多层卷筒防乱绳装置的制作方法

1.本实用新型属于起重运输技术领域，尤其涉及一种多层卷筒防乱绳装置。


背景技术：

2.多层卷筒钢丝绳缠绕时普遍存在乱绳现象，现有技术中采用压绳装置来防乱绳，该压绳装置通过螺旋弹簧产生的扭矩作用在压绳辊上，使压绳辊紧紧压在钢丝绳上，从而防止乱绳。然而，现有技术中的该压绳装置针对小型卷筒有作用，但由于螺旋弹簧产生的扭矩有限，不适用于较大卷筒。


技术实现要素：

3.为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本实用新型提供一种多层卷筒防乱绳装置，包括传动组、凸轮、压杆、压绳辊，其中：
4.所述传动组包括壳体和一级传动机构、二级传动机构、三级传动机构、四级传动机构，其中：所述一级传动机构由卷筒两侧的齿轮与第一大齿轮构成，所述一级传动机构的传动比设定为1:1；所述二级传动机构的主动件连接在所述第一大齿轮上并与所述二级传动机构的从动件啮合，所述二级传动机构的传动比设定为a:1；所述三级传动机构的主动件连接在所述二级传动机构的从动件上并与所述三级传动机构的从动件啮合，所述三级传动机构的传动比设定为b:1；所述四级传动机构的主动件连接在所述三级传动机构的从动件上并与所述四级传动机构的从动件啮合，所述四级传动机构的传动比设定为n:1，其中a
×
b设定为等于钢丝绳在所述卷筒的每一层上的缠绕圈数，n设定为钢丝绳在所述卷筒上的缠绕层数；
5.所述凸轮连接在所述四级传动机构的从动件上，所述压杆连接在所述壳体上，并且所述压杆的一端接触所述凸轮的凸轮曲面，所述压杆的另一端连接到所述压绳辊，卷筒经所述传动组带动所述凸轮转动；
6.所述凸轮的凸轮曲面设计为：所述凸轮圆周方向分为n等份，其中n为所述钢丝绳在所述卷筒上的缠绕层数，所述凸轮每转动1/n圈，凸轮曲面高度的变化量等于钢丝绳的直径。
7.进一步地，在上述多层卷筒防乱绳装置中，所述凸轮通过轴连接于所述四级传动机构的从动件或者直接焊接固定到所述四级传动机构的从动件。
8.进一步地，在上述多层卷筒防乱绳装置中，所述二级传动机构的主动件为第一小齿轮，所述二级传动机构的从动件为第二大齿轮，所述第一小齿轮通过轴连接在所述第一大齿轮上并与所述第二大齿轮啮合；所述三级传动机构的主动件为第二小齿轮，所述三级传动机构的从动件为第三大齿轮，所述第二小齿轮通过轴连接在所述第二大齿轮上并与所述第三大齿轮啮合；所述四级传动机构的主动件为第三小齿轮，所述四级传动机构的从动件为第四大齿轮，所述第三小齿轮通过轴连接在所述第三大齿轮上并与所述第四大齿轮啮合；所述凸轮通过轴连接于所述第四大齿轮或者直接焊接固定到所述第四大齿轮。
9.进一步地，在上述多层卷筒防乱绳装置中，所述二级传动机构和所述三级传动机构可替换为蜗轮蜗杆传动机构。
10.与现有技术相比，本实用新型的多层卷筒防乱绳装置具有如下优点和有益效果：通过凸轮曲面变化来控制压杆及压绳辊的步进运动，实现钢丝绳换层后，压绳辊的位置同时也会变化，始终能维持压紧钢丝绳的状态，从而防止钢丝绳缠绕时的乱绳现象；采用了纯机械结构，不需要外力作用，钢丝绳在每层缠绕时，压绳辊可以提供足够的压力，从而保证大型卷筒也可以防止乱绳现象的发生。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
12.图1是本实用新型的多层卷筒防乱绳装置的结构示意图；
13.图2是图1所示多层卷筒防乱绳装置的俯视图；
14.图3是本实用新型的多层卷筒防乱绳装置中的凸轮曲面示意图。
具体实施方式
15.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
16.如图1和图2所示，本实用新型一个实施例的多层卷筒防乱绳装置包括传动组2、凸轮3、压杆4、压绳辊5。传动组2包括壳体29和一级传动机构、二级传动机构、三级传动机构、四级传动机构，其中，作为本实用新型的一个实施例，一级传动机构由卷筒1两侧的齿轮21与第一大齿轮22构成，卷筒1转动时带动两侧齿轮21转动，并带动第一大齿轮22转动，形成一级传动，一级传动的传动比设定为1:1；二级传动机构由作为从动件的第二大齿轮23与作为主动件的第一小齿轮24构成，该第一小齿轮24通过轴连接在第一大齿轮22上并与第二大齿轮23啮合，二级传动的传动比设定为a:1；三级传动机构由作为从动件的第三大齿轮25与作为主动件的第二小齿轮26构成，该第二小齿轮26通过轴连接在第二大齿轮23上并与第三大齿轮25啮合，三级传动的传动比设定为b:1；四级传动机构由作为从动件的第四大齿轮27与作为主动件的第三小齿轮28构成，该第三小齿轮28通过轴连接在第三大齿轮25上并与第四大齿轮27啮合，四级传动的传动比设定为n:1。其中，a
×
b设定为等于钢丝绳在卷筒1的每一层上的缠绕圈数，n设定为钢丝绳在卷筒1上的缠绕层数。
17.凸轮3通过轴连接于第四大齿轮27或者直接焊接固定到第四大齿轮27上，二者的转动同步。压杆4可往复移动地支撑在传动组2的壳体29上，并且压杆4的一端接触凸轮3的凸轮曲面，压杆4的另一端连接到压绳辊5。卷筒1的转动经过传动组2带动凸轮3转动，随着凸轮3的转动，压杆4依照凸轮曲面的变化而进行往返直线运动。凸轮3的凸轮曲面设计为：
凸轮3圆周方向分为n等份，其中n如上所述设定为钢丝绳在卷筒1上的缠绕层数，凸轮3每转动1/n圈，凸轮曲面高度的变化量等于钢丝绳的直径d，参见图3。由此，凸轮3每转动1/n圈，凸轮3带动压杆4进行的直线运动的位移等于一个钢丝绳直径d。
18.具体而言，根据以上传动组2的构成，当卷筒1进行收绳操作时，卷筒1顺时针转动，卷筒1的顺时针转动通过齿轮21、第一大齿轮22、第一小齿轮24、第二大齿轮23、第二小齿轮26、第三大齿轮25、第三小齿轮28、第四大齿轮27的传动，带动凸轮3顺时针转动。卷筒1顺时针转动a
×
b圈时，钢丝绳缠满卷筒1的一层，此时凸轮3由卷筒1经传动组2的带动而顺时针转动1/n圈，即(a
×
b)/1/a/b/n＝1/n。压绳辊5由缠满卷筒1一层的钢丝绳作用而自然向着远离卷筒1的方向运动，因而推动压杆4相应向着远离卷筒1的方向直线移动一层钢丝绳的厚度即一个钢丝绳的直径d，与此同时，凸轮3顺时针转动1/n圈，凸轮曲面高度减小一个钢丝绳的直径d，由此压杆4因凸轮曲面高度减小而向着远离卷筒1的方向直线运动的位移等于压杆4因缠满卷筒1一层的钢丝绳的作用而应当进行的向着远离卷筒1的方向直线运动的位移，使得压绳辊5在压杆4的作用下持续保持接触并压紧钢丝绳的状态。卷筒1继续顺时针转动，开始钢丝绳的换层缠绕，当钢丝绳从第一层缠满到第n层后，压杆4因缠满卷筒n层的钢丝绳的作用而应当进行的向着远离卷筒1的方向直线运动的位移为n层钢丝绳的总厚度即n个钢丝绳的直径d(n
×
d)，同时凸轮3刚好顺时针转动一周，即(a
×b×
n)/1/a/b/n＝1，此时凸轮曲面高度减小n个钢丝绳的直径d(n
×
d)。因此，压杆4因凸轮曲面高度减小而向着远离卷筒1的方向直线运动的位移等于压杆4因缠满卷筒n层的钢丝绳的作用而应当进行的向着远离卷筒1的方向直线运动的位移，使得压绳辊5在压杆4的作用下持续保持接触并压紧钢丝绳的状态。
19.反之，当卷筒1进行放绳操作时，卷筒1逆时针转动，卷筒1的逆时针转动通过齿轮21、第一大齿轮22、第一小齿轮24、第二大齿轮23、第二小齿轮26、第三大齿轮25、第三小齿轮28、第四大齿轮27的传动，带动凸轮3逆时针转动。卷筒1逆时针转动a
×
b圈时，卷筒1上的一层钢丝绳被释放，此时凸轮3由卷筒1经传动组2的带动而逆时针转动1/n圈，即(a
×
b)/1/a/b/n＝1/n，凸轮曲面高度增大一个钢丝绳的直径d，由此压杆4随凸轮曲面高度增大而向着靠近卷筒1的方向直线运动一个钢丝绳的直径d，从而推动压绳辊5相应地向着靠近卷筒1的方向直线运动一个钢丝绳的直径d，使得压绳辊5的向着靠近卷筒1的方向直线运动的位移等于卷筒1上被释放的一层钢丝绳的厚度即一个钢丝绳的直径d，从而使得压绳辊5在压杆4的作用下持续保持接触并压紧钢丝绳的状态。卷筒1继续逆时针转动，开始钢丝绳的换层释放，当钢丝绳从第n层一直释放到第1层后，凸轮3刚好逆时针转动一周，即(a
×b×
n)/1/a/b/n＝1，此时凸轮曲面高度增大n个钢丝绳的直径d(n
×
d)，由此压杆4随凸轮曲面高度增大而向着靠近卷筒1的方向直线运动的位移相应等于n个钢丝绳的直径d(n
×
d)，从而推动压绳辊5相应地向着靠近卷筒1的方向直线运动n个钢丝绳的直径d(n
×
d)，使得压绳辊5的向着靠近卷筒1的方向直线运动的位移等于卷筒1上被释放的钢丝绳的总厚度即n个钢丝绳的直径d(n
×
d)，从而使得压绳辊5在压杆4的作用下持续保持接触并压紧钢丝绳的状态。
20.作为本实用新型的一个实施例，二级传动机构和三级传动机构也可以替换为蜗轮蜗杆传动机构，这种方式在保证同样传动比的情况下能够减小传动组的占用空间。在三级传动机构是蜗轮蜗杆传动机构的情况下，四级传动机构中的第三小齿轮28通过轴连接在三级传动机构中的从动件。
21.综上所述，本实用新型的多层卷筒防乱绳装置通过凸轮曲面变化来控制压杆及压绳辊的步进运动，实现钢丝绳换层后，压绳辊的位置同时也会同步变化，始终能维持压紧钢丝绳的状态，从而防止钢丝绳缠绕时的乱绳现象。而且，本实用新型的多层卷筒防乱绳装置采用了纯机械结构，不需要外力作用，钢丝绳在每层缠绕或释放时，压绳辊可以提供足够的压力，从而保证大型卷筒也可以防止乱绳现象的发生。
22.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。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
23.最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。