CN112141924B - 一种基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构及其使用方法，所述绞盘结构包括工作部件、行星减速部件和反向自锁部件，工作部件包括U型的底座、卷筒、主端盖、副端盖和手柄；行星减速部件包括活动中心轮，第一外侧行星轮组、第二外侧行星轮组、第三外侧行星轮组、第一内侧行星轮组、第二内侧行星轮组、第三内侧行星轮组、固定中心轮、外换挡滑套、内换挡滑套和系杆支架；反向自锁部件包括左棘爪、右棘爪、棘轮、弹簧和销钉；手柄上设置有用于嵌合内换挡滑套的花键结构，卷筒上设置有用于嵌合内换挡滑套的花键孔；手柄的花键结构还用于嵌合外换挡滑套；内换挡滑套一端用于嵌合系杆支架，另一端用于嵌合卷筒；其操作方便、实用性更强。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种手动绞盘结构，具体涉及一种基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构及其使用方法。
背景技术
目前，绞盘主要作用为实现钢丝的缠绕和拉紧，应用于货车、起吊机、牵引机等设备上。公告号为CN202529762U的中国专利文献公开了一种可变换传动比、可自锁的手动绞盘，其基于齿轮组结构，通过改变手柄安装位置来变换传动比，实现钢丝绳的快慢收放，具有自锁功能。该方案较之原有手动绞盘功能有所增强，但基于普通齿轮组的传动原理，其结构有限，常规情况下仅能实现7以下传动比的变换，且通过变换手柄位置实现传动比变换的方式繁琐，实用性较差。
发明内容
本发明提供一种基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构及其使用方法，以解决现有技术所存在的传动比有限，且实现传动比变换的方式繁琐，实用性较差的问题。
本发明一方面提供一种基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，包括工作部件、行星减速部件和反向自锁部件，所述工作部件包括U型的底座(1)、卷筒(2)、主端盖(3)、副端盖(4)和手柄(5)；主端盖(3)和副端盖(4)安装在底座(1)两个纵向部分的外侧，主端盖(3)上、及底座(1)两个纵向部分上均设置有侧向通孔，卷筒(2)位于底座(1)两个纵向部分的内侧，且卷筒(2)的两端均伸入到所述侧向通孔内；手柄(5)穿过主端盖(3)和底座(1)上的所述侧向通孔与卷筒(2)的一端连接；
所述行星减速部件包括活动中心轮(6)，第一外侧行星轮组(701)、第二外侧行星轮组(702)、第三外侧行星轮组(703)、第一内侧行星轮组(801)、第二内侧行星轮组(802)、第三内侧行星轮组(803)、固定中心轮(9)、外换挡滑套(10)、内换挡滑套(11)和系杆支架(12)；所述行星减速部件安装在主端盖(3)与底座(1)之间的空腔内，固定中心轮(9)位于活动中心轮(6)与底座(1)之间，底座(1)外的外换挡滑套(10)、内换挡滑套(11)和系杆支架(12)均设置有中心通孔，固定中心轮(9)固定连接在底座(1)上，内换挡滑套(11)连接在固定中心轮(9)的中心处，外换挡滑套(10)连接在活动中心轮(6)的中心处，系杆支架(12)安装在底座(1)上，卷筒(2)的另一端穿过并连接在外换挡滑套(10)、内换挡滑套(11)和系杆支架(12)的中心通孔处；第一外侧行星轮组(701)、第二外侧行星轮组(702)和第三外侧行星轮组(703)均与活动中心轮(6)啮合，第一内侧行星轮组(801)、第二内侧行星轮组(802)和第三内侧行星轮组(803)均与固定中心轮(9)啮合；
所述反向自锁部件包括左棘爪(131)、右棘爪(132)、棘轮(14)、弹簧(15)和销钉(16)；所述反向自锁部件安装在副端盖(4)与底座(1)之间的空腔内，左棘爪(131)和右棘爪(132)的下端均通过销钉(16)连接在底座(1)上，棘轮(14)位于左棘爪(131)和右棘爪(132)的上部之间，弹簧(15)的两端分别与左棘爪(131)和右棘爪(132)连接，且弹簧(15)位于销钉(16)和棘轮(14)之间；棘轮(14)与卷筒(2)的另一端连接；
手柄(5)上设置有用于嵌合内换挡滑套(11)的花键结构，卷筒(2)上设置有用于嵌合内换挡滑套(11)的花键孔；手柄(5)的所述花键结构还用于嵌合外换挡滑套(10)，外换挡滑套(10)用于嵌合活动中心轮(6)；内换挡滑套(11)一端用于嵌合系杆支架(12)，另一端用于嵌合卷筒(2)。
本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，其基于行星齿轮传动原理实现增大传动比变换，其通过推拉手柄(5)，实现“1:1”和“1:7+”两档传动比的变换，具有自锁功能，实用性强，操作方便。
在以上方案中优选的是，底座(1)的两个纵向部分的上部为上半圆形板。
还可以优选的是，底座(1)的两个纵向部分的下部为矩形板。
还可以优选的是，底座(1)的底部横向部分为矩形板。
还可以优选的是，底座(1)的底部横向部分上设置有安装孔。
还可以优选的是，所述安装孔的数量为至少两个。
还可以优选的是，所述安装孔均匀分布。
本发明另一方面提供一种基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的使用方法，包括以下步骤，
通过所述行星减速部件换挡时，将手柄(5)推到底端，使得手柄(5)的所述花键结构与内换挡滑套(11)嵌合，同时内换挡滑套(11)与卷筒(2)的所述花键孔嵌合，使得手柄(5)转动时带动卷筒(2)同步转动；其动力传递路线为：手柄(5)至内换挡滑套(11)至卷筒(2)；
将手柄(5)拉到顶端，使得手柄(5)的所述花键结构与外换挡滑套(10)嵌合，且外换挡滑套(10)与活动中心轮(6)嵌合，使得手柄(5)转动时带动活动中心轮(6)旋转；将手柄(5)拉到顶部时，内换挡滑套(11)一端与系杆支架(12)嵌合，另一端与卷筒(2)嵌合；此时的动力传动路线为：手柄(5)至外换挡滑套(10)至活动中心轮(6)至第一外侧行星轮组(701)、第二外侧行星轮组(702)、第三外侧行星轮组(703)至第一内侧行星轮组(801)、第二内侧行星轮组(802)、第三内侧行星轮组(803)至固定中心轮(9)至系杆支架(12)至内换挡滑套(11)至卷筒(2)，通过固定中心轮(9)固定安装在底座(1)上，使其反向推动系杆支架(12)转动；
在以上方案中优选的是，当卷筒(2)有反向趋势时，通过左棘爪(131)推动棘轮(14)限制其转动，使得右棘爪(132)拉动棘轮(14)限制其转动，使得棘轮(14)两侧受限制。
还可以优选的是，通过调整所述行星减速部件的齿轮齿数比，实现7-21的传动比。
本发明能够达到以下有益效果：
本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构及其使用方法，能够解决现有技术所存在的传动比有限，且实现传动比变换的方式繁琐，实用性较差的问题，其通过推拉手柄快速实现“1:1”和“1:7+”两档传动比的变换，该手动绞盘结构操作方便、实用性更强；基于行星齿轮原理实现“1:7+”大传动比的变换，使得该绞盘结构的拉力更大。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的外部结构示意图。
图2为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的主端盖内部局部结构示意图。
图3为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的主端盖内部结构示意图。
图4为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的主端盖内部安装结构示意图。
图5为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的手柄的结构示意图。
图6为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的外换档滑套的结构示意图。
图7为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的内换挡滑套的结构示意图。
图8为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的卷筒的结构示意图。
图9为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的系杆支架的结构示意图。
图10为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的副端盖内部结构示意图。
图11为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的1:1档状态示意图。
图12为本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的1:7+档状态示意图。
图中，1为底座，2为卷筒，3为主端盖，4为副端盖，5为手柄，6为活动中心轮，701为第一外侧行星轮组，702为第二外侧行星轮组，703为第三外侧行星轮组，801为第一内侧行星轮组，802为第二内侧行星轮组，803为第三内侧行星轮组，9为固定中心轮，10为外换档滑套，11为内换挡滑套，12为系杆支架，131为左棘爪，132为右棘爪，14为棘轮，15为弹簧，16为销钉。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
实施例1
一种基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，如图1和图2，包括工作部件、行星减速部件和反向自锁部件，所述工作部件包括U型的底座1、卷筒2、主端盖3、副端盖4和手柄5；主端盖3和副端盖4安装在底座1两个纵向部分的外侧，主端盖3上、及底座1两个纵向部分上均设置有侧向通孔，卷筒2位于底座1两个纵向部分的内侧，且卷筒2的两端均伸入到所述侧向通孔内；如图5，手柄5穿过主端盖3和底座1上的所述侧向通孔与卷筒2的一端连接；
如图3和图4，所述行星减速部件包括活动中心轮6，第一外侧行星轮组701、第二外侧行星轮组702、第三外侧行星轮组703、第一内侧行星轮组801、第二内侧行星轮组802、第三内侧行星轮组803、固定中心轮9、外换挡滑套10、内换挡滑套11和系杆支架12；所述行星减速部件安装在主端盖3与底座1之间的空腔内，固定中心轮9位于活动中心轮6与底座1之间，如图6和图7，底座1外的换挡滑套10、内换挡滑套11和系杆支架12均设置有中心通孔，固定中心轮9固定连接在底座1上，内换挡滑套11连接在固定中心轮9的中心处，外换挡滑套10连接在活动中心轮6的中心处，系杆支架12安装在底座1上，如图8和图9，卷筒2的另一端穿过并连接在外换挡滑套10、内换挡滑套11和系杆支架12的中心通孔处；第一外侧行星轮组701、第二外侧行星轮组702和第三外侧行星轮组703均与活动中心轮6啮合，第一内侧行星轮组801、第二内侧行星轮组802和第三内侧行星轮组803均与固定中心轮9啮合；
如图10，所述反向自锁部件包括左棘爪131、右棘爪132、棘轮14、弹簧15和销钉16；所述反向自锁部件安装在副端盖4与底座1之间的空腔内，左棘爪131和右棘爪132的下端均通过销钉16连接在底座1上，棘轮14位于左棘爪131和右棘爪132的上部之间，弹簧15的两端分别与左棘爪131和右棘爪132连接，且弹簧15位于销钉16和棘轮14之间；棘轮14与卷筒2的另一端连接；
手柄5上设置有用于嵌合内换挡滑套11的花键结构，卷筒2上设置有用于嵌合内换挡滑套11的花键孔；手柄5的所述花键结构还用于嵌合外换挡滑套10，外换挡滑套10用于嵌合活动中心轮6；内换挡滑套11一端用于嵌合系杆支架12，另一端用于嵌合卷筒2。
本发明的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，如图11和图12，其基于行星齿轮传动原理实现增大传动比变换，其通过推拉手柄5，实现“1:1”和“1:7+”两档传动比的变换，具有自锁功能，实用性强，操作方便。实际工作过程中，向内推动手柄5到底，该绞盘机构处于“1:1”档，转动手柄5后实现钢丝绳的快速卷起；向外拉动手柄5到底，该绞盘机构处于“1:7+”档，具体放大比例由齿轮的齿数比例决定，此时手柄5转动7+圈，卷筒2转动1圈，实现钢丝绳的大力拉紧。其中，工作部件用于实现整体结构的支撑和工作功能，行星减速部件用于实现“1:1”和“1:20+”两档传动比的变换功能；反向自锁部件用于实现卷筒的反向自锁功能。
实施例2
实施例1所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，还可以具体的，底座1的两个纵向部分的上部为上半圆形板。底座1的两个纵向部分的下部为矩形板。底座1的底部横向部分为矩形板。底座1的底部横向部分上设置有安装孔。所述安装孔的数量为至少两个。所述安装孔均匀分布。手柄5为弯折处为直角结构的Z型。底座1的纵向部分与横向部分可以垂直，其两个纵向部分的板面平行。卷筒2可以为横向的圆筒或圆杆。卷筒2位于副端盖4一侧的外壁上可以设置有台阶段，台阶段的卷筒2仍然是横向的圆筒，台阶段的外径小于卷筒2其他部分的外径，台阶段伸入并连接在外换挡滑套10、内换挡滑套11和系杆支架12的中心通孔处。主端盖3和副端盖4均为一端封闭、另一端开口的横向的圆筒，二者的开口端均与底座1的纵向部分的外壁连接。左棘爪131和右棘爪132均为弧形状。
实施例3
实施例1或实施例2所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的使用方法，包括以下步骤，
通过所述行星减速部件换挡时，将手柄5推到底端，使得手柄5的所述花键结构与内换挡滑套11嵌合，同时内换挡滑套11与卷筒2的所述花键孔嵌合，使得手柄5转动时带动卷筒2同步转动；其动力传递路线为：手柄5至内换挡滑套11至卷筒2；
将手柄5拉到顶端，使得手柄5的所述花键结构与外换挡滑套10嵌合，且外换挡滑套10与活动中心轮6嵌合，使得手柄5转动时带动活动中心轮6旋转；将手柄5拉到顶部时，内换挡滑套11一端与系杆支架12嵌合，另一端与卷筒2嵌合；此时的动力传动路线为：手柄5至外换挡滑套10至活动中心轮6至第一外侧行星轮组701、第二外侧行星轮组702、第三外侧行星轮组703至第一内侧行星轮组801、第二内侧行星轮组802、第三内侧行星轮组803至固定中心轮9至系杆支架12至内换挡滑套11至卷筒2，通过固定中心轮9固定安装在底座1上，使其反向推动系杆支架12转动；
实施例4
实施例3所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的使用方法，还可以进一步的，当卷筒2有反向趋势时，通过左棘爪131推动棘轮14限制其转动，使得右棘爪132拉动棘轮14限制其转动，使得棘轮14两侧受限制。使得棘轮14受力均匀，安全性更高。
还可以进一步的，可根据实际情况，通过调整所述行星减速部件的齿轮齿数比，实现7-21的传动比。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，包括工作部件、行星减速部件和反向自锁部件，其特征在于，所述工作部件包括U型的底座(1)、卷筒(2)、主端盖(3)、副端盖(4)和手柄(5)；主端盖(3)和副端盖(4)安装在底座(1)两个纵向部分的外侧，主端盖(3)上、及底座(1)两个纵向部分上均设置有侧向通孔，卷筒(2)位于底座(1)两个纵向部分的内侧，且卷筒(2)的两端均伸入到所述侧向通孔内；手柄(5)穿过主端盖(3)和底座(1)上的所述侧向通孔与卷筒(2)的一端连接；
所述行星减速部件包括活动中心轮(6)，第一外侧行星轮组(701)、第二外侧行星轮组(702)、第三外侧行星轮组(703)、第一内侧行星轮组(801)、第二内侧行星轮组(802)、第三内侧行星轮组(803)、固定中心轮(9)、外换挡滑套(10)、内换挡滑套(11)和系杆支架(12)；所述行星减速部件安装在主端盖(3)与底座(1)之间的空腔内，固定中心轮(9)位于活动中心轮(6)与底座(1)之间，底座(1)外的换挡滑套(10)、内换挡滑套(11)和系杆支架(12)均设置有中心通孔，固定中心轮(9)固定连接在底座(1)上，内换挡滑套(11)连接在固定中心轮(9)的中心处，外换挡滑套(10)连接在活动中心轮(6)的中心处，系杆支架(12)安装在底座(1)上，卷筒(2)的另一端穿过并连接在外换挡滑套(10)、内换挡滑套(11)和系杆支架(12)的中心通孔处；第一外侧行星轮组(701)、第二外侧行星轮组(702)和第三外侧行星轮组(703)均与活动中心轮(6)啮合，第一内侧行星轮组(801)、第二内侧行星轮组(802)和第三内侧行星轮组(803)均与固定中心轮(9)啮合；
所述反向自锁部件包括左棘爪(131)、右棘爪(132)、棘轮(14)、弹簧(15)和销钉(16)；所述反向自锁部件安装在副端盖(4)与底座(1)之间的空腔内，左棘爪(131)和右棘爪(132)的下端均通过销钉(16)连接在底座(1)上，棘轮(14)位于左棘爪(131)和右棘爪(132)的上部之间，弹簧(15)的两端分别与左棘爪(131)和右棘爪(132)连接，且弹簧(15)位于销钉(16)和棘轮(14)之间；棘轮(14)与卷筒(2)的另一端连接；
手柄(5)上设置有用于嵌合内换挡滑套(11)的花键结构，卷筒(2)上设置有用于嵌合内换挡滑套(11)的花键孔；手柄(5)的所述花键结构还用于嵌合外换挡滑套(10)，外换挡滑套(10)用于嵌合活动中心轮(6)；内换挡滑套(11)一端用于嵌合系杆支架(12)，另一端用于嵌合卷筒(2)。
2.如权利要求1所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，其特征在于，底座(1)的两个纵向部分的上部为上半圆形板。
3.如权利要求2所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，其特征在于，底座(1)的两个纵向部分的下部为矩形板。
4.如权利要求3所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，其特征在于，底座(1)的底部横向部分为矩形板。
5.如权利要求4所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，其特征在于，底座(1)的底部横向部分上设置有安装孔。
6.如权利要求5所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，其特征在于，所述安装孔的数量为至少两个。
7.如权利要求6所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构，其特征在于，所述安装孔均匀分布。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤，
通过所述行星减速部件换挡时，将手柄(5)推到底端，使得手柄(5)的所述花键结构与内换挡滑套(11)嵌合，同时内换挡滑套(11)与卷筒(2)的所述花键孔嵌合，使得手柄(5)转动时带动卷筒(2)同步转动；其动力传递路线为：手柄(5)至内换挡滑套(11)至卷筒(2)；
将手柄(5)拉到顶端，使得手柄(5)的所述花键结构与外换挡滑套(10)嵌合，且外换挡滑套(10)与活动中心轮(6)嵌合，使得手柄(5)转动时带动活动中心轮(6)旋转；将手柄(5)拉到顶部时，内换挡滑套(11)一端与系杆支架(12)嵌合，另一端与卷筒(2)嵌合；此时的动力传动路线为：手柄(5)至外换挡滑套(10)至活动中心轮(6)至第一外侧行星轮组(701)、第二外侧行星轮组(702)、第三外侧行星轮组(703)至第一内侧行星轮组(801)、第二内侧行星轮组(802)、第三内侧行星轮组(803)至固定中心轮(9)至系杆支架(12)至内换挡滑套(11)至卷筒(2)，通过固定中心轮(9)固定安装在底座(1)上，使其反向推动系杆支架(12)转动。
9.如权利要求8所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的使用方法，其特征在于，当卷筒(2)有反向趋势时，通过左棘爪(131)推动棘轮(14)限制其转动，使得右棘爪(132)拉动棘轮(14)限制其转动，使得棘轮(14)两侧受限制。
10.如权利要求8所述的基于行星齿轮的提高传动比用绞盘结构的使用方法，其特征在于，通过调整所述行星减速部件的齿轮齿数比，实现7-21的传动比。
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