專利名稱：一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及重工機械技術領域，尤其是涉及一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置。
背景技術：
地下連續(xù)墻抓斗式成槽機是地下連續(xù)墻施工的重要工程機械之一。在成槽機工作時，液壓膠管必須與主卷揚隨動，即液壓膠管纏繞/下放卷盤的長度與主卷揚提升/下放鋼絲繩的長度一致。在現有的成槽機液壓膠管卷盤驅動技術有減速機驅動和彈簧驅動，減速機驅動裝置隨動性不夠理想；彈簧驅動裝置不能滿足深槽作業(yè)的施工要求，且體積比較大。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其結構緊湊，設計新穎合理，體積小，安裝使用便捷，功能完備，隨動性能好，恒張力控制效果好，性能穩(wěn)定可靠，實用性強，使用效果好，推廣使用價值高。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:包括與成槽機中液壓膠管卷盤固定連接的減速機和用于為成槽機中液壓膠管提供恒定張力的恒張力控制機構，以及用于將減速機輸出的動力傳遞給恒張力控制機構以實現成槽機中液壓膠管與鋼絲繩隨動的傳動機構；所述恒張力控制機構包括柱塞式液壓油缸和通過第一油管與柱塞式液壓油缸連接的蓄能器，所述第一油管上通過三通接頭連接有與成槽機中液壓油箱連接的第二油管；所述傳動機構包括與所述減速機的輸出軸連接的傳動軸、與所述傳動軸連接的齒輪傳動機構和與所述齒輪傳動機構連接且用于將齒輪傳動機構的旋轉運動變換為柱塞式液壓油缸中柱塞桿的上下直線運動的絲杠傳動機構，所述絲杠傳動機構與所述柱塞式液壓油缸中的柱塞桿連接。上述的一種成槽機卷 管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述齒輪傳動機構包括齒輪支座、中間齒輪、第一邊齒輪和第二邊齒輪，所述齒輪支座的中間位置處安裝有用于安裝支撐所述傳動軸的傳動軸軸承，所述中間齒輪位于所述齒輪支座的中間位置處且與所述傳動軸連接，所述第一邊齒輪和第二邊齒輪分別位于所述中間齒輪的兩側且均與所述中間齒輪相( 合。上述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述絲杠傳動機構包括第一絲杠和第二絲杠，以及套裝在所述第一絲杠和第二絲杠上的絲杠螺母，所述齒輪支座上安裝有用于安裝支撐所述第一絲杠的第一絲杠下軸承和用于安裝支撐所述第二絲杠的第二絲杠下軸承，所述第一邊齒輪與所述第一絲杠連接，所述第二邊齒輪與所述第二絲杠連接，所述絲杠螺母與所述柱塞式液壓油缸中的柱塞桿連接，所述柱塞式液壓油缸缸體的外壁上固定連接有相互平齊的第一座板和第二座板，所述第一座板上安裝有用于安裝支撐所述第一絲杠的第一絲杠上軸承，所述第二座板上安裝有用于安裝支撐所述第二絲杠的第二絲杠上軸承。上述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述第二油管上連接有油壓控制器。上述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述油壓控制器包括連接在所述第二油管上的壓力計和節(jié)流閥。上述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述油壓控制器包括連接在所述第二油管上的壓力傳感器和電磁閥，以及用于對壓力傳感器檢測到的信號進行分析處理并用于對電磁閥進行控制的控制器模塊和與控制器模塊相接的人機交互設備，所述壓力傳感器與所述控制器模塊的輸入端相接，所述電磁閥與所述控制器模塊的輸出端相接。上述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:包括箱體，所述恒張力控制機構和傳動機構均設置在所述箱體內，所述柱塞式液壓油缸的底座固定連接在所述箱體上部的內壁上，所述柱塞式液壓油缸缸體的外壁上固定連接有蓄能器支撐座板，所述蓄能器通過卡箍固定安裝在所述蓄能器支撐座板上。上述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述蓄能器為皮囊式蓄能器。上述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述傳動軸通過聯(lián)軸器與所述減速機的輸出軸連接。上述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述中間齒輪通過平鍵與所述傳動軸連接，所述第一邊齒輪通過平鍵與所述第一絲杠連接，所述第二邊齒輪通過平鍵與所述第二絲杠連接。本實用新型與現有技術相比具有以下優(yōu)點:1、本實用新型結構緊湊，設計新穎合理，體積小，重量輕，安裝使用便捷。2、本實用新型的功能完備，當鋼絲繩下放時，能夠帶動液壓膠管也隨之下降，當鋼絲繩上升時，能夠帶動液壓膠管也隨之上升，達到了液壓膠管與鋼絲繩的同步性，即保證了液壓膠管與鋼絲繩的隨動性；而且，不論液壓抓斗下放或被提升，柱塞式液壓油缸油腔內的液壓油壓力始終是不變的，即柱塞式液壓油缸恒壓，保證了提供給液壓膠管卷盤恒定的張力，從而實現了對液壓膠管的恒張力控制，能夠很好地滿足成槽機深槽作業(yè)施工要求。3、本實用新型創(chuàng)新性地采用了由柱塞式液壓油缸和蓄能器構成的恒張力控制機構，儲存能量時，液壓膠管通過柱塞式液壓油缸中液壓油把其機械能儲存在蓄能器中；釋放能量時，蓄能器又通過柱塞式液壓油缸中的液壓油把其儲存的能量傳遞給液壓膠管，在這個過程中，液壓油缸起到了介質的作用，隨動性能好，恒張力控制效果好。4、本實用新型蓄能器采用了皮囊式蓄能器，因為液壓油是不可壓縮的，但蓄能器皮囊中的氣體是可壓縮的，所以，主卷揚下放抓斗時，液壓油進入蓄能器中，液壓油對氣體做功，把其能量儲存在皮囊內氣體中，當主卷揚提升抓斗時，被壓縮的氣體及時膨脹，將積蓄的能量傳遞給液壓油，消除了液壓壓力的波動，達到了恒張力的效果，從而保證了液壓膠管與鋼絲繩的隨動性其隨動性能好。5、本實用新型的實現成本低，性能穩(wěn)定可靠，維護維修費用低。6、本實用新型的實用性強，使用效果好，推廣使用價值高。綜上所述，本實用新 型結構緊湊，設計新穎合理，體積小，安裝使用便捷，功能完備，隨動性能好，恒張力控制效果好，性能穩(wěn)定可靠，實用性強，使用效果好，推廣使用價值
1 ο下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型的主視圖。圖2為本實用新型的左視圖。圖3為圖2的A-A剖視圖。圖4為本實用新型實施例1中油壓控制器的結構示意圖。圖5為本實用新型實施例2中油壓控制器的結構示意圖。圖6為本實用新型的使用狀態(tài)示意圖。附圖標記說明:1-減速機；2-箱體； 3-柱塞式液壓油缸；3-1-柱塞桿4-第一油管； 5-蓄能器；6-三通接頭；7-第二油管； 8-傳動軸；9_齒輪支座；10-中間齒輪； 11_卡植；12-第一邊齒輪；1 3-第二邊齒輪； 14-傳動軸軸承；15-第一絲杠；16-第二絲杠； 17-絲杠螺母；18—第一絲杠下軸承；19一第二絲杠下軸承；20—第一座板；21一第二座板；22—第一絲杠上軸承；23—第二絲杠上軸承；24一油壓控制器；24-1—壓力計；24-2—節(jié)流閥；24-3—壓力傳感器；24-4 —電磁閥；24-5—控制器模塊；24-6—人機交互設備；25—聯(lián)軸器；26—蓄能器支撐座板；27一王卷揚； 28—鋼絲繩；29—液壓
抓斗；30—液壓膠管；31—液壓膠管卷盤。
具體實施方式
實施例1如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型包括與成槽機中液壓膠管卷盤31固定連接的減速機I和用于為成槽機中液壓膠管30提供恒定張力的恒張力控制機構，以及用于將減速機I輸出的動力傳遞給恒張力控制機構以實現成槽機中液壓膠管30與鋼絲繩28隨動的傳動機構；所述恒張力控制機構包括柱塞式液壓油缸3和通過第一油管4與柱塞式液壓油缸3連接的蓄能器5，所述第一油管4上通過三通接頭6連接有與成槽機中液壓油箱連接的第二油管7 ;所述傳動機構包括與所述減速機I的輸出軸連接的傳動軸8、與所述傳動軸8連接的齒輪傳動機構和與所述齒輪傳動機構連接且用于將齒輪傳動機構的旋轉運動變換為柱塞式液壓油缸3中柱塞桿3-1的上下直線運動的絲杠傳動機構，所述絲杠傳動機構與所述柱塞式液壓油缸3中的柱塞桿3-1連接。本實施例中,所述齒輪傳動機構包括齒輪支座9、中間齒輪10、第一邊齒輪12和第二邊齒輪13，所述齒輪支座9的中間位置處安裝有用于安裝支撐所述傳動軸8的傳動軸軸承14，所述中間齒輪10位于所述齒輪支座9的中間位置處且與所述傳動軸8連接，所述第一邊齒輪12和第二邊齒輪13分別位于所述中間齒輪10的兩側且均與所述中間齒輪10相
口四合。具體實施時，所述第一邊齒輪12和第二邊齒輪13米用完全相同的兩個直齒輪。本實施例中，所述絲杠傳動機構包括第一絲杠15和第二絲杠16，以及套裝在所述第一絲杠15和第二絲杠16上的絲杠螺母17，所述齒輪支座9上安裝有用于安裝支撐所述第一絲杠15的第一絲杠下軸承18和用于安裝支撐所述第二絲杠16的第二絲杠下軸承19，所述第一邊齒輪12與所述第一絲杠15連接，所述第二邊齒輪13與所述第二絲杠16連接，所述絲杠螺母17與所述柱塞式液壓油缸3中的柱塞桿3-1連接，所述柱塞式液壓油缸3缸體的外壁上固定連接有相互平齊的第一座板20和第二座板21，所述第一座板20上安裝有用于安裝支撐所述第一絲杠15的第一絲杠上軸承22，所述第二座板21上安裝有用于安裝支撐所述第二絲杠16的第二絲杠上軸承23。具體實施時，所述第一絲杠15和第二絲杠16采用只有螺旋方向相反，導程、直徑、精度等級、能夠承受的最大軸向工作載荷等參數均相等的絲杠；所述第一座板20和第二座板21均焊接在所述柱塞式液壓油缸3缸體的外壁上；所述第一絲杠下軸承18、第二絲杠下軸承19、第一絲杠上軸承22和第二絲杠上軸承23均可以采用滾動軸承來實現，使得第一絲杠15和第二絲杠16既可以正轉，也可以反轉。結合圖4，本實施例中，所述第二油管7上連接有油壓控制器24。所述油壓控制器包括連接在所述第二油管7上的壓力計24-1和節(jié)流閥24-2。本實施例中，本實用新型還包括箱體2，所述恒張力控制機構和傳動機構均設置在所述箱體2內，所述柱塞式液壓油缸3的底座固定連接在所述箱體2上部的內壁上，所述柱塞式液壓油缸3缸體的外壁上固定連接有蓄能器支撐座板26，所述蓄能器5通過卡箍11固定安裝在所述蓄能器支撐座板26上。具體實施時，所述箱體2的一側敞口設置，且將齒輪支座9焊接在所述箱體2的敞口處并用堵板、螺釘、密封膠封堵住所述敞口。本實施例中，所述蓄能器5為皮囊式蓄能器。所述傳動軸8通過聯(lián)軸器25與所述減速機I的輸出軸連接。所述中間齒輪10通過平鍵與所述傳動軸8連接，所述第一邊齒輪12通過平鍵與所述第一絲杠15連接，所述第二邊齒輪13通過平鍵與所述第二絲杠16連接。本實用新型使用前，首先打開節(jié)流閥24-2，開始通過第二油管7和第一油管4從成槽機中液壓油箱向所述柱塞式液壓油缸3內充入液壓油，壓力計24-1測量油壓并進行顯示，當顯示的油壓達到預定值(一般為6.5MPa 15MPa)時，關閉節(jié)流閥24_2，停止向所述柱塞式液壓油缸3內充入液壓油。結合圖6，使用時，本實用新型的工作原理及工作過程是:當主卷揚27下放鋼絲繩28時，液壓抓斗29拉動液壓膠管30使液壓膠管卷盤31也轉動，這時液壓膠管卷盤31帶動減速機I轉動，減速機I通過傳動軸8帶動中間齒輪10轉動，中間齒輪10帶動與其相嚙合的第一邊齒輪12和第二邊齒輪13轉動，第一邊齒輪12帶動第一絲杠15轉動，同時，第二邊齒輪13帶動第二絲杠16與第一絲杠15同步轉動，第一絲杠15和第二絲杠16轉動使得絲杠螺母17在第一絲杠15和第二絲杠16上向上運動，絲杠螺母17推動柱塞式液壓油缸3的柱塞桿3-1向上做直線運動，此時柱塞式液壓油缸3的油腔變小，柱塞式液壓油缸3內的液壓油通過第一油管4被擠到蓄能器5中，并把其能量儲存在蓄能器5中，使蓄能器5進行蓄能，使得液壓膠管30處于了恒張力狀態(tài)；當主卷揚27纏繞鋼絲繩28時，液壓抓斗29被提起上升，液壓膠管30比較松弛，這時蓄能器5迅速釋放能量，將積蓄的能量傳遞給液壓油，液壓油推動柱塞式液壓油缸3的柱塞桿3-1向下移動，液壓油推動柱塞式液壓油缸3的柱塞桿3-1帶動絲杠螺母17向下移動，這時絲杠螺母17帶動第一絲杠15和第二絲杠16同步轉動，第一絲杠15帶動第一邊齒輪12轉動，同時，第二絲杠16帶動第二邊齒輪13與第一邊齒輪12同步轉動，第一邊齒輪12和第二邊齒輪13帶動中間齒輪10轉動，中間齒輪10帶動傳動軸8轉動，傳動軸8帶動減速機I轉動，減速機I帶動液壓膠管卷盤31轉動，纏繞液壓膠管30到液壓膠管卷盤31上，又使得液壓膠管30處于了恒張力狀態(tài)。從以上工作原理及工作過程可以看出，當鋼絲繩28下放時，能夠帶動液壓膠管30也隨之下降，當鋼絲繩28上升時，能夠帶動液壓膠管30也隨之上升，達到了液壓膠管30與鋼絲繩28的同步性，即保證了液壓膠管30與鋼絲繩28的隨動性；而且，不論液壓抓斗29下放或被提升，柱塞式液壓油缸3油腔內的液壓油壓力始終是不變的，即柱塞式液壓油缸3恒壓，保證了提供給液壓膠管卷盤31恒定的張力，從而實現了對液壓膠管30的恒張力控制，能夠很好地滿足成槽機深槽作業(yè)施工要求。實施例2結合圖5，本實施例與實施例1不同的是:所述油壓控制器包括連接在所述第二油管7上的壓力傳感器24-3和電磁閥24-4，以及用于對壓力傳感器24_3檢測到的信號進行分析處理并用于對電磁閥24-4進行控制的控制器模塊24-5和與控制器模塊24-5相接的人機交互設備24-6，所述壓力傳感器24-3與所述控制器模塊24-5的輸入端相接，所述電磁閥24-4與所述控制器模塊24-5的輸出端相接。其余結構均與實施例1相同。具體實施時，所述控制器模塊24-5可以采用PLC模塊或單片機，所述人機交互設備24-6可以采用觸摸式液晶顯示屏。本實用新型使用時與實施例1不同的是:使用前，首先通過操作人機交互設備24-6,設定油壓的預定值(一般為6.5MPa 15MPa),設定好后通過操作人機交互設備24_6控制油壓控制器開啟，油壓控制器開啟后，控制器模塊24-5輸出開閥的控制信號給電磁閥24-4，電磁閥24-4打開，開始通過第二油管7和第一油管4從成槽機中液壓油箱向所述柱塞式液壓油缸3內充入液壓油，充入液壓油的過程中，壓力傳感器24-3對油壓進行實時檢測并將所檢測到的信號輸出給控制器模塊24-5，控制器模塊24-5接收壓力傳感器24-3輸出的實時油壓信號進行分析處理，得到實時油壓值并將實時油壓值與油壓的預定值相比對，當實時油壓值達到油壓的預定值時，控制電磁閥24-4關閉，停止向所述柱塞式液壓油缸3內充入液壓油；另外，充入液壓油的過程中，控制器模塊24-5還控制人機交互設備24-6對實時油壓值進行實時顯示，供工作人員查看。其余工作原理及工作過程均與實施例1相同。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:包括與成槽機中液壓膠管卷盤(31)固定連接的減速機(I)和用于為成槽機中液壓膠管(30)提供恒定張力的恒張力控制機構，以及用于將減速機(I)輸出的動力傳遞給恒張力控制機構以實現成槽機中液壓膠管(30)與鋼絲繩(28)隨動的傳動機構；所述恒張力控制機構包括柱塞式液壓油缸(3)和通過第一油管(4)與柱塞式液壓油缸(3)連接的蓄能器(5)，所述第一油管(4)上通過三通接頭(6)連接有與成槽機中液壓油箱連接的第二油管(7);所述傳動機構包括與所述減速機(I)的輸出軸連接的傳動軸(8)、與所述傳動軸(8)連接的齒輪傳動機構和與所述齒輪傳動機構連接且用于將齒輪傳動機構的旋轉運動變換為柱塞式液壓油缸(3)中柱塞桿(3-1)的上下直線運動的絲杠傳動機構，所述絲杠傳動機構與所述柱塞式液壓油缸(3)中的柱塞桿(3-1)連接。
2.按照權利要求1所述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述齒輪傳動機構包括齒輪支座(9 )、中間齒輪(10 )、第一邊齒輪(12)和第二邊齒輪(13)，所述齒輪支座(9)的中間位置處安裝有用于安裝支撐所述傳動軸(8)的傳動軸軸承(14)，所述中間齒輪(10)位于所述齒輪支座(9)的中間位置處且與所述傳動軸(8)連接，所述第一邊齒輪(12)和第二邊齒輪(13)分別位于所述中間齒輪(10)的兩側且均與所述中間齒輪(10)相嚙合。
3.按照權利要求2所述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述絲杠傳動機構包括第一絲杠(15)和第二絲杠(16)，以及套裝在所述第一絲杠(15)和第二絲杠(16)上的絲杠螺母(17)，所述齒輪支座(9)上安裝有用于安裝支撐所述第一絲杠(15)的第一絲杠下軸承(18)和用于安裝支撐所述第二絲杠(16)的第二絲杠下軸承(19)，所述第一邊齒輪(12)與所述第一絲杠(15)連接，所述第二邊齒輪(13)與所述第二絲杠(16)連接，所述絲杠螺母(17)與所述柱塞式液壓油缸(3)中的柱塞桿(3-1)連接，所述柱塞式液壓油缸(3)缸體的外壁上固定連接有相互平齊的第一座板(20)和第二座板(21)，所述第一座板(20)上安裝有用于安 裝支撐所述第一絲杠(15)的第一絲杠上軸承(22)，所述第二座板(21)上安裝有用于安裝支撐所述第二絲杠(16 )的第二絲杠上軸承(23 )。
4.按照權利要求1所述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述第二油管(7)上連接有油壓控制器(24)。
5.按照權利要求4所述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述油壓控制器包括連接在所述第二油管(7 )上的壓力計(24-1)和節(jié)流閥(24-2 )。
6.按照權利要求4所述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述油壓控制器包括連接在所述第二油管(7)上的壓力傳感器(24-3)和電磁閥(24-4)，以及用于對壓力傳感器(24-3)檢測到的信號進行分析處理并用于對電磁閥(24-4)進行控制的控制器模塊(24-5)和與控制器模塊(24-5)相接的人機交互設備(24-6)，所述壓力傳感器(24-3)與所述控制器模塊(24-5)的輸入端相接，所述電磁閥(24-4)與所述控制器模塊(24-5)的輸出端相接。
7.按照權利要求1 6中任一權利要求所述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:包括箱體(2)，所述恒張力控制機構和傳動機構均設置在所述箱體(2)內，所述柱塞式液壓油缸(3)的底座固定連接在所述箱體(2)上部的內壁上，所述柱塞式液壓油缸(3)缸體的外壁上固定連接有蓄能器支撐座板(26)，所述蓄能器(5)通過卡箍(11)固定安裝在所述蓄能器支撐座板(26)上。
8.按照權利要求1 6中任一權利要求所述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述蓄能器(5)為皮囊式蓄能器。
9.按照權利要求1 6中任一權利要求所述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述傳動軸(8)通過聯(lián)軸器(25)與所述減速機(I)的輸出軸連接。
10.按照權利要求3所述的一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，其特征在于:所述中間齒輪(10)通過平鍵與所述傳動軸(8)連接，所述第一邊齒輪(12)通過平鍵與所述第一絲杠(15)連接，所述第二邊齒輪(13)通過平鍵與`所述第二絲杠(16)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種成槽機卷管系統(tǒng)隨動裝置，包括減速機和用于為成槽機中液壓膠管提供恒定張力的恒張力控制機構，以及用于將減速機輸出的動力傳遞給恒張力控制機構的傳動機構；恒張力控制機構包括柱塞式液壓油缸和通過第一油管與柱塞式液壓油缸連接的蓄能器，第一油管上通過三通接頭連接有第二油管；傳動機構包括與減速機連接的傳動軸、與傳動軸連接的齒輪傳動機構和與齒輪傳動機構連接且用于將齒輪傳動機構的旋轉運動變換為柱塞式液壓油缸中柱塞桿的上下直線運動的絲杠傳動機構，絲杠傳動機構與柱塞式液壓油缸中的柱塞桿連接。本實用新型結構緊湊，安裝使用便捷，功能完備，隨動性能好，恒張力控制效果好，性能穩(wěn)定可靠，推廣使用價值高。
文檔編號E02F5/14GK202925591SQ20122068105
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者侯潤鋒, 崔潤兵, 李光明 申請人:中鐵二十局集團西安工程機械有限公司