CN104976247A - 绞盘双向超越离合器及绞盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种绞盘双向超越离合器，包括外环、第一星轮、第二星轮、第三星轮及若干滚柱，其中的第一星轮、第二星轮和第三星轮同轴设置于外环内，外环与三星轮之间周向均匀布设若干滚柱，每一星轮周侧面上设有多个凹形槽构成对应滚柱的内滚道，三星轮对应配合的一组凹形槽共用一个滚柱，第一星轮与第三星轮中心设有六角孔，所述第二星轮相对于第一星轮和第三星轮能转动α角以实现超越或自锁状态。本发明还提供一种绞盘，由于采用上述离合器，传递扭矩大，效率高，刹车可靠，不发热，使用寿命长。

Description

绞盘双向超越离合器及绞盘

技术领域

本发明公开一种绞盘双向超越离合器及绞盘，按国际专利分类表(IPC)划分属于离合器技术领域，尤其是涉及绞盘应用的离合技术。

背景技术

超越离合器是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件，它是利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换具有自行离合功能的装置。超越离合器可分为单向超越离合器和双向超越离合器：现有带拨叉的双向超越离合器由于超越时解脱不利落、磨损大、可靠性差，制造时选材考究工艺中需要热处理，滚柱楔形槽加工也困难。

中国文献CN103075440A公开一种滚柱式双向超越离合器，包含外圈、内圈、第一滚柱、第二滚柱，在外圈和内圈之间装配有成列的第一滚柱和成列的第二滚柱并通过第一波形带和第二波形带实施等距相隔离，通过控制内圈与外圈的相对轴向移动来控制其接合与超越状态。中国文献CN 101033780A双向超越离合器,它包括外圈、内圈，内圈、连杆与滑块及滑道环共同组成至少一个摇杆滑块机构,摇杆滑块机构为能带动滑块在滑道中往复运动实现与外圈接触和分离的内外圈接合机构。中国文献CN201031881Y公开一种双向逆止器,它由外向内依次包括:外环、主动轴、从动轴、位于外环内壁的楔块和弹簧,所述从动轴上与楔块垂直的两侧设有凸起,所述主动轴的下半段分成4个主动轴拨块,所述凸起和主动轴拨块之间分别设有弹簧和滚柱。然而，上述各文献中离合器的内外圈接合机构部件多、安装复杂，可靠性差。

绞盘是利用卷筒卷绕钢丝绳以起升或牵引载荷的一种机械装置，作业时，发动机的动力传给卷筒，带动卷筒正反向旋转。现有绞盘的刹车一般采用磨擦片式机构或液压机构，结构复杂、易损耗、发热量大、安全可靠性差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种绞盘双向超越离合器，通过外环、及三星轮的配合实现超越或自锁状态，具有结构简单可靠、传递效率高、不发热、刹车响应快等优点。

本发明另一目的还提供一种绞盘，采用绞盘双向超越离合器，刹车力矩大、安全可靠。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种绞盘双向超越离合器，包括固定式外环、第一星轮、第二星轮、第三星轮及若干滚柱，其中的第一星轮、第二星轮和第三星轮依次同轴设置于外环内，外环与三星轮之间周向均匀布设若干滚柱，每一星轮周侧面上设有多个凹形槽构成对应滚柱的内滚道，三星轮对应配合的一组凹形槽共用一个滚柱，第一和第三星轮同步连接输出端，第二星轮连接输入端，所述第二星轮相对于第一星轮和第三星轮能相对转动以实现离合器超越或自锁状态。

进一步，所述第一、三星轮对称分布于第二星轮两侧，第二星轮相对于另两星轮转动α角与滚柱及外环配合实现双向超越或自锁，其中的α在2°—8°，自锁状态时各滚柱与第一、三星轮及外环啮合自锁。

进一步，所述动力输入端转动，带动输出端转动，离合器处于超越状态；

动力输入端停止，输出端双向啮合构成离合器的自锁状态，自锁时滚柱与与第一、三星轮、外环啮合受载，相邻滚柱之间联动同步受载。

进一步，所述第一星轮与第三星轮上均设有环形槽，环形槽内放置销套，螺栓穿过销套与第二星轮连接，锁在输入轴套上，连接后输入轴套与第二星轮和销套固定为一体，该输入轴套连接输入轴。

进一步，所述第一和第三星轮中心设有六角孔，通过六角杆与六角孔的连接，实现两个星轮的同步旋转并形成输出。

进一步，所述销套与环形槽间隙配合，销套长度分别大于第一和第三星轮厚度，连接后，第一、三星轮与第二星轮和输入轴套可相对转动，第一、三两星轮可相对于第二星轮转动，而输入轴套与第二星轮固接。

一种绞盘，包括卷筒、电机及绞盘双向超越离合器，电机与绞盘双向超越离合器的输入端连接，绞盘双向超越离合器的输出端连接卷筒，电机通过绞盘双向超越离合器控制卷筒的正反向旋转及刹车。

进一步，所述电机与绞盘双向超越离合器设置于卷筒一端，绞盘双向超越离合器输出端的输出轴穿过卷筒并在卷筒另一端连接为一体。

本发明离合器的输入轴联接第二星轮为双向超越（不自锁），双向转动；输出轴联接第一、三星轮为双向自锁，双向不能转动；第二星轮与输入轴套锁紧连接；第一、三星轮上有环形槽，槽内放置销套，销套与槽间隙配合且长度大于第一、三星轮，确保转动；三星轮凹形槽共用一个滚柱；第一、三星轮与第二星轮通过环形槽错开角度为2°—8°范围内，优选错开4°左右最佳。本发明具有结构简单、效率高、使用寿命长、后续维护方便等优点。

本发明绞盘由于采用上述离合器，不仅整个刹车系统结构得到简化，同时传递扭矩大，效率高，不发热，刹车响应快，安全性高。

附图说明

图1是本发明实施例示意图。

图2是本发明实施例超越示意图。

图3是本发明实施例自锁示意图。

图4是本发明第二和第一（三）星轮错开角度示意图。

图5是本发明绞盘示意图。

具体实施方式

  下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例：请参阅图1至图4，一种绞盘双向超越离合器100，包括固定式外环1、第一星轮2、第二星轮3、第三星轮4及若干滚柱5，其中的第一星轮2、第二星轮3和第三星轮4依次同轴设置于外环1内，第一星轮2和第三星轮4结构相同并对称分布位于第二星轮3两侧，外环1与三星轮之间周向均匀布设若干滚柱5，每一星轮周侧面上设有多个凹形槽20、30构成对应滚柱的内滚道，三星轮对应配合的一组凹形槽20、30共用一个滚柱5，第一星轮与第三星轮中心设有六角孔，第二星轮3连接动力输入端，第一星轮2和第三星轮4通过六角孔连接输出端，三个星轮通过与滚柱5、外环1配合实现双向超越或自锁。本发明的星轮能相对转动是第一2、三4星轮相对于第二星轮3能转动α角以实现超越或自锁状态，其中的α在2°—8°，实现超越时动力传送，自锁时各滚柱与第一星轮2和第三星轮4及外环1的啮合自锁。本发明动力输入端转动，带动输出端转动构成离合器的超越状态；动力输入端停止，输出端双向啮合构成离合器的自锁状态，自锁时滚柱与第一星轮2、第三星轮4、外环1啮合受载，相邻滚柱之间联动同步受载，由于第一、三星轮位于滚柱内侧两端，从而增加了滚柱的受力平衡。本发明第一星轮2和第三星轮4设有环形槽21，由于第一、三星轮结构与安装完全相同，在本发明侧视方向，第一、三星轮重叠，因此在图2及图3侧面视图中，第一星轮2上环形槽21位置及配合关系代表第三星轮上相对应环形槽的设置，环形槽21内放置有销套61，销套61与环形槽21间隙配合，销套长度分别大于第一星轮2和第三星轮4厚度以伸出而夹紧中间的第二星轮3（螺栓锁紧状态），第一星轮2和第三星轮4同步并与第二星轮3相对转动。第一星轮2与第二星轮3和第三星轮4通过螺栓6连接，锁在输入轴套7上，连接后输入轴套7与第二星轮3和销套61固定为一体，该输入轴套连接输入轴8。本发明第一星轮2和第三星轮4中心设有六角孔，通过六角杆10与六角孔的连接，实现两个星轮的同步旋转并形成输出。本发明固定式外环1向输入侧延伸形成法兰结构的外圈，通过法兰安装孔装离合器整体安装固定。本发明输出端星轮（第一星轮2）及滚柱外安装端盖9。

图2是本发明超越状态一种示意图，图2中实线星轮表示第二星轮3，虚线星轮表示第一星轮2，在第二星轮3超越状态下，螺栓6、销套61与第一、三星轮上的环形槽配合在输入端和输出端之间传递扭矩，第一、三星轮被第二星轮带动一起转动，第一三星轮与滚柱保持间隙e1。图3是本发明自锁状态一种示意图，图3中实线星轮表示第二星轮3，虚线星轮表示第一星轮2，当第二星轮3即电机输入轴停止转动时，第一星轮2（及第三星轮4）在负载的作用下转动，其工作面与滚柱接触使第一星轮2（及第三星轮）、外环1及滚柱5构成啮合状态（也称自锁状态），此时，第二星轮与滚柱保持间隙e2。图2及图3，第一星轮2、第二星轮3与第三星轮4对应配合的凹形槽20、30共用一个滚柱，两星轮错开一定角度，错开的角度是由销套与环形槽决定，由于销套与环形槽是间隙配合，销套在环形槽相对转动角度α就是两星轮相对转动的角度如图4，从而实现超越或自锁状态。本发明三个星轮的凹形槽是由对数螺旋线或圆弧构成的曲面槽。本发明第一星轮和第三星轮的结构相同。如图2、图3或图4，本发明环形槽可以是1个或3个或4个或更多个，各环形槽在第一星轮和第三星轮上周向分布，在第一星轮和第三星轮上设有装配输出六角杆的六角孔22。

本发明离合器的输入轴联接第二星轮为双向超越（不自锁），双向转动；输出轴联接第一和第三星轮为双向自锁，双向不能转动；第一星轮和第三星轮上设有环形槽，确保与第二星轮相对转动；第二星轮在超越状态下，第一、三星轮工作面不能与滚柱接触，通过螺栓与环形槽配合使滚柱与第一、三星轮错开一定间隙e1；三星轮的每组凹形槽共用一个滚柱；第一、三星轮和第二星轮通过环形槽错开角度为2°—8°范围内，优选错开4°左右最佳；第一、三星轮连接输出，输出为双向自锁，第一、三星轮自锁时，第二星轮工作面不能与滚柱接触，并保持一定的间隙e2。

本发明离合器特点如下：

1.电机输入轴转动时，输出轴一起转动（超越状态，也称脱开状态）；电机停止时，输出轴无法转动（自锁状态，也称啮合状态）；

2.输入轴套与电机输入轴连接，输入轴套与星轮3（第二星轮）连接为一体；

3.输入轴套与星轮2和4（第一和第三星轮）可相对转动；

4.输出轴套与星轮2和4（第一和第三星轮）连接为一体；

5.销套与输入轴套和星轮3（第二星轮）连接为一体；

6.销套与星轮2和4（第一和第三星轮）上的环形槽有间隙，可相对转动。

请参阅图5，一种绞盘，包括卷筒101、电机102及绞盘双向超越离合器100，电机102与绞盘双向超越离合器100的输入端连接，绞盘双向超越离合器100的输出端连接卷筒101，电机通过绞盘双向超越离合器控制卷筒的正反向旋转及刹车。电机102与绞盘双向超越离合器100设置于卷筒一端，绞盘双向超越离合器100输出端的输出轴（六角杆10）穿过卷筒100并在卷筒另一端连接为一体。本发明绞盘由于采用上述离合器，传递扭矩大，效率高，刹车安全。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (9)

1.一种绞盘双向超越离合器，其特征在于：包括固定式外环、第一星轮、第二星轮、第三星轮及若干滚柱，其中的第一星轮、第二星轮和第三星轮依次同轴设置于外环内，外环与三星轮之间周向均匀布设若干滚柱，每一星轮周侧面上设有多个凹形槽构成对应滚柱的内滚道，三星轮对应配合的一组凹形槽共用一个滚柱，第一和第三星轮同步连接输出端，第二星轮连接输入端，所述第二星轮相对于第一星轮和第三星轮能相对转动以实现离合器超越或自锁状态。

2.根据权利要求1所述的绞盘双向超越离合器，其特征在于：所述第一、三星轮对称分布于第二星轮两侧，第二星轮相对于另两星轮转动α角与滚柱及外环配合实现双向超越或自锁，其中的α在2°—8°，自锁状态时各滚柱与第一、三星轮及外环啮合自锁。

3.根据权利要求2所述的绞盘双向超越离合器，其特征在于：所述动力输入端转动，带动输出端转动，此时离合器处于超越状态；

动力输入端停止，输出端双向啮合构成离合器的自锁状态，自锁时滚柱与与第一、三星轮、外环啮合受载，相邻滚柱之间联动同步受载。

4.根据权利要求1所述的绞盘双向超越离合器，其特征在于：所述第一星轮与第三星轮上均设有环形槽，环形槽内放置销套，螺栓穿过销套与第二星轮连接，锁在输入轴套上，连接后输入轴套、第二星轮、销套固定为一体，该输入轴套连接输入轴。

5.根据权利要求1所述的绞盘双向超越离合器，其特征在于：所述第一和第三星轮中心设有六角孔，通过六角杆与六角孔的连接，实现两个星轮的同步旋转并形成输出。

6.根据权利要求4或5所述的绞盘双向超越离合器，其特征在于：所述销套与环形槽间隙配合，销套长度分别大于第一和第三星轮厚度，连接后，第一、三星轮与第二星轮和输入轴套可相对转动。

7.根据权利要求1所述的绞盘双向超越离合器，其特征在于：所述输出端星轮及滚柱外安装端盖。

8.一种绞盘，其特征在于：包括卷筒、电机及权利要求1至7任一项所述的绞盘双向超越离合器，电机与绞盘双向超越离合器的输入端连接，绞盘双向超越离合器的输出端连接卷筒，电机通过绞盘双向超越离合器控制卷筒的正反向旋转及刹车。

9.根据权利要求8所述的绞盘，其特征在于：所述电机与绞盘双向超越离合器设置于卷筒一端，绞盘双向超越离合器输出端的输出轴穿过卷筒并在卷筒另一端连接为一体。