缆索张力保护装置的制作方法

本公开涉及工程机械领域，特别涉及一种缆索张力保护装置。

背景技术：

缆索在工程机械领域应用非常广泛。缆索常指船舶拖拽或停泊或在码头拖带船舶用的大绳索。缆索也常见用于桥梁承重结构，或者起重机系统中。而当缆索上的张力超过其极限破断拉力时，缆索就会失效断裂，易造成严重的安全事故。

目前为了防止缆索断裂造成安全事故，常见的方法是在缆索上设置固定器，固定器可以用于在缆索断开后，将断成两段的缆索拉紧，从而可以防止断开的缆索掉落，产生安全事故。但是该固定器只能用于缆索断裂后进行防护，缆索依然会断裂，导致该缆索无法正常使用。

技术实现要素：

本公开实施例提供了一种缆索张力保护装置，可以在缆索所受张力超过设定值时，增大所述缆索在张力方向上的长度，使缆索所受张力减小，防止缆索失效断裂。所述技术方案如下：

本公开提供了一种缆索张力保护装置，所述缆索张力保护装置包括底座、以及设置在所述底座上的至少一个保护组件和多个导向组件；

所述多个导向组件包括两个第一导向组件和多个第二导向组件，两个第一导向组件沿第一直线间隔布置在所述底座上，所述多个第二导向组件沿第二直线间隔排列在所述底座上，所述多个第二导向组件在所述底座上的正投影位于两个所述第一导向组件之间；

所述至少一个保护组件和所述多个第二导向组件在平行于所述第一直线的方向上交替设置，相邻两个所述第二导向组件之间设有一个所述保护组件，且所述至少一个保护组件在所述底座上的正投影均位于所述第二直线外；

所述保护组件被配置为，当所述缆索缠绕在所述保护组件上，且所述缆索的张力超过设定值时，所述保护组件断开，所述缆索从所述保护组件上脱出。

可选地，所述保护组件包括断破销，所述断破销的两端的横截面的面积大于所述断破销的中部的横截面的面积。

可选地，所述保护组件还包括断破滑轮，所述断破销的中部设有一第一安装槽，所述断破滑轮可转动地同轴安装在所述第一安装槽中。

可选地，所述第一导向组件和所述第二导向组件的结构相同，所述第一导向组件包括第一导向轴，所述第一导向轴为柱状结构，所述第一导向轴垂直设置在所述底座上。

可选地，所述第一导向组件还包括第一导向滑轮，所述第一导向轴的中部设有第二安装槽，所述第一导向滑轮可转动地同轴安装在所述第二安装槽内。

可选地，所述缆索张力保护装置还包括设置在所述底座上的至少一个缓冲组件，所述至少一个缓冲组件与所述保护组件一一对应设置，每个所述缓冲组件在所述底座上的正投影均位于对应的所述保护组件以及与对应的所述保护组件相邻的两个所述第二导向组件形成的三角形之间。

可选地，所述缓冲组件为阻尼销，所述阻尼销的一端固定设置在所述底座上。

可选地，所述阻尼销的横截面的面积小于所述断破销的中部的横截面的面积。

可选地，所述缆索张力保护装置包括三个缓冲组件和三个保护组件。

可选地，所述缆索张力保护装置还包括盖板和支撑柱，所述盖板平行于所述底座设置，所述支撑柱连接在所述底座和所述盖板之间，所述至少一个保护组件和多个导向组件均位于所述底座和所述盖板之间。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过采用该缆索张力保护装置，在具体使用时，可以将缆索依次绕过一个第一导向组件、多个第二导向组件、至少一个保护组件和另一个第一导向组件，使得缆索可以沿同一方向进绳和出绳。当缆索在进出绳方向的张力超过设定值时，至少一个保护组件会断开，使得缆索最终只缠绕在导向组件上，则缆索在进出绳方向上的长度会变长。由于缆索的长度越长，所受张力会越小，因此，缆索上的张力会减小到设定值以下，从而可以防止缆索失效断裂，避免产生安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种缆索张力保护装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种保护组件的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种第一导向组件的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种缆索张力保护装置的部分结构等效示意简图；

图5是本公开实施例提供的另一种缆索张力保护装置的部分结构等效示意简图；

图6是本公开实施例提供的又一种缆索张力保护装置的部分结构等效示意简图；

图7是本公开实施例提供的又一种缆索张力保护装置的部分结构等效示意简图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种缆索张力保护装置的结构示意图，如图1所示，该缆索张力保护装置包括底座1、以及设置在底座1上的至少一个保护组件2和多个导向组件3。

多个导向组件3包括两个第一导向组件31和多个第二导向组件32，两个第一导向组件31沿第一直线间隔布置在底座1上，多个第二导向组件32沿第二直线间隔排列在底座1上，多个第二导向组件32在底座1上的正投影位于两个第一导向组件31之间。

至少一个保护组件2和多个第二导向组件32在平行于第一直线的方向上交替设置，相邻两个第二导向组件32之间设有一个保护组件2，且至少一个保护组件2在底座1上的正投影均位于第二直线外。

保护组件2被配置为，当缆索s缠绕在保护组件2上，且缆索s的张力超过设定值时，保护组件2断开，缆索s从保护组件2上脱出。

其中，设定值低于缆索s的极限破断拉力。

本公开实施例通过采用该缆索张力保护装置，在具体使用时，可以将缆索依次绕过一个第一导向组件、多个第二导向组件、至少一个保护组件和另一个第一导向组件，使得缆索可以沿同一方向进绳和出绳。当缆索在进出绳方向的张力超过设定值时，至少一个保护组件会断开，使得缆索最终只缠绕在导向组件上，则缆索在进出绳方向上的长度会变长。由于缆索的长度越长，所受张力会越小，因此，缆索上的张力会减小到设定值以下，从而可以防止缆索失效断裂，避免产生安全事故。

在本实施例中，每个所述保护组件2在第一平面上的正投影均位于相邻两个第二导向组件32在第一平面上的正投影之间，第一平面垂直于底座1的承载面，且第一平面平行于第一直线。其中，底座1的承载面是至少一个保护组件2和多个导向组件3所在的平面。

图2是本公开实施例提供的一种保护组件的结构示意图，如图2所示，保护组件2包括断破销21，断破销21的两端的横截面的面积大于断破销21的中部的横截面的面积。则断破销21的中间细，两边粗，当缆索s绕过断破销，且断破销21所受剪力超过设定值时，断破销21的中部会先断裂，便于缆索s脱出。

在本实施例中，断破销21可以采用铝合金等金属材料制成。

需要说明的是，在本实施例中，可以通过设置断破销21的中部的横截面的面积来设定剪断破断销21时缆索s上的张力值。

如图2所示，断破销21为圆柱型，断破销21的两端和断破销21的中部的截面均为圆形，其中，断破销21的两端的圆形横截面的直径大于断破销21的中部的圆形横截面的直径。

可选地，保护组件2还包括断破滑轮22，断破销21的中部设有一第一安装槽21a。断破滑轮22可转动地同轴安装在第一安装槽21a中。

示例性地，断破滑轮22为周向设有一圈凹槽的圆盘结构，缆索s穿过该凹槽，则断破滑轮22可以起到导向、储绳作用。

同时，通过设置断破滑轮22，可以增大保护组件2的直径。在相同长度的缆索s下，保护组件2的直径越大，缆索s的缠绕圈数越少，则所需设置的保护组件2的个数可以越少。

需要说明的是，在本实施例中，可以将断破滑轮22设置成分体式结构，例如设置成两个半圆盘结构，然后将两个半圆盘设置在第一安装槽21a中，最后再将两个半圆盘固定连接，即可完成保护组件21的组装。

在本实施例的另一种实现方式中，还可以将断破销21设置成分体式结构，例如，设置成上下两部分，然后待断破滑轮22套设在断破销21上后，再将上下两部分断破销21固定连接，完成保护组件21的组装。

可选地，第一导向组件31和第二导向组件32的结构相同。

图3是本公开实施例提供的一种第一导向组件的结构示意图，如图3所示，第一导向组件31包括第一导向轴311，第一导向轴311为柱状结构，第一导向轴311垂直设置在底座1上。

示例性地，第一导向轴311可以采用铝合金等金属材料制成，其中，铝合金材料易于加工成型，且其强度高，重量轻，在满足第一导向轴31对结构强度要求的同时，还可以减轻缆索张力保护装置的重量。

可选地，第一导向组件31还包括第一导向滑轮312，第一导向轴311的中部设有第二安装槽311a，第一导向滑轮312可转动地同轴安装在第二安装槽311a内。

示例性地，第一导向滑轮312为周向设有一圈凹槽的圆盘结构，缆索s穿过该凹槽，则第一导向滑轮312可以起到导向、储绳作用。

同时，通过设置第一导向滑轮312，可以增大第一导向组件31的直径，使缆索s沿设定角度进出绳。

同样地，参见图1，第二导向组件32包括第二导向轴321，第二导向轴321为柱状结构，第二导向轴321垂直设置在底座1上。

在本实施例中，第二导向轴321可以采用铝合金等金属材料制成。

可选地，第二导向组件32还包括第二导向滑轮322，第二导向轴321的中部设有第三安装槽，第二导向滑轮322可转动地同轴安装在第三安装槽内。

示例性地，第二导向滑轮322为周向设有一圈凹槽的圆盘结构，缆索s穿过该凹槽，则第二导向滑轮322可以起到导向、储绳作用。

同时，通过设置第二导向滑轮322，可以增大第二导向组件32的直径。在相同长度的缆索s下，第二导向组件32的直径越大，缆索s的缠绕圈数越少，则所需设置的第二导向组件32的个数可以越少。

需要说明的是，在本实施例中，可以将第一导向滑轮312和第二导向滑轮322设置成分体式结构，例如设置成两个半圆盘结构，然后将两个半圆盘设置在第二安装槽311a或第三安装槽中，最后再将两个半圆盘固定连接，即可完成保第一导向组件31和第二导向组件32的组装。

在本实施例的另一种实现方式中，还可以将第一导向轴311和第二导向轴321设置成分体式结构，例如，设置成上下两部分，然后待第一导向滑轮312和第二导向滑轮322分别套设在第一导向轴311和第二导向轴321上后，再将第一导向轴311的上下两部分和第二导向轴321的上下两部分固定连接，完成保第一导向组件31和第二导向组件32的组装。

可选地，缆索张力保护装置还包括设置在底座上的至少一个缓冲组件4，至少一个缓冲组件4与保护组件2一一对应设置，每个缓冲组件4在底座1上的正投影均位于对应的保护组件2以及与对应的保护组件2相邻的两个第二导向组件32形成的三角形之间。

示例性地，在本实施例中，缆索张力保护装置包括三个缓冲组件4。

可选地，缓冲组件4为阻尼销，阻尼销的一端固定设置在底座1上。

可选地，阻尼销的横截面的面积小于断破销21的中部的横截面的面积。则当缆索s从保护组件2上脱落时，缆索s会绕至阻尼销上。由于阻尼销的横截面小于断破销21的中部的横截面的面积，因此，在缆索s释放过程中一定会被剪断，用来减缓释放缆索s时的冲击。即阻尼销可以起到缓冲作用。

当断破销21和阻尼销被剪断后，缆索s的轨迹由“u”字形变成“一”字形。

在本实施例中，阻尼销可以采用铝合金等金属材料制成。

可选地，缆索张力保护装置还包括盖板5和支撑柱6，盖板5平行于底座1设置，支撑柱6连接在底座1和盖板5之间，至少一个保护组件2和多个导向组件3均位于底座1和盖板5之间。

示例性地，断破销21的一端与底座1固定连接，断破销21的另一端与盖板5固定连接。第一导向轴311一端与底座1固定连接，第一导向轴311的另一端与盖板5固定连接。第二导向轴321的一端与底座1固定连接，第二导向轴321的另一端与盖板5固定连接。

示例性地，阻尼销的一端与底座1固定连接，阻尼销的另一端与盖板5固定连接。

则在上述连接方式下，底座1和盖板5可以为至少一个保护组件2、多个导向组件3、缓冲组件4和支撑柱6分别提供上下两个支撑点，从而可以增强缆索张力保护装置的结构强度。

可选地，缆索张力保护装置包括多个支撑柱6，多个支撑柱6沿底座1的边缘设置。

在本实施例中，底座1和盖板5均为矩形结构，缆索张力保护装置包括四个支撑柱6，四个支撑柱6分别设置在底座1的四角。

需要说明的是，在本实施例中，盖板5与支撑柱6的另一端可以为可拆卸连接。例如，支撑柱6的与盖板5连接的另一端可以设置螺纹，盖板5上可以对应设置螺纹孔，则支撑柱6与盖板5之间可以通过螺纹连接，实现可拆卸，以便于将盖板5取出后，安装底座1和盖板5之间的至少一个保护组件2、多个导向组件3和缓冲组件4。

可选地，盖板5可以采用透明材料制成，例如亚克力板，以便于工作人员从盖板5侧观测缆索s的变化情况。

可选地，盖板5为中部镂空的板状结构，以便于工作人员从盖板5侧观测缆索s的变化情况，同时，还可以减轻盖板5的重量，从而减轻整个缆索张力保护装置的重量。

图4是本公开实施例提供的一种缆索张力保护装置的部分结构等效示意简图，如图4所示，在本公开的一种实现方式中，缆索张力保护装置包括两个第一导向组件31、四个第二导向组件32、三个保护组件2和三个缓冲组件4。两个第一导向组件31沿第一直线l1间隔布置在底座1上，四个第二导向组件32沿第二直线l2等距间隔排列在底座1上，第一直线l1和第二直线平行l2。

其中，四个第二导向组件32中距离最远的两个第二导向组件32之间的距离为d，两个第一导向组件31之间的距离为d，d＜d，则多个导向组件可以起到导向作用，使得缆索s的进出绳方向一致。

可选地，任意相邻的两个第二导向组件32之间的距离等于保护组件2的直径，均为d0。则可以保证缆索s依次绕过第二导向组件32和保护组件2时，第二导向组件32的出绳角度可以等于保护组件2的入绳角度，同时保护组件2的出绳角度可以等于第二导向组件32的入绳角度。此时，整个装置的结构更加紧凑，可以减小缆索张力保护装置的体积。

示例性地，如图4所示，四个第二导向组件32分别为32a、32b、32c和32d，三个保护组件2分别为2a、2b和2c，则缆索s可以从其中一个第一导向组件31入绳，然后依次绕过32a、2a、32b、2b、32c、2c、32d，最后从另一个导向组件31出绳，则通过设置导向组件30，可以设定缆索的缠绕轨迹，使得缆索s的进出绳方向一致。

图5是本公开实施例提供的另一种缆索张力保护装置的部分结构等效示意简图，如图5所示，在本公开的另一种实现方式中，缆索张力保护装置200与上述图1至4所示的缆索张力保护装置100的结构基本相同，不同之处在于，该缆索张力保护装置200中的导向组件30也可以只包括四个第二导向组件32，四个第二导向组件32沿第三直线l3等距间隔排列在底座1上。

示例性地，如图5所示，四个第二导向组件32分别为32a、32b、32c和32d，三个保护组件2分别为2a、2b和2c，则缆索s可以从第二导向组件32a入绳，然后依次绕过2a、32b、2b、32c、2c、最后从第二导向组件32d出绳，则通过设置导向组件30，可以设定缆索的缠绕轨迹，使得缆索s的进出绳方向一致。

在本实施例中，缆索s的进出绳方向为第三直线l3所在直线方向。

需要说明的是，在上述缆索s所受张力超过设定值，快接近其极限破断拉力时，至少一个保护组件20会依次被剪断，使得缆索s所受张力减小。

示例性地，至少一个保护组件20的个数可以为3～5个。若保护组件20的个数设置的过多，会导致缆索张力保护装置的体积较大。若保护组件20的个数设置的过少，则其降低张力的效果不明显。

可选地，第二导向组件32的个数为m，至少一个保护组件20的个数为n，m＝n+1，以保证缆索的进出绳角度一致。

本公开实施例通过采用该缆索张力保护装置，在具体使用时，可以将缆索依次绕过多个第二导向组件、至少一个保护组件，使得缆索可以沿多个第二导向组件所在直线方向进绳和出绳。当缆索在进出绳方向的张力超过设定值时，至少一个保护组件会断开，使得缆索最终只缠绕在导向组件上，则缆索在进出绳方向上的长度会变长。由于缆索的长度越长，所受张力会越小，因此，缆索上的张力会减小到设定值以下，从而可以防止缆索失效断裂，避免产生安全事故。

图6是本公开实施例提供的又一种缆索张力保护装置的部分结构等效示意简图，如图6所示，在本公开实施例的又一种实现方式中，缆索张力保护装置300与上述图1至4所示的缆索张力保护装置100的结构基本相同，不同之处在于，该缆索张力保护装置200中包括多个保护组件2，其中多个保护组件2包括沿第四直线l4等距间隔设置的多个第一保护组件2-1，以及沿第五直线l5等距间隔设置的多个第二保护组件2-2，多个第一保护组件2-1和多个第二保护组件2-2一一对应设置。

其中，第四直线l4和第五直线l5均与多个第二导向组件32所在的第二直线l2相互平行，且第四直线l4位于第五直线l5和第二直线l2之间。

即在该实现方式中设有两排保护组件2。当缆索s所受张力大于第一设定值，多个第一保护组件2-1会被依次剪断，同时缆索s会从多个第一保护组件2-1中脱出，缠绕至多个第二保护组件2-2上。当缆索s所受张力大于第二设定值，多个第二保护组件2-2会被依次剪断，同时缆索s会从多个第二保护组件2-2中脱出，缠绕至多个第二导向组件32上。

需要说明的是，在该实现方式中，在多个第一保护组件2-1和多个第二保护组件2-2之间、以及在多个第二保护组件2-2和多个第二导向组件32之间均设有多个缓冲组件4，以进行缓冲。

其中，多个缓冲组件4与多个第一保护组件2-1和多个第二保护组件2-2一一对应设置，多个缓冲组件4的个数等于多个第一保护组件2-1和多个第二保护组件2-2的个数之和。

本公开实施例通过采用该缆索张力保护装置，在具体使用时，可以将缆索依次绕过一个第一导向组件、多个第二导向组件、多个保护组件和另一个第一导向组件，使得缆索可以沿同一方向进绳和出绳。当缆索在进出绳方向的张力超过设定值时，至少一个保护组件会断开，使得缆索最终只缠绕在导向组件上，则缆索在进出绳方向上的长度会变长。由于缆索的长度越长，所受张力会越小，因此，缆索上的张力会减小到设定值以下，从而可以防止缆索失效断裂，避免产生安全事故。

图7是本公开实施例提供的又一种缆索张力保护装置的部分结构等效示意简图，如图7所示，在本公开实施例的又一种实现方式中，缆索张力保护装置300与上述图1至4所示的缆索张力保护装置100的结构基本相同，不同之处在于，该缆索张力保护装置200中包括多个保护组件2，其中多个保护组件2包括沿第六直线l6等距间隔设置的多个第三保护组件2-3，以及沿第七直线l7等距间隔设置的多个第四保护组件2-4，多个第三保护组件2-3和多个第四保护组件2-4一一对应设置。

其中，第六直线l6和第七直线l7均与多个第二导向组件32所在的第二直线l2相互平行，且第二直线l2位于第六直线l6和第七直线l7之间。

即在该实现方式中设有两排保护组件2。当缆索s所受张力大于第一设定值，多个第三保护组件2-3或多个第四保护组件2-3会被依次剪断，同时缆索s会从多个第三保护组件2-3或多个第四保护组件2-3中脱出，缠绕至多个第二导向组件32上。

需要说明的是，在该实现方式中，在多个第三保护组件2-3和多个第二导向组件32之间，以及在多个第四保护组件2-4和多个第二导向组件32之间，均设有多个缓冲组件4，以进行缓冲。

其中，多个缓冲组件4与多个第三保护组件2-3和多个第四保护组件2-4一一对应设置，多个缓冲组件4的个数等于多个第三保护组件2-3和多个第四保护组件2-4的个数之和。

本公开实施例通过采用该缆索张力保护装置，在具体使用时，可以将缆索依次绕过一个第一导向组件、多个第二导向组件、多个保护组件和另一个第一导向组件，使得缆索可以沿同一方向进绳和出绳。当缆索在进出绳方向的张力超过设定值时，至少一个保护组件会断开，使得缆索最终只缠绕在导向组件上，则缆索在进出绳方向上的长度会变长。由于缆索的长度越长，所受张力会越小，因此，缆索上的张力会减小到设定值以下，从而可以防止缆索失效断裂，避免产生安全事故。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

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