[發(fā)明專利]卷簧串聯系統(tǒng)、線纜纏繞裝置和工程機械

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610037372.0
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105480886A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 東權;鄧永建;王曉輝;周化龍
• 申請（專利權）人: 徐州重型機械有限公司
• 主分類號: B66D1/30
• 分類號: B66D1/30
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 艾春慧

技術領域

本發(fā)明涉及線纜纏繞裝置領域，特別涉及一種卷簧串聯系統(tǒng)、線 纜纏繞裝置和工程機械。

背景技術

作為一種線纜纏繞裝置，電纜纏繞裝置用于為移動設備提供動力 電源、發(fā)送并收集信號，其可綜合實現測長、信號傳輸等功能，常見 于各類起重機械中。

圖1-4示出了電纜纏繞裝置的結構示意圖。如圖1-4所示，電纜 纏繞裝置主要包括卷筒1’和設置在卷筒1’內部的芯軸2’及卷簧系 統(tǒng)，其中，如圖2和圖3所示，卷筒1’外周用于纏繞電纜線6’，芯 軸2’為位于卷筒1’最中心的軸，芯軸2’用于為整個電纜纏繞裝置提 供支承和旋轉中心；卷簧系統(tǒng)為卷筒1’內部的核心機構，如圖3和 圖4所示，卷簧系統(tǒng)包括卷簧軸3’、卷簧盒4’和卷簧5’，其中，卷 簧軸3’套在芯軸2’上且能夠圍繞芯軸2’轉動，卷簧盒4’套設在卷簧 軸3’的外周，且卷簧盒4’內部設有卷簧5’，卷簧5’的外側一端固定 于卷簧盒4’上，卷簧5’的內側一端固定于卷簧軸3’上，這樣當卷簧 盒4’與卷簧軸3’發(fā)生相對轉動時，卷簧5’的兩端產生相對位移，卷 簧5’于是開始蓄力。

在工作時，如圖1所示，電纜線6’外接移動設備7’，這樣，當 電纜線6’需要伸出時，由移動設備7’提供驅動力，且在該過程中卷 簧5’蓄力；而當電纜線6’需要回縮時，移動設備7’回縮，卷簧5’釋 放其之前儲存的卷簧力使卷筒1’產生回到初始位置的運動，進而實 現電纜線6’的回縮。

起重機等工程機械中，通常要求電纜線6’的外伸長度大于等于 10米，這就意味著電纜線6’外伸后，電纜線6’跨距較大，因此，容 易導致電纜線6’產生較大的下撓量。為了減小電纜線6’的下撓量， 必須保證足夠的卷簧力；同時在卷簧5’接近回縮完成時，由于內部 摩擦力等因素，還必須保證卷簧5’具有一定的預緊力；而且，在起 重機等工程機械上設置電纜纏繞裝置必須考慮外部尺寸限制；因此， 綜合上述因素，電纜纏繞裝置的卷簧5’在設計時往往受限較多，單 獨采用一個卷簧5’很難在保證預緊力的前提下實現10米以上的外伸 長度。

目前一般有兩種方法來增加電纜線的外伸長度，一種是選用尺寸 更大強度更高的卷簧；另一種是將多個卷簧串聯。第一種方法需要不 斷更換不同規(guī)格的卷簧，由于不同規(guī)格的卷簧對應的卷簧盒不同，且 卷簧盒形狀特殊，開模費用較高，這就意味著采用第一種方法來增加 外伸長度會涉及到巨大的開模費用，成本過高，所以，上述第一種方 法在實際當中應用較少，而第二種方法則應用更為普遍。

圖5示出了現有技術中的卷簧串聯方案。如圖5所示，在該采用 卷簧串聯方式的電纜纏繞裝置中，一根卷簧軸3’上套設有第一級卷 簧盒41’和第二級卷簧盒42’，同時第一級卷簧51’兩端分別與第一級 卷簧盒41’和卷簧軸3’連接，第二級卷簧52’兩端分別與第二級卷簧 盒42’和卷簧軸3’連接，并且，第一級卷簧盒41’與卷筒1’連接且能 夠隨著卷筒1’轉動，第二級卷簧盒42’與固定設置的連接盤8’連接， 也即第二級卷簧盒42’不能轉動。

基于該采用卷簧串聯方式的電纜纏繞裝置，當卷筒1’在移動設 備7’的拉動下轉動時，第一級卷簧盒41’隨卷筒1’轉動，并帶動第一 級卷簧51’轉動，則第一級卷簧51’開始蓄力。而且，由于卷簧軸3’ 和芯軸2’可相對轉動，因此，第一級卷簧51’的蓄力轉動將帶動卷簧 軸3’繞芯軸2’轉動。由于在該串聯方案中，卷簧軸3’分為兩段，一 段和第一級卷簧51’連接，另一段和第二級卷簧52’連接，因此，卷 簧軸3’的轉動將帶動第二級卷簧52’轉動，同時由于第二級卷簧盒42’ 不可轉動，因此，第二級卷簧52’開始轉動蓄力。

可見，基于圖5所示的現有電纜纏繞裝置，能夠實現2級卷簧的 串聯，若單個卷簧工作圈數為10圈，則串聯后電纜纏繞裝置可實現 工作圈數20圈，可將外伸長度增加一倍。

然而，基于圖5所示的現有電纜纏繞裝置，其只能實現2級卷簧 的串聯，而無法實現3級及3級以上的卷簧串聯，也即現有的卷簧串 聯方案，無法通過繼續(xù)增加卷簧數量的方式來進一步增加線纜外伸長 度，而若要增加外伸長度，仍然必須通過重新設計較大規(guī)格的卷簧及 卷簧盒才能實現，這就意味著其也會涉及較高昂的開模費用，以致于 成本大幅增加。