CN111762707B - 一种船舶牵引起重用卷扬机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械技术领域，且公开了一种船舶牵引起重用卷扬机，包括卷筒，所述卷筒的一端转动连接有固定杆，所述固定杆延伸至卷筒的内腔中并固定连接有内筒，所述内筒的内部固定安装有主电磁铁，所述内筒的侧面开设有多个与主电磁铁磁极面相对应的滑道，所述内筒两端的滑道处设有阻尼机构，所述内筒中间的滑道处设有主摩擦机构，所述卷筒的内壁上分别设置有与阻尼机构和主摩擦机构位置相对应的挡板和动摩擦带。本发明通过阻尼弹簧对挡板的阻挡，将一部分卷筒旋转的动能转化成阻尼弹簧的弹性势能，从而降低挡板的转速，减少静摩擦带和动摩擦带接触瞬间的摩擦损耗，延长了静摩擦带和动摩擦带的使用寿命，同时也减少了卷扬机的维修成本。

Description

一种船舶牵引起重用卷扬机

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体为一种船舶牵引起重用卷扬机。

背景技术

卷扬机是起重机械中最简单的常用起重设备。它既可以单独使用，也可以作为各种起重机械的主要结构。将卷扬机与滑轮组结合起来，就可形成起升或牵引装置，由卷筒绕放钢丝绳，进行运输、牵引以及其他工作。由于卷扬机结构简单,便于组合运用，所以在建筑工程中得到广泛应用。它的技术性能水平的高低直接影响到建筑工程的生产效率，因此受到使用单位的极大关注。

卷筒是卷扬机的主要承载部件，它的作用是缠绕钢丝绳，承担全部提升负荷，进行动力传递，完成提升和下放材料、机具或重物的任务。当卷筒需要停止时，传统的制动方式是在卷筒的外部通过摩擦制动的方式使得卷筒停止旋转。制动瞬间，卷筒的动能转化成摩擦带的内能，当卷筒制动瞬间的动能较大时，摩擦带的磨损较大，从而缩短了摩擦带的使用寿命；另外，现有卷扬机的制动器多裸露在外部环境中，由于船舶行驶在水上，卷扬机所处的环境湿度较高，长期裸露在外部的摩擦带容易被腐蚀，并且摩擦带表面沾附的水分多会降低摩擦带之间的摩擦力，从而降低制动的效果。

发明内容

针对背景技术中提出的现有卷扬机在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种船舶牵引起重用卷扬机，具备降低摩擦带的磨损以及摩擦带表面水分的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种船舶牵引起重用卷扬机，包括卷筒，所述卷筒的一端转动连接有固定杆，所述固定杆延伸至卷筒的内腔中并固定连接有内筒，所述内筒的内部固定安装有主电磁铁，所述内筒的侧面开设有多个与主电磁铁磁极面相对应的滑道，所述内筒两端的滑道处设有阻尼机构，所述内筒中间的滑道处设有主摩擦机构，所述卷筒的内壁上分别设置有与阻尼机构和主摩擦机构位置相对应的挡板和动摩擦带。

优选的，所述阻尼机构包括滑块、阻尼电磁铁、阻尼弹簧和阻尼压板，所述滑块滑动连接在滑道的内部，所述阻尼电磁铁位于滑块顶端的内部，所述滑块的侧面开设有位于阻尼电磁铁处的空腔，所述阻尼弹簧的一端固定在空腔的内壁上，所述阻尼弹簧远离阻尼电磁铁的一端与阻尼压板连接，所述阻尼弹簧可完全容纳在空腔内。

优选的，所述主摩擦机构包括制动弹簧、制动压板和静摩擦带，所述制动压板位于滑道的内部，所述制动压板靠近主电磁铁的一端连接在滑道的内壁上，所述制动压板的另一端与静摩擦带固定连接，所述静摩擦带远离制动压板的表面固定连接有吸热箱，所述吸热箱的外壁设有与动摩擦带位置相对的静摩擦带。

优选的，所述吸热箱可纵向伸缩，所述吸热箱的内部填充有气体，所述吸热箱采用热传导率高的材料制作。

优选的，两个对称分布的阻尼机构为一组，每组所述阻尼机构中的阻尼电磁铁电性连接有控制器，所述控制器耦合在主电磁铁的电路中。

优选的，所述卷筒的外壁上开设有两个电磁阀，所述电磁阀分别设置在卷筒的两端且上下错开分布。

优选的，所述挡板设置为扇叶形状，所述挡板的主面朝向卷筒的两端的方向，所述挡板的侧面可与阻尼压板接触。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过阻尼弹簧对挡板的阻挡，将一部分卷筒旋转的动能转化成阻尼弹簧的弹性势能，从而降低挡板的转速，减少静摩擦带和动摩擦带接触瞬间的摩擦损耗，延长了静摩擦带和动摩擦带的使用寿命，同时也减少了卷扬机的维修成本。

2、本发明通过在静摩擦带的侧面连接吸热箱，利用吸热箱内的气体吸收静摩擦带和动摩擦带制动时摩擦产生的热量，从而达到降低静摩擦带和动摩擦带温度的目的，可减少静摩擦带和动摩擦带温度升高导致的摩擦力降低的情况，并且可利用吸热膨胀的气体对静摩擦带施加压力，对主摩擦机构的制动效果起到补偿的作用。

3、本发明通过卷筒带动挡板的旋转，利用挡板的扇叶形状可促进风在卷筒的内腔中流动，将制动过程中静摩擦带和动摩擦带摩擦产生的碎屑吹出，起到清理碎屑的目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明卷筒的截面结构示意图；

图3为本发明内筒的截面结构示意图；

图4为本发明卷筒和内筒的连接结构示意图。

图中：1、卷筒；101、固定杆；2、内筒；201、滑道；3、主电磁铁；4、阻尼机构；401、滑块；402、阻尼电磁铁；403、阻尼弹簧；404、阻尼压板；5、主摩擦机构；501、制动弹簧；502、制动压板；503、静摩擦带；6、挡板；7、控制器；8、吸热箱；9、动摩擦带；10、电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种船舶牵引起重用卷扬机，包括卷筒1，卷筒1的一端转动连接有固定杆101，固定杆101连接在固定支架上，卷筒1的另一端连接减速机的转轴，从而带动卷筒1旋转，固定杆101延伸至卷筒1的内腔中并固定连接有内筒2，内筒2的另一端旋转连接在卷筒1的内壁上，该方案中，固定杆101以及内筒2通过固定支架的保持静止，卷筒1相对于固定杆101和内筒2旋转，内筒2的内部固定安装有主电磁铁3，内筒2的侧面开设有多个与主电磁铁3磁极面相对应的滑道201，内筒2两端的滑道201处设有阻尼机构4，阻尼机构4包括滑块401、阻尼电磁铁402、阻尼弹簧403和阻尼压板404，阻尼压板404设为磁铁块，滑块401滑动连接在滑道201的内部，阻尼电磁铁402位于滑块401顶端的内部，滑块401的侧面开设有位于阻尼电磁铁402处的空腔，阻尼弹簧403的一端固定在空腔的内壁上，阻尼弹簧403远离阻尼电磁铁402的一端与阻尼压板404连接，阻尼弹簧403可完全容纳在空腔内，制动时，主电磁铁3通电，滑块401与主电磁铁3相对端的磁极相同，将滑块401沿着滑道201向上推动，当阻尼电磁铁402移除滑道201的内部时，通过控制器7控制阻尼电磁铁402的通电时间及电流，使得阻尼弹簧403由压缩恢复原始状态，当挡板6旋转挤压阻尼弹簧403到一定程度后，阻尼电磁铁402通入反向电流，阻尼压板404压缩阻尼弹簧403，避免阻尼弹簧403推动挡板6反向转动；内筒2中间的滑道201处设有主摩擦机构5，主摩擦机构5包括制动弹簧501、制动压板502和静摩擦带503，制动压板502为磁铁块，制动压板502位于滑道201的内部，制动压板502靠近主电磁铁3的一端连接在滑道201的内壁上，制动压板502的另一端与静摩擦带503固定连接，静摩擦带503远离制动压板502的表面固定连接有吸热箱8，吸热箱8的外壁设有与动摩擦带9位置相对的静摩擦带503；吸热箱8可纵向伸缩，吸热箱8的内部填充有气体，吸热箱8采用热传导率高的材料制作，当静摩擦带503和动摩擦带9接触摩擦产生热量时，吸热箱8内的气体吸收热量膨胀，促使吸热箱8得到体积增大，将静摩擦带503向动摩擦带9的方向挤压，进一步增大静摩擦带503和动摩擦带9之间的摩擦力，提高对卷筒1的制动效果，同时将摩擦产生的热量转变成气体的内能，可降低静摩擦带503和动摩擦带9由于温度升高导致变形，从而降低摩擦性能的问题；卷筒1的内壁上分别设置有与阻尼机构4和主摩擦机构5位置相对应的挡板6和动摩擦带9；挡板6设置为扇叶形状，挡板6的主面朝向卷筒1的两端的方向，挡板6的侧面可与阻尼压板404接触，卷筒1的外壁上开设有两个电磁阀10，电磁阀10分别设置在卷筒1的两端且上下错开分布，当卷筒1正常工作时，挡板6随着卷筒1旋转，使得通过进入卷筒1内腔的气流可以S型流动，从而提高静摩擦带503和动摩擦带9碎屑的清除效果；电磁阀10的开启需要在阻尼机构4、主摩擦机构5对卷筒1制动后，制动时吸热箱8可吸收产生的热量并对卷筒1起到更好的制动效果，两个电磁阀10可同时开启，但是关闭时，先将气流入口处的电磁阀10关闭，再关闭气流出口的电磁阀10，使得挡板6可以将空气从卷筒1的内腔中排出，减少卷筒1内腔中的空气量以及空气中携带的水蒸气的量，从而对避免静摩擦带503和动摩擦带9长期处于湿润的环境中，从而可以保证静摩擦带503和动摩擦带9的制动效果，也可延长其使用寿命。

两个对称分布的阻尼机构4为一组，每组阻尼机构4中的阻尼电磁铁402电性连接有控制器7，控制器7耦合在主电磁铁3的电路中，当挡板6与阻尼压板404接触时，若卷筒1仍在旋转，则挤压阻尼弹簧403压缩，将卷筒1旋转的动能转化成阻尼弹簧403的弹性势能，并通过控制器7控制通入阻尼电磁铁402中电流的方向，使得阻尼电磁铁402吸引阻尼压板404，保证阻尼弹簧403不反向推动挡板6，一方面补偿静摩擦带503和动摩擦带9长期使用过程中由于自然损耗导致的制动效果降低情况，同时通过降低卷筒1的动能，减少了制动时静摩擦带503和动摩擦带9的损耗，延长了摩擦带的使用寿命；控制器7主要控制给阻尼电磁铁402通电的电流方向和时间，阻尼电磁铁402通入电流的理想时间点为卷筒1在阻尼弹簧403的阻挡下速度降低至零或者阻尼弹簧403完全压缩进空腔内时。

本发明的使用方法如下：

首选，当卷筒1需要紧急制动时，主电磁铁3通电，滑块401在主电磁铁3的排斥力下沿着滑道201移动；当阻尼电磁铁402以及阻尼电磁铁402侧面的阻尼弹簧403均移出滑道201的内部时，控制器7向阻尼电磁铁402内通入电流，使得阻尼电磁铁402与阻尼压板404排斥，从而带动阻尼弹簧403由压缩状态伸长，卷筒1带动挡板6旋转挤压在阻尼弹簧403上，促使阻尼弹簧403重新恢复压缩状态，然后控制器7再向阻尼电磁铁402中通入反向电流，阻尼电磁铁402吸引阻尼压板404，将阻尼弹簧403保持在压缩状态；

其次，主电磁铁3通电时，滑块401在主电磁铁3的排斥力以及制动弹簧501的弹性力下推动静摩擦带503向动摩擦带9的方向移动，并将静摩擦带503紧紧挤压在动摩擦带9上，利用摩擦力起到制动效果；并且吸热箱8内的气体吸收静摩擦带503和动摩擦带9摩擦时产生的热量后膨胀，挤压静摩擦带503和动摩擦带9，进一步提高静摩擦带503和动摩擦带9之间的摩擦力；

最后，制动结束后，打开电磁阀10，卷筒1在正常旋转过程中，由于挡板6的特殊形状，促进气流在卷筒1的内腔中流动，将静摩擦带503和动摩擦带9摩擦产生的碎屑吹出，并且再利用挡板6将卷筒1内腔中的气体排出，减少卷筒1中的空气量，减缓静摩擦带503和动摩擦带9的损坏速度，即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种船舶牵引起重用卷扬机，包括卷筒（1），所述卷筒（1）的一端转动连接有固定杆（101），其特征在于：所述固定杆（101）延伸至卷筒（1）的内腔中并固定连接有内筒（2），所述内筒（2）的内部固定安装有主电磁铁（3），所述内筒（2）的侧面开设有多个与主电磁铁（3）磁极面相对应的滑道（201），所述内筒（2）两端的滑道（201）处设有阻尼机构（4），所述内筒（2）中间的滑道（201）处设有主摩擦机构（5），所述卷筒（1）的内壁上分别设置有与阻尼机构（4）和主摩擦机构（5）位置相对应的挡板（6）和动摩擦带（9）；

所述阻尼机构（4）包括滑块（401）、阻尼电磁铁（402）、阻尼弹簧（403）和阻尼压板（404），所述滑块（401）滑动连接在滑道（201）的内部，所述阻尼电磁铁（402）位于滑块（401）顶端的内部，所述滑块（401）的侧面开设有位于阻尼电磁铁（402）处的空腔，所述阻尼弹簧（403）的一端固定在空腔的内壁上，所述阻尼弹簧（403）远离阻尼电磁铁（402）的一端与阻尼压板（404）连接，所述阻尼弹簧（403）可完全容纳在空腔内；

所述主摩擦机构（5）包括制动弹簧（501）、制动压板（502）和静摩擦带（503），所述制动压板（502）位于滑道（201）的内部，所述制动压板（502）靠近主电磁铁（3）的一端连接在滑道（201）的内壁上，所述制动压板（502）的另一端与静摩擦带（503）固定连接，所述静摩擦带（503）远离制动压板（502）的表面固定连接有吸热箱（8），所述吸热箱（8）的外壁设有与动摩擦带（9）位置相对的静摩擦带（503）；

所述吸热箱（8）可纵向伸缩，所述吸热箱（8）的内部填充有气体，所述吸热箱（8）采用热传导率高的材料制作，吸热箱（8）内的气体吸收热量膨胀，促使吸热箱（8）的体积增大；

所述挡板（6）设置为扇叶形状，所述挡板（6）的主面朝向卷筒（1）的两端的方向，所述挡板（6）的侧面可与阻尼压板（404）接触。

2.根据权利要求1所述的一种船舶牵引起重用卷扬机，其特征在于：两个对称分布的阻尼机构（4）为一组，每组所述阻尼机构（4）中的阻尼电磁铁（402）电性连接有控制器（7），所述控制器（7）耦合在主电磁铁（3）的电路中。

3.根据权利要求1所述的一种船舶牵引起重用卷扬机，其特征在于：所述卷筒（1）的外壁上开设有两个电磁阀（10），所述电磁阀（10）分别设置在卷筒（1）的两端且上下错开分布。

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