專利名稱：制動器能自動啟閉的全液壓絞車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種各類機械中作提升機構(gòu)用的液壓絞車。
現(xiàn)有技術(shù)中的液壓絞車由滾筒、液壓傳動機構(gòu)、齒輪減速器、機械制動器及其控制系統(tǒng)等多個部件組成，結(jié)構(gòu)復雜、體積大、重量較重，這對各種移動式的機械來說顯得很不輕巧，同時，由于相對運動的摩擦另件多，損失功率較多，需配置專門的油缸和油路系統(tǒng)作為機械制動器的控制部份，因此過多的傳動和控制環(huán)節(jié)增加了發(fā)生故障的機率，從可靠性角度來看也是不利的。
本實用新型的目的是為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而向社會提供一種取消復雜的齒輪減速機構(gòu)、取消控制油缸及控制油路，將液壓傳動機構(gòu)和由該機構(gòu)控制的機械制動器組成一個整體的結(jié)構(gòu)合理、緊湊、機械制動器能自動啟閉的全液壓絞車。
本實用新型的實施方案是由兩個不可分離的液壓傳動機構(gòu)和由該機構(gòu)控制的機械制動器組成。包括滾筒、輸油軸、配油套、定子和定子上作為傳力滾動體的球塞付、定子左端的碟形彈簧、滑動軸承、右端的一組片式摩擦定片、摩擦動片等。該絞車通過液壓產(chǎn)生的正壓力推動鋼球沿絞車滾筒球面曲線滾道滾動來實現(xiàn)無齒輪減速的直接驅(qū)動絞車滾筒作旋轉(zhuǎn)運動。液壓產(chǎn)生的軸向分力平衡了碟形彈簧的壓緊力，使摩擦定片和動片自動脫開，為絞車滾筒的不斷旋轉(zhuǎn)創(chuàng)造了條件，當液壓消失或降低到低于開啟壓力時，碟形彈簧的彈力又使摩擦定片和動片壓緊而達到自動制動絞車。
按照本實用新型設(shè)計的全液壓絞車，實現(xiàn)了簡化結(jié)構(gòu)、減少摩擦另件、使結(jié)構(gòu)合理緊湊、減輕重量、提高了可靠性和傳動效率，可滿足各種移動式機械對提升機構(gòu)輕巧的要求。
本實用新型有下列附圖。


圖1是本實用新型的一種具體結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
圖2是圖1的J－J(橫向)剖視圖。
圖3是本實用新型中球塞付的局部放大剖面圖。
以下根據(jù)上述附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
參照圖1－3制動器能自動啟閉的全液壓絞車由兩個不可分離的液壓傳動機構(gòu)和機械制動器組成。
作為轉(zhuǎn)子的殼體滾筒(4)，其內(nèi)圓表面加工成均布排列的n個球面曲線滾道，其中以6個為最佳。
殼體滾筒(4)內(nèi)的輸油軸(11)左端通過支承軸(1)支承在以螺釘聯(lián)接的機架(2)上，右端通過螺釘直接緊固在機架(2)上，輸油軸(11)沿軸向偏離軸心的對稱位置有兩個輸油孔P和G，其中P孔與圓周面上的X環(huán)形槽相通，G孔與圓周面上的Y環(huán)形槽相通。
絞車滾筒(4)通過端蓋(3)、(12)和螺釘與配油套(7)緊固成一體，滾筒(4)左、右兩端均通過球軸承(13)、(15)支承在輸油軸(11)上，兩端端蓋(3)、(12)處均設(shè)有軸封實現(xiàn)密封。配油套(7)的外圓上沿圓周均布有2n個配油窗口槽，其中n個A槽與輸油軸(11)的P孔相通，另n個B槽與G孔相通，A槽與B槽相間排列。本實施例選擇12個配油窗口槽，是滾筒球面曲線滾道數(shù)的兩倍，其中6個A槽、6個B槽。配油套(7)與輸油軸(11)之間采用間隙配合，其間高壓油的密封由填料聚四氟乙烯密封環(huán)(14)來實現(xiàn)。
定子(10)的外圓表面均布m個活塞孔，以10個為最佳，孔的下端均有配油孔(21)，與配油套(7)的配油窗口槽相通，活塞孔內(nèi)裝有球塞付，該球塞付由作為傳力滾動體的鋼球(16)、用自潤滑復合材料制成的減磨支承球墊(17)、用球墨鑄鐵制成的作為導向傳力另件并帶有小孔的活塞(18)和用聚四氟乙烯作為密封件的、能自動補償磨損的、并能無間隙密封、達到減少或無泄漏目的的梯形 活塞環(huán)(19)組成。定子(10)與配油套(7)采用較小間隙的配合結(jié)構(gòu)，使配油套(7)自由地旋轉(zhuǎn)又能保證良好的密封。定子(10)與輸油軸(11)之間采用間隙配合花鍵聯(lián)結(jié)，使之不能轉(zhuǎn)動但可作軸向自由移動。
定子(10)左側(cè)有碟形彈簧(5)，通過軸向滑動軸承(6)和定子(10)可將右側(cè)三組摩擦定片(9)和摩擦動片(8)相互壓緊，定片(9)和動片(8)通過花鍵分別與定子(10)和滾筒(4)相聯(lián)結(jié)。
液壓傳動過程如下由液壓系統(tǒng)供給的壓力油，從輸油軸(11)的輸油孔P經(jīng)X環(huán)形槽進入配油套(7)的6個均布在其圓周上的配油窗口槽A處，再進入定子(10)的各與A槽相通的活塞孔的配油孔(21)，此時活塞(18)底部就作用著油壓，壓力油經(jīng)活塞(18)下部小孔(20)進入球窩處，這使活塞(18)對鋼球(16)的作用力一部分被油壓力所平衡，從而減少了它們之間的摩擦損失，油壓沿徑向產(chǎn)生的作用力，通過鋼球(16)傳遞到滾筒(4)滾道曲面上，此時鋼球(16)對滾筒(4)滾道接觸點作用了一個正壓力N，N力可分解為徑向力F1和切向力F2，切向力F2即是推動滾筒(4)作逆時針旋轉(zhuǎn)的力，同一瞬間在10個活塞孔中有4個或6個與配油窗口槽A相通，也就是說，任何瞬間滾筒(4)曲面滾道上有4處或6處作用著切向力F2，F(xiàn)2的大小與油壓和作用點的位置有關(guān)，是一個變量，但設(shè)計中理論上使各F2×L的總和在油壓不變時為一個恒值，也就是當油壓不變時，在理論上輸出扭矩任何瞬時保持恒定，隨著滾筒(4)旋轉(zhuǎn)，當鋼球(16)移到滾筒(4)曲面最高點H時，設(shè)計上保證活塞孔的配油孔(21)剛好被配油套(7)圓柱表面所復蓋，使活塞孔與配油窗口槽A和B均不相通，處于密封狀態(tài)，此時球塞付的徑向線速度為零值，隨著滾筒(4)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當鋼球(16)經(jīng)H點而處于HD這段曲面滾道上時，活塞孔與配油窗口槽B相通，而6個B槽均與輸油軸(11)G孔相通，G孔又與液壓系統(tǒng)中低壓回油路相連，因此這時球塞在滾筒(4)滾道的作用下沿徑向向內(nèi)運動，并把缸孔中的液壓油排出到低壓回路中，當鋼球(16)移到D點時，活塞孔又處于和A、B均不相通的密封狀態(tài)，此時球塞的線速度又為零值，鋼球(16)經(jīng)過D點后，該球塞就進入了下一個循環(huán)，從而使?jié)L筒(4)不斷地旋轉(zhuǎn)，控制進油量的大小可無級調(diào)節(jié)滾筒(4)轉(zhuǎn)速，改變P、G油流的方向可以改變滾筒(4)的轉(zhuǎn)向。
制動器自動啟閉過程由圖1可見，當輸油軸(11)進出油口均未通壓力油時，各活塞底部無油壓作用力，這時碟形彈簧(5)的壓緊力通過軸向滑動軸承(6)的傳遞使定子(10)壓緊到制動片上，定片(9)與動片(8)互相貼緊，摩擦片之間因碟形彈簧(5)壓緊力所產(chǎn)生的摩擦阻力矩能阻止?jié)L筒(4)轉(zhuǎn)動，此時絞車處于制動狀態(tài)。當孔P進入壓力油時，球塞上作用著油壓力F1，此時由于鋼球(16)處于偏離球面滾道中心點K的右側(cè)M點，這樣在力F1作用下鋼球(16)對滾筒(4)滾道產(chǎn)生一個正壓力N，同時滾筒(4)對鋼球(16)產(chǎn)生一個反作用正壓力N′(圖中未顯示)，N′在軸向剖面上的分力為N1，N1分解為徑向分力F3和軸向分力F4，由于任一瞬間均有4個或6個活塞孔進入壓力油，故有4個或6個軸向分力F4，它們的合力大小取決于油壓大小，當油壓達到某個值時，該合力將平衡碟形彈簧(5)壓緊力，使摩擦定片(9)和動片(8)之間壓緊力消失，也就是機械制動器自動開啟，與此同時，定子(10)將向左移動，鋼球(16)與滾筒(4)的接觸點將靠近K點，絞車在切向分力F2作用下轉(zhuǎn)動，這個平衡碟形彈簧(5)壓緊力的油壓值就是制動器的開啟壓力。當輸油軸(11)之油孔通過低壓油路或切斷關(guān)閉時，隨著油壓的消失或減少，軸向分力F4也消失或減少，此時碟形彈簧(5)的彈力又使摩擦定片(9)、動片(8)壓緊，定子(10)向右移動，鋼球(16)與滾筒(4)處于M點，這時又自動地實現(xiàn)了機械制動。上述機械制動器無需任何控制油缸、活塞和控制油路，它完全依靠液壓傳動機構(gòu)自身的作用自動實現(xiàn)機械制動器的開啟和閉合。同時，在絞車運轉(zhuǎn)過程中，鋼球(16)在滾筒(4)滾道的軸向剖面上處于什么位置是與油壓大小，也就是與外部負載有關(guān)，當外部負載大時，鋼球(16)將靠近K點，當外部負載小時，鋼球(16)將靠近M點，這種接觸點經(jīng)常變化的工況將有利于改善滾道的疲勞狀況，提高滾筒(4)球面滾道的工作壽命，同時偏心力將使鋼球(16)作無規(guī)則滾動，亦有利于改善鋼球(16)的疲勞狀況。
權(quán)利要求1.一種制動器能自動啟閉的全液壓絞車，包含滾筒(4)、驅(qū)動滾筒(4)運動的液壓傳動機構(gòu)及機械制動器，其特征是a、液壓傳動機構(gòu)和由該機構(gòu)控制的機械制動器是兩個不可分離的整體結(jié)構(gòu)，b、所述滾筒(4)是組成兩個不可分離的液壓傳動機構(gòu)和由該機構(gòu)控制的機械制動器的殼體另件，c、液壓傳動機構(gòu)和機械制動器是由滾筒(4)支承在機架(2)上的輸油軸(11)、配油套(7)、定子(10)、定子上作為傳力滾動體的球塞付、定子左端的碟形彈簧(5)、滑動軸承(6)、右端的摩擦定片(9)、摩擦動片(8)所構(gòu)成，其中滾筒(4)與配油套(7)緊固成一體，其左、右兩端通過球軸承(13)、(15)支承在輸油軸(11)上。
2.如權(quán)利要求1所述的全液壓絞車，其特征是殼體滾筒(4)的內(nèi)圓表面均布排列有n個球面曲線滾道。
3.如權(quán)利要求1所述的全液壓絞車，其特征是輸油軸(11)沿軸向偏離軸心的對稱位置有兩個輸油孔P和G，其中P孔與圓周面上的X環(huán)形槽相通，G孔與圓周面上的Y環(huán)形槽相通。
4.如權(quán)利要求1所述的全液壓絞車，其特征是配油套(7)外圓上沿圓周均布有2n個配油窗口槽，其中n個A槽與輸油軸(11)的P孔相通，另n個B槽與輸油軸(11)的G孔相通，A槽與B槽相間排列。
5.如權(quán)利要求1所述的全液壓絞車，其特征是定子(10)的外圓表面均布m個活塞孔，孔的下端均有配油孔(21)，與配油套(7)的配油窗口槽相通，活塞孔內(nèi)裝有球塞付。
6.如權(quán)利要求1或5所述的全液壓絞車，其特征是所述的球塞付由鋼球(16)、球墊(17)、活塞(18)、活塞環(huán)(19)所構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的全液壓絞車，其特征是活塞(18)下部有小孔(20)，與活塞孔的配油孔(21)相通。
8.如權(quán)利要求6所述的全液壓絞車，其特征是活塞環(huán)(19)的截面形狀為梯形。
專利摘要制動器能自動啟閉的全液壓絞車，由兩個不可分離的液壓傳動機構(gòu)和機械制動器組成，包括支承在機架上的滾筒、輸油軸、配油套、定子、球塞副、碟形彈簧、滑動軸承、摩擦定片、動片等。它是利用球塞副中的鋼球與滾筒滾道之間因液壓產(chǎn)生的軸向力來克服彈簧制動力直接驅(qū)動絞車滾筒實現(xiàn)無齒輪減速的旋轉(zhuǎn)運動，隨著液壓消失或降到低于開啟壓力，彈簧力又使摩擦片制動絞車。該絞車結(jié)構(gòu)緊湊、輕、小，能滿足移動式機械對提升機構(gòu)輕巧的要求。
文檔編號B66D1/02GK2057172SQ8921954
公開日1990年5月16日 申請日期1989年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月7日
發(fā)明者胡世璇 申請人:胡世璇