專利名稱：過載離合器設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對人工操作起重機的改進，特別涉及對這種起重機配置一種過載保護設(shè)備，用以限制可吊起的負荷重量。
已知，例如以美國專利4,466,598和4,768,754為證，由鏈條和杠桿操縱的起重機設(shè)有過載保護設(shè)備。在美國專利4,466,598中，過載裝置具有鏈輪的安裝凸緣，并且包括可操作的螺紋緊固件以使此安裝凸緣彈性變形。在美國專利4,768,754中，過載裝置設(shè)置成在一手工杠桿操作件和一韋斯頓(Weston)止動閘之間可操縱。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及用于防止起重機過載的過載離合器設(shè)備，特別地涉及用于安裝于采用韋斯頓式止動閘的杠桿操縱式起重機中的這樣一種設(shè)備。
本發(fā)明的過載離合器設(shè)備大致的特點在于具有一輸出裝置，如一輪轂，適用于可操作地連接到一起重機的負載提升裝置上；一輸入裝置，如一棘輪環(huán)，適用于可操作地連接到此起重機的操縱裝置上；以及用來將棘輪環(huán)安裝于輪轂上的連接裝置，并使輸入和輸出裝置之間所傳遞的扭矩可被調(diào)節(jié)地改變。連接裝置較佳地包括一彈性變形連接件，該連接件具有徑向向外的離合面以與由棘輪環(huán)所構(gòu)成的徑向向內(nèi)離合面配合，以及用于既將連接件安裝于輪轂上又可調(diào)節(jié)地使連接件發(fā)生彈性變形的安裝裝置以改變離合面之間的摩擦配合程度，從而可調(diào)節(jié)地改變在這些離合面之間傳遞的扭矩。
附圖的簡述以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的特點和操作方式作充分地描述，其中

圖1是一局部剖示的側(cè)視圖，示出了安裝于一杠桿操縱的鏈式起重機中的本發(fā)明過載離合器設(shè)備；圖2是該裝置的端視圖，從圖1中右側(cè)所見；圖3是基本上沿圖2中線3-3的剖面圖4是本發(fā)明離合器設(shè)備中的棘輪環(huán)插入件的側(cè)視圖；圖5是從圖4中左側(cè)所見的棘輪環(huán)插入件的端視圖；圖6是沿圖4中線6-6的局部放大圖；以及圖7是沿圖4中線7-7的局部放大圖。
詳細描述根據(jù)本發(fā)明初步形式的一種過載離合器設(shè)備在圖1中總的由標號10示出，并且安裝在一起重機12中，按常規(guī)，該離合器設(shè)備包括一被動軸14，有效地連接到包括一起重鏈輪16的負荷提升裝置上；一起重機操縱裝置，例如一杠桿式操縱裝置18，它具有往復運動的杠桿棘爪20；以及一傳統(tǒng)的韋斯頓止動閘22，該閘包括一以花鍵連接到軸14上的摩擦輪轂24，一對摩擦盤26、26和一與棘爪(未示)配合的棘輪28，用以限制棘輪向負荷提升方向轉(zhuǎn)動。因而，可以理解，離合器設(shè)備10可代替一般安裝于所示類型的起重機中的棘輪裝置。
現(xiàn)參見圖2和3，從圖中可見，離合器設(shè)備10一般包括呈棘輪環(huán)30形式的輸入裝置；呈一安裝輪轂32形式的輸出裝置；以及包括一棘輪環(huán)插入件或連接件36和安裝設(shè)施38的連接裝置34。
棘輪環(huán)30由下列部分構(gòu)成一徑向向外的并且環(huán)狀布置的棘齒40，通過這些棘齒，棘輪環(huán)經(jīng)由杠桿棘爪20可有效連接到杠桿18上；一徑向向內(nèi)的第一環(huán)狀離合面42；以及第一對軸向相對或徑向延伸的環(huán)狀端面44和46。
輪轂32具有一軸向的帶螺紋的安裝通孔50，用于將輪轂安裝于軸14上；第一軸向延伸的安裝表面較佳地由一徑向向外的圓柱形面52構(gòu)成，該圓柱形表面與螺紋孔50同心；第二對軸向相對并且徑向延伸的環(huán)狀端面54和56；第一徑向延伸的環(huán)狀的移動限制表面58；一徑向延伸的環(huán)狀的支承表面60；設(shè)置成與螺紋孔50同心的第一圓柱形支承表面62；在圖3中僅以64示出其中兩個的四個螺紋孔，它們既平行于螺紋孔50的軸線66并與其等距；以及一軸向凹入的間隙表面68。當將輪轂32裝于軸14后，輪轂32經(jīng)由韋斯頓止動閘22和驅(qū)動軸14可有效地連接到起重機的負荷提升裝置上。
棘輪環(huán)插入件36有一軸向的圓柱形通孔70，在第三對軸向相對并且徑向延伸的環(huán)狀端面72和74之間延伸；第二徑向向外的環(huán)狀的離合面76；第二徑向延伸的環(huán)狀的移動限制表面78；環(huán)狀延伸的卸荷槽80，設(shè)置成靠近第二移動限制表面78從第二離合面76處徑向向內(nèi)延伸；多個截頭錐形安裝孔84，設(shè)置成與螺紋孔64的軸線對準，并且從相鄰的第三端面72向第三端面74匯聚；多個卸荷槽86，設(shè)置成在第二離合面76和孔70之間徑向延伸，在第二移動限制面78和第三端面74之間軸向延伸，并以與各安裝孔84成徑向平分關(guān)系；以及第二圓柱形支承面88。較佳地，安裝孔84的軸線84a平行于圓柱形孔70并且與其等距；孔70和讓位槽80的內(nèi)環(huán)形延伸面80a之間的徑向距離最好小于軸線84a和表面70之間的徑向距離，最好如圖6和7所示。卸荷槽86共同將徑向向內(nèi)布置在第二離合面76處的那部分棘輪環(huán)插入件36分成四個圓環(huán)區(qū)36a、36b、36c和36d，它們將以所述方式發(fā)生彈性變形。
安裝裝置38包括先前已提及的螺紋孔64和截頭錐形安裝孔84，以及四個螺紋緊固件90，各緊固件具有一旋擰在各螺紋孔64中的各螺紋軸桿92，截頭錐形部的頭部94尺寸制成為可將一個軸桿容納在中心對準的每個安裝孔84中。頭部94的軸向長度小于安裝孔84那部分軸向長度，并且在環(huán)狀延伸的卸荷槽80和第三端面74之間延伸。
參見圖3，可以理解，包括本發(fā)明過載離合器的部件的組裝是這樣的，即先將棘輪環(huán)30安裝于棘輪環(huán)插入件36上而使第一離合面42與第二離合面76徑向?qū)什⑶铱赊D(zhuǎn)動配合，然后將棘輪環(huán)插入件安裝于輪轂32上以使孔70的壁與安裝面52徑向?qū)什⑶一瑒优浜?，并且使第三端?4與第一移動限制表面58緊貼配合，并且安裝孔84布置成與螺紋孔64對準中心。通過將螺紋緊固件90插入安裝孔84以及將其軸桿部92旋擰到螺紋孔64中，直至頭部94配合在安裝孔84中并且將第三端面74夾緊在與第一移動限制表面58上成面對面的配合，這樣即完成裝配，如圖3所示。當離合器裝配完成時，面對的第一和第二移動限制表面58和78與棘輪環(huán)30成松配合，并且共同將第一離合面42保持成與第二離合面76徑向?qū)?，并且軸向有充分間隙以使第一端面44和46和表面78和58可分別相對自由地轉(zhuǎn)動。
接著離合器設(shè)備10的裝配，螺紋緊固件90根據(jù)需要擰緊以使棘輪環(huán)插入件區(qū)36a-36d變形，并且迫使第二離合面76徑向向外移動而與第一離合面42緊摩擦配合，這樣棘輪環(huán)30和棘輪環(huán)插入件36以及輪轂32都連接一起或摩擦鎖定在一起以在一定起重負荷情況下共同轉(zhuǎn)動。當隨后超過此預定的起重負荷情況時，如當起重機操作人員企圖吊起超過該起重機設(shè)計負荷的負荷時，將超過起先起到維持離合面42和76連接一起以共同運轉(zhuǎn)的摩擦力，結(jié)果離合面42和76將會相互轉(zhuǎn)動地時產(chǎn)生滑動或滑移，從而使棘輪環(huán)30相對棘輪環(huán)插入件36以及輪轂32脫離連接。
所裝配成的離合器設(shè)備10隨后安裝于驅(qū)動軸14上，即將輪轂32的螺紋擰到軸上，使輪轂端面56與相鄰的韋斯頓止動閘22的一個摩擦盤26摩擦地軸向支承接合，并因輪轂凹入表面68可使輪殼相對韋斯頓止動閘的摩擦輪轂24自由轉(zhuǎn)動。用固定螺母100和輪轂端面54相接合，從而將裝置10保持在軸14上，并易于拆卸。隨后，將杠桿插入件102滑到輪轂支承表面62和棘輪環(huán)插入件支承表面88上，一杠桿蓋104由一對容納在棘輪環(huán)插入件端面72上貫穿的螺紋孔108中的螺紋緊固件106固定到棘輪環(huán)插入件36上。
如在起重機12的使用過程中，會發(fā)生離合面42和/或76的磨損，或者由于在這些離合面之間將發(fā)生滑移而需要改變負載的扭矩值，可暫時將杠桿蓋104移去以夠著螺紋頭部94加以調(diào)節(jié)。
為了使溫度對施加在離合面42和76之間的摩擦力所產(chǎn)生的影響減小到最小，從而減小溫度對扭矩的影響，防止這些面之間發(fā)生滑移，必須使棘輪環(huán)30和棘輪環(huán)插入件36的熱膨脹系數(shù)在起重機12的所要求的操作溫度范圍之內(nèi)大致相同。為此，可選擇用銅合金C54400(磷青銅，易切削)和AISI304型不銹鋼以分別制成棘輪環(huán)插入件36和棘輪環(huán)30。這兩種材料的熱膨脹系統(tǒng)都為9.6×10-6in/in/°F。選用不銹鋼來制造棘輪環(huán)是由于它在使用過程中將面臨于較高的輸入負荷。
雖然已結(jié)合一種杠桿操縱的起重機對本發(fā)明進行了描述，但可以理解本發(fā)明也可用于鏈塊式起重機。
權(quán)利要求
1．一種用于具有起重機操縱裝置和負荷提升裝置的起重機的過載離合器設(shè)備，所述設(shè)備包括以下裝置的組合用于可有效地分別連接到所述操縱裝置和所述負荷提升裝置上的輸入和輸出裝置，以及用于將所述輸入裝置安裝于所述輸出裝置上并且包括可調(diào)節(jié)的、用于改變可在所述輸入和輸出裝置之間傳遞扭矩的彈性可變形件，以及將所述變形件安裝于所述輸出裝置上并調(diào)節(jié)所述變形件的機構(gòu)的裝置。
2．一種用于具有起重機操縱裝置和負荷提升裝置的起重機的過載離合器設(shè)備，所述設(shè)備包括用于可操作地連接到所述操縱裝置上并且具有徑向向內(nèi)的第一離合面的輸入裝置；用于可操作地連接到所述負荷提升裝置上的輸出裝置；一連接裝置，具有一徑向向外的第二離合面，用于可轉(zhuǎn)動地與所述第一離合面面對面摩擦滑動配合，并且可彈性變形以使所述第二離合面徑向移動以改變所述第一和第二離合面的摩擦配合程度，從而可調(diào)節(jié)地改變在其間所傳遞的扭矩；以及安裝裝置，用于將所述連接裝置安裝于所述輸出裝置上并且可調(diào)節(jié)地使所述第二離合面相對所述第一離合面徑向移動，所述連接件與所述輸出裝置相配合以保持所述第一離合面與第二離合面徑向中心對準。
3．如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述安裝裝置包括形成于所述輸出裝置中的螺紋孔，形成于所述連接件中的截頭錐形安裝孔以及螺紋緊固件，所述螺紋緊固件各自具有一螺紋軸桿部，旋擰在所述螺孔之一中，和一容納在所述安裝孔之一中的截頭錐形頭部，它可軸向調(diào)節(jié)以實現(xiàn)所述第二離合面的徑向移動。
4．一種用于具有起重機操縱裝置和負荷提升裝置的起重機的過載離合器設(shè)備，所述設(shè)備包括可操作地連接到所述起重機操縱裝置上的輸入裝置，所述輸入裝置形成一第一面向徑向的離合面；用于可操作地連接到所述負荷提升裝置上的輸出裝置；連接裝置，用于將所述輸入裝置安裝于所述輸出裝置上并且可調(diào)節(jié)地改變所述輸入和輸出裝置之間傳遞的扭矩，所述連接裝置形成第二面向徑向的離合面，它與所述第一離合面形成摩擦表面配合。
5．如權(quán)利要求4所述的過載離合器設(shè)備，其特征在于，所述連接裝置包括用于安裝所述連接裝置以與所述輸出裝置一起轉(zhuǎn)動的裝置，并且用于使所述第二離合面相對所述第一離合面徑向可調(diào)節(jié)地移動。
6．如權(quán)利要求4所述的過載離合器設(shè)備，其特征在于，所述連接裝置包括一構(gòu)成第二離合面并且可彈性變形的構(gòu)件以使所述第二離合面徑向移動。
7．如權(quán)利要求6所述的過載離合器設(shè)備，其特征在于，所述連接裝置包括用于安裝由所述輸出裝置中的螺紋孔所限定的所述部件的裝置，由所述部件和螺紋緊固件所構(gòu)成的截頭錐形安裝孔，所述各螺紋緊固件具有一螺紋軸桿部，旋擰在所述螺紋孔之一中，以及容納在所述安裝孔之一中的可軸向調(diào)節(jié)的截頭錐形頭部以使所述環(huán)徑向變形。
8．如權(quán)利要求6所述的過載離合器設(shè)備，其特征在于，所述棘輪環(huán)和所述棘輪環(huán)插入件具有大致相同的熱膨脹系數(shù)。
9．一種過載離合器設(shè)備，由以下裝置組成一輸出裝置，具有第一軸向延伸安裝面，第一面朝軸向的移動限制面和多個軸向延伸的螺紋孔；一輸入裝置，具有第一徑向向內(nèi)的離合面，以及第一軸向相對的端面；一環(huán)裝置，具有第二軸向延伸安裝面，由所述第一安裝面支承并可拆卸，設(shè)置成與所述第一離合面配合成摩擦面的第二徑向向外離合面，第二軸向相對的端面，與所述第一移動限制面分開并且與其配合以限制所述第一端面軸向位移的第二軸向移動限制面，以及多個在所述第二端面之間延伸的軸向延伸截頭錐形孔以與所述螺紋孔中心對準，所述環(huán)裝置在徑向延伸方向上可彈性變形；以及多個安裝件，具有可旋擰在所述螺紋中的螺紋軸桿部和可容納在所述截頭錐形孔中并且可與其配合的截頭錐形頭部以使所述環(huán)裝置徑向彈性變形，從而可調(diào)節(jié)地使所述第二離合面相對所述第一離合面移動以改變在所述輸入和輸出裝置之間的所述離合面中傳遞的扭矩。
10．如權(quán)利要求9所述的過載離合器設(shè)備，其特征在于，所述第一和第二安裝面是圓柱形結(jié)構(gòu)，而所述第一和第二移動限制面都是環(huán)形結(jié)構(gòu)。
11．如權(quán)利要求9所述的過載離合器設(shè)備，其特征在于，所述棘輪環(huán)和所述棘輪環(huán)插入件具有大致相同的熱膨脹系數(shù)。
12．一種起重機，具有以下裝置的組合安裝有一杠桿棘爪的杠桿操縱件；一負荷提升裝置；一連接到所述負荷提升裝置上的軸；一韋斯頓止動閘，連接有一輪轂以與所述軸一起轉(zhuǎn)動，并有一對摩擦盤裝成騎跨在一棘輪上，所述輪轂與所述一個摩擦盤之一摩擦配合；以及一過載離合器設(shè)備，包括一安裝輪轂，由所述軸螺紋支承，并且與所述韋斯頓止動閘的另一個所述摩擦盤軸向連接，一棘輪環(huán)，具有徑向向外延伸的齒，和所述杠桿棘爪及一徑向向內(nèi)的第一離合面配合，一棘輪環(huán)插入件，具有一徑向向外的第二離合面，以及用于將所述棘輪環(huán)插入件安裝于所述安裝輪轂上的安裝裝置，所述安裝輪轂和所述棘輪環(huán)插入件配合以保持所述離合面徑向中心對準，所述棘輪環(huán)插入件由所述裝置彈性變形以將所述棘輪環(huán)插入件安裝成可調(diào)節(jié)地使所述第二離合面相對所述第一離合面徑向移動，從而改變在所述離合面之間傳遞的扭矩。
13．如權(quán)利要求12所述的起重機，其特征在于，所述安裝裝置包括多個形成于所述安裝輪轂中的平行的螺紋孔，在所述棘輪環(huán)插入件中形成的多個平行截頭錐形安裝孔并與所述螺紋孔軸向?qū)?，以及多個緊固件，其螺紋軸桿部具有容納在所述螺紋孔中，并容納在所述安裝孔中且軸向可移動的截頭錐形頭部以使所述棘輪環(huán)插入件彈性變形，從而可調(diào)節(jié)地使所述第二離合面相對所述第一離合面徑向移動。
14．如權(quán)利要求13所述的起重機，其特征在于，所述棘輪環(huán)和所述棘輪環(huán)插入件具有大致相同的膨脹系數(shù)。
全文摘要
一種過載離合器設(shè)備,具有由連接件(34)連接的輸入(30)和輸出(32)部件,在螺紋緊固件(92)的控制下連接件可彈性變形以改變在輸入(30)和輸出(32)件之間通過連接件(34)傳遞的扭矩。緊固件(92)起到將連接(34)安裝于輸出部件(32)上的作用,從而連接件(34)和輸出部件(32)共同配合安裝輸入件(30)。
文檔編號B66D1/14GK1231649SQ97197584
公開日1999年10月13日 申請日期1997年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月3日
發(fā)明者J·J·魯夫埃爾, N·S·本林頓 申請人:哥倫布麥金農(nóng)有限公司