張力維持裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于絞車、汽車吊以及其他各類繩索傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備上的張力維持裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在起吊設(shè)備中，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)起吊裝置(滾筒)，通過(guò)滾筒旋轉(zhuǎn)把重物吊起或放下，而起吊鋼繩則通過(guò)一個(gè)導(dǎo)輪與被吊物體連接，在鋼絲繩收放的過(guò)程中，根據(jù)起吊情況的不同，需要保證鋼絲繩在收放時(shí)保持一定的張緊力，避免鋼絲繩在卷?yè)P(yáng)滾筒上形成亂繩。
[0003]傳統(tǒng)起吊設(shè)備中的張力維持裝置，需要通過(guò)電路與液壓系統(tǒng)配合對(duì)主動(dòng)滾筒牽引力大小的變化做出相應(yīng)的反饋來(lái)保證鋼絲繩的張力恒定，這種張力維持裝置的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，在設(shè)備的整體布置設(shè)計(jì)上有一定的困難，后期維護(hù)麻煩，同時(shí)也大大的提升了設(shè)備的使用成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有的張力維持裝置存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、應(yīng)用困難、成本高缺陷，提供一種新型的純機(jī)械式張力維持裝置，可行性和可靠性高，控制精度高、使用壽命長(zhǎng)。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種張力維持裝置，包括同一齒輪軸上套裝的第一齒輪2和第二齒輪6 ;
[0006]所述第一齒輪2固定在齒輪軸11上，并與鋼絲繩導(dǎo)輪14的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連接，所述齒輪軸11兩端裝配有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承I;
[0007]所述第二齒輪6通過(guò)單向軸承9套設(shè)在齒輪軸11上，第二齒輪6與單向軸承9之間設(shè)有襯套5，第二齒輪6與電動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)滾筒的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連接；
[0008]所述第二齒輪6的兩側(cè)端面上固設(shè)有靜摩擦盤10，所述靜摩擦盤10對(duì)應(yīng)壓緊有動(dòng)摩擦盤7，所述動(dòng)摩擦盤7與單向軸承9的外圈周向固定套接。
[0009]進(jìn)一步的，所述單向軸承9的內(nèi)圈固定套接在齒輪軸11上，外圈套有軸承套15，所述第二齒輪6通過(guò)襯套5套裝在軸承套15上，所述動(dòng)摩擦盤7通過(guò)花鍵連接與軸承套15實(shí)現(xiàn)周向固定套接。
[0010]進(jìn)一步的，所述動(dòng)摩擦盤7通過(guò)碟形彈簧組件8從第二齒輪6的兩側(cè)端面壓緊靜摩擦盤10，所述碟形彈簧組件8套裝在軸承套15上，一端與固設(shè)在軸承套上的擋圈4接觸，另一端壓緊擠壓動(dòng)摩擦盤背面，實(shí)現(xiàn)動(dòng)摩擦盤與靜摩擦盤之間的預(yù)加載。
[0011]進(jìn)一步的，所述靜摩擦盤10固定嵌裝于第二齒輪6的兩側(cè)端面上。
[0012]在本發(fā)明中，所述單向軸承9為單向滾針軸承。
[0013]在本發(fā)明中，所述動(dòng)摩擦盤7和靜摩擦盤10采用濕態(tài)紙基摩擦材料。
[0014]本發(fā)明通過(guò)碟形彈簧對(duì)嵌有摩擦材料的第二齒輪6施加預(yù)載荷固定其周向自由度，再利用單向滾針軸承能夠單方向鎖死的功能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的力矩傳遞。當(dāng)?shù)诙X輪6的輸入力矩大于動(dòng)、靜摩擦盤預(yù)載荷所能產(chǎn)生的最大力矩時(shí)，靜摩擦盤相對(duì)動(dòng)摩擦盤開始打滑，此時(shí)，第一齒輪2的輸出力矩保持恒定，與動(dòng)、靜摩擦盤預(yù)載荷所能產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩相等，從而實(shí)現(xiàn)張緊維持功能。
[0015]靜摩擦盤是將紙基摩擦材料直接嵌裝在輸出齒輪，此裝置所使用的濕態(tài)紙基摩擦材料摩擦、磨損性能良好，因此裝置有良好的可靠性并能夠保證較長(zhǎng)壽命。
[0016]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0017]本發(fā)明為純機(jī)械式結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦盤采用的濕態(tài)紙基摩擦材料，摩擦、磨損性非常好，能夠保證長(zhǎng)時(shí)間的工作，有很高的可靠性，并能夠保證較長(zhǎng)壽命，可通過(guò)調(diào)節(jié)零件相對(duì)位置、改變碟形彈簧組件參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)摩擦盤預(yù)加載摩擦力矩大小，即調(diào)節(jié)鋼絲繩張緊力大小。
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述，但不限于附圖所示。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為張力維持裝置的裝配示意圖。
[0020]圖2為連接至起吊設(shè)備上的張力維持裝置機(jī)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為張力維持裝置的工作原理圖。
[0022]圖中標(biāo)號(hào):1 一轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，2 —第一齒輪，3 —墊片，4 一擋圈，5 —襯套，6 —第二齒輪，7 —?jiǎng)幽Σ帘P，8 —碟形彈簧組件，9 一單向軸承，10 —靜摩擦盤，11-齒輪軸，12-電動(dòng)機(jī)，13-滾筒，14-鋼絲繩導(dǎo)輪，15-軸承套。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例
[0024]參見(jiàn)圖1，張力維持裝置包括第一齒輪2、第二齒輪6、動(dòng)摩擦盤7、單向軸承9、靜摩擦盤10、齒輪軸11。
[0025]第一齒輪2固定在一齒輪軸11上，第一齒輪2與齒輪軸11可通過(guò)鍵連接或者一體成型，齒輪軸11兩端裝配有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承I，第二齒輪6通過(guò)單向軸承9套設(shè)在齒輪軸11上，單向軸承9的內(nèi)圈固定套接在齒輪軸11上，外圈套有軸承套15，第二齒輪6通過(guò)襯套5套裝在軸承套15上，第二齒輪6的兩側(cè)端面上固設(shè)有靜摩擦盤10，靜摩擦盤10固定嵌裝于第二齒輪6的兩側(cè)端面上，靜摩擦盤10對(duì)應(yīng)壓緊有動(dòng)摩擦盤7，動(dòng)摩擦盤7通過(guò)花鍵連接與軸承套15實(shí)現(xiàn)周向固定套接。
[0026]具體的，動(dòng)摩擦盤7通過(guò)碟形彈簧組件8從第二齒輪6的兩側(cè)端面壓緊靜摩擦盤10，碟形彈簧組件8套裝在軸承套15上，一端與固設(shè)在軸承套上的擋圈4接觸，另一端壓緊動(dòng)摩擦盤背面，碟形彈簧組件8與動(dòng)、靜摩擦盤裝在同一軸(軸承套)上，通過(guò)壓緊碟形彈簧，給動(dòng)、靜摩擦盤施加一定的壓緊力，使得動(dòng)、靜摩擦盤之間保持一定摩擦力矩，實(shí)現(xiàn)動(dòng)摩擦盤與靜摩擦盤之間的預(yù)加載。在第二齒輪6的擋圈4與第一齒輪2之間設(shè)有墊片3。
[0027]本發(fā)明在裝配時(shí)，通過(guò)調(diào)整碟形彈簧的壓縮量，通過(guò)壓緊動(dòng)、靜摩擦盤給第二齒輪6施加一定的載荷，當(dāng)?shù)诙X輪6傳遞的力矩小于預(yù)加載荷所能產(chǎn)生的最大摩擦力矩時(shí)，可帶動(dòng)第一齒輪2正常傳動(dòng)，當(dāng)?shù)诙X輪6傳遞的力矩大于預(yù)加載荷所能產(chǎn)生最大摩擦力矩時(shí)，動(dòng)、靜摩擦盤之間開始打滑，第一齒輪2的輸出力矩恒定，與動(dòng)、靜摩擦盤預(yù)加載荷所產(chǎn)生的最大摩擦力矩相等。
[0028]在具體應(yīng)用中，單向軸承9為單向滾針軸承，可進(jìn)一步縮減裝配結(jié)構(gòu)。
[0029]在本實(shí)施例中，動(dòng)摩擦盤7和靜摩擦盤10采用濕態(tài)紙基摩擦材料，由于摩擦材料的特殊性，摩擦材料應(yīng)在潤(rùn)滑油的工作環(huán)境下工作。
[0030]上述張力維持裝置裝配好后，工作狀態(tài)如下:
[0031]由于單向軸承的存在，第二齒輪6相對(duì)第一齒輪2可一個(gè)方向(假設(shè)為逆時(shí)針)自由旋轉(zhuǎn)，即是，當(dāng)?shù)谝积X輪2不轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)閱蜗蜉S承的作用，第二齒輪6可以逆時(shí)針自由轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)不傳遞力矩
[0032]給第二齒輪6相對(duì)第一齒輪2另一個(gè)方向(順時(shí)針?lè)较?轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一齒輪2施加另一個(gè)方向(順時(shí)針)轉(zhuǎn)矩，第二齒輪6克服動(dòng)、靜摩擦盤之間的摩擦力矩，通過(guò)襯套5與軸承套15相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)、靜摩擦盤之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，第二齒輪6與第一齒輪2相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)克服的動(dòng)、靜摩擦盤之間的摩擦力矩即為第二齒輪2傳遞的張力力矩，動(dòng)、靜摩擦盤之間的摩擦力矩恒定時(shí)，張力恒定。
[0033]結(jié)合參見(jiàn)圖2，圖1中的第二齒輪6與電動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)滾筒13的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連接；第一齒輪2與鋼絲繩導(dǎo)輪14的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連接；
[0034]結(jié)合參見(jiàn)圖3，第一齒輪2由于單向軸承限制不能順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而第二齒輪6是通過(guò)一個(gè)滑動(dòng)的襯套與單向軸承連接，可以反向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以，當(dāng)?shù)诙X輪6相對(duì)第一齒輪2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第二齒輪6只要克服動(dòng)、靜摩擦盤之間的摩擦力矩就可以轉(zhuǎn)動(dòng)的。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩超過(guò)設(shè)定摩擦力矩，第二齒輪6與第一齒輪2之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)、靜摩擦盤之間相對(duì)滑動(dòng)，且相對(duì)滑動(dòng)的力矩為一定值(設(shè)定值M = X N.m)，X值是可以通過(guò)碟形彈簧組件的壓縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0035]電動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)滾筒13，通過(guò)滾筒13旋轉(zhuǎn)把重物吊起或放下，而起吊鋼繩則通過(guò)鋼絲繩導(dǎo)輪14與被吊物體連接。
[0036]工作過(guò)程中，第二齒輪6與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒13的軸上的齒輪連接，第一齒輪2與鋼繩導(dǎo)輪軸上的齒輪嚙合，其目的是為了保證鋼繩在空載收放時(shí)保持一定的張緊力。
[0037]當(dāng)?shù)诙X輪6相對(duì)第一齒輪2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(與單向軸承能轉(zhuǎn)動(dòng)的方向一致)，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在起吊設(shè)備起吊重物時(shí)，不需要考慮鋼絲繩的張緊問(wèn)題。；
[0038]當(dāng)?shù)诙X輪6相對(duì)第一齒輪2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)?shù)诙X輪6轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大于設(shè)置的摩擦力矩(設(shè)定值M = X N.m)時(shí)就可以轉(zhuǎn)動(dòng)，第二齒輪6克服的動(dòng)、靜摩擦盤之間的摩擦力矩就是第一齒輪2輸出的旋轉(zhuǎn)力矩，即鋼絲繩導(dǎo)輪14的張緊力矩，動(dòng)、靜摩擦盤之間的摩擦力恒定，則鋼絲繩導(dǎo)輪14對(duì)鋼絲繩產(chǎn)生的張緊力恒定，這樣就能使鋼絲繩收放時(shí)保持一定的張緊力。
[0039]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.張力維持裝置，其特征在于:包括同一齒輪軸上套裝的第一齒輪(2)和第二齒輪(6)； 所述第一齒輪(2)固定在齒輪軸(11)上，并與鋼絲繩導(dǎo)輪(14)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連接，所述齒輪軸(11)兩端裝配有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(I); 所述第二齒輪(6)通過(guò)單向軸承(9)套設(shè)在齒輪軸(11)上，第二齒輪(6)與單向軸承(9)之間設(shè)有襯套(5)，第二齒輪(6)與電動(dòng)機(jī)(12)驅(qū)動(dòng)滾筒的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連接； 所述第二齒輪(6)的兩側(cè)端面上固設(shè)有靜摩擦盤(10)，所述靜摩擦盤(10)對(duì)應(yīng)壓緊有動(dòng)摩擦盤(7)，所述動(dòng)摩擦盤(7)與單向軸承(9)的外圈周向固定套接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的張力維持裝置，所述單向軸承(9)的內(nèi)圈固定套接在齒輪軸(11)上，外圈套有軸承套(15)，所述第二齒輪(6)通過(guò)襯套(5)套裝在軸承套(15)上，所述動(dòng)摩擦盤(7)通過(guò)花鍵連接與軸承套(15)實(shí)現(xiàn)周向固定套接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的張力維持裝置，所述動(dòng)摩擦盤(7)通過(guò)碟形彈簧組件(8)從第二齒輪￠)的兩側(cè)端面壓緊靜摩擦盤(10)，所述碟形彈簧組件(8)套裝在軸承套(15)上，一端與固設(shè)在軸承套上的擋圈(4)接觸，另一端壓緊擠壓動(dòng)摩擦盤背面，實(shí)現(xiàn)動(dòng)摩擦盤與靜摩擦盤之間的預(yù)加載。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的張力維持裝置，所述靜摩擦盤(10)固定嵌裝于第二齒輪(6)的兩側(cè)端面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的張力維持裝置，所述單向軸承(9)為單向滾針軸
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的張力維持裝置，所述動(dòng)摩擦盤(7)和靜摩擦盤(10)采用濕態(tài)紙基摩擦材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種張力維持裝置，包括同一齒輪軸上套裝的第一齒輪和第二齒輪；所述第一齒輪固定在一齒輪軸上，并與鋼絲繩導(dǎo)輪的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連接，所述齒輪軸兩端裝配有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承；所述第二齒輪通過(guò)單向軸承套設(shè)在齒輪軸上，第二齒輪與單向軸承之間設(shè)有襯套，第二齒輪與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連接；所述第二齒輪的兩側(cè)端面上固設(shè)有靜摩擦盤，所述靜摩擦盤對(duì)應(yīng)壓緊有動(dòng)摩擦盤，所述動(dòng)摩擦盤與單向軸承的外圈周向固定套接。本發(fā)明采用純機(jī)械式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)起吊鋼絲繩的張緊力恒定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙，摩擦盤采用濕態(tài)紙基摩擦材料，有很高的可靠性，并能夠保證較長(zhǎng)壽命，張緊力大小可通過(guò)摩擦盤的壓緊力調(diào)節(jié)。
【IPC分類】B66D1-36
【公開號(hào)】CN104828729
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510238989
【發(fā)明人】胡春凱, 胡天隆澤宇, 洪斯陽(yáng), 阮力, 左勁旅
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月12日