一種制動滑輪的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及制動滑輪技術領域，特別是一種可應用于起重設備鋼絲繩預緊的制動滑輪。
【背景技術】
[0002]隨著國內起重設備技術的日益完善，大噸位及超大噸位起重設備的陸續投入使用，使得風電、石化、核能設施吊裝工藝產生了巨大的變化。在這些工業設施建設過程中，由起重設備將各個零部件從地面吊裝至安裝位置。整個工作流程可總結為空鉤下落，帶載起升。
[0003]隨著這些工業設施的投入使用，其維修、維護工作不可避免。此時，需要使用吊裝設備將需要維修的零部件從安裝位置吊裝至地面。整個工作流程可總結為空鉤起升，帶載下落。
[0004]上述兩種工作方式導致卷揚上的鋼絲繩狀態完全不同:
空鉤下落，帶載起升工作時:一般情況下，空鉤下落后，卷揚上的鋼絲繩數量較少，不足一層;帶載起升過程中，鋼絲繩張力較大，使得鋼絲繩在卷筒上纏繞整齊、緊密，不會產生勒繩、閃縫、跳繩、爬繩等不良現象，整個工作流程安全、可靠。
[0005]空鉤起升，帶載下落工作時:空鉤起升時，鋼絲繩張力很低，使得卷揚上的鋼絲繩纏繞松弛，在此過程中易產生閃縫、爬繩、跳繩等不良現象。纏繞松弛的鋼絲繩在帶載下落過程中，上層鋼絲繩極易陷落至下層鋼絲繩中，造成勒繩、亂繩等不良現象，會直接導致鋼絲繩或卷揚損壞，嚴重威脅吊裝安全。
[0006]目前，國際上解決上述問題的辦法是采用雙鼓卷揚機。該卷揚機有兩個卷揚，一個蓄繩卷揚用于儲存鋼絲繩，一個摩擦卷揚用于空載起升時提供制動力矩。但雙鼓卷揚機存在以下缺點:
1.大幅增加了鋼絲繩彎曲次數，將加速鋼絲繩疲勞損壞及磨損，降低鋼絲繩的使用壽命;
2.機構復雜，維修不便；
3.制動力矩由液壓栗提供，發熱量大，背壓高。
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題為:將磁粉制動技術應用于滑輪的制動中，實現制動力矩的提供，使得鋼絲繩在空載起升時能夠以一定張緊力卷入卷揚，避免鋼絲繩損壞影響壽命和吊裝安全。
[0008]本發明采取的技術方案具體為:一種制動滑輪，包括從內向外依次同軸設置的內輪轂、環形磁軛和外輪轂；
內輪轂與環形磁軛之間為固定連接；
環形磁軛的外周設有線圈槽，線圈槽內設有勵磁線圈；環形磁軛與外輪轂之間設有磁粉容置間隙，磁粉容置間隙中設有磁粉;磁粉容置間隙與線圈槽之間設有封閉擋板；
環形磁軛的兩側，內輪轂與外輪轂之間分別通過第一軸承和第二軸承轉動連接;外輪轂的外周設有鋼絲繩槽。
[0009]本發明在應用時，內輪轂總保持靜止，外輪轂與內輪轂通過軸承相連，使得外輪轂能繞內輪轂自由轉動。可通過導線將勵磁線圈引出，以提供工作用電流。當勵磁線圈通電后即在環形磁軛中產生磁場，在該磁場的作用下，磁粉將按照磁力線走向形成磁粉鏈，當外輪轂相對內輪轂轉動時，磁粉鏈將在外輪轂的內表面和內輪轂的外表面產生摩擦阻力，阻止外輪轂轉動，從而形成制動力矩。另外，當外輪轂克服制動力矩轉動時，將會剪切磁粉鏈，導致磁粉鏈內部的摩擦，加強了制動力矩，提升制動效果。當勵磁線圈內無電流時，環形磁軛中沒有磁場，磁粉無法形成磁粉鏈，磁粉處于松散狀態，無法產生制動力矩，外輪轂可自由轉動。因此僅需利用現有技術控制勵磁線圈內的電流大小或有無，即可根據需要實時控制制動力矩的大小，滿足工程需要。
[0010]優選的，本發明磁粉容置間隙與內外輪轂和軸承的分隔形式為，環形磁軛兩側與第一軸承和第二軸承之間分別還設有側擋板，所述側擋板的頂端延伸至外輪轂下部，下端與內輪轂相抵接，側擋板與內外輪轂之間可皆設置為密封連接，以避免磁粉泄漏至軸承與內外輪轂之間，導致機構卡死。
[0011]更進一步的，本發明側擋板朝向環形磁軛的一面上設有凹槽，凹槽可用于容置多余磁粉，同時制動滑輪工作時，磁粉溫度會升高進而會膨脹，凹槽的設置可防止磁粉膨脹卡死外輪轂。
[0012]外輪轂本體與鋼絲繩槽為一體化結構。也可設置為分別獨立加工后進行組合，如使用螺栓將外輪轂與鋼絲繩槽安裝在一起。鋼絲繩槽用于制動滑輪應用時鋼絲繩從中繞過。鋼絲繩槽可以是環形，也可以采用摩擦式提升機使用的襯墊，以提高其與鋼絲繩間的摩擦系數。
[0013]優選的，本發明中第一軸承和第二軸承采用滾動軸承或滑動軸承，為現有產品。本發明內輪轂與外輪轂之間軸承的設置，可使得當外輪轂受到壓力時，保證外輪轂與內輪轂之間的磁粉容置間隙，避免勵磁線圈通電時磁粉卡死，同時降低勵磁線圈斷電時外輪轂的轉動阻力，提升系統效率并提升磁粉壽命。
[0014]本發明的有益效果為:結合了磁粉制動技術的制動滑輪，其產生的制動力矩可精確控制，包括制動力矩的有無和大小，且控制方式簡單，響應速度快，能夠在低轉速下提供較大阻力矩，可滿足現有起重設備起升滑輪組的應用，在空鉤起升時對鋼絲繩進行預緊加力。同時，本發明的制動滑輪結構簡單，維護方便，體積小運行噪聲也較低。
【附圖說明】
[0015]圖1所示為本發明制動滑輪及其軸向剖面結構投影關系示意圖；
圖2所示為圖1中剖面結構的局部放大結構示意圖；
圖3所示為本發明結構組裝示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖和具體實施例進一步描述。
[0017]結合圖1至圖3，本發明的制動滑輪，包括從內向外依次同軸設置的內輪轂1、環形磁軛2和外輪轂4;
內輪轂I與環形磁軛2之間為固定連接；
環形磁軛2的外周設有線圈槽，線圈槽內設有勵磁線圈3;環形磁軛2與外輪轂4之間設有磁粉容置間隙，磁粉容置間隙中設有磁粉;磁粉容置間隙與線圈槽之間設有封閉擋板8;
環形磁軛2的兩側，內輪轂I與外輪轂4之間分別通過第一軸承6和第二軸承7轉動連接；外輪轂4的外周設有鋼絲繩槽5。
[0018]在應用時，內輪轂I總保持靜止，外輪轂4與內輪轂I通過軸承相連，使得外輪轂4能繞內輪轂I自由轉動。可通過導線將勵磁線圈3引出，以提供工作用電流。當勵磁線圈3通電后即在環形磁軛4中產生磁場，在該磁場的作用下，磁粉將按照磁力線走向形成磁粉鏈，當外輪轂4相對內輪轂I轉動時，磁粉鏈將在外輪轂4的內表面和內輪轂I的外表面產生摩擦阻力，阻止外輪轂4轉動，從而形成制動力矩。另外，當外輪轂4克服制動力矩轉動時，將會剪切磁粉鏈，導致磁粉鏈內部的摩擦，加強了制動力矩，提升制動效果。當勵磁線圈3內無電流時，環形磁軛2中沒有磁場，磁粉無法形成磁粉鏈，磁粉處于松散狀態，無法產生制動力矩，外輪轂可自由轉動。因此僅需利用現有技術控制勵磁線圈內的電流大小或有無，即可根據需要實時控制制動力矩的大小，滿足工程需要。
實施例
[0019]環形磁軛2兩側與第一軸承6和第二軸承7之間分別還設有側擋板，即第一側擋板9和第二側擋板10，所述側擋板的頂端延伸至外輪轂4下部，下端抵接內輪轂表面。側擋板與內外輪轂4之間為密封連接，可防止磁粉的泄露至內外輪轂與軸承之間影響制動滑輪正常工作。兩側擋板朝向磁軛的一面設置凹槽，用于容置多余磁粉，同時避免磁粉溫度升高后因體積膨脹而卡死外輪轂。
[0020]外輪轂4本體與鋼絲繩槽5為一體化結構。也可設置為分別獨立加工后進行組合，如使用螺栓將外輪轂與鋼絲繩槽安裝在一起。鋼絲繩槽5用于制動滑輪應用時鋼絲繩從中繞過。鋼絲繩槽可以是環形，也可以采用摩擦式提升機使用的襯墊，以提高其與鋼絲繩間的摩擦系數。
[0021 ]第一軸承和第二軸承采用現有滾動軸承或滑動軸承產品。內輪轂與外輪轂之間軸承的設置，可使得當外輪轂受到壓力時，保證外輪轂與內輪轂之間的磁粉容置間隙，避免勵磁線圈通電時磁粉卡死，同時降低勵磁線圈斷電時外輪轂的轉動阻力，提升系統效率并提升磁粉壽命。
[0022]本發明將磁粉制動技術應用于滑輪的制動中，實現制動力矩的提供，使得鋼絲繩在空載起升時能夠以一定張緊力卷入卷揚，避免鋼絲繩損壞影響壽命和吊裝安全。結合了磁粉制動技術的制動滑輪，其產生的制動力矩可精確控制，包括制動力矩的有無和大小，且控制方式簡單，響應速度快，能夠在低轉速下提供較大阻力矩，可滿足現有起重設備起升滑輪組的應用，在空鉤起升時對鋼絲繩進行預緊加力。同時，本發明的制動滑輪結構簡單，維護方便，體積小運行噪聲也較低。
[0023]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種制動滑輪，其特征是，包括從內向外依次同軸設置的內輪轂、環形磁軛和外輪轂； 內輪轂與環形磁軛之間為固定連接； 環形磁軛的外周設有線圈槽，線圈槽內設有勵磁線圈；環形磁軛與外輪轂之間設有磁粉容置間隙，磁粉容置間隙中設有磁粉;磁粉容置間隙與線圈槽之間設有封閉擋板； 環形磁軛的兩側，內輪轂與外輪轂之間分別通過第一軸承和第二軸承轉動連接;外輪轂的外周設有鋼絲繩槽。2.根據權利要求1所述的制動滑輪，其特征是，環形磁軛兩側與第一軸承和第二軸承之間分別還設有側擋板，所述側擋板的頂端延伸至外輪轂下部。3.根據權利要求2所述的制動滑輪，其特征是，側擋板朝向環形磁軛的一面上設有凹槽。4.根據權利要求1至3任一項所述的制動滑輪，其特征是，第一軸承和第二軸承采用滾動軸承或滑動軸承。5.根據權利要求1至3任一項所述的制動滑輪，其特征是，外輪轂本體與鋼絲繩槽為一體化結構。
【專利摘要】本發明公開一種制動滑輪，其包括從內向外依次同軸設置的內輪轂、環形磁軛和外輪轂；內輪轂與環形磁軛之間為固定連接；環形磁軛的外周設有線圈槽，線圈槽內設有勵磁線圈；環形磁軛與外輪轂之間設有磁粉容置間隙，磁粉容置間隙中設有磁粉；磁粉容置間隙與線圈槽之間設有封閉擋板；環形磁軛的兩側，內輪轂與外輪轂之間分別通過第一軸承和第二軸承轉動連接；外輪轂的外周設有鋼絲繩槽。將磁粉制動技術應用于滑輪的制動中，實現制動力矩的提供，且制動力矩可精確控制有無和大小，控制方式簡單，響應速度快，能夠在低轉速下提供較大阻力矩，使得鋼絲繩在空載起升時能夠以一定張緊力卷入卷揚，避免鋼絲繩損壞影響壽命和吊裝安全。
【IPC分類】B66D5/06
【公開號】CN105540478
【申請號】CN201610105788
【發明人】李翔, 董志強, 張鵬, 柳勝, 劉哲
【申請人】徐工集團工程機械股份有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月26日