CN101423182B - 双传动链卷扬机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双传动链卷扬机，具有顺序链接的驱动器、传动机构、卷筒，所述传动机构是两套，其中一套是提升传动机构，另一套是下降传动机构，所述提升传动机构采用直齿轮传动副，所述下降传动机构具有蜗轮蜗杆传动副。该发明在起吊重物时使用高传动效率的直齿轮传动链，下降过程则自动转换成具有自锁功能的蜗轮蜗杆传动链。通过两传动链可靠地实现卷扬机在上升时提高能量利用率、下降时去掉刹车盘(带)，从而提高可控性，可靠性和降低设备重量。

Description

双传动链卷扬机 

技术领域

本发明属于起重类机械传动领域，涉及到一种直齿轮和蜗轮蜗杆双传动链的高效率自锁卷扬机，该卷扬机在起吊重物时使用高传动效率的直齿轮传动链，下降过程则自动转换成具有自锁功能的蜗轮蜗杆传动链。 

背景技术

卷扬机在很多领域有重要用途，其结构、原理现有如下两种： 

在上升和下降工作中均直接使用具有自锁功能的蜗轮蜗杆传动，这种结构利用了蜗轮蜗杆副具有的自锁功能，重物下降步需要刹车盘(带)调速和制动，具有可控性好的优点。但由于上升过程使用具有自锁功能的蜗轮蜗杆副，传动效率低(约45％)，发热量大。由于发热损耗的能量来自电动机，为了保证提升功能，电机的功率选择偏大，传动箱温度也高。 

上升和下降时均直接使用直齿轮传动链，这种结构利用了传动效率高的直齿轮传动链(传动效率可达98％)，传动副发热少。下降时由于重力的作用，为了避免下降速度的失控，必须使用刹车机构减速和制动。刹车机构可以使用发动机组产生电磁阻力实现减速，部分起重设备则使用摩擦盘(带)装置实现下降速度控制和制动。这种方案需要较大的空间或油浸降温，使卷扬机结构变得复杂，重量大大增加。 

发明内容

本发明针对目前卷扬机能量使用率低，可控性和可靠性差等不足，提供一种结构紧凑、体积小、能量使用率高、可控性和可靠性好的卷扬机结构。

本发明的技术方案是：一种双传动链卷扬机，具有顺序链接的驱动器、传动机构、卷筒，所述传动机构是两套，其中一套是提升传动机构，另一套是下降传动机构，所述提升传动机构采用直齿轮传动副，所述下降传动机构具有蜗轮蜗杆传动副。 

所述驱动器的输出轴1配有直齿轮3，在卷筒11的缘部具有内齿圈8，卷筒轴上有直齿轮9。 

所述提升传动机构具有顺序链接的两级直齿轮传动副，其中第一级传动副的主动轮是装在驱动器输出轴1上的直齿轮3，从动轮为第一输入直齿轮2；第二级传动副的主动轮为第一输出直齿轮10，从动轮是位于卷筒11缘部的内齿圈8；所述第一输入直齿轮2和第一输出直齿轮10为同轴结构，其中至少有一个齿轮内含超越离合器； 

所述下降传动机构具有顺序链接的三级传动副，其中第一级、第三级是直齿轮传动副，第二级是蜗轮蜗杆传动副；第一级直齿轮传动副的主动轮也是装在驱动器输出轴1上的直齿轮3，从动轮为第二输入直齿轮4；第二级传动副的主动轮是蜗杆5，从动轮是蜗轮12，蜗杆5和第一级传动副的第二输入直齿轮4是同轴结构；蜗杆5与蜗轮12配合，蜗轮12的轴设有锥齿轮13，与之配合的锥齿轮6与第三级传动副的第二输出直齿轮7也是同轴结构；第三级传动副的第二输出直齿轮7为主动轮，从动轮是装在卷筒主轴上的直齿轮9；该下降传动机构中，至少有一个齿轮内含超越离合器。 

所述蜗轮蜗杆传动副带有锥齿轮换向副。 

所述驱动器是电动机或液压马达。 

本发明的技术效果： 

上升过程中电机动力通过直齿轮传动链传送到卷筒提升载重，效率高，发热少。下降时使用蜗轮蜗杆的自锁性使得卷筒牵引的载重下降速度严格跟随与电机等动力装置的设定速度匹配，不需刹车减速和制动器装置。本专利提出的卷扬机结构紧凑，能量使用率高，卷筒的旋转速度严格跟随电机的设定速度，可靠性高。在选用蜗轮蜗杆副作为减速和制动机构的相同条件下，选用的电机功率可以降低50％。 

附图说明

图1是本发明卷扬机的一种结构图。 

图2是图1中A-A向蜗轮及锥齿轮布置示意图。 

图3是带超越离合器的直齿轮的内部结构示意图 

图中代号含义：1-驱动器输出轴；2-直齿轮；3-直齿轮；4-直齿轮；5-蜗杆；6-锥齿轮；7-带超越离合器的直齿轮(内部为超越离合器，外圈为直齿)；8-内齿圈；9-直齿轮；10-带超越离合器的直齿轮(内部为超越离合器，外圈为直齿)；11-卷筒；12-蜗轮；13-锥齿轮；14-外齿圈；15-超越离合器。 

具体实施方式

参见图1、图2：本双传动链卷扬机，具有顺序链接的驱动器、传动机构、卷筒，所述传动机构是两套，其中一套是提升传动机构，另一套是下降传动机构。 

驱动器的输出轴1配有直齿轮3，在卷筒11的缘部具有内齿圈8，卷筒轴上有直齿轮9。 

升传动机构采用直齿轮传动副，该直齿轮传动副具有同轴的输入直齿轮2和输出直齿轮10，输入直齿轮2与驱动器输出轴直齿轮3啮合，输出直齿轮10与卷筒内齿圈8啮合，该输出直齿轮10内含超越离合器。也可在输入直齿轮2内含超越离合器，输入直齿轮2、输出直齿轮10中，任意一个内含超越离合器即可。 

下降传动机构具有顺序链接的三级传动副，其中第一级、第三级是直齿轮传动副，中间一级是蜗轮蜗杆传动副。第一级直齿轮4与驱动器输出轴齿轮3啮合，直齿轮4与蜗杆5是同轴结构，蜗杆5与蜗轮12配合，蜗轮12的轴设有锥齿轮13，与之配合的锥齿轮6与第三级直齿轮7也是同轴结构，直齿轮7与卷筒轴上的直齿轮9啮合。锥齿轮13、6用于改变传动方向。 

第三级直齿轮7内含超越离合器，当然，也可是第一级直齿轮4含超越离合器。 

内含超越离合器的直齿轮的内部结构请见图3，其轮缘部分是外齿圈14，中心部分是超越离合器15，该离合器的功能是，只有正向旋转时，外齿圈14随转轴同步转动，反之，外齿圈14打滑，不随转轴转动。 

本卷扬机的驱动器可选用电动机或内燃机。 

本卷扬机的工作原理： 

在提升过程中，驱动器动力经输出轴直齿轮3，齿轮3与直齿轮2啮合，将动力传给直齿轮10，传动内齿圈8，带动卷筒11旋转。图1中从左往右看，若轴1为顺时针旋转，则会通过10的超越离合器带动卷筒11旋转实现提升重物的目标，若轴1为逆时针旋转，则齿轮10中的超越离合器将会使齿轮2与卷筒11打滑。由于直齿轮10的内部是超越离合器结构，可以实现直齿轮传动旋转方向只在起吊上升时能带动卷筒本随旋转，而在下降时由于打滑，不能带动卷筒旋转。该路传动在提升重物时使用。 

下降过程传动则经过轴直齿轮3，齿轮3与直齿轮4啮合，将动力传给蜗杆5、蜗轮12，再将锥齿轮13、6传给直齿轮7，直齿轮7传动直齿轮9，带动卷筒11转动。该路传动利用蜗轮蜗杆副的自锁特性可以可靠地实现下降过程中重物位移量和速度完全与电机旋转角度和速度严格跟随。若该路传动没有被超越离合器分离，则无论卷筒上负载多少，只要使在整个装置强度允许范围内均能保证卷筒速度严格跟随蜗杆的速度，且卷筒上的负载重量在下降过程中不会对电机动力输出轴1产生影响。

Claims (3)

1.一种双传动链卷扬机，具有顺序链接的驱动器、传动机构、卷筒，所述传动机构是两套，其中一套是提升传动机构，另一套是下降传动机构，其特征在于：

所述驱动器的输出轴(1)配有直齿轮(3)，在卷筒(11)的缘部具有内齿圈(8)，卷筒轴上有直齿轮(9)；

所述提升传动机构具有顺序链接的两级直齿轮传动副，其中第一级传动副的主动轮是装在驱动器输出轴(1)上的直齿轮(3)，从动轮为第一输入直齿轮(2)；第二级传动副的主动轮为第一输出直齿轮(10)，从动轮是位于卷筒(11)缘部的内齿圈(8)；所述第一输入直齿轮(2)和第一输出直齿轮(10)为同轴结构，其中至少有一个齿轮内含超越离合器；

所述下降传动机构具有顺序链接的三级传动副，其中第一级、第三级是直齿轮传动副，第二级是蜗轮蜗杆传动副；第一级直齿轮传动副的主动轮也是装在驱动器输出轴(1)上的直齿轮(3)，从动轮为第二输入直齿轮(4)；第二级传动副的主动轮是蜗杆(5)，从动轮是蜗轮(12)，蜗杆(5)和第一级传动副的第二输入直齿轮(4)是同轴结构；蜗杆(5)与蜗轮(12)配合，蜗轮(12)的轴设有锥齿轮(13)，与之配合的锥齿轮(6)与第三级传动副的第二输出直齿轮(7)也是同轴结构；第三级传动副的第二输出直齿轮(7)为主动轮，从动轮是装在卷筒主轴上的直齿轮(9)；该下降传动机构中，至少有一个齿轮内含超越离合器。

2.根据权利要求1所述的双传动链卷扬机，其特征在于：所述蜗轮蜗杆传动副带有锥齿轮换向副。

3.根据权利要求1所述的双传动链卷扬机，其特征在于：所述驱动器是电动机或液压马达。

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