一种负载制动装置及其应用的起吊设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于制动装置，具体是一种用于绞车、汽车吊以及其他各类起吊机械设备的加载制动装置及其应用的起吊设备。
【背景技术】
[0002]负载制动装置是应用于起重机械的卷扬机上，用于防止卷扬机的起吊重物在电机停转或切换转速的过程中，重物突然下滑，现有的卷扬机上都具备有制动组件，一般是通过摩擦盘实现自动，但是在制动时需要根据电动机或卷扬机的实际情况，在需要对起吊重物进行保持的时候，给摩擦盘加载一个轴向的压力来达到制动的目的，但在很多工况下，由于结构空间或者传动条件的限制，不适合或无法对摩擦盘轴向方向进行加载，则如何进行制动则成了难题。
[0003]公布号为CN 103332625 A的中国发明专利申请，公开了一种离合制动装置和包括该装置的卷扬机及其操作方法，其通过超越离合器实现卷扬机的离合制动功能，防止卷扬机在起吊重物的作用下溜钩，但是其技术方案中的制动片的轴向加载是结合液压系统实现的，结构过于复杂，在起吊过程中需要控制额外的液压系统实现制动的分离，并且液压系统需要经常维护。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型解决的技术问题是:针对现有的起重机械中负载制动装置存在的系统结构复杂的缺陷，提供一种可行性和可靠性较高、纯机械控制、控制精度高和寿命长的负载制动装置。
[0005]本实用新型采用如下技术方案实现:
[0006]一种负载制动装置，包括传动壳体4主体架5 ;
[0007]所述传动壳体4通过单向锁止机构3设置在支座I的轴部件上，所述支座I固定，所述主体架5与传动壳体4通过叠放的摩擦盘连接；
[0008]所述摩擦盘一侧的主体架5上同轴套有输入齿轮8和负载齿轮10 ;
[0009]所述输入齿轮8与主体架5可转动套装，并紧贴摩擦盘设置，所述负载齿轮10与主体架5固定套装；
[0010]所述输入齿轮8上设有轴向的第一棘轮12，所述负载齿轮10上相对地设有轴向的第二棘轮13，所述第一棘轮12和第二棘轮13的棘齿18沿轴向方向相互紧贴咬合，所述棘齿为单向齿，具有周向传递旋转动力的同时产生轴向推力的斜面19，所述棘齿斜面的另一面为仅周向传递动力的棘齿背面20 ；
[0011 ] 所述单向锁止机构的锁止方向与所述棘齿的斜面动力传递方向一致。
[0012]进一步的，所述单向锁止机构3为超越离合器，所述超越离合器的外圈与传动壳体4固连，内圈与支座I的轴部件固连，在超越离合器两端的支座I和传动壳体4之间装配有用于滚动支撑的轴承2。
[0013]进一步的，所述摩擦盘套装在主体架5的轴上，包括静摩擦盘6和动摩擦盘7，其中，所述静摩擦盘6外圈设有凸起，与传动壳体4的内壁花键槽连接，所述动摩擦盘7内圈设有内花键，与主体架5的花键槽连接，所述静摩擦盘6和动摩擦盘7交替叠放形成摩擦副，并通过输入齿轮和负载齿轮的轴向力压紧。
[0014]进一步的，所述输入齿轮8和端部的摩擦盘之间设有碟形弹簧21，对动、静摩擦盘之间进行预压紧，实现动、静摩擦盘的紧密贴合，同时具有缓冲作用。
[0015]进一步的，所述负载齿轮10 —端通过第一棘轮和第二棘轮连接输入齿轮8，另一端通过锁紧螺母11轴向锁定。
[0016]进一步的，所述第一棘轮12或第二棘轮13设置在对应齿轮的凹槽16内，另一棘轮设置在对应齿轮的凸台17上，所述凸台和凹槽配合，实现棘轮的封闭装配。
[0017]进一步的，所述输入齿轮8通过衬套9可转动套装在主体架5的轴上。
[0018]在本实用新型中，所述摩擦盘的采用湿态纸基摩擦材料。
[0019]本实用新型还公开了一种应用上述负载制动装置的起吊设备，包括动力源、负载制动装置和卷扬机，所述动力源的输出轴通过齿轮传动系统连接至负载制动装置的输入齿轮8，所述卷扬机的输入轴通过齿轮传动系统连接至负载制动装置的负载齿轮10。
[0020]本实用新型能够完成重物起吊时动力传递过程中的状态保持，巧妙地利用了两个相对运动齿轮上棘轮棘齿的斜面发生轴向运动趋势，由负载齿轮施加扭矩，通过棘爪的斜面，将扭矩转化为一个垂直于摩擦面的轴向加载力，给动、静摩擦盘之间施加压紧力，将转矩转换成摩擦盘之间的轴向加载力，动摩擦盘和静摩擦盘之间产生摩擦力，连接传动壳体和主体架，结合单向锁止机构实现自锁和逆止功能，防止逆转。单向锁止机构采用超越离合器实现单向传递力矩，超越离合器的外圈与传动壳体连接，超越离合器的内圈与支座上的轴连接，使得传动壳体只能单向传递力矩，同时还可利用主、从动部分相对运动速度变化或旋转方向的改变使超越离合器自动结合/脱开，完成在快速进给机械中实现快、慢速转换超越状态的功能。该装置体积小巧，设计精妙，转矩转化为轴向力的灵敏度很高，结合采用湿式纸基的摩擦材料作为摩擦盘，摩擦材料的摩擦、磨损性能优良，使用寿命长，且控制精度高。
[0021]本实用新型为一种负载制动装置，适用于绞车、汽车吊以及其他各类起吊机械设备，负载制动装置将转矩转换成轴向加载力，通过摩擦盘配合单向锁止机构，自主加载，防止起吊重物逆转，实现起吊设备的自锁和逆止功能，利用超越离合器在机械传动中由主、从动部分相对运动速度变化或旋转方向的改变使其自动结合或脱开的特殊功能，完成在快速进给机械中实现快、慢速转换超越状态。
[0022]由上所述，本实用新型采用的负载制动装置采用纯机械结构，体积小巧、通过负载传递的扭矩转换成自锁的轴向压紧力，构思巧妙，控制灵敏，保障了应用其的起吊设备安全性能。
[0023]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
【附图说明】
[0024]图1为实施例1中负载制动装置的内部示意图。
[0025]图2为实施例1中的输入齿轮的结构示意图。
[0026]图3为实施例1中的负载齿轮的结构示意图。
[0027]图4为实施例1中的输入齿轮和负载齿轮之间的部分棘轮咬合示意图。
[0028]图5为实施例2中应用负载制动装置的起吊设备的机构简图。
[0029]图6为实施例2中的起吊设备的工作原理图。
[0030]图中标号:1-支座，2-轴承，3-单向锁止机构，4-传动壳体，5-主体架，6-静摩擦盘，7-动摩擦盘，8-输入齿轮，9-衬套，10-负载齿轮，11-锁紧螺母，12-第一棘轮，13-第二棘轮，14-卷扬机，15-电动机，16-凹槽，17-凸台，18-棘齿，19-斜面，20-背面，21-碟形弹善
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【具体实施方式】
[0031]实施例1
[0032]参见图1，一种负载制动装置，包括支座1、单向锁止机构3、传动壳体4、主体架5、输入齿轮8和负载齿轮10。
[0033]传动壳体4通过单向锁止机构3设置在支座I的轴部件上，支座I固定，本实施例中，所述单向锁止机构3为超越离合器，所述超越离合器的外圈与传动壳体4固连，内圈与支座I的轴部件固连，在超越离合器两端的支座I和传动壳体4之间装配有用于滚动支撑的轴承2。
[0034]主体架5与传动壳体4通过叠放的摩擦盘实现动力连接；摩擦盘套装在主体架5的轴上，包括静摩擦盘6和动摩擦盘7，其中，静摩擦盘6与传动壳体4固连并一起转动，动摩擦盘7与主体架5固连并一起转动，静摩擦盘6外圈设有凸起，与传动壳体4的内壁花键槽连接，动摩擦盘7内圈设有内花键，与主体架5的花键槽连接，静摩擦盘6和动摩擦盘7交替叠放形成摩擦副，摩擦盘之间相互接触，在没有轴向压紧力的作用下，可相互滑动，不影响主体架和传动壳体之间的相对转动，静摩擦盘6和动摩擦盘7通过输入齿轮和负载齿轮的轴向力压紧。
[0035]输入齿轮8和负载齿轮10同轴套装在摩擦盘一侧的主体架5上，其中，输入齿轮8采用衬套9可转动套装在主体架5上，并紧贴摩擦盘设置，负载齿轮10与主体架5固定套装，可采用键连接。
[0036]结合参见图2和图3，输入齿轮8上设有轴向的第一棘轮12，负载齿轮10上相对地设有轴向的第二棘轮13，参见图4，所述第一棘轮12和第二棘轮13的棘齿18沿轴向方向相互紧贴咬合，所述棘齿18为单向齿，具有周向传递旋转动力的同时产生轴向推力的斜面19，所述棘齿斜面的另一面为仅周向传递动力的棘齿背面20，棘齿背面20与斜面19形成钩齿，其结构可参见普通棘轮棘爪的单向钩齿齿形；负载齿轮10 —端通过第一棘轮和第二棘轮连接输入齿轮8，输入齿轮8相当于摩擦盘的压紧盘，在输入齿轮8与端部的静摩擦盘6之间设有碟形弹簧21，用于对动、静摩擦盘之间进行预加载，保持动、静摩擦盘之间的紧密接触。负载齿轮10的另一端主体架上螺接有锁紧螺母11轴向锁定两个齿轮，输入齿轮8相对于摩擦盘仅有施加轴向力的趋势，在具体装配中并不产生实际位移。
[0037]如图2和图3所示，第一棘轮12或第二棘轮13设置在对应齿轮的凹槽16内，