专利名称：自由落体式卷扬机的制作方法
技术领域：
自由落体式卷扬机一、技术领域 本实用新型涉及一种自由落体式卷扬机，尤其是一种适应用于汽车起重机、履带起重机、建筑起重机、船用起重机、桥式起重机和门式起重机等各类起重机械的自由落体卷扬机。二背景技术：
卷扬机构是起重机械最主要、最基本的部件，广泛应用于汽车起重机、履带起重机、建筑起重机、船用起重机、桥式起重机和门式起重机等各类起重机械，在钻机、平板运输车、拖车、电梯等工程机械也得到普遍应用，因此卷扬机是一个重要的通用设备，为了适应起重机械的要求，卷扬机发展趋势在于实现快速放钩，在现有的快放卷扬机的减速机中，在使用中发现存在以下几种缺点1、快放卷扬机构由于产品结构的限制，输出扭矩比较低；2、快放卷扬机构能实现空钩快放功能,但不能实现带载制动；不能使用现有起重机械的要求。三、发明内容为了克服上述技术缺点，本实用新型的目的是提供一种自由落体式卷扬机，因此实现了卷扬机的带载下放控制。为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是包含有支撑座I、制动器I、输入花键套、输入轴、三级行星减速装置、输出花键套I、输出花键套II、输出轴、支撑座II、固定座、制动器II和卷筒，三级行星减速装置设置有一级太阳轮、一级齿圈和三级齿圈，制动器I设置有动片I，制动器II设置有动片II，在支撑座中设置有制动器I，制动器I的动片I设置为与输入花键套联接，输入轴的一端设置为与输入花键套联接、另一端设置为与一级太阳轮联接，一级齿圈设置为与输出花键套I联接，输出轴的一端设置为与输出花键套I联接、另一端设置为与输出花键套II联接，支撑座II设置为与输出轴转动式联接，制动器II设置为与支撑座II联接，制动器II的动片II设置为与输出花键套II联接，固定座设置为与支撑座II转动式联接，卷筒设置为与固定座固定式联接，卷筒设置为与三级齿圈联接。在制动器I不工作时，制动器I为常闭式制动器，卷扬机不工作，当启动制动器I和制动器II不工作时，制动器II为常闭式制动器，使一级太阳轮进行转动，一级齿圈不转动，从而使三级行星减速装置工作，带动卷筒转动，使卷扬机正常工作，当制动器II工作，一级齿圈转动，卷筒带动三级行星减速装置工作，在钩子及重物的带动下，卷扬机都可以转动，从而实现自由落体下放，通过制动器II的闭合，实现对带载重物下放的控制，由于设计了制动器I和制动器II，实现了对三级行星减速装置的工作控制，因此实现了卷扬机的带载下放控制。本实用新型设计了，制动器I设置为片式制动器，设置为包含有动片I、定片I、推力缸I、活塞、弹簧、轴向定位弹性挡圈和压板，定片I设置为与支撑座I联接，动片I设置为与定片I接触式联接，推力缸I设置为与动片I的一侧联接，活塞设置为与动片I的另一侧联接，压板设置为与支撑座I联接，在活塞与压板之间设置有弹簧，弹簧的端面设置为通过轴向定位弹性挡圈与压板联接。在本技术方案中，制动器I用于卷扬机减速机的正常工作时的制动。本实用新型设计了，三级行星减速装置设置为一级太阳轮、一级行星齿轮、一级齿圈、一级行星架、二级太阳轮、二级行星齿轮、二级行星架、三级太阳轮、三级行星齿轮、三级行星架、三级齿圈，一级太阳轮设置为与一级行星齿轮啮合式联接，一级行星齿轮分别设置为与一级行星架和一级齿圈啮合式联接，一级行星架设置为与二级太阳轮啮合式联接，二级太阳轮设置为与二级行星齿轮啮合式联接，二级行星齿轮分别设置为与二级行星架和三 级齿圈啮合式联接，二级行星架设置为与三级太阳轮啮合式联接，三级太阳轮设置为与三级行星齿轮啮合式联接，三级行星齿轮分别设置为与三级行星架和三级齿圈啮合式联接，三级行星架设置为与支撑座I联接。本实用新型设计了，制动器II设置为片式制动器，设置为包含有动片II、定片II、推力缸I、活塞、弹簧和压板，定片II设置为与支撑座II联接，动片II设置为与定片II接触式联接，推力缸I设置为与活塞联接，活塞设置为与动片II联接，压板设置为与支撑座II联接，在活塞与压板之间设置有弹簧。在本技术方案中，制动器II用于卷扬机的吊钩下放时的制动。本实用新型设计了，推力缸I和推力缸I设置为液压油缸。本实用新型的技术效果在于本实用新型由支承座、输入花键套、片式制动器、三级行星传动模块、一级齿圈、二、三级齿圈、密封装置及可控自由落体制动器、卷筒等组成。其构成及工作原理减速机左端的支承座是该卷扬减速机的固定构件，通过支承座将减速机固定在主机的底座上，固定在支承座一端的液压马达带动输入花键套，花键套连接的是片式制动器，，它由多组动片和定片、制动油缸、活塞、弹黃、花键轴、轴向定位弹性挡圈及压板等组成。制动器的制动油缸与支承座为一体，支承座的花键孔与定片的花键连接，使定片不能旋转，支承座上的挡圈槽内放置着弹性挡圈，通过压板将弹簧一端定位，弹簧再压紧活塞。制动器为常闭式制动器，即制动器在减速机不运动时，在弹簧的作用下将动片和定片压合在一起，此时动片将与由花键连接的输入花键轴固定，减速机不能运转；当需要减速机运转时，液压油推动活塞克服弹簧的压力而移动，此时弹性挡圈承受最大的轴向力，将动片和定片分离，花键轴和动片开始运转，马达通过花键轴驱动行星减速机再通过与输入花键套连接的一级太阳轮，将动力输入到减速机内部右端的一级行星模块，一级行星模块通过一级行星齿轮传递扭矩至一级齿圈，同时一级行星齿轮又驱动与其通过轴承进行连接的一级行星架；一级行星架通过联轴器驱动二级行星模块的二级太阳轮，同样的道理二级行星齿轮又传递扭矩至二、三级齿圈并驱动二级行星架；二级行星架再通过联轴器驱动三级行星模块的三级太阳轮，三级太阳轮传递扭矩至三级行星齿轮，三级行星齿轮传递扭矩至二、三级齿圈，同时又传递扭矩至三级行星架，由于三级行星架是与支架通过花键固定在一起的，根据行星传动的原理，此时二、三级齿圈运动。由于二、三级行星模块的齿圈是同一个构件，因此同时输出扭矩至卷扬机构于二、三级齿圈连接的卷筒，从而完成卷扬机构的相应功能。该新型自由落体卷扬减速机增加了可控自由落体制动器，一级齿圈与输出花键套相连，输出花键套又连着可控自由落体制动器的输入花键轴和输入花键套，输入花键套连接的是片式制动器，，它由多组动片和定片、制动油缸、活塞、弹簧、花键轴、压盖等组成。制动器的制动油缸与轴承座连接为一体，制动油缸的花键孔与定片的花键连接，使定片不能旋转，通过压盖将弹簧一端定位，弹簧再压紧活塞。制动器为常闭式制动器，即制动器不打开时，在弹簧的作用下将动片和定片压合在一起，此时动片将与由花键连接的输入花键套固定，减速机的一级齿圈不转动，卷扬减速机和普通卷扬减速机一样，当制动器需打开时，液压油推动活塞克服弹簧的压力而移动，将动片和定片分离，花键轴和动片可以转动，整个三级行星模块随着卷筒在钩子及重物的带动下都 可以转动，从而实现自由落体下放，通过可控自由落体制动器的闭合，实现对带载重物下放的控制。可控自由落体制动器的上有专用的冷却润滑油道，通过循环油对制动器进行冷却润滑。其密封装置采用油封及O形圈密封，与齿圈、支承座及端盖形成可靠的密封腔，为了避免减速机内部产生压力漏油，还配置了呼吸器。通过上述的技术手段,将原减速机由NGW串联行星传动改为行星差动传动，从而将原行星架输出改为了齿圈输出，采用了新型的全浮动的传动结构，使各传动零部件的载荷均匀。从而使新产品具有体积小、传递功率大的特点，创新传动方式和产品结构。增加了自由落体制动器，采用制动一级齿圈来达到实现离合的方式，离合制动器体积小，并且采用了湿式制动，制动柔和，克服了一般空钩快放卷扬干式制动在制动时惯性大，吊钩易抖动，上车身不稳的缺点；也克服了一般空钩快放卷扬制动末级行星架，体积大，用于大扭矩卷扬不容易实现，不能带载可控下放的缺点，主要用于大吨位的履带式起重机、强夯机。自由落体制动器用弹簧力闭锁，在用液压方式开启后，可以控制负载的快速下降，使负载从自由落体状态平稳到达静止状态。四
图I为本实用新型的示意图图2为制动器I 5、三级行星减速装置4和制动器II 6的结构示意图。五具体实施方式
附图为本实用新型的一个实施例，结合附图具体说明本实施例，包含有支撑座
II、制动器I 5、输入花键套3、输入轴13、三级行星减速装置4、输出花键套I 9、输出花键套II 10、输出轴12、支撑座II 2、固定座7、制动器II 6和卷筒8，三级行星减速装置4设置有一级太阳轮40、一级齿圈41和三级齿圈49，制动器I 5设置有动片I 59，制动器II 6设置有动片II 69，在支撑座I中设置有制动器I 5，制动器I 5的动片I 59设置为与输入花键套3联接，输入轴13的一端设置为与输入花键套3联接、另一端设置为与一级太阳轮40联接，一级齿圈41设置为与输出花键套I 9联接，输出轴12的一端设置为与输出花键套I 9联接、另一端设置为与输出花键套II 10联接，支撑座II 2设置为与输出轴12转动式联接，制动器II 6设置为与支撑座II 2联接，制动器II 6的动片II 69设置为与输出花键套II 10联接，固定座7设置为与支撑座II 2转动式联接，卷筒8设置为与固定座7固定式联接，卷筒8设置为与三级齿圈49联接。在本实施例中，制动器I 5设置为片式制动器，设置为包含有动片I 59、定片
I58、推力缸I 57、活塞56、弹簧55、轴向定位弹性挡圈54和压板53，定片I 58设置为与支撑座I I联接，动片I 59设置为与定片I 58接触式联接，推力缸I 57设置为与动片I 59的一侧联接，活塞56设置为与动片I 59的另一侧联接，压板53设置为与支撑座I I联接，在活塞56与压板53之间设置有弹簧55，弹簧55的端面设置为通过轴向定位弹性挡圈54与压板53联接。在本实施例中，三级行星减速装置4设置为一级太阳轮40、一级行星齿轮42、一级齿圈41、一级行星架43、二级太阳轮44、二级行星齿轮45、二级行星架46、三级太阳轮47、三级行星齿轮48、三级行星架140、三级齿圈49，一级太阳轮40设置为与一级行星齿轮42啮合式联接，一级行星齿轮42分别设置为与一级行星架43和一级齿圈41啮合式联接，一级行星架43设置为与二级太阳轮44啮合式联接，二级太阳轮44设置为与二级行星齿轮45啮合式联接，二级行星齿轮45分别设置为与二级行星架46和三级齿圈49啮合式联接，二级行星架46设置为与三级太阳轮47啮合式联接，三级太阳轮47设置为与三级行星齿轮48啮合式联接，三级行星齿轮48分别设置为与三级行星架140和三级齿圈49啮合式联接，三级行星架140设置为与支撑座I I联接。在本实施例中，制动器II 6设置为片式制动器，设置为包含有动片II 69、定片II 68、推力缸I 67、活塞56、弹簧55和压板53，定片II 68设置为与支撑座II 2联接，动片
II69设置为与定片II 68接触式联接，推力缸I 67设置为与活塞56联接，活塞56设置为与动片II 69联接，压板53设置为与支撑座II 2联接，在活塞56与压板53之间设置有弹簧55。在本实施例中，推力缸I 57和推力缸I 67设置为液压油缸。在制动器I 5不工作时，动片I 59和定片I 58啮合在一起，制动器I 5为常闭式制动器，卷扬机不工作，当启动制动器I 5时，推力缸I 57克服弹簧55的作用力，使动片
I59和定片I 58分离开，使输入花键套3带动一级太阳轮40进行转动，从而使三级行星减速装置4工作，带动卷筒8转动，使卷扬机工作；当制动器II 6不工作时，动片II 69与定片II 68啮合，制动器II 6为常闭式制动器，一级齿圈41不转动，卷扬机正常工作，当启动推力缸I 67时，制动器II 6工作，动片II 69与定片II 68分离开来，一级齿圈41转动，卷筒8带动三级行星减速装置4工作，在钩子及重物的带动下，卷扬机都可以转动，从而实现自由落体下放，通过制动器II 6的闭合，实现对带载重物下放的控制。在本实施例中，减速机左端的支承座是该行星减速机的固定构件，通过支承座将减速机固定在卷扬机构的底座上，固定在支承座左端的马达通过输入花键套，花键套连接的是片式制动器，它由多组动片和定片、制动油缸、活塞、弹簧、花键轴、轴向定位弹性挡圈及压板等组成。制动器的制动油缸与支承座为一体，支承座的花键孔与定片的花键连接，使定片不能旋转，支承座上的挡圈槽内放置着弹性挡圈，通过压板将弹簧一端定位，弹簧再压紧活塞。制动器为常闭式制动器，即制动器在减速机不运动时，在弹簧的作用下将动片和定片压合在一起，此时动片将与由花键连接的输入花键轴固定，减速机不能运转；当需要减速机运转时，液压油推动活塞克服弹簧的压力而移动，此时弹性挡圈承受最大的轴向力，将动片和定片分离，花键轴和动片开始运转，再通过与输入花键套花键连接的一级太阳轮，将动力输入到减速机内部右端的一级行星模块，一级行星模块通过一级行星齿轮传递扭矩至一级齿圈，同时一级行星齿轮又驱动与其通过轴承进行连接的一级行星架；一级行星架通过齿套驱动二级行星模块的二级太阳轮，同样的道理二级行星齿轮又传递扭矩至二、三级齿圈并驱动二级行星架；二级行星架再通过齿套驱动三级行星模块的三级太阳轮，三级太阳轮传递扭矩至三级行星齿轮，三级行星齿轮传递扭矩至二、三级齿圈，同时又传递扭矩至三级行星架，由于三级行星架是与支承座通过花键固定在一起的，根据行星传动的原理，此时齿圈运动。由于三个行星模块的二、三级齿圈是同一个构件，因此同时输出扭矩至卷扬机构与二、三级齿圈连接的卷筒，从而完成卷扬机构的相应功能。该新型自由落体卷扬减速机增、加了可控自由落体制动器，一级齿圈与输出花键套相连，输出花键套又连着可控自由落体制动器的输入花键轴和输入花键套，输入花键套连接的是片式制动器，，它由多组动片和定片、制动油缸、活塞、弹黃、花键轴、压盖等组成。制动器的制动油缸与轴承座连接为一体，制动油缸的花键孔与定片的花键连接，使定片不能旋转，通过压盖将弹簧一端定位，弹簧再压紧活塞。制动器为常闭式制动器，即制动器不打开时，在弹簧的作用下将动片和定片压合在一起，此时动片将与由花键连接的输入花键套固定，减速机的一级齿圈不转动，卷扬减速机和普通卷扬减速机一样，当制动器需打开时，液压油推动活塞克服弹簧的压力而移动，将动片和定片分离，花键轴和动片可以转动，整个三级行星模块随着卷筒在钩子及重物的带动下都可以转动，从而实现自由落体下放，通过可控自由落体制动器的闭合，实现对带载重物下放的控制。本实用新型具有下特点I、由于设计了制动器I 5和制动器II 6，实现了对三级行星减速装置4的工作控制，因此实现了卷扬机的带载下放控制。 2、由于设计了三级行星减速装置4，实现了齿圈传动，承载力大，吸收传动缓冲力强。3、本实用新型克服了原普通卷扬减速机不能空钩下放工作效率低的不足，又克服了一般空钩快放卷扬制动末级行星架，体积大，用于大扭矩卷扬不容易实现，不能带载可控下放的缺点，主要用于大吨位的履带式起重机、强夯机；二、三级齿圈共同输出扭矩，结构紧凑、性能优良；技术水平上超过并替代了原进口产品，填补了带载自由落体快放卷扬领域的
空白。。在自由落体式卷扬机技术领域内；凡是包含有三级行星减速装置4设置有一级太阳轮40、一级齿圈41和三级齿圈49，制动器I 5设置有动片I 59，制动器II 6设置有动片
II69，在支撑座I中设置有制动器I 5，制动器I 5的动片I 59设置为与输入花键套3联接，输入轴13的一端设置为与输入花键套3联接、另一端设置为与一级太阳轮40联接，一级齿圈41设置为与输出花键套I 9联接，输出轴12的一端设置为与输出花键套I 9联接、另一端设置为与输出花键套II 10联接，支撑座II 2设置为与输出轴12转动式联接，制动器
II6设置为与支撑座II 2联接，制动器II 6的动片II 69设置为与输出花键套II 10联接，固定座7设置为与支撑座II 2转动式联接，卷筒8设置为与固定座7固定式联接，卷筒8设置为与三级齿圈49联接的技术内容都在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种自由落体式卷扬机；其特征是包含有支撑座I (I)、制动器I (5)、输入花键套(3)、输入轴(13)、三级行星减速装置(4)、输出花键套I (9)、输出花键套II (10)、输出轴(12)、支撑座II (2)、固定座(7)、制动器II (6)和卷筒(8)，三级行星减速装置(4)设置有一级太阳轮(40)、一级齿圈(41)和三级齿圈(49)，制动器I (5)设置有动片I (59)，制动器II(6)设置有动片II (69)，在支撑座(I)中设置有制动器I (5)，制动器I (5)的动片I (59)设置为与输入花键套(3)联接，输入轴(13)的一端设置为与输入花键套(3)联接、另一端设置为与一级太阳轮(40)联接，一级齿圈(41)设置为与输出花键套I (9)联接，输出轴(12)的一端设置为与输出花键套1(9)联接、另一端设置为与输出花键套II (10)联接，支撑座II(2)设置为与输出轴I (2)转动式联接，制动器II (6)设置为与支撑座II (2)联接，制动器II(6)的动片II (69)设置为与输出花键套II (10)联接，固定座(7)设置为与支撑座II (2)转动式联接，卷筒(8)设置为与固定座(7)固定式联接，卷筒(8)设置为与三级齿圈(49)联 接。
2.根据权利要求I所述的自由落体式卷扬机；其特征是制动器I(5)设置为片式制动器，设置为包含有动片I (59)、定片I (58)、推力缸I (57)、活塞(56)、弹簧(55)、轴向定位弹性挡圈(54)和压板(53)，定片I (58)设置为与支撑座I (I)联接，动片I (59)设置为与定片I (58)接触式联接，推力缸I (57)设置为与动片I (59)的一侧联接，活塞(56)设置为与动片I (59)的另一侧联接，压板(53)设置为与支撑座I (I)联接，在活塞(56)与压板(53)之间设置有弹簧(55)，弹簧(55)的端面设置为通过轴向定位弹性挡圈(54)与压板(53)联接。
3.根据权利要求I所述的自由落体式卷扬机；其特征是三级行星减速装置(4)设置为一级太阳轮(40)、一级行星齿轮(42)、一级齿圈(41)、一级行星架(43)、二级太阳轮(44)、二级行星齿轮(45)、二级行星架(46)、三级太阳轮(47)、三级行星齿轮(48)、三级行星架(140)、三级齿圈(49)，一级太阳轮(40)设置为与一级行星齿轮(42)啮合式联接，一级行星齿轮(42)分别设置为与一级行星架(43)和一级齿圈(41)啮合式联接，一级行星架(43)设置为与二级太阳轮(44)啮合式联接，二级太阳轮(44)设置为与二级行星齿轮(45)啮合式联接，二级行星齿轮(45)分别设置为与二级行星架(46)和三级齿圈(49)啮合式联接，二级行星架(46)设置为与三级太阳轮(47)啮合式联接，三级太阳轮(47)设置为与三级行星齿轮(48)啮合式联接，三级行星齿轮(48)分别设置为与三级行星架(140)和三级齿圈(49)啮合式联接，三级行星架(140)设置为与支撑座I (I)联接。
4.根据权利要求I所述的自由落体式卷扬机；其特征是制动器II(6)设置为片式制动器，设置为包含有动片II (69)、定片II (68)、推力缸I (67)、活塞(56)、弹簧(55)和压板(53)，定片II (68)设置为与支撑座11(2)联接，动片II (69)设置为与定片II (68)接触式联接，推力缸I (67)设置为与活塞(56)联接，活塞(56)设置为与动片II (69)联接，压板(53)设置为与支撑座II (2 )联接，在活塞(56 )与压板(53 )之间设置有弹簧(55 )。
5.根据权利要求2或4所述的自由落体式卷扬机；其特征是推力缸I(57)和推力缸I (67)设置为液压油缸。
专利摘要一种自由落体式卷扬机，包含有支撑座Ⅰ(1)、制动器Ⅰ(5)、输入花键套(3)、输入轴(13)、三级行星减速装置(4)、输出花键套Ⅰ(9)、输出花键套Ⅱ(10)、输出轴(12)、支撑座Ⅱ(2)、固定座(7)、制动器Ⅱ(6)和卷筒(8)，三级行星减速装置(4)设置有一级太阳轮(40)、一级齿圈(41)和三级齿圈(49)，制动器Ⅰ(5)设置有动片Ⅰ(59)，制动器Ⅱ(6)设置有动片Ⅱ(69)，在支撑座(1)中设置有制动器Ⅰ(5)，制动器Ⅰ(5)的动片Ⅰ(59)设置为与输入花键套(3)联接，输入轴(13)的一端设置为与输入花键套(3)联接、另一端设置为与一级太阳轮(40)联接，一级齿圈(41)设置为与输出花键套Ⅰ(9)联接，输出轴(12)的一端设置为与输出花键套Ⅰ(9)联接、另一端设置为与输出花键套Ⅱ(10)联接，支撑座Ⅱ(2)设置为与输出轴1(2)转动式联接，制动器Ⅱ(6)设置为与支撑座Ⅱ(2)联接，制动器Ⅱ(6)的动片Ⅱ(69)设置为与输出花键套Ⅱ(10)联接，固定座(7)设置为与支撑座Ⅱ(2)转动式联接，卷筒(8)设置为与固定座(7)固定式联接，卷筒(8)设置为与三级齿圈(49)联接，因此实现了卷扬机的带载下放控制。
文档编号B66D5/02GK202369313SQ20112045552
公开日2012年8月8日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者孔新华, 王成良, 袁娜, 陈伟东 申请人:泰安泰山福神齿轮箱有限责任公司