CN103496646A - 一种基于气压传动的钢丝绳夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于气压传动的钢丝绳夹紧装置，包括钢丝绳夹紧器、气缸和控制柜。本发明的钢丝绳夹紧装置采用悬臂双履带、下履带顶升夹紧结构，通过气压系统合理匹配，使履带对钢丝绳的夹紧力为钢丝绳张力值的25倍，实现了顶升履带夹紧力与设定张力自适应柔性控制，保证对钢丝绳施加恒张力的前提下，自动获得钢丝绳最小的变形量，避免了对钢丝绳的破坏；并且，可对钢丝绳产生恒定的阻尼力，钢丝绳不会产生乱绳现象。
Description
技术领域
本发明涉及钢丝绳预张力装置领域，尤其涉及一种基于气压传动的钢丝绳夹紧装置。
背景技术
钢丝绳是提升机械设备中最重要的元件之一，在物料搬运，起重吊装、卷扬牵引、渔业拖网、船舶装卸中有着广泛应用。钢丝绳必须准确无误地缠绕到钢丝绳卷筒上，设备才能安全有效地进行作业。钢丝绳缠绕在卷筒上的理想形式是一定要开始于卷筒的一端，每当卷筒旋转一圈时，新卷绕的钢丝绳恰好落在下面一层钢丝绳的绳股之间。若上层绳股与下层绳股成一定角度，问题尤其严重。
随着其工程大型船舶吊机不断增加，保证更新钢丝绳安全的问题越来越突出。然而，传统的更换吊装机械钢丝绳的方法预紧力不够、阻尼力不能保持恒定，导致钢丝绳损坏、错乱等。因此，继续研制一种具有足够预紧力、可对钢丝绳产生恒定阻尼力的钢丝绳预张力装置，不仅能提高作业的安全性及效率，节省非标准操作带来的浪费，而且还可以推广到诸如锚绞车等其他具有钢丝绳更换作业的领域。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于气压传动的钢丝绳夹紧装置，该装置实现了顶升履带夹紧力与设定张力自适应柔性控制，保证对钢丝绳施加恒张力的前提下，自动获得钢丝绳最小的变形量，避免了对钢丝绳的破坏；并且，可对钢丝绳产生恒定的阻尼力，钢丝绳不会产生乱绳现象。
为达到上述目的，本发明通过如下技术方案来实现:
一种基于气压传动的钢丝绳夹紧装置,包括钢丝绳夹紧器、气缸和控制柜。
优选地，所述钢丝绳夹紧器由移动底盘（1）、钢丝绳导向滚轮（2）、下履带（3）、上履带（4）和盘式水冷制动器（5）组成。
进一步优选地，所述移动底盘（1）位于下履带（3）的下方，用于支撑整个装置；所述钢丝绳导向滚轮（2）为两个，分别垂直固定于移动底盘（1）的左右两侧；所述上、下履带通过固定于移动底盘的支架固定；更一步优选地，所述盘式水冷制动器（5）紧贴上履带（4）和下履带（3）的内侧。
在具体的实施方案中，钢丝绳夹紧器结构如图1所示。本钢丝绳夹紧器可采用V型橡胶履带板夹紧，作业时对钢丝绳不易产生损伤且摩擦系数高。上下履带夹紧装置的动力来自气缸，气源来自控制柜。
优选地，所述气缸包括用来提升下履带至预紧位置的升降缸和用于将装置到达预紧位置后进行增压的增压缸。
进一步优选地，所述升降缸为一对，位于装置的上方；所述增压缸为一对，位于装置的下方。
优选地，所述控制柜包括控制柜体、气动三联件、气动接头、塑料气管、机械控制阀和调压阀。控制柜采用集中控制。
进一步优选地，所述气动三联件及气动接头、塑料气管均布置在控制柜中，整个控制柜只预留一个气源进气口、若干工作气口。
进一步优选地，控制柜的主控制面板上共有3个机械控制阀，分别控制升降缸、增压缸和盘式水冷制动器，2个气体压力显示表，分别显示气源压力和制动器调节压力，1个调压阀。
气动系统工作原理如图2所示，该气动系统主要由三部分组成，分别为升降气缸顶升、增压缸的增压、盘式水冷制动器的制动。系统工作原理特点如下：
（1）所有气动元件共用一个稳定气源；
（2）升降气缸进出口均设置节流阀，达到调节气缸速度一致的目的；
（3）各个支路根据需求压力不同均设置了调压阀，达到任意调压的目的；
（4）采用上下两组气缸驱动，其中装置上方一对升降缸的作用是提升下履带至预紧位置，下方一对增压缸的作用是待装置到达预紧位置后进行增压，达到设计需求的履带正压力，从而满足绳子需求的张紧力。
本发明的基于气压传动的钢丝绳夹紧装置采用悬臂双履带、下履带顶升夹紧结构，通过气压系统合理匹配，使履带对钢丝绳的夹紧力为钢丝绳张力值的25倍，实现了顶升履带夹紧力与设定张力自适应柔性控制，保证对钢丝绳施加恒张力的前提下，自动获得钢丝绳最小的变形量，避免了对钢丝绳的破坏。经实践证明，该钢丝绳夹紧装置可对钢丝绳产生恒定的阻尼力，且钢丝绳不会产生乱绳现象。
附图说明
图1是钢丝绳夹紧器的结构示意图；1、移动底盘；2、钢丝绳导向滚轮；3、下履带；4、上履带；5、盘式水冷制动器；
图2是气压系统图；1、压力表；2、气动三联件；3、手动转阀；4、增压缸；5、制动器；
图3是钢丝绳张力与气压调节曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
参照附图1、2制作本发明的钢丝绳夹紧装置。
该钢丝绳夹紧装置的主要技术参数如表1所示。
表1、钢丝绳夹紧装置的主要技术参数
| 最大张紧力（kN） | 98 |
| 最大速度（m/min） | 30 |
| 适用钢丝绳直径（mm） | 40～76 |
| 工作气压（kg/cm2） | 7～9.9 |
| 制动器额定扭矩（Nm） | 8870 |
| 履带正压力（kN） | 179 |
| 工况摩擦系数ζ | 0.55 |
该钢丝绳夹紧装置可对钢丝绳产生恒定的阻尼力，且钢丝绳不会产生乱绳现象。钢丝绳的张力可通过制动器进气压力调节而改变，通过GGD-331型峰值测力仪测定钢丝绳的张力，并制作钢丝绳张力与气压调节的曲线图，如图3所示，达到了设计预期的效果。
通过气压系统合理匹配，使履带对钢丝绳的夹紧力为钢丝绳张力值的25倍，实现了顶升履带夹紧力与设定张力自适应柔性控制，保证对钢丝绳施加恒张力的前提下，自动获得钢丝绳最小的变形量，避免了对钢丝绳的破坏。
Claims (4)
1.一种基于气压传动的钢丝绳夹紧装置，其特征在于，包括钢丝绳夹紧器、气缸和控制柜。
2.根据权利要求1所述的钢丝绳夹紧装置，其特征在于，所述钢丝绳夹紧器由移动底盘（1）、钢丝绳导向滚轮（2）、下履带（3）、上履带（4）和盘式水冷制动器（5）组成；
优选地，所述移动底盘（1）位于下履带（3）的下方，用于支撑整个装置；所述钢丝绳导向滚轮（2）为两个，分别垂直固定于移动底盘（1）的左右两侧；所述上、下履带通过固定于移动底盘的支架固定；
进一步优选地，所述盘式水冷制动器（5）紧贴上履带（4）和下履带（3）的内侧。
3.根据权利要求1或2所述的钢丝绳夹紧装置，其特征在于，所述气缸包括用来提升下履带至预紧位置的升降缸和用于将装置到达预紧位置后进行增压的增压缸；
优选地，所述升降缸为一对，位于装置的上方；所述增压缸为一对，位于装置的下方。
4.根据权利要求1-3任一项所述的钢丝绳夹紧装置，其特征在于，所述控制柜包括控制柜体、气动三联件、气动接头、塑料气管、机械控制阀和调压阀；
优选地，所述气动三联件及气动接头、塑料气管均布置在控制柜中，整个控制柜只预留一个气源进气口、若干工作气口；
优选地，控制柜的主控制面板上共有3个机械控制阀，分别控制升降缸、增压缸和盘式水冷制动器，2个气体压力显示表，分别显示气源压力和制动器调节压力，1个调压阀。
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