动力绞车双速控制装置.pdf

一种动力绞车双速控制装置，包括输入轴、与输入轴齿轮段啮合的由行星齿轮、行星齿轮轴、内环齿等组成的低速传动机构，由档位齿轮、连接杆、传动轴、离合器齿等组成的高速传动机构。低速和高速传动机构由固定在减速箱上的离合机构实现切换，离合机构由离合器把手、销轴、离合器座、离合器杆、弹簧、离合器套管及角度旋转定位机构等组成。通过操纵逆、顺旋转和扳动离合器把手，使传动座获得低速、高速和空档无输出三种状态。具有结构简单、制造成本低、操纵便捷、安全性高等特点。

1、  一种动力绞车双速控制装置，包括由动力驱动的输入轴(1)，输入轴上有一齿轮段(2)，定位安装在绞车上的减速箱(14)，在减速箱内的输入轴上套设有连接绞车钢索卷筒的由轴承支承的传动座(5)，实现传动座低速输出的低速传动机构和高速输出的高速传动机构，以及操控低速和高速输出的控制器；所述的低速传动机构为行星齿轮减速机构，其特征在于：
a、所述的高速传动机构包括设在减速箱(14)顶部由所述控制器驱动的档位齿轮(16)，该档位齿轮与定位在减速箱轴孔内的连接杆(15)传动连接，所述的连接杆下端向下延伸一偏心轴，该偏心轴与传动轴(13)环槽相插接，传动轴相对输入轴同轴安装并作轴向位移，传动轴上还设有以轴承(18)支承的离合器齿(12)，离合器齿为内、外齿轮结构，同时与输入轴齿轮段(2)和传动座(5)内齿轮相啮合输出高速转速；
b、所述的控制器是固定在减速箱(14)上的离合机构，切换低速传动机构、高速传动机构和空档无输出的，共用并受控于所述离合机构。

2、  根据权利要求1所述的动力绞车双速控制装置，其特征在于所述的低速传动的行星齿轮减速机构包括啮合在输入轴齿轮段(2)上的多组行星齿轮(7)，每组行星齿轮以行星齿轮轴(9)安装在传动座(5)上，驱动传动座作低速旋转，各组行星齿轮外是与其啮合的内环齿(11)，内环齿外圆周面上设有与离合机构的离合器杆(20)相配插的制动孔槽(21)。

3、  根据权利要求1所述的动力绞车双速控制装置，其特征在于所述的连接杆(15)在减速箱(14)轴孔内的定位是连接在减速箱上并插入连接杆环槽中的支承螺钉或定位销(31)。

4、  根据权利要求1所述的动力绞车双速控制装置，其特征在于所述的传动座(5)在与减速箱(14)的结合面上设有衬套(4)；在与内环齿(11)的结合端面上设有衬垫(10)。

5、  根据权利要求1所述的动力绞车双速控制装置，其特征在于所述的传动轴(13)与离合器齿(12)之间的轴承(18)两侧分别设有扣环(17)和(19)。

6、  根据权利要求2所述的动力绞车双速控制装置，其特征在于所述的多组行星齿轮(7)是2～4组，相应在传动座(5)上设有数量相等的行星齿轮轴安装孔(6)。

7、  根据权利要求2所述的动力绞车双速控制装置，其特征在于所述的行星齿轮(7)与行星齿轮轴(9)之间设有滚针轴承(8)。

8、  根据权利要求2所述的动力绞车双速控制装置，其特征在于所述的内环齿(11)上的制动孔槽(21)设有2～4个。

9、  根据权利要求1所述的动力绞车双速控制装置，其特征在于所述的离合机构包括有一具有外齿轮(25)结构的离合器座(27)，该离合器座的外齿轮(25)与档位齿轮(16)模数相同、齿数相等。

10、  根据权利要求1～9任一项所述的动力绞车双速控制装置，其特征在于所述的离合机构的离合器把手(30)嵌设在离合器座(27)上，离合器把手与离合器杆(20)以销轴(29)连接，该销轴同时活动穿过离合器座上垂直方向的长槽孔(28)。

动力绞车双速控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于建筑工程及运输机械设备牵引的动力绞车速度控制装置，尤其是一种动力绞车双速控制装置。
背景技术
动力绞车是一种通过操纵钢索的收、放来达到执行吊起物体功能的提升设备，广泛用于工程施工、重物搬迁或遇事故时作自救与互救的场合。为了满足操作者的作业要求，大多采用双速绞车，以便快速放出钢索勾挂物体，当物体被吊起时为确保负载吊重作业安全起见往往利用低速档作业，所以双速绞车就应运而生。现有技术中的双速绞车有全机械式的，如中国专利文献CN2672017Y的“双速绞车”，其所披露的技术方案是采用手动带式制动或电力液压块式制动器的一级制动装置，二级制动装置采用手动带式制动器，减速机构采用弧齿锥齿轮和浙开线圆柱齿轮。还有如中国专利文献CN101062753A的“一种用行星传动机构组成的双速绞车”，其所披露的技术方案由电机、减速器、行星传动机构和制动器等构成，所述的行星传动机构采用不同速比的快速行星传动机构和慢速行星传动机构，快速行星传动机构的快速行星架与快速制动器连接，慢速行星传动机构的慢速行星架连接慢速行星传动输出轴，再连接慢速制动器。总体来说，上述全机械式的双速绞车都具有承载能力大、传动平稳等特点，但前者双速绞车由一级制动装置和二级制动装置来控制，后者双速绞车由快速制动器和慢速制动器来控制，都采用了二个控制器分别控制，故不仅机构复杂使加工成本提高，而且操纵麻烦使安全性降低。
发明内容
本发明的发明目的皆在克服现有技术的缺陷，提出一种结构简单、操纵便捷、安全性高的动力绞车双速控制装置。
根据上述发明目的，本发明通过下列技术方案实现：
一种动力绞车双速控制装置，包括由动力驱动的输入轴，输入轴上有一齿轮段，定位安装在绞车上的减速箱，在减速箱内的输入轴上套设有连接绞车钢索卷筒的由轴承支承的传动座，实现传动座低速输出的低速传动机构和高速输出的高速传动机构，以及操控低速和高速输出的控制器；所述的低速传动机构为行星齿轮减速机构，其特征在于：
a、所述的高速传动机构包括设在减速箱顶部由所述控制器驱动的档位齿轮，该档位齿轮与定位在减速箱轴孔内的连接杆传动连接，所述的连接杆下端向下延伸一偏心轴，该偏心轴与传动轴环槽相插接，传动轴相对输入轴同轴安装并作轴向位移，传动轴上还设有以轴承支承的离合器齿，离合器齿为内、外齿轮结构，同时与输入轴齿轮段和传动座内齿轮相啮合输出高速转速；
b、所述的控制器是固定在减速箱上的离合机构，切换低速传动机构、高速传动机构和空档无输出的，共用并受控于所述离合机构。
所述的低速传动的行星齿轮减速机构包括啮合在输入轴齿轮段上的多组行星齿轮，每组行星齿轮以行星齿轮轴安装在传动座上，驱动传动座作低速旋转，各组行星齿轮外是与其啮合的内环齿，内环齿外圆周面上设有与离合机构的离合器杆相配插的制动孔槽。
所述的连接杆在减速箱轴孔内的定位是连接在减速箱上并插入连接杆环槽中的支承螺钉或定位销。
所述的传动座在与减速箱的结合面上设有衬套；在与内环齿的结合端面上设有衬垫。
所述的传动轴与离合器齿之间的轴承两侧分别设有扣环和。
所述的多组行星齿轮是2～4组，相应在传动座上设有数量相等的行星齿轮轴安装孔。
所述的行星齿轮与行星齿轮轴之间设有滚针轴承。
所述的内环齿上的制动孔槽设有2～4个。
所述的离合机构包括有一具有外齿轮结构的离合器座，该离合器座的外齿轮与档位齿轮模数相同、齿数相等。
所述的离合机构的离合器把手嵌设在离合器座上，离合器把手与离合器杆以销轴连接，该销轴同时活动穿过离合器座上垂直方向的长槽孔。
与现有技术相比，本发明的动力绞车不仅具有低速传动和高速传动输出，还具有空档无输出功能，且三种输出共用一个离合机构来控制，使整体结构大大简化，无论是低速输出的低速传动机构还是高速输出的高速传动机构，结构也很简单，使整机制造成本大大降低，由于低速输出、高速输出和空档无输出只由一个离合机构来切换，故操纵便捷、安全性提高。
附图说明
图1为本发明分解结构示意图。
图2为本发明处于低速输出状态剖视结构示意图。
图3为本发明处于高速输出状态剖视结构示意图。
图4为本发明处于空档无输出状态剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将按上述附图对本发明实施例作进一步详细说明。
如图1～4所示，图中1-输入轴、2-齿轮段、3-滚针轴承、4-衬套、5-传动座、6-安装孔、7-行星齿轮、8-滚针轴承、9-行星齿轮轴、10-衬垫、11-内环齿、12-离合器齿、13-传动轴、14-减速箱、15-连接杆、16-档位齿轮、17-扣环、18-轴承、19-扣环、20-离合器杆、21-制动孔槽、22-弹簧、23-离合器套管、24-弹簧销、25-外齿轮、26-凹槽、27-离合器座、28-长槽孔、29-销轴、30-离合器把手、31-支承螺钉或定位销。
动力绞车双速控制装置，包括由电动或液压驱动的输入轴1，该输入轴上有一齿轮段2，齿轮段未端呈倒角状，穿伸入传动座5轴孔内并以滚针轴承3支承，传动座5设在减速箱14轴孔内，内端有内齿结构，连接动力绞车的钢索卷筒作动力输出，为防止传动座转动面过快磨损，在减速箱14轴孔内粘贴有耐磨材料制的衬套4。
在减速箱14内设有低速输出的低速传动机构和高速输出的高速传动机构。所述的低速传动机构为行星齿轮减速机构，设在传动座5三个均分的凹槽内，其包括啮合在输入轴齿轮段2上圆周均分为三组的行星齿轮7，该行星齿轮的行星齿轮轴9安装在传动座相等数量的安装孔6内，以驱动传动座作低速转动，且每组的行星齿轮与行星齿轮轴之间设有滚针轴承8，使转动更灵活，减速箱14内侧设有与三组行星齿轮7啮合的内环齿11，该内环齿在外圆周面上均布有由控制器切换控制的四个制动孔槽21，且该内环齿与传动座的动结合面上设有粘固在内环齿11一侧的由耐磨材料制的衬垫10。当内环齿的某一制动孔槽被制动控制器锁住时，三组行星齿轮除了自转外，同时在内环齿内公转，从而使传动座被带动旋转而输出低速动力；当控制器失去对内环齿的锁定时，内环齿空转使三组行星齿轮只有自转运动，无法带动传动座旋转输出动力。
所述的高速传动机构为齿轮传动机构，其包括设在减速箱14顶部由所述控制器切换控制驱动的档位齿轮16，该档位齿轮与设在减速箱轴孔内的连接杆15通过方榫或键形成传动关系。为防止连接杆脱离减速箱，连接杆与减速箱必须定位连接，具体方案是在连接杆上加工一环槽，在减速箱上设置一卡入连接杆环槽的支承螺钉或定位销31。连接杆15的下端向下延伸一偏心轴，该偏心轴与传动轴13上的环槽相插接，当连接杆被带动旋转时，偏心轴使传动轴获得沿减速箱内槽轴向位移动力，因传动轴与输入轴同轴安装，将安装在传动轴上由轴承18支承的离合器齿12推入输入轴齿轮段2并啮合之，由于该离合器齿为内、外齿结构，当离合器齿推入与输入轴啮合上后，只要有6mm的啮合长度即可，离合器齿的外齿亦同时啮合上传动座5内齿，此时因控制器已脱离对内环齿11的锁定，动力就由离合器齿12输入，传动座5就获得高速输出。传动轴13上的轴承18两侧设有扣环17和19作内、外圈定位。
所述的切换低速输出和高速输出的控制器利用本申请人在先申请的专利号为200620106776.2名称为“电动绞车离合装置”的离合机构技术方案，并对该离合机构稍作改进，其包括与内环齿11制动孔槽21所对应的减速箱设有带螺孔的制动口，具有外螺纹的离合器套管23旋装在制动口螺孔内，并由侧面螺丝孔内的支紧螺丝紧定(图中未示)，达到固定可卸连接目的。离合器套管23的顶面为双斜面构成的凸轮面结构，顶部在径向两侧设有对称的一对销孔，用以紧配弹簧销24，弹簧销外端伸出一段长度约1mm。
离合器套管23内孔为台阶结构，内设可嵌入内环齿制动孔槽21的截面为倒“T”型的离合器杆20，杆上套装有弹性元件压缩弹簧22，在离合器套管的上方套设有离合器座27，该离合器座的内顶面和离合器套管的上顶面分别由双斜面构成相结合的凸轮面，通过逆、顺转动离合器把手30带动离合器杆20升降，实现离合器杆对内环齿11制动孔槽21的或离或合。所述的离合器座27的内圆周面设有圆周均布的四条凸筋，其中一对角的凸筋为短筋，该短筋设置在离合器座内圆周面的顶面向下延伸，其长度为5mm，另一对角的凸筋为长筋，设置在内顶面至底部，四条凸筋构成包容离合器套管23外圆的圆。
同时在离合器座27与离合器套管23之间设有角度旋转定位机构，该机构理论上应该称180度旋转定位机构，该旋转定位机构包括由前述的离合器套管顶部直径方向两侧的弹簧销24结合离合器座27内圆周面的对角长筋构成，当离合器座在旋转时，离合器套管两个弹簧销24与离合器座27两个长筋相接触而定位。
当逆时针方向旋转离合器把手30至离合器套管23上的弹簧销24接触到离合器座27的另一面长筋时，由于离合器套管上顶面与离合器座内顶面的由双斜面构成的凸轮面的两斜坡差，两斜坡差由低处到达高处，这样促使离合器杆20提升脱开内环齿的制动孔槽21，实现离合机构的分离功能，并被离合器套管上的弹簧销与离合器座内圆周面的对角长筋构成的定位结构限止定位，在分离状态拉出钢索时，使与低速传动机构联动的内环齿11原地空转，与此同时，离合器座27被带动上升，离合器座上的外齿轮25与档位齿轮16都是相同模数、相等齿数的齿轮啮合，作等速传递，这是原离合机构的改进，机构切换成高速传动状态，如图3所示，此时可非常快速省力地拉出钢索作勾挂拖拉物品之用；反之当离合器把手30带动离合器座27顺时针转动180度时，两斜坡差由高处到达低处，促使离合器杆20重新嵌入内环齿的制动孔槽21，实现离合装置的回复结合功能，机构切换成低速传动状态，如图2所示，此时同样被由弹簧销24和对角长筋构成的定位结构限止定位，可将减速机构的动力经传动座5传递给钢索卷筒，因此，电机运转后，即可藉动力将钢索拉回，达到拖拉钢索勾挂物的使用目的。
当机构需要维修保养时，要求机构处于空档无输出状态，如图4所示，那必须首先让机构先处于低速传动状态，才能实现切换成空档无输出状态，此时需将离合器把手30向上扳到垂直状态。离合器把手30安装在离合器座27顶面凹槽26内，如图1所示，该凹槽一边开通，另一边不开通，离合器把手是以销轴29连接离合器杆20的，该销轴同时穿过离合器座27在垂直方向设置的长槽孔28，如图1所示，此时离合器座无上升动作(只有在离合器把手逆、顺时针转动时，因凸轮面关系才有升降位移)，因离合器把手30连接销轴29的销孔位于偏心位置，即销孔至离合器把手的下沿距离小于销孔至离合器把手的侧端距离，侧端下部位为圆角状，当离合器把手向上扳动时，侧端圆角状转动了90°位置，离合器把手就抵靠在离合器座顶面的凹槽内，此时一方面离合器杆20脱离内环齿制动孔槽21，另一方向高速端的离合器齿12未与输入轴齿轮段2啮合，机构就处于空档无输出状态，这也是原离合机构的改进。