RU2225350C2

RU2225350C2 - Pulling winch

Info

Publication number: RU2225350C2
Application number: RU2002106770/11A
Authority: RU
Inventors: Л.А. Шабалин; С.В. Рекунов
Original assignee: Уральский государственный лесотехнический университет
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2004-03-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; lifting facilities. SUBSTANCE: proposed winch contains drum, two hydraulic motors installed coaxially at end faces of drum and two similar planetary gearings. Each gearing includes sun gear secured on shaft connected by clutch with shaft of corresponding hydraulic motor. Ring gear is connected with drum housing. Planet pinions of planetary gearing are made double-rim, one of rims being in meshing with corresponding sun gears and others are in meshing with ring gear of drum housing. Planet pinions are connected with common stopped carrier rigidly connected with supports and housing of hydraulic motors. Housing of drum rests on said carrier through end face covers and bearings. EFFECT: improved reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к тяговым лебедкам и может быть использовано в подъемно-транспортном машиностроении. The invention relates to traction winches and can be used in hoisting and transport machinery.

Известна грузовая лебедка, содержащая двигатель и барабан со встроенным в него планетарным редуктором, вал солнечной шестерни которого соосно соединен с промежуточным валом через винтовой грузоупорный тормоз, включающий нажимной, храповой и ведомый диски, промежуточный вал снабжен зубчатым венцом внутреннего зацепления, взаимодействующим с зубъями нажимного диска, а ведомый диск установлен на валу солнечной шестерни (а.с. 604810, МПК В 66 D 1/22). A freight winch is known, comprising an engine and a drum with a planetary gear integrated therein, the sun gear shaft of which is coaxially connected to the intermediate shaft via a screw load-bearing brake including a pressure, ratchet and driven discs, the intermediate shaft is equipped with an internal gear teeth interacting with the teeth of the pressure disk and the driven disk is mounted on the shaft of the sun gear (A.S. 604810, IPC B 66 D 1/22).

Известна лебедка, содержащая корпус со смонтированными на нем барабаном, связанным с двигателем двухскоростной планетарной передачей, и механизм управления планетарной передачей, включающий в себя муфту сцепления коронного колеса с корпусом, причем в корпусе выполнена кольцевая полость, а механизм управления дополнительно включает в себя размещенные в этой полости два полых поршня со штоками, в корпусе выполнены каналы для подвода рабочего тела к полостям, образованным торцовыми поверхностями корпуса и поршнями (а.с. 998319, МПК В 66 D 1/22). Known winch comprising a housing with a drum mounted on it, connected to the engine by a two-speed planetary gear, and a planetary gear control mechanism, including a clutch of the crown wheel with the housing, the ring cavity being made in the housing, and the control mechanism additionally includes This cavity has two hollow pistons with rods; channels are made in the housing for supplying the working fluid to the cavities formed by the end surfaces of the housing and pistons (AS 998319, IPC B 66 D 1/22).

Известна также лебедка, содержащая барабан, кинематически связанный с валами основного и дополнительного двигателей посредством расположенных внутри барабана основной и дополнительной волновых передач, содержащих каждая гибкое колесо, связанное с жестким колесом и генератором волн, одно из колес дополнительной передачи связано с генератором волн основной передачи, причем колесо дополнительной передачи связано с валом основного двигателя (а.с. 592724, МПК В 66 D 1/22). A winch is also known, comprising a drum kinematically connected to the shafts of the main and additional motors by means of the main and additional wave transmissions located inside the drum, each flexible wheel connected to a hard wheel and a wave generator, one of the wheels of the additional transmission is connected to the wave generator of the main transmission, moreover, the auxiliary gear wheel is connected with the shaft of the main engine (AS 592724, IPC B 66 D 1/22).

Недостатком данных конструкций является повышенная металлоемкость. The disadvantage of these designs is the increased metal consumption.

Известна конструкция тяговой лебедки, содержащей два гидродвигателя, установленных соосно по торцам барабана, две одинаковые планетарные передачи, включающие в себя каждая солнечное колесо, закрепленное на валу, соединенном посредством муфты с валом соответствующего гидродвигателя, и образующие двойную быстроходную ступень, и барабан, с корпусом которого соединено коронное колесо. (GB 2084953 А, 21.04.1982) - прототип. A known design of a traction winch comprising two hydraulic motors mounted coaxially at the ends of the drum, two identical planetary gears, including each sun wheel mounted on a shaft connected by means of a coupling to the shaft of the corresponding hydraulic motor, and forming a double high-speed stage, and a drum, with a housing which is connected to the crown wheel. (GB 2084953 A, 04/21/1982) - a prototype.

Недостатки таких лебедок в том, что они имеют повышенные удельную массу и металлоемкость. Кроме того, консольное размещение барабана на валах редуцирующих передач значительно снижает долговечность подшипников. The disadvantages of such winches are that they have increased specific gravity and metal consumption. In addition, the cantilever placement of the drum on the shafts of reducing gears significantly reduces the durability of the bearings.

Техническая задача изобретения - повышение надежности и снижение удельной массы и металлоемкости лебедки. The technical task of the invention is to increase reliability and reduce the specific gravity and metal consumption of the winch.

Техническая задача достигается тем, что в предлагаемой тяговой лебедке, содержащей два гидродвигателя, установленных соосно по торцам барабана, две одинаковые планетарные передачи, включающие в себя каждая солнечное колесо, закрепленное на валу, соединенном посредством муфты с валом соответствующего гидродвигателя, и образующие двойную быстроходную ступень, и барабан. Передачи имеют двухвенцовые сателлиты, одни из венцов которых находятся в зацеплении с соответствующими солнечными колесами, а другие - с общим коронным колесом, соединенным с корпусом барабана, и общее водило с двумя пустотелыми цапфами. The technical problem is achieved by the fact that in the proposed traction winch containing two hydraulic motors mounted coaxially at the ends of the drum, two identical planetary gears, including each sun wheel mounted on a shaft connected via a coupling to the shaft of the corresponding hydraulic motor, and forming a double high-speed step , and a drum. Transmissions have two-crown satellites, one of which rims are meshed with the corresponding sun wheels, and the other with a common crown wheel connected to the drum body, and a common carrier with two hollow pins.

Выходные концы цапф водила при помощи шлицевого соединения и гайки жестко прикреплены к опорам барабана и корпусам гидродвигателей. Внутри пустотелых цапф водила размещены валы солнечных шестерен. Снаружи на пустотелые цапфы через торцевые крышки и подшипники качения опирается корпус барабана. The output ends of the trunnion trunnions with a spline connection and a nut are rigidly attached to the drum supports and the hydraulic motor housings. Inside the hollow trunnions of the carrier, the shafts of sun gears are located. Outside, the drum housing rests on hollow trunnions through end caps and rolling bearings.

Сравнение заявляемого решения с известными показывает, что оно отличается следующими признаками:
- планетарные передачи имеют общее корончатое колесо, соединенное с барабаном;
- планетарные передачи имеют общее остановленное водило;
- выходные концы водила жестко соединены с опорами и корпусами гидродвигателей;
- на выходные концы водила через торцевые крышки и подшипники опирается корпус барабана.A comparison of the proposed solution with the known shows that it differs in the following features:
- planetary gears have a common castellated wheel connected to a drum;
- planetary gears have a common stopped carrier;
- the output ends of the carrier are rigidly connected to supports and cases of hydraulic motors;
- on the output ends of the carrier through the end caps and bearings the drum body is supported.

Поэтому заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна". Therefore, the claimed invention meets the criterion of "novelty."

Предлагаемая тяговая лебедка, сохраняя достоинства прототипа - возможность работы только одним или одновременно двумя гидродвигателями, имеет ряд преимуществ:
- применение встроенных в барабан многопоточных планетарных передач с двухвенцовыми сателлитами, у которых наиболее нагруженные ступени с внутренним зацеплением, уменьшает межосевые расстояния ступеней, модули зубчатых колес и снижает удельную массу передач;
- применение многопоточных соосных передач в барабане позволяет разгрузить от усилий в зацеплениях быстроходные валы зубчатых колес и коронное колесо.The proposed traction winch, while maintaining the advantages of the prototype - the ability to work with only one or two hydraulic motors, has several advantages:
- the use of multi-threaded planetary gears with dual-crown satellites built into the drum, in which the most loaded stages with internal gearing reduce the center distance of the steps, the gear modules and reduce the specific mass of the gears;
- the use of multi-threaded coaxial gears in the drum allows you to relieve high-speed gear shafts and the crown wheel from efforts in the gears.

Предлагаемая лебедка имеет и ряд оригинальных конструктивных решений, которые также позволяют уменьшить ее удельную массу и металлоемкость, а также упростить конструкцию:
- две одинаковые независимые планетарные передачи замыкаются на одно (общее) коронное колесо;
- две независимые планетарные передачи имеют общее остановленное водило, которое одновременно является:
а) корпусом для размещения быстроходных валов с зубчатыми колесами, а также двухвенцовых сателлитов с осями и подшипниками;
б) корпусом для присоединения гидродвигателей;
в) опорной осью вращающегося барабана, которая устанавливается на опорные съемные кронштейны.The proposed winch has a number of original design solutions, which also allow to reduce its specific gravity and metal consumption, as well as simplify the design:
- two identical independent planetary gears are closed on one (common) crown wheel;
- two independent planetary gears have a common stopped carrier, which at the same time is:
a) a housing for placing high-speed shafts with gears, as well as two-crown satellites with axles and bearings;
b) a housing for connecting hydraulic motors;
c) the supporting axis of the rotating drum, which is installed on the removable supporting brackets.

Общая компановка лебедки обеспечивает снижение нагрузки на подшипники. The overall layout of the winch reduces the load on the bearings.

В результате патентно-информационных исследований не была выявлена совокупность признаков, обеспечивающих достигаемый заявляемым решением технический результат. Поэтому заявляемое изобретение соответствует критерию "неочевидность". As a result of patent information research, the totality of the features ensuring the technical result achieved by the claimed solution was not revealed. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "non-obviousness."

На чертеже схематично показана лебедка. The drawing schematically shows a winch.

Предлагаемая лебедка состоит из двух гидродвигателей 1, прикрепленных к выходным концам цапф 2 водила 3, барабана 4 и встроенных в него двух одинаковых независимых планетарных передач. Валы гидродвигателей посредством муфт 5 соединяются с валами солнечных шестерен 6, находящихся в зацеплении с одним венцом двухвенцовых сателлитов 7. Сателлиты двух передач расположены на общей оси 8, установленной на подшипники 9 в корпусе остановленного водила 3. Вторые венцы сателлитов находятся в зацеплении с общим коронным колесом 10, которое может жестко соединяться с барабаном 4 или выполняться в "плавающем" варианте. К торцам барабана 4 крепятся крышки 11, которые через подшипники 12 опираются на выходные цапфы 2 водила 3, жестко соединенные с кронштейнами 13. The proposed winch consists of two hydraulic motors 1 attached to the output ends of the trunnions 2 of carrier 3, drum 4 and two identical independent planetary gears integrated therein. The shafts of the hydraulic motors by means of couplings 5 are connected to the shafts of the sun gears 6, which are meshed with a single crown of two-crown satellites 7. The satellites of two gears are located on a common axis 8 mounted on bearings 9 in the housing of the stopped carrier 3. The second crowns of the satellites are engaged with a common crown a wheel 10, which can be rigidly connected to the drum 4 or performed in a "floating" version. Caps 11 are attached to the ends of the drum 4, which, through the bearings 12, are supported on the output pins 2 of the carrier 3, which are rigidly connected to the brackets 13.

Лебедка работает следующим образом. Крутящий момент от гидродвигателей 1 через муфты 5 передается на валы солнечных шестерен 6, которые приводят во вращение сателлиты 7. Сателлиты, находясь в корпусе остановленного общего водила 3, приводят в движение барабан 4, вращающийся на подшипниках 12, установленных на выходных концах цапф 2 водила 3. The winch operates as follows. The torque from the hydraulic motors 1 is transmitted through the couplings 5 to the shafts of the sun gears 6, which drive the satellites 7. The satellites, being in the housing of the stopped common carrier 3, drive the drum 4, rotating on bearings 12 mounted on the output ends of the pin 2 of the carrier 3.

Таким образом, заявляемое изобретение имеет новую совокупность признаков и обеспечивает уменьшение нагрузок на подшипники и увеличение их долговечности, снижение удельной массы и металлоемкости лебедки. Thus, the claimed invention has a new set of features and provides a reduction in the loads on the bearings and an increase in their durability, a decrease in the specific gravity and metal consumption of the winch.

Claims

Traction winch containing two hydraulic motors mounted coaxially at the ends of the drum, two identical planetary gears, including each sun wheel mounted on a shaft connected by means of a coupling to the shaft of the corresponding hydraulic motor, and forming a double high-speed stage, and a drum, with the body of which is connected crown wheel, characterized in that the planetary gear satellites are double-crowned, one of which rims are meshed with the corresponding sun wheels, and the other dyatsya meshed with corona wheel drum housing, the satellite gear connected to a common carrier halted rigidly connected to the supports and housings hydraulic motors, wherein the drum body through the end caps and bearings supported on said carrier.