专利名称：提升和牵引机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提升和牵引机械，尤其是一种装备着下列构件的提升和牵引机械一个承载链轮，一根装有从动构件并用来传动承载链轮的传动轴;一个可在传动轴上螺旋形转动的传动构件;一个制动棘爪、一个制动棘轮以及多个制动片，它们被放置在传动构件和从动构件之间并构成一个机械制动器;以及用来正向和反向驱动该传动构件的传动装置，例如一个手柄之类。
这类传统的提升牵引机械是众所周知的，例如日本专利公报昭54-9381就揭示过这类机械。所揭示的提升和牵引机械的结构如
图10所示，在一根传动轴B上安装着一个从动构件C，所述传动轴B通过一个齿轮减速机构与一个承载链轮A相连，并且从动构件C与传动轴B不能相对转动;一个外圆周上做出齿N的传动构件D与传动轴B用螺纹连结在一起;在从动构件C和传动构件D之间放置一个与制动棘爪E接合的制动棘轮F以及多个制动片G，从而构成一个机械制动器;在传动构件D处装有一个沿正常或相反方向转动所述传动构件D的手柄H;摇动手柄H，通过一个可与一个齿N有选择地啮合的转换掣子I，能使传动构件D正常或反向转动，从而操纵由制动棘轮F、制动片G、传动构件D以及从动构件C组成的机械制动器，使得与承载链轮A啮合的链条J能提升、下降或牵引一个荷载。
上述的提升、牵引机械结构设有一个自由转动控制装置(下文将详述)，在非承载状态，该装置不用操作机械制动器就能朝荷载侧迅速拉出链条J，从而加长荷载侧的链条，或者在非荷载侧拉动链条，以便迅速缩短它在荷载侧的长度。
详细地说，自由转动控制装置在从动构件C和传动构件D之间提供一个弹性阻力构件K，以便对传动构件D朝从动构件C的运动施加阻力;在承载链轮A的旋转被制动期间，固定在传动构件D上的保持构件L和固定在传动轴B的一个轴向端部的止动器M之间能产生一个小间隙Q。将转换棘爪I置于中间位置，然后拉动空载状态下荷载侧的链条，就能使传动轴B转动，但是由于弹性阻力构件R的阻力，使传动构件D不能朝从动构件C移动。因此，机械制动器不工作，承载链轮A可自由转动，因此使承载链轮A置于自由转动状态，链条J能被迅速拉出。
这种传统的自由转动控制装置，只是借助于弹性阻力装置K阻止传动构件D朝从动构件C的运动，所以当空载状态的链条J在棘爪I不啮合齿N的状态被拉动时，如果拉动速度太快，拉力太大，就会使传动构件D克服弹性阻力构件K的阻力朝从动构件C运动，于是机械制动器工作，因而承载链轮A不再能自由转动，所以说拉力的输入范围是受到限制的。因此，当拉动速度，即拉动链条J的力进行调节时，应保证空载状态的链条J是在不操作机械制动器的情况下被拉动，这就带来一个问题自由转动承载链轮A需要很高的技巧。
本发明是针对上述问题进行设计的。本发明的一个目的是提供一种提升和牵引机械，它在自由转动控制期间能加大链条拉力的输入范围，无须特殊技巧就将链轮保持在自由转动状态，实现链条的快速拉动操作，容易进行自由转动控制，并且一旦承受荷载就失去自由转动控制能力，从而具有高度的安全性。
本发明的另一个目的是提供一种提升和牵引机械，它除了能进行上述自由转动控制之外还能防止过载，又能利用一个调节构件来调节过载保护机械的打滑荷载，所述调节构件还可用来保持自由转动控制状态的自由转动操作，因此，既能节省零件数量，又能实现自由转动控制和过载保护。
本发明的特征是这种装有传统的机械制动器的提升和牵引机械装备着一个自由转动控制装置，该自由转动控制装置能使上述机械制动器不工作，从而使承载链轮自由转动。
详细地说，该自由转动控制装置设有a)一个止动器，它安装在传动轴的一个轴端，b)一个用于自由转动的控制手轮，它安装在止动器和传动构件之间，并可轴向移动，从一个邻近传动构件的第一位置跨越到一个离开传动构件的第二位置，并且控制手轮不能相对于传动轴转动;
c)一个弹性加压构件，它放置在止动器和控制手轮之间，用来使控制手轮压向朝接近传动构件的第一位置;
d)限制装置，它安装在控制手轮和传动构件之间，当控制手轮置于第一位置时，该限制装置能限制传动构件相对于传动轴的转动范围，而当控制手轮置于第二位置时，该限制装置能解除所述限制;
e)自由转动控制保持装置，它通过把控制手轮停留在第二位置来解除所述限制，当控制手轮为自由转动而转动时，该自由转动控制保持装置通过弹性加压构件，将一个压力施加在传动构件上，从而能借助控制手轮保持自由转动操作。
采用如上所述的结构取得了下述操作效果，使控制手轮克服弹性加压构件的阻力朝第二位置运动，在该位置控制手轮离开传动构件，因而解除了由限制装置造成的限制，使手轮能正向转动，借此，手轮转动就强制传动构件转动，以使传动构件能离开制动片。因而，首先能解除包括一个制动棘轮和多个制动片的机械制动器的制动作用。然后，自由转动控制保持装置将弹性加压构件的压力施加到传动构件上，以便保持解除制动器制动作用的状态，也就是说自由转动状态。因此，由于这一保持作用，在自由转动控制期间链条拉力的输入范围加大了，无需特殊技巧就能迅速拉长或缩短链条的荷载侧。并且，与直接转动传动轴的情况相比，使承载链轮进入自由转动状态的控制手轮的回转半径值加大了，自由转动只用较小的力量就能实现。
此外，无需特殊持巧，就能轻而易举地朝荷载侧伸长或缩短链条。
当与承载链轮啮合的链条承受荷载时，控制手轮(甚至在自由转动操作状态)在荷载作用下相对传动构件反向转动，因而使承载链轮不能自由转动，从而改善了安全性。
本发明的另一特征是限制装置和自由转动控制装置的结构如下限制装置设有一对突出部分和多个接合凸块，所述突出部分具有多个限制面，以便限制传动构件相对于传动轴的转动范围，而所述接合凸块被设置在突出部分之间，以便在控制手轮置于第一位置时分别与限制面接合，而自由转动控制保持装置设有自由转动控制面，它们位于限制范围之外并靠近限制面，所以，当把控制手轮置于第二位置以便自由转动承载链轮时，接合凸块适于分别跟自由转动控制面弹性接触。
另外，在上面所述的结构中，通过控制手轮来限制自由转动操作范围的限制部分最好设置在控制手轮自由转动操作方向的前方。
在这种情况下，在自由转动操作期间，当传动轴在控制手轮作用下转到传动构件不再与机械制动器的制动片接合时，传动构件相对于传动轴的转动受到限制，因此当从非荷载侧拉出链条甚至拉出过多时自由转动也不解除的情况可以避免。换句话说，当链条被拉出过多时，链条非荷载侧的一个止动器会紧靠提升、牵引机械的机架，从而阻止链条再被拉出。因此，当链条被迅速拉出并且止动器紧靠机架使传动轴的转动突然停止时，传动构件不顾传动轴已停止，继续在自身惯性力的作用下转动，于是传动构件又离开这些制动片，凸块更强烈地贴紧自由转动控制面，使自由转动不能解除，但这个问题能用上文所述的限制部分来解决。
在上文所述的结构中，传动轴最好具有一个用来确定控制手轮第一位置的定位部分，所述第一位置被确定在一个控制手轮不接触传动构件的地方，详见下文。
除此之外，本发明的特征还有提供一个下面所述的过载保护机构传动构件包括一个第一传动构件和一个第二传动构件，所述第一传动构件具有一个可与传动轴作螺旋转动的凸部以及一个与机械制动器的制动片相对的较大直径部分，而所述第二传动构件可相对转动地支承在第一传动构件的凸部上。在第一传动构件的凸部上还支承着摩擦片、一个弹性构件并可拧动地安装着一个调节构件，该调节构件用来改变由弹性构件对摩擦片施加的压力，从而调节打滑荷载;所述调节构件与控制手轮相对，并做出限制部分和自由转动控制面，在控制手轮处于第一位置时所述限制部分用来限制传动构件相对于传动轴的转动范围，而在控制手轮处于第二位置时控制手轮与所述自由转动控制面弹性紧贴，以便借助于控制手轮使传动轴保持自由转动操作状态。
在这种结构中，控制手轮的自由转动操作能控制承载链轮的自由转动(如上文所述)，并能保持这种自由转动操作状态。当操作该控制手轮使承载链轮不再自由转动时，第一传动构件相对于第二传动构件前后拧动以便促动机械制动器，并且通过调节构件来调节额定荷载的过载保护机械也可进行工作。
过载保护机构被开动以防止过载，且无需特殊技巧而只借助于自由转动控制手轮就能使传动轴保持自由转动状态。而且，用来调节过载保护装置打滑荷载的调节构件不仅可用作调节过载保护装置额定荷载的零件，还可用作使传动轴保持自由转动状态的零件，因而能节省零件的数量。
还有，装备这种过载保护机构的提升、牵引机械最好具有下述结构调节构件的限制部分包括一个具有一对限制面的切口，以便限制传动构件相对于传动轴的转动范围，控制手轮上做出多个接合凸块，在控制手轮处于第一位置时，所述接合凸块进入切口与限制面相互接合，在控制手轮处于第二位置时该接合凸块与自由转动控制面弹性接触。
本发明的特征还有过载保护机构的结构为在第一传动构件的凸部和第二传动构件之间设有一个单向转动机构，当第二传动构件沿传动方向转动时，其可相对于第一传动构件自由转动;而当第二传动构件沿非传动方向转动时，其与第一传动构件成一整体地转动;该单向转动机构包括一个接合构件和接合凹槽，所述接合构件由第一、第二传动构件之一支承并可伸出或缩入移动，当所述第二传动构件沿着非传动方向转动时，接合凹槽与沿接合方向转动的接合构件接合，并且所述接合凹槽有多个并沿圆周分布。
此外，这种装备着过载保护机构的提升和牵引机械还利用调节构件作为在控制手轮作用下保持自由转动的构件，在此处，所述自由转动是通过使控制手轮的凸块与调节构件的自由转动控制面弹性接触来保持的，因此不必担心由调节构件确定的打滑荷载会因为上述保持而改变。
下面进行详细叙述和举例，使本发明的上述和其它目的更加明显。
图1是本发明手柄式提升和牵引机械的第一个实施例的纵向剖面图。
图2表示控制手轮的隆起部29与止动器17的接合沟槽30处于接合状态。
图3是传动构件的前视图，在其中表示出该传动构件相对于传动轴的转动范围，还表示出在自由转动期间每个接合凸块相对于该传动构件的转动位置。
图4是沿图3的A-A线的剖视图。
图5是纵向剖面图，表示该提升、牵引机械处于自由转动并且自由转动控制得到保持的状态。
图6是本发明手柄式提升和牵引机械的第二个实施例的纵向剖面图。
图7是本发明主要部分的剖面图，它对应于图6，表示该机械处于自由转动并且自由转动控制得到保持的状态。
图8是沿图7的B-B线的剖面图。
图9表示安置在一个第一传动构件和一个第二传动构件之间的单向转动机构。
图10是一个传统实例的剖面图。
首先介绍图1至图5所示的本发明起重和牵引机械第一实施例。
图1所示的手柄式起重牵引机械第一实施例的结构如下在一个第一侧板1和一个第二侧板2之间可转动地支承着一根管形轴4，其上固定一个承载槽轮3，第一侧板1和第二侧板2彼此相对并保持一个预定的间隔;在管形轴4内部可相对转动地支承着一根传动轴5，传动转矩就由一根操作手柄(下文将详述)传递到传动轴5上;另外，在传动轴5从第二侧板2伸出的外端与承载槽轮3之间安置着由多个齿轮组成的减速齿轮机构6，从而能减少传动转矩并将其向承载槽轮3传送。
从动构件7包括一个具有一个凸缘的衬套，所述从动构件7用螺旋拧在传动轴5从第一侧板1伸出的外部;外圆周上具有齿8a的传动构件8位于从动构件7的外侧，用螺旋拧在传动轴5上;在传动构件8和从动构件7之间设置一对制动片9、10以及一个制动棘轮11，并在第一侧板1侧安装一个能与制动棘轮11啮合的棘爪12，从而制动棘轮11以及制动片9、10构成一个机械制动器13。
此外，制动器盖13a用来覆盖机械制动器13的外圆周。在制动器盖13a的外侧、传动构件8的径向外侧安置着包括一个操作手柄16的从动装置，该从动装置具有一个掣子构件14以及一个控制部分15。所述掣子构件14装备着能与齿8a啮合并正反向转动的多个掣子，而所述控制部分15用来控制掣子构件14与齿8a啮合或者脱离。
在如上所述的这种手柄式起重和牵引机械中，在传动轴5的一个轴向端部安装着一个止动器17，在该止动器17和传动构件8之间旋转一个控制手轮18，该控制手轮18不能与传动轴5产生相对转动，但能从一个第一位置轴向移动到一个第二位置。在此处所述的第一位置控制手轮18向传动构件8运动，而在所述第二位置控制手轮18离开后者。在控制手轮18和止动器17之间安装着一个弹性加压构件19，它主要包括一个螺旋形簧，用来将手轮18压向传动构件8;并且在控制手轮18和传动构件8之间还装有限制装置，它能限制传动构件8对于传动轴5的相对转动范围，或者用从传动构件8移开手轮18的方法解除这种范围限制。
换句话说，在图1所示的第一实施例中，传动轴5具有第一、第二螺旋部分20、21以及一个锯齿状部分23，从动构件7拧在第一螺旋部分20上，传动构件8拧在第二螺旋部分21上，在从动构件7和传动构件8之间安装一个螺旋形簧24，使从动构件7相对于传动轴5的轴向运动受到限制，而传动构件8相对于传动轴5正常转动，以便朝着图1中向左的方向拧动。此外，在传动构件8轴向外侧的传动轴5的锯齿状部分23上配装着一对套管25、26，在第一套管25上具有一个凸缘25a，止动器17通过锯齿联接安装到第二套管26外侧的锯齿状部分23的端部上，并且拧上一个螺母27，使止动器17通过套管25、26固定在传动轴5上。
在控制手轮18的凸台28上做出一个孔28a，该孔与第二套管26配合，于是控制手轮18就被安置在止动器17和传动构件8之间，如图2所示，在控制手轮18的内圆周上还做出一对隆起部29，以便与止动器17外圆周上的啮合槽30接合(如图1和2所示)，因此，控制手轮18与传动轴5不能产生相对转动。
在控制手轮18的凸台28的轴向外表面和与凸台28相对的止动器17轴向内表面之间放置着弹性加压构件19，加压构件19与上述的各侧表面分别接触，因而沿着离开止动器17的方向将控制手轮18压向第一套管25的凸缘25a，也就是说压向传动构件8。
此外，在控制手轮18的凸台28后表面的径向端部对称地设置两个朝传动构件8伸出的接合凸块31(在图3中用虚线示)，在面对控制手轮18的凸台28的传动构件8的一个轴向侧面上对称地设置一对突出部分32，如图3、4所示，而在突出部分32的突出侧表面上做出第一限制面33和第二限制面34，当控制手轮18的转动不是为了轴向离开传动构件8而是为了传动构件8与传动轴5相对转动时，限制面33、34分别与接合凸块31接合以便限制传动构件8与传动轴5的相对转动范围;在突出部分32的突出前表面上还做出自由转动控制面35，当控制手轮18离开传动构件8并且两者产生相对转动时，控制面35由于弹性加压构件19加压而分别与接合凸块31的最高端面接触;另外，在突出部分32的突出前表面上还设置多个限制部分36，所述限制部分36从自由转动控制面35伸出，当接合凸块31的最高端面处于与自由转动控制面35分别接触状态而传动构件8与传动轴5相对转动时，限制部分36分别在接合凸块31的转动方向与后者的前侧面接合。
在上述结构中，考虑到其可加工性以及强度，从动构件7和传动构件8分别拧在传动轴5的第一和第二螺旋部分20和21上，其中第一螺旋部分20也可呈锯齿状，还有，螺簧24依靠传动构件8能限制从动构件7向前拧动。但是也可在第二螺旋部分21设置一个开口环，例如说“E”形环，或将螺簧24放置在开口环和从动构件7之间。第一螺旋部分20的螺纹可用美国耐洛克(Nylock)公司生产的尼龙树脂包覆，这种树脂具有较大的弹性排斥力和摩擦接合力，因此借助于这种树脂包覆层的锁定效果能阻止从动构件7向前拧动。此外，从动构件7还可用拧一个螺栓或者打入一个扁销的方法固定到传动轴5上。因此，弹簧24不是必不可少的。
下面将解释上述结构的手柄式起重和牵引机械的操作情况。
首先，为了提升荷载，转动在操作手柄16上设置的操作零件15，使掣子构件14的进给掣子与传动构件8的齿8a啮合，然后摇动手柄16，使传动构件8正常转动。传动构件8在正常转动时向左拧动(按图1)，也就是说朝从动构件7运动，因而机械制动器13起作用，使传动构件8的传动转矩通过减速齿轮机构6和管形轴4，从传动轴5传递到承载槽轮3。槽轮3上装有链条，链条与荷载相连，于是，随着此槽轮转动就进行荷载的提升工作。
在下降荷载时，在操作零件15处的掣子构件14的一个反向转动掣子与传动构件8的一个齿8a啮合，于是摇动手柄16就使传动构件8反向转动。因为接合凸块31就放置在图3虚线所示的“x”位置中，也说是放在第一限制面33和第二限制面34之间，传动构件8相对于传动轴5在第一限制面33和第二限制面34之间转动，因此可相对于从动构件7向后移动。传动构件8的向后移动使机械制动器13的制动作用消失，于是传动轴5能够反向转动，但这一转动仅仅限制在传动构件8反向转动的范围中，因此降低荷载的作业是安全的。
还有，在提升或降下荷载的作业过程中，控制手轮18作正常或反向转动，但没有克服弹性加压构件19的作用而将手轮18朝止动器17拉动，因此，传动构件8相对于传动轴5朝着机械制动器13操作或非操作的方向移动。因此承载槽轮3仅仅在与控制手轮18的转动相当的一个转动角的作用下进行正常或反向转动，因此能对链条的拉出量或者提升量进行精确调节。
下面再解释这种情况承载槽轮3被置于自由转动状态，以便自由地加长或缩短链条离荷载的长度。
首先，掣子构件14的反向掣子与传动构件8的一个齿8a啮合。当控制手轮18正向转动时，传动构件8被固定不动，不能与控制手轮18一起转动。在这种状态下，控制手轮18克服弹性加压构件19的压力，朝着止动器17被提出。换句话说，控制手轮18从图1所示的第一位置移动到离开传动构件8的第二位置，然后使控制手轮18正向转动。在这时由于掣子构件14的反向掣子与传动构件8的齿8a啮合，传动构件8不能正向转动，但是与传动构件8拧住的传动轴5通过止动器17与控制手轮18一起转动。换句话说，传动轴5相对于传动构件8正向转动，并超过由第一和第二限制面33和34的限制范围。相应地，传动构件8轴向移动，离开图1中的从动构件7，因此机械制动器13的制动作用被解除，承载槽轮3进入自由转动状态，在这种状态下，当朝荷载侧拉链条时链条荷载侧能迅速拉长，当朝非荷载侧拉链条时链条荷载侧能迅速缩短。
如上所述，控制手轮18被拉出并且转动，因此控制手轮18上做出的接合凸块31能转动到位置“Y”，此位置在图3中用虚线示出。在这种状态中，由于弹性加压构件19把控制手轮18压向传动构件8，接合凸块31的最高伸出端面与传动构件8上做出的突出部分32的自由转动控制面35弹性接触，如同图5所示，因此，由弹性接触造成的摩擦阻力能使承载链轮3保持自由转动状态。相应地，在保持这种自由转动状态期间，调节链条时所用拉力的输入范围比在已知的机械大得多，因此无需特殊技巧就能使链条承载侧拉长或缩短。还有，在第一实施例中，第一套管25的外圆周表面和传动构件8之间放置一个弹性环37，这样在传动构件8与第一套管25的相对转动阻力作用下，承载链轮3更容易保持其自由转动状态。
在传动构件8的突出部分32上还做出限制部分36，因此，当接合凸块31的最高端面与突出部分32的自由转动控制面35处于弹性接触状态而传动构件8相对于传动轴5转动时，限制部分36会使每个接合凸块31的前面(按其转动方向而言)的进一步转动受到限制。当为自由转动承载链轮3使控制手轮18相对于传动构件8转动时，每个接合凸块31的前部在其转动方向与限制部分36接触，以便限制控制手轮18的转角，并且在传动构件8与从动构件7之间的间隔能被限制在不大于承载链轮3自由转动所需的数值。因而，当承载链轮3通过控制手轮18相对于传动构件8转动而自由转动时，这种自由转动操作不会徒劳无益地使控制手轮18的转动超过所需数值。还有，在朝荷载拉动链条过度时，链条非荷载端的止动器会与侧板1或2接合，使链条不能继续拉动，此时传动轴5突然停止转动，而传动构件8在自身惯性力作用下旋转并继续向右拧动，其结果是接合凸块31的最高端面与突出部分32的自由转动控制面35“咬住”，更加强烈地弹性接触，导致自由转动不能解除。因此，限制部分36避免了这种自由转动控制不能解除的现象。
再有，在如上所述的自由转动控制状态，当链条拉力增大，以至于对承载链轮3施加一个反方向的较大力量时，每个接合凸块31的最高伸出端面与每个自由转动控制面35的弹性接触会被解除，使得每个接合凸块31回到第一限制面33和第二限制面34之间，也就是回到上文所述的机械制动器13施加或停止制动作用的状态。换句话说，在自由转动期间，当承载链轮受到反方向较大力量时，传动构件8与传动轴5作螺旋形转动，但传动构件8的转动惯性力大于传动轴5的转动惯性力，于是自由转动控制面35相对于接合凸块31滑动，并且传动构件8与控制手轮18相比开始转动稍晚一些。其结果是接合凸块31的各个最高伸出端面与自由转动控制面35的弹性接触被解除，从而每个接合凸块31都回到第一限制面33和第二限制面34之间。此外，在这种情况下，控制手轮18克服接合凸块31的最高伸出端面相对于自由转动控制面35的转动阻力以及弹性环37造成的相对转动阻力，相对于传动构件8反方向转动。因此，在自由转动控制期间，链条拉力的输入范围扩大了，无需特殊技巧就能实施自由转动控制。
当与承载链轮3接合的链条承受荷载时，承载链轮3因承受此荷载而呈反方向转动状态，此时即便控制手轮18正在实施自由转动操作，控制手轮18也会与传动轴5一起在所述荷载作用下反方向转动，使接合凸块31的最高伸出端面与自由转动控制面35的弹性接触被解除，从而恢复到机械制动器13施加或停止制动作用的状态。此时，承载链轮3不能进入自由转动状态，因此安全性能得到改善。
下面介绍图6至图9所示的本发明第二实施例。
该第二实施例与上述第一实施例基本结构相似，主要是在第一实施例上加装一个过载保护机构。因此，与第一实施例相同的结构不再进行介绍，在两个实施例中同样的构件用相同的参考号标出。
第一实施例的传动构件8在第二实施例中包括一个第一传动构件41和一个第二传动构件42，所述第一传动构件41具有一个与传动轴5拧在一起的凸部41a，还具有一个与机械制动器13的制动片9相对的较大直径部分41b;而所述第二传动构件42可相对转动地支承在凸部41a的外圆周上，在第二传动构件42的外圆周上做出齿42a，齿42a可与操作手柄16的一个掣爪构件14啮合。
在第一传动构件41的凸部41a上放置一对摩擦片43和44，这两个摩擦片沿纵向把第二传动构件42夹在中间;在摩擦片44外侧通过一块保持板45安装着一个圆盘形弹簧弹性构件46;在弹性构件46外侧的凸部41a上拧着一个调节构件47，其作用为改变弹性构件46对摩擦片43、44的压力以及调节打滑荷载;从而构成了过载保护机构40。
更详细地说，第一传动构件41的凸部41a的一个轴向端部做出一个较大直径部分41b，该较大直径部分41b具有一个与制动片9相对的加压表面，而在凸部41a的另一个轴向端部做出一个外圆周有螺纹的较小直径部分41c，弹性构件46就自由安装在较小直径部分41c上，再用调节构件47拧住。在凸部41a的外圆周上还做出保持板45用的锁定沟槽41d，保持板45内圆周伸出的一个凸起部配装在这个沟槽41d中，因此，由凸部41a支承的保持板45呈可轴向相对移动但不能相对转动的状态。
第二传动构件包括一个具有垂直部分42b和齿42a的圆筒构件42c，所述垂直部分42b的内圆周可转动地支承在凸部41a上，而在垂直部分42b内圆周和凸部41a外圆周之间设置一个单向转动机构，当第二传动构件42沿传动方向转动时，其相对于第一传动构件41自由转动;而当其沿非传动方向转动时，使第二传动构件42与第一传动构件41成一整体转动。
单向转动机构的结构可参见图9，在第一传动构件41的凸部41a的外圆周上做出一个凹座48，凹座48中放置一个接合构件49，一个弹簧50总是沿凸部41a的径向朝外压迫接合构件49，而在第二传动构件42的内圆周上做出多个(图9中是8个)沿圆周方向伸出的楔形接合凹槽51，每个凹槽都允许接合构件49进入其中，因此，当第二传动构件42沿着链条下降方向(在图9中用箭头示出)转动时，接合构件49与至少等于或大于45°角的凹槽51接合，于是第二传动构件42与第一传动构件41相互结合成可以整体转动的形式，因此能应付在下降链条期间所需转矩大于过载保护机构40的传递转矩的情况。
上述结构的本发明第二实施例不仅具有过载保护机构40，还具有像第一实施例那样的自由转动控制装置，所述自由转动控制装置与第一实施例中的该装置没有根本差别，因此不再详细叙述。过载保护机构40的调节构件47安装在自由转动控制装置控制手轮18的对面。
在调节构件47上做出限制部分52和自由转动控制面53，当控制手轮18处于第一位置时，所述限制部分52用来限制第一传动构件41相对于传动轴5的转动范围，而所述自由转动控制面53与控制手轮18的接合凸块81弹性接触，因此能对第一传动构件41相对于传动轴5的转动施加阻力，并借助于控制手轮18使传动轴5保持自由转动状态，所以调节构件47不仅可调节打滑荷载，还能在过载保护机构40处保持自由转动控制。调节构件47的更为详细的情况如下如图6和图8所示，限制部分52在外圆周上对称地切出，在每个切口的两个对称侧面形成限制面54和55，所以，当控制手轮不旋转或者说处于第一位置时，控制手轮18的每个接合凸块31像在第一实施例中那样进入此切口以便与限制面54或55接合，从而限制第一传动构件41相对于传动轴5的转动范围。此外，在这个相对转动范围中，第一传动构件41能相对于制动片9前后拧动，使机械制动器13工作，允许传动轴5随着第一、第二传动构件41、42的转动而转动，从而将荷载提升、下降、牵引或解除牵引。
在调节构件47与控制手轮18相对的表面上、相对于调节部分52而言的正向转动方向(如图8箭头所示)的前方对称地做出多个自由转动控制面53，所述自由转动控制面53分别与处于第二位置的控制手轮18的接合凸块31最高端面弹性接触，接合凸块31与自由转动控制表面53的这种弹性接触通过调节构件47给第一传动构件41的转动施加阻力，使这种自由转动操作在控制手轮18的作用下得到保持。
还有，在这种情况下，第二传动构件42像在第一实施例中那样，通过手柄16上的掣子构件14被固定住，然后将控制手轮18朝止动器17拉出，并使控制手轮18相对于第一、第二传动构件41、42转动，而传动轴5与手轮18成一整体地转动。由此，可在传动轴5上作螺旋形转动的第一传动构件41从制动片9向回拧动，使传动轴5能进入自由转动状态，此时如同图7、8所示，凸块31的最高端面分别与自由转动控制面53进入弹性接触，所以第一传动构件41与传动轴5的相对转动能被限制，并且传动轴5的自由转动状态由于这一限制而得以保持。
此外，正如图8所示，在第二实施例中还提供多个自由转动限制部分56，当控制手轮18相对于第一、第二传动构件41、42转动时，借助于每个凸块31的接触，所述自由转动限制部分56能防止控制手轮18的超出需要的转动。
除了加装一个过载保护机构40以外，第二实施例与第一实施例在结构上的区别还有以下几点首先，止动器17与其中心筒形构件17a做成一个整体，该筒形构件与传动轴5的锯齿部分23的锯齿连结，而且省略了第一实施例中的套管25。
其次，在筒形构件17a上不再做出第一实施例中套管25的凸缘25a，所以，控制手轮18受到弹性加压构件19的压力，使其与第一传动构件41的较小直径部分41c的端面弹性接触。
还有，采用一个开口环57限制拧在传动轴5上的从动构件7的轴向移动。
下面介绍上述第二实施例的操作为了提升或牵引荷载，首先由于操作控制部分15，使操作手柄16上的掣子构件14的进给掣子与第二传动构件42的齿42a啮合;然后摇动手柄16，使第二传动构件42转动，同时通过所述过载保护机构40使第一传动机构41与其一起正向转动。在这种情况下，因为凸块31(在图8中用虚线示出)被定位在限制部分52处并介于限制面54、55之间，第一传动构件41在正向转动时朝制动片9拧动并开动机械制动器13，于是第二传动构件42的传动转矩通过过载保护机构40递送到第一传动构件41，还通过机械制动器13递送到传动轴5，再通过减速齿轮机构6和管式轴4从传动轴5递送到承载链轮3，从而能提升或牵引荷载。在这种状态中，当承载链轮3受到的荷载大于由调节构件47调定的额定荷载时，过载保护机构40打滑，以消除递送到第一传动构件41的力，因而能防止提升或牵引超载。
在进行链条下降或放松牵引的情况下，掣子构件14的反向转动掣子与第二传动构件42的一个齿42a啮合，于是，在摇动手柄16时，第一传动构件41通过一个单向转动机构与第二传动构件42成一整体反向转动。在这种情况下，因为凸块31仍位于限制部分52，第一传动构件41就相对于传动轴5旋转以便可以相对于制动片9向后拧动，于是传动轴5能转动一个预定角度，直至机械制动器13开动为止，其结果是链条下降或放松牵引。
在这种情况下，以摇动方式操作手柄16，以便沿非传动方向转动第二传动构件42，也就是说反方向转动它，从而使第一传动构件41也反向转动。如图9所示，在第二传动构件42的内圆周上做出能与接合构件49接合的、等间隔的多个接合凹槽51，于是接合构件49在至少45°角内就能与一个凹槽51接合，并且这一接合不要求第二传动构件42只作一次转动，结果，使第二传动构件42能与第一传动构件41成一整体，从而迅速开始链条的下降或牵引的放松。
下面将要介绍的情况是传动轴5被置于自由转动状态，以便实施荷载侧链条的自由伸长或缩短。
如同第一实施例一样，这种操作的执行方式如下先将掣子构件14的反向掣子与第二传动构件42的齿42a啮合，使得控制手轮18正向转动时第二传动构件42不能与控制手轮18一起转动，然后控制手轮18克服弹性加压构件19的压力朝止动器17拉动并正向转动。此时，尽管第二传动构件42由于齿42a与掣子构件14的反向掣子啮合而不能正向转动，但传动轴5通过止动器17与控制手轮18一起沿正向相对转动并超过由限制部分52限定的范围。由于这一相对转动使第一传动构件41移动离开制动片9(在图6中是向右)，所以机械制动器13的制动作用被解除，传动轴5进入自由转动状态。弹性加压构件19压迫凸块31的最高伸出端面，使它与调节构件47的自由转动控制面53进入弹性接触，如图7、8所示，因此能限制控制手轮18与第一、第二传动构件41、42的相对转动，从而能将传动轴5保护在自由转动状态。因此，在这种状态下，链条朝荷载侧拉动时能迅速伸长，朝非荷载侧拉动时能迅速缩短。
此外，在传动轴5自由转动期间，凸块31与自由转动控制面53弹性接触，由于这种弹性接触使调节构件47不转动也不轴向移动，因而不会改变过载保护机构40开始工作的额定荷载。换句话说，由于调节构件47受到弹性构件46的反作用力，调节构件47的转动阻力大于控制手轮18相对于第一传动构件41的转动力(此时控制手轮18的凸块31与自由转动控制面53处于弹性接触状态)，因此调节构件47决不会因通过凸块31递送到其上的转矩而转动。其结果是，由调节构件47预先调定的过载保护机构40的打滑荷载决不会改变。
还有，当传动轴5被保持在如上所述的自由转动状态时，当链条上的一个拉力增大到能给传动轴5施加一个足够大的反向转动力量，凸块31的最高伸出端面与各自的自由转动控制面53的弹性接触被解除，凸块31回到限制部分52，因而恢复到机械制动器13能起作用的状态。
综上所述，当控制手轮18置于非自由转动状态时，第二实施例允许第一传动构件41相对于制动片9前后拧动，因而控制机械制动器13，进行荷载的提升、下降、牵引或放松牵引作业，而且过载保护机构40也能同时执行工作。然而，当控制手轮18处于自由转动状态时，它就像在第一实施例中那样相对于第一、第二传动构件41、42转动，控制手轮18的凸块31与自由转动控制面53产生弹性接触，使传动轴5的自由转动得以保持。
此外，过载保护机构40能进行过载保护，自由转动状态的控制手轮18无需特殊技巧就能使传动轴5保持在自由转动状态。而且，调节构件47不仅用作过载保护机构40的额定荷载调节零件，还用作传动轴5保持自由转动状态的零件，从而节省了零件的数量。
应该指出，在上述第二实施例中，如同图9所示，接合构件49被保持在第一传动构件41的凸部41a的外圆周凹座48中，而多个接合凹槽51做在第二传动构件42的内圆周上，但是，接合构件49也可被保持在第二传动构件42中，而多个接合凹槽51也可做在凸部41a的外圆周上。
从上可见，本发明提升和牵引机械通过自由转动操作(控制手轮18克服弹性加压构件19的阻力离开传动构件8并正向转动)能解除机械制动器的制动作用，实行自由转动控制，还能保持机械制动器解除制动作用的状态，简而言之，用弹性加压构件19加压能实现自由转动控制。此外，在自由转动控制期间，链条拉力的输入范围加大了，因而无需特殊技巧就能保证自由转动控制。并且，用来将承载链轮3置于自由转动状态的控制手轮18加大了其转动操作的回转半径值，因此与直接转动传动轴5相比，只用较小的力量就能实现这种自由转动。
还有，无需特殊技巧，就能简单地实现链条荷载侧的伸长和缩短。
在与承载链轮3接合的链条承受荷载时，即便是试图实施自由转动操作，自由转动状态也不能保持，所以提高了安全性能。另外，如同第二实施例中所介绍，装有过载保护机构40提升、牵引机械借助于所述过载保护机构40的作用，能实施过载保护，并且还能操纵控制手轮18，无须特殊技巧就将传动轴5保持在自由转动状态。还有，调节构件47不仅被用作过载保护机构40的额定荷载调节零件，还被用作使传动轴5保持自由转动状态的零件，因而节省了零件数量。
另外，在第一、第二传动构件41、42之间设有单向转动机构，当第二传动构件42沿传动方向转动时，其相对于第一传动构件41自由转动，而当其沿非传动方向转动时，使第二传动构件42与第一传动构件41成一整体转动。还做出多个接合凹槽51，它们能与组成该单向转动机构的接合构件49接合，因此，当第二传动构件42反向转动，以便反向转动第一传动构件41使链条下降或放松牵引时，无须第二传动构件42转动整圈，接合构件49只要转动较小角度就能与一个接合凹槽51接合并使第一、第二传动构件41、42成一整体，从而能迅速开始链条下降或者放松牵引操作。
虽然已参照实施例对本发明进行介绍，但这些实施例只作为举例之用，不对本发明构成限制，本发明范围由所附权利要求确定。
权利要求
1.一种提升和牵引机械，它装备着一个承载链轮，一根装有从动构件并用来传动所述承载链轮的传动轴，一个可在所述传动轴上拧动的传动构件，一个制动棘爪，一个能与所述制动棘爪接合的制动棘轮，放置在所述传动构件和所述从动构件之间的多个制动片，所述棘爪、棘轮和制动片构成一个机械制动器，以及用来正向和反向传动所述传动构件的传动装置，这种提升和牵引机械还包括一个自由转动控制装置，它用来使所述机械制动器不起作用并使所述承载链轮自由转动，所述自由转动控制装置具有；a)一个止动器，它安装在所述传动轴的一个轴端，b)一个用于自由转动操作的控制手轮，它安装在所述止动器和所述传动构件之间并可轴向移动，从一个邻近所述传动构件的第一位置跨越到一个离开该处的第二位置，并且控制手轮不能相对于所述传动轴转动，c)一个弹性加压构件，它放置在所述止动器和所述控制手轮之间，压迫控制手轮朝向第一位置，所述第一位置是控制手轮朝所述传动构件移动的位置，d)限制装置，它安装在所述控制手轮和所述传动构件之间，当所述控制手轮置于第一位置时，该限制装置能限制所述传动构件相对于所述传动轴的转动范围，而当所述控制手轮置于第二位置时，该限制装置能解除所述限制，e)自由转动控制保持装置，它通过把所述控制手轮停留在第二位置来解除所述限制，当所述控制手轮为自由转动而转动时，该自由转动控制保持装置通过所述弹性加压构件，将一个压力施加在所述传动构件上，以便借助于所述控制手轮来保持自由转动操作。
2.根据权利要求1所述的提升和牵引机械，其特征为，所述限制装置设有一对突出部分和多个接合凸块，所述一对突出部分具有多个限制面，以便限制所述传动构件相对于所述传动轴的转动范围，而所述接合凸块被设置在所述突出部分之间，并可分别与所述限制面接合;并且，所述自由转动控制保持装置设有自由转动控制面，它们位于限制范围之外并靠近每个限制面，所以，当把所述控制手轮置于第二位置进行自由转动操作时，所述多个接合凸块适于分别跟所述控制面弹性接触。
3.根据权利要求2所述的提升和牵引机械，其特征为，在所述自由转动控制面上并在所述控制手轮自由转动操作方向的前方，所述自由转动控制保持装置设有多个限制部分，用于通过所述控制手轮限制自由转动的操作范围。
4.根据权利要求1所述的提升和牵引机械，其特征为，所述传动轴具有一个用来确定所述控制手轮第一位置的定位部分，靠近所述定位部分的所述第一位置被确定在一个所述控制手轮不接触所述传动构件的地方。
5.一种根据权利要求1并且还装备着一个过载保护机构的提升和牵引机械，所述过载保护装置包括所述传动构件包括一个第一传动构件以及一个第二传动构件，所述第一传动构件具有一个可与所述传动轴作螺旋转动的凸部以及一个与所述机械制动器的制动片相对的较大直径部分，而所述第二传动构件可相对转动地支承在第一传动构件的所述凸部上，第一传动构件的所述凸部上还支承着若干个摩擦片、一个弹性构件并拧着一个调节构件，该调节构件用来改变由所述弹性构件产生的对摩擦片的压力，从而调节打滑荷载;所述调节构件做出多个限制部分和自由转动控制面，当所述控制手轮处于第一位置时，所述限制部分用来限制所述传动构件相对于所述传动轴的转动范围，而当所述控制手轮处于第二位置时，所述自由转动控制面与所述控制手轮弹性接触，以便借助于所述控制手轮使所述传动轴保持自由转动状态。
6.根据权利要求5所述的提升和牵引机械，其特征为，所述调节构件的每个限制部分包括一个具有一对限制面的切口，以便限制所述传动构件相对于所述传动轴的转动范围，所述控制手轮上做出多个接合凸块，在控制手轮处于第一位置时，所述接合凸块进入所述切口与所述限制面接合，而在所述控制手轮处于第二位置时所述接合凸块与所述自由转动控制面弹性接触。
7.根据权利要求6所述的提升和牵引机械，其特征为，所述调节构件在每个所述自由转动控制面的前方以及在所述控制手轮的自由转动操作方向的前方，做出多个限制部分，以便借助于所述控制手轮限制自由转动操作范围。
8.根据权利要求5所述的提升和牵引机械，其特征为，在所述第一传动构件的凸部和所述第二传动构件之间设有一个单向转动机构，当所述第二传动构件沿传动旋转方向转动时，该单向转动机构使所述第二传动构件可相对所述第一传动构件自由转动，而当所述第二传动构件沿非传动旋转方向转动时，该单向转动机构使所述第二传动构件与所述第一传动构件成一整体地转动;所述单向转动机构包括一个接合构件和接合凹槽，所述接合构件由第一、第二传动构件之一支承，并可从中伸出或者缩入其内;当所述第二传动构件沿着非传动旋转方向转动时所述接合构件与所述接合凹槽接合，并且所述接合凹槽有多个，并沿圆周分布。
全文摘要
一种具有机械制动器的提升和牵引机械，在它的一个位于传动轴端部的止动器和一个可在传动轴上拧动的传动构件之间，安装着一个不能转动的控制手轮。此外还设有限制装置来限制传动构件相对于传动轴的转动范围。通过将控制手轮离开正向转动的传动构件的这一自由转动操作，使传动构件离开从动构件，这样，机械制动器的制动作用被解除，链轮进入自由转动状态。一个弹性加压构件能保持这种自由转动操作状态。
文档编号B66D3/14GK1071140SQ92103920
公开日1993年4月21日 申请日期1992年5月21日 优先权日1991年9月20日
发明者西义雄, 和田保雄, 久保田治男, 本田宗信, 上野义雄 申请人:象印链滑车株式会社