CN104150390A - 一种重载液压绞盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载液压绞盘，包括支架及卷筒，在卷筒中空腔前侧设有支撑轴，支撑轴固定在支架上，在支撑轴前侧设有液压马达，在支撑轴后侧设有制动器，在液压马达上设有控制制动器开关的制动器控制油路，在卷筒中空腔后侧设有减速箱，减速箱中设有行星齿轮减速机构，液压马达的输出轴与该行星齿轮减速机构的输入轴联接，该行星齿轮减速机构设有输出齿圈与卷筒啮合传动。本发明将液压马达及制动器内置在卷筒中空腔前侧支撑轴上，行星齿轮减速机构、减速箱及卷筒一体设置，结构设计大简化，同时减少了绞盘重量、降低了制造成本，同时制动器控制油路设计在液压马达内部，通过后封盖直接控制制动器开关，节省控制油路空间的同时制动性能更好。

Description

一种重载液压绞盘

技术领域

本发明涉及绞盘，尤其涉及液压绞盘。

背景技术

现有的液压绞盘多为液压马达、制动器、卷筒、减速箱四个部件组合而成的分体式结构。其中液压马达以柱塞马达为主，为市面上标准产品，液压马达连接的制动器受其结构影响，通常需要控制油路从外部系统引入，而减速箱加工完成后装配成组件，再配上绞盘支架、卷筒及液压马达、制动器，最终组合成液压绞盘。

现有液压绞盘这种分体式结构，因为每一部分都是单独组件，各部件在组合装配过程中需要增加过渡连接零件，这就增加了体积和制造成本；液压马达在绞盘外部，受市场上标准件的影响，其体积，重量较大；制动器外控油口不仅体积大，而且受管路或阀块的限制，需要预留足够空间以安装接头，制动油经阀或管路容易外漏或延时，造成制动器制动未完全脱开或制动不及时。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种重载液压绞盘，简化结构的同时减少绞盘重量和降低制造成本，提升工作的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种重载液压绞盘，包括支架及安装于支架上的卷筒，在卷筒中空腔前侧设有支撑轴，支撑轴固定在支架上，在支撑轴前侧设有液压马达，在支撑轴后侧设有制动器，在液压马达上设有控制制动器开关的制动器控制油路，在卷筒中空腔后侧设有减速箱，减速箱中设有行星齿轮减速机构，液压马达的输出轴与该行星齿轮减速机构的输入轴联接，该行星齿轮减速机构设有输出齿圈与卷筒啮合传动。

优选的，液压马达包括叶片缸体，叶片缸体前侧设有通油块，叶片缸体后侧设有后封盖，叶片缸体内部设有转子叶片组件，通油块上下侧分别设有一个Z型进油口，通油块左右侧分别设有一个Z型出油口。

优选的，制动器包括制动器壳体以及设于制动器壳体内部的制动器油缸，在制动器油缸内设有制动弹簧和摩擦片组，制动器控制油路设于后封盖上，后封盖上相邻两个Z型油口打通并加装梭阀。

优选的，行星齿轮减速机构包括一级行星减速部件、二级行星减速部件和三级行星减速部件，三级行星减速部件中的三级支架轴固定在支架上同时作为三级行星减速部件的行星架。

优选的，减速箱后侧设有换挡装置，换挡装装置包括换挡轴，换挡轴穿过一轴座，换挡轴前端设有换挡拉杆，换挡拉杆连接挡位切换齿轮，换挡轴后端设有换挡手柄，换挡轴的外周壁设有螺旋槽，轴座上齿销，齿销与螺旋槽啮合。

优选的，轴座包括前侧的前座以及固定于前座后侧的固定盘，齿销安装于固定盘上。

优选的，固定盘与前座之间设有转动盘，转动盘与换挡轴径向固定，转动盘与固定盘之间设有挡位锁紧机构。

优选的，挡位锁紧机构包括设于转动盘后端面上的挡位槽，固定盘上设有挡位孔，挡位孔内设有钢球和将钢球压入挡位槽内的挡位弹簧。

优选的，挡位孔后端螺纹固定有压簧螺钉，挡位孔前端设有限位圆弧边。

优选的，固定盘对应换挡轴的挡位设有检测换挡是否到位的微动开关，转动盘对应微动开关设有触发凸起。

本发明将液压马达及制动器内置在卷筒中空腔前侧支撑轴上，行星齿轮减速机构则内置于卷筒中空腔后侧使行星齿轮减速机构、减速箱及卷筒一体设置，结构设计大简化，同时减少了绞盘重量、降低了制造成本，同时制动器控制油路设计在液压马达内部，通过后封盖直接控制制动器开关，节省控制油路空间的同时制动性能更好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为液压马达与制动器的配合结构示意图；

图3为液压马达中通油块的结构示意图；

图4为液压马达中后封盖的结构示意图；

图5为行星齿轮减速机构与换挡装置的配合结构示意图；

图6为换挡装置的结构示意图；

图7为换挡装置K向示意图。

具体实施方式

以下结合图1至图7具体说明本发明的实施例。

一种重载液压绞盘，如图1所示，其包括支架2及安装于支架上的卷筒4，卷筒4的中心轴向贯通形成一个中空腔，液压马达1、制动器3、行星齿轮减速机构5沿卷筒4的轴向依次分布于卷筒中空腔内。具体的，在卷筒中空腔前侧设有支撑轴21，支撑轴21固定在支架2上，在支撑轴21前侧设有液压马达1，在支撑轴21后侧设有制动器3。在卷筒中空腔后侧设有减速箱，减速箱中设有行星齿轮减速机构5，减速箱箱体是由卷筒4和卷筒后侧的减速箱盖22组合而成，减速箱盖22安装于支架2上。而行星齿轮减速机构5中的动力输入部分为花键轴511联接，液压马达输出轴通过传动轴7与行星齿轮减速机构5动力输入部分联接，同时行星齿轮减速机构5设有输出齿圈531与卷筒4啮合传动。另外，减速箱后侧设有换挡装置6与行星齿轮减速机构5作用实现该重载液压绞盘的挡位切换。

因此，卷筒4与液压马达1、制动器3、行星齿轮减速机构5合为一体，结构设计大简化的同时减少绞盘重量和降低制造成本。

如图2至图4所示，液压马达包1括叶片缸体，叶片缸体前侧设有通油块11，叶片缸体后侧设有后封盖16，叶片缸体内部设有马达轴14、转子叶片组件12以及定子13，通油块11设有A进油腔和B进油腔，同时通油块11上下侧分别设有一个Z型进油口11A，通油块11左右侧分别设有一个Z型出油口11B。

制动器3包括制动器壳体31以及设于制动器壳体内部的制动器油缸32，在制动器油缸内设有制动弹簧33和摩擦片组34，制动器控制油路设于后封盖16上，后封盖16上相邻两个Z型油口打通并加装梭阀15。

叶片式液压马达在中低压工况下有转速高、效率高等优点，因此该重载液压绞盘选用叶片式液压马达，而液压马达1、制动器3与绞盘支架上的支撑轴21设计成一体结构，结构更紧凑，体积更小巧。同时利用液压马达1与制动器3一体结构这一特点，制动器控制油路设计在液压马达内部，本实施例中具体是在后封盖16上设置制动器控制油路直接控制制动器开关，这样可以节省控制油路空间，同时制动性能更好，具体工作原理为，通油块A进油腔进高压油，B进油腔出低压油，对应的通油块上下两个Z型进油口11A出高压油，左右Z型出油口11B进低压油，油液经过叶片缸体、转子叶片组件形成的封闭空间，传到Z型油口相对应的后封盖16上，通过后封盖上的小孔进入制动器3，推动制动器油缸32压缩制动器弹簧33，释放摩擦片组34。

在制动器弹簧33的作用下摩擦片组34利用摩擦力制动住液压马达输出轴，液压马达输出轴又通过传动轴制动住一级太阳轮，使一级太阳轮无法转动，起到制动作用。当液压油进入梭阀15又进入制动器油缸32内，在较低的油压作用下，推动活塞移动，使制动器弹簧33受压从而解除摩擦片组34的制动，当关闭液压油时，制动器油缸32内的液压油在制动器弹簧33作用下将液压油排出，使制动器油缸32内无压力，在制动器弹簧33的作用下摩擦片组34又作用在一级行星减速部件的一级太阳轮上，实现制动。

如图5所示，减速箱与卷筒一体设置，其中的行星齿轮减速机构5包括一级行星减速部件51、二级行星减速部件52和三级行星减速部件53。其中一二级行星减速部件可采用常规的设置，在此不在赘述，而在三级行星减速部件53中，三级支架轴固定在支架2上，同时又是三级行星减速部件53的行星架，液压马达1通过花键轴511输入扭矩，经过一级行星减速部件51、二级行星减速部件52传动到三级行星减速部件53，由于三级行星减速部件中行星架固定，使得输出齿圈531带动卷筒4转动，该设计简化结构，减少重量，节省空间，因此空余的空间可以增加齿轮强度，从而提高绞盘负载能力。

如图6所示，该重载液压绞盘的换挡装置6包括换挡轴61，换挡轴61穿过一轴座，换挡轴前端设有换挡拉杆65，换挡拉杆连接挡位切换齿轮68，换挡轴61后端设有换挡手柄613，换挡轴的外周壁设有螺旋槽611，轴座上齿销631，齿销与螺旋槽啮合。要实现挡位切换，需要由换挡轴61带动挡位切换齿轮68直线动作，因此通过轴座上固定的齿销631与换挡轴61上的螺旋槽611配合，将换挡轴螺旋线式的圆周动作转换为轴向直线运动，而且该换挡装置6整体采用内置插入式设计安装在减速箱内，整体结构尺寸比较小，节约了空间。

在换挡轴61的前端设有插孔，换挡拉杆65后部设有限位凸缘652，换挡拉杆65后端插入插孔内，限位凸缘652抵靠在换挡轴61前端面上，因此换挡拉杆65由限位凸缘652定位，同时一螺钉销653穿过换挡轴和插入插孔内的换挡拉杆将两者固定。而换挡拉杆65前端还设有前凸缘651，在挡位切换齿轮的尾端设有连接槽，前凸缘卡入连接槽内将换挡拉杆与挡位切换齿轮固定。

具体该轴座包括前侧的前座62以及固定于前座后侧的固定盘63，齿销安装于固定盘上。固定盘63与前座62之间设有转动盘64，转动盘与换挡轴径向固定，转动盘64与固定盘63之间设有挡位锁紧机构66。换挡轴上设有键槽612，转动盘64的内孔设有凸台，凸台卡入键槽使转动盘与换挡轴径向固定，换挡轴转动的同时带动转动盘同步转动。

挡位锁紧机构66包括设于转动盘后端面上的挡位槽641，固定盘上设有贯通的挡位孔，挡位孔内设有钢球661和将钢球661压入挡位槽641内的挡位弹簧662。挡位孔后端螺纹固定有压簧螺钉663，压簧螺钉663封闭挡位孔后端并作用于挡位弹簧，挡位孔前端设有限位圆弧边，挡位弹簧由限位圆弧边限位不会从挡位孔脱出。在挡位弹簧662的作用下，在完成挡位切换后，钢球661卡入挡位槽641，使挡位锁紧，每次换入相应挡位后，钢球入挡位槽并带“咔嚓”提示音。

如图7所示，固定盘63对应换挡轴61的挡位设有检测换挡是否到位的微动开关67，图中所示，对应换挡轴及转动盘到达高速挡位设置一微动开关67，而且转动盘64对应微动开关67设有一触发凸起642，一旦转动盘转动到高速挡位，触发凸起642就会触发微动开关67。其采用电控反馈报警设计，微动开关67连接并控制一报警器，微动开关67可实时检测换入后的挡位是否一直保持在正确位置，若脱离或没换到位会报警提示。

结合图5和图7具体说明挡位切换装置的工作原理：

1、空挡，当换挡手柄613置于空挡位置时，挡位切换齿轮68与花键轴511、二级行星减速部件52不啮合，液压马达1的输出力无法通过行星齿轮减速机构5传递给卷筒4而对外做功。

2、低速挡，当换挡手柄613置于低速挡位置时，挡位切换齿轮68与一级行星减速部件51啮合，液压马达1的输出力通过一、二、三级行星减速部件减速增力传递给卷筒4而对外做功，其减速比i＝i1xi2xi3。

3、高速挡，当换挡手柄613置于高速挡位置时，挡位切换齿轮68与二级行星减速部件52啮合，液压马达1的输出力通过二、三级行星减速部件减速增力传递给卷筒4而对外做功，其减速比i＝i2xi3。

综上，该换挡装置成本低、换挡可靠、结构合理、外形尺寸小、操作简便，单人双手操作即可实现。

Claims (10)

1.一种重载液压绞盘，包括支架及安装于支架上的卷筒，其特征在于：在卷筒中空腔前侧设有支撑轴，支撑轴固定在支架上，在支撑轴前侧设有液压马达，在支撑轴后侧设有制动器，在液压马达上设有控制制动器开关的制动器控制油路，在卷筒中空腔后侧设有减速箱，所述减速箱中设有行星齿轮减速机构，液压马达的输出轴与该行星齿轮减速机构的输入轴联接，该行星齿轮减速机构设有输出齿圈与卷筒啮合传动。

2.根据权利要求1所述的一种重载液压绞盘，其特征在于：所述液压马达包括叶片缸体，叶片缸体前侧设有通油块，叶片缸体后侧设有后封盖，叶片缸体内部设有转子叶片组件，所述通油块上下侧分别设有一个Z型进油口，所述通油块左右侧分别设有一个Z型出油口。

3.根据权利要求2所述的一种重载液压绞盘，其特征在于：所述制动器包括制动器壳体以及设于制动器壳体内部的制动器油缸，在制动器油缸内设有制动弹簧和摩擦片组，所述制动器控制油路设于后封盖上，所述后封盖上相邻两个Z型油口打通并加装梭阀。

4.根据权利要求1所述的一种重载液压绞盘，其特征在于：所述行星齿轮减速机构包括一级行星减速部件、二级行星减速部件和三级行星减速部件，三级行星减速部件中的三级支架轴固定在支架上同时作为三级行星减速部件的行星架。

5.根据权利要求1所述的一种重载液压绞盘，其特征在于：所述减速箱后侧设有换挡装置，所述换挡装装置包括换挡轴，所述换挡轴穿过一轴座，所述换挡轴前端设有换挡拉杆，所述换挡拉杆连接挡位切换齿轮，所述换挡轴后端设有换挡手柄，所述换挡轴的外周壁设有螺旋槽，所述轴座上齿销，所述齿销与螺旋槽啮合。

6.根据权利要求5所述的一种重载液压绞盘，其特征在于：所述轴座包括前侧的前座以及固定于前座后侧的固定盘，所述齿销安装于固定盘上。

7.根据权利要求6所述的一种重载液压绞盘，其特征在于：所述固定盘与前座之间设有转动盘，所述转动盘与换挡轴径向固定，所述转动盘与固定盘之间设有挡位锁紧机构。

8.根据权利要求7所述的一种重载液压绞盘，其特征在于：所述挡位锁紧机构包括设于转动盘后端面上的挡位槽，所述固定盘上设有挡位孔，所述挡位孔内设有钢球和将钢球压入挡位槽内的挡位弹簧。

9.根据权利要求8所述的一种重载液压绞盘，其特征在于：所述挡位孔后端螺纹固定有压簧螺钉，所述挡位孔前端设有限位圆弧边。

10.根据权利要求8所述的一种重载液压绞盘，其特征在于：所述固定盘对应换挡轴的挡位设有检测换挡是否到位的微动开关，所述转动盘对应所述微动开关设有触发凸起。