阅读说明：本技术 一种卷扬机和强夯机 (Winch and dynamic compaction machine ) 是由 张俊强 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种卷扬机和强夯机,包括转轴、卷筒、制动鼓、制动盘、抱刹机构、离合机构、大齿轮,第一轴承、第二轴承；转轴通过第一轴承安装在轴承座上,卷筒通过第二轴承安装在转轴上,制动盘与卷筒左侧连接,制动鼓与卷筒右侧连接；抱刹机构与制动鼓连接,离合机构分别与制动鼓和大齿轮连接,大齿轮与转轴连接；包括一级制动夹钳和二级制动夹钳,一级制动夹钳和二级制动夹钳分别安装在制动盘上。本发明的卷扬机和强夯机可以在非脱钩模式工作,对卷扬机实现多级制动,制动效果好,稳定性、安全性、耐久性强,抗冲击能力高。(The invention discloses a winch and a dynamic compactor, which comprise a rotating shaft, a winding drum, a brake disc, a brake mechanism, a clutch mechanism, a gearwheel, a first bearing and a second bearing, wherein the winding drum is arranged on the rotating shaft; the rotating shaft is arranged on the bearing block through a first bearing, the winding drum is arranged on the rotating shaft through a second bearing, the brake disc is connected with the left side of the winding drum, and the brake drum is connected with the right side of the winding drum; the brake mechanism is connected with the brake drum, the clutch mechanism is respectively connected with the brake drum and the gearwheel, and the gearwheel is connected with the rotating shaft; the brake device comprises a first-stage brake clamp and a second-stage brake clamp, wherein the first-stage brake clamp and the second-stage brake clamp are respectively arranged on a brake disc. The winch and the dynamic compactor can work in a non-unhooking mode, realize multi-stage braking on the winch, and have the advantages of good braking effect, high stability, safety, durability and high impact resistance.)

一种卷扬机和强夯机

技术领域

本发明涉及机械领域，特别涉及一种卷扬机和强夯机。

背景技术

强夯机利用卷扬机反复垂直起升夯锤，利用夯锤高落差产生的高冲击夯实地基。强夯机的夯击能＝落距高度×夯锤重量，例如：夯锤重量30T，落距高度15m，夯击能＝30×15＝450KN.m。落距高度是指夯锤自由下落高度。强夯机工作模式包括脱钩模式和非脱钩模式，脱钩模式是指强夯机的起重钢丝绳上连接有脱钩器，脱钩器钩住夯锤到落距高度后(即为起锤状态)，脱钩器释放夯锤(即为放锤状态)，夯锤自由下落，脱钩器不随夯锤下落。非脱钩模式是指强夯机的起重钢丝绳直接连接夯锤，夯锤提升到落距高度后(即为起锤状态)，松开卷扬机的抱刹机构和离合机构，夯锤自由下落(即为放锤状态)，卷扬机在夯锤的拉力下反转。由于脱钩模式在每次夯击过程中，都需要下放起重钢丝绳和脱钩器与夯锤挂钩动作，造成脱钩模式的工作效率非常低，非脱钩模式在每次的夯击过程中，不需要下放起重钢丝绳和挂钩动作，因此，非脱钩模式的工作效率远远高于脱钩模式的工作效率。

目前，现有强夯机仅能在脱钩模式下工作，不能在非脱钩模式下工作，因为在非脱钩模式时，卷扬机在夯锤的拉力下反转，自由落体的夯锤下降速度很快，使得卷扬机反转速度很高，对卷扬机冲击力很大，容易造成卷扬机损坏，另外，夯击结束后，夯锤着地，卷扬机在惯性的作用下，卷扬机会继续旋转，造成卷扬机的起重钢丝绳出绳量会很多，影响下一次夯击。因此，需要在夯锤未着地之前，进行减速，控制夯锤下降速度，减少二级制动的制动距离，夯锤着地时，卷扬机需要全制动，减少卷扬机的起重钢丝绳出绳量。由于现有强夯机仅包括抱刹机构，是无法实现上述功能。因此，需要研发新的制动系统和卷扬机，满足强夯机在非脱钩模式下工作。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种卷扬机和强夯机，可以在非脱钩模式工作，对卷扬机实现多级制动，制动效果好，稳定性、安全性、耐久性强，抗冲击能力高。

一方面，本发明提供了一种卷扬机，包括转轴、卷筒、制动鼓、制动盘、抱刹机构、离合机构、大齿轮，第一轴承、第二轴承；转轴通过第一轴承安装在轴承座上，卷筒通过第二轴承安装在转轴上，制动盘与卷筒左侧连接，制动鼓与卷筒右侧连接；抱刹机构与制动鼓连接，离合机构分别与制动鼓和大齿轮连接，大齿轮与转轴连接；包括一级制动夹钳和二级制动夹钳，一级制动夹钳和二级制动夹钳分别安装在制动盘上。

进一步地，一级制动夹钳的制动力小于二级制动夹钳制动力。

进一步地，抱刹机构包括支架、第一抱刹片、第一闸瓦、抱刹油缸、扛杆；第一抱刹片安装在第一闸瓦上，第一闸瓦抱紧制动鼓外圈，第一抱刹片位于制动鼓外圈与第一闸瓦之间；第一闸瓦一端与支架铰接，第一闸瓦另一端与扛杆一端铰接，扛杆与支架铰接，扛杆另一端与抱刹油缸连接，抱刹油缸安装在支架上。

进一步地，包括至少一个拉杆、第一弹簧、第一锁紧螺母组件，支架位于第一闸瓦四周，多个拉杆一端与第一闸瓦四周连接，第一锁紧螺母组件与拉杆连接，第一弹簧两端分别抵靠在支架和第一锁紧螺母组件上。

进一步地，抱刹油缸为双作用油缸。

进一步地，离合机构包括离合油缸、弹性装置、拐臂、第二抱刹片、第二闸瓦；第二抱刹片安装在第二闸瓦上，第二闸瓦抱紧制动鼓外圈，第二抱刹片位于制动鼓外圈与第二闸瓦之间；第二闸瓦一端与大齿轮铰接，第二闸瓦另一端与拐臂第一端铰接，拐臂中间与大齿轮铰接，离合油缸两端分别与拐臂第二端与大齿轮铰接，弹性装置两端分别与拐臂第三端与大齿轮铰接。

进一步地，在转轴上安装有用于向离合油缸供油的液压旋转接头。

进一步地，离合油缸为单作用油缸。

进一步地，包括第一液压控制阀、第二液压控制阀、先导控制阀、液压储能器、第一梭阀、第二梭阀；抱刹机构包括抱刹油缸，离合机构包括离合油缸；

第一液压控制阀的B口与离合油缸连通，第二液压控制阀的B口与抱刹油缸的无杆腔连通，抱刹油缸的有杆腔与液压储能器连通，第一液压控制阀的P口和第二液压控制阀的P口与液压储能器连通；第一液压控制阀的O口和第二液压控制阀的O口为回油口；第一液压控制阀的A口和第二液压控制阀的A口为封堵口；

在常态状态下，第一液压控制阀位于左位，第一液压控制阀的P口与第一液压控制阀的A口相通，第一液压控制阀的O口与第一液压控制阀的B口相通；当第一液压控制阀位于右位时，第一液压控制阀的P口与第一液压控制阀的B口相通，第一液压控制阀的O口与第一液压控制阀的A口相通；

在常态状态下，第二液压控制阀位于左位，第二液压控制阀的P口与第二液压控制阀的A口相通，第二液压控制阀的O口与第二液压控制阀的B口相通；当第二液压控制阀位于右位时，第二液压控制阀的P口与第二液压控制阀的B口相通，第二液压控制阀的O口与第二液压控制阀的A口相通。

第二液压控制阀的控制口与第一梭阀的输出口相通，第一液压控制阀的控制口与第一梭阀的第一输入口相通，第一梭阀的第二输入口与第二梭阀的输出口相通，第二梭阀的第一输入口与先导控制阀的B口相通，第一液压控制阀的控制口与先导控制阀的A口相通；

先导控制阀为三位四通阀，先导控制阀的中位为Y位职能，当先导控制阀位于左位时，先导控制阀的P口与先导控制阀的A口相通，先导控制阀的O口与先导控制阀的B口相通；当先导控制阀位于右位时，先导控制阀的P口与先导控制阀的B口相通，先导控制阀的O口与先导控制阀的A口相通；先导控制阀的O口为回油口。

另外，本发明还提供了一种强夯机，包括上述的卷扬机。

本发明的一种卷扬机和强夯机相比现有技术有益效果在于：

1、本发明可以在非脱钩模式下工作，一级制动夹钳和二级制动夹钳分别安装在制动盘上，可以实现多级制动，制动效果好，对夯锤下降进行减速，控制夯锤下降速度，满足强夯机在非脱钩模式下制动需要。

2、在卷扬机的左右两侧均设置有制动鼓和制动盘，制动鼓上的抱刹机构主要用于夯锤提升到预定高度后制动，并且与离合机构配合使用实现在非脱钩模式下起钩和放钩工作。制动盘的一级制动夹钳和二级制动夹钳实现夯锤下降过程中减速制动及高空制动。因此，抱刹机构和一级制动夹钳及二级制动夹钳实现不同功能，充分利用鼓刹和盘刹各自优点，提高制动效率和制动效果好。另外，制动鼓和制动盘左右布置，第一轴承和第二轴承左右受力平衡。

2、当离合机构闭合时，大齿轮与卷筒连接成整体，卷筒承担正转力矩。当离合机构打开时，大齿轮与卷筒分离，夯锤自由下降带动卷筒高速反转，卷筒承担反转力矩冲击，在此过程中，转轴基本不承担正反转力矩，改善转轴受力，提高了卷扬机稳定性、安全性、耐久性。

3、本发明的抱刹机构和离合机构结构巧妙、稳定性、安全性好。

4、本发明通过第一梭阀和先导控制阀实现离合油缸和抱刹油缸连动，当先导控制阀处于左位时，离合机构闭合，抱刹机构打开，实现起钩上升动作。当先导控制阀处于右位时，离合机构打开，抱刹机构打开，实现脱钩自由落体下放动作。当先导控制阀处于中位时，离合机构打开，抱刹机构闭合，实现空中起停动作。另外，离合油缸和抱刹油缸通过液压储能器供油，抱刹油缸采用双作用油缸，在常态下，抱刹油缸的有杆腔依靠液压储能器供油，实现抱刹机构处于常抱刹状态。离合油缸和抱刹油缸控制液压油路结构巧妙，稳定性和安全性好。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的卷扬机结构示意图；

图2为图1的离合机构结构示意图；

图3为图1的抱刹机构结构示意图；

图4为本发明的液压油路原理示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明提供了一种卷扬机，包括转轴2、卷筒1、制动鼓3、制动盘19、抱刹机构9、离合机构8、大齿轮5，第一轴承(图中未示出)、第二轴承4；转轴2通过第一轴承安装在轴承座6上，卷筒1通过第二轴承4安装在转轴2上，制动盘19与卷筒1左侧连接，制动鼓3与卷筒1右侧连接；抱刹机构9与制动鼓3连接，离合机构8分别与制动鼓3和大齿轮5连接，大齿轮5与转轴2连接。如图2所示，小齿轮12驱动大齿轮5旋转。

为了控制夯锤下降速度，在夯锤下降过程中减速制动，满足强夯机在非脱钩模式下多级减速制动需要，还包括一级制动夹钳10和二级制动夹钳11，一级制动夹钳10和二级制动夹钳11分别安装在制动盘19上。一级制动夹钳10制动力小于二级制动夹钳11的制动力，一级制动夹钳10实现一级制动，二级制动夹钳11实现二级制动。强夯机在非脱钩模式下，当夯锤未着地之前，即夯锤自由下落至夯坑前，一级制动夹钳10对卷扬机进行一级制动，实现卷扬机减速制动，而且不会将卷扬机抱死。当夯锤着地时，即夯锤自由下落至夯坑后，二级制动夹钳11对卷扬机进行二级制动，将卷扬机抱死。从而实现多级制动，制动效果好。

在非脱钩模式下，当离合机构8闭合时，大齿轮5与卷筒1连接成整体，卷筒1承担正转力矩。当离合机构8打开时，大齿轮5与卷筒1分离，夯锤自由下降带动卷筒1高速反转，卷筒1承担反转力矩冲击，在此过程中，转轴2基本不承担正反转力矩，改善转轴2受力，提高了卷扬机稳定性、安全性、耐久性。

在卷扬机的左右两侧均设置有制动鼓3和制动盘19，充分利用鼓刹和盘刹各自优点，提高制动效率和制动效果好。另外，制动鼓3和制动盘19左右布置，第一轴承和第二轴承4左右受力平衡。

如图3所示，在进一步地技术方案中，本发明改进了抱刹机构9，提高了抱刹机构9的制动效果和制动效率。抱刹机构9包括支架90、第一抱刹片95、第一闸瓦96、抱刹油缸91、扛杆92；抱刹油缸91为双作用油缸。第一抱刹片95安装在第一闸瓦96上，第一闸瓦96抱紧制动鼓3外圈，第一抱刹片95位于制动鼓3外圈与第一闸瓦96之间；第一闸瓦96一端与支架90铰接，第一闸瓦96另一端与扛杆92一端铰接，扛杆92与支架90铰接，扛杆92另一端与抱刹油缸91连接，抱刹油缸91安装在支架90上。支架90位于第一闸瓦96四周，多个拉杆94一端与第一闸瓦96四周连接，第一锁紧螺母组件(图中未示出)与拉杆94连接，第一弹簧93两端分别抵靠在支架90和第一锁紧螺母组件上。

本发明的抱刹机构9采用双作用油缸，在常态时，抱刹油缸91的有杆腔通过液压储能器13供油保压和第一弹簧93的作用下，抱刹机构9处于闭合状态，即刹车状态。当第二液压控制阀15得先导油时，抱刹油缸91的有杆腔和抱刹油缸91的无杆腔相通，在抱刹油缸91的有杆腔和无杆腔作用面积差的作用下，进入抱刹油缸91的无杆腔的液压油流量增大，抱刹油缸91的活塞杆快速伸出推动第一闸瓦96松开制动鼓3，抱刹机构9处于打开状态，即非刹车状态。

如图3所示，在进一步技术方案中，本发明改进了离合机构8，本发明的离合机构8结构巧妙，性能好。离合机构8包括离合油缸82、弹性装置83、拐臂84、第二抱刹片81、第二闸瓦80；第二抱刹片81安装在第二闸瓦80上，第二闸瓦80抱紧制动鼓3外圈，第二抱刹片81位于制动鼓3外圈与第二闸瓦80之间；第二闸瓦80一端与大齿轮5铰接，第二闸瓦80另一端与拐臂84第一端铰接，拐臂84中间与大齿轮5铰接，离合油缸82两端分别与拐臂84第二端与大齿轮5铰接，弹性装置83两端分别与拐臂84第三端与大齿轮5铰接。在转轴2上安装有用于向离合油缸82供油的液压旋转接头7。

本发明的离合油缸82为单作用油缸，弹性装置83为弹簧缸。在常态时，在弹性装置83的作用下，通过拐臂84推动第二闸瓦80松开制动鼓3，离合机构8处于打开状态，即大齿轮5与制动鼓3分离。当第一液压控制阀14得先导油时，离合油缸82无杆腔与液压储能器13相通，离合油缸82的活塞杆快速伸出克服弹性装置83作用力推动第二闸瓦80抱紧制动鼓3，离合机构8处于闭合状态，即大齿轮5与制动鼓3接合。

如图4所示，在进一步地技术方案中，在非脱钩模式下，为了实现离合油缸82和抱刹油缸91连动。包括第一液压控制阀14、第二液压控制阀15、先导控制阀18、液压储能器13、第一梭阀16、第二梭阀17；抱刹机构9包括抱刹油缸91，离合机构8包括离合油缸82；

第一液压控制阀14的B口与离合油缸82连通，第二液压控制阀15的B口与抱刹油缸91的无杆腔连通，抱刹油缸91的有杆腔与液压储能器13连通，第一液压控制阀14的P口和第二液压控制阀15的P口与液压储能器13连通；第一液压控制阀14的O口和第二液压控制阀15的O口为回油口；第一液压控制阀14的A口和第二液压控制阀15的A口为封堵口；

在常态状态下，第一液压控制阀14位于左位，第一液压控制阀14的P口与第一液压控制阀14的A口相通，第一液压控制阀14的O口与第一液压控制阀14的B口相通；当第一液压控制阀14位于右位时，第一液压控制阀14的P口与第一液压控制阀14的B口相通，第一液压控制阀14的O口与第一液压控制阀14的A口相通；

在常态状态下，第二液压控制阀15位于左位，第二液压控制阀15的P口与第二液压控制阀15的A口相通，第二液压控制阀15的O口与第二液压控制阀15的B口相通；当第二液压控制阀15位于右位时，第二液压控制阀15的P口与第二液压控制阀15的B口相通，第二液压控制阀15的O口与第二液压控制阀15的A口相通。

第二液压控制阀15的控制口与第一梭阀16的输出口相通，第一液压控制阀14的控制口与第一梭阀16的第一输入口相通，第一梭阀16的第二输入口与第二梭阀17的输出口相通，第二梭阀17的第一输入口与先导控制阀18的B口相通，第一液压控制阀14的控制口与先导控制阀18的A口相通；

先导控制阀18为三位四通阀，先导控制阀18的中位为Y位职能，当先导控制阀18位于左位时，先导控制阀18的P口与先导控制阀18的A口相通，先导控制阀18的O口与先导控制阀18的B口相通；当先导控制阀18位于右位时，先导控制阀18的P口与先导控制阀18的B口相通，先导控制阀18的O口与先导控制阀18的A口相通；先导控制阀18的O口为回油口。

当先导控制阀18处于左位时，离合机构8闭合，抱刹机构9打开(即未刹车状态)，实现起钩上升动作。当先导控制阀18处于右位时，离合机构8分离，抱刹机构9打开(即未刹车状态)，实现脱钩自由落体下放动作。当先导控制阀18处于中位时，离合机构8分离，抱刹机构9闭合((即刹车状态)，实现空中起停动作。离合油缸82和抱刹油缸91控制液压油路结构巧妙，稳定性和安全性好。

以上未描述的技术是本领域技术人员的公知常识。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。