专利名称：制动器能自动启闭的全液压绞车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种各类机械中作提升机构用的液压绞车。
现有技术中的液压绞车由滚筒、液压传动机构、齿轮减速器、机械制动器及其控制系统等多个部件组成，结构复杂、体积大、重量较重，这对各种移动式的机械来说显得很不轻巧，同时，由于相对运动的摩擦另件多，损失功率较多，需配置专门的油缸和油路系统作为机械制动器的控制部份，因此过多的传动和控制环节增加了发生故障的机率，从可靠性角度来看也是不利的。
本实用新型的目的是为了避免现有技术的不足之处而向社会提供一种取消复杂的齿轮减速机构、取消控制油缸及控制油路，将液压传动机构和由该机构控制的机械制动器组成一个整体的结构合理、紧凑、机械制动器能自动启闭的全液压绞车。
本实用新型的实施方案是由两个不可分离的液压传动机构和由该机构控制的机械制动器组成。包括滚筒、输油轴、配油套、定子和定子上作为传力滚动体的球塞付、定子左端的碟形弹簧、滑动轴承、右端的一组片式摩擦定片、摩擦动片等。该绞车通过液压产生的正压力推动钢球沿绞车滚筒球面曲线滚道滚动来实现无齿轮减速的直接驱动绞车滚筒作旋转运动。液压产生的轴向分力平衡了碟形弹簧的压紧力，使摩擦定片和动片自动脱开，为绞车滚筒的不断旋转创造了条件，当液压消失或降低到低于开启压力时，碟形弹簧的弹力又使摩擦定片和动片压紧而达到自动制动绞车。
按照本实用新型设计的全液压绞车，实现了简化结构、减少摩擦另件、使结构合理紧凑、减轻重量、提高了可靠性和传动效率，可满足各种移动式机械对提升机构轻巧的要求。
本实用新型有下列附图。
图1是本实用新型的一种具体结构的纵向剖面图。
图2是图1的J－J(横向)剖视图。
图3是本实用新型中球塞付的局部放大剖面图。
以下根据上述附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
参照图1－3制动器能自动启闭的全液压绞车由两个不可分离的液压传动机构和机械制动器组成。
作为转子的壳体滚筒(4)，其内圆表面加工成均布排列的n个球面曲线滚道，其中以6个为最佳。
壳体滚筒(4)内的输油轴(11)左端通过支承轴(1)支承在以螺钉联接的机架(2)上，右端通过螺钉直接紧固在机架(2)上，输油轴(11)沿轴向偏离轴心的对称位置有两个输油孔P和G，其中P孔与圆周面上的X环形槽相通，G孔与圆周面上的Y环形槽相通。
绞车滚筒(4)通过端盖(3)、(12)和螺钉与配油套(7)紧固成一体，滚筒(4)左、右两端均通过球轴承(13)、(15)支承在输油轴(11)上，两端端盖(3)、(12)处均设有轴封实现密封。配油套(7)的外圆上沿圆周均布有2n个配油窗口槽，其中n个A槽与输油轴(11)的P孔相通，另n个B槽与G孔相通，A槽与B槽相间排列。本实施例选择12个配油窗口槽，是滚筒球面曲线滚道数的两倍，其中6个A槽、6个B槽。配油套(7)与输油轴(11)之间采用间隙配合，其间高压油的密封由填料聚四氟乙烯密封环(14)来实现。
定子(10)的外圆表面均布m个活塞孔，以10个为最佳，孔的下端均有配油孔(21)，与配油套(7)的配油窗口槽相通，活塞孔内装有球塞付，该球塞付由作为传力滚动体的钢球(16)、用自润滑复合材料制成的减磨支承球垫(17)、用球墨铸铁制成的作为导向传力另件并带有小孔的活塞(18)和用聚四氟乙烯作为密封件的、能自动补偿磨损的、并能无间隙密封、达到减少或无泄漏目的的梯形 活塞环(19)组成。定子(10)与配油套(7)采用较小间隙的配合结构，使配油套(7)自由地旋转又能保证良好的密封。定子(10)与输油轴(11)之间采用间隙配合花键联结，使之不能转动但可作轴向自由移动。
定子(10)左侧有碟形弹簧(5)，通过轴向滑动轴承(6)和定子(10)可将右侧三组摩擦定片(9)和摩擦动片(8)相互压紧，定片(9)和动片(8)通过花键分别与定子(10)和滚筒(4)相联结。
液压传动过程如下由液压系统供给的压力油，从输油轴(11)的输油孔P经X环形槽进入配油套(7)的6个均布在其圆周上的配油窗口槽A处，再进入定子(10)的各与A槽相通的活塞孔的配油孔(21)，此时活塞(18)底部就作用着油压，压力油经活塞(18)下部小孔(20)进入球窝处，这使活塞(18)对钢球(16)的作用力一部分被油压力所平衡，从而减少了它们之间的摩擦损失，油压沿径向产生的作用力，通过钢球(16)传递到滚筒(4)滚道曲面上，此时钢球(16)对滚筒(4)滚道接触点作用了一个正压力N，N力可分解为径向力F1和切向力F2，切向力F2即是推动滚筒(4)作逆时针旋转的力，同一瞬间在10个活塞孔中有4个或6个与配油窗口槽A相通，也就是说，任何瞬间滚筒(4)曲面滚道上有4处或6处作用着切向力F2，F2的大小与油压和作用点的位置有关，是一个变量，但设计中理论上使各F2×L的总和在油压不变时为一个恒值，也就是当油压不变时，在理论上输出扭矩任何瞬时保持恒定，随着滚筒(4)旋转，当钢球(16)移到滚筒(4)曲面最高点H时，设计上保证活塞孔的配油孔(21)刚好被配油套(7)圆柱表面所复盖，使活塞孔与配油窗口槽A和B均不相通，处于密封状态，此时球塞付的径向线速度为零值，随着滚筒(4)继续旋转，当钢球(16)经H点而处于HD这段曲面滚道上时，活塞孔与配油窗口槽B相通，而6个B槽均与输油轴(11)G孔相通，G孔又与液压系统中低压回油路相连，因此这时球塞在滚筒(4)滚道的作用下沿径向向内运动，并把缸孔中的液压油排出到低压回路中，当钢球(16)移到D点时，活塞孔又处于和A、B均不相通的密封状态，此时球塞的线速度又为零值，钢球(16)经过D点后，该球塞就进入了下一个循环，从而使滚筒(4)不断地旋转，控制进油量的大小可无级调节滚筒(4)转速，改变P、G油流的方向可以改变滚筒(4)的转向。
制动器自动启闭过程由图1可见，当输油轴(11)进出油口均未通压力油时，各活塞底部无油压作用力，这时碟形弹簧(5)的压紧力通过轴向滑动轴承(6)的传递使定子(10)压紧到制动片上，定片(9)与动片(8)互相贴紧，摩擦片之间因碟形弹簧(5)压紧力所产生的摩擦阻力矩能阻止滚筒(4)转动，此时绞车处于制动状态。当孔P进入压力油时，球塞上作用着油压力F1，此时由于钢球(16)处于偏离球面滚道中心点K的右侧M点，这样在力F1作用下钢球(16)对滚筒(4)滚道产生一个正压力N，同时滚筒(4)对钢球(16)产生一个反作用正压力N′(图中未显示)，N′在轴向剖面上的分力为N1，N1分解为径向分力F3和轴向分力F4，由于任一瞬间均有4个或6个活塞孔进入压力油，故有4个或6个轴向分力F4，它们的合力大小取决于油压大小，当油压达到某个值时，该合力将平衡碟形弹簧(5)压紧力，使摩擦定片(9)和动片(8)之间压紧力消失，也就是机械制动器自动开启，与此同时，定子(10)将向左移动，钢球(16)与滚筒(4)的接触点将靠近K点，绞车在切向分力F2作用下转动，这个平衡碟形弹簧(5)压紧力的油压值就是制动器的开启压力。当输油轴(11)之油孔通过低压油路或切断关闭时，随着油压的消失或减少，轴向分力F4也消失或减少，此时碟形弹簧(5)的弹力又使摩擦定片(9)、动片(8)压紧，定子(10)向右移动，钢球(16)与滚筒(4)处于M点，这时又自动地实现了机械制动。上述机械制动器无需任何控制油缸、活塞和控制油路，它完全依靠液压传动机构自身的作用自动实现机械制动器的开启和闭合。同时，在绞车运转过程中，钢球(16)在滚筒(4)滚道的轴向剖面上处于什么位置是与油压大小，也就是与外部负载有关，当外部负载大时，钢球(16)将靠近K点，当外部负载小时，钢球(16)将靠近M点，这种接触点经常变化的工况将有利于改善滚道的疲劳状况，提高滚筒(4)球面滚道的工作寿命，同时偏心力将使钢球(16)作无规则滚动，亦有利于改善钢球(16)的疲劳状况。
权利要求1.一种制动器能自动启闭的全液压绞车，包含滚筒(4)、驱动滚筒(4)运动的液压传动机构及机械制动器，其特征是a、液压传动机构和由该机构控制的机械制动器是两个不可分离的整体结构，b、所述滚筒(4)是组成两个不可分离的液压传动机构和由该机构控制的机械制动器的壳体另件，c、液压传动机构和机械制动器是由滚筒(4)支承在机架(2)上的输油轴(11)、配油套(7)、定子(10)、定子上作为传力滚动体的球塞付、定子左端的碟形弹簧(5)、滑动轴承(6)、右端的摩擦定片(9)、摩擦动片(8)所构成，其中滚筒(4)与配油套(7)紧固成一体，其左、右两端通过球轴承(13)、(15)支承在输油轴(11)上。
2.如权利要求1所述的全液压绞车，其特征是壳体滚筒(4)的内圆表面均布排列有n个球面曲线滚道。
3.如权利要求1所述的全液压绞车，其特征是输油轴(11)沿轴向偏离轴心的对称位置有两个输油孔P和G，其中P孔与圆周面上的X环形槽相通，G孔与圆周面上的Y环形槽相通。
4.如权利要求1所述的全液压绞车，其特征是配油套(7)外圆上沿圆周均布有2n个配油窗口槽，其中n个A槽与输油轴(11)的P孔相通，另n个B槽与输油轴(11)的G孔相通，A槽与B槽相间排列。
5.如权利要求1所述的全液压绞车，其特征是定子(10)的外圆表面均布m个活塞孔，孔的下端均有配油孔(21)，与配油套(7)的配油窗口槽相通，活塞孔内装有球塞付。
6.如权利要求1或5所述的全液压绞车，其特征是所述的球塞付由钢球(16)、球垫(17)、活塞(18)、活塞环(19)所构成。
7.如权利要求6所述的全液压绞车，其特征是活塞(18)下部有小孔(20)，与活塞孔的配油孔(21)相通。
8.如权利要求6所述的全液压绞车，其特征是活塞环(19)的截面形状为梯形。
专利摘要制动器能自动启闭的全液压绞车，由两个不可分离的液压传动机构和机械制动器组成，包括支承在机架上的滚筒、输油轴、配油套、定子、球塞副、碟形弹簧、滑动轴承、摩擦定片、动片等。它是利用球塞副中的钢球与滚筒滚道之间因液压产生的轴向力来克服弹簧制动力直接驱动绞车滚筒实现无齿轮减速的旋转运动，随着液压消失或降到低于开启压力，弹簧力又使摩擦片制动绞车。该绞车结构紧凑、轻、小，能满足移动式机械对提升机构轻巧的要求。
文档编号B66D1/02GK2057172SQ8921954
公开日1990年5月16日 申请日期1989年11月7日 优先权日1989年11月7日
发明者胡世璇 申请人:胡世璇