CN102718161A - 一种液压绞车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压绞车，其包括机架、卷筒、液压马达，以及设于卷筒内的液压制动器、行星齿轮减速器和液压离合器；液压离合器包括外筒、离合摩擦片和离合器油缸；机架上固定有支承轴，外筒、离合器油缸的活塞分别通过轴承固定在该支承轴上，其中活塞与行星齿轮减速器的行星架输出端构成传动连接。外筒和活塞都固定于支承轴上，使三者易具有较高的同轴度，分别设于外筒和活塞上的动摩擦片和定摩擦片亦具有较高的平行度，动摩擦片和定摩擦片既可获得良好的接触又能完全脱离，使离合性能更稳定可靠、并减少离合摩擦片的磨损和发热；本发明可提高传动效率、工作可靠性和使用寿命，且整体结构简化、加工和装配的工艺性更好。

Description

一种液压绞车

技术领域

本发明涉及一种卷绕钢丝绳的绞车，尤其是涉及一种液压绞车。

 

背景技术

为解决带离合器的液压绞车联接结构复杂加工困难、液压绞车存在的动力轴的受力不平衡、机架上承受轴向推力和无法实现离合器部件模块化的问题，本发明人提出了名为“传动末级有离合器的液压绞车”（授权公告号CN 101190770 B）的技术，示出了一种动力轴受力平衡、结构简单、加工和拆装方便的传动末级有离合器的液压绞车，其由液压马达、液压制动器、行星齿轮减速器、液压离合器、卷筒及控制其工作的液压控制回路组成，设置在卷筒内的液压离合器处在系统传动链的末端，行星齿轮减速器设置在卷筒内，其末级行星架的右侧输出端就是连接多片式摩擦离合器的花键轴，花键轴的右端就是离合器控制油缸的活塞，其行星齿轮减速器的行星架与离合器的花键轴及活塞为一体化的结构。该授权专利有效地解决了现有的液压绞车联接结构复杂、加工和装配困难及动力轴的受力不平衡，机架受轴向力导致联结处容易磨损，机械效率低及使用寿命短的问题；在长期的生产实践和使用过程，发现其仍存在一些不足：首先是外筒固定安装在卷筒上，而花键轴固定安装在减速器中，使外筒与花键轴难以得到较高的同轴度，设于两者上的定摩擦片与动摩擦片难以取得较高的的平行度，从而影响离合器的性能，使离合器摩擦片更易发热和磨损，严重影响绞车的使用寿命；其次是离合器的花键轴与末级行星架为整体结构、另一端套在输油轴上，这种整体结构，使花键轴轴向伸出较长处于悬置状态，该悬置端端部无径向定位，由于各传动链加工误差的累积，使离合器花键轴轴心与卷筒的轴心存在较大的同轴度偏差，因而在运转时易产生较大的跳动，进一步降低了花键轴上的定摩擦片与动摩擦片的平行度；再次，由于离合器花键轴在运转中存在较大的径向跳动，致使控制离合器开闭的输油套与输油轴之间的密封很易损坏，而产生漏油的问题；另外，受结构所限，存在加工和装配工艺性较差的问题。

 

发明内容

本发明主要目的是提供一种离合定摩擦片与动摩擦片具有较高平行度、可减少离合摩擦片磨损、离合器性能更好、可靠性更高、使用寿命更长、运行更稳定的液压绞车。

本发明另一目的是提供一种结构更紧凑、更易于装配和加工的液压绞车。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种液压绞车，包括机架、卷绕钢丝绳的卷筒、液压马达，以及设于卷筒内的液压制动器、行星齿轮减速器和液压离合器；所述液压离合器包括外筒、离合摩擦片以及驱动离合摩擦片离合的离合器油缸；所述离合器油缸包括缸体、活塞以及碟簧，其特征在于：所述机架上固定有支承轴；所述外筒、活塞分别通过轴承固定在该支承轴上，外筒、活塞和支承轴三者同轴设置；该活塞左端与行星齿轮减速器的行星架输出端构成传动连接；所述卷筒一端固定于外筒、另一端通过轴承套设支撑在液压制动器的外壳上。外筒通过轴承固定在该支承轴的中部；活塞的右端为中空并通过轴承固定于该支承轴的端部，左端与行星齿轮减速器的行星架输出端构成传动连接；这种外筒和活塞都固定于支承轴上的结构，使外筒和活塞易于具有较高的同轴度，分别设于外筒和活塞上的动摩擦片和定摩擦片亦具有较高的平行度，使动摩擦片和定摩擦片可获得良好的接触，使离合性能更稳定可靠；由于动摩擦片和定摩擦片接触良好，当离合器开启断开传动时，动摩擦片和定摩擦片能完全脱离，因而可减少离合摩擦片的磨损和发热，延长其使用寿命；另外，离合器可靠性和使用寿命获得显著提高，使维护和更换离合摩擦片的工作量和维护成本可大幅降低；这种结构减少了磨损以及振动，并可提高传动效率、工作可靠性和使用寿命，以及整体结构简化、体积减小、材料减少、加工和装配的工艺性好等技术效果；另外，由于支承轴固定在机架上，因此离合器运作时的震动、冲击，均直接通过支承轴转移到机架上，而非卷筒上，使卷筒的运转受震动、冲击的影响较小，从而提高了卷筒运行的稳定性。另外，这种结构充分地利用了卷筒的内部空间，使整体结构更加紧凑。

为了加强活塞的径向定位，作为优选，所述活塞和活塞之间设有油环，该油环与支承轴、活塞构成滑动轴承结构。油环与支承轴、活塞构成一副滑动轴承，该滑动轴承与滚动轴承共同构成活塞的径向定位，使活塞的径向定位精度得到大幅提高，由此提高了活塞与外筒、支承轴在运转工作时的同轴度，从而提高了动摩擦片和定摩擦片的平行度。另外，油环的设置，在支承轴与活塞之间作为连接装置，既便于支承轴与活塞的油道加工，又可在出现磨损而导致泄漏时，只需更换油环即可，从而避免更换支承轴与活塞的情况。

为了减小减速器输出端对活塞花键轴端的影响，作为优选，活塞左端轴向延伸成花键轴结构，并以该轴端与行星架构成花键连接；该花键轴的齿为渐开线齿形。该花键连接为浮动连接，使行星架与活塞之间的同轴度要求较低，利于制造、装配；更重要的是，在整个传动链中，由于各种传动零部件制造中的形位误差，而造成制动器和行星减速器的传动输出端与离合器之间存在较大的不同轴度的问题，可通过浮动的花键连接来解决。

作为优选，所述外筒的右端外圆周上设有外侧壁，卷筒右端固定连接在外侧壁上，外侧壁的外缘凸出于卷筒的外圆周面。这种结构，外侧壁既为卷筒提供良好的固定，又可在绕卷钢丝绳时作为钢丝绳的限位装置；因此，卷筒上不需要设置专门的钢丝绳限位结构，由此，简化了卷筒的结构。

作为优选，所述缸体中部设有侧壁，该侧壁与活塞间设有离合油腔，支承轴上设有通入该离合油腔的离合油道。通过离合油道向离合油腔中注入液压油时，缸体移动并压缩碟簧，使离合器的动摩擦片和定摩擦片分离，离合器内的传动链断开；离合器油腔排出液压油时，缸体在碟簧的作用力下移动直至复位，使离合器的动摩擦片和定摩擦片相接触，离合器的传动链重新连接；在支承轴上设控制离合的油道，油道结构简单，也便于外部布设油管。为便于油道的加工和连接，作为优选，所述支承轴上套设有油环，该油环设有外环槽、与离合油道端口相通的内环槽以及连接外环槽和内环槽的导油孔，内环槽、外环槽分别位于油环的内、外圆周上且均为环形槽。

作为优选，所述液压制动器包括外壳、制动主轴、制动摩擦片、制动碟簧，以及可抵靠在制动摩擦片侧壁的制动活塞；制动活塞中部与外壳间设有制动腔B，外壳上设有通入该制动油腔B的制动油道。这种制动结构，制动可靠、结构更紧凑。

为了进一步提高整体结构的紧凑度、整体结构的集约度，作为优选，所述外壳内设有制动挡块，该制动挡块一侧壁与制动摩擦片相抵、另一侧壁上设有平面轴承并以该平面轴承与行星架构成传动连接。这种结构，将行星架直接与液压制动器集成，由平面轴承作为行星架的轴向限位，从而简化了行星齿轮减速器的结构，使液压制动器与行星齿轮减速器的集成度更高，减少了制动器和减速器的体积，使制动器和减速器更易于内置于卷筒。

作为优选，所述行星齿轮减速器的太阳轮左端延伸为轴，该轴设有花键并以该花键与制动主轴构成传动连接。这种结构，结构简单、可靠，尤其是更进一步地简化了整体结构。

作为优选，所述外筒右端设有齿圈，该齿圈与支承轴同轴设置；所述支承轴固定连接有右支架，右支架设有转轴，转轴上设有与齿圈啮合的齿轮。齿圈、转轴与卷筒同步运动，由此，可通过转轴测量卷筒的转速；齿圈、转轴这种测速机构，简单、测速方便可靠。齿圈与外筒为分体结构，便于齿形的加工。

为了便于齿圈的装配，作为优选，所述外筒的右端设有内侧壁，内侧壁通过轴承固定在支承轴上，内侧壁上设有凸台，齿圈固定在该凸台上。这种结构，齿圈可具有较小的体积，所需安装空间亦较小。

现有的卷筒为一端全开口、另一端半封闭的结构，半封闭端多有向内延伸的侧壁，该侧壁的存在，限制了卷筒内的减速器、离合器的装配操作空间，因此作为优选，所述卷筒为等直径内孔贯通两端的筒体结构。这种结构，卷筒两端均为全敞开式，为卷筒内的零部件提供了更大的操作空间。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、外筒和活塞都通过轴承固定在支承轴上，使外筒和活塞具有较高的同轴度，从而使动摩擦片和定摩擦片具有较高的平行度而获得良好的接触，使离合器的离合性能更稳定可靠；

2、行星减速器与活塞之间采用渐开线齿的浮动连接形式，使传动链因制造产生的形位误差问题得以解决，由此降低了各传动零件的精度要求、提高了各零件的加工工艺性，从而降低了制造成本，同时还能提高传动效率、可靠性和使用寿命；

3、采用了油环与活塞、支承轴构成一副滑动轴承的结构，该滑动轴承与轴承共同构成活塞的径向定位，进一步地提高了活塞与外筒、支承轴在运转工作时的同轴度，从而进一步提高了动摩擦片和定摩擦片的平行度；

4、离合器运作时的震动、冲击，均可直接通过支承轴转移到机架上，使卷筒的运转受冲击的影响较小，从而提高了卷筒运行的稳定性；

5、外筒和活塞都通过轴承固定在支承轴上的结构充分地利用了卷筒的内部空间，使整体结构更加紧凑；

6、具有集成度较高的液压制动器和减速器结构，简化了行星齿轮减速器的轴向限位结构，节约了卷筒内部空间；

7、两端完全开口式的卷筒结构，使卷筒内的离合器、减速器、制动器有了更大的装配操作空间，使之更易于安装和拆卸。

 

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是油环的一种结构示意图。

 

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本发明一种液压绞车，如附图1所示，其包括机架、卷绕钢丝绳的卷筒13、液压马达20、液压控制块1，以及设于卷筒13内的液压制动器、行星齿轮减速器4和液压离合器。

液压离合器包括外筒11、定摩擦片10、动摩擦片9以及驱动两摩擦片离合的离合器油缸，离合器油缸包括缸体12、活塞7以及碟簧14。缸体12中部设有侧壁，该侧壁与活塞7间设有离合油腔A。碟簧14通过挡块15固定在活塞7上。

机架上固定有支承轴17，该支承轴17与外筒11、活塞7三者同轴设置，外筒11通过轴承16固定在该支承轴17的中部，活塞7的右端为中空并通过轴承21套设于该支承轴17的端部、左端设有花键并以该花键与行星齿轮减速器4的行星架5输出端构成花键连接，该花键连接为浮动连接，该花键为渐开线花键；卷筒13一端固定于外筒11、另一端通过轴承3支撑在液压制动器的外壳29上。活塞7的中间孔左端设有密封端盖6。

支承轴17上设有通入该离合油腔A的离合油道L。离合摩擦片包括定摩擦片10、动摩擦片9。

支承轴17和活塞7之间设有油环22，油环22与支承轴17为紧配合，并与支承轴17构成滑动轴承结构。

如附图2所示，油环22设有外环槽222、与离合油道L端口相通的内环槽221以及连接外环槽222和内环槽221的导油孔L1，内环槽221、外环槽222分别位于油环22的内、外圆周上且均为环形槽。

机架包括左支架2、右支架19，液压制动器的外壳29固定于左支架2，支承轴17固定于右支架19。

卷筒13为等直径内孔贯通两端的筒体结构。外筒11的右端外圆周上设有外侧壁131，卷筒13右端固定连接在外侧壁131上，外侧壁131的外缘凸出于卷筒13的外圆周面。外筒11的右端设有内侧壁132，内侧壁132通过轴承16固定在支承轴17上。

液压制动器包括外壳29、制动主轴28、制动摩擦片26、制动碟簧27，以及可抵靠在制动摩擦片26侧壁的制动活塞36；制动活塞36中部与外壳29间设有制动腔B，外壳29上设有通入该制动油腔B的制动油道p4。外壳29内设有制动挡块25，该制动挡块25一侧壁与制动摩擦片26相抵、另一侧壁上设有平面轴承24并以该平面轴承24与行星架5构成传动连接。行星齿轮减速器4的太阳轮38左端延伸为轴，该轴设有花键并以该花键与制动主轴28构成传动连接。制动碟簧27可压缩地设于制动活塞36、制动器端盖37之间。

外筒11右端设有齿圈24，该齿圈24与支承轴17同轴设置；所述支承轴17固定连接有右支架19，右支架19设有转轴18，转轴18上设有与齿圈24啮合的齿轮23。外筒11的右端设有内侧壁132，内侧壁132通过轴承16固定在支承轴17上，内侧壁132上设有凸台，齿圈24固定在该凸台上。

本文所述的左右等方位名词，所指方向为附图1所示的方向。

Claims (10)

1.一种液压绞车，包括机架、卷绕钢丝绳的卷筒（13）、液压马达（20），以及设于卷筒（13）内的液压制动器、行星齿轮减速器（4）和液压离合器；所述液压离合器包括外筒（11）、离合摩擦片以及驱动离合摩擦片离合的离合器油缸；所述离合器油缸包括缸体（12）、活塞（7）以及碟簧（14），其特征在于：所述机架上固定有支承轴（17）；所述外筒（11）、活塞（7）分别通过轴承（16）、轴承（21）固定在支承轴（17）上，三者同轴设置；所述活塞（7）左端与行星齿轮减速器（4）的行星架（5）输出端构成传动连接；所述卷筒（13）一端固定于外筒（11）、另一端通过轴承（3）套设在液压制动器的外壳（29）上。

2.根据权利要求1所述的一种液压绞车，其特征在于：所述支承轴（17）和活塞（7）之间设有油环（22），该油环（22）与支承轴（17）、活塞（7）构成滑动轴承结构。

3.根据权利要求1所述的一种液压绞车，其特征在于：所述活塞（7）左端轴向延伸成花键轴结构，并以该轴端与行星架（5）构成花键连接；该花键轴的花键齿为渐开线齿形。

4.根据权利要求1所述的一种液压绞车，其特征在于：所述外筒（11）的右端外圆周上设有外侧壁（131），卷筒（13）右端固定连接在外侧壁（131）上，外侧壁（131）的外缘凸出于卷筒（13）的外圆周面。

5.根据权利要求1所述的一种液压绞车，其特征在于：所述缸体（12）中部设有侧壁，该侧壁与活塞（7）间设有离合油腔（A），支承轴（17）上设有通入该离合油腔（A）的离合油道（L）；所述支承轴（17）上套设有油环（22），该油环（22）设有外环槽（222）、与离合油道（L）端口相通的内环槽（221）以及连接外环槽（222）和内环槽（221）的导油孔（L1），内环槽（221）、外环槽（222）分别位于油环（22）的内、外圆周上且均为环形槽。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种液压绞车，其特征在于：所述液压制动器包括外壳（29）、制动主轴（28）、制动摩擦片（26）、制动碟簧（27），以及可抵靠在制动摩擦片（26）侧壁的制动活塞（36）；制动活塞（36）中部与外壳（29）间设有制动腔（B），外壳（29）上设有通入该制动油腔（B）的制动油道（p4）。

7.根据权利要求6所述的一种液压绞车，其特征在于：所述外壳（29）内设有制动挡块（25），该制动挡块（25）一侧壁与制动摩擦片（26）相抵、另一侧壁上设有平面轴承（24）并以该平面轴承（24）与行星架（5）构成传动连接。

8.根据权利要求6所述的一种液压绞车，其特征在于：所述行星齿轮减速器（4）的太阳轮（38）左端延伸为轴，该轴设有花键并以该花键与制动主轴（28）构成传动连接。

9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种液压绞车，其特征在于：所述外筒（11）右端设有齿圈（24），该齿圈（24）与支承轴（17）同轴设置；所述支承轴（17）固定连接有右支架（19），右支架（19）设有转轴（18），转轴（18）上设有与齿圈（24）啮合的齿轮（23）；所述外筒（11）的右端设有内侧壁（132），内侧壁（132）通过轴承（16）固定在支承轴（17）上，内侧壁（132）上设有凸台，齿圈（24）固定在该凸台上。

10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种液压绞车，其特征在于：所述卷筒（13）为等直径内孔贯通两端的筒体结构。

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