一种可换挡的卷扬机构的制作方法

本发明属于机械传动技术领域，具体涉及一种可以进行换挡的卷扬机构。

背景技术：

卷扬机是用卷筒缠绕钢丝绳或链条以提升或牵引重物的设备，其结构中一般包含电机、制动器、减速箱、卷筒以及钢丝绳。现有技术中，减速箱较多的采用以下三种传动模式，即：圆柱齿轮传动、行星齿轮传动或者圆柱与行星齿轮传动相结合的方式。一般情况下，减速箱与卷筒采用分体式设计，这种设计不能有效利用卷筒的内部空间，这就造成了卷扬机结构庞大、占地面积较多，另外减速箱也往往不具备变速功能。

然而，对于新型节能电梯(zl201310695900.8)中提到的自动变速器以及卷扬式提升机构来说，很显然既需要进行换档，又要求结构紧凑。这就要求提供一种卷扬机构，这种卷扬机构既能够有效利用卷筒的内部空间，又能够进行换挡。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、紧凑，占用空间小，能够满足环境变化引起变速要求的可换挡的卷扬机构，即对自动变速器与卷扬式提升机构进行组合设计，并使其具有双动力源。

一种可换挡的卷扬机构，至少包括：第一输入轴侧驱动单元、换挡单元、卷筒、第一输入轴、第二输入轴、第一终端输入齿轮、第二终端输入齿轮；

所述第一输入轴直接或间接连接至第一动力源；

所述第二输入轴直接或间接连接至第二动力源；

所述第二输入轴与所述第一输入轴同轴布置；

所述第一输入轴侧驱动单元由所述第一输入轴和第二输入轴共同支承，用于传递所述第一输入轴和第二输入轴之间的扭矩；

所述卷筒用于缠绕钢丝绳，所述钢丝绳用于悬挂配重块；所述卷筒绕所述第二输入轴旋转；

所述第一终端输入齿轮以及第二终端输入齿轮为内齿轮，两者固联在所述卷筒上；

所述换挡单元用于传递所述第二输入轴与所述卷筒之间的扭矩，该换挡单元具备第一换挡子单元、第二换挡子单元；

所述第一换挡子单元具备第一离合器、第一中心齿轮、第一终端输出齿轮，并使得所述卷筒与第二输入轴的转向相反；所述第一中心齿轮空套在第二输入轴上，所述第一离合器与其同轴配置，所述第一终端输出齿轮分别与第一中心齿轮、第一终端输入齿轮相啮合；当第一离合器吸合时，所述第二输入轴的扭矩经由第一离合器、第一中心齿轮、第一终端输出齿轮、所述第一终端输入齿轮传递至所述卷筒；

所述第二换挡子单元有两种表现形式：形式一，其具备第二离合器、第二中心齿轮、第二终端输出齿轮；形式二，其具备第二离合器、第二中心齿轮、第二终端输出齿轮以及换向齿轮；不管哪种形式，所述第二中心齿轮空套在第二输入轴上，所述第二离合器与其同轴配置，所述第二终端输出齿轮与第二终端输入齿轮相啮合；对于形式一下的第二换挡子单元，当第二离合器吸合时，所述第二输入轴的扭矩经由第二离合器、第二中心齿轮、第二终端输出齿轮、第二终端输入齿轮传递至所述卷筒，此时卷筒与第二输入轴的转向相反；对于形式二下的第二换挡子单元，当第二离合器吸合时，所述第二输入轴的扭矩经由第二离合器、第二中心齿轮、换向齿轮、第二终端输出齿轮、第二终端输入齿轮传递至所述卷筒，此时卷筒与第二输入轴的转向相同；

所述第一输入轴侧驱动单元全部或部分位于所述卷筒内；

所述换挡单元全部或部分位于所述卷筒内；

当第一动力源作为驱动源时，扭矩经由所述第一输入轴、所述第一输入轴侧驱动单元、所述第二输入轴、所述换挡单元传递至所述卷筒；

当第二动力源作为驱动源时，扭矩经由所述第二输入轴、所述换挡单元传递至所述卷筒。

作为优选，所述第一动力源为电机，所述第二动力源为电梯曳引机。

需要说明的是：所述第一终端输出齿轮可以是单独1个，也可以是以所述第二输入轴中心线为轴线，沿周向均布2个、3个、4个或5个；所述第二终端输出齿轮可以是单独1个，也可以是以所述第二输入轴中心线为轴线，沿周向均布2个、3个、4个或5个；所述换向齿轮(55)可以是单独1个，也可以是以所述第二输入轴(102)中心线为轴线，沿周向均布2个、3个、4个或5。

所述第一输入轴侧驱动单元具有以下三种不同的结构形式：

1)所述第一输入轴侧驱动单元的第一种结构形式

所述第一输入轴侧驱动单元具备：

输入太阳轮，该输入太阳轮由所述第一输入轴支承；

输出太阳轮，该输出太阳轮由所述第二输入轴支承；

行星架，该行星架由所述第一输入轴支承，并与所述卷筒的支承辐板做成一体；

行星轴，该行星轴和所述第一输入轴平行地配置，并由所述行星架支承；

第一行星轮、第二行星轮，该第一行星轮、第二行星轮由所述行星轴支承并同步转动；

所述第一输入轴的扭矩经由所述输入太阳轮、所述第一行星轮、所述行星轴、所述第二行星轮、所述输出太阳轮传递至所述第二输入轴。

2)所述第一输入轴侧驱动单元的第二种结构形式

所述第一输入轴侧驱动单元具备：

第一行星轮组，所述第一行星轮组包括第一太阳轮、第三行星轮、第一固定太阳轮、第一行星架；所述第一太阳轮由所述第一输入轴支承；所述第一太阳轮与所述第三行星轮相啮合，所述第三行星轮与所述第一固定太阳轮相啮合；

第二行星轮组，所述第二行星轮组包括第二太阳轮、第四行星轮、第二固定太阳轮、第二行星架；所述第二行星架由所述第二输入轴支承；所述第二太阳轮与所述第四行星轮相啮合，所述第四行星轮与所述第二固定太阳轮相啮合；

所述第一太阳轮、所述第一固定太阳轮、所述第二太阳轮、所述第二固定太阳轮同轴配置，其中所述第一固定太阳轮和所述第二固定太阳轮都与机架相固联；

所述第一行星架与所述第二太阳轮相固联；

所述第一输入轴的扭矩经由所述第一太阳轮、所述第三行星轮、所述第一行星架、所述第二太阳轮、所述第四行星轮、所述第二行星架传递至所述第二输入轴。

还需要说明的是，所述第三行星轮和所述第四行星轮可以是单独1个，也可以是以所述第一输入轴中心线为轴线，沿周向均布2个、3个、4个或5个。

3)所述第一输入轴侧驱动单元的第三种结构形式

所述第一输入轴侧驱动单元具备：第四输入太阳轮，该第四输入太阳轮由所述第一输入轴支承；第四输出太阳轮，该第四输出太阳轮与机架相固联；第五行星架，该第五行星架与所述第二输入轴相联接并同步转动；双联行星轮，该双联行星轮由所述第五行星架支承，并分别与所述输入太阳轮、所述输出太阳轮相啮合；所述第一输入轴的扭矩经由所述输入太阳轮、所述双联行星轮、所述第五行星架传递至所述第二输入轴。还需要说明的是，所述双联行星轮可以是单独1个，也可以是以所述第二输入轴中心线为轴线，沿周向均布2个、3个、4个或5个。

特别需要指出的是：两种不同形式的第二换挡子单元导致换挡单元具有两种不同的形式，而第一输入轴侧驱动单元又有三种不同形式，它们相互组合，会产生六种不同结构形式的可换挡卷扬机构。

附图说明

图1是可换挡的卷扬机构的结构示意图；

图2是两种不同形式的第二换挡子单元的结构示意图；

图3是第一输入轴侧驱动单元的第一种结构示意图

图4是第一输入轴侧驱动单元的第二种结构示意图

图5是第一输入轴侧驱动单元的第三种结构示意图

具体实施方式

如图1所示，一种可换挡的卷扬机构，其特征在于：至少包含第一输入轴侧驱动单元(a)、换挡单元(b)、卷筒(c)、第一输入轴(101)、第二输入轴(102)、第一终端输入齿轮(8)、第二终端输入齿轮(9)；

所述第一输入轴(101)直接或间接连接至第一动力源(e1)；

所述第二输入轴(102)直接或间接连接至第二动力源(e2)；

所述第二输入轴(102)与所述第一输入轴(101)同轴布置；

所述第一输入轴侧驱动单元(a)由所述第一输入轴(101)和第二输入轴(102)共同支承，用于传递所述第一输入轴(101)和第二输入轴(102)之间的扭矩；

所述卷筒(c)用于缠绕钢丝绳，所述钢丝绳用于悬挂配重块；所述卷筒(c)绕所述第二输入轴(102)旋转；

所述第一终端输入齿轮(8)以及第二终端输入齿轮(9)为内齿轮，两者固联在所述卷筒(c)上；

所述换挡单元(b)用于传递所述第二输入轴(102)与所述卷筒(c)之间的扭矩，该换挡单元(b)具备第一换挡子单元(b1)、第二换挡子单元(b2)；

所述第一换挡子单元(b1)具备第一离合器(c1)、第一中心齿轮(51)、第一终端输出齿轮(52)，并使得所述卷筒(c)与第二输入轴(102)的转向相反；所述第一中心齿轮(51)空套在第二输入轴(102)上，所述第一离合器(c1)与其同轴配置，所述第一终端输出齿轮(52)分别与第一中心齿轮(51)、第一终端输入齿轮(8)相啮合；当第一离合器(c1)吸合时，所述第二输入轴(102)的扭矩经由第一离合器(c1)、第一中心齿轮(51)、第一终端输出齿轮(52)、所述第一终端输入齿轮(8)传递至所述卷筒(c)；

如图2所示，所述第二换挡子单元(b2)有两种表现形式：形式一，其具备第二离合器(c2)、第二中心齿轮(53)、第二终端输出齿轮(54)；形式二，其具备第二离合器(c2)、第二中心齿轮(53)、第二终端输出齿轮(54)以及换向齿轮(55)；不管哪种形式，所述第二中心齿轮(53)空套在第二输入轴(102)上，所述第二离合器(c2)与其同轴配置，所述第二终端输出齿轮(54)与第二终端输入齿轮(9)相啮合；对于形式一下的第二换挡子单元(b2)，当第二离合器(c2)吸合时，所述第二输入轴(102)的扭矩经由第二离合器(c2)、第二中心齿轮(53)、第二终端输出齿轮(54)、第二终端输入齿轮(9)传递至所述卷筒(c)，此时卷筒(c)与第二输入轴(102)的转向相反；对于形式二下的第二换挡子单元(b2)，当第二离合器(c2)吸合时，所述第二输入轴(102)的扭矩经由第二离合器(c2)、第二中心齿轮(53)、换向齿轮(55)、第二终端输出齿轮(54)、第二终端输入齿轮(9)传递至所述卷筒(c)，此时卷筒(c)与第二输入轴(102)的转向相同；

所述第一输入轴侧驱动单元(a)全部或部分位于所述卷筒(c)内；

所述换挡单元(b)全部或部分位于所述卷筒(c)内；

当第一动力源(e1)作为驱动源时，扭矩经由所述第一输入轴(101)、所述第一输入轴侧驱动单元(a)、所述第二输入轴(102)、所述换挡单元(b)传递至所述卷筒(c)；

当第二动力源(e2)作为驱动源时，扭矩经由所述第二输入轴(102)、所述换挡单元(b)传递至所述卷筒(c)。

作为优选，所述第一动力源(e1)为电机；所述第二动力源(e2)为电梯曳引机。

需要说明的是：所述第一终端输出齿轮(52)可以是单独1个，也可以是以所述第二输入轴(102)中心线为轴线，沿周向均布2个、3个、4个或5个；所述第二终端输出齿轮(54)可以是单独1个，也可以是以所述第二输入轴(102)中心线为轴线，沿周向均布2个、3个、4个或5个；所述换向齿轮(55)可以是单独1个，也可以是以所述第二输入轴(102)中心线为轴线，沿周向均布2个、3个、4个或5个。

所述第一输入轴侧驱动单元(a)具有以下三种不同的结构形式：

1)第一输入轴侧驱动单元的第一种结构形式

如图3所示，所述第一输入轴侧驱动单元(a)具备：

输入太阳轮(1)，该输入太阳轮(1)由所述第一输入轴(101)支承；

输出太阳轮(4)，该输出太阳轮(4)由所述第二输入轴(102)支承；

行星架(h1)，该行星架(h1)由所述第一输入轴(101)支承，并与所述卷筒(c)的支承辐板做成一体；

行星轴(201)，该行星轴(201)和所述第一输入轴(101)平行地配置，并由所述行星架(h1)支承；

第一行星轮(2)、第二行星轮(3)，该第一行星轮(2)、第二行星轮(3)由所述行星轴(201)支承并同步转动；

所述第一输入轴(101)的扭矩经由所述输入太阳轮(1)、所述第一行星轮(2)、所述行星轴(201)、所述第二行星轮(3)、所述输出太阳轮(4)传递至所述第二输入轴(102)。

2)第一输入轴侧驱动单元的第二种结构形式

所述如图4所示，所述第一输入轴侧驱动单元(a)具备：

第一行星轮组，所述第一行星轮组包括第一太阳轮(31)、第三行星轮(32)、第一固定太阳轮(33)、第一行星架(h2)；所述第一太阳轮(31)由所述第一输入轴(101)支承；所述第一太阳轮(31)与所述第三行星轮(32)相啮合，所述第三行星轮(32)与所述第一固定太阳轮(33)相啮合；

第二行星轮组，所述第二行星轮组包括第二太阳轮(34)、第四行星轮(35)、第二固定太阳轮(36)、第二行星架(h3)；所述第二行星架(h3)由所述第二输入轴(102)支承；所述第二太阳轮(34)与所述第四行星轮(35)相啮合，所述第四行星轮(35)与所述第二固定太阳轮(36)相啮合；

所述第一太阳轮(31)、所述第一固定太阳轮(33)、所述第二太阳轮(34)、所述第二固定太阳轮(36)同轴配置，其中所述第一固定太阳轮(33)和所述第二固定太阳轮(36)都与机架相固联；

所述第一行星架(h2)与所述第二太阳轮(34)相固联；

所述第一输入轴(101)的扭矩经由所述第一太阳轮(31)、所述第三行星轮(32)、所述第一行星架(h2)、所述第二太阳轮(34)、所述第四行星轮(35)、所述第二行星架(h3)传递至所述第二输入轴(102)。

还需要说明的是，所述第三行星轮(32)和所述第四行星轮(35)可以是单独1个，也可以是以所述第一输入轴(101)中心线为轴线，沿周向均布2个、3个、4个或5个。

3)所述第一输入轴侧驱动单元的第三种结构形式

如图5所示，所述第一输入轴侧驱动单元(a)具备：

第四输入太阳轮(41)，该第四输入太阳轮(41)由所述第一输入轴(101)支承；

第四输出太阳轮(44)，该第四输出太阳轮(44)与机架相固联；

第五行星架(h5)，该第五行星架(h5)与所述第二输入轴(102)相联接并同步转动；

双联行星轮(42、43)，该双联行星轮(42、43)由所述第五行星架(h5)支承，并分别与所述第四输入太阳轮(41)、所述第四输出太阳轮(44)相啮合；

所述第一输入轴(101)的扭矩经由所述第四输入太阳轮(41)、所述双联行星轮(42、43)、所述第五行星架(h5)传递至所述第二输入轴(102)。

还需要说明的是，所述双联行星轮(42、43)可以是单独1个，也可以是以所述第一输入轴(101)中心线为轴线，沿周向均布2个、3个、4个或5个。

特别需要指出的是：两种不同形式的第二换挡子单元(b2)导致换挡单元(b)具有两种不同的形式，而第一输入轴侧驱动单元(a)又有三种不同形式，它们相互组合，会产生六种不同结构形式的可换挡卷扬机构。

作为优选，所述第一离合器(c1)和所述第二离合器(c2)为啮合式电磁离合器，并且其中一个为常闭式离合器，另外一个为常开式离合器。

本发明不局限于上述实施例，凡采用本发明已指出的设计方式或设计思路，均应认为在本发明的保护范围之内。