橋梁建設用卷揚機改進研究

劉祖軍

（柳州鐵道職業技術學院，廣西 柳州 545616）

現有的道路橋梁建設用卷揚機中，主要通過鋼絲繩進行牽引，鋼絲繩如果存在損壞未被檢修到的情況，在進行重物垂直向上牽引時可能會出現斷裂，造成極大的危險，且不方便進行角度的調節。

針對上述問題，本設計的目的在于提供一種更安全、更適用的卷揚機，主要措施是在支撐夾板外加設U 形滑塊，在鋼絲繩帶動U 形滑塊進行向上垂直牽引重物，如果鋼絲繩發生斷裂，可通過卡塊卡進齒槽內對U 形滑塊進行定位，重物不會掉落，提高安全性能；同時支撐夾板通過圓軸鉸接在支撐塊內，通過螺紋銷進行定位，便于翻轉調節牽引角度。

1 卷揚機設計技術方案

1.1 整體結構設計

本卷揚機底座的前側上表面固定連接有支撐塊，支撐塊的內側表面圓孔處固定連接有圓軸，圓軸的內端表面固定連接在支撐夾板的下側外端表面，支撐夾板的上端內表面設有定滑輪，收卷機構中的收卷筒處設有鋼絲繩，鋼絲繩的上側外表面滑動連接在定滑輪中，支撐夾板的外表面滑動連接有U 形滑塊，鋼絲的上端端面設有第一掛鉤，U 形滑塊的上表面固定連接有掛環，第一掛鉤掛在掛環中，U 形滑塊的前下端內側表面固定連接有第二掛鉤，支撐夾板的外表面分別設有第一滑道、第二滑道、齒槽，U 形滑塊的內端面固定連接有定位滑塊，U 形滑塊的內側表面通過滑槽滑動連接有彈簧和卡塊，卡塊的內側端面卡進齒槽中，在支撐夾板外加設U 形滑塊，通過鋼絲繩帶動U 形滑塊進行向上垂直牽引重物，整體結構見圖1。

圖1 整體結構示意圖

1.2 主體構件組成及作用

收卷機構為現有產品上的現有結構，其結構與原理為現有技術，底座的前側上表面固定連接有支撐塊，支撐塊的內側表面圓孔處固定連接有圓軸，圓軸的內端表面固定連接在支撐夾板的下側外端表面，支撐夾板的上端內表面設有定滑輪，收卷機構中的收卷筒處設有鋼絲繩，鋼絲繩的上側外表面滑動連接在定滑輪中，支撐夾板的外表面滑動連接有U 形滑塊，鋼絲的上端端面設有第一掛鉤，U 形滑塊的上表面固定連接有掛環，第一掛鉤掛在掛環中，U 形滑塊的前下端內側表面固定連接有第二掛鉤，支撐夾板的外表面分別設有第一滑道、第二滑道、齒槽，U 形滑塊的內端面固定連接有定位滑塊，U 形滑塊的內側表面通過滑槽滑動連接有彈簧和卡塊，卡塊的內側端面卡進齒槽中。

卡塊為凸形方塊結構，卡塊的前側端面設有傾斜切口，卡塊的外端面固定連接有滑銷，滑銷的外表面通過滑孔滑動連接在U 形滑塊的外端內側表面，彈簧套在滑銷的外表面上，在向上牽引時，鋼絲繩可向上拖動U 形滑塊，可使卡塊在齒槽內向上滑動，可在滑動時擠壓卡塊收縮彈起反復，可使U 形滑塊向上滑動正常，圖2 為U 形滑塊與支撐夾板連關系俯視剖面圖。

圖2 U形滑塊與支撐夾板連關系俯視剖面圖

齒槽為反向三角齒槽，齒槽自上而下分布在支撐夾板的下側中心處外端表面，如果在向上牽引過程中鋼絲繩斷裂，彈簧帶動卡塊卡進反向三角齒槽形的齒槽內，可支撐住U 形滑塊，不會使物體掉落，提高安全性，如圖3 所示。

圖3 卡塊與齒槽連接關系側視剖面圖

滑銷的外端表面固定連接有鐵片，U 形滑塊外的鐵片外表固定連接有圓殼，圓殼的內端表面固定連接有電磁吸盤，向下牽引時，重物逐漸下落，可通過通電后的電磁吸盤吸附鐵片，帶動滑銷向外滑動，使卡塊脫離齒槽內，這時U 形滑塊下滑正常不會被卡塊卡住。

支撐塊的上端內側表面通過螺紋連接有螺紋銷，圓軸的外表面設有定位槽，定位槽分布在圓軸的一周表面，螺紋銷的下端外表面擠壓接觸在圓軸的定位槽處內側表面，通過螺紋銷轉動進定位槽中后，可對圓軸進行定位，可對支撐夾板進行定位，螺紋銷的上端表面固定連接有圓管頭，圓管頭的內側表面滑動連接有扭桿，扭桿的外表面覆有橡膠層，橡膠層圖內未表示，扭桿便于扭動螺紋銷，扭桿外覆橡膠層是為了在抓住扭桿時提高手部舒適度，提高摩擦力，便于扭動（圖4）。

1.3 局部設計

第一滑道分布在支撐夾板的前側外端，第二滑道分布在支撐夾板的后側外端，定位滑塊滑動時，可同時在4 條滑道內上下滑動，對U 形滑塊進行良好的定位。

螺紋銷的上端表面固定連接有圓管頭，圓管頭的內側表面滑動連接有扭桿，扭桿的外表面覆有橡膠層，扭桿便于扭動螺紋銷，扭桿外覆橡膠層是為了在抓住扭桿時提高手部舒適度，增大摩擦力，便于扭動。

支撐夾板的內端表面通過支撐桿連接，支撐桿自上而下分布在支撐夾板的內端面，支撐桿可將支撐夾板連接在一起，形成整體，提高支撐力。

2 使用情況分析

1）向上牽引時 可將物體掛在U 形滑塊下的第二掛鉤上，第二掛鉤固定焊接在U 形滑塊的內側表面，非常牢固，可承受較大的重量，這時通過收卷機構帶動鋼絲繩收卷，可提升U 形滑塊上升，在U 形滑塊上升時，通過卡塊的前側端面設有傾斜切口，可使卡塊在齒槽內向上滑動，可在滑動時擠壓卡塊收縮，通過彈簧彈起，反復如此，可使U 形滑塊向上滑動正常，如果在向上牽引過程中鋼絲繩斷裂，U 形滑塊和物體下落，彈簧帶動卡塊立即卡進反向三角齒槽形的齒槽內，可支撐住U 形滑塊，不會使物體掉落，提高安全性。

2）向下牽引時 重物一點一點下落，可通過電磁吸盤通電后，吸附鐵片，可帶動滑銷向外滑動，可使卡塊脫離齒槽內，這時U 形滑塊下滑正常不會被卡塊卡住，通過圓軸鉸接在支撐塊內，如需調節傾斜角度時，扭動上升螺紋銷脫離定位槽，可翻轉調節支撐夾板的傾斜角度，此時需要多人操作，在調節傾斜角度后，再通過扭桿扭動圓管頭，帶動螺紋銷向下旋轉卡進其他位置的定位槽中，可對圓軸進行定位，可對支撐夾板進行定位，便于角度調節，在進行傾斜角度牽引時，取下第一掛鉤，直接用第一掛鉤牽引物體。

3 結語

相比于現有卷揚機技術，本設計的優點主要有：提高卷揚機施工過程中的安全性能；通過螺紋銷進行定位，便于翻轉調節牽引角度。因此，本卷揚機在橋梁工程施工中具有較強的現實意義，有一定的推廣應用價值。