差动双卷筒卷扬机制造技术

本实用新型专利技术差动双卷筒卷扬机属机械工业中的传动装置。它由主轴（８）上安装左右对称的左卷筒（１）与右卷筒（７），左、右卷筒分别安装左齿圈（２）、右齿圈（５），中间大齿轮（３）上安装有分别与左齿圈（２）、右齿圈（５）相啮合左差动齿轮（４）、右差动齿轮（６）。它结构简单，成本低，操作强度低，提升重量大，使用双绳提升重物，且两绳拉力保持平衡，提升速度无级调速，使用范围广。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术差动双卷筒卷扬机属于工程机械中冲击反循环钻机使用的升降装置，该卷扬机是根据大口径冲击反循环钻机使用工况专门设计的。
技术介绍
目前，国内大口径冲击钻机中所使用的卷扬机主要可分为两大类一类是通过离合器控制提升、下降的单卷筒卷扬机，另一类为差动双卷筒卷扬机。单卷筒卷扬机与差动双卷筒卷扬机在结构上有较大的差别，在功用上的区别表现为单卷筒卷扬机只用单绳提吊重物，而差动双卷筒卷扬机则用分别位于两个卷筒上的两根钢丝绳提吊重物。根据大口径冲击反循环钻机的工作需求，冲击钻头中心位置需放置用于排出孔底岩粉的排渣管，因此升降冲击钻头的钢丝绳必须避开冲击钻头的中心位置，而固定在冲击钻头中心的两侧；同时，为避免在升降过程中因双绳拉力不匀使冲击钻头发生倾斜，在卷扬机中设计了差动装置。该装置能保证双绳在升降冲击钻头时拉力相同，使冲击钻头保持平衡。本技术在类别上属于差动双卷筒卷扬机，我单位在设计YCJF-25型冲击反循环钻机时，因施工口径达2.5m，为保证对孔底的有效冲击，要求冲击钻头的重量为10t，现市场上尚无提升能力达10t的差动双筒卷扬机；而现有的差动双卷筒卷扬机额定提升能力仅为4t，且结构、传动系统较复杂，而若按现有技术的4t差动双筒卷扬机的结构方案设计10t的差动双筒卷扬机，卷扬机的体积、重量及所需驱动动力都将大幅增加，难以适应施工要求，故不适宜在本钻机上应用，为此我们采用新的结构方案设计了本技术差动双卷筒卷扬机。
技术实现思路
本技术的技术任务是提供一种大吨位差动双卷筒卷扬机，它将动力输入齿轮、差动机构、刹车装置组合为一体，以简化传动结构。现有的差动双卷筒卷扬机的结构为，动力输入齿轮位于卷扬机轴的一侧，动力通过动力输入齿轮、摩擦离合器将动力传递到主轴上，主轴再将动力传递到位于轴中间位置的刹车装置上，从而带动位于其内的差动机构，进而带动卷筒转动。此种传动方式的特点是，动力输入齿轮、摩擦离合器单独在卷扬机轴的一侧，而差动机构、刹车装置组装为一体，位于卷扬机轴的中间位置。因此，该卷扬机的轴既要传递扭矩又要承受提升重物时产生的弯矩；因动力输入大齿轮与差动机构、刹车装置分开布置，所以该卷扬机的轴也较长。本技术的差动双卷筒卷扬机是将动力输入齿轮、差动机构、刹车装置三部件组合为一体，设置于主轴的中间位置；刹车装置与大齿轮同体，差动机构位于大齿轮的内腔中。由于动力由大齿轮传入，直接带动差动机构，从而带动卷筒转动，因此，动力传递过程中不需卷扬机的轴传递扭矩，卷扬机的轴为不转动的芯轴，只承受弯矩，使轴的受力情况得到改善，因此与现有的差动双卷筒卷扬机相比，在提升相同重量的情况下，轴的直径尺寸可适当减小；轴的长度也相应缩短，使加工制造更加方便和成本低廉。本技术差动双卷筒卷扬机额定提升能力为10t，与现有提升能力为4t的差动双卷筒卷扬机的相比，外形尺寸、重量都相近，而卷扬机的主要性能参数提升能力却大幅提高；本技术差动双卷筒卷扬机简化了传动结构，使卷扬机结构更加紧凑，节省空间尺寸，满足了本钻机使用要求。本技术解决现有技术问题采用的技术方案是动力输入位于卷扬机的中部，用于制动的制动圈与大齿轮铸为一体，分布在大齿轮的两侧，差动机构位于大齿轮内空腔中。差动齿轮及与其相啮合的齿圈均采用圆柱直齿，差动齿轮为齿轮轴结构。装配时将用来支撑差动齿轮的一个支撑盘(11)装上轴承后先用螺栓紧固在大齿轮辐板上，后将左差动齿轮(4)与右差动齿轮(6)分别穿过大齿轮(3)辐板上的预留的空槽，装入支撑盘的轴承孔内，再将另一支撑盘(11)用螺栓紧固在大齿轮辐板上，用轴承将左、右差动齿轮与支撑盘相联，使左、右差动齿轮能在两支撑盘间自由转动；分别在左卷筒(1)内侧安装左齿圈(2)，在右卷筒(7)的内侧安装右齿圈(5)，并用紧定螺钉将齿圈与卷筒紧固为一体，卷筒内孔安装上轴承；在主轴(8)上顺次安装已装好差动机构的大齿轮(3)、轴承隔套(12)、已装好左、右齿圈的左、右卷筒，使左差动齿轮(4)与位于左卷筒(1)上的左齿圈(2)相啮合，右差动齿轮(6)与位于右卷筒(7)上的右齿圈(5)相啮合，将主轴两端套入支座(9)，再将其它相关部件安装、调试好，通过大齿轮输入动力，将左、右卷筒分别缠入钢丝绳(10)，即完成装配。本技术差动双卷筒卷扬机工作过程是1、用卷扬机提升或下降冲击钻头时，用液压马达通过小齿轮带动大齿轮(3)转动，大齿轮带动装在其上的左差动齿轮(4)、右差动齿轮(6)一同转动。当左卷筒(1)和右卷筒(7)上的钢丝绳所受拉力相同时，左差动齿轮(4)与右差动齿轮(6)之间没有相对转动，而只是随着大齿轮(3)一同转动，进而带动镶有左齿圈(2)的左卷筒(1)和镶有右齿圈(5)的右卷筒(7)同时转动，从而使左右卷筒上的钢丝绳以相同的拉力起吊或下放冲击钻头。当左卷筒(1)和右卷筒(7)上的钢丝绳所受拉力不相同时，左差动齿轮(4)和右差动齿轮(6)发生相对转动，受力大的卷筒停止转动，只有受力小的卷筒快速转动，带动卷筒上的钢丝绳快速上升、拉紧，增大拉力，直至两卷筒受力相同时，左、右差动齿轮不再有相对转动，两卷筒再被左、右差动齿轮带动同时转动，而使左右卷筒上的钢丝绳以相同的拉力起吊或下放冲击钻头。2、钻机在冲击过程中，液压马达停止工作，大齿轮(3)没有传动动力输入，被刹车装置的抱闸抱紧不能转动。当左卷筒(1)和右卷筒(7)上的钢丝绳所受拉力相同时，左、右两卷筒及其左、右差动齿轮均不转动。当左卷筒(1)和右卷筒(7)上的钢丝绳所受拉力不相同时，拉力相对较大的卷筒在钢丝绳拉力作用下，产生转动，通过齿圈带动两差动轮发生相对转动，从而带动受力相对较小卷筒反向转动，进而拉紧其上的钢丝绳，直至两卷筒上的钢丝绳受力相同。因此，不论是在提升、下放冲击钻头时，还是冲击钻头在冲击工作时，差动机构均能发挥作用，保持两钢丝绳受力平衡。附图说明说明书附图是本技术差动双卷筒卷扬机的剖面图，主要说明大齿轮、左右差动齿轮、左右齿圈、左右卷筒、支撑盘、主轴、支座、轴承隔套等主要零部件间的相互之间的位置关系及装配关系。其中1-左卷筒、2-左齿圈、3-大齿轮、4-左差动齿轮、5-右齿圈、6-右差动齿轮、7-右卷筒、8-主轴、9-支座、10-钢丝绳、11-支撑盘、12-轴承隔套。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术差动双卷筒卷扬机的实施方式进行详细说明，该卷扬机是经铸造制成大齿轮、左右卷筒、轴承隔套等毛坯，经锻造制成左右齿圈、左右差动齿轮等毛坯，用型材制成其它零件毛坯，再经机械加工制成主轴、大齿轮、左卷筒、右卷筒、左齿圈、右齿圈，左差动齿轮、右差动齿轮、支撑盘、轴承隔套、支座等各零部件，根据图纸提供的轴承、螺栓、螺母、钢丝绳等标准件规格，购买标准件，参阅图纸将各零部件装配而成。差动双卷筒卷扬机的主要零部件特征左卷筒(1)与右卷筒(7)的结构、外形尺寸均相同，在安装时将装有齿圈的一端装在里侧。为便于表述，分别命名为左卷筒与右卷筒。卷筒是经铸造、机械加工而制成的复杂零件，其大端为一圆盘形状，在圆盘端面处加工出用于安装齿圈的内孔；小端有两段直径不同的圆柱，焊上隔板后，分别用作卷扬机工作时的储绳筒和工作筒，隔板中间有一扇形缺口，用作将钢丝绳从储绳筒缠到工作筒的通道。左齿圈(2)与右本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差动双卷筒卷扬机，其特征在于：它将动力输入大齿轮、差动机构、刹车装置组合为一体，共同位于卷扬机的中部；刹车圈与大齿轮铸为一体，分布在大齿轮的两侧，差动机构位于大齿轮内空腔中，差动齿轮均为齿轮轴结构，齿形为圆柱直齿；装配时将用来支撑差动齿轮的一个支撑盘（１１）装上轴承后，先用螺栓紧固在大齿轮辐板上，后将左差动齿轮（４）与右差动齿轮（６）分别穿过大齿轮（３）辐板上的预留的空槽，装入支撑盘的轴承孔内，再将另一支撑盘（１１）用螺栓紧固在大齿轮辐板上，后用轴承将左、右差动齿轮与支撑盘相联，使左、右差动齿轮能在两支撑盘间自由转动；分别在左卷筒（１）内侧安装左齿圈（２），在右卷筒（７）的内侧安装右齿圈（５），并用紧定螺钉将齿圈与卷筒紧固为一体，卷筒内孔安装上轴承；在主轴（８）上顺次安装已装好差动机构的大齿轮（３）、轴承隔套（１２）、已装好左、右齿圈的左、右卷筒，使左差动齿轮（４）与位于左卷筒（１）上的左齿圈（２）相啮合，右差动齿轮（６）与位于右卷筒（７）上的右齿圈（５）相啮合，将主轴两端套入支座（９），再将其它相关部件安装、调试好，通过大齿轮输入动力，将左、右卷筒分别缠入钢丝绳（１０），即完成装配。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐爱国，侯庆国，
申请(专利权)人：山东省地质探矿机械厂，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]