CN108313904B - 一种双头水下液压绞车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双头水下液压绞车，包括卷筒、液压马达总成和液压控制阀组，液压马达总成为两组，分别对称安装在卷筒左右两侧，每组液压马达总成均包括依次集成传动连接的液压马达、制动装置、离合装置和齿轮箱；采用水乙二醇作为液压介质，为满足液压绞车的工作压力，采用两个平衡阀并联的方式满足液压阀块的大流量设计；采用对称的双液压马达动力头结构，设置了一个备用动力头，当一侧液压马达总成出现故障时，可以随时迅速的切换使用另一侧液压马达总成，使得本发明更具安全性和可靠性。

Description

一种双头水下液压绞车
技术领域
本发明涉及液压绞车技术领域，具体涉及一种双头水下液压绞车。
背景技术
随着国内外文化交流日趋频繁以及人们欣赏水平的不断提高，国内各演出团体所使用的场馆中的固定式舞台已经越来越不适应现代声光舞美与道具等设备的要求，更不适应演出中各节目的衔接及道具布景的切换。因此，近年来国内开始对部分场馆进行了改造，出现了各种升降旋转舞台，为适应现代化演出做出了积极的贡献。
大型舞台的旋转与升降往往使用液压绞车，相较于其他机械设备，液压绞车有着输出功率大，反应快，刚性好等优点，但液压式也因内部结构精细，存在维护要求高的问题。如某文艺晚会上则采用了液压旋转升降舞台，整个舞台置于湖面下，需由液压绞车对其整个舞台进行升降旋转来配合演员的一系列表演动作，因此对于整个绞车的大功率，大流量，安全性，可靠性，环保性都是一项大的挑战。
发明内容
本发明的目的是提供这样一种双头水下液压绞车，其机械结构合理，适用于液压绞车的水下作业，环保安全。
本发明的为达到上述目的，具体通过以下技术方案得以实现的：
一种双头水下液压绞车，包括卷筒、液压马达总成和液压控制阀组，液压马达总成为两组，分别对称安装在卷筒左右两侧，每组液压马达总成均包括依次集成传动连接的液压马达、制动装置、离合装置和齿轮箱；
液压控制阀组设置在液压马达总成端部，为左右对称设置的两组，每组液压控制阀组包括进油口A、进油口B、正向平衡阀组、反向平衡阀组以及与正、反向平衡阀组并联的梭阀，正向平衡阀组和反向平衡阀组均包括并联的两个平衡阀，正、反向平衡阀组的油口连接所在一侧的液压马达的正、反转驱动油路；梭阀的出油端与本侧的制动装置和对侧的离合装置的控制油路连接；
卷筒两端分别与左、右两侧的齿轮箱的齿轮箱输出端固定安装，该液压绞车的液压介质为水乙二醇。
进一步地，制动装置包括制动器壳体和安装在制动器壳体内的蝶形弹簧、第一活塞、第一压板、第一摩擦片组及花键齿轮，制动器壳体与液压马达的端面固定连接，其上开有制动进油口K，蝶形弹簧与制动进油口K分别位于在第一活塞的两侧。
进一步地，活塞为阶梯状，套设在液压马达输出轴上，蝶形弹簧一端与活塞内阶梯端面连接，另一端通过密封板与液压马达的端面抵接；花键齿轮内圈连接液压马达输出轴和离合器输入轴的前端。
进一步地，第一摩擦片组设置在花键齿轮外圈和制动器壳体之间，其一端面通过第一压板与第一活塞一端固定，另一端通过固定块与制动器壳体固定。
进一步地，离合装置包括离合器壳体和安装在离合器壳体内的压缩弹簧、第二活塞、离合器输入轴、轴承压板、第二摩擦片组及离合器输出轴，离合器壳体与制动装置固定，其上开有离合器进油口P，压缩弹簧与离合进油口K分别位于在第二活塞的两侧。
进一步地，第二活塞的一端与压缩弹簧固定，另一端通过轴承与轴承压板固定，轴承压板与第二摩擦片的一端相抵接。
进一步地，离合器输出轴的动力输入端为桶体状，动力输入端的内圈通过第二摩擦片组与离合器输入轴末端的外圈连接。
进一步地，离合器输出轴的动力输出端与齿轮箱输入端连接。
进一步地，卷筒、液压马达总成和液压控制阀组的表面均喷涂有富锌漆。整个液压绞车装置表面喷涂富锌漆来进行防锈。
本发明的技术方案采用水乙二醇作为液压介质，避免水质的污染；在采用水乙二醇为液压介质时，为满足液压绞车的工作压力，采用两个平衡阀并联的方式满足液压阀块的大流量设计；采用对称的双液压马达动力头结构，当一侧液压控制阀的进油口A或进油口B进油时，高压油经梭阀同时打开该侧液压马达总成的制动装置及另一侧液压马达总成的离合装置，如此相当于给该液压绞车设备设置了一个备用动力头，当一侧液压马达总成出现故障时，可以随时迅速的切换使用另一侧液压马达总成，使得本发明更具安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2 为本发明的液压原理图；
图3为本发明的液压马达总成主视图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中心”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1及图2所示，本发明的一种双头水下液压绞车，包括卷筒1、液压马达总成2和液压控制阀组3，液压马达总成2为两组，分别对称安装在卷筒1左右两侧，每组液压马达总成2均包括依次集成传动连接的液压马达21、制动装置22、离合装置23和齿轮箱24。
液压控制阀组3设置在液压马达总成2端部，同为关于卷筒左右对称设置的两组，每组液压控制阀组3包括进油口A31、进油口B32、正向平衡阀组33、反向平衡阀组34以及与正向平衡阀组33和反向平衡阀组34并联的梭阀35。进油口A31和进油口B32为对称设置，以液压驱动控制该侧的液压马达总成2的正转或反转。
正向平衡阀组33和反向平衡阀组34均包括并联的两个平衡阀，正、反向平衡阀组33、34的油口连接所在一侧的液压马达21的正、反转驱动油路，即正向平衡阀组33的油口连接所在一侧的液压马达21的正转驱动油路，反向平衡阀组34的油口连接所在一侧的液压马达21的反转驱动油路；梭阀35的出油端与本侧的制动装置22和对侧的离合装置23的控制油路连接。
卷筒1两端分别与左、右两侧的齿轮箱24的齿轮箱输出端241固定安装，该液压绞车的液压介质为水乙二醇。优选地，卷筒1、液压马达总成2和液压控制阀组3的表面均喷涂有富锌漆。
本发明适用于水下液压绞车作业，为保护水质无污染，液压绞车的液压工作介质不再采用传统的液压油，而采用水乙二醇来代替。相较于液压油，水乙二醇具有抗燃效果好，防锈防腐蚀，抗磨损，低温流动性好的特点，而且它的挥发性使得其在敞开的环境中也能慢慢挥发，所以即使有略微泄露也不会污染水质。
选用了水乙二醇为工作介质，液压绞车的工作压力不能太高，只能在10MPa左右，因此在选型液压马达总成时排量会比以往高出1.6~2倍。而绞车的绳速满足工况应用的升降或旋转要求，根据公式：流量=排量*转速，流量将会大大超出传统绞车插装阀的最高极限480L/min，因此本发明在设计液压阀块时，将两个平衡阀并联，当绞车下放时，同时启动两个并联平衡阀来满足流量不够的缺陷。
在本发明应用的实施例中，某次文艺晚会上采用了液压旋转升降舞台，整个舞台置于西湖湖面下，需由液压绞车对其整个舞台进行升降旋转来配合演员的一系列表演动作。此时液压绞车的绳速需要根据舞台的升降或旋转要求达到600m/min，根据公式：流量=排量*转速，流量大大超出传统绞车插装阀的最高极限480L/min，因此本发明在设计液压阀块时，将两个平衡阀并联，当绞车下放时，同时启动两个并联平衡阀来满足流量不够的缺陷。
如图1所示，本发明的整体结构示意图，具体结构为，两侧液压马达总成2包括左右对称设置的左侧的液压马达总成2和右侧的液压马达总成2，左侧的液压马达总成2和右侧的液压马达总成2的结构相同，均包括依次集成传动连接的液压马达21、制动装置22、离合装置23和齿轮箱24。
如图2所示，本发明的液压原理图中，液压控制阀组3包括左右对称设置的左侧的液压控制阀组3和右侧的液压控制阀组3，左侧和右侧的液压控制阀组3均包括进油口A31、进油口B32、正向平衡阀组33、反向平衡阀组34以及与正向平衡阀组33和反向平衡阀组34并联的梭阀35。
本发明采用双液压马达动力头对称结构，当左侧的液压控制阀组3的进油口A31或进油口B32进油时，高压油经左侧的液压控制阀组3的梭阀35后同时打开左侧的液压马达总成2的制动装置22及右侧的液压马达总成2的离合装置23，此时左侧的液压马达总成2带动卷筒1旋转，而右侧的液压马达总成2与卷筒1脱离；当右侧的液压控制阀组3的进油口A31或进油口B32进油时，高压油经右侧的液压控制阀组3的梭阀35后同时打开右侧的液压马达总成2的制动装置22及左侧的液压马达总成2 的离合装置23，此时右侧的液压马达总成2带动卷筒1旋转，左侧的液压马达总成2与卷筒1脱离。如此相当于为该本发明液压绞车设备设置了一个备用液压马达总成，当一侧液压马达总成出现故障时，可以随时迅速的切换使用另一侧的液压马达总成，使得本发明更具安全性和可靠性。
如图3所示，本发明优选地，每组液压马达总成2的制动装置22包括制动器壳体221和安装在制动器壳体221内的蝶形弹簧222、第一活塞223、第一压板224、第一摩擦片组225及花键齿轮226，制动器壳体221与液压马达21的端面固定连接，其上开有制动进油口K2211，蝶形弹簧222与制动进油口K2211分别位于在第一活塞223的两侧；花键齿轮222内圈连接液压马达输出轴211和离合器输入轴231的前端。
第一活塞为223为阶梯筒状，其套设在液压马达输出轴211上，蝶形弹簧222一端与第一活塞223的内阶梯端面连接，另一端通过密封板228与液压马达21的端面抵接。
第一摩擦片组225设置在花键齿轮226外圈和制动器壳体221之间，其一端面通过第一压板224与第一活塞223一端固定，另一端通过固定块227与制动器壳体221固定。
液压马达21与制动器壳体221通过螺钉相连接，花键齿轮226连接液压马达输出轴211和离合器输入轴234。在该侧液压马达21正常运转情况下，制动进油口K2211进油，油压大于蝶形弹簧222的压力时，第一活塞223和第一压板224反向移动，使第一摩擦片组225分离，花键齿轮226和制动器壳体221脱离，液压马达21通过花键齿轮226带动离合器输入轴234传递扭矩；当该侧液压马达21需要制动时，关闭制动进油口K2211的进油，油压小于蝶形弹簧222的压力时，蝶形弹簧222通过第一活塞223和第一压板224压紧第一摩擦片组225，使得花键齿轮226通过第一摩擦片组225连接制动器壳体221，实现制动，使液压马达21停止转动。
每组液压马达总成2的离合装置23包括离合器壳体231和安装在离合器壳体231内的压缩弹簧232、第二活塞233、离合器输入轴234、轴承压板235、第二摩擦片组236及离合器输出轴237，离合器壳体231与制动装置21固定，其上开有离合器进油口P2311，压缩弹簧与离合进油口P分别位于在第二活塞的两侧。
第二活塞233的一端与压缩弹簧232固定，另一端通过轴承与轴承压板235固定，轴承压板235与第二摩擦片组236的一端相抵接。
离合器输出轴237的动力输入端2371为桶体状，动力输入端2371的内圈通过第二摩擦片组236与离合器输入轴234一端的外圈连接。
离合器输出轴237的动力输出端2372与齿轮箱24的齿轮箱输入端242连接。
在液压马达21正常运转情况下，压缩弹簧232通过第二活塞233和轴承压板压紧第一摩擦片组236，使得离合器输入轴234由第二摩擦片组236连接离合器输出轴237，进而带动齿轮箱24输出转矩；当离合器进油口P2311进油，油压大于压缩弹簧232的压力时，第二活塞233和轴承压板235反向移动，使第二摩擦片组236分离，离合器输出轴237和离合器输入轴234脱离，液压马达21的液压马达输出轴211带着离合器输入轴234空转，离合器输出轴237连接齿轮箱24，但不输出扭矩。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制 所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种双头水下液压绞车，其特征在于，包括卷筒（1）、液压马达总成（2）和液压控制阀组（3），液压马达总成为两组，分别对称安装在卷筒左右两侧，每组液压马达总成（2）均包括依次集成传动连接的液压马达（21）、制动装置（22）、离合装置（23）和齿轮箱（24）；
液压控制阀组设置在液压马达总成端部，为左右对称设置的两组，每组液压控制阀组包括进油口A（31）、进油口B（32）、正向平衡阀组（33）、反向平衡阀组（34）以及与正、反向平衡阀组并联的梭阀（35），正向平衡阀组（33）和反向平衡阀组（34）均包括并联的两个平衡阀，正、反向平衡阀组（33、34）的油口连接所在一侧的液压马达（21）的正、反转驱动油路；梭阀的出油端与本侧的制动装置和对侧的离合装置的控制油路连接；
卷筒两端分别与左、右两侧的齿轮箱输出端（241）固定安装，该液压绞车的液压介质为水乙二醇。
2.根据权利要求1所述的双头水下液压绞车，其特征在于，制动装置（22）包括制动器壳体（221）和安装在制动器壳体内的蝶形弹簧（222）、第一活塞（223）、第一压板（224）、第一摩擦片组（225）及花键齿轮（226），制动器壳体与液压马达的端面固定连接，其上开有制动进油口K（2211），蝶形弹簧与制动进油口K分别位于在第一活塞的两侧；花键齿轮内圈连接液压马达输出轴（211）和离合器输入轴（234）。
3.根据权利要求2所述的双头水下液压绞车，其特征在于，第一活塞为阶梯筒状，其套设在液压马达输出轴上，蝶形弹簧一端与第一活塞的内阶梯端面连接，另一端通过密封板（228）与液压马达的端面抵接。
4.根据权利要求2或3所述的双头水下液压绞车，其特征在于，第一摩擦片组设置在花键齿轮外圈和制动器壳体之间，其一端面通过第一压板与第一活塞一端固定，另一端通过固定块（227）与制动器壳体固定。
5.根据权利要求1所述的双头水下液压绞车，其特征在于，离合装置（23）包括离合器壳体（231）和安装在离合器壳体内的压缩弹簧（232）、第二活塞（233）、离合器输入轴（234）、轴承压板（235）、第二摩擦片组（236）及离合器输出轴（237），离合器壳体与制动装置固定，其上开有离合器进油口P（2311），压缩弹簧与离合器进油口P分别位于在第二活塞的两侧。
6.根据权利要求5所述的双头水下液压绞车，其特征在于，第二活塞的一端与压缩弹簧固定，另一端通过轴承与轴承压板固定，轴承压板与第二摩擦片组的一端相抵接。
7.根据权利要求5或6所述的双头水下液压绞车，其特征在于，离合器输出轴的动力输入端（2371）为桶体状，动力输入端的内圈通过第二摩擦片组与离合器输入轴一端的外圈连接。
8.根据权利要求5或6所述的双头水下液压绞车，其特征在于，离合器输出轴的动力输出端（2372）与齿轮箱输入端（242）连接。
9.根据权利要求1所述的双头水下液压绞车，其特征在于，卷筒、液压马达总成和液压控制阀组的表面均喷涂有富锌漆。
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