張力維持裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用于絞車、汽車吊以及其他各類繩索傳動機械設備上的張力維持裝置。
【背景技術】
[0002]在起吊設備中，電動機驅動一個起吊裝置(滾筒)，通過滾筒旋轉把重物吊起或放下，而起吊鋼繩則通過一個導輪與被吊物體連接，在鋼絲繩收放的過程中，根據起吊情況的不同，需要保證鋼絲繩在收放時保持一定的張緊力，避免鋼絲繩在卷揚滾筒上形成亂繩。
[0003]傳統起吊設備中的張力維持裝置，需要通過電路與液壓系統配合對主動滾筒牽引力大小的變化做出相應的反饋來保證鋼絲繩的張力恒定，這種張力維持裝置的結構過于復雜，在設備的整體布置設計上有一定的困難，后期維護麻煩，同時也大大的提升了設備的使用成本。
【發明內容】
[0004]本發明解決的技術問題是:針對現有的張力維持裝置存在的結構復雜、應用困難、成本高缺陷，提供一種新型的純機械式張力維持裝置，可行性和可靠性高，控制精度高、使用壽命長。
[0005]本發明采用如下技術方案實現: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，并與鋼絲繩導輪14的齒輪傳動系統連接，所述齒輪軸11兩端裝配有轉動軸承I;
[0007]所述第二齒輪6通過單向軸承9套設在齒輪軸11上，第二齒輪6與單向軸承9之間設有襯套5，第二齒輪6與電動機12驅動滾筒的齒輪傳動系統連接；
[0008]所述第二齒輪6的兩側端面上固設有靜摩擦盤10，所述靜摩擦盤10對應壓緊有動摩擦盤7，所述動摩擦盤7與單向軸承9的外圈周向固定套接。
[0009]進一步的，所述單向軸承9的內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通過襯套5套裝在軸承套15上，所述動摩擦盤7通過花鍵連接與軸承套15實現周向固定套接。
[0010]進一步的，所述動摩擦盤7通過碟形彈簧組件8從第二齒輪6的兩側端面壓緊靜摩擦盤10，所述碟形彈簧組件8套裝在軸承套15上，一端與固設在軸承套上的擋圈4接觸，另一端壓緊擠壓動摩擦盤背面，實現動摩擦盤與靜摩擦盤之間的預加載。
[0011]進一步的，所述靜摩擦盤10固定嵌裝于第二齒輪6的兩側端面上。
[0012]在本發明中，所述單向軸承9為單向滾針軸承。
[0013]在本發明中，所述動摩擦盤7和靜摩擦盤10采用濕態紙基摩擦材料。
[0014]本發明通過碟形彈簧對嵌有摩擦材料的第二齒輪6施加預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現一個方向的力矩傳遞。當第二齒輪6的輸入力矩大于動、靜摩擦盤預載荷所能產生的最大力矩時，靜摩擦盤相對動摩擦盤開始打滑，此時，第一齒輪2的輸出力矩保持恒定，與動、靜摩擦盤預載荷所能產生的最大轉矩相等，從而實現張緊維持功能。
[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壽命。
[0016]本發明具有如下有益效果:
[0017]本發明為純機械式結構，設計巧妙，結構簡單，摩擦盤采用的濕態紙基摩擦材料，摩擦、磨損性非常好，能夠保證長時間的工作，有很高的可靠性，并能夠保證較長壽命，可通過調節零件相對位置、改變碟形彈簧組件參數來調節摩擦盤預加載摩擦力矩大小，即調節鋼絲繩張緊力大小。
[0018]以下結合附圖對本發明作進一步的詳述，但不限于附圖所示。
【附圖說明】
[0019]圖1為張力維持裝置的裝配示意圖。
[0020]圖2為連接至起吊設備上的張力維持裝置機構示意圖。
[0021]圖3為張力維持裝置的工作原理圖。
[0022]圖中標號:1 一轉動軸承，2 —第一齒輪，3 —墊片，4 一擋圈，5 —襯套，6 —第二齒輪，7 —動摩擦盤，8 —碟形彈簧組件，9 一單向軸承，10 —靜摩擦盤，11-齒輪軸，12-電動機，13-滾筒，14-鋼絲繩導輪，15-軸承套。
【具體實施方式】
[0023]實施例
[0024]參見圖1，張力維持裝置包括第一齒輪2、第二齒輪6、動摩擦盤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可通過鍵連接或者一體成型，齒輪軸11兩端裝配有轉動軸承I，第二齒輪6通過單向軸承9套設在齒輪軸11上，單向軸承9的內圈固定套接在齒輪軸11上，外圈套有軸承套15，第二齒輪6通過襯套5套裝在軸承套15上，第二齒輪6的兩側端面上固設有靜摩擦盤10，靜摩擦盤10固定嵌裝于第二齒輪6的兩側端面上，靜摩擦盤10對應壓緊有動摩擦盤7，動摩擦盤7通過花鍵連接與軸承套15實現周向固定套接。
[0026]具體的，動摩擦盤7通過碟形彈簧組件8從第二齒輪6的兩側端面壓緊靜摩擦盤10，碟形彈簧組件8套裝在軸承套15上，一端與固設在軸承套上的擋圈4接觸，另一端壓緊動摩擦盤背面，碟形彈簧組件8與動、靜摩擦盤裝在同一軸(軸承套)上，通過壓緊碟形彈簧，給動、靜摩擦盤施加一定的壓緊力，使得動、靜摩擦盤之間保持一定摩擦力矩，實現動摩擦盤與靜摩擦盤之間的預加載。在第二齒輪6的擋圈4與第一齒輪2之間設有墊片3。
[0027]本發明在裝配時，通過調整碟形彈簧的壓縮量，通過壓緊動、靜摩擦盤給第二齒輪6施加一定的載荷，當第二齒輪6傳遞的力矩小于預加載荷所能產生的最大摩擦力矩時，可帶動第一齒輪2正常傳動，當第二齒輪6傳遞的力矩大于預加載荷所能產生最大摩擦力矩時，動、靜摩擦盤之間開始打滑，第一齒輪2的輸出力矩恒定，與動、靜摩擦盤預加載荷所產生的最大摩擦力矩相等。
[0028]在具體應用中，單向軸承9為單向滾針軸承，可進一步縮減裝配結構。
[0029]在本實施例中，動摩擦盤7和靜摩擦盤10采用濕態紙基摩擦材料，由于摩擦材料的特殊性，摩擦材料應在潤滑油的工作環境下工作。
[0030]上述張力維持裝置裝配好后，工作狀態如下:
[0031]由于單向軸承的存在，第二齒輪6相對第一齒輪2可一個方向(假設為逆時針)自由旋轉，即是，當第一齒輪2不轉時，因為單向軸承的作用，第二齒輪6可以逆時針自由轉動，此時不傳遞力矩
[0032]給第二齒輪6相對第一齒輪2另一個方向(順時針方向)轉動時，第一齒輪2施加另一個方向(順時針)轉矩，第二齒輪6克服動、靜摩擦盤之間的摩擦力矩，通過襯套5與軸承套15相對轉動，動、靜摩擦盤之間產生相對滑動，第二齒輪6與第一齒輪2相對轉動時克服的動、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、靜摩擦盤之間的摩擦力矩恒定時，張力恒定。
[0033]結合參見圖2，圖1中的第二齒輪6與電動機12驅動滾筒13的齒輪傳動系統連接；第一齒輪2與鋼絲繩導輪14的齒輪傳動系統連接；
[0034]結合參見圖3，第一齒輪2由于單向軸承限制不能順時針轉動，而第二齒輪6是通過一個滑動的襯套與單向軸承連接，可以反向轉動，所以，當第二齒輪6相對第一齒輪2順時針轉動時，第二齒輪6只要克服動、靜摩擦盤之間的摩擦力矩就可以轉動的。當轉動力矩超過設定摩擦力矩，第二齒輪6與第一齒輪2之間產生相對轉動，動、靜摩擦盤之間相對滑動，且相對滑動的力矩為一定值(設定值M = X N.m)，X值是可以通過碟形彈簧組件的壓縮量進行調節。
[0035]電動機12驅動滾筒13，通過滾筒13旋轉把重物吊起或放下，而起吊鋼繩則通過鋼絲繩導輪14與被吊物體連接。
[0036]工作過程中，第二齒輪6與電動機驅動滾筒13的軸上的齒輪連接，第一齒輪2與鋼繩導輪軸上的齒輪嚙合，其目的是為了保證鋼繩在空載收放時保持一定的張緊力。
[0037]當第二齒輪6相對第一齒輪2逆時針轉動時(與單向軸承能轉動的方向一致)，能自由轉動，在起吊設備起吊重物時，不需要考慮鋼絲繩的張緊問題。；
[0038]當第二齒輪6相對第一齒輪2順時針轉動時，當第二齒輪6轉動力矩大于設置的摩擦力矩(設定值M = X N.m)時就可以轉動，第二齒輪6克服的動、靜摩擦盤之間的摩擦力矩就是第一齒輪2輸出的旋轉力矩，即鋼絲繩導輪14的張緊力矩，動、靜摩擦盤之間的摩擦力恒定，則鋼絲繩導輪14對鋼絲繩產生的張緊力恒定，這樣就能使鋼絲繩收放時保持一定的張緊力。
[0039]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
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，并與鋼絲繩導輪(14)的齒輪傳動系統連接，所述齒輪軸(11)兩端裝配有轉動軸承(I); 所述第二齒輪(6)通過單向軸承(9)套設在齒輪軸(11)上，第二齒輪(6)與單向軸承(9)之間設有襯套(5)，第二齒輪(6)與電動機(12)驅動滾筒的齒輪傳動系統連接； 所述第二齒輪(6)的兩側端面上固設有靜摩擦盤(10)，所述靜摩擦盤(10)對應壓緊有動摩擦盤(7)，所述動摩擦盤(7)與單向軸承(9)的外圈周向固定套接。
2.根據權利要求1所述的張力維持裝置，所述單向軸承(9)的內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)通過襯套(5)套裝在軸承套(15)上，所述動摩擦盤(7)通過花鍵連接與軸承套(15)實現周向固定套接。
3.根據權利要求2所述的張力維持裝置，所述動摩擦盤(7)通過碟形彈簧組件(8)從第二齒輪￠)的兩側端面壓緊靜摩擦盤(10)，所述碟形彈簧組件(8)套裝在軸承套(15)上，一端與固設在軸承套上的擋圈(4)接觸，另一端壓緊擠壓動摩擦盤背面，實現動摩擦盤與靜摩擦盤之間的預加載。
4.根據權利要求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)的兩側端面上。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的張力維持裝置，所述單向軸承(9)為單向滾針軸
6.根據權利要求5所述的張力維持裝置，所述動摩擦盤(7)和靜摩擦盤(10)采用濕態紙基摩擦材料。
【專利摘要】本發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，并與鋼絲繩導輪的齒輪傳動系統連接，所述齒輪軸兩端裝配有轉動軸承；所述第二齒輪通過單向軸承套設在齒輪軸上，第二齒輪與單向軸承之間設有襯套，第二齒輪與電動機驅動滾筒的齒輪傳動系統連接；所述第二齒輪的兩側端面上固設有靜摩擦盤，所述靜摩擦盤對應壓緊有動摩擦盤，所述動摩擦盤與單向軸承的外圈周向固定套接。本發明采用純機械式結構實現起吊鋼絲繩的張緊力恒定，結構簡單、設計巧妙，摩擦盤采用濕態紙基摩擦材料，有很高的可靠性，并能夠保證較長壽命，張緊力大小可通過摩擦盤的壓緊力調節。
【IPC分類】B66D1-36
【公開號】CN104828729
【申請號】CN201510238989
【發明人】胡春凱, 胡天隆澤宇, 洪斯陽, 阮力, 左勁旅
【申請人】中南大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月12日