一种一体化注塑成型的起重机卷筒
阅读说明：本技术 一种一体化注塑成型的起重机卷筒 (Integrated injection molding crane drum ) 是由 王立建 张春丽 王智军 刘文明 武建华 赵朝云 张伟 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种一体化注塑成型的起重机卷筒,包括钢筋笼骨架和塑料筒体；所述钢筋笼骨架制作完成后放入成型模具内,再通过注塑机将融化的塑料材料注射到模具模腔内形成包裹所述钢筋笼骨架的塑料筒体；塑料筒体包括环筒和环形挡板,环筒的内壁上还设有多个轴向加强筋；环筒内还设有内支撑架,内支撑架包括内支撑筒和多个环形支撑板,环形支撑板的外缘还设有与轴向加强筋适配的凹槽,内支撑筒的内壁上设有多个螺旋导流板。该一体化注塑成型的起重机卷筒,通过注塑成型包裹钢筋笼骨架的塑料筒体可降低卷筒的自重,通过注塑成型可减少卷筒的加工步骤,显著提高生产效率；设置内支撑筒可提高起重机卷筒的结构强度并改善散热性能。(The invention relates to an integrated injection molding crane reel, which comprises a reinforcement cage framework and a plastic barrel; after the reinforcement cage framework is manufactured, putting the reinforcement cage framework into a forming die, and injecting a molten plastic material into a die cavity of the die through an injection molding machine to form a plastic barrel wrapping the reinforcement cage framework; the plastic cylinder comprises an annular cylinder and an annular baffle, and a plurality of axial reinforcing ribs are further arranged on the inner wall of the annular cylinder; an inner support frame is further arranged in the annular cylinder and comprises an inner support cylinder and a plurality of annular support plates, grooves matched with the axial reinforcing ribs are further formed in the outer edges of the annular support plates, and a plurality of spiral guide plates are arranged on the inner wall of the inner support cylinder. According to the integrally injection-molded crane winding drum, the self weight of the winding drum can be reduced by injection molding of the plastic drum body wrapping the reinforcement cage framework, the processing steps of the winding drum can be reduced by injection molding, and the production efficiency is obviously improved; the structural strength of the crane winding drum can be improved and the heat dissipation performance can be improved by arranging the inner supporting drum.)
技术领域
本发明涉及起重设备，尤其是一种一体化注塑成型的起重机卷筒。
背景技术
起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械、臂架类型起重机、缆索式起重机四大类；臂架式起重机可在圆形场地及其上空作业，多用于露天装卸及安装等工作，通常包括固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机等。
卷筒-减速机总成是起重设备的核心组件，在很大程度上决定这起重设备作业性能的好坏，目前市场上的起重机卷筒通常采用铸造卷筒或焊接卷筒，铸造卷筒一般用于起重量较小的设备，主要用于桥式起重机/门式起重机；焊接卷筒多用于固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机等。如公告号为CN201686428U的中国专利文件公开的“一种汽车起重机卷筒减速机总成”，包括卷筒、制动器、行星齿轮减速器、左右支承座和马达接盘，卷筒的左部支承在大行星架上，右端支承在机架的轴承孔中。该文件中的起重机卷筒通常采用焊接卷筒，焊接卷筒通常为全钢制结构，通过卷板、焊接、精车加工而成，单个卷筒加工时间长、生产效率低、成本高；自重大，对整体塔吊结构要求高。另外，现有的起重机卷筒运行过程中因钢丝绳摩擦容易造成温度升高加剧卷筒老化，影响卷筒的使用寿命。
如上所述，目前用于臂架式起重机的焊接卷筒存在生产周期长、自重大、散热性能差等缺点，亟待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体化注塑成型的起重机卷筒，用于解决现有起重机卷筒生产周期长、自重大、散热性能差的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种一体化注塑成型的起重机卷筒，包括钢筋笼骨架和塑料筒体；所述钢筋笼骨架制作完成后放入成型模具内，再通过注塑机将融化的塑料材料注射到模具模腔内形成包裹所述钢筋笼骨架的塑料筒体；所述塑料筒体包括环筒和位于所述环筒两端的环形挡板，所述环筒的内壁上还设有多个注塑成型且与所述立筋对应的轴向加强筋；所述环筒内还设有内支撑架，所述内支撑架包括内支撑筒和多个位于所述内支撑筒外壁上的环形支撑板，多个所述环形支撑板沿所述内支撑筒的中心轴线均匀布置；所述环形支撑板的外缘抵触在所述环筒的内壁上，所述环形支撑板的外缘还设有与所述轴向加强筋适配的凹槽，所述内支撑筒的内壁上设有多个螺旋导流板。
本发明提供的一体化注塑成型的起重机卷筒还具有以下技术特征：
进一步地，所述钢筋笼骨架包括筒状环架和环状端架，所述环状端架位于所述筒状环架的一端。
进一步地，所述环筒的外壁上设有注塑成型的绳槽，所述环筒的一端设有包裹所述环状端架的连接环板，所述连接环板的内侧设有连接筒，所述连接筒的内壁上设有内齿圈 。
进一步地，所述筒状环架包括多个平行卷筒中心轴线的立筋、多个垂直于所述立筋且沿卷筒中心轴线均匀布置的外环筋，所述外环筋与所述立筋焊接相连构成所述筒状环架；所述环状端架包括端面内环筋和多个沿卷筒径向均匀布置的径向加强筋，所述径向加强筋的内端与所述端面内环筋焊接相连，所述径向加强筋的外端与所述筒状环架焊接相连。
进一步地，所述环形支撑板上还设有位于所述凹槽之间的通气槽，多个所述环形支撑板上的所述通气槽对应设置形成沿所述内支撑筒的中心轴线布置的散热槽。
进一步地，相邻的两个所述环形支撑板之间设有位于所述内支撑筒的外壁上的轴向隔板，所述轴向隔板的高度小于所述环形支撑板的高度；所述内支撑筒的筒壁上还设有位于所述轴向隔板之间的通气孔 。
进一步地，各所述环形支撑板的外沿还设有与所述环筒的内壁对应的安装槽，所述安装槽内安装有通过硅胶封装的压力应变片 。
本发明具有如下有益效果：该一体化注塑成型的起重机卷筒，内嵌的钢筋笼骨架可保证卷筒的结构强度满足要求，通过注塑成型包裹钢筋笼骨架的塑料筒体可降低卷筒的自重，与传统的焊接卷筒、铸造卷筒相比，通过注塑成型可减少卷筒的加工步骤，显著提高生产效率，降低生产成本；通过设置内支撑架可进一步提高环筒的结构强度，内支撑筒的内壁上设有多个螺旋导流板随环筒转动时促进环筒内的空气轴向流动以便于散热，增加内支撑筒结构强度的同时可改善起重机卷筒的散热性能 。
附图说明
图1为本发明一个实施例中的一体化注塑成型的起重机卷筒的结构示意图 ；
图2为图1的一体化注塑成型的起重机卷筒的另一个视角的结构示意图 ；
图3为图1的一体化注塑成型的起重机卷筒的右视图 ；
图4为图1的一体化注塑成型的起重机卷筒的剖视图 ；
图5为图4中的钢筋笼骨架的结构示意图 ；
图6为本发明一个实施例中的一体化注塑成型的起重机卷筒的结构示意图 ；
图7为图6的一体化注塑成型的起重机卷筒的右视图 ；
图8为图6的一体化注塑成型的起重机卷筒的剖视图；
图9为本发明一个实施例中的内支撑架的结构示意图 ；
图10为图9中的内支撑架的另一个视角结构示意图 ；
图11为图9中的内支撑架的局部剖视图 ；
图12为本发明的一体化注塑成型的起重机卷筒的生产过程示意图 。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。
如图1至图12所示的本发明的一体化注塑成型的起重机卷筒的一个实施例中，该实施例的一体化注塑成型的起重机卷筒，包括钢筋笼骨架10和塑料筒体20；钢筋笼骨架10制作完成后放入成型模具内，再通过注塑机将融化的塑料材料注射到模具模腔内形成包裹钢筋笼骨架10的塑料筒体20 。具体而言，根据卷筒的外形尺寸制作相应的钢筋笼骨架，钢筋笼骨架采用直径3mm—10mm的钢筋焊接而成；成型模具根据卷筒的形状、尺寸设计，将钢筋笼骨架放入成型模具内，再通过注塑机将融化的塑料材料注射到模具模腔内，经过冷却即可得到改性PBT塑料完全包裹的起重机卷筒；此种一体化注塑成型的起重机卷筒，内嵌的钢筋笼骨架可保证卷筒的结构强度满足要求，通过注塑成型包裹钢筋笼骨架的塑料筒体可降低卷筒的自重，此种起重机卷筒与传统的焊接卷筒、铸造卷筒相比，通过注塑成型可减少卷筒的加工步骤，显著提高生产效率，降低生产成本。
在本申请的一个实施例中，优选地，钢筋笼骨架10包括筒状环架11和环状端架12，环状端架12位于筒状环架11的一端，筒状环架11通过注塑包裹塑料后形成卷筒的筒体，环状端架通过注塑成型后形成卷筒的端面环形连接板，使得该一体化注塑成型的起重机卷筒通过内嵌的钢筋笼骨架具有可靠的结构强度，具体而言，通过设置环状端架12可有效提升径向的支撑强度 。
在本申请的一个实施例中，优选地，塑料筒体20包括环筒21和位于环筒21两端的环形挡板22，环筒21的外壁上设有注塑成型的绳槽，环筒21的一端设有包裹环状端架12的连接环板23，连接环板23的内侧设有连接筒24，连接筒24的内壁上设有便于安装行星减速机构的内齿圈25， 由此通过注塑成型在环筒上形成与环筒一体的绳槽、内齿圈，可显著减少后续的卷筒加工步骤，提供生产效率 。
在本申请的一个实施例中，优选地，筒状环架11包括多个平行卷筒中心轴线的立筋111、多个垂直于立筋111且沿卷筒中心轴线均匀布置的外环筋112，外环筋112与立筋111焊接相连构成筒状环架11；环状端架12包括端面内环筋121和多个沿卷筒径向均匀布置的径向加强筋122，径向加强筋122的内端与端面内环筋121焊接相连，径向加强筋122的外端与筒状环架11焊接相连 。由此使得筒状环架11、环状端架12具有较高的结构强度，能为塑料筒体提供有效的支撑力，保证该一体化注塑成型的起重机卷筒的结构强度满足要求 。
在本申请的一个实施例中，优选地，以外轮廓直径为550mm，宽度为420mm的卷筒为例，立筋111采用直径为6mm至9mm、材质为不锈钢202材质的钢筋，立筋111的数量为9根-15根；外环筋112采用直径为3mm至9mm、材质为不锈钢202材质的钢筋，外环筋112的数量为4根-8根；端面内环筋121、径向加强筋122采用材质为不锈钢202材质的钢筋，径向加强筋122的数量与立筋111的数量相同，立筋、外环筋、端面内环筋、径向加强筋均采用氩弧焊焊接相连，由此使得钢筋笼骨架结构可靠。优选地，塑料筒体20的材质采用改性PBT材料（聚对苯二甲酸丁二酯，Polybutylene Terephthalate ），使得塑料筒体耐腐蚀、耐磨损，具有较长的使用寿命。
在本申请的一个实施例中，优选地，环筒21的内壁上还设有多个注塑成型且与立筋111对应的轴向加强筋26 ，由此通过轴向加强筋26在环筒21的内侧对环筒、立筋进行支撑以提高环筒的结构强度，有利于使用较少材料满足卷筒的结构强度要求，有利于减少卷筒自重、降低生产成本。
在本申请的一个实施例中，优选地，环筒21内还设有PBT塑料材质的内支撑架30，内支撑架30包括内支撑筒31和多个位于内支撑筒31外壁上的环形支撑板32，多个环形支撑板32沿内支撑筒31的中心轴线均匀布置；环形支撑板32的外缘抵触在环筒21的内壁上，环形支撑板32的外缘还设有与轴向加强筋26适配的凹槽33 ，由此通过设置内支撑架可进一步提高环筒的结构强度。具体而言，环筒21 的一端设有连接环板23，环筒21 的另一端的环形挡板22的内径等于环筒21的内径以便于安装内支撑架30 。
在本申请的一个实施例中，优选地，环形支撑板32上还设有位于凹槽33之间的通气槽34，多个环形支撑板32上的通气槽34对应设置形成沿内支撑筒31的中心轴线布置的散热槽，由此使得环筒21与内支撑筒31之间的空气可通过通气槽34沿内支撑筒31的轴向流动以便于散热 。
在本申请的一个实施例中，优选地，相邻的两个环形支撑板32之间设有位于内支撑筒31的外壁上的轴向隔板35，轴向隔板35的高度小于环形支撑板32的高度；内支撑筒31的筒壁上还设有位于轴向隔板35之间的通气孔36 ；通过设置轴向隔板35，内支撑架随环筒21转动时可通过轴向隔板驱动环筒21与内支撑筒31之间的空气流动，内支撑筒31的筒壁上的通气孔36 可促进内支撑筒31内、外的空气流动，由此改善钢丝绳卷放过程中起重机卷筒的散热，提供起重机卷筒的使用寿命 。
在本申请的一个实施例中，优选地，内支撑筒31的内壁上设有多个螺旋导流板37，内支撑架随环筒21转动时可通过螺旋导流板37促进环筒21内的空气轴向流动以便于散热。优选地，内支撑筒31的内壁上设有4个螺旋导流板37，每个螺旋导流板37在内支撑筒上对应的圆心角为90°。优选地，内支撑筒31的内径大于连接筒24的内径，螺旋导流板37的内沿对应的圆周的直径大于连接筒24的内径，由此使得内支撑筒不影响与内齿圈25配合的行星减速机构的安装 。
在本申请的一个实施例中，优选地，各环形支撑板32的外沿还设有与环筒21的内壁对应的安装槽38， 安装槽38内安装有通过硅胶封装的压力应变片，由此可以通过压力应变片检测环筒21与环形支撑板32外沿之间的作用力，即起重机卷筒在钢丝绳收放过程中卷筒的受力，实现对起重机卷筒运行监测，提高起重机运行的安全性。优选地， 每个环形支撑板上均布三个以上的压力应变片，通过控制单元计算环筒21与环形支撑板32之间的平均作用力。具体而言，内支撑筒31的内壁上安装固定有与压力应变片连接的数据采集模块，压力应变片与数据采集模块之间的连续可穿过通气孔36与数据采集模块相连。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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