双速自锁绞盘的制作方法

本发明属于绞盘，具体涉及一种双速自锁绞盘。

背景技术：

1、绞盘‍广泛应用于休闲越野、‍工程救援、‍冶金、‍勘探、‍林牧渔业及石油、‍矿产开采等场景。‍目前国内外绞盘通常由马达、滚筒、刹车、‍减速器、‍离合器、‍控制器、‍钢丝绳组成，‍依靠减速器衔接电机和滚筒之间的动力，使得缠绕在滚筒上的钢丝绳能产生较大的牵引力，实现牵引功能，基本能够满足各种工况的要求；‍但随着越来越高的生活水平及工况技术的要求，更多的用户对绞盘转速有更高的要求。现有的电动绞盘大都为单速带离合控制的绞盘，但这种单速绞盘适用范围较为有限，较难适用于多速牵引工况的作业，通用性差。

2、在绞盘使用的过程中，为了防止出现牵引失效的问题，绞盘需要带有自动刹车的功能；当绞盘停转时，通过刹车装置能够自动锁住绞盘的牵引绳，防止牵引失效。目前大多数绞盘使用的刹车装置为涨簧式，通过逆涨扭簧与制动套相对摩擦而使绞盘停止运动，但长时间的摩擦会产生大量热能，对绞盘部件造成影响，且只依靠相对摩擦进行刹车承载力不高，无法适应牵引力过大的场景。因此，需要设计一种双速自锁绞盘去克服以上困难。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的问题，设计了一种双速自锁绞盘，本发明通过离合机构上的离合凸轮带动传动轴移动，使传动轴分别与一级行星减速组件和二级行星减速组件啮合，从而现实绞盘转速的切换，并通过刹车机构现实自动刹车。

2、本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：一种双速自锁绞盘，包括马达、绞盘壳体、滚筒、传动联轴器和传动轴，所述滚筒内依次设有刹车机构、一级行星减速组件和二级行星减速组件，二级行星减速组件与滚筒通过花键连接；马达安装在绞盘壳体的左侧且与传动联轴器的一端花键连接，传动联轴器的另一端与一级行星减速组件连接，所述刹车机构与一级行星减速组件啮合连接；传动轴设置在一级行星减速组件和二级行星减速组件之间，且传动轴末端设有推动其轴向移动的离合机构；离合机构安装在绞盘壳体侧面，离合机构包括离合手柄和离合凸轮，转动所述离合手柄时所述离合凸轮带动传动轴轴向移动。

3、作为优选，所述一级行星减速组件包括一级太阳轮、一级行星轮、一级齿圈和一级行星架，所述二级行星减速组件包括二级太阳轮、二级行星轮、二级齿圈和二级行星架；所述一级太阳轮通过轴承安装在绞盘壳体上且与传动联轴器的一端传动连接，所述一级齿圈和二级齿圈均安装在绞盘壳体内，所述一级行星轮安装在一级行星架上且分别与一级太阳轮的末端以及一级齿圈相互啮合；所述二级行星架通过轴承安装在绞盘壳体内且与滚筒花键连接，所述传动轴通过轴承安装在二级行星架内；所述二级太阳轮套设安装在传动轴的外层，所述二级行星轮安装在二级行星架上且分别与二级太阳轮以及二级齿圈相互啮合；所述传动轴的末端设有外花键，所述一级行星架内设有第一内花键，所述二级太阳轮内设有第二内花键；所述传动轴的末端与离合凸轮连接，转动离合手柄时离合凸轮带动传动轴轴向移动。

4、马达工作时通过传动联轴轴器带动一级太阳轮转动，当传动轴上的外花键同时与第一内花键以及第二内花键啮合时，此时一级行星减速组件和二级行星减速组件同步转动，从而现实二级减速，使绞盘处于低速挡位；当传动轴上的外花键与第二内花键脱开，且只与第一内花键啮合，此时只通过一级行星减速组件减速，使绞盘处于高速挡位。

5、作为优选，所述离合机构包括离合端盖、离合手柄、离合凸轮、离合驱动柱、离合弹簧和滑动销；所述传动轴的末端设有环形凹槽，环形凹槽插设在离合凸轮内；所述离合凸轮内设有与其固定连接的限位销，所述限位销的末端卡在环形凹槽内；所述传动轴靠近环形凹槽的位置设有六角传动部，所述二级行星架内设有六角内孔，所述六角传动部的外形轮廓与六角内孔的外形轮廓相互匹配；所述离合手柄通过卡簧安装在离合端盖上且能相对其转动，所述离合端盖固定安装在绞盘壳体上；所述离合凸轮套设安装在离合手柄和离合端盖之间；离合手柄上设有与其固定连接的离合驱动柱，所述离合端盖上设有限制离合凸轮转动的滑动销；所述离合凸轮与二级行星架之间设有离合弹簧，离合弹簧的一端抵靠在二级行星架上，另一端抵靠在离合凸轮上。

6、转动离合手柄时，离合手柄上的离合驱动柱就会推动离合凸轮轴向移动，由于滑动销卡在离合凸轮上，这样离合凸轮就不会自转；所述离合凸轮与传动轴通过限位销连接，限位销安装在环形凹槽内，这样传动轴能相对离合凸轮转动，同时离合凸轮移动时能带动传动轴移动。所述离合弹簧为压缩弹簧，通过离合弹簧挤压离合凸轮，使离合凸轮始终有靠近离合端盖运动的趋势，那么离合凸轮就能稳定位置在对应的挡位。当传动轴的末端靠近离合端盖时，外花键与第一内花键脱开，传动轴上的六角传动部与二级行星架内的六角内孔脱开，此时离合机构处于空挡状态。

7、作为优选，所述离合凸轮上设有过渡斜坡，过渡斜坡上设有空挡限位槽、低速挡限位槽和高速挡限位槽，离合驱动柱固定在所述离合手柄上且与所述过渡斜坡滑动连接；所述离合端盖固定有滑动销，所述离合凸轮上设有用于穿插滑动销的滑动限位槽；所述离合凸轮固定有限位销，限位销滑动插设于所述传动轴一端的环形凹槽中，离合凸轮沿轴线滑动时带动传动轴滑动；所述离合驱动柱沿着过渡斜坡滑动时所述离合凸轮带动传动轴轴向移动，传动轴移动时六角传动部相对六角内孔轴向移动。

8、转动离合手柄时，离合驱动柱就会沿着过渡斜坡移动；离合驱动柱分别卡在空挡限位槽、低速挡限位槽和高速挡限位槽时，离合凸轮与离盒端盖的水平间距不同，那么传动轴上的外花键与第一内花键以及第二内花键的啮合状态不同，从而方便切换离合机构的挡位；当离合驱动柱卡在空挡限位槽内时，传动轴靠近离合端盖设置，外花键与第一内花键脱开且外花键与第二内花键啮合，传动轴上的六角传动部与二级行星架内的六角内孔脱开，离合机构处于空挡；当离合驱动柱卡在低速挡限位槽内时，传动轴从空挡位置往左移动，这样外花键同时与第一内花键和第二内花键啮合，传动轴上的六角传动部与二级行星架内的六角内孔脱开，一级行星减速组件和二级行星减速组件同时工作，离合机构处于低速挡位；当离合驱动柱卡在高速挡限位槽内时，传动轴从低速挡位置继续往左移动，外花键只与第一内花键啮合，传动轴上的六角传动部与二级行星架内的六角内孔相互重合，此时离合机构处于高速挡位。离合弹簧使离合凸轮保持向离合端盖靠近的趋势，使得在不同挡位时离合驱动柱被压紧在不同挡位的限位槽内，在非人为操作时离合手柄不易发生转动，提高了离合机构使用时的稳定性。

9、作为优选，所述过渡斜坡为半圆弧，所述空挡限位槽、低速挡限位槽和高速挡限位槽分别位于过渡斜坡的底部、中间位置和顶部；所述离合手柄设有挡位指示箭头，所述离合端盖外侧设有设有第一挡位标识、第二挡位标识和第三挡位标识。

10、作为优选，所述刹车机构包括刹车盘组件、连接柱、刹车驱动盘和刹车环，所述刹车环固定安装于绞盘壳体内，所述刹车盘组件安装在刹车环内；所述传动联轴器的一端与马达的输出轴通过花键啮合连接，传动联轴器上设有与其同步转动的外环圆盘，刹车驱动盘通过连接柱与传动联轴器同轴固定安装在所述外环圆盘上；所述一级行星减速组件包括一级太阳轮，所述一级太阳轮的一端穿设在传动联轴器内，所述一级太阳轮的另一端与刹车盘组件通过花键啮合连接。

11、绞盘未工作时，刹车盘组件使刹车机构处于锁定状态。绞盘收绳或者放绳时，马达转动并带动传动联轴器转动，传动联轴器转动时带动刹车驱动盘同步转动，从而使刹车机构处于解锁状态，实现绞盘的正常工作。

12、作为优选，刹车盘组件包括刹车盘本体、刹车块和摩擦块，刹车块和摩擦块安装在刹车盘本体内；刹车块侧面设有与其垂直设置的刹车驱动杆，所述刹车盘本体上设有若干圆周均匀分布的限位槽孔，所述刹车驱动杆穿设在限位槽孔内与其滑动配合；刹车驱动盘中空设置且内圈设有驱动面，刹车驱动杆一端穿过刹车驱动盘内圈并与驱动面滑动配合；刹车块底部与刹车盘本体之间设有第一弹簧，所述摩擦块表面设有外凸设置的滑条，所述刹车盘本体内设有与滑条滑动配合的滑槽，所述滑条与滑槽的外形轮廓相互匹配；摩擦块底部与刹车盘本体之间设有第二弹簧，所述刹车驱动盘推动刹车驱动杆时所述刹车块和摩擦块同步沿着刹车盘本体的径向滑动。

13、刹车驱动盘转动时就会推动刹车驱动杆沿着限位槽孔所在的方向移动，这样刹车块就会往刹车盘本体的内圈移动，同时带动摩擦块往刹车盘本体的内圈移动，这样刹车机构就会从锁定状态切换到解锁状态。所述第一弹簧和第二弹簧均为压缩弹簧，使刹车块和摩擦块始终有沿刹车盘本体径向往刹车盘本体外缘运动的趋势。

14、作为优选，所述刹车块与摩擦块相邻的两侧均设有第一限位条，摩擦块的两侧均设有第二限位条；第一限位条和第二限位条相邻且上下错开设置，所述第一限位条靠近刹车盘本体的外缘设置，所述第二限位条靠近刹车盘本体的内圈设置；刹车块和摩擦块均处于刹车盘本体内部时刹车块的顶部和摩擦块的顶部均低于刹车盘本体的外缘设置；所述限位槽孔为腰形孔，所述刹车盘本体为圆盘状，所述刹车驱动杆处于限位槽孔的远心端时刹车块的顶部和摩擦块的顶部均高于刹车盘本体的外缘；所述摩擦块顶部设有耐磨层，所述刹车环的内圈设有与耐磨层相互配合的刹摩擦环；所述刹车环的内圈还设有用于穿插刹车块的刹车锁定槽。

15、沿刹车盘本体径向方向看，第一限位条相对位于第二限位条外侧，使得刹车块沿刹车盘本体径向向内滑动时，第一限位条接触第二限位条从而带动摩擦块一起向内滑动；刹车块和摩擦块位于径向最内侧位置时，刹车块的顶部和摩擦块的顶部均低于刹车盘本体外缘；刹车块和摩擦块位于径向最外侧位置时，刹车块的顶部和摩擦块的顶部均高于刹车盘本体外缘且刹车块的顶部高于摩擦块的顶部，摩擦块的顶部设有耐磨层，刹车环的内圈设有刹车锁定槽和摩擦环，刹车块能插入刹车锁定槽中。

16、作为优选，所述传动联轴器远离马达的一端设有内凸耳，所述一级太阳轮穿设在传动联轴器内的一端设有外凸耳，内凸耳与外凸耳之间设有夹角。

17、通过夹角的设置使得传动联轴器与一级太阳轮构成延时传动，马达转动时通过传动联轴器首先带动刹车盘组件松开刹车，随后通过凸耳带动一级太阳轮转动，实现绞盘正常工作。

18、作为优选，所述内凸耳和外凸耳数量均为四个，两者之间的夹角为45度。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过离合手柄同时能完成离合和换挡功能，离合机构通过控制传动轴滑动与不同级别减速器结合，从而使绞盘方便在空挡位、低速挡位和高速挡位之间切换，操作方便，结构简单且可靠。传动联轴器与刹车盘组件、一级太阳轮构成延时传动，无论马达正转或者反转都会先松开刹车再带动减速组件传动从而实现绞盘正常收绳或放绳，刹车时首先通过摩擦块与摩擦环之间的摩擦进行减速，随后刹车块插入刹车锁定槽中，刹车盘本体与刹车环相对锁定，减少摩擦产热的同时实现绞盘反向自动锁定刹车。