CN107253678B - 一种结构紧凑的电动绞盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种结构紧凑的电动绞盘，解决电动绞盘的轴向尺寸大的问题，解决该问题的技术方案主要包括电机、减速机构、卷筒和离合器，减速机构包括分别设于卷筒两端的第一减速箱和第二减速箱，第一减速箱传动连接于电机，第二减速箱包括位于卷筒外侧的外置行星轮机构和位于卷筒内部的内置行星轮机构，内置行星轮机构连接于卷筒，外置行星轮机构包括外置齿圈、外置行星轮、外置行星架和外置太阳轮，外置太阳轮传动连接于第一减速箱，外置行星架连接于内置行星轮机构，离合器设于第二减速箱上并控制外置齿圈与第二减速箱的箱体连接与分离。本发明中第二减速箱充分利用卷筒内部的闲置空间，减小了电动绞盘的外廓尺寸。

Description

一种结构紧凑的电动绞盘

技术领域

本发明涉及一种结构紧凑的电动绞盘。

背景技术

电动绞盘作为牵引装置主要包括电机、减速装置和卷筒，电机的输出轴与减速装置的输入轴连接，减速装置的输出端与卷筒连接，现有的电动绞盘一般将电机、减速器和卷筒沿卷筒的旋转中心线依次分布，其电动绞盘的轴向尺寸长，安装空间受限，限制了电动绞盘的使用范围。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种结构紧凑的电动绞盘，充分利用卷筒内部的闲置空间，减小了电动绞盘的外廓尺寸。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种结构紧凑的电动绞盘，包括电机、减速机构、卷筒和离合器，卷筒外侧设有支撑卷筒的支架，所述减速机构包括分别设于卷筒两端的第一减速箱和第二减速箱，第一减速箱传动连接于电机，第二减速箱包括位于卷筒外侧的外置行星轮机构和位于卷筒内部的内置行星轮机构，内置行星轮机构连接于卷筒，外置行星轮机构包括外置齿圈、外置行星轮、外置行星架和外置太阳轮，外置太阳轮传动连接于第一减速箱，外置行星架连接于内置行星轮机构，离合器设于第二减速箱上并控制外置齿圈与第二减速箱的箱体连接与分离。

进一步的，所述卷筒内设有传动轴，传动轴的一端连接于第一减速箱的输出轴，传动轴的另一端穿过内置行星轮机构连接于外置太阳轮。

进一步的，所述内置行星轮机构包括依次传动连接的第一行星轮组件、第二行星轮组件和第三行星轮组件，第一行星轮组件包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，第一太阳轮连接于外置行星架，第二行星轮组件包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，第二太阳轮连接于第一行星架，第三行星轮组件包括第三太阳轮、第三行星架和第三齿圈，第三太阳轮连接于第二行星架，第三行星架与卷筒传动连接。

进一步的，所述第二减速箱还包括固定于支架的齿圈主体，第一齿圈、第二齿圈和第三齿圈均设于齿圈主体上。

进一步的，所述卷筒内设有卷筒齿轮，齿圈主体远离外置行星轮机构的一端设有第二端盖，第三行星架上设有中心齿轮，中心齿轮穿过第二端盖与卷筒齿轮啮合。

进一步的，所述第二减速箱包括连接于支架的第一端盖，外置行星轮机构置于第一端盖内侧，第一端盖的外周侧面设有通孔，外置齿圈的外周侧面设有离合孔，离合器包括与通孔滑动连接的销轴，销轴沿通孔滑入离合孔限制外置齿圈周向转动。

进一步的，所述离合器还包括手柄、连接于第一端盖的轴套和套装于轴套顶部的罩壳，销轴从下至上穿过轴套并伸出轴套的顶部，手柄横向穿过罩壳插接于伸出轴套的销轴，轴套的顶部设有第一接触面和第二接触面，第一接触面高于第二接触面，转动手柄使手柄与第一接触面或第二接触面抵触。

进一步的，所述销轴外侧套设有压簧，压簧一端抵触于轴套的内壁、另一端抵触于销轴的台阶上。

进一步的，所述电机的输出轴与卷筒的旋转中心线平行，电机和卷筒位于第一减速箱的同一侧。

进一步的，所述电机为锥形转子制动电机。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：

1、首先，第一减速箱和第二减速箱分别设有卷筒的两端，从而卷筒两端均承重，利于维持卷筒两端的平衡，避免卷筒一端过轻导致收放绳受力发生倾翻；其次，第二减速箱中的内置行星轮机构置于卷筒内部，充分利用卷筒内部的闲置空间，提高了整个电动绞盘的空间利用率，从而减小了电动绞盘的外廓尺寸，适用范围更广，同时，外置行星轮机构通过内置行星轮机构带动卷筒转动，多个行星轮机构传动连接不仅传动的稳定性高，而且传动比快速增大，保证卷筒低速收绳，外置行星轮机构和内置行星轮机构直联且位于同一减速箱中，同心度好；最后，外置行星轮机构置于卷筒外侧，利于离合器的安装，当操作离合器使外置齿圈与第二减速箱的箱体分离时，外置齿圈自由转动，卷筒空转实现空载放绳，当操作离合器使外置齿圈与第二减速箱的箱体连接时，外置齿圈固定，电机通过第一减速箱和第二减速箱带动卷筒转动，实现卷筒负载收绳，整各离合操作过程中，外置齿圈位置不变，减小了第二减速箱内齿轮在离合过程中的活动空间，进一步减小了第二减速箱在卷筒中心线上的尺寸，利于整个电动绞盘的结构更加紧凑。

2、传动轴的另一端穿过内置行星轮机构连接于外置太阳轮，充分利用卷筒内部的闲置空间，促进第一减速箱与外置行星轮机构顺利地传动连接，保证内置行星轮机构与外置行星轮机构同轴设置。

3、内置行星轮机构中上一级行星轮组件的行星架带动下一级行星轮组件的太阳轮，降速比大，第一行星轮组件、第二行星轮组件和第三行星轮组件依次传动连接，形成内置行星轮机构内的三级降速，利于卷筒的低速收绳。

4、销轴沿外置齿圈的径向滑动控制外置齿圈与第一端盖的连接与分离，外置齿圈在轴向上的位置不变，减小了第二减速箱在卷筒旋转中心线上的长度，同时，外置齿圈与外置行星轮始终保持啮合状态，离合过程中的外置行星轮机构内的振动和噪音小，离合操作更加省力。

5、电机的输出轴与卷筒的旋转中心线平行，电机和卷筒位于第一减速箱的同一侧。电机、卷筒和两个减速箱横向并列布置，减小了整个绞盘装置在卷筒旋转中心线上的尺寸，降低了电动绞盘的安装空间需求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为实施例一中电动绞盘的结构图；

图2为实施例一中电动绞盘的剖视图；

图3为实施例一中电动绞盘的爆炸图；

图4为实施例一中电动绞盘在第二减速箱处的剖视图；

图5为实施例一中外置行星轮机构的爆炸图；

图6为实施例一中离合器的剖视图；

图7为实施例一中轴套的结构图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例提供一种结构紧凑的电动绞盘，如图1至图3所示，包括电机1、减速机构、卷筒2和离合器3，卷筒2外侧设有支撑卷筒2的支架4，所述减速机构包括第一减速箱5和第二减速箱6，第一减速箱5和第二减速箱6均固定于支架4上且分别设于卷筒2的两端，第一减速箱5传动连接于电机1，第二减速箱6包括位于卷筒2外侧的外置行星轮机构61和位于卷筒2内部的内置行星轮机构62，内置行星轮机构62连接于卷筒2，外置行星轮机构61包括外置齿圈611、外置行星轮612、外置行星架613和外置太阳轮614，外置太阳轮614传动连接于第一减速箱5，外置行星架613连接于内置行星轮机构62，离合器3设于第二减速箱6上并控制外置齿圈611与第二减速箱6的箱体连接与分离。

首先，第一减速箱5和第二减速箱6分别设有卷筒2的两端，从而卷筒2两端均承重，利于维持卷筒2两端的平衡，避免卷筒2一端过轻导致收放绳受力发生倾翻；其次，第二减速箱6中的内置行星轮机构62置于卷筒2内部，充分利用卷筒2内部的闲置空间，提高了整个电动绞盘的空间利用率，从而减小了电动绞盘的外廓尺寸，适用范围更广，同时，外置行星轮机构61通过内置行星轮机构62带动卷筒2转动，多个行星轮机构传动连接不仅传动的稳定性高，而且传动比快速增大，保证卷筒2低速收绳，外置行星轮机构61和内置行星轮机构62直联且位于同一减速箱中，同心度好；最后，外置行星轮机构61置于卷筒2外侧，利于离合器3的安装，当操作离合器3使外置齿圈611与第二减速箱6的箱体分离时，外置齿圈611自由转动，卷筒2空转实现空载放绳，当操作离合器3使外置齿圈611与第二减速箱6的箱体连接时，外置齿圈611固定，电机1通过第一减速箱5和第二减速箱6带动卷筒2转动，实现卷筒2负载收绳，整各离合操作过程中，外置齿圈611位置不变，减小了第二减速箱6内齿轮在离合过程中的活动空间，进一步减小了第二减速箱6在卷筒2中心线上的尺寸，利于整个电动绞盘的结构更加紧凑。

卷筒2内设有传动轴7，传动轴7的一端连接于第一减速箱的输出轴50，传动轴7的另一端穿过内置行星轮机构62连接于外置太阳轮614，充分利用卷筒2内部的闲置空间，促进第一减速箱5与外置行星轮机构61顺利地传动连接，保证内置行星轮机构62与外置行星轮机构61同轴设置。

结合图4，本实施例中，内置行星轮机构62包括依次传动连接的第一行星轮组件621、第二行星轮组件622和第三行星轮组件623，第一行星轮组件621包括第一太阳轮621a、第一行星架621b、第一行星轮621c和第一齿圈621d，第一太阳轮621a连接于外置行星架613，利于提高外置行星轮机构61与第一行星轮组件621之间的传动比；第二行星轮组件622包括第二太阳轮622a、第二行星架622b、第二行星轮622c和第二齿圈622d，第二太阳轮622a连接于第一行星架621b，利于提高第一行星轮组件621与第二行星轮组件622之间的传动比；第三行星轮组件623包括第三太阳轮623a、第三行星架623b、第三行星轮623c和第三齿圈623d，第三太阳轮623a连接于第二行星架622b，利于提高第二行星轮622c与第三行星轮组件623之间的传动比，第三行星架623b与卷筒2传动连接，利于提高第三太阳轮623a和卷筒2之间的传动比。第一行星轮组件621、第二行星轮组件622和第三行星轮组件623依次传动连接，形成内置行星轮机构62内的三级降速，利于卷筒2的低速收绳。

第二减速箱6还包括固定于支架4的齿圈主体63，第一齿圈621d、第二齿圈622d和第三齿圈623d均设于齿圈主体63上，方便第一齿圈621d、第二齿圈622d和第三齿圈623d的定位和安装。

卷筒2内设有卷筒齿轮21，齿圈主体63远离外置行星轮机构61的一端设有第二端盖64，第三行星架623b上设有中心齿轮623e，中心齿轮623e穿过第二端盖64与卷筒齿轮21内啮合，齿轮传动保证第三行星架623b与卷筒2传动之间的传递效率和平稳性，也节省卷筒2内部空间。第二端盖64将齿圈主体63的端面封闭，避免第一行星轮组件621、第二行星轮组件622和第三行星轮组件623内润滑剂的外漏，利于形成一个良好的润滑环境，也避免卷筒2内的杂质进入，影响高速旋转的行星轮组件正常运转。

结合图5至图7，第二减速箱6包括连接于支架4的第一端盖65，外置行星轮机构61置于第一端盖65内侧，第一端盖65的外周侧面设有通孔651，外置齿圈611的外周侧面设有离合孔610，离合器3包括与通孔651滑动连接的销轴31，销轴31沿通孔651滑入离合孔610限制外置齿圈611周向转动。销轴31沿外置齿圈611的径向滑动控制外置齿圈611与第一端盖65的连接与分离，外置齿圈611在轴向上的位置不变，减小了第二减速箱6在卷筒2旋转中心线上的长度，同时，外置齿圈611与外置行星轮612始终保持啮合状态，离合过程中的外置行星轮机构61的振动和噪音小，离合操作更加省力。

离合器3还包括手柄32、连接于第一端盖65的轴套33和套装于轴套33顶部的罩壳34，销轴31从下至上穿过轴套33并伸出轴套33的顶部，手柄32横向穿过罩壳34插接于伸出轴套33的销轴31，轴套33的顶部设有第一接触面331和第二接触面332，第一接触面331高于第二接触面332，转动手柄32使手柄32与第一接触面331或第二接触面332抵触。手柄32抵触于第一接触面331时销轴31与离合孔610分离，此时外置齿圈611处于自由浮动状态，实现了卷筒2的自由放绳，手柄32抵触于第二接触面332时销轴31插入离合孔610中，外置齿圈611周向上固定于第一端盖65上，此时电机1通过第一减速箱5和传动轴7带动外置太阳轮614转动，外置太阳轮614带动外置行星轮612绕外置太阳轮614的旋转中心线公转，由于外置行星轮612通过外置行星架613与内置行星轮机构62中的第一太阳轮621a连接，从而公转的外置行星轮612带动内置行星轮机构62运动，并最终带动卷筒2转动。手柄32分别与第一接触面331和第二接触面332配合实现离合器3的开闭，不仅保证收绳时电机1到卷筒2的传递效率，而且避免放绳时卷筒2带动电机1输出轴旋转而损坏电机1。

销轴31外侧套设有压簧35，压簧35一端抵触于轴套33的内壁、另一端抵触于销轴31的台阶上。手柄32从第一接触面331滑动到第二接触面332时，压簧35的弹力推动销轴31快速插入离合孔610中，避免销轴31与离合孔610未插接到位，保证电机1启动前外置齿圈611稳定地固定于第一端盖65上。

电机1的输出轴与卷筒2的旋转中心线平行，电机1和卷筒2位于第一减速箱5的同一侧。电机1、卷筒2和两个减速箱横向并列布置，减小了整个绞盘装置在卷筒2旋转中心线上的尺寸，降低了电动绞盘的安装空间需求。

电机1为锥形转子制动电机1。锥形转子制动电机1自带制动器，避免在电机1外侧另设制动系统，简化整个电动绞盘的结构，也进一步减小了整个电动绞盘在卷筒2旋转中心线上的尺寸；同时，锥形转子制动电机1自带的制动器的制动力矩大，制动效果好。

本实施例中，第一减速箱5包括第一齿轮51、第二齿轮52和第三齿轮53，第一齿轮51、第二齿轮52、第三齿轮53均为直齿，第一齿轮51和第三齿轮53均与第二齿轮52啮合，电机1的输出轴驱动第一齿轮51，第一减速箱的输出轴50的一端连接于第三齿轮53的中心、另一端通过联轴器70连接于传动轴7，实现电机1、第一减速箱5和传动轴7依次传动连接，同时，第一齿轮51、第二齿轮52和第三齿轮53的齿数依次变大，实现第一减速箱5内的降速。当然，第一齿轮51、第二齿轮52和第三齿轮53也可以为斜齿或人字齿。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (9)

1.一种结构紧凑的电动绞盘，包括电机、减速机构、卷筒和离合器，卷筒外侧设有支撑卷筒的支架，其特征在于：所述减速机构包括分别设于卷筒两端的第一减速箱和第二减速箱，第一减速箱传动连接于电机，第二减速箱包括位于卷筒外侧的外置行星轮机构和位于卷筒内部的内置行星轮机构，内置行星轮机构连接于卷筒，外置行星轮机构包括外置齿圈、外置行星轮、外置行星架和外置太阳轮，外置太阳轮传动连接于第一减速箱，外置行星架连接于内置行星轮机构，离合器设于第二减速箱上并控制外置齿圈与第二减速箱的箱体连接与分离；

所述内置行星轮机构包括 依次传动连接的第一行星轮组件、第二行星轮组件和第三行星轮组件，第一行星轮组件包 括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，第一太阳轮连接于外置行星架，第二行星轮组件包 括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，第二太阳轮连接于第一行星架，第三行星轮组件包 括第三太阳轮、第三行星架和第三齿圈，第三太阳轮连接于第二行星架，第三行星架与卷筒 传动连接。

2.根据权利要求1所述的结构紧凑的电动绞盘，其特征在于：所述卷筒内设有传动轴，传动轴的一端连接于第一减速箱的输出轴，传动轴的另一端穿过内置行星轮机构连接于外置太阳轮。

3.根据权利要求1所述的结构紧凑的电动绞盘，其特征在于：所述第二减速箱还包括固定于支架的齿圈主体，第一齿圈、第二齿圈和第三齿圈均设于齿圈主体上。

4.根据权利要求3所述的结构紧凑的电动绞盘，其特征在于：所述卷筒内设有卷筒齿轮，齿圈主体远离外置行星轮机构的一端设有第二端盖，第三行星架上设有中心齿轮，中心齿轮穿过第二端盖与卷筒齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述的结构紧凑的电动绞盘，其特征在于：所述第二减速箱包括连接于支架的第一端盖，外置行星轮机构置于第一端盖内侧，第一端盖的外周侧面设有通孔，外置齿圈的外周侧面设有离合孔，离合器包括与通孔滑动连接的销轴，销轴沿通孔滑入离合孔限制外置齿圈周向转动。

6.根据权利要求5所述的结构紧凑的电动绞盘，其特征在于：所述离合器还包括手柄、连接于第一端盖的轴套和套装于轴套顶部的罩壳，销轴从下至上穿过轴套并伸出轴套的顶部，手柄横向穿过罩壳插接于伸出轴套的销轴，轴套的顶部设有第一接触面和第二接触面，第一接触面高于第二接触面，转动手柄使手柄与第一接触面或第二接触面抵触。

7.根据权利要求6所述的结构紧凑的电动绞盘，其特征在于：所述销轴外侧套设有压簧，压簧一端抵触于轴套的内壁、另一端抵触于销轴的台阶上。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的结构紧凑的电动绞盘，其特征在于：所述电机的输出轴与卷筒的旋转中心线平行，电机和卷筒位于第一减速箱的同一侧。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的结构紧凑的电动绞盘，其特征在于：所述电机为锥形转子制动电机。

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