專利名稱：一種提升機構及旋挖鉆機的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械技術領域，特別是涉及一種提升機構。此外，本發明還涉及一 種包括上述提升機構的旋挖鉆機。
背景技術：
旋挖鉆機是工程機械技術領域的高新技術產品，是一種適合建筑基礎工程中成孔 作業的大型基礎施工機械設備，廣泛用于市政建設、公路橋梁、高層建筑等地基施工工程。 旋挖鉆機具有扭矩大、機動靈活、施工效率高、污染少及功能多等特點。旋挖鉆機是機電液一體化的高端產品，主要由伸縮式行走底盤、車架回轉平臺、變 幅機構、桅桿、提升機構、動力頭、鉆桿、鉆頭、駕駛室、配重、發動機系統、液壓系統、電氣控 制系統等組成。其中，提升裝置一般包括由動力裝置驅動的卷揚、從所述卷揚伸出的鋼絲 繩，卷揚一般通過鋼絲繩的收放來提升和下放被提拉的動力頭、鉆桿、鉆頭等部件，因此鋼 絲繩需要一定的抗拉強度。請參考圖1，圖1為現有技術中提升機構的結構示意圖。從卷揚的卷筒(圖中未示出)中引出的鋼絲繩101繞過滑輪架102上的滑輪直接 與提引器103連接，通常提引器103的上下部可以相互旋轉，利用軸承起到旋轉作用，并且 防止鋼絲繩101斷裂，滑輪架102由桅桿104支撐，提引器103與鉆桿105的一端相連，鉆 桿105的另一端連接有動力頭以及鉆頭等部件。卷揚通常配置有驅動裝置(比如馬達)和減速機，驅動裝置通過減速機帶動卷揚 進行旋轉，實現鋼絲繩101的伸長和縮回，鉆桿105的下落和起吊就是通過鋼絲繩101的伸 長和縮回實現的。由于鋼絲繩101直接和提引器103相連，鋼絲繩101需要承受鉆桿105 及動力頭等部件的總體重量，在起吊過程中，還要產生一定的提拔力，鋼絲繩101所承受的 整體拉力較大，這就需要鋼絲繩101具有足夠的強度。尤其針對大機型的旋挖鉆機，一般需 要很大的提拔力，鋼絲繩101要具有相當大的抗拉強度才能滿足旋挖鉆機的性能要求。隨著技術的進步，旋挖鉆機的功率越來越大，提拔力需求增加，為了滿足強度要 求，卷揚的鋼絲繩101將不斷加粗，這給鋼絲繩101的選型和裝卡增加了困難。此外，卷揚 也需要配置減速比很大的減速機，增加了成本。因此，如何在保證卷揚中鋼絲繩提拔力的前提下，降低對鋼絲繩抗拉強度的要求， 是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種提升機構，該提升機構可以在保證卷揚中鋼絲繩提拔力 的前提下，降低對鋼絲繩抗拉強度的要求。本發明的另一目的是提供一種包括所述提升機 構的旋挖鉆機。為解決上述技術問題，本發明提供一種提升機構，包括由動力裝置驅動的卷揚、從 所述卷揚伸出的鋼絲繩、滑輪架以及用于連接被提升件的提引器，所述鋼絲繩的自由端繞過所述滑輪架，還包括具有預設倍率的滑輪裝置，所述滑輪裝置的動滑輪與所述提引器固 定，所述滑輪裝置的定滑輪與所述滑輪架固定，所述鋼絲繩的自由端繞過至少繞過所述滑 輪裝置的動滑輪，且所述鋼絲繩的自由端的端部固定。優選地，所述滑輪裝置包括數量不少于一組的滑輪組，所述滑輪組包括對應設置 的定滑輪和動滑輪。優選地，所述滑輪組中的所述動滑輪和所述定滑輪處于同一個平面。優選地，相鄰的所述滑輪組所處的兩個平面之間具有預設夾角。優選地，所述預設夾角為45°。優選地，所述滑輪裝置為八倍率滑輪裝置。優選地，所述鋼絲繩的自由端的端部與所述滑輪架固定。優選地，所述動力裝置與所述卷揚之間設有減速機，所述動力裝置的動力輸送端 與所述減速機的動力輸入端連接，所述減速機的動力輸出端與所述卷揚的動力輸入端連接。優選地，所述減速機為輪邊減速機。本發明提供的提升機構，其卷揚伸出的鋼絲繩的自由端首先繞過滑輪架再繞過具 有預設倍率的滑輪裝置，最后固定，滑輪裝置的動滑輪與提引器固定，滑輪裝置的定滑輪與 滑輪架固定。此種提升機構的鋼絲繩不直接與提引器相連接，提引器所連接的被提升件的 重量以及所需要的提拔力通過預設倍率的滑輪裝置傳遞給鋼絲繩后，會按照滑輪裝置的預 設倍率減小，可以降低單根鋼絲繩所需要直接承受的拉力。因此，在保證卷揚中鋼絲繩提拔 力的前提下，可以降低對單根鋼絲繩抗拉強度的要求。在另一種優選的實施方式中，相鄰的滑輪組所處的兩個平面之間具有預設夾角。 鋼絲繩需要依次繞過滑輪裝置中的定滑輪和動滑輪，會有多次環繞，相鄰滑輪組所處的兩 個平面之間具有預設夾角可以避免鋼絲繩在多次環繞時出現纏繞混亂的現象。在又一種優選的實施方式中，在動力裝置與卷揚之間設有輪邊減速機。由于滑輪 裝置，減速機所需的傳動比減小，從而可以使用傳動比較小的輪邊減速機，輪邊減速機的價 格低廉，因此降低了成本。為達到本發明的另一目的，本發明還提供一種旋挖鉆機，包括鉆桿和提升機構，所 述提升機構為上述任一項所述提升機構，所述提引器與所述鉆桿連接，由于上述的提升機 構具有上述的技術效果，具有該提升機構的旋挖鉆機也應具有相應的效果。
圖1為現有技術中提升機構的結構示意圖；圖2為本發明提供的提升機構一種具體實施方式
的結構示意圖；圖3為圖2中A部位的局部放大圖；圖4為圖2中B部位的局部放大圖；圖5為本發明提供提升機構的另一種具體實施方式
的結構示意圖。
具體實施例方式本發明的核心是提供一種提升機構，該提升機構可以在保證卷揚中鋼絲繩提拔力的前提下，降低對單根鋼絲繩抗拉強度的要求。本發明的另一核心是提供一種包括上述提 升機構的旋挖鉆機。為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。請參考圖2至圖4，圖2為本發明提供的提升機構的一種具體實施方式
的結構示意 圖；圖3為圖2中A部位的局部放大圖；圖4為圖2中B部位的局部放大圖。該實施方式提供的提升機構包括由動力裝置驅動的卷揚(圖中未示出)、從卷揚 伸出的鋼絲繩1、滑輪架2、連接被連接件的提引器3以及具有預設倍率的滑輪裝置4，被連 接件具體可以是圖2中所示的鉆桿5，鉆桿5的下端還連接有動力頭、鉆頭等，滑輪架2通 常由桅桿6支撐；滑輪裝置4的動滑輪與提引器3的上端固定，提引器3的下端連接被連接 件，提引器3連接鉆桿5，優選的方案中，動滑輪與提引器3的上端剛性連接，這樣能保證動 滑輪與鉆桿5相對旋轉；滑輪裝置4的定滑輪與滑輪架2固定，具體的方案中，定滑輪可以 通過銷軸與滑輪架2固定連接；鋼絲繩1的自由端繞過滑輪架2、滑輪裝置4，且鋼絲繩1的 自由端的端部固定。此種提升機構的鋼絲繩1不直接與提引器3相連接，提引器3所連接的被提升件 的重量以及所需要的提拔力通過預設倍率的滑輪裝置4傳遞給鋼絲繩1后，會按照滑輪裝 置4的預設倍率減小，可以降低單根鋼絲繩所需要直接承受的拉力。因此，在保證卷揚中鋼 絲繩1提拔力的前提下，可以降低對單根鋼絲繩1抗拉強度的要求。具體地，可以采用八倍率的滑輪裝置4，如圖2所示，滑輪裝置4包括第一滑輪組、 第二滑輪組、第三滑輪組以及第四滑輪組，對滑輪裝置4進行分組便于鋼絲繩1的有序纏 繞。第一滑輪組包括第一定滑輪41和第一動滑輪45，第二滑輪組包括第二定滑輪42和第 二動滑輪46，第三滑輪組包括第三定滑輪43和第三動滑輪47，第四滑輪組包括第四定滑輪 44和第四動滑輪48。鋼絲繩1的自由端首先繞過滑輪架2，然后依次繞過第一定滑輪41、第一動滑輪 45、第二定滑輪42、第二動滑輪46、第三定滑輪43、第三動滑輪47、第四定滑輪44、第四動滑 輪48，最后鋼絲繩1的自由端的端部被固定。提引器3所連接的被提升件的重量以及所需要的提拔力通過八倍率的滑輪裝置4 傳遞給鋼絲繩1后，相對未安裝滑輪裝置4的情況，鋼絲繩1所受拉力可以減小至1/8，從而 降低了鋼絲繩1所需要直接承受的拉力。可以用具體的數據來說明，對于直徑為36毫米的 卷揚鋼絲繩1，采用本方案，可有效的將單根鋼絲繩1直徑降至為12毫米，避免因為鋼絲繩 1加粗而給鋼絲繩1的選型和裝卡所增加的困難。優選的方案中，每個滑輪組中的動滑輪和定滑輪優選處于同一平面，從而可使鋼 絲繩1與同一滑輪組中的動滑輪和定滑輪連接時不會發生扭轉。相鄰的滑輪組所處的兩個平面之間可以具有預設夾角。鋼絲繩1需要依次繞過滑 輪裝置4中的定滑輪和動滑輪，會有多次環繞，尤其在滑輪裝置4預設倍率較大的情況下， 鋼絲繩1纏繞越加復雜，在作業過程中，如果環繞的鋼絲繩1相互平行且距離很近，則很可 能出現鋼絲繩1相互纏繞的現象，影響滑輪裝置4的功能。為了解決上述技術問題，可將相 鄰的滑輪組所處的兩個平面之間設有預設夾角，環繞的鋼絲繩1會間隔一定距離，從而避 免了鋼絲繩1纏繞混亂，維護滑輪裝置4的功能，也方便了鋼絲繩1的安裝和拆解。
更優的方案中，可將預設夾角設為45°，鋼絲繩之間的距離更加合理，實際操作更 加方便。為了方便滑輪裝置4中動滑輪與提引器3連接，同時考慮到提引器3的體積，可以 在提引器3的上端自上而下依次開設四個凹槽，將第一動滑輪45、第二動滑輪46、第三動滑 輪47以及第四動滑輪48置于相應的凹槽之中。為了達到上述設置預設夾角的目的，上述 四個凹槽可呈螺旋狀分布，如圖4所示。鋼絲繩1的自由端的端部與滑輪架2固定，方便操作，容易實現。具體地，由于定 滑輪42固定安裝在滑輪架2上，鋼絲繩1的自由端的端部可以固定在與定滑輪42固定的 楔套7上。當然鋼絲繩1的自由端的端部也可以固定在其他位置，只要能實現滑輪裝置4 的省力作用即可。卷揚通常由動力裝置來驅動，比如馬達。由于動力裝置的輸出速度較大，所以在 動力裝置與卷揚之間設置減速機。動力裝置的動力輸送端與減速機的動力輸入端連接，減 速機的動力輸出端與卷揚的動力輸入端連接，減速機將動力裝置的輸出速度降低后傳給卷 揚。由于滑輪裝置4，減速機所需的傳動比將按照滑輪裝置4的預設倍率減小，在實施 例中，減速機的傳動比相對于未安裝八倍率滑輪裝置4的情況，可以降低至1/8，因此，對于 設置了滑輪裝置4的提升機構的卷揚，可采用輪邊減速的方法，只需在卷揚的卷筒上添加 與動力裝置的輸出齒輪相配合的行星齒輪，即采用成本較低的輪邊減速機，進而大大降低 成本。本發明提供的提升裝置中，滑輪裝置4的倍率并不限于八倍率，滑輪裝置4的倍率 可根據需要任意設置，倍率越高，單根鋼絲繩1所需要直接承受的拉力就越小，以下實施例 以具有二倍率的滑輪裝置4為例對本發明提供的提升裝置進行介紹。請參考如圖5，圖5為本發明提供的提升機構的另一種具體實施方式
的結構示意 圖，與第一種實施方式的不同在于，滑輪裝置4為二倍率滑輪裝置。如圖5所示，滑輪裝置4中的鋼絲繩1的自由端從主卷揚卷筒伸出繞過滑輪架2 后，繞過定滑輪401，再繞過動滑輪402，最后鋼絲繩1的自由端的端部被固定。與第一實施 方式中八倍率的滑輪裝置4的工作原理相同，二倍率的滑輪裝置4可以將鋼絲繩1所需要 直接承受的拉力減小至1/2。其余具體實施過程與上述實施例類似，在此不贅述。除了上述提升機構，本發明還提供一種旋挖鉆機，包括鉆桿和提升機構，所述提升 機構為上述任一項所述提升機構，所述提引器與所述鉆桿連接，由于上述的提升機構具有 上述的技術效果，具有該提升機構的旋挖鉆機也應具有相應的技術效果，其余具體的實施 方式與上述實施例類似，本文不再贅述。以上對本發明所提供的提升機構以及包括所述提升機構旋挖鉆機進行了詳細介 紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只 是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修 飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
權利要求
一種提升機構，包括由動力裝置驅動的卷揚、從所述卷揚伸出的鋼絲繩(1)、滑輪架(2)以及用于連接被提升件的提引器(3)，所述鋼絲繩(1)的自由端繞過所述滑輪架(2)，其特征在于，還包括具有預設倍率的滑輪裝置(4)，所述滑輪裝置(4)的動滑輪與所述提引器(3)固定，所述滑輪裝置(4)的定滑輪與所述滑輪架(2)固定，所述鋼絲繩(1)的自由端至少繞過所述滑輪裝置(4)的動滑輪，且所述鋼絲繩(1)的自由端的端部固定。
2.根據權利要求1所述提升機構，其特征在于，所述滑輪裝置(4)包括數量不少于一組 的滑輪組，所述滑輪組包括對應設置的定滑輪和動滑輪。
3.根據權利要求2所述提升機構，其特征在于，所述滑輪組中的所述動滑輪和所述定 滑輪處于同一個平面。
4.根據權利要求3所述提升機構，其特征在于，相鄰的所述滑輪組所處的兩個平面之 間具有預設夾角。
5.根據權利要求4所述卷揚提升機構，其特征在于，所述預設夾角為45°。
6.根據權利要求2-5任一項所述提升機構，其特征在于，所述滑輪裝置(4)為八倍率滑 輪裝置。
7.根據權利要求1所述提升機構，其特征在于，所述鋼絲繩(1)的自由端的端部與所述 滑輪架⑵固定。
8.根據權利要求1所述提升機構，其特征在于，所述動力裝置與所述卷揚之間設有減 速機，所述動力裝置的動力輸送端與所述減速機的動力輸入端連接，所述減速機的動力輸 出端與所述卷揚的動力輸入端連接。
9.根據權利要求8所述的提升機構，其特征在于，所述減速機為輪邊減速機。
10.一種旋挖鉆機，包括鉆桿(5)和提升機構，其特征在于，所述提升機構為權利要求 1-9任一項所述提升機構，所述提引器(3)與所述鉆桿(5)連接。
全文摘要
本發明公開了一種提升機構，包括由動力裝置驅動的卷揚、從所述卷揚伸出的鋼絲繩、滑輪架以及用于連接被提升件的提引器，所述鋼絲繩的自由端繞過所述滑輪架，還包括具有預設倍率的滑輪裝置，所述滑輪裝置的動滑輪與所述提引器固定，所述滑輪裝置的定滑輪與所述滑輪架固定，所述鋼絲繩的自由端至少繞過所述滑輪裝置的動滑輪，且所述鋼絲繩的自由端的端部固定。該提升機構中的滑輪裝置減小了鋼絲繩直接承受的拉力，在保證卷揚中鋼絲繩提拔力的前提下，降低了對鋼絲繩抗拉強度的要求。本發明還公開了一種包括所述提升機構的旋挖鉆機。
文檔編號B66D1/00GK101934991SQ20101026216
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月24日 優先權日2010年8月24日
發明者張平, 趙才 申請人:北京市三一重機有限公司