[发明专利]一种电缆收放装置

说明书

本发明提供一种用于在场地内移动的各类机械的供电电缆的收放装置。

当前，在广泛使用的门式起重机，装卸机，斗轮堆取料机上，都需要安装有供电电缆卷绕装置。通过该装置收放电缆，以适应这类机械在场地内行走时对电源的位置变化要求。虽然整机因用途和功率大小而多种多样，但电缆收放装置的基本构成都是三大部分，即卷筒，动力装置，传动机构。由于电缆是在卷筒上逐层收进或放出的，也就是说缠绕半径是变化的。这就导致电缆对卷筒的作用力矩是变化的。又由于整机是均速行走的，而卷筒的转动速度却是不断变化的，因此需要解决动力装置与卷筒之间的力矩及转数的协调问题。

在已有技术中，为适应卷筒所受电缆作用力矩及转数的变化，有两种卷筒驱动形式：一种是动力装置本身输出的力矩及转数是可变化的。使输出力矩及转数与电缆施于卷筒的力矩及转数同步变化。以此来实现动力装置对卷筒均匀，稳定和驱动。采用这种形式的有力矩电机（如第91208597.5号中国专利），液压马达（如第4114、827号美国专利）。另一种方式是动力装置的转数、输出力矩是固定的，仅通过传动机构来实现卷筒和动力装置间的差动（如中国专利第91222785.3号给出的自差阻尼式电缆收放装置）。

但现有技术中上述几种结构各自都存在着明显的局限性。如采用液压马达虽然能直接变矩、调速，但结构复杂、精密程度要求高，制造和使用成本要大得多。采用力矩电机虽然也可以得到变化的转数和力矩，但力矩电机堵转时间较短（一般不超过5分钟）当前尚无理想的延时办法。这就限制了整机的行走距离，使工作覆盖面很小，不能满足较大场地的工作需要。采用前述给出的自差阻尼式电缆收放装置，只具有差动功能，但力矩在工作过程中是不变的，因而电缆受力仍然是不均匀的，对电缆自身及卷绕工作都很不利。

本发明的目的是在以往的摩擦片式自差阻尼式电缆收放装置的基础上，通过一套改变摩擦片之间压力的机构，以实现卷筒的驱动力矩对应电缆对卷筒的拉力而变化。

本发明的设计思想是：仍采用已有技术中摩擦传递动力的方式和通过摩擦片间的滑动实现的差动效果。在此基础上，用一套辅助动作机构，根据卷筒所受电缆拉力的变化规律，协调的压缩和放松使摩擦片间产生压力和压力弹簧，形成有变矩功能的变矩器。其具体结构是：用一套同轴线设置的圆盘摩擦片，传递转矩。和动力轴直接相连的为主动片，靠主动片摩擦驱动的为从动片。主、从摩擦片相间的设若干片。同时将主动片组成从动片组设计成可轴向移动形式，在其后设压力弹簧。在弹簧后设一个可沿轴向移动的齿轮。齿轮的前后移动可以采用齿轮的轴孔和齿轮轴带有相配合的螺纹，在齿轮转动时，推动齿轮。由于该齿轮是用来压缩或放松压力弹簧的，所以定名为压力调整齿轮。压力调整齿轮的转动是很容易实现的，只需设一辅助电机（此处称变矩器工作电机）。经过一组减速齿轮就可以了。此外需要提一下的就是：由于压力调整齿轮是移动的，所以直接驱动该齿轮的驱动轮需制成长圆柱形。另外，压力调整齿轮的转数要根据预先选定的电缆规格及卷筒的直径和底径，卷筒设置高度等参数所确定的电缆对卷筒所施力矩的数值和变化速率，再经减速机的转数比驱动机转数摩擦片、弹簧的各项参数换算成齿轮压缩弹簧的起、始位置和移动速度，最后用压力调整齿轮的轴孔螺矩分解成转数。有了压力调整齿轮转数和选定的变矩器工作电机的转数，就可以设计出变矩器减速齿轮组的减速比和较相应的齿轮个数。