[实用新型]一种可平衡渐变重力的卷扬机构

说明书

本实用新型公开了一种可平衡渐变重力的卷扬机构，包括卷扬机，平衡装置，第一绳索，第二绳索，所述卷扬轮是圆台和圆柱在圆台小半径面组合而成，而且圆台与圆柱中轴相重合，所述第一绳索一端在卷扬机圆台端缠绕，绕线方向是从圆台小半径面到圆台大半径面，第一绳索另一端连接平衡装置，所述第二绳索一端在卷扬轮另一端缠绕，第二绳索另一端用于提升重物；使用过程中，缠绕在卷扬轮圆台端的第一绳索，其缠绕半径是逐渐变化的，通过受力分析可以知道，这个逐渐变化的半径可以抵消卷扬机构使用中逐渐变化的重力，使之到达平衡。

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种可平衡渐变重力的卷扬机构。

背景技术

卷扬机的工作原理，通过设置两个不同直径的辊筒，根据力的平衡，平衡装置即可用较小的力使重物发生位移，同时由于卷扬轮的存在，重物的移动方式也不再局限于水平或者竖直，可以借助轨道实现坡度移动。其问题也比较明显，如图5分别表示了现有技术提供的卷扬轮开始工作和稳定工作状态下的受力分析，根据二力平衡，可以得出在图2所示的卷扬轮开始工作时，力学平衡式为F*R1=G*R2；而处在图三所示的卷扬轮稳定工作的状态时，由于索具的重力也加入其中导致两端受力不平衡，其力学表达式F*R1<(G+Δg)R2，这种不平衡的受力就会影响重物的运动，为了保持重物的正常运动就需要额外增加动力。

其中F为平衡装置输出的恒定拉力，R1、R2均为卷扬轮辊筒半径，G为重物的重力，Δg为索具所产生的重力增量。

公开于2014年11月19日，公开号为CN104150386A的题为“变径式辊筒、节能卷扬机构、提斗型搅拌站及控制方法”的中国实用新型专利披露了一种用于提斗型搅拌站的节能卷扬机构，其原理是通过三根不同直径的辊筒来实现，第一辊筒不与其他两根辊筒共轴，在工作时，第一辊筒作用是在瞬间启动时最大程度的减少电机的扭矩及功率值，第二辊筒作用是加速，第三滚筒作用是刹车以及减小电流保护电机，该专利主要是为了解决提斗型搅拌站出现的瞬时启动对设备的损伤，虽然也能在一定程度上平衡重力。但是在稳定运行过程中的重力是呈线性增加的，而上述方法只是换了一个大半径的辊筒，并不能很好地平衡逐渐增加或减少的重力。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提出一种可平衡渐变重力的卷扬结构，其能够平衡稳定运行过程中线性增长的重力，使系统受力平衡，减少手动推力的作用。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种可平衡渐变重力的卷扬机构，包括安装在卷扬机内的卷扬轮以及通过绳索连接于卷扬轮两端的平衡装置及重物，所述卷扬轮是由一个圆台和一个直径小于圆台小半径面的圆柱体在圆台小半径面组合而成，圆台和圆柱体的轴相重合，并且卷扬轮水平安装。

可选地，所述平衡装置通过绳索与卷扬轮的圆台部位连接，绕线方向是从圆台小半径面至圆台下端面。

可选地，所述重物通过绳索与卷扬轮的圆柱一端连接，卷绳方向由靠近圆台一端向外。

可选地，所述平衡装置是提供恒定拉力的，拉力大小取决于重物的重力。

在一优选或可选实施例中，所述卷扬轮的两个辊筒直径和相对应的绳槽圈数，均根据在所述平衡装置的工作周期内。

基于上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

1、卷扬轮两部分的绕绳方向相同，从而保证了在使用中两根绳索之间始终有一段间距，避免了应力集中导致的卷扬轮使用寿命减少。

2、减少能源消耗，节能环保。通过结构上的变化平衡了过程中产生的渐变重力，减少了增加动力带来的能源消耗，更加节能环保。

3、减少成本。卷扬机平衡了稳定运行过程中产生的渐变重力，从而不需额外增加动力保证平衡，从而减少了成本。

4、方便推广。能很快从现有技术改进至该实用新型，同时可以不改变现有工作流程、工作习惯，因此推广成本低。