專利名稱：引導電纜進出電纜框的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及起重機械，特別涉及一種起重機上引導電纜進出電纜框或電纜卷筒的裝置。
背景技術：
目前，起重機上大車電纜和吊具電纜的儲存方式主要運用無動力儲纜筒以及電機驅動的電纜卷筒或卷盤等兩種方式。前者無動力儲纜筒的結構簡單，但是能存儲電纜的速度及電纜的長度受到限制，而且電纜容易出框或出筒。后者是目前最常用的一種方式，它由電機、減速箱驅動電纜卷筒或卷盤，將電纜卷繞在卷筒或卷盤上以及將電纜從卷筒或卷盤上放出。
上述兩種方式均是通過電纜卷筒或卷盤轉動以實現電纜卷入筒上和從筒體放出，電纜繞一個回轉中心旋轉，電纜一端固定于起重機上，另一端轉動，因此其間必須加一個回轉的受電裝置，即滑環受電器。對于大車電纜，起重機用電量很大，一般為1500～2000千伏安，供電電纜長度需600～700米，要求高壓供電，一般達萬伏。高壓供電對滑環受電器提出了更高的要求，其絕緣、接觸情況都將影響到滑環受電器工作的可靠性。
滑環一旦發生故障，起重機就無法正常工作，加上目前起重機大部分需要帶光纜的高壓電纜供電，除了帶高壓電的滑環外，還要增加一個光纜接頭的耦合器，該裝置國內技術不過關，需依賴進口，其價格昂貴。這樣一來，使得整個結構復雜，元件增加，既增加了成本，又增加了故障源。
發明內容
本發明的任務是提供一種引導電纜進出電纜框的裝置，它解決了上述現有電纜儲存方式的結構復雜、元件增加、可靠性差、容易發生故障的問題。
本發明的技術方案如下一種引導電纜進出電纜框的裝置，它包括儲纜框，所述儲纜框上裝有電纜導向裝置，電纜導向裝置包括位于儲纜框內筒上方的單向傳動裝置、撥桿機構和導向架，位于儲纜框內筒下方的電動機、磁滯聯軸節和減速器，以及裝于儲纜框內筒內的轉軸機構；所述儲纜筒上方裝有通過電動機、磁滯聯軸節和減速器驅動的摩擦轉盤。
本發明的引導電纜進出電纜框的裝置綜合了現有兩種電纜儲纜方式的優點，采用帶導向裝置的儲纜筒，電纜在收放過程中無須繞一個中心轉動，因而取消了電纜卷筒或卷盤、滑環受電器以及光纜耦合器，其結構簡單，提高了整個裝置的可靠性。本發明在儲纜筒上安裝一動力導向裝置，選取合適的導向速度和扭矩匹配，保證電纜在儲纜筒內有序地存儲和放出，有效地防止了電纜出框。
本發明的應用范圍如下1.軌道式起重機的大車電纜卷繞將儲纜筒安放在聯系橫梁上，距橫梁上平面一定距離的高度位置，正對儲纜筒中心處安裝摩擦轉盤，用托輥增加摩擦轉盤包角，電纜再通過其它導向裝置到達地面的電纜坑內。摩擦轉盤和儲纜筒導向裝置的額定速度設定為略高于大車額定速度，且儲纜筒導向裝置的額定速度略高于摩擦轉盤的設定速度。
摩擦轉盤速度通過變頻電動機調節，以適應大車不同速度，儲纜筒速度通過變頻調節可固定。兩裝置都裝有磁滯聯軸節，用于補償速度不同步所引起的轉速差，保證電纜按一定的扭矩和需要的速度驅動，摩擦轉盤使用較大扭矩的磁滯聯軸節，儲纜筒導向裝置使用的磁滯聯軸節扭矩僅使電纜平順地卷入或拉出儲纜筒就可，因而要小得多。
2.集裝箱起重機吊具電纜的收放在原使用儲纜框方式的基礎上，安裝一導向裝置，該裝置的設定速度略高于主起升速度，一般為110％的起升速度，磁滯聯軸節扭矩根據不同主起升速度進行調整，保證電纜有序正確地進入筒中或從筒中放出。
目前，吊具電纜芯數達42芯以上，如果按照過去采用電纜卷筒方式，除了在主小車上增加一復雜的電纜卷筒裝置外，還要配置一個42芯以上的滑環受電器，其價格昂貴，且故障點增加，又增加了運行小車的自重和空間，使得小車結構復雜。如果按照過去采用電纜框方式，結構雖然簡單，依靠電纜自重在起升過程中進出電纜框，但是在快速上升或大風時，由于電纜的僵性不能平順地進入框而導致發生電纜被拉斷的事故。這些方面一直困擾著港口用戶和起重機供應商。
應用本發明中的帶導向裝置的儲纜筒裝置，就能解決這些問題，既簡化了結構，又降低了成本，其工作可靠。
圖1是本發明的一種引導電纜進出電纜框裝置的結構示意圖。
圖2是按圖1所示的A-A剖視圖。
圖3是圖1裝置中的單向傳動裝置結構示意圖。
圖4是按圖3所示的左視示意圖。
圖5是圖1裝置中的導向架結構示意圖。
圖6是按圖5所示的仰視示意圖。
圖7是圖1裝置中的摩擦轉盤結構示意圖。
圖8是按圖7所示的左視示意圖。
圖9是圖7摩擦轉盤驅動總成示意圖。
具體實施例方式
參看圖1和圖2，本發明的一種引導電纜進出電纜框的裝置裝有儲纜框，儲纜框上裝有電纜導向裝置。電纜導向裝置包括位于儲纜框內筒1上方的單向傳動裝置2、撥桿機構3和導向架4，位于儲纜框內筒1下方的電動機5、磁滯聯軸節6和減速器7，以及裝于儲纜框內筒1內的轉軸機構8。轉軸機構8通過聯軸節9與減速器7連接。采用的電動機5可以是普通電動機，也可以是變頻電動機。當用于吊具電纜卷筒時，電動機采用變頻電動機，根據不同的起升速度，及時調節導向速度，以保證導向速度始終略高于電纜所需的速度，使電纜順利引入電纜框內。
將磁滯聯軸節6安裝在電動機5與減速器7之間，電動機5的輸出軸與磁滯聯軸節6的一端連接，磁滯聯軸節6的另一端與減速器7連接。采用磁滯聯軸節，用以補償由轉速不一致而引起的滑差，并建立一個合適的不變的扭矩。因為扭矩過大，將使電纜受力大，進入框時與框內筒外壁緊密摩擦，損傷了電纜；而扭矩過小，則可能無法將電纜導入框中。本發明利用了磁滯聯軸節的特點，根據電纜特性、垂吊的長度來調整磁滯聯軸節的扭矩，以保證電纜處于框內合適的位置，保證電纜不會松弛，也不會被拉得太緊。圖1中標號12是儲纜框外筒內壁。
參看圖3和圖4，單向傳動裝置2包括安置在軸21上的外套22、內套23、棘輪24、棘爪25、軸承27和端蓋28。如圖1所示，單向傳動裝置2的一端與撥桿機構3連接，單向傳動裝置2的另一端與轉軸機構8連接。圖3中標號26是頂銷，29是彈簧，30是悶頭。圖4中標號31是骨架油封，32是擋圈，33是軸承，34是壓蓋。
在電纜出框時，如導向架遇到過大的阻力矩，電纜就會與框的外筒內壁摩擦，因此損傷了電纜。采用單向傳動裝置，使導向裝置在電纜入框時由電動機帶動導向架，在電纜出框時使傳動裝置不驅動導向架，使得導向架可以自由反向轉動，導向架在電纜拉力作用下就會跟隨轉動，由此解決了電纜出框時與外筒內壁摩擦的問題。
參看圖5和圖6，導向架4上裝有四個相對而置的滾輪架41，滾輪架41位于四個角。在每兩個滾輪架41之間裝設一個滾輪軸42，在滾輪軸42上安裝滾輪43。安裝在四個滾輪架41和滾輪軸42上的四個滾輪43由此組成一個導引圈44，在導引圈44中央可導引電纜19。四個滾輪43是尼龍滾輪。四個尼龍滾輪設置在四個方向，在導引電纜19時四個滾輪43各繞其軸心轉動，電纜19通過導向裝置進出儲纜筒。
在導向架上采用四滾輪裝置導引電纜，將電纜控制在由四滾輪組成的圈中央，在電纜導入和導出過程中，不會與導向架摩擦，而是與導向架中的四個滾輪接觸，使滾輪的滾動摩擦代替了原來的滑動摩擦，從而減少摩擦并降低電纜磨損，起到保護電纜的作用。
參看圖7、圖8和圖9，儲纜筒1上方一定的垂直距離處裝有摩擦轉盤10，摩擦轉盤10通過電動機5、磁滯聯軸節6和減速器7驅動。摩擦轉盤10上裝有橡膠帶11，安裝橡膠帶11可防止電纜相對轉盤10滑動，提高摩擦轉盤10與電纜間的摩擦系數，保證摩擦轉盤10在全天候條件下可靠工作。由此可實現軌道運行起重機大車電纜的存儲和放出。通過調節摩擦轉盤驅動電動機轉速，使摩擦轉盤轉速適應軌道起重機大車運行速度的變化，以實現電纜的可靠收、放。
增加摩擦轉盤包角，用橡膠圈增加摩擦系數，以保證在全天侯條件下電纜相對摩擦轉盤不打滑，且又保證電纜不易磨損。確保摩擦轉盤至儲纜筒間的電纜不受有曳引力，而只有其間電纜的重力，否則，導向裝置為了能將電纜有序地引入儲纜筒中，要給出較大扭矩，且電纜在筒體內將有很大拉力捆綁著筒體的內壁。
在大車電纜卷繞裝置中，采用摩擦轉盤將電纜牽引到離地面較高的位置，然后再導入位于橫梁處的帶導向裝置的儲纜框中。
權利要求
1.一種引導電纜進出電纜框的裝置，它包括儲纜框，其特征在于，所述儲纜框上裝有電纜導向裝置，電纜導向裝置包括位于儲纜框內筒上方的單向傳動裝置、撥桿機構和導向架，位于儲纜框內筒下方的電動機、磁滯聯軸節和減速器，以及裝于儲纜框內筒內的轉軸機構；所述儲纜筒上方裝有通過電動機、磁滯聯軸節和減速器驅動的摩擦轉盤。
2.根據權利要求1所述的引導電纜進出電纜框的裝置，其特征在于，所述單向傳動裝置包括安置在軸上的外套、內套、棘輪、棘爪、軸承和端蓋，單向傳動裝置的一端與撥桿機構連接，單向傳動裝置的另一端與轉軸機構連接。
3.根據權利要求1所述的引導電纜進出電纜框的裝置，其特征在于，所述導向架上裝有四個相對而置的位于四個角的滾輪架，在每兩個滾輪架之間裝設一個滾輪軸，在滾輪軸上安裝滾輪，四個滾輪由此組成在其圈中央導引電纜的導引圈。
4.根據權利要求1所述的引導電纜進出電纜框的裝置，其特征在于，所述摩擦轉盤上裝有防止電纜相對轉盤滑動的橡膠帶。
全文摘要
本發明涉及一種引導電纜進出電纜框的裝置，它包括儲纜框，儲纜框上裝有電纜導向裝置，電纜導向裝置包括位于儲纜框內筒上方的單向傳動裝置、撥桿機構和導向架，位于儲纜框內筒下方的電動機、磁滯聯軸節和減速器，以及裝于儲纜框內筒內的轉軸機構。儲纜筒上方裝有通過電動機、磁滯聯軸節和減速器驅動的摩擦轉盤。本發明的引導電纜進出電纜框的裝置綜合了現有兩種電纜儲纜方式的優點，采用帶導向裝置的儲纜筒，電纜在收放過程中無須繞一個中心轉動，因而取消了電纜卷筒或卷盤、滑環受電器以及光纜耦合器，其結構簡單，提高了整個裝置的可靠性。本發明在儲纜筒上安裝一動力導向裝置，選取合適的導向速度和扭矩匹配，保證電纜在儲纜筒內有序地存儲和放出，有效地防止了電纜出框。
文檔編號H02G11/00GK1543031SQ03116710
公開日2004年11月3日 申請日期2003年4月30日 優先權日2003年4月30日
發明者汪怡, 汪 怡 申請人:上海振華港口機械(集團)股份有限公司, 上海振華港口機械(集團)股份有限公