用于起重设备的可安全自锁的转动控制装置的制作方法

本发明涉及起重设备领域，特别是用于起重设备的可安全自锁的转动控制装置。

背景技术：

在起重设备工作过程中，为了防止重物因其重力而导致意外掉落情况的发生，通常在起重设备上加装反转自锁装置，尤其是手摇葫芦、手拉葫芦、卷扬机等一些自身无动力装置的轻型起重设备，同时由于这类设备作业时主要依靠人力完成，因此其对操作者的安全性保护显得尤为重要。目前该类设备多数配备有反转自锁装置，但这些自锁装置多为较原始的控制结构，如自锁弹簧或棘轮棘爪等，这种结构不仅可靠性差，且操作也较为不便，如常用的棘轮棘爪结构，需要对其进行档位转换才能完成自锁或解锁，一旦误操作极有可能会造成较大的安全事故；而自锁弹簧虽然不需额外操作即可实现自锁与解锁，但其在大载荷下工作时易发生打滑，同样存在较大的安全隐患。

此外，对于现有的一些可以实现反转自动解锁的装置，多为直接将楔块或滚子拉出或推出卡紧位置来实现解锁，这种操作虽然有效，但当重物较重时，楔块或滚子卡紧时的摩擦力非常大，不仅对整个自锁装置的强度要求较高，且解锁时所需的反转作用力更大，极易使内部零件产生变形而无法正常使用，或反转作用力使楔块或滚子突然弹出而导致重物坠落，存在一定的安全风险。

技术实现要素：

针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供一种用于起重设备的可安全自锁的转动控制装置。

其解决的技术方案是：包括固定外圈，固定外圈内侧有可转动的从动圈，从动圈上有固定在从动圈的内缘面上的内齿轮，内齿轮内侧有主动齿轮，内齿轮与主动齿轮之间有多个与内齿轮和主动齿轮相啮合的行星轮；

所述的从动圈的外缘面上设有多个与行星轮一一对应的楔形槽，楔形槽内装有滚子，构成滚子在楔形槽内滚动时可与固定外圈的内缘面接触或分离的结构；滚子上装有连杆，连杆的一端与滚子铰接，连杆的另一端与行星轮铰接；楔形槽内设有凹槽，凹槽内装有推力弹簧，推力弹簧的一端与凹槽的槽底接触，推力弹簧的另一端与滚子接触，构成经推力弹簧的弹力作用，滚子与固定外圈和楔形槽同时挤压接触的结构；

所述的主动齿轮上安装有与主动齿轮同轴设置的输入轴，从动圈上安装有与从动圈同轴设置的输出轴。

本发明结构巧妙，操作便捷，通过滚子在固定外圈和楔形槽之间的逐步夹紧来实现自锁，同时，行星齿轮系的相互传动使反转解锁时首先将作用在滚子上的夹紧力放松再进一步拉动滚子进入楔形槽底部，反转解锁过程更加平滑稳定，在实际使用中，只需对输入轴进行控制即可，无需加装额外的锁紧控制机构，简化了操作步骤，提高了使用安全性。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的右视剖视图。

图3为本发明解除反转锁定时的主视图。

图4为本发明解除反转锁定时的轴测剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图4给出，本发明包括固定外圈1，固定外圈1内侧有可转动的从动圈2，从动圈2上有固定在从动圈2的内缘面上的内齿轮3，内齿轮3内侧有主动齿轮4，内齿轮3与主动齿轮4之间有多个与内齿轮3和主动齿轮4相啮合的行星轮5；

所述的从动圈2的外缘面上设有多个与行星轮5一一对应的楔形槽6，楔形槽6内装有滚子7，构成滚子7在楔形槽6内滚动时可与固定外圈1的内缘面接触或分离的结构；滚子7上装有连杆8，连杆8的一端与滚子7铰接，连杆8的另一端与行星轮5铰接；楔形槽6内设有凹槽9，凹槽9内装有推力弹簧10，推力弹簧10的一端与凹槽9的槽底接触，推力弹簧10的另一端与滚子7接触，构成经推力弹簧10的弹力作用，滚子7与固定外圈1和楔形槽6同时挤压接触的结构；

所述的主动齿轮4上安装有与主动齿轮4同轴设置的输入轴11，从动圈2上安装有与从动圈2同轴设置的输出轴12。

为了使滚子达到更好的锁紧效果，所述的连杆8的一端设有与连杆8长度方向一致的直槽13，连杆8经直槽13与滚子7铰接在一起，构成滚子7在直槽13内滑动使滚子7与连杆8相对滑动的结构。

为了使本发明达到更好的使用效果，所述的输出轴12上装有两个限位挡片14。

为了使主动齿轮与内齿轮之间的传动效果更加稳定，所述的输入轴11与输出轴12之间安装有滚动轴承15。

为了使本发明达到更好的使用效果，所述的从动圈2、内齿轮3、主动齿轮4与固定外圈1同轴设置。

本发明使用时，根据不同的起重设备使用需求将本发明安装在起重设备上，以卷扬机为例，将本发明安装在卷扬机上并保证固定外圈1、从动圈2、输入轴11和输出轴12同轴设置，将固定外圈1完全固定，使输入轴11位置固定并可自身转动，输出轴12上的限位挡片14之间缠绕钢丝绳，输入轴11上安装手柄；

按照图1所示的结构分布，将重物固定在钢丝绳上，重物的重力使从动圈2随输出轴12逆时针转动，滚子7被卡紧在固定外圈1与楔形槽6之间，从动圈2被锁止而无法继续转动；

进行提升操作时，顺时针转动手柄使输入轴11带动主动齿轮4转动，行星轮5经主动齿轮4的啮合作用而逆时针转动，行星轮5逆时针转动时使行星轮5在内齿轮3上顺时针移动，行星轮5的轴线与滚子7的轴线之间的距离增大，此时由于连杆8的长度保持不变，一方面从动圈2经连杆8随行星轮5产生顺时针转动的趋势使滚子7与固定外圈1和楔形槽6之间的摩擦力减小，另一方面，滚子7在楔形槽6内产生向楔形槽底部移动的趋势使连杆8产生逆时针偏转以保证行星轮5的轴线与滚子7的轴线之间的距离与连杆8长度的匹配，两种运动综合作用下，滚子7与固定外圈1和楔形槽6之间的摩擦力进一步减小并产生与固定外圈1分离的趋势，从动圈2与固定外圈1之间的锁紧力逐渐减小并消失；当行星轮5在内齿轮3上的移动和滚子7在楔形槽6内的滚动使连杆8的长度方向垂直于楔形槽6上的楔形面或经过楔形面的轴心时，连杆8无法继续偏转，行星轮5无法在内齿轮3上继续移动；此时，从动圈2经连杆8和行星轮5随主动齿轮4同时转动，重物被稳定提升。

当重物达到预定位置时，放松手柄使输入轴11失去动力，此时从动圈2在重物的重力作用下产生反向转动，同时，推力弹簧10的弹力使滚子7在楔形槽6内滚动并与固定外圈1和楔形槽6同时挤压接触；当从动圈2反转时，楔形槽6作用在滚子7上的挤压力逐渐增大使滚子7进一步与固定外圈1挤压并最终卡紧于固定外圈1和楔形槽6之间，从动圈2被锁止而无法继续反转，重物被可靠悬吊；

由于滚子7被楔形槽6挤压时会产生一定的挤压变形，该挤压变形使行星轮5的轴线与滚子7的轴线之间的距离产生变化，而连杆8上设置的直槽13可使滚子7在直槽13的长度方向上移动；因此，当行星轮5的轴线与滚子7的轴线之间的距离产生变化时，滚子7在直槽13的长度方向上移动以补偿上述距离变化，使滚子7可被继续挤压并卡紧于固定外圈1与楔形槽6之间。

当进行重物降落操作时，逆时针转动手柄使输入轴11带动主动齿轮4转动，此时滚子7已被卡紧而无法移动，主动齿轮4的逆时针转动使行星轮5产生顺时针转动并在内齿轮3的圆周方向产生逆时针移动的趋势，而由于连杆8长度不变，当行星轮5移动至其轴线与滚子7的轴线之间的距离到达连杆8限定的最大距离时，行星轮5无法继续移动，此时在连杆8的拉动下，滚子7产生向楔形槽6底部移动的趋势；同时，由于行星轮5位置无法继续移动，当主动齿轮4继续逆时针转动时，行星轮5在主动齿轮4的啮合作用下产生顺时针转动趋势并带动内齿轮3即从动圈2产生顺时针转动趋势；从动圈2的顺时针转动趋势使滚子7与固定外圈1和楔形槽6之间的摩擦力不断减小，而随着作用在主动齿轮4上的转动作用力不断增大，当该转动作用力克服滚子7与固定外圈1和楔形槽6之间逐渐减小的摩擦力时，从动圈2开始随主动齿轮4同向转动，重物开始下降；继续增大施加于主动齿轮4上的转动作用力，滚子7向楔形槽6的槽底方向移动使滚子7与固定外圈1之间产生分离趋势，滚子7与固定外圈1和楔形槽6之间的摩擦力进一步减小，重物稳定下降。

当需停止重物下降时，放松手柄使输入轴11失去动力，重物使从动圈2继续逆时针转动，而此时推力弹簧10的推力使滚子7迅速与固定外圈1和楔形槽6挤压接触，从动圈2的转动使楔形槽6挤压滚子7，将滚子7卡紧在固定外圈1和楔形槽6之间，重物被可靠停止。

本发明结构巧妙，操作便捷，通过滚子在固定外圈和楔形槽之间的逐步夹紧来实现自锁，同时，行星齿轮系的相互传动使反转解锁时首先将作用在滚子上的夹紧力放松再进一步拉动滚子进入楔形槽底部，反转解锁过程更加平滑稳定，相较于直接拉动滚子使滚子与固定外圈和楔形槽分离的操作方式更加容易实现，尤其是重物重量较重时，可保证反转解锁操作的稳定与安全；在实际使用中，只需对输入轴进行控制即可，无需加装额外的锁紧控制机构，简化了操作步骤；由于从动圈2反转时，滚子与固定外圈和楔形槽之间的正压力不断增大，因此滚子与固定外圈和楔形槽之间的摩擦力不断增大，根据实际载荷大小，滚子与固定外圈和楔形槽之间的摩擦力相应增大或减小，不仅可将设备锁止，同时其与载荷相匹配的摩擦力可保证滚子与固定外圈和楔形槽之间不发生打滑现象，极大提高了使用安全性。