CN103121635B - 恒制动外筒摆线减速卷扬机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及起重卷扬机技术领域，一种恒制动外筒摆线减速卷扬机，包括底座、左右机架、绳筒、电机、制动件及减速部件，其特征在于：左机架内孔联接针齿壳，针齿壳外端联接外端盖，内端联接内端盖，联接件内装有摆线减速部件，右机架内孔联接圆机壳，圆机壳联接电机，联接件内装有制动件，电机、制动件、摆线减速部件同轴；减速部件包括中心轴、偏心轴承、摆线轮、针齿壳、半埋齿针销、内端盖及销轴式输出机构，绳筒一侧辐板内花键套与输出轴外花键滑配，绳筒用二轴承分别支承在输出轴与圆机壳轴颈上。有益效果：(1)制动力矩要多大有多大，处于恒制动状态；(2)制动时无火花，使用性能可靠；(3)结构简单、机加工工艺性能好、重量减轻45-55％。

Description

恒制动外筒摆线减速卷扬机
技术领域  本发明涉及起重、卷扬机技术领域，一种恒制动外筒摆线减速卷扬机。
背景技术  为“电机-制动器”平行于卷筒、配JZQ软齿面或QJ中硬齿面平行轴式减速器结构，因而体积大、笨重，如JM16：3750×2400×1850、8.8t.，JM20：3950×2560×1950、9.9t.，JM32：4500×2850×2100、20t.，JM50：4930×3050×2250、38t.。
发明内容  本发明目的提供一种制动力矩要多大有多大，体积小、重量比背景技术轻45-55％的恒制动外筒摆线减速卷扬机，以适应矿井、运输等等工业部门需要。技术方案如下：
(1)电机-制动-减速同轴，这是基于半埋齿摆线：①单级减速比119-179，《齿轮手册》上1-12页：摆线η≈0.94，三级行星η≈0.94；②承载力为日本6000型双支点针销结构1.5-2.0倍；
(2)制动采用双组钢球V型槽装置、摩擦副与弹簧组合创新，其中：双组钢球V型槽装置是根据机械无级变速器中钢球V型槽自动加压装置改进的(阮忠唐《机械无级变速器》90页)：第一组由主动V型槽盘、中间盘一侧从动V型槽盘及居于二盘V型槽面中间的钢球组成，其中中间盘与锥盘联接；第二组由中间盘另一侧主动V型槽盘、第二从动V型槽盘及居于二盘V型槽面中间的钢球组成。工作原理：通电时，输入轴上第一组主动V型槽盘的V型槽面对钢球产生正压力，其轴向分力推动中间盘从动V型槽盘使摩擦副分离，制动力矩消失，其周向分力用以驱动与第二组从动V型槽盘联接的输出轴作功；断电时，阻力矩使第二组从动V型槽盘的V型槽面对钢球产生正压力，其轴向分力使摩擦副压紧，制动力矩等于阻力矩，因而制动力矩要多大有多大，大到摩擦副压溃为止，而背景技术必需选用过大制动器。
有益效果：本发明创造性在于：(1)制动力矩要多大有多大，处于恒制动状态；(2)制动时无火花，使用性能可靠；(3)结构简单、机加工工艺性能好、重量减轻45-55％。
附图说明  图1，本发明实施例结构示意图 
图2.与3.分别为钢球(G)与V型槽面断电(制动)与通电(作功)时受力原理图
具体实施方式下面结合附图对本发明详加描述：
参照图1.2.及3.一种恒制动外筒摆线减速卷扬机，包括紧固在底座上的左、右机架26、1、置于两机架间的绳筒29、电机5、制动件及减速部件，其特征在于：
(I)所述左机架26内孔联接针齿壳20，针齿壳外端联接外端盖24，针齿壳内端联接内端盖31，联接件内装有摆线减速部件，右机架1内孔联接圆机壳2，圆机壳联接电机5，联接件内装有制动件，电机、制动件、摆线减速部件同轴；中心凸缘的外圆上，空心输出轴18用第 四轴承19支承在内端盖31内孔，均载圈21置于二摆线轮之间，所述针销30半埋在针齿壳20中，称为半埋齿结构：
(II)所述制动件包括双组V型槽盘机构、摩擦副及复位弹簧13，其中：
(a)所述双组V型槽盘机构中，第一主动V型槽盘6联接在电机5转子轴上，中间盘8一侧为第一从动V型槽盘，第一主、从动V型槽之间有第一钢球7，第二从动V型槽盘10与中心轴15的轴端外花键滑动联接，中间盘8另一侧为第二主动V型槽盘，第二主、从动V型槽之间有第二钢球9，均布钢球数与主、从动V型槽盘槽数相等，所述中心轴15，一端用第一轴承14支承在圆机壳2最前端的内孔中，另一端用第二轴承支承在外端盖24内孔；
(b)摩擦副由内锥体3与锥盘4组成，其中内锥体3联接在圆机壳2内孔，锥盘4与双组V型槽盘机构的中间盘8联接，摩擦副分离的理论轴向距离为x；
(c)复位弹簧13一端靠紧弹簧座圈11内底，另一端靠紧第一轴承14内圈，弹簧使摩擦副压紧，所述弹簧座圈11端面与第一轴承14内圈端面间的间隙为x；
(III)所述摆线减速部件包括中心轴15、偏心轴承28、摆线轮22、针齿壳20、针销30、内端盖31及销轴式输出机构，输出机构包括空心输出轴18、柱销25、柱套、均载盘27及均载圈21，所述均载盘27内孔用第三轴承23支承在外端盖24中心凸缘的外圆上，空心输出轴18用第四轴承19支承在内端盖31内孔，均载圈21置于二摆线轮之间，所述针销30半埋在针齿壳20中，称为半埋齿结构，半埋齿论述见朱孝录《齿轮传动设计手册》828页与王文斌《机械设计手册》卷3.174-129页：“RV…针齿半埋在针齿壳的针销孔内，基本上没有弯曲变形”，半埋孔开口处尖角修钝，既提高尖角强度又利于摩擦面进油半埋孔与针销动配合，使针销与摆线轮齿如同针套与摆线轮齿一样的滚动啮合。计算表明，针销与半埋孔接触应力仅为许用值6-8％，减速比179时毋须抽齿； 
(IV)绳筒29内腔一侧辐板内孔联接花键套16，其内花键与空心输出轴18外花键滑配，绳筒29用轴承17、12分别支承在空心输出轴18与圆机壳2轴颈上。
所述恒制动外筒摆线减速卷扬机，其特征在于：相同四片摆线轮22中第一片轮与第二片轮、第三片轮与第片四轮相位差180°、第二片轮与第三片轮相位相同，承载力为额定的2倍，摆线轮间有均载圈21，使每一对应于摆线轮的柱销段为简支结构，提高了柱销的弯曲强度。
工作原理：通电时，与电机转子轴联接第一主动V型槽盘V型槽面对钢球7产生正压力：轴向分力推动中间盘8使摩擦副分离，制动力矩消失；周向分力驱动与第二从动V型槽盘10花键联接的中心轴15转动作功。显然第一组钢球V型槽装置功能是离合器，第二组钢球V型槽装置功能是联轴器；当断电时，中心轴15停止转动，阻力矩使第二从动V型槽盘10的V型槽面对钢球9产生正压力，其轴向分力使摩擦副压紧，因而制动力矩要多大有多大。

Claims (2)

1.一种恒制动外筒摆线减速卷扬机，包括紧固在底座上的左、右机架(26、1)、置于两机架间的绳筒(29)、电机(5)、制动件及减速部件，其特征在于：
(I)所述左机架(26)内孔联接针齿壳(20)，针齿壳外端联接外端盖(24)，针齿壳内端联接内端盖(31)，联接件内装有摆线减速部件，右机架(1)内孔联接圆机壳(2)，圆机壳联接电机(5)，联接件内装有制动件，电机、制动件、摆线减速部件同轴；
(II)所述制动件包括双组V型槽盘机构、摩擦副及复位弹簧(13)，其中：
(a)所述双组V型槽盘机构中，第一主动V型槽盘(6)联接在电机(5)转子轴上，中间盘(8)一侧为第一从动V型槽盘，第一主、从动V型槽之间有第一钢球(7)，第二从动V型槽盘(10)与中心轴(15)的轴端外花键滑动联接，中间盘(8)另一侧为第二主动V型槽盘，第二主、从动V型槽之间有第二钢球(9)，均布钢球数与主、从动V型槽盘槽数相等，所述中心轴(15)，一端用第一轴承(14)支承在圆机壳(2)最前端的内孔中，另一端用第二轴承支承在外端盖(24)内孔；
(b)摩擦副由内锥体(3)与锥盘(4)组成，其中内锥体(3)联接在圆机壳(2)内孔，锥盘(4)与双组V型槽盘机构的中间盘(8)联接，摩擦副分离的理论轴向距离为x；
(c)复位弹簧(13)一端靠紧弹簧座圈(11)内底，另一端靠紧第一轴承(14)内圈，弹簧使摩擦副压紧，所述弹簧座圈(11)端面与第一轴承(14)内圈端面间的间隙为x；
(III)所述摆线减速部件包括中心轴(15)、偏心轴承(28)、摆线轮(22)、针齿壳(20)、针销(30)、内端盖(31)及销轴式输出机构，输出机构包括空心输出轴(18)、柱销(25)、柱套、均载盘(27)及均载圈(21)，所述均载盘(27)内孔用第三轴承(23)支承在外端盖(24)中心凸缘的外圆上，空心输出轴(18)用第四轴承(19)支承在内端盖(31)内孔，均载圈(21)置于二摆线轮之间，所述针销(30)半埋在针齿壳(20)中，称为半埋齿结构；
(IV)绳筒(29)内腔一侧辐板内孔联接花键套(16)，其内花键与空心输出轴(18)外花键滑配，绳筒(29)用轴承(17、12)分别支承在空心输出轴(18)与圆机壳(2)轴颈上。
2.根据权利要求1所述恒制动外筒摆线减速卷扬机，其特征在于：相同四片摆线轮(22)中第一片轮与第二片轮、第三片轮与第片四轮相位差180°、第二片轮与第三片轮相位相同，两两摆线轮间有均载圈(21)。
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