一种锥面制动装置的制作方法

本实用新型涉及一种机械设备中用于将传动力进行制动或释放的制动装置，尤其是指一种锥面制动装置。

背景技术：

很多动力机械设备中都会涉及到制动问题，故需要安装制动装置来进行传动力的制动或释放，而锥面制动装置是一种制动效果相当可靠的制动结构，广泛应用于各种动力机械设备中，常见的如电动绞车，它主要是利用绞车卷筒卷绕并带动钢索的收放来拉动物品的，为了保证绞车卷筒的正常卷绕和避免钢索在意外情况下出现失速的危险，故都会在电动绞车上设计有锥面制动装置。目前，大部分的锥面制动装置都是由箱体、后盖、一级太阳轮、中心转动轴、减速齿轮组、刹车传动块、刹车动力块、刹车副、刹车本体、摩擦副和弹性元件等构成，该弹性元件通常采用一个扭力弹簧，其作用是增加摩擦副的反作用力，使锥面制动装置带动负载时能够更加快速的制动。然而，实际使用中却发现，仅依靠扭力弹簧只能增加扭转力，却无法有效间隔摩擦副与刹车本体之间的间距；也就是说，当锥面制动装置处于空载或不工作情况时，无法使摩擦副与刹车本体之间处于较好的脱离状态，容易造成刹车温度，在使用带来一定的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种制动可靠、安全的锥面制动装置。

本实用新型的技术问题通过以下技术方案实现：

一种锥面制动装置，包括箱体和安装在箱体后端的后盖；所述的箱体内设有空心结构的一级太阳轮和活动贯穿在一级太阳轮内的中心转动轴，该一级太阳轮与箱体之间设有啮合传动的减速齿轮组，该中心转动轴的左端经一级太阳轮转动支承在箱体内，右端设有传动安装的刹车传动块，并经该刹车传动块转动支承在后盖上；所述的刹车传动块内设有定位传动套装在一级太阳轮上的刹车动力块，刹车传动块的左端设有依次空套在一级太阳轮上的刹车副、刹车本体和摩擦副，该刹车副定位安装在箱体上，刹车副与刹车本体之间、刹车本体与摩擦副之间均设有相互接触摩擦制动或相互脱离解除制动的锥面摩擦面，刹车本体与摩擦副之间还设有相互顶推的弹性元件；所述的摩擦副右端面设有向右延伸的短轴；所述的刹车动力块和短轴的外圆周面上均设有外凸缘，相应在刹车传动块的内圆周面上设有转动接触外凸缘、并带动所述刹车动力块和短轴同步转动的内凸缘；所述的短轴与刹车动力块的相对端面上分别设有吻合配装的螺旋凸轮斜面，所述的弹性元件为压缩弹簧和塔形弹簧的组合或单个压缩弹簧；所述的压缩弹簧和塔形弹簧的组合是指压缩弹簧的两端分别顶推在刹车本体和摩擦副上，塔形弹簧为设置在压缩弹簧内的左旋弹簧，该塔形弹簧的两个支脚分别嵌装固定在一级太阳轮和摩擦副上；所述的单个压缩弹簧的两端分别顶推在刹车本体和摩擦副上。

所述的刹车本体右端面设有安装槽，该安装槽内设有空套在一级太阳轮上的保持架，在保持架的左端面上设有多个滚动接触在安装槽槽底的滚珠；所述的弹性元件左端顶推在安装槽内的保持架上。

所述的锥面摩擦面是指分别设置在刹车本体两端外圆周面上的外锥面、及设置在刹车副右端内圆周面上和设置在摩擦副左端内圆周面上的内锥面。

所述的刹车本体上的两个外锥面在刹车本体的外圆周面上形成屋脊形；所述的刹车副右端内圆周面上的内锥面与摩擦副左端内圆周面上的内锥面呈相对设置的八字形。

所述的刹车副右端面和摩擦副左端面均设有沉槽，所述的内锥面设置在所述沉槽的内圆周槽壁上。

所述的摩擦副左端面上的沉槽槽底设有弹簧凸和弹簧槽，所述的压缩弹簧右端顶推套装在弹簧凸上或顶推内装在弹簧槽内。

所述的摩擦副右端面上的短轴是沿摩擦副的轴心线向右延伸并进入刹车传动块内的外凸轴。

所述的刹车副在箱体上的定位安装结构是在箱体右端面设有供所述刹车副左端作吻合配装的定位槽，该定位槽与刹车副之间分别设有定位配装的定位块和定位缺。

所述的刹车动力块在一级太阳轮上的定位传动套装是在刹车动力块与一级太阳轮之间分别设有啮合传动套装的内花键和外花键，刹车动力块的右端设有扣装设置在一级太阳轮上的双道扣环。

与现有技术相比，本实用新型主要是将设置在刹车本体与摩擦副之间的弹性元件采用压缩弹簧和塔形弹簧的组合或单个压缩弹簧；组合使用时，可将压缩弹簧的两端分别顶推在刹车本体和摩擦副上，而塔形弹簧设置在压缩弹簧内，其两个支脚分别嵌装固定在一级太阳轮和摩擦副上；当单个使用压缩弹簧时，只需将两端分别顶推在刹车本体和摩擦副上即可；因此，采用这种结构的弹性元件，该压缩弹簧能够在锥面制动装置处于空载或不工作情况时，使摩擦副与刹车本体之间处于较好的脱离状态，避免造成刹车温度，提高使用安全性，而塔形弹簧的作用是增加摩擦副的反作用力，使锥面制动装置带动负载时能够更加快速的制动，保证制动可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的立体分解图（压缩弹簧和塔形弹簧的组合）。

图2为本实用新型的立体分解图（单个压缩弹簧）。

图3为图1中的中心转动轴按照正转输入动力并进入正常工作状态的剖视图。

图4为图3中刹车传动块、刹车动力块和摩擦副之间的配合关系图。

图5为图3中刹车动力块和摩擦副之间的配合关系图。

图6为图1中的中心转动轴按照反转输入动力并进入正常工作状态的剖视图。

图7为图6中刹车传动块、刹车动力块和摩擦副之间的配合关系图。

图8为图6中刹车动力块和摩擦副之间的配合关系图。

图9为图1进入制动状态的剖视图。

图10为图9中刹车传动块、刹车动力块和摩擦副之间的配合关系图。

图11为图9中刹车动力块和摩擦副之间的配合关系图。

图12为本实用新型安装后的剖视结构示意图。

图13为摩擦副的剖视图。

具体实施方式

下面将按上述附图对本实用新型实施例再作详细说明。

如图1~图13所示，1.中心转动轴、2.一级太阳轮、3.轴承、4.箱体、41.定位槽、42.定位块、5.刹车副、51.定位缺、6.刹车本体、61.外锥面、62.安装槽、7.滚珠、8.保持架、9.压缩弹簧、10.塔形弹簧、11.摩擦副、111.外凸缘、112.螺旋凸轮斜面、113.短轴、114.沉槽、115.内锥面、116.弹簧凸、117.弹簧槽、12.刹车动力块、13.双道扣环、14.刹车传动块、141.支承轴、15.后盖、16.螺钉、17.离合装置、18.一级减速轮、19.二级减速轮、20.三级减速轮、21.输出轴。

一种锥面制动装置，如图1、图2所示，主要用于将机械设备中的传动力进行制动或释放，本实施例是以如图12所示将该锥面制动装置应用在电动绞车上为例，并以图2所示的视图左侧作为左端，视图右侧作为右端进行详细描述，其结构主要是由箱体4、后盖15、中心转动轴1、一级太阳轮2、减速齿轮组、刹车传动块14、刹车动力块12、刹车副5、刹车本体6、摩擦副11和弹性元件等构成。

其中，箱体4顶部设有离合装置17，可用于手动锁定或释放箱体4内部机构的运行，具体是用于离合操作箱体4内的内齿圈转动或停转；所述的后盖15安装在箱体4后端、即右端，并将其他零部件隐蔽罩合在内，在后盖15与箱体4的连接处设有三颗圆周均布的螺钉16，以作连接紧固。

所述的一级太阳轮2采用空心结构，并按照水平横置的方式沿箱体4的轴心线安装在箱体内，而中心转动轴1是与电机连接的动力输入轴，该中心转动轴1活动贯穿在一级太阳轮2内；所述的一级太阳轮2与箱体4之间设有啮合传动的减速齿轮组，主要包括一级减速轮18、二级减速轮19和三级减速轮20，该三级减速轮上设有动力输出的输出轴21，用于承载负载；所述的中心转动轴1左端经一级太阳轮2以轴承3转动支承在箱体4内，中心转动轴1的右端贯穿一级太阳轮2后，以六边轴配合六边孔的方式设有传动安装的刹车传动块14，该刹车传动块的右端沿其轴心线设有向右延伸的支承轴141，并通过该支承轴以轴承3转动支承在后盖15上。

所述的刹车传动块14内设有定位传动套装在一级太阳轮2上的刹车动力块12，具体结构为：刹车动力块12与一级太阳轮2之间分别设有啮合传动套装的内花键和外花键，刹车动力块12的右端设有扣装设置在一级太阳轮2上的双道扣环13，则通过内、外花键有效保证了一级太阳轮2能够被刹车动力块12同步带动转动，而双道扣环13有效保证了刹车动力块12在一级太阳轮2上的右端定位。

同时，刹车传动块14的左端按照从左到右的顺序依次设有空套在一级太阳轮2上的刹车副5、刹车本体6和摩擦副11；其中，刹车副5定位安装在箱体4上，具体结构为：箱体4右端面设有定位槽41，刹车副5左端吻合配装在该定位槽41内，再在定位槽与刹车副5之间分别设有定位配装的定位块42和定位缺51，则刹车副5就能在箱体4内实现定位而无法转动。

所述的刹车副5与刹车本体6之间、刹车本体与摩擦副11之间均设有相互接触摩擦制动或相互脱离解除制动的锥面摩擦面，该锥面摩擦面是指分别设置在刹车本体6两端外圆周面上的外锥面61、及设置在刹车副5右端内圆周面上和设置在摩擦副11左端内圆周面上的内锥面115；所述的刹车本体6上的两个外锥面61在刹车本体的外圆周面上形成屋脊形；所述的刹车副5右端面和摩擦副11左端面均设有沉槽114，并在沉槽的内圆周槽壁上设置内锥面115，则刹车副5右端的内锥面与摩擦副11左端的内锥面呈相对设置的八字形，从而使得刹车副5、刹车本体6和摩擦副11这三者之间能够形成锥面制动配合。

所述的刹车本体6与摩擦副11之间还设有相互顶推的弹性元件，本实施例采用了两种结构形式的弹性元件用于安装在锥面制动装置内，即图1所示的压缩弹簧9和塔形弹簧10的组合或图2所示的单个压缩弹簧9。

当弹性元件采用压缩弹簧9和塔形弹簧10的组合时，压缩弹簧9的两端分别顶推在保持架8和摩擦副11的左端面上，其作用是在锥面制动装置处于空载或不工作情况时，能够始终顶推摩擦副11，并使摩擦副与刹车本体6处于较好的脱离状态，以避免形成刹车温度；而塔形弹簧10为设置在压缩弹簧9内的左旋弹簧，且塔形弹簧10的两个支脚分别嵌装固定在一级太阳轮2和摩擦副11上，其作用是增加摩擦副11的反作用力，使锥面制动装置带动负载时能够更加快速的制动。当弹性元件采用单个压缩弹簧9时，该单个压缩弹簧的两端分别顶推在保持架8和摩擦副11的左端面上即可。

所述的保持架8和弹性元件同时安装在刹车本体6右端面所设的安装槽62内，且保持架8空套在一级太阳轮2上，在保持架8的左端面上设有多个圆周均布的、且每个都滚动接触在安装槽62槽底的滚珠7。

另外，摩擦副11左端面上的沉槽114槽底还设有如图13所示的弹簧凸116和弹簧槽117，当采用图1所示弹性元件时，压缩弹簧9右端顶推套装在弹簧凸116上，当采用图2所示弹性元件时，压缩弹簧9右端顶推内装在弹簧槽117内。

所述的摩擦副11右端面设有向右延伸的短轴113，该短轴是一个沿摩擦副11的轴心线向右延伸并进入刹车传动块14内而接触刹车动力块12的外凸轴；所述的刹车动力块12和短轴113的外圆周面上均设有两个中心对称设置的外凸缘111，相应在刹车传动块14的内圆周面上设有转动接触两个外凸缘的两个内凸缘142；当锥面制动装置的中心转动轴1按照图3~图5所示的正转或图6~图8所示的反转输入动力时，即可带动刹车传动块14转动，进而经内、外凸缘的接触带动刹车动力块12和摩擦副11同步转动，就能进入正常工作状态。

所述的短轴113与刹车动力块12的相对端面上还分别设有吻合配装的螺旋凸轮斜面112，该螺旋凸轮斜面采用了圆周环绕在端面上的双螺旋单斜面，其作用是如图9~图11所示用于紧急制动，即在负载意外失速而反向输入动力时，可通过短轴113与刹车动力块12之间的螺旋凸轮斜面112产生角度差，并将刹车动力块12的转动转换成顶推摩擦副11向刹车本体6和刹车副5的挤压移动，即锥面摩擦面的相互挤压摩擦，从而起到制动作用。

本实用新型的正常工作状态是指如图3~图8所示由中心转动轴1输入的正转动力或反转动力可依次经刹车传动块14、刹车动力块12、摩擦副11、一级太阳轮2和减速齿轮组输出至输出轴21供负载使用，而受弹性元件的顶推使得刹车本体6与摩擦副11之间无接触，故动力的正常输出只会使摩擦副11处于空转状态，而不会造成锥面摩擦面进入制动状态；反之，一旦发生负载坠落或负载工作时忽然停止等意外情况，则反转输入的动力依次经减速齿轮组和一级太阳轮2带动刹车动力块12转动，则利用速度差和螺旋凸轮斜面112之间的配合角度差关系，完成摩擦副11、刹车本体6和刹车副5之间的相互挤压，锥面摩擦面即进入制动状态，完成安全制动的工作过程。

以上所述仅是本实用新型的具体实施例，本领域技术人员应该理解，任何与该实施例等同的结构设计，均应包含在本实用新型的保护范围之内。