CN108679124A - 一种减速机及其制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制动器，包括第一箱体、位于第一箱体一侧的第二箱体以及可转动的连接于第二箱体的齿轮装置，且第一箱体、第二箱体以及齿轮装置同轴设置，还包括可转动的安装于第一箱体与第二箱体、能够与齿轮装置配合连接的盘车装置，且盘车装置的旋转轴线平行于齿轮装置的旋转轴线。本发明还公开了一种包括上述制动器的减速机。该制动器可以实现扭矩放大以及手动盘车的功能，进而提高工作效率，消除安全隐患。

Description

一种减速机及其制动器

技术领域

本发明涉及制动器技术领域，特别涉及一种制动器。本发明还涉及一种包括上述制动器的减速机。

背景技术

制动器广泛应用于起重设备以及煤矿井下单轨吊起吊设备的减速机中。盘式制动器结构紧凑，单盘式制动器的制动转矩受径向尺寸的限制，制动转矩较小，因此，一般采用多盘式制动器来增加制动转矩，多盘式制动器在非制动状态下，内摩擦片一直随着转动部件旋转，在内、外摩擦片无法完全分离的情况下，内摩擦片始终与外摩擦片发生摩擦，从而导致摩擦片发热、耐磨层磨损严重，并且转速越高发热越明显、耐磨层磨损越严重，这样会进一步导致制动器性能下降以及设备的安全性能降低。

通常来说，单轨吊辅助运输系统中的起吊减速机是以单轨吊机车的液压系统为动力的，其制动器一般采用常闭式液压制动装置，但是，当该装置在突然失去外部动力(比如断电)以及其他突发状况下，悬挂着的重物只能在手动解除液压制动装置之后，靠重力下降至地面，然后在此过程中，制动器始终无法控制其下降的速度，且在发现放置位置不合适后无法实现手动起吊功能，不仅延误生产，而且处理不及时还有可能成为安全隐患。

因此，如何在失去外部动力以及其他突发状况下实现制动器的手动盘车功能，进而提高工作效率，消除安全隐患是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种制动器，该制动器可以实现扭矩放大以及手动盘车的功能，进而提高工作效率，消除安全隐患。本发明的另一目的是提供一种包括上述制动器的减速机。

为实现上述目的，本发明提供一种制动器，包括第一箱体、位于所述第一箱体一侧的第二箱体以及可转动的连接于所述第二箱体的齿轮装置，且所述第一箱体、所述第二箱体以及所述齿轮装置同轴设置，

还包括可转动的安装于所述第一箱体与所述第二箱体、能够与所述齿轮装置配合连接的盘车装置，且所述盘车装置的旋转轴线平行于所述齿轮装置的旋转轴线。

优选地，所述盘车装置包括盘车齿轮轴以及固设于所述盘车齿轮轴、用以与所述齿轮装置啮合的盘车齿轮。

优选地，所述盘车齿轮轴通过第一轴套安装于所述第一箱体，所述盘车齿轮轴通过第二轴套安装于所述第二箱体。

优选地，还包括设于所述盘车齿轮轴与所述第一轴套之间、用以保证密封性的密封圈。

优选地，还包括设于所述盘车齿轮轴与所述第二箱体之间、用以实现所述盘车齿轮轴轴向定位的第一弹簧装置，所述第一弹簧装置的一端固接于所述第二箱体，所述盘车齿轮轴靠近所述第二箱体的一端设有沿所述盘车齿轮轴的轴向开设、用以容置所述第一弹簧装置的第一盲孔，且所述第一盲孔的端部与所述第一弹簧装置的另一端相连。

优选地，还包括与所述盘车齿轮轴远离所述第二箱体的一端相连、用以带动所述盘车齿轮轴转动的盘车手柄，所述盘车齿轮轴远离所述第二箱体的一端设有横截面呈矩形的连接部，所述盘车手柄设有沿其厚度方向贯通、用以供所述连接部贯穿的通孔。

优选地，还包括与所述齿轮装置相连、用以实现制动的棘轮机构，所述棘轮机构包括棘爪转轴、铰接于所述棘爪转轴的棘爪以及与所述齿轮装置同轴设置、用以供所述棘爪伸入配合的棘轮。

优选地，所述棘爪连接有用以使其与所述棘轮紧密连接的第二弹簧装置以及与所述第二弹簧装置固接的限位块，所述第二弹簧装置的一端固接于所述棘爪，所述限位块设有沿其宽度方向开设、用以容置所述第二弹簧装置的第二盲孔，且所述第二盲孔的端部与所述第二弹簧装置的另一端相连。

优选地，还包括与所述第二箱体转动连接的转轴、固接于所述转轴的止退板以及能够与所述棘轮接触以挤压所述棘轮并使所述棘轮与所述转轴固定连接、用以当所述棘爪伸入所述棘轮的轮齿时防止所述转轴逆时针旋转的摩擦片，且所述摩擦片的一侧与所述止退板相连，所述摩擦片的另一侧具有能够与所述棘轮接触的锥型摩擦面。

本发明还提供一种减速机，包括上述任一项所述的制动器。

相对于上述背景技术，本发明所提供的制动器，在现有技术的基础上改进了制动器的结构，设计了盘车装置；具体来说，该制动器包括第一箱体、第二箱体以及齿轮装置，三者同轴设置，并且还设有盘车装置，盘车装置可转动的安装于第一箱体和第二箱体，并且能够和齿轮装置配合连接，盘车装置的旋转轴线平行于齿轮装置的旋转轴线；这样一来，通过盘车装置的旋转运动，进而可以与齿轮装置配合连接，一方面，盘车装置的旋转轴线与齿轮装置的旋转轴线平行设置可以保证制动器运行的稳定性与牢靠性，另一方面，增设的盘车装置可以实现制动器的扭矩放大的目的以及手动盘车的功能。

例如，在起吊装置中，当制动器失去外部动力时，制动器不再通过手动解除液压制动装置而使重物靠重力下降至地面，而是通过设计的盘车装置，使得盘车装置与齿轮装置配合连接，不仅能够控制重物的下降速度，而且可以实现手动的起吊功能，从而可以避免由于处理不及时导致引发安全事故的情况，防止延误生产，进而提高机器的工作寿命和工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种制动器的整体结构示意图；

图2为图1中A-A剖面结构示意图；

图3为图2中B-B剖面结构示意图；

图4为图2中C-C剖面结构示意图。

其中：

1-输入轴、2-第一箱体、3-第二箱体、4-转轴、51-第一键、52-第二键、6-摆动凸轮、7-驱动丝杠、8-密封垫、9-齿轮装置、10-通气帽、11-推力轴承、12-限位块、13-棘爪转轴、14-棘爪、15-棘轮、161-第一隔套、162-第二隔套、17-摩擦片、18-止退板、19-盘车装置、191-盘车齿轮轴、192-盘车齿轮、20-螺塞、21-盘车手柄、221-第一轴用挡圈、222-第二轴用挡圈、231-第一孔用挡圈、232-第二孔用挡圈、241-第一轴承、242-第二轴承、243-第三轴承、251-第一油封部件、252-第二油封部件、261-第一弹簧装置、262-第二弹簧装置、27-螺钉、281-第一轴套、282-第二轴套、29-弹簧垫圈、30-密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种制动器，该制动器可以实现扭矩放大以及手动盘车的功能，进而提高工作效率，消除安全隐患。本发明的另一核心是提供一种包括上述制动器的减速机。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1至图4，图1为本发明实施例公开的一种制动器的整体结构示意图；图2为图1中A-A剖面结构示意图；图3为图2中B-B剖面结构示意图；图4为图2中C-C剖面结构示意图。

在本发明提供的实施例中，制动器包括输入轴1、转轴4、第一箱体2、第二箱体3，其中，输入轴1通过第一轴承241安装在第一箱体2内，转轴4通过第二轴承242安装在第二箱体3内，转轴4通过第三轴承243安装于输入轴1，输入轴1与转轴4水平设置，且输入轴1、转轴4、第一箱体2、第二箱体3同轴设置；具体地说，在输入轴1靠近第二箱体3的一端，即左端，开设有安装槽，转轴4靠近第一箱体2的一端，即右端，通过第三轴承243安装于输入轴1的安装槽中，输入轴1的另一端通过第一轴承241安装在第一箱体2内，转轴4的另一端通过第二轴承242安装在第二箱体3内，这样一来，可以保证制动器的运行处于稳定状态。

第一轴承241和第二轴承242的数量可以设为两个，两个第一轴承241之间可以安装有第一隔套161，两个第二轴承242之间也可以安装第二隔套162。

当然，根据实际需要，第一轴承241、第二轴承242以及第三轴承243可以为深沟球轴承，深沟球轴承可用于高转速甚至极高转速的运行，而且非常耐用，无需经常维护，主要承受径向载荷，当然也可承受一定量的轴向载荷。

此外，为了进一步实现转轴4与输入轴1的轴向定位，还可以在转轴4与第二箱体3连接处设置第一孔用挡圈231，在转轴4与输入轴1的连接处设置第一轴用挡圈221，在输入轴1与第一箱体2的连接处设置第二孔用挡圈232；同时，可以在转轴4与第二箱体3连接的左侧末端位置设置第一油封部件251，在输入轴1与第一箱体2连接的右侧末端位置设置第二油封部件252，用来防止制动器内润滑油渗漏。

需要说明的是，第一箱体2设于第二箱体3的右侧，第一箱体2与第二箱体3通过螺钉27和弹簧垫圈29固定连接，且二者可以通过设置密封垫8保持箱体的密封性；位于第二箱体3的上、下两端分别装有通气帽10和螺塞20；当箱体内部的部件连续运转的情况下，温度会升高，部分润滑油会气化转变成为气体，为了不破坏箱体的油封或者连接处，可以在第二箱体3的上端安装通气帽10，从而平衡第一箱体2与第二箱体3内外部的大气压力。

为了达到制动器的制动功能，制动器设有摆动凸轮6、驱动丝杠7以及齿轮装置9；其中，摆动凸轮6通过第一键51固定连接于转轴4上，且摆动凸轮6设于第三轴承243的左侧位置，位于摆动凸轮6左侧的驱动丝杠7通过第二键52固定连接在转轴4上，并且驱动丝杠7的外圈与齿轮装置9的内圈螺纹旋合，这样一来，齿轮装置9可绕转轴4转动，且齿轮装置9、第一箱体2以及第二箱体3同轴设置，也就是说，位于左侧的第二箱体3的轴线与位于右侧的第一箱体2轴线以及齿轮装置9的旋转轴线同处于一条水平线上。

在这里，输入轴1左端设置有传递动力的凸爪，该凸爪与摆动凸轮6配合连接，摆动凸轮6通过第一键51与转轴4固定连接，驱动丝杠7通过第二键52与转轴4固定连接，这样一来，当输入轴1转动时会带动转轴4、摆动凸轮6与驱动丝杠7转动，驱动丝杠7进一步与齿轮装置9旋合并驱动齿轮装置9转动，转动的同时可以沿平行于转轴4旋转轴线的方向移动。

当然，键连接以及驱动丝杠7的旋合长度的设置可以根据实际需要进行设置，其中的相关技术要求可以参照现有技术部分。

在本实施例中，制动器还包括用来实现盘车扭矩放大和手动盘车功能的盘车装置19，盘车装置19可转动的安装于第一箱体2与第二箱体3上，且盘车装置19的旋转轴线与齿轮装置9的旋转轴线平行，也就是说，盘车装置19与转轴4平行安装。该制动器在保证制动安全可靠的前提下，增加手动盘车功能，通过设计的盘车装置19，使得盘车装置19与齿轮装置9配合连接，可以解决常闭式液压制动装置在突然失去外部动力(断电)及其他突发状况下，无法控制悬挂重物的下降速度和无法实现手动起吊功能的难题，进而可以消除安全隐患，提高工作效率。

具体地说，盘车装置19可以为盘车齿轮192与盘车齿轮轴191构成的装置，其中，盘车齿轮192固定连接于盘车齿轮轴191上并通过盘车齿轮轴191的转动进行旋转，进而可以使得盘车齿轮192与位于其上方的齿轮装置9啮合，达到配合连接的目的。

为了达到增大扭矩的目的，盘车齿轮192可以设置为小齿轮，齿轮装置9的齿轮可以设置为大齿轮，这样一来，当盘车齿轮192与齿轮装置9相互啮合时，小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮的转速会小于小齿轮的转速，而转动过程的功率不变，因此，可以增大扭矩。当然，根据实际需要，盘车齿轮192也可以有其他不同的设置方式，前提是能够满足上述功能；此外，盘车齿轮192与盘车齿轮轴191连接可以使用花键连接，或者其他连接方式。

更加具体地说，盘车齿轮轴191通过第一轴套281安装在第一箱体2上，并通过第二轴套282安装在第二箱体3上，并在盘车齿轮轴191与第一轴套281之间设置密封圈30，用来保证箱体的密封性，其中，第一轴套281与第二轴套282均为无油轴套，密封圈30可以为O型圈。

一方面，无油轴套的设置可以保护盘车齿轮轴191，防止其在高速运转过程中磨损过快，进而增加盘车齿轮轴191的使用寿命，另一方面，无油轴套的设置可以保证接触面上的摩擦力；O型圈密封性能优良，工作寿命高，密封工作寿命比常规的橡胶密封制品高5-10倍，且摩擦系数小，高耐磨，磨损面磨损后具有自动弹性补偿功能。此外，轴套与轴的安装以及O型圈的安装的相关技术要求可以参照现有技术部分，例如，可以在盘车齿轮轴191的外侧壁设置截面为矩形的沟槽，沟槽的相关尺寸依据O型圈的型号来设置，将O型圈安装于沟槽中起到密封作用。

在上述基础上，为了实现盘车齿轮轴191的轴向定位，制动器还设有第一弹簧装置261，第一弹簧装置261设于位于左侧的第二箱体3与位于右侧的盘车齿轮轴191之间；具体地说，第一弹簧装置261与盘车齿轮轴191同轴设置，第一弹簧装置261的一端固接于第二箱体3上，盘车齿轮轴191靠近第二箱体3的一端，即盘车齿轮轴191的左端，设有沿盘车齿轮轴191的轴向开设的第一盲孔，第一盲孔用来容置第一弹簧装置261，第一弹簧装置261的另一端固定于第一盲孔的末端，且第一弹簧装置261始终处于压缩状态。

这样一来，位于盘车齿轮轴191上、O型圈与第一轴套281之间的静摩擦力与盘车齿轮轴191左侧的第一弹簧装置261对盘车齿轮轴191的弹簧力达到二力平衡状态，可以将盘车齿轮轴191轴向定位于盘车齿轮192与齿轮装置9啮合的位置，或者非啮合的位置，进而可以保证系统的稳定性。

进一步的，为了达到手动的盘车功能，还可以在盘车齿轮轴191上设置盘车手柄21，通过盘车手柄21带动盘车齿轮轴191转动，进而使得盘车齿轮192与齿轮装置9啮合。具体地说，在盘车齿轮轴191远离第二箱体3的一端，即盘车齿轮轴191的右端，设置横截面呈矩形的连接部，相应地，在盘车手柄21上设置沿其厚度方向贯通的通孔，连接部贯穿于通孔之中；此外，通孔的尺寸根据连接部的尺寸来设置，二者的截面尺寸大体相当，连接部的纵向长度可以根据通孔的深度来设置，从而可以保证盘车手柄21与盘车齿轮轴191连接的牢靠性与稳定性。

为了优化上述实施例，制动器还包括棘轮机构，棘轮机构与齿轮装置9相连并用来实现制动功能，棘轮机构包括棘爪转轴13、棘爪14以及棘轮15，棘爪14铰接于棘爪转轴13，棘轮15与齿轮装置9同轴设置并用来供棘爪14伸入配合以实现单向间歇运动；棘轮15右侧与推力轴承11相连，推力轴承11套装在齿轮装置9上，其中，推力轴承11可以承受来自齿轮装置9的轴向力；此外，还可以通过设置第二轴用挡圈222来实现棘爪转轴13的轴向定位。

为了保证棘爪14与棘轮15配合连接的牢靠性，棘爪14连接有第二弹簧装置262，位于棘轮15与棘爪14连接面的外侧设有与第二弹簧装置262固接的限位块12，其中，第二弹簧装置262的一端固接于棘爪14上，位于限位块12的中央位置设有第二盲孔，第二盲孔沿限位块12的宽度方向开设并用来容置第二弹簧装置262，第二弹簧装置262的另一端与第二盲孔的末端固定连接，且第二弹簧装置262始终处于压缩状态；限位块12的左右两侧安装在箱体上。

进一步的，制动器还设有摩擦片17与止退板18，该摩擦片17能够与棘轮15接触以挤压棘轮15，棘轮15便通过摩擦力与摩擦片17、止退板18以及转轴4固定连接于一体，当棘爪14伸入棘轮15的轮齿时可以防止转轴4逆时针旋转，止退板18通过第二键52固定连接于转轴4上；具体地说，止退板18的右侧爪齿与摩擦片17左侧爪齿啮合，摩擦片17右侧具有锥型摩擦面并能够与棘轮15接触。

当然，根据实际需要，摩擦片17可以为锥盘式摩擦片，并在锥盘式摩擦片表面设置导油槽，可将摩擦片17浸入润滑油中利用轴向压力使锥形摩擦面与棘轮15压紧到一起，从而实现制动功能；这样的设置，制动器的摩擦面大、与带式制动器相比其磨损均匀，且散热效果好。

这样一来，制动器的输入轴1通过其端部的凸爪带动摆动凸轮6、转轴4以及驱动丝杠7转动，从而带动齿轮装置9旋转，进一步将摩擦片17与棘轮15压紧，进而实现制动功能。具体来说，当输入轴1带动齿轮装置9顺时针方向旋转时，通过驱动丝杠7与齿轮装置9的内圈螺纹的旋合作用，将摩擦片17与棘轮15压紧到一起，棘轮15便通过摩擦力与摩擦片17、止退板18以及转轴4固定连接于一体，当棘爪14与棘轮15啮合时，转轴4在棘爪14的作用下不能反转；当输入轴1带动齿轮装置9逆时针方向旋转时，通过驱动丝杠7与齿轮装置9的内圈螺纹的旋合作用，使得摩擦片17与棘轮15松开，转轴4可自由反转。

在上述基础上，当输入轴1失去外部动力，或者遇到其他突发状况时，可以通过操作盘车手柄21，使得盘车齿轮轴191转动，进而使盘车齿轮192与齿轮装置9啮合，可以进一步实现扭矩放大以及手动盘车的功能。

本发明所提供的一种减速机，包括上述具体实施例所描述的制动器；减速机的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的减速机及其制动器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种制动器，包括第一箱体(2)、位于所述第一箱体(2)一侧的第二箱体(3)以及可转动的连接于所述第二箱体(3)的齿轮装置(9)，且所述第一箱体(2)、所述第二箱体(3)以及所述齿轮装置(9)同轴设置，其特征在于，

还包括可转动的安装于所述第一箱体(2)与所述第二箱体(3)、能够与所述齿轮装置(9)配合连接的盘车装置(19)，且所述盘车装置(19)的旋转轴线平行于所述齿轮装置(9)的旋转轴线。

2.根据权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述盘车装置(19)包括盘车齿轮轴(191)以及固设于所述盘车齿轮轴(191)、用以与所述齿轮装置(9)啮合的盘车齿轮(192)。

3.根据权利要求2所述的制动器，其特征在于，所述盘车齿轮轴(191)通过第一轴套(281)安装于所述第一箱体(2)，所述盘车齿轮轴(191)通过第二轴套(282)安装于所述第二箱体(3)。

4.根据权利要求3所述的制动器，其特征在于，还包括设于所述盘车齿轮轴(191)与所述第一轴套(281)之间、用以保证密封性的密封圈(30)。

5.根据权利要求4所述的制动器，其特征在于，还包括设于所述盘车齿轮轴(191)与所述第二箱体(3)之间、用以实现所述盘车齿轮轴(191)轴向定位的第一弹簧装置(261)，所述第一弹簧装置(261)的一端固接于所述第二箱体(3)，所述盘车齿轮轴(191)靠近所述第二箱体(3)的一端设有沿所述盘车齿轮轴(191)的轴向开设、用以容置所述第一弹簧装置(261)的第一盲孔，且所述第一盲孔的端部与所述第一弹簧装置(261)的另一端相连。

6.根据权利要求5所述的制动器，其特征在于，还包括与所述盘车齿轮轴(191)远离所述第二箱体(3)的一端相连、用以带动所述盘车齿轮轴(191)转动的盘车手柄(21)，所述盘车齿轮轴(191)远离所述第二箱体(3)的一端设有横截面呈矩形的连接部，所述盘车手柄(21)设有沿其厚度方向贯通、用以供所述连接部贯穿的通孔。

7.根据权利要求1至6任一项所述的制动器，其特征在于，还包括与所述齿轮装置(9)相连、用以实现制动的棘轮机构，所述棘轮机构包括棘爪转轴(13)、铰接于所述棘爪转轴(13)的棘爪(14)以及与所述齿轮装置(9)同轴设置、用以供所述棘爪(14)伸入配合的棘轮(15)。

8.根据权利要求7所述的制动器，其特征在于，所述棘爪(14)连接有用以供所述棘爪(14)与所述棘轮(15)紧密连接的第二弹簧装置(262)以及与所述第二弹簧装置(262)固接的限位块(12)，所述第二弹簧装置(262)的一端固接于所述棘爪(14)，所述限位块(12)设有沿宽度方向开设、用以容置所述第二弹簧装置(262)的第二盲孔，且所述第二盲孔的端部与所述第二弹簧装置(262)的另一端相连。

9.根据权利要求8所述的制动器，其特征在于，还包括与所述第二箱体(3)转动连接的转轴(4)、固接于所述转轴(4)的止退板(18)以及能够与所述棘轮(15)接触以挤压所述棘轮(15)并实现所述棘轮(15)与所述转轴(4)固定连接、用以当所述棘爪(14)伸入所述棘轮(15)的轮齿时防止所述转轴(4)逆时针旋转的摩擦片(17)，且所述摩擦片(17)的一侧与所述止退板(18)相连，所述摩擦片(17)的另一侧具有能够与所述棘轮(15)接触的锥型摩擦面。

10.一种减速机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的制动器。