錐面剎車的動力絞車裝置的製作方法

2023-12-11 03:31:17 2

專利名稱：錐面剎車的動力絞車裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輕小型起重設備，尤其是指一種利用索輪纏繞鋼索以 提升或牽引重物的動力絞車。
背景技術：
動力絞車是利用巻繞在索輪上的鋼索收、放來拉動物品的，可廣泛應用於提 升繁重和所需牽引力較大的工作場合；目前使用的動力絞車通常由左、右固定座、 驅動裝置、索輪、芯軸、減速機構、剎車機構、離合機構等構成，動力由驅動裝 置輸入至芯軸，並通過與芯軸連接的減速機構帶動索輪進行正反轉動，其中，剎 車機構可在驅動裝置輸入動力中斷後控制索輪停轉，避免鋼索因轉動慣性而造成
失速的危險，提高操作的安全性；而離合機構可實現索輪空轉，方便使用者在無
電時直接手動轉動索輪拉出鋼索，提高使用的方便性，該結構的動力絞車雖然同 時具有離合和剎車的功能，但其剎車機構在實際使用過程中往往存在剎車力小、 無法快速進行剎緊的缺陷，故存在較大安全隱患。 發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在於克服現有技術的缺陷而提供一種剎車 力大、剎車過程快速、安全性好的錐面剎車的動力絞車裝置。
本實用新型的技術問題通過以下技術方案實現
一種錐面剎車的動力絞車裝置，其包含左、右固定座，該左、右固定座以固 定杆連接一體，在固定座之間設有由驅動裝置驅動的索輪，有芯軸，在驅動裝置 與芯軸之間設有剎車機構，索輪端部設有連接在芯軸上的多級減速機構、以及安 裝在減速箱體上的離合機構，其特徵在於所述的索輪為中空結構；所述剎車機構 和芯軸設在中空的索輪內，剎車機構包括與驅動裝置輸出軸連接的剎車離合座， 該剎車離合座內設有端面以雙斜面構成凸輪面的凸輪塊A和凸輪塊B，同時該 凸輪塊A、凸輪塊B與剎車離合座的圓周結合面上分別設有帶動轉動的外凸緣 與內凸緣；所述的凸輪塊A傳動連接在連接軸上，該連接軸一端空套在剎車離 合座上，另一端以剎車座內的軸承支承，該剎車座固定在索輪上；所述的連接軸 同時又以多面體形連接芯軸；所述的凸輪塊B套裝在連接軸上，該凸輪塊B —側設有套裝在連接軸上的彈性元件；在凸輪塊B與剎車座之間設有由凸輪塊B 頂推的剎車片，且凸輪塊B與剎車片、剎車片與剎車座的相互結合面分別形成 銳角和鈍角的圓錐面。
所述的凸輪塊B與剎車片的相互結合面的銳角為70° 90° ,剎車片與剎 車座的相互結合面的鈍角為120° 130° 。
所述的驅動裝置為電機或液壓馬達。
所述的彈性元件為寶塔形彈簧，該寶塔形彈簧的一端插在凸輪塊B的孔槽 內，另一端插在連接軸的孔槽內。
所述的多級減速機構為三級行星減速機構，其包括以多面體形結合在芯軸上 的一級軸齒、套裝在芯軸上的二級軸齒和三級軸齒，一級軸齒嚙合一級行星齒輪， 該一級行星齒輪的一級行星軸固定在一級傳動片上，一級傳動片傳動連接在二級 軸齒上，該二級軸齒嚙合二級行星齒輪，二級行星齒輪的二級行星軸固定在二級 傳動片上；所述的一級行星齒輪和二級行星齒輪同時與內齒輪嚙合，該內齒輪設 置在減速箱體內；所述的二級傳動片傳動連接在三級軸齒上，該三級軸齒嚙合三 級行星齒輪，三級行星齒輪的三級行星軸固定在三級傳動片上；所述的三級行星 齒輪與三級內齒輪嚙合，該三級內齒輪固定在減速箱體上；所述的三級傳動片傳 動連接在出力軸上，該出力軸與芯軸之間以軸承支承，出力軸同時又傳動連接在 與索輪固定的索輪套上。
所述的多面體形為六面體形；所述的傳動連接為花鍵連接。
所述的行星齒輪分別為2 4個。
所述的內齒輪的圓周面上設有與離合機構的離合器杆相配插的凹槽為2 6 個。所述的固定杆為2 4根。
與現有技術相比，本實用新型是對動力絞車的剎車機構進行了改進，該剎車 機構由剎車離合座、凸輪塊A、凸輪塊B、連接軸、彈性元件和剎車片等構成， 同時還將凸輪塊B與剎車片、剎車片與剎車座的相互結合面分別設計成銳角和 銳角的圓錐面結構，當驅動裝置動力輸入中斷後，利用轉動慣性使凸輪塊A與 凸輪塊B之間的雙斜面構成的凸輪面相對轉動，從而推動凸輪塊B快速頂推剎 車片並擠壓剎車座達到瞬間鎖緊的目的，改進後的剎車機構可極大提高剎車力， 不但剎車過程快速，且具有較高的安全性能；同時，因將整組剎車機構和芯軸設 在索輪管內，減少空間體積和降低成本。

圖1為本實用新型的剖視結構示意圖。 圖2為剎車機構部分零件與索輪和芯軸的分解結構示意圖。 圖3為順時針轉動時凸輪塊A和凸輪塊B在剎車機構脫離剎車狀態的位置 示意圖。
圖4為順時針轉動時凸輪塊A和凸輪塊B在剎車機構逐漸進入剎緊狀態的 位置示意圖。
圖5為順時針轉動時凸輪塊A和凸輪塊B在剎車機構完全處於剎車狀態的 位置示意圖。
圖6為逆時針轉動時凸輪塊A和凸輪塊B在剎車機構脫離剎車狀態的位置 示意圖。
圖7為逆時針轉動時凸輪塊A和凸輪塊B在剎車機構逐漸進入剎緊狀態的 位置示意圖。
圖8為逆時針轉動時凸輪塊A和凸輪塊B在剎車機構完全處於剎車狀態的 位置示意圖。
具體實施方式
下面將按上述附圖對本實用新型實施例再作詳細說明。
如圖1 圖8所示，1—驅動裝置、2—左固定座、3—固定杆、4一輸出軸、 5—剎車機構、51—剎車離合座、511—內凸緣、52—扣環、53—凸輪塊A、 531 一凸輪塊A外凸緣、54—凸輪塊B、 541—凸輪塊B外凸緣、55—剎車片、56— 彈性元件、57—剎車座、58—軸承、59~連接軸、6—索輪、61—螺釘、7—芯軸、 8—索輪套、9~減速機構、91一三級內齒輪、92—減速箱體、93—軸承、94—一 級軸齒、95—一級行星軸、96——級行星齒輪、97—內齒輪、98——級傳動片、 99~二級行星齒輪、100—二級行星軸、101—二級傳動片、102—三級行星齒輪、 103—三級行星軸、104—三級傳動片、105—二級軸齒、106—三級軸齒、107— 軸承、108—出力軸、ll一離合機構、lll一把手、112—離合器套管、113—彈性 元件、114一離合器杆、12—襯套、13—防油圈、14一右固定座。
一種錐面剎車的動力絞車裝置，包括左固定座2和右固定座14，該左、右固定座 以2根固定杆3連接一體，兩固定座之間設有兩端以襯套12支承的中空的索輪6，索 輪與左、右固定座之間設有防油圈13。,的左固定座2HI按裝有驅動裝置1，該 驅動裝置可採用動力電機或液壓馬達，其動力經輸出軸4間接驅動索輪6轉動；所述 的索輪內設有剎柳構5和芯軸7，並將剎執構5設在輸出軸4與芯軸7之間；所
6述的右固定座14上安裝有連接在芯軸7上的三級減速機構9,該減速機構的減 速箱體92上設有能實現索輪6空轉的離合機構11 。
所述的剎車機構5如圖2所示，包括與輸出軸4花鍵連接固定的剎車離合座 51，該剎車離合座內設有端面以雙斜面構成凸輪面的凸輪塊A53和凸輪塊B54， 同時在凸輪塊A和凸輪塊B的外圓周面上各設有兩個對稱外凸緣531、 541，在 剎車離合座51的內圓周壁上設有帶動外凸緣轉動的兩個對稱內凸緣511，內凸 緣帶動外凸緣使索輪6處於轉動工作狀態時，凸輪塊A53的外凸緣531與凸輪 塊B54的外凸緣541是呈重疊狀態的；所述的凸輪塊A53以花鍵傳動連接在連 接軸59上，該連接軸為中空花鍵軸，其一端空套定位在剎車離合座51的內凸臺 上，在連接軸的端部還扣接有扣環52進行對凸輪塊A53的限位；連接軸59另 一端支承在剎車座57內的軸承58上，同時其內孔又以六面體形連接芯軸7;所 述的剎車座57經螺釘61固定在索輪6上；所述的凸輪塊B54活動套裝在連接 軸59上，在凸輪塊B與剎車座之間設有剎車片55，凸輪塊B與剎車片的結合面 為銳角=70° 90°的圓錐面，剎車片與剎車座的結合面為鈍角=120° 130°的 圓錐面。剎車片採用柔性材料製成，在剎車制動時以減少機件磨損，提高剎車力 和剎車穩定性。位於凸輪塊B—側的連接軸上套裝有彈性元件56，該彈性元件 可採用寶塔形彈簧，其一端插在凸輪塊B54的孔槽內，另一端插在連接軸59的 孔槽內，作為凸輪塊B的復位彈簧。
所述的三級減速機構9包括以六面體形結合在芯軸7上的一級軸齒94,及 相鄰一級軸齒依次套裝在芯軸上的二級軸齒105和三級軸齒106，所述的一級軸 齒支承在軸承93上並嚙合驅動一級行星齒輪96，該一級行星齒輪的一級行星軸 95固定在一級傳動片98上， 一級傳動片以花鍵傳動連接在二級軸齒105上；所 述的二級軸齒嚙合驅動二級行星齒輪99，該二級行星齒輪的二級行星軸100固 定在二級傳動片101上；所述的一級行星齒輪96和二級行星齒輪99同時與內齒 輪97嚙合，該內齒輪設置在減速箱體92內，在離合機構11離合下可進行轉動， 內齒輪的圓周面上設有與離合機構11的離合器杆114相配插的凹槽，其數量為 4個；所述的二級傳動片IOI以花鍵傳動連接在三級軸齒106上，該三級軸齒齧 合驅動三級行星齒輪102，三級行星齒輪的三級行星軸103固定在三級傳動片104 上；所述的三級行星齒輪102與三級內齒輪91嚙合，該三級內齒輪與減速箱體 92之間設有襯墊，並經長螺釘固定在減速箱體上；所述的三級傳動片104以花 鍵傳動連接在出力軸108上，該出力軸與芯軸7之間以軸承107支承，出力軸同時又以花鍵傳動連接在索輪套8上，索輪套與索輪6焊接固定。所述的一級、二 級、三級行星齒輪每級分別為3個。
所述的離合機構11包括把手111、離合器套管112、彈性元件113和離合器 杆114，還包括內齒輪97外圓周表面的4個凹槽。該結構是本申請人在先申請 的專利號為200620106776.2的"電動絞車離合裝置"結構相同，此處不再重複 描述。設置該離合機構11的目的是為了在電動絞車使用過程中遇到突然斷電， 可通過離合機構實現索輪6空轉，可將索輪上的鋼索手動拉出，或者滿足其它需 要索輪手動轉動的場合。離合時逆時針方向旋轉離合器把手，旋轉行程150° ， 藉助彈性元件113的彈力推動離合器杆114向上運動脫離內齒輪97的凹槽，從 而實現離合機構11的分離，在分離狀態時可非常省力的拉出鋼索作勾掛拖拉物 品之用。此時內齒輪97隻能在減速箱體內旋轉而不會將動力經芯軸7傳遞至剎 車機構5。反之當把手111順時針轉動150°時，離合器杆114在把手頂推作用 下向下重新進入內齒輪97的凹槽，內齒輪即被鎖定，此時即可由驅動裝置l的
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本絞車的工作動態結構為啟動驅動裝置l，輸出軸4的動力經剎車離合座 51帶動設在剎車離合座內的凸輪塊A53和凸輪塊B54同時轉動，而凸輪塊A則 帶動與其花鍵連接的連接軸59轉動，連接軸與芯軸7的六面體形結合結構，故 動力傳遞至芯軸並帶動芯軸上的一級軸齒94轉動，同時一級軸齒嚙合驅動一級 行星齒輪96轉動後帶動一級傳動片98轉動，從而驅動與一級傳動片花鍵連接的 二級軸齒105亦產生轉動，以此類推，動力經二級軸齒105、 二級行星齒輪99、 二級傳動片101、三級軸齒106、三級行星齒輪102、三級傳動片104、出力軸 108、索輪套8即可帶動索輪6正、反轉動，從而實現鋼繩在索輪上的收、放動 作完成作業。
本實用新型的剎車機構在驅動裝置正、反轉停止時都能進行瞬間剎車，順時 針剎車的工作過程如圖3 圖5所示，逆時針剎車的工作過程如圖6 圖8所示， 當關閉驅動裝置1無動力輸入後，由於慣性作用造成剎車離合座51使凸輪塊A53 頂推凸輪塊B54軸向運動。具體的說，即凸輪塊A與凸輪塊B的雙斜面構成的 凸輪面相對轉動使得原先呈重疊狀態(圖3、圖6)的凸輪塊A53的外凸緣531 與凸輪塊B54的外凸緣541形成角度(圖4、圖7)，逐漸進入剎車狀態；當角 度繼續變大時(圖5、圖.8)，結合在凸輪塊B外圓錐面上的剎車片55即被頂推 緊密貼合在剎車座57內，使得同步旋轉的剎車座和索輪6都在瞬間停止轉動，整個剎車機構5即處於完全剎緊狀態，達到了快速剎車制動的目的。
當重新啟動驅動裝置1時，凸輪塊B54在寶塔形彈簧彈力作用下脫離剎車 位置，此時凸輪塊A的外凸緣531與凸輪塊B的外凸緣541重新處於重疊狀態， 回到如圖3、圖6所示位置，使凸輪塊B脫開對剎車片和剎車座的頂推，此時索 輪即可進行無剎車正反運轉。
權利要求1、一種錐面剎車的動力絞車裝置，其包含左、右固定座(2、14)，該左、右固定座以固定杆(3)連接一體，在固定座之間設有由驅動裝置(1)驅動的索輪(6)，芯軸(7)，在驅動裝置(1)與芯軸(7)之間設有剎車機構(5)，索輪(6)端部設有連接在芯軸上的多級減速機構(9)、以及安裝在減速箱體(92)上的離合機構(11)，其特徵在於所述的索輪(6)為中空結構；所述剎車機構(5)和芯軸(7)設在中空的索輪內，剎車機構包括與驅動裝置輸出軸(4)連接的剎車離合座(51)，該剎車離合座內設有端面以雙斜面構成凸輪面的凸輪塊A(53)和凸輪塊B(54)，同時該凸輪塊A、凸輪塊B與剎車離合座(51)的圓周結合面上分別設有帶動轉動的外凸緣(531、541)與內凸緣(511)；所述的凸輪塊A(53)傳動連接在連接軸(59)上，該連接軸一端空套在剎車離合座(51)上，另一端以剎車座(57)內的軸承(58)支承，該剎車座固定在索輪(6)上；所述的連接軸(59)同時又以多面體形連接芯軸(7)；所述的凸輪塊B(54)套裝在連接軸(59)上，該凸輪塊B一側設有套裝在連接軸上的彈性元件(56)；在凸輪塊B(54)與剎車座(57)之間設有由凸輪塊B頂推的剎車片(55)，且凸輪塊B(54)與剎車片(55)、剎車片(55)與剎車座(57)的相互結合面分別形成銳角和鈍角的圓錐面。
2、 根據權利要求1所述的錐面剎車的動力絞車裝置，其特徵在於所述的凸 輪塊B (54)與剎車片(55)的相互結合面的銳角為70° 90° ，剎車片(55) 與剎車座(57)的相互結合面的鈍角為120° 130° 。
3、 根據權利要求1所述的錐面剎車的動力絞車裝置，其特徵在於所述的驅 動裝置(1)為電機或液壓馬達。
4、 根據權利要求1所述的錐面剎車的動力絞車裝置，其特徵在於所述的彈 性元件(56)為寶塔形彈簧，該寶塔形彈簧的一端插在凸輪塊B (54)的孔槽內， 另一端插在連接軸(59)的孔槽內。
5、 根據權利要求1所述的錐面剎車的動力絞車裝置，其特徵在於所述的多 級減速機構(9)為三級行星減速機構，其包括以多面體形結合在芯軸(7)上的 一級軸齒(94)、套裝在芯軸上的二級軸齒(105)和三級軸齒(106), —級軸齒 嚙合一級行星齒輪(96)，該一級行星齒輪的一級行星軸(95)固定在一級傳動 片(98)上， 一級傳動片傳動連接在二級軸齒(105)上，該二級軸齒嚙合二級行星齒輪(99)， 二級行星齒輪的二級行星軸(100)固定在二級傳動片(101) 上；所述的一級行星齒輪(96)和二級行星齒輪(99)同時與內齒輪(97)嚙合， 該內齒輪設置在減速箱體(92)內；所述的二級傳動片(101)傳動連接在三級 軸齒(106)上，該三級軸齒嚙合三級行星齒輪(102)，三級行星齒輪的三級行 星軸(103)固定在三級傳動片(104)上；所述的三級行星齒輪(102)與三級 內齒輪(91)嚙合，該三級內齒輪固定在減速箱體(92)上；所述的三級傳動片 (104)傳動連接在出力軸(108)上，該出力軸與芯軸(7)之間以軸承(107) 支承，出力軸同時又傳動連接在與索輪(6)固定的索輪套(8)上。
6、 根據權利要求1或5所述的錐面剎車的動力絞車裝置，其特徵在於所述 的多面體形為六面體形；所述的傳動連接為花鍵連接。
7、 根據權利要求1所述的錐面剎車的動力絞車裝置，其特徵在於所述的行 星齒輪(96、 99、 102)分別為2 4個。
8、 根據權利要求1所述的錐面剎車的動力絞車裝置，其特徵在於所述的內 齒輪(97)的圓周面上設有與離合機構(11)的離合器杆(114)相配插的凹槽 為2 6個。
9、 根據權利要求1所述的錐面剎車的動力絞車裝置，其特徵在於所述的固 定杆(3)為2 4根。
專利摘要一種錐面剎車的動力絞車裝置，是利用索輪纏繞鋼索以提升或牽引重物的起重設備，由減速機構、離合機構等構成，主要特徵是將剎車機構和芯軸設置在中空的索輪內並對其進行了改進，該剎車機構由剎車離合座、凸輪塊A、B、連接軸和剎車片等構成，同時將凸輪塊B與剎車片、剎車片與剎車座的相互結合面設計成分別為銳角和鈍角結合的圓錐面，當驅動裝置動力輸入中斷後，利用轉動慣性使凸輪塊A與凸輪塊B之間的雙斜面構成的凸輪面相對轉動，從而推動凸輪塊B快速頂推剎車片並擠壓剎車座進行瞬間鎖緊，改進後的剎車機構利用錐面結合鎖緊可極大提高剎車力，具有剎車過程快速，安全的優點，同時，因將整組剎車機構固定在索輪管內，減少空間體積和降低成本。
文檔編號B66D5/08GK201309815SQ20082016719
公開日2009年9月16日 申請日期2008年10月31日 優先權日2008年10月31日
發明者曹國祥, 謝玉枝 申請人:謝玉枝;曹國祥