桥梁建设用卷扬机改进研究

刘祖军

（柳州铁道职业技术学院，广西 柳州 545616）

现有的道路桥梁建设用卷扬机中，主要通过钢丝绳进行牵引，钢丝绳如果存在损坏未被检修到的情况，在进行重物垂直向上牵引时可能会出现断裂，造成极大的危险，且不方便进行角度的调节。

针对上述问题，本设计的目的在于提供一种更安全、更适用的卷扬机，主要措施是在支撑夹板外加设U 形滑块，在钢丝绳带动U 形滑块进行向上垂直牵引重物，如果钢丝绳发生断裂，可通过卡块卡进齿槽内对U 形滑块进行定位，重物不会掉落，提高安全性能；同时支撑夹板通过圆轴铰接在支撑块内，通过螺纹销进行定位，便于翻转调节牵引角度。

1 卷扬机设计技术方案

1.1 整体结构设计

本卷扬机底座的前侧上表面固定连接有支撑块，支撑块的内侧表面圆孔处固定连接有圆轴，圆轴的内端表面固定连接在支撑夹板的下侧外端表面，支撑夹板的上端内表面设有定滑轮，收卷机构中的收卷筒处设有钢丝绳，钢丝绳的上侧外表面滑动连接在定滑轮中，支撑夹板的外表面滑动连接有U 形滑块，钢丝的上端端面设有第一挂钩，U 形滑块的上表面固定连接有挂环，第一挂钩挂在挂环中，U 形滑块的前下端内侧表面固定连接有第二挂钩，支撑夹板的外表面分别设有第一滑道、第二滑道、齿槽，U 形滑块的内端面固定连接有定位滑块，U 形滑块的内侧表面通过滑槽滑动连接有弹簧和卡块，卡块的内侧端面卡进齿槽中，在支撑夹板外加设U 形滑块，通过钢丝绳带动U 形滑块进行向上垂直牵引重物，整体结构见图1。

图1 整体结构示意图

1.2 主体构件组成及作用

收卷机构为现有产品上的现有结构，其结构与原理为现有技术，底座的前侧上表面固定连接有支撑块，支撑块的内侧表面圆孔处固定连接有圆轴，圆轴的内端表面固定连接在支撑夹板的下侧外端表面，支撑夹板的上端内表面设有定滑轮，收卷机构中的收卷筒处设有钢丝绳，钢丝绳的上侧外表面滑动连接在定滑轮中，支撑夹板的外表面滑动连接有U 形滑块，钢丝的上端端面设有第一挂钩，U 形滑块的上表面固定连接有挂环，第一挂钩挂在挂环中，U 形滑块的前下端内侧表面固定连接有第二挂钩，支撑夹板的外表面分别设有第一滑道、第二滑道、齿槽，U 形滑块的内端面固定连接有定位滑块，U 形滑块的内侧表面通过滑槽滑动连接有弹簧和卡块，卡块的内侧端面卡进齿槽中。

卡块为凸形方块结构，卡块的前侧端面设有倾斜切口，卡块的外端面固定连接有滑销，滑销的外表面通过滑孔滑动连接在U 形滑块的外端内侧表面，弹簧套在滑销的外表面上，在向上牵引时，钢丝绳可向上拖动U 形滑块，可使卡块在齿槽内向上滑动，可在滑动时挤压卡块收缩弹起反复，可使U 形滑块向上滑动正常，图2 为U 形滑块与支撑夹板连关系俯视剖面图。

图2 U形滑块与支撑夹板连关系俯视剖面图

齿槽为反向三角齿槽，齿槽自上而下分布在支撑夹板的下侧中心处外端表面，如果在向上牵引过程中钢丝绳断裂，弹簧带动卡块卡进反向三角齿槽形的齿槽内，可支撑住U 形滑块，不会使物体掉落，提高安全性，如图3 所示。

图3 卡块与齿槽连接关系侧视剖面图

滑销的外端表面固定连接有铁片，U 形滑块外的铁片外表固定连接有圆壳，圆壳的内端表面固定连接有电磁吸盘，向下牵引时，重物逐渐下落，可通过通电后的电磁吸盘吸附铁片，带动滑销向外滑动，使卡块脱离齿槽内，这时U 形滑块下滑正常不会被卡块卡住。

支撑块的上端内侧表面通过螺纹连接有螺纹销，圆轴的外表面设有定位槽，定位槽分布在圆轴的一周表面，螺纹销的下端外表面挤压接触在圆轴的定位槽处内侧表面，通过螺纹销转动进定位槽中后，可对圆轴进行定位，可对支撑夹板进行定位，螺纹销的上端表面固定连接有圆管头，圆管头的内侧表面滑动连接有扭杆，扭杆的外表面覆有橡胶层，橡胶层图内未表示，扭杆便于扭动螺纹销，扭杆外覆橡胶层是为了在抓住扭杆时提高手部舒适度，提高摩擦力，便于扭动（图4）。

1.3 局部设计

第一滑道分布在支撑夹板的前侧外端，第二滑道分布在支撑夹板的后侧外端，定位滑块滑动时，可同时在4 条滑道内上下滑动，对U 形滑块进行良好的定位。

螺纹销的上端表面固定连接有圆管头，圆管头的内侧表面滑动连接有扭杆，扭杆的外表面覆有橡胶层，扭杆便于扭动螺纹销，扭杆外覆橡胶层是为了在抓住扭杆时提高手部舒适度，增大摩擦力，便于扭动。

支撑夹板的内端表面通过支撑杆连接，支撑杆自上而下分布在支撑夹板的内端面，支撑杆可将支撑夹板连接在一起，形成整体，提高支撑力。

2 使用情况分析

1）向上牵引时 可将物体挂在U 形滑块下的第二挂钩上，第二挂钩固定焊接在U 形滑块的内侧表面，非常牢固，可承受较大的重量，这时通过收卷机构带动钢丝绳收卷，可提升U 形滑块上升，在U 形滑块上升时，通过卡块的前侧端面设有倾斜切口，可使卡块在齿槽内向上滑动，可在滑动时挤压卡块收缩，通过弹簧弹起，反复如此，可使U 形滑块向上滑动正常，如果在向上牵引过程中钢丝绳断裂，U 形滑块和物体下落，弹簧带动卡块立即卡进反向三角齿槽形的齿槽内，可支撑住U 形滑块，不会使物体掉落，提高安全性。

2）向下牵引时 重物一点一点下落，可通过电磁吸盘通电后，吸附铁片，可带动滑销向外滑动，可使卡块脱离齿槽内，这时U 形滑块下滑正常不会被卡块卡住，通过圆轴铰接在支撑块内，如需调节倾斜角度时，扭动上升螺纹销脱离定位槽，可翻转调节支撑夹板的倾斜角度，此时需要多人操作，在调节倾斜角度后，再通过扭杆扭动圆管头，带动螺纹销向下旋转卡进其他位置的定位槽中，可对圆轴进行定位，可对支撑夹板进行定位，便于角度调节，在进行倾斜角度牵引时，取下第一挂钩，直接用第一挂钩牵引物体。

3 结语

相比于现有卷扬机技术，本设计的优点主要有：提高卷扬机施工过程中的安全性能；通过螺纹销进行定位，便于翻转调节牵引角度。因此，本卷扬机在桥梁工程施工中具有较强的现实意义，有一定的推广应用价值。