[发明专利]一种制动滑轮

说明书

技术领域

本发明涉及制动滑轮技术领域，特别是一种可应用于起重设备钢丝绳预紧的制动滑轮。

背景技术

随着国内起重设备技术的日益完善，大吨位及超大吨位起重设备的陆续投入使用，使得风电、石化、核能设施吊装工艺产生了巨大的变化。在这些工业设施建设过程中，由起重设备将各个零部件从地面吊装至安装位置。整个工作流程可总结为空钩下落，带载起升。

随着这些工业设施的投入使用，其维修、维护工作不可避免。此时，需要使用吊装设备将需要维修的零部件从安装位置吊装至地面。整个工作流程可总结为空钩起升，带载下落。

上述两种工作方式导致卷扬上的钢丝绳状态完全不同：

空钩下落，带载起升工作时：一般情况下，空钩下落后，卷扬上的钢丝绳数量较少，不足一层；带载起升过程中，钢丝绳张力较大，使得钢丝绳在卷筒上缠绕整齐、紧密，不会产生勒绳、闪缝、跳绳、爬绳等不良现象，整个工作流程安全、可靠。

空钩起升，带载下落工作时：空钩起升时，钢丝绳张力很低，使得卷扬上的钢丝绳缠绕松弛，在此过程中易产生闪缝、爬绳、跳绳等不良现象。缠绕松弛的钢丝绳在带载下落过程中，上层钢丝绳极易陷落至下层钢丝绳中，造成勒绳、乱绳等不良现象，会直接导致钢丝绳或卷扬损坏，严重威胁吊装安全。

目前，国际上解决上述问题的办法是采用双鼓卷扬机。该卷扬机有两个卷扬，一个蓄绳卷扬用于储存钢丝绳，一个摩擦卷扬用于空载起升时提供制动力矩。但双鼓卷扬机存在以下缺点：

1. 大幅增加了钢丝绳弯曲次数，将加速钢丝绳疲劳损坏及磨损，降低钢丝绳的使用寿命；

2. 机构复杂，维修不便；

3. 制动力矩由液压泵提供，发热量大，背压高。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：将磁粉制动技术应用于滑轮的制动中，实现制动力矩的提供，使得钢丝绳在空载起升时能够以一定张紧力卷入卷扬，避免钢丝绳损坏影响寿命和吊装安全。

本发明采取的技术方案具体为：一种制动滑轮，包括从内向外依次同轴设置的内轮毂、环形磁轭和外轮毂；

内轮毂与环形磁轭之间为固定连接；

环形磁轭的外周设有线圈槽，线圈槽内设有励磁线圈；环形磁轭与外轮毂之间设有磁粉容置间隙，磁粉容置间隙中设有磁粉；磁粉容置间隙与线圈槽之间设有封闭挡板；

环形磁轭的两侧，内轮毂与外轮毂之间分别通过第一轴承和第二轴承转动连接；外轮毂的外周设有钢丝绳槽。

本发明在应用时，内轮毂总保持静止，外轮毂与内轮毂通过轴承相连，使得外轮毂能绕内轮毂自由转动。可通过导线将励磁线圈引出，以提供工作用电流。当励磁线圈通电后即在环形磁轭中产生磁场，在该磁场的作用下，磁粉将按照磁力线走向形成磁粉链，当外轮毂相对内轮毂转动时，磁粉链将在外轮毂的内表面和内轮毂的外表面产生摩擦阻力，阻止外轮毂转动，从而形成制动力矩。另外，当外轮毂克服制动力矩转动时，将会剪切磁粉链，导致磁粉链内部的摩擦，加强了制动力矩，提升制动效果。当励磁线圈内无电流时，环形磁轭中没有磁场，磁粉无法形成磁粉链，磁粉处于松散状态，无法产生制动力矩，外轮毂可自由转动。因此仅需利用现有技术控制励磁线圈内的电流大小或有无，即可根据需要实时控制制动力矩的大小，满足工程需要。

优选的，本发明磁粉容置间隙与内外轮毂和轴承的分隔形式为，环形磁轭两侧与第一轴承和第二轴承之间分别还设有侧挡板，所述侧挡板的顶端延伸至外轮毂下部，下端与内轮毂相抵接，侧挡板与内外轮毂之间可皆设置为密封连接，以避免磁粉泄漏至轴承与内外轮毂之间，导致机构卡死。

更进一步的，本发明侧挡板朝向环形磁轭的一面上设有凹槽，凹槽可用于容置多余磁粉，同时制动滑轮工作时，磁粉温度会升高进而会膨胀，凹槽的设置可防止磁粉膨胀卡死外轮毂。

外轮毂本体与钢丝绳槽为一体化结构。也可设置为分别独立加工后进行组合，如使用螺栓将外轮毂与钢丝绳槽安装在一起。钢丝绳槽用于制动滑轮应用时钢丝绳从中绕过。钢丝绳槽可以是环形，也可以采用摩擦式提升机使用的衬垫，以提高其与钢丝绳间的摩擦系数。

优选的，本发明中第一轴承和第二轴承采用滚动轴承或滑动轴承，为现有产品。本发明内轮毂与外轮毂之间轴承的设置，可使得当外轮毂受到压力时，保证外轮毂与内轮毂之间的磁粉容置间隙，避免励磁线圈通电时磁粉卡死，同时降低励磁线圈断电时外轮毂的转动阻力，提升系统效率并提升磁粉寿命。