CN106976813A - 一种绞盘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绞盘，包括传动轴、下级中心轮、上级行星架、下级行星轮右支架以及工位控制机构，上级行星架上设置有凸筒内齿轮，上级行星架设置有上级内齿轮，下级行星轮右支架设置有下级内齿轮，其特征在于：下级中心轮上套设有连接环，连接环左端相抵于下级中心轮外壁上，连接环的右端与上级行星架的外端之间设置有一弹簧，在传动轴位于左端位置时，连接环同时与下级内齿轮和凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮右端与上级内齿轮存在间隙；在传动轴位于中间位置时，连接环只与凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮右端与上级内齿轮存在间隙；在传动轴位于右端位置时，连接环只与凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮右端与上级内齿轮相互啮合。

Description

一种绞盘
技术领域
本发明涉及一种绞盘。
背景技术
绞盘(Winch)是带有动力、减速、制动装置的绞缆筒，在动力驱动下能卷绕但且可储存绳索的机械，也指转动轴线与甲板垂直的绞车，是车辆、船只的自我保护及牵引装置，可在雪地、沼泽、沙漠、海滩、泥泞山路等恶劣环境中进行自救和施救，并可在其它条件下，进行清障、拖拉物品、安装设施等作业，是军警、石油、水文、环保、林业、交通、公安、边防、消防及其它户外运动不可缺少的安全装置。主要用于越野汽车、农用汽车、ATV全地形车、游艇、消防救援车、道路清障车以及其它专用汽车、特种车辆。
现有专利号为ZL201310063776.3的中国发明专利公开了《绞盘装置》，该绞盘装置包括动力组件、传动轴、减速机构、离合机构、卷扬筒，动力组件传动连接传动轴，传动轴穿过所述卷扬筒传动连接减速机构，减速机构通过离合机构传动连接卷扬筒；其特征在于所述传动轴一端与所述动力组件输出端呈滑动插接配合，且传动轴该端与动力组件输出端之间设有复位弹簧，复位弹簧套接于所述传动轴，复位弹簧一端与所述动力组件输出端相抵，另一端与传动轴轴部连接的挡圈相抵；所述离合机构包括一个与所述传动轴另一端相抵并可推动所述传动轴轴向滑动的推动组件，以及一个旋转定位于传动轴上可随传动轴轴向滑动而传动连接所述减速机构和所述卷扬筒的传动件。
随着绞盘的发展，出现能够进行调速的绞盘，实现绞盘高速、低速和空挡的切换。例如，专利号为ZL201610473915.3的中国发明专利公开了《电动双速绞盘及其工作方法》，其中，装置包括电机、传动轴、卷扬筒、一级行星轮组件、二级行星轮组件、三级行星轮组件，所述二级行星轮组件与三级行星轮组件之间设有随传动轴一并移动的花键和三级中心轮，且花键随传动轴移动形成三种工位状态，状态一：花键传动连接二级行星轮支架与三级行星轮支架，状态二：花键仅传动连接二级行星轮支架，状态三：花键传动连接二级行星轮支架与三级行星轮组件的三级中心轮，且三级中心轮套接有对花键起推动及复位作用的弹簧；其工作方法为：通过工位控制机构带动传动轴轴向运动，从而带动花键在上述工位状态间切换，对应实现绞盘高速、低速工作。然而，由于上述专利的花键连接二级行星轮组件、三级行星轮组件和三级中心轮，在工位切换过程中，花键如果出现切换不完全，容易造成行星减速器卡死，损坏绞盘内部结构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种绞盘，保证绞盘不同工位的准确、流畅切换，工位切换的可靠性高。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种绞盘，包括传动轴、套设于该传动轴上的下级中心轮、套设于该下级中心轮上的上级行星架、位于上级行星架外侧的下级行星轮右支架以及推动所述传动轴轴向移动的工位控制机构，所述下级中心轮定位旋转于传动轴上，所述上级行星架外端面上延伸有一凸筒，该凸筒的内壁上设置有凸筒内齿轮，所述上级行星架中心处设置有与所述下级中心轮相适配的上级内齿轮，所述下级行星轮右支架中心处设置有下级内齿轮，其特征在于：所述下级中心轮上套设有一连接环，该连接环左端相抵于所述下级中心轮外壁上，所述连接环的右端与所述上级行星架的外端之间设置有一弹簧，所述连接环的外壁上设置有与所述凸筒内齿轮相适配的连接环外齿轮，所述传动轴具有三种状态，所述下级中心轮、下级行星轮右支架、上级行星架和连接环的轴向位置关系满足，在传动轴位于左端位置时，连接环同时与下级内齿轮和凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮右端与上级内齿轮存在间隙；在传动轴位于中间位置时，连接环只与凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮右端与上级内齿轮存在间隙；在传动轴位于右端位置时，连接环只与凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮右端与上级内齿轮相互啮合。
作为改进，所述连接环左端在所述下级中心轮外壁上的相抵方式有多种，第一种，所述下级中心轮外壁上设置有一轴肩，所述连接环的左端抵靠于该轴肩上；第二种，所述下级中心轮外壁上设置有一定位环，所述连接环的左端抵靠于该定位环上。
再改进，所述连接环的右端面上形成有第一凸环，所述上级行星架的外壁上形成有第二凸环，所述弹簧的两端套设于第一凸环和第二凸环上。弹簧两端的内圈分别卡设于第一凸环和第二凸环之上，将弹簧的两端进行了固定，提高了弹簧的安装可靠性。
再改进，所述工位控制机构为，所述传动轴的左端设置有与电机连接的逆止式离合器，所述传动轴的外壁上设置有卡环，所述卡环和逆止式离合器之间设置有压紧弹簧，所述传动轴的右端设置有一调位组件，该调位组件包括拨手、与该拨手固定连接的拨叉、与传动轴右端相抵的离合座以及推动离合座轴向移动的旋转坡道，所述拨叉和离合座之间为插接配合且同步旋转，所述旋转坡道包括推动传动轴向左移动的凸坡道、使得传动轴保持中间位置的平坡道以及使得传动轴在压紧弹簧作用下向右移动至右端的凹坡道，所述平坡道具有两个且相对布置，所述凸坡道和凹坡道位于平坡道之间。转动拨手，拨叉带动离合座同步旋转，在旋转坡道的作用下，当离合座与旋转坡道上的凸坡道相抵时，离合座推动传动轴向左移动压缩压紧弹簧，传动轴处于向左移动的状态；当离合座与旋转坡道上的平坡道接触时，传动轴则处于中间位置的状态；当离合座接触于旋转坡道上的凹坡道时，传动轴在压紧弹簧的作用下向右移动，传动轴处于右移动的状态。
再改进，所述传动轴上位于下级中心轮一侧并靠有传动花键，所述传动轴上相对设置有两个挡圈，所述传动花键和下级中心轮限位于所述两个挡圈之间。两个挡圈实现对传动花键和下级中心轮进行限位。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在下级中心轮外设置一连接环，利用一弹簧将连接环压紧在下级中心轮和上级行星架外壁之间，工位控制机构调节传动轴的移动，使得绞盘处于不同的工位之下，本发明在上级行星架和下级行星轮右支架空间中连接环和弹簧的设计结构，在传动轴位于左端位置时，连接环同时与下级内齿轮和凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮右端与上级内齿轮存在间隙，绞盘处于高速工位；在传动轴位于中间位置时，连接环只与凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮右端与上级内齿轮存在间隙，绞盘处于空挡工位；在传动轴位于右端位置时，连接环只与凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮右端与上级内齿轮相互啮合，绞盘处于低速工位，只需保证下级中心轮、下级行星轮右支架、上级行星架和连接环的轴向位置关系，即可实现绞盘不同工位之间的的准确、流畅切换，工位切换的可靠性高。
附图说明
图1是本发明实施例中绞盘处于高速工位状态下的整体结构示意图；
图2是本发明实施例中绞盘处于高速工位状态下的结构示意图；
图3是本发明实施例中绞盘处于空挡工位状态下的结构示意图；
图4是本发明实施例中绞盘处于低速工位状态下的结构示意图；
图5是本发明实施例中绞盘的分解结构示意图；
图6是图5中连接环、下级中心轮和传动轴的分解结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至6所示，本实施中的绞盘，包括电机7、传动轴4、传动花键61、绞缆筒6、挡圈41、减速传动箱71、连接环8、弹簧9、多级行星轮组件和工位控制机构5。
其中，电机7设置于绞缆筒6的一端，减速传动箱71设置于绞缆筒6的另一端，传动轴4一端设置于电机7的输出轴上，传动轴4穿过绞缆筒6，传动轴4的另一端伸至减速传动箱71内部，用于推动所述传动轴4轴向移动的工位控制机构5位于减速传动箱71的外端，多级行星轮组件设置于减速传动箱71内。所述多级行星轮组件至少包括有两级行星轮组件，可以是三级行星轮组件或者是四行星轮组件。在本发明实施例中以三级行星轮组件进行介绍，三级行星轮组件分别是一级行星轮组件1、二级行星轮组件2和三级行星轮组件3，传动轴4的另一端通过一级中心轮传动连接一级行星轮组件1，一级行星轮组件1、二级行星轮组件2和三级行星轮组件3依次连接形成减速传动，其中，一级行星轮组件1和二级行星轮组件2之间通过现有常规连接形成二级减速传动，二级行星轮组件2和三级行星轮组件3之间则采用本发明涉及的传动结构。需要说明的是，在本实施例中，上述的上级行星架指的是二级行星轮组件2中的二级行星架21，上述的下级中心轮指的是三级行星轮组件3中的三级中心轮31，上述的下级行星轮右支架指的是三级行星轮组件3中的三级行星轮右支架32。
在本发明实施例中，二级行星轮组件2和三级行星轮组件3之间的传动结构。具体为，传动轴4上相对设置有两个挡圈41，在该两个挡圈41之间套设有三级中心轮31和传动花键61，该传动花键61与绞缆筒6传动连接，用于带动绞缆筒6转动，优选地，该传动花键61为矩形花键，三级中心轮31和传动花键61分别定位旋转于传动轴4上，三级行星轮右支架32套设于三级中心轮31之上，三级行星轮左支架33套设于传动花键61之上并与传动花键61啮合，在三级行星轮左支架33和三级行星轮右支架32之间设置有三级行星轮34，三级行星轮34与三级中心轮31啮合，另外，二级行星架21套设于三级中心轮31之上，在二级行星架21外端面上延伸有一凸筒211，该凸筒211的内壁上设置有凸筒内齿轮，二级行星架21中心处设置有与三级中心轮31相适配的上级内齿轮，三级行星轮右支架32中心处设置有下级内齿轮，三级中心轮31上套设有一连接环8，该连接环8左端相抵于三级中心轮31外壁上，其中，连接环8左端在三级中心轮31外壁上的相抵方式有多种，第一种，三级中心轮31外壁上设置有一轴肩311，连接环8的左端抵靠于该轴肩311上；第二种，三级中心轮31外壁上设置有一定位环，连接环8的左端抵靠于该定位环上，所述连接环8的右端与上述二级行星架21的外端之间设置有一弹簧9，为了提高弹簧9的安装可靠性，连接环8的右端面上形成有第一凸环81，所述二级行星架21的外壁上形成有第二凸环，所述弹簧9的两端套设于第一凸环81和第二凸环上，这样弹簧9两端的内圈分别卡设于第一凸环81和第二凸环之上，实现将弹簧9的两端进行了固定，所述连接环8的外壁上设置有与所述凸筒内齿轮相适配的连接环外齿轮，在工位控制机构5的作用下，所述传动轴4具有三种状态，所述三级中心轮31、三级行星轮右支架32、二级行星架21和连接环8的轴向位置关系满足，在传动轴4位于左端位置时，连接环8同时与下级内齿轮和凸筒内齿轮相啮合，三级中心轮31右端与上级内齿轮存在间隙；在传动轴4位于中间位置时，连接环8只与凸筒内齿轮相啮合，三级中心轮31右端与上级内齿轮存在间隙；在传动轴4位于右端位置时，连接环8只与凸筒内齿轮相啮合，三级中心轮31右端与上级内齿轮相互啮合。
由于本发明所述的工位控制机构5为常规的工位变换机构，在本发明实施例中只对工位控制机构做简要说明，具体为，所述传动轴4的左端设置有与电机7连接的逆止式离合器51，所述传动轴4的外壁上设置有卡环53，所述卡环53和逆止式离合器51之间设置有压紧弹簧52，所述传动轴4的右端设置有一调位组件，该调位组件包括拨手54、与该拨手54固定连接的拨叉55、与传动轴4右端相抵的离合座56以及推动离合座56轴向移动的旋转坡道57，所述拨叉55和离合座56之间为插接配合且同步旋转，所述旋转坡道57包括推动传动轴4向左移动的凸坡道、使得传动轴4保持中间位置的平坡道以及使得传动轴4在压紧弹簧52作用下向右移动至右端的凹坡道，所述平坡道具有两个且相对布置，所述凸坡道和凹坡道位于平坡道之间。转动拨手54，拨叉55带动离56合座同步旋转，在旋转坡道57的作用下，当离合座56与旋转坡道57上的凸坡道相抵时，离合座56推动传动轴4向左移动压缩压紧弹簧52，传动轴4处于向左移动的状态；当离合座56与旋转坡道57上的平坡道接触时，传动轴4则处于中间位置的状态；当离合座56接触于旋转坡道57上的凹坡道时，传动轴4在压紧弹簧52的作用下向右移动，传动轴4处于右移动的状态。
现对本发明的绞盘的高速、空挡和低速三种工况进行说明。
如图3所示，绞盘处于空挡状态，离合座56与旋转坡道57上的平坡道接触，传动轴4则处于中间位置的状态，连接环8只与凸筒内齿轮相啮合，三级中心轮31右端与上级内齿轮存在间隙，电机7转动，带动一级中心轮转动，一级中心轮驱动了一级行星轮组件1，一级行星轮组件1带动二级行星轮组件2，其中，二级行星轮组件2中的二级行星架21转动，二级行星架21转动带动连接环8转动，由于连接环8与三级中心轮31之间采用的是转动连接，连接环8只能在三级中心轮31外壁上打转，不能把传动力传递给三级中心轮31、三级行星轮右支架32，绞缆筒6静止。
当拨手54正转时，离合座56推动传动轴4向左移动，传动轴4带动连接环8向三级行星轮右支架32靠近，在弹簧9弹力的作用下，连接环8压紧于三级行星轮右支架32的外壁上，随着连接环8跟随二级行星架21的转动，当连接环8上的连接环外齿轮与三级行星轮右支架32上的下级内齿轮的齿槽对齐时，连接环8被推入下级内齿轮内且与该下级内齿轮啮合，此时，离合座56与旋转坡道57上的凸坡道接触，在此状态下，连接环8的转动带动了三级行星轮右支架32的转动，三级行星轮右支架32带动三级行星轮34，三级行星轮34带动三级行星轮左支架33运动，三级行星轮左支架33带动传动花键转61动，传动花键61带动了绞缆筒6的转动，此时，绞盘处于高速工作状态，如图3所示。
当拨手反转时，离合座56从旋转坡道57上的平坡道向凹坡道运动，在压紧弹簧52的作用下，传动轴4向右移动，三级中心轮31上推动连接环8向二级行星架21方向移动，与连接环8接触的弹簧9被压紧，此处，压紧弹簧52的弹力大于与连接环8接触的弹簧9的弹力，三级中心轮31右端面压紧于二级行星架21的上级内齿轮端面上，随着二级行星架21的转动，当三级中心轮31与二级行星架21的上级内齿轮齿槽对齐时，压紧弹簧52将三级中心轮31推入上级内齿轮内且与该上级内齿轮啮合，之后，离合座56与旋转坡道57上的凹坡道接触，在此状态下，二级行星架21带动三级中心轮31转动，该三级中心轮31带动三级行星轮34转动，三级行星轮34带动三级行星轮左支架33转动，三级行星轮左支架33带动传动花键61转动，传动花键61带动了绞缆筒6的转动，此时，绞盘处于低速工作状态，如图4所示。
综上，本发明在三级中心轮31外设置一连接环8，利用一弹簧9将连接环8压紧在三级中心轮31和二级行星架21外壁之间，工位控制机构5调节传动轴的移动，使得绞盘处于不同的工位之下，本发明在二级行星架21和三级行星轮右支架32空间中连接环8和弹簧9的设计结构，在传动轴4位于左端位置时，连接环8同时与下级内齿轮和凸筒内齿轮相啮合，三级中心轮31右端与上级内齿轮存在间隙，绞盘处于高速工位；在传动轴4位于中间位置时，连接环8只与凸筒内齿轮相啮合，三级中心轮31右端与上级内齿轮存在间隙，绞盘处于空挡工位；在传动轴4位于右端位置时，连接环8只与凸筒内齿轮相啮合，三级中心轮31右端与上级内齿轮相互啮合，绞盘处于低速工位，只需保证三级中心轮31、三级行星轮右支架32、二级行星架21和连接环8的轴向位置关系，即可实现绞盘不同工位之间的的准确、流畅切换，工位切换的可靠性高。

Claims (6)

1.一种绞盘，包括传动轴(4)、套设于该传动轴(4)上的下级中心轮(31)、套设于该下级中心轮(31)上的上级行星架(21)、位于上级行星架(21)外侧的下级行星轮右支架(32)以及推动所述传动轴(4)轴向移动的工位控制机构(5)，所述下级中心轮(31)定位旋转于传动轴(4)上，所述上级行星架(21)外端面上延伸有一凸筒(211)，该凸筒(211)的内壁上设置有凸筒内齿轮，所述上级行星架(21)中心处设置有与所述下级中心轮(31)相适配的上级内齿轮，所述下级行星轮右支架(32)中心处设置有下级内齿轮，其特征在于：所述下级中心轮(31)上套设有一连接环(8)，该连接环(8)左端相抵于所述下级中心轮(31)外壁上，所述连接环(8)的右端与所述上级行星架(21)的外端之间设置有一弹簧(9)，所述连接环(8)的外壁上设置有与所述凸筒内齿轮相适配的连接环外齿轮，所述传动轴(4)具有三种状态，所述下级中心轮(31)、下级行星轮右支架(32)、上级行星架(21)和连接环(8)的轴向位置关系满足，在传动轴(4)位于左端位置时，连接环(8)同时与下级内齿轮和凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮(31)右端与上级内齿轮存在间隙；在传动轴(4)位于中间位置时，连接环(8)只与凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮(31)右端与上级内齿轮存在间隙；在传动轴(4)位于右端位置时，连接环(8)只与凸筒内齿轮相啮合，下级中心轮(31)右端与上级内齿轮相互啮合。
2.根据权利要求1所述的绞盘，其特征在于：所述下级中心轮(31)外壁上设置有一轴肩(311)，所述连接环(8)的左端抵靠于该轴肩(311)上。
3.根据权利要求1所述的绞盘，其特征在于：所述下级中心轮(31)外壁上设置有一定位环，所述连接环(8)的左端抵靠于该定位环上。
4.根据权利要求2所述的绞盘，其特征在于：所述连接环(8)的右端面上形成有第一凸环(81)，所述上级行星架(21)的外壁上形成有第二凸环，所述弹簧(9)的两端套设于第一凸环(81)和第二凸环上。
5.根据权利要求4所述的绞盘，其特征在于：所述工位控制机构(5)为，所述传动轴(4)的左端设置有与电机(7)连接的逆止式离合器(51)，所述传动轴(4)的外壁上设置有卡环(53)，所述卡环(53)和逆止式离合器(51)之间设置有压紧弹簧(52)，所述传动轴(4)的右端设置有一调位组件，该调位组件包括拨手(54)、与该拨手(54)固定连接的拨叉(55)、与传动轴(4)右端相抵的离合座(56)以及推动离合座(56)轴向移动的旋转坡道(57)，所述拨叉(55)和离合座(56)之间为插接配合且同步旋转，所述旋转坡道(57)包括推动传动轴(4)向左移动的凸坡道、使得传动轴(4)保持中间位置的平坡道以及使得传动轴(4)在压紧弹簧(52)作用下向右移动至右端的凹坡道，所述平坡道具有两个且相对布置，所述凸坡道和凹坡道位于平坡道之间。
6.根据权利要求5所述的绞盘，其特征在于：所述传动轴(4)上位于下级中心轮(31)一侧并靠有传动花键(61)，所述传动轴(4)上相对设置有两个挡圈(41)，所述传动花键(61)和下级中心轮(31)限位于所述两个挡圈(41)之间。
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