CN106115524B - 一种卷扬机湿式传动、制动一体装置 - Google Patents

一种卷扬机湿式传动、制动一体装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种卷扬机湿式传动、制动一体装置，包括润滑油路、传动机构、制动机构和液压控制机构；制动机构包括芯轴(10)、外轴(4)、摩擦片组，摩擦片组包括动摩擦片(9)、静摩擦片(26)，动摩擦片(9)、静摩擦片(26)分别包含多个摩擦片并交替设置，摩擦片组以花键形式与芯轴(10)、外轴(4)连接，外轴(4)是固定轴，其结构简单，紧凑合理，可靠性高，使用寿命长，拆装方便。循环油路位于制动装置构件中，润滑油液可在离心力的作用下在油路中进行循环。

Description

一种卷扬机湿式传动、制动一体装置
技术领域
本发明涉及卷扬机技术领域，尤其涉及的是一种卷扬机湿式传动、制动一体装置。
背景技术
卷扬机是保障起重机起升作业的重要装置，而卷扬机传动装置直接影响起升作业的安全性和可靠性，现有卷扬机传动装置仅实现减速功能，制动功能由单独的制动器实现。此外，现有卷扬机制动多采用盘式干摩擦制动，散热效果差，摩擦制动性能随温升而衰减严重，因此，从起重机优化工作空间和提高制动性能的要求出发，有必要研发一种集减速、湿式制动于一体的卷扬机湿式传动装置。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种卷扬机湿式传动装置。
本发明的技术方案如下：
一种卷扬机湿式传动、制动一体装置，包括润滑油路、传动机构、制动机构和液压控制机构；
制动机构包括芯轴(10)、外轴(4)、摩擦片组，摩擦片组包括动摩擦片(9)、静摩擦片(26)，动摩擦片(9)、静摩擦片(26)分别包含多个摩擦片并交替设置，摩擦片组以花键形式与芯轴(10)、外轴(4)连接，外轴(4)是固定轴；
润滑油路包括外轴油路、油路盘油路、芯轴油路，外轴油路是与外轴(4)的轴向平行的若干条第一油路，该第一油路呈圆周阵列均匀设置在外轴(4)中，油路盘油路包括若干条呈圆周辐射状设置在圆盘状的油路盘中，油路盘的圆心位置开设通孔，芯轴的一端插入该通孔和该通孔滑动配合，油路盘油路贯通该通孔和油路盘的外圆周，油路盘外圆周的油路通过油管(14)与外轴油路连通；芯轴油路设置在芯轴(10)中，包括设置在芯轴(10)上的油路环(28)、若干条平行于芯轴(10)的轴向的第二油路，油路环(28)为设置在芯轴与油路盘配合位置的环形凹槽；第二油路连通了油路盘油路、油路环(28)、腔室(27)以及第一油路；
传动机构包括行星齿轮组、转接套(8)，外部动力由内花键连接套(1)输入，传递到芯轴(10)，芯轴(10)动力传递到行星齿轮组，通过行星齿轮组对扭矩的放大，最终把扭矩传递到内齿轮筒(16)上，最终实现外轴(4)和内齿轮筒(16)的差动，动力由内齿轮筒(16)输出；
液压控制机构用于在需要进行卷扬作业时，控制向外轴(4)和压圈(7)之间的腔室(27)内注入压力油；需要制动时，控制将外轴(4)和压圈(7)之间的腔室(27)内的压力油排出。
所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，芯轴(10)通过轴承与第二挡圈(11)连接，第二挡圈(11)与转接套(8)通过过盈配合连接。
所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，当需要进行卷扬作业时，外轴(4)和压圈(7)之间的腔室(27)内被注入压力油，推动压圈(7)克服压簧的压力，向左移动，解除摩擦片组中动摩擦片(9)、静摩擦片(26)之间的相互压紧力，即制动解除，此时芯轴(10)开始旋转，油液在芯轴(10)离心力的作用下在油路中流动；动力由内花键连接套(1)输入，经芯轴(10)、一级太阳轮(21)输入到一级行星轮组中，再传递到二级太阳轮(20)上，经过二级行星轮组放大，传递到三级太阳轮(23)上，并通过三级行星轮组放大，最终把扭矩传递到内齿轮筒(16)上，并由内齿轮筒(16)输出。
所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，当需要制动时，外轴(4)和压圈(7)之间的腔室减压；压簧压紧压圈(7)并使摩擦片组中动摩擦片(9)、静摩擦片(26)压紧，在摩擦力的作用下，芯轴(10)和外轴(4)的差动被阻止，行星齿轮组停止运动，内齿轮筒(16)上无动力输出。
所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，摩擦片(9)与芯轴(10)、静摩擦片(26)与外轴(4)分别通过花键连接。
所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，行星齿轮组包括三级行星轮组，每级行星轮组包括一个太阳轮、三个行星轮和一个行星架；上一级的行星架和下一级的太阳轮以花键连接；芯轴(10)通过轴承与第二挡圈(11)连接，第二挡圈(11)与转接套(8)通过过盈配合连接，转接套(8)与外轴(4)通过过盈配合或者花键连接，芯轴(10)和行星齿轮组的太阳轮轴通过花键连接，外部动力由内花键连接套(1)输入，传递到芯轴(10)，芯轴(10)动力首先传递到太阳轮轴，通过太阳轮轴传递到一级太阳轮(21)，一级太阳轮(21)将动力输入到一级行星轮(19)，再由一级行星轮(19)传递到二级太阳轮(20)上，经过二级行星轮组放大，传递到三级太阳轮(23)上，三级行星轮(15)的轴与转接套通过轴承连接，并且转接套(8)和外轴(4)是固定的，这样通过行星齿轮组对扭矩的放大，最终把扭矩传递到内齿轮筒(16)上，最终实现外轴(4)和内齿轮筒(16)的差动，动力由内齿轮筒(16)输出。
所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，动摩擦片(9)与压圈(7)直接接触，压圈(7)通过周向阵列压簧与第一挡圈(6)连接；第一挡圈(6)通过挡圈卡圈(5)进行定位；挡圈卡圈(5)安装后，盖上盖环(3)，起到防尘的作用；动摩擦片(9)的右侧与第二挡圈(11)接触，通过第二挡圈(11)进行定位。
所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，所述制动机构处于常闭状态。
所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，动摩擦片、静摩擦片进行表面织构，在摩擦片表面加工出具有一定尺寸和排列的凹坑或微小沟槽的点阵。
有益效果：
结构紧凑，组合合理，制动装置为湿式多片离合结构，且有油路对油液进行冷却。可靠性高，寿命长。离合结构处于常闭状态，只有减速机工作的时候才打开，操作可靠性高。减速器机构与制动机构采用分体结构，便于拆装检修。
附图说明
图1为传动装置制动部分详图；
图2为传动装置总图；
图3为油液离心力示意图；
图4为油液循环方向示意图；
图中：1-内花键连接套；2-油路盘；3-盖环；4-外轴；5-挡圈卡圈；6-第一挡圈；7-压圈；8-转接套；9-动摩擦片；10-芯轴；11-第二挡圈；12-卡簧垫片；13-卡簧；14-油管；15-三级行星轮；16-内齿轮筒；17-二级行星轮；18-减速机端盖；19-一级行星轮；20-二级太阳轮；21-一级太阳轮；22-一级行星架；23-三级太阳轮；24-二级行星架；25-三级行星架；26-静摩擦片；27-腔室；28-油路环。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
卷扬机湿式传动、制动一体装置包括润滑油路、传动机构、制动机构和液压控制机构，润滑油液可在润滑油路中循环，进而进行冷却，润滑油液循环无外接动力，结构简单可靠。
制动机构包括芯轴10、外轴4、摩擦片组，摩擦片组包括动摩擦片9、静摩擦片26，动摩擦片9、静摩擦片26分别包含多个摩擦片并交替设置，摩擦片组以花键形式与芯轴10、外轴4连接，例如，摩擦片9与芯轴10、静摩擦片26与外轴4分别通过花键连接。摩擦片9与压圈7直接接触。压圈7通过周向阵列压簧与第一挡圈6连接。第一挡圈6通过挡圈卡圈5进行定位。挡圈卡圈5安装后，盖上盖环3，起到防尘的作用。动摩擦片组9的右侧与第二挡圈11接触，通过第二挡圈11进行定位。
润滑油路包括外轴油路、油路盘油路、芯轴油路，外轴油路是与外轴4的轴向平行的四条平行的第一油路，该第一油路呈圆周阵列均匀设置在外轴4中，油路盘油路共四路，呈圆周辐射状设置在圆盘状的油路盘中，油路盘的圆心位置开设通孔，油路盘油路贯通该通孔和油路盘的外圆周，油路盘外圆周的油路通过油管14与外轴油路连通；芯轴油路设置在芯轴10中，包括设置在芯轴10与油路盘连接处的油路环28、若干条平行于芯轴10的轴向的第二油路，第二油路连通了油路盘油路、油路环28、腔室27以及第一油路；
传动机构包括行星齿轮组、转接套8，行星齿轮组包括三级行星轮，每级行星轮组包括一个太阳轮、三个行星轮和一个行星架；上一级的行星架和下一级的太阳轮以花键连接；芯轴10通过轴承与第二挡圈11连接，第二挡圈11与转接套8通过过盈配合连接，转接套8与外轴4通过过盈配合或者花键连接，芯轴10和行星齿轮组的太阳轮轴通过花键连接，外部动力由内花键连接套1输入，传递到芯轴10，芯轴10通过太阳轮轴传递到一级太阳轮21，一级太阳轮21将动力输入到一级行星轮19，再由一级行星轮19传递到二级太阳轮20上，经过二级行星轮组放大，传递到三级太阳轮23上，三级行星轮15的轴与转接套通过轴承连接，并且转接套8和外轴4是固定的，这样，通过三级行星轮15对扭矩的放大，最终把扭矩传递到内齿轮筒16上，最终实现外轴4和内齿轮筒16的差动，并由内齿轮筒16输出。
液压控制机构用于在需要进行卷扬作业时，控制向外轴4和压圈7之间的腔室27内注入压力油；需要制动时，控制将外轴4和压圈7之间的腔室27内的压力油排出。
芯轴10通过轴承与第二挡圈11连接，第二挡圈11与转接套8通过过盈配合连接。
当需要进行卷扬作业时，外轴4和压圈7之间的腔室27内被注入压力油，推动压圈7克服压簧的压力，向左移动，解除摩擦片组中动摩擦片9、静摩擦片26之间的相互压紧力，即制动解除，此时芯轴10开始旋转，油液在芯轴10离心力的作用下在油路中流动。动力由内花键连接套1输入，经芯轴10、一级太阳轮21输入到一级行星轮组中，再传递到二级太阳轮20上，经过二级行星轮组放大，传递到三级太阳轮23上，并通过三级行星轮组放大，最终把扭矩传递到内齿轮筒16上，并由内齿轮筒16输出。
当需要制动时反之，外轴4和压圈7之间的腔室减压。压簧压紧压圈7并使摩擦片组中动摩擦片9、静摩擦片26压紧，在摩擦力的作用下，芯轴10和外轴4的差动被阻止，行星齿轮组停止运动，内齿轮筒16上无动力输出。
当制动结束后，外部动力通过内花键连接套1输入到芯轴10带动其旋转，在离心力影响下，润滑油循环继续进行将刚刚发生的制动过程中产生的大量热量带走；
具体来说，制动结束后，在芯轴10旋转时，油液在芯轴10的油管中会产生离心力，这个离心力为油路中的油提供了流动所需的压力。离心力方向如图3箭头所示。此时，油液会按照图4中箭头所示方向沿外轴油路、油管、油路盘油路、芯轴油路、腔室27进行循环流动，油液此时起到润滑散热作用，外轴油路中的油通过油管14流向油路盘2，并通过芯轴10的油路环28，油路环28为轴表面环切的凹槽，并通过油路环中的4个小孔流入芯轴10外圆周中设置的多条平行第二油路中，进而流回摩擦片所在腔室27中。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种卷扬机湿式传动、制动一体装置，其特征在于，包括润滑油路、传动机构、制动机构和液压控制机构；
制动机构包括芯轴(10)、外轴(4)、摩擦片组，摩擦片组包括动摩擦片(9)、静摩擦片(26)，动摩擦片(9)、静摩擦片(26)分别包含多个摩擦片并交替设置，摩擦片组以花键形式与芯轴(10)、外轴(4)连接，外轴(4)是固定轴；
润滑油路包括外轴油路、油路盘油路、芯轴油路，外轴油路是与外轴(4)的轴向平行的若干条第一油路，该第一油路呈圆周阵列均匀设置在外轴(4)中，油路盘油路包括若干条呈圆周辐射状设置在圆盘状的油路盘中，油路盘的圆心位置开设通孔，芯轴的一端插入该通孔和该通孔滑动配合，油路盘油路贯通该通孔和油路盘的外圆周，油路盘外圆周的油路通过油管(14)与外轴油路连通；芯轴油路设置在芯轴(10)中，包括设置在芯轴(10)上的油路环(28)、若干条平行于芯轴(10)的轴向的第二油路，油路环(28)为设置在芯轴与油路盘配合位置的环形凹槽；第二油路连通了油路盘油路、油路环(28)、腔室(27)以及第一油路；
传动机构包括行星齿轮组、转接套(8)，外部动力由内花键连接套(1)输入，传递到芯轴(10)，芯轴(10)动力传递到行星齿轮组，通过行星齿轮组对扭矩的放大，最终把扭矩传递到内齿轮筒(16)上，最终实现外轴(4)和内齿轮筒(16)的差动，动力由内齿轮筒(16)输出；
液压控制机构用于在需要进行卷扬作业时，控制向外轴(4)和压圈(7)之间的腔室(27)内注入压力油；需要制动时，控制将外轴(4)和压圈(7)之间的腔室(27)内的压力油排出。
2.根据权利要求1所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，其特征在于，芯轴(10)通过轴承与第二挡圈(11)连接，第二挡圈(11)与转接套(8)通过过盈配合连接。
3.根据权利要求1所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，其特征在于，当需要进行卷扬作业时，外轴(4)和压圈(7)之间的腔室(27)内被注入压力油，推动压圈(7)克服压簧的压力，向左移动，解除摩擦片组中动摩擦片(9)、静摩擦片(26)之间的相互压紧力，即制动解除，此时芯轴(10)开始旋转，油液在芯轴(10)离心力的作用下在油路中流动；动力由内花键连接套(1)输入，经芯轴(10)、一级太阳轮(21)输入到一级行星轮组中，再传递到二级太阳轮(20)上，经过二级行星轮组放大，传递到三级太阳轮(23)上，并通过三级行星轮组放大，最终把扭矩传递到内齿轮筒(16)上，并由内齿轮筒(16)输出。
4.根据权利要求1所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，其特征在于，当需要制动时，外轴(4)和压圈(7)之间的腔室减压；压簧压紧压圈(7)并使摩擦片组中动摩擦片(9)、静摩擦片(26)压紧，在摩擦力的作用下，芯轴(10)和外轴(4)的差动被阻止，行星齿轮组停止运动，内齿轮筒(16)上无动力输出。
5.根据权利要求1所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，其特征在于，摩擦片(9)与芯轴(10)、静摩擦片(26)与外轴(4)分别通过花键连接。
6.根据权利要求1所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，其特征在于，行星齿轮组包括三级行星轮组，每级行星轮组包括一个太阳轮、三个行星轮和一个行星架；上一级的行星架和下一级的太阳轮以花键连接；芯轴(10)通过轴承与第二挡圈(11)连接，第二挡圈(11)与转接套(8)通过过盈配合连接，转接套(8)与外轴(4)通过过盈配合或者花键连接，芯轴(10)和行星齿轮组的太阳轮轴通过花键连接，外部动力由内花键连接套(1)输入，传递到芯轴(10)，芯轴(10)动力首先传递到太阳轮轴，通过太阳轮轴传递到一级太阳轮(21)，一级太阳轮(21)将动力输入到一级行星轮(19)，再由一级行星轮(19)传递到二级太阳轮(20)上，经过二级行星轮组放大，传递到三级太阳轮(23)上，三级行星轮(15)的轴与转接套通过轴承连接，并且转接套(8)和外轴(4)是固定的，这样通过行星齿轮组对扭矩的放大，最终把扭矩传递到内齿轮筒(16)上，最终实现外轴(4)和内齿轮筒(16)的差动，动力由内齿轮筒(16)输出。
7.根据权利要求1所述的卷扬机湿式传动、制动一体装置，其特征在于，动摩擦片(9)与压圈(7)直接接触，压圈(7)通过周向阵列压簧与第一挡圈(6)连接；第一挡圈(6)通过挡圈卡圈(5)进行定位；挡圈卡圈(5)安装后，盖上盖环(3)，起到防尘的作用；动摩擦片(9)的右侧与第二挡圈(11)接触，通过第二挡圈(11)进行定位。
8.根据权利要求1所述的一种卷扬机湿式传动、制动一体装置，其特征在于：所述制动机构处于常闭状态。
9.根据权利要求1所述的一种卷扬机湿式传动、制动一体装置，其特征在于：动摩擦片、静摩擦片进行表面织构，在摩擦片表面加工出具有一定尺寸和排列的凹坑或微小沟槽的点阵。
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