CN203877657U - 一种带气控制动器的卷绕装置 - Google Patents
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Abstract
一种带气控制动器的卷绕装置，包括卷盘总成机构、动力减速机构、旋转接头总成机构、气动控制制动机构、力矩限制及行程限位保护机构、气控元件及电气控制机构；本实用新型是通过调节气压大小，调节制动力矩的电动式卷绕装置，能够有效压缩产品尺寸。根据盾构机的工作特性，卷绕装置收缆工作时电机得电，带动卷盘将水管从地上拖动卷绕进卷盘；卷绕装置放缆工作时电机失电，通过外力拖拽将水管从卷盘拖出到有效距离，此时可以调整气压大小0-0.8MPa，调整制动器的摩擦力矩大小，可以轻松将水管拖出。本实用新型极大的适应盾构机需求市场，能够全面替代国外此类产品，具有高性价比的优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种盾构机用卷绕装置，尤其涉及一种带气控制动器的卷绕装置。
背景技术
随着中国机械装备工业需求不断扩大和高端化，目前为止，中国城市地铁工程对盾构机的需求越来越大，国内盾构机已经突破国外的垄断，大部分实现国产化。与之配套的水管卷筒也有相应的国内厂家的替代产品，但根据盾构机实际使用工况，采用气动控制放缆的水管卷筒还是国外产品，国内厂家采用的是磁滞式水管卷筒替代，当水管直径过大，卷取长度过长，磁滞式水管卷筒的卷取力矩往往不够，并且产品尺寸过大，容易受盾构机安装空间限制，制约了产品的发展。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种带气控制动器的卷绕装置，从而解决上述背景技术中的问题。
本实用新型内容是通过以下技术方案实现的：
一种带气控制动器的卷绕装置，包括卷盘总成机构、动力减速机构、旋转接头总成机构、气动控制制动机构、力矩限制及行程限位保护机构、气控元件及电气控制机构，所述卷盘总成机构与旋转接头总成机构相连，所述动力减速机构与气动控制制动机构相连。
所述卷盘总成机构包括卷盘外圈、卷盘内圈、卷盘筒体、筒体支撑杆、水管、卷盘联接法兰，所述卷盘筒体；所述卷盘总成机构是将水管卷绕进卷盘的容缆装置。
所述动力减速机构包括主轴、单列圆锥磙子轴承、前端盖、减速箱总成、大锥齿轮、大锥齿轮固定法兰、三相交流异步电机、联接法兰、行星减速机、齿轮垫片、小锥齿轮、轴承透盖Ⅱ、轴用挡圈Ⅱ、轴套；由于很多盾构机在卷筒宽度方向有限制，因此，所述动力减速机构中选用合适的减速比锥齿轮，可以减小该减速箱的宽度。
所述旋转接头总成机构包括轴用挡圈Ⅰ、直角接头、深沟球轴承、轴承透盖Ⅰ、轴承外挡圈、旋转接头体、轴用密封圈、孔用挡圈、钢管外丝焊接套；水管卷筒工作时需要卷绕水管，而卷筒的水出口须连接进入设备中，所述旋转接头总成机构是保证将水管连接部分能够旋转转换的装置。
所述气动控制制动机构包括摩擦轮总成、气控制动器；所述力矩限制及行程限位保护机构包括主轴链轮、行程限位开关、力矩限制器；所述气动控制制动机构中，由于电机不带电磁制动器，在电机输出轴与行星减速机之间加装气动控制制动器，通过手动调节气压大小0-0.8MPa从而实现调整制动器力矩大小到合适的阻碍力矩，通过外力拖拽将水管缓慢拖出卷盘，又能保证水管不因重力作用掉缆。
所述气控元件及电气控制机构包括带压力表的空气过滤器、空气管、精密调压阀、两位三通电磁阀、三通快接、和电控箱；所述力矩限制及行程限位保护机构，绕卷装置在收缆时，水管不小心被障碍物阻碍不能收入卷盘，此时力矩过大会造成水管拖断，因此加装力矩限制器，保证此状态下，力矩限制器打滑，输出力矩在一个合适的大小不会拖断水管；当水管达到行程末端，应有1圈以上安全圈，设定行程限位，此时行程限位开关输出信号将大车电源切断，保护水管不会从卷盘完全拖出。
所述摩擦轮总成前端是输出轴***行星减速机，行星减速机输出轴下端连接有小锥齿轮，大锥齿轮与主轴通过键连接，主轴前后两端带有卷盘联接法兰，卷盘与卷盘联接法兰通过螺栓连接，卷盘上装有旋转接头体，卷盘一端与水管连接；所述气控元件及电气控制机构是绕卷装置的执行和操作机构。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的一种带气控制动器的卷绕装置，是通过调节气压大小，调节制动力矩的电动式卷绕装置，能够有效压缩产品尺寸。根据盾构机的工作特性，卷绕装置收缆工作时电机得电，带动卷盘将水管从地上拖动卷绕进卷盘；卷绕装置放缆工作时电机失电，通过外力拖拽将水管从卷盘拖出到有效距离，此时可以调整气压大小0-0.8MPa，调整制动器的摩擦力矩大小，可以轻松将水管拖出。本实用新型极大的适应盾构机需求市场，能够全面替代国外此类产品，具有高性价比的优势。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2 为本实用新型的左视图；
图3 为本实用新型的管路连接示意图。
图1、图2、图3中所示： 1、卷盘外圈；2、卷盘内圈；3、卷盘筒体；4、筒体支撑杆；5、轴用挡圈Ⅰ；6、直角接头；7、深沟球轴承；8、轴承透盖Ⅰ；9、轴承外挡圈；10、旋转接头体；11、轴用密封圈；12、孔用挡圈；13、钢管外丝焊接套；14、主轴链轮；15、水管；16、主轴；17、单列圆锥磙子轴承；18、前端盖；19、减速箱总成；20、大锥齿轮；21、大锥齿轮固定法兰；22、三相交流异步电机；23、摩擦轮总成；24、气控制动器；25、联接法兰；26、行星减速机；27、齿轮垫片；28、小锥齿轮；29、轴承透盖Ⅱ；30、轴用挡圈Ⅱ；31、卷盘联接法兰；32、轴套；33、行程限位开关；34、力矩限制器；35、带减压阀压力表的空气过滤器；36、空气管；37、精密调压阀；38、两位三通电磁阀；39、三通快接；40、电控箱。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见图1、图2和图3，一种带气控制动器的卷绕装置，包括卷盘总成机构、动力减速机构、旋转接头总成机构、气动控制制动机构、力矩限制及行程限位保护机构、气控元件及电气控制机构；所述卷盘总成机构与旋转接头总成机构相连。
所述动力减速机构与气动控制制动机构相连；所述卷盘总成机构包括卷盘外圈（1）、卷盘内圈（2）、卷盘筒体（3）、筒体支撑杆（4）、水管（15）、卷盘联接法兰（31）。
所述动力减速机构包括主轴（16）、单列圆锥磙子轴承（17）、前端盖（18）、减速箱总成（19）、大锥齿轮（20）、大锥齿轮固定法兰（21）、三相交流异步电机（22）、联接法兰（25）、行星减速机（26）、齿轮垫片（27）、小锥齿轮（28）、轴承透盖Ⅱ（29）、轴用挡圈Ⅱ（30）、轴套（32）。
所述旋转接头总成机构包括轴用挡圈Ⅰ（5）、直角接头（6）、深沟球轴承（7）、轴承透盖Ⅰ（8）、轴承外挡圈（9）、旋转接头体（10）、轴用密封圈（11）、孔用挡圈（12）、钢管外丝焊接套（13）。
所述气动控制制动机构包括摩擦轮总成（23）、气控制动器（24）；所述力矩限制及行程限位保护机构包括主轴链轮（14）、行程限位开关（33）、力矩限制器（34）。
所述气控元件及电气控制机构包括带压力表的空气过滤器（35）、空气管（36）、精密调压阀（37）、两位三通电磁阀（38）、三通快接（39）、和电控箱（40）。
卷缆工作时，三相交流异步电机（22）给电，三相交流异步电机（22）通过力矩限制器（34），将力矩传导到摩擦轮总成（23），所述摩擦轮总成（23）前端是输出轴***行星减速机（26），带动行星减速机（26）转动，行星减速机（26）输出轴下端连接有小锥齿轮（28），将力矩传动到大锥齿轮（20），大锥齿轮（20）与主轴（16）通过键连接，主轴（16）前后两端带有卷盘联接法兰（31），卷盘与卷盘联接法兰（31）通过螺栓连接，将力矩传动到卷盘，从而使卷盘以一定的速度转动，卷盘上装有旋转接头体（10），卷盘一端与水管（15）连接，当卷盘转动，带动水管（15）卷绕进卷盘。
放缆时，卷盘随大车一起移动，此时，电机失电，不工作。水管（15）在外力拖拽下，克服减速***的阻碍力矩即可放缆；由于水管（15）过大过重，须加一个常闭的气控制动器（24），通过两位三通电磁阀（38）和精密调压阀（37）控制摩擦力矩大小；当处于卷缆状态时，两位三通电磁阀（38）给定0.8MPa的压力，气控制动器（24）完全张开，此时无摩擦力矩；处于放缆状态时两位三通电磁阀（38）和精密调压阀（37）相通，通过精确调压到一定的压力，可以调整摩擦力矩的大小，精密调压阀（37）可以将多余的压力卸掉，因此能精确调整摩擦力矩大小，从而达到缓慢释放水管的目的。精密调压阀（37）前接有一个带压力表的空气过滤器（35），使管路能够保持气体压力，同时能够避免用户突然断气后，设备处于卷绕状态和气控制动器（24）抱死的状况。
按下卷缆按扭，三相交流异步电机（22）工作，同时两位三通电磁阀（38）接通减压阀过来的气体，使气控制动器（24）处于完全张开状态，按下放缆按扭，电机不工作，两位三通电磁阀（38）切断带压力表的空气过滤器（35）过来的气体，同时旁通精密调压阀（37），精密调压阀（37）卸掉多余的压力的气体，使气控制动器（24）以合适的摩擦力抱在摩擦片上，能够防止水管（15）不因重力作用掉缆，也能使水管（15）缓慢放出卷盘。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种带气控制动器的卷绕装置，其特征是：包括卷盘总成机构、动力减速机构、旋转接头总成机构、气动控制制动机构、力矩限制及行程限位保护机构、气控元件及电气控制机构，所述卷盘总成机构与旋转接头总成机构相连；所述动力减速机构与气动控制制动机构相连；
所述卷盘总成机构包括卷盘外圈、卷盘内圈、卷盘筒体、筒体支撑杆、水管、卷盘联接法兰；
所述动力减速机构包括主轴、单列圆锥磙子轴承、前端盖、减速箱总成、大锥齿轮、大锥齿轮固定法兰、三相交流异步电机、联接法兰、行星减速机、齿轮垫片、小锥齿轮、轴承透盖Ⅱ、轴用挡圈Ⅱ、轴套；
所述旋转接头总成机构包括轴用挡圈Ⅰ、直角接头、深沟球轴承、轴承透盖Ⅰ、轴承外挡圈、旋转接头体、轴用密封圈、孔用挡圈、钢管外丝焊接套；所述气动控制制动机构包括摩擦轮总成、气控制动器；
所述力矩限制及行程限位保护机构包括主轴链轮、行程限位开关、力矩限制器；
所述气控元件及电气控制机构包括带压力表的空气过滤器、空气管、精密调压阀、两位三通电磁阀、三通快接、和电控箱。
2.根据权利要求1所述的一种带气控制动器的卷绕装置，其特征是：所述摩擦轮总成前端是输出轴***行星减速机，行星减速机输出轴下端连接有小锥齿轮，大锥齿轮与主轴通过键连接，主轴前后两端带有卷盘联接法兰，卷盘与卷盘联接法兰通过螺栓连接，卷盘上装有旋转接头体，卷盘一端与水管连接。
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