電動雙速絞盤及其工作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及絞盤，是一種電動雙速絞盤及其工作方法。
【背景技術】
[0002]電動絞盤是一種可用于牽引的裝置，如汽車絞盤，可用于在惡劣環境中自救和施救。現有的電動絞盤主要由電機、傳動軸、減速傳動箱、卷揚筒等結構組成，依靠減速傳動箱銜接電機與卷揚筒之間的動力，使得纏繞在卷揚筒上的鋼絲繩能產生較大的牽引力，實現絞盤牽引功能。電動絞盤除了牽引功能，往往在減速傳動箱內設有離合機構，用于切斷電機與卷揚筒之間的動力銜接，從而方便卷揚筒上鋼絲繩的拉取操作。故現有的電動絞盤大都為單速帶離合控制的絞盤，但這種單速絞盤適用范圍較為有限，較難適用于多速牽引工況的作業。為此，現有技術又公開了一些具有調速功能的電動絞盤，但現有的調速大都通過不同尺比的調速齒輪實現，不僅安裝結構復雜，體積較大，且操作較為費力，故有待對現有的調速絞盤進行改進。
【發明內容】
[0003]為克服上述不足，本發明的目的是向本領域提供一種電動雙速絞盤及其工作方法，使其解決現有同類絞盤結構較為復雜，調速較為不便的技術問題。其目的是通過如下技術方案實現的。
[0004]該電動雙速絞盤包括絞盤支架、電機、傳動軸、卷揚筒、減速傳動箱，減速傳動箱內設有一級行星輪組件、二級行星輪組件、三級行星輪組件，電機傳動聯結傳動軸一端，傳動軸另一端傳動連接一級行星輪組件，一級行星輪組件、二級行星輪組件、三級行星輪組件依次連接呈減速傳動，三級行星輪組件傳動連接卷揚筒。其結構要點在于所述傳動軸沿軸向移動形成至少兩個移動工位;所述三級行星輪組件的三級中心輪套接于所述傳動軸呈定位旋轉，三級中心輪沿軸向設有呈階梯式的兩段，一段是與所述三級行星輪組件中的行星輪傳動嚙合的中心輪，另一段是外部套接彈簧的彈簧座，且彈簧座端部連接卡環，所述彈簧限位于卡環與所述三級中心輪的階梯部位之間；所述彈簧外圈套接設有花鍵，花鍵內圈連接卡環，該卡環限位于彈簧一端與所述階梯部位之間，花鍵一端與所述二級行星輪組件的二級行星輪支架保持活動插接呈傳動連接，花鍵另一端隨傳動軸沿軸向移動時，形成對應于傳動軸移動工位的至少兩種嚙合狀態，嚙合狀態一為花鍵與所述三級中心輪的中心輪嚙合傳動，嚙合狀態二為花鍵與所述三級行星輪組件的三級行星輪支架嚙合傳動。
[0005]上述結構，依靠傳動軸帶動花鍵，實現二級行星輪組件與三級行星輪組件之間的兩種傳動狀態，即狀態一為:二級行星輪組件的二級行星輪支架通過花鍵帶動三級行星輪組件的三級中心輪，再由三級中心輪帶動三級行星輪組件的行星輪及三級行星輪支架轉動，從而減速傳動箱內實現三級減速，適用于低速重載的工況;狀態二為:二級行星輪組件的二級行星輪支架通過花鍵帶動三級行星輪組件的三級行星輪支架轉動，從而實現二級行星輪支架與三級行星輪支架同步轉動，即減速傳動箱內僅實現二級減速，適用于高速輕載的工況。絞盤帶有低速和高速兩種狀態，從而操作使用較為方便，適用范圍更廣。
[000?]所述傳動軸沿軸向移動形成一個離合工位，所述三級行星輪組件的三級行星輪支架與所述卷揚筒之間通過矩形花鍵傳動連接，矩形花鍵套接于所述傳動軸呈定位旋轉；當所述傳動軸移動至離合工位時，所述矩形花鍵脫離與所述三級行星輪支架、卷揚筒兩者其一的嚙合，當所述傳動軸移動至其它工位時，矩形花鍵同時與三級行星輪支架、卷揚筒嚙合。通過設置離合工位，從而方便切斷傳動軸與卷揚筒之間的動力銜接，絞盤取繩操做較為省力。
[0007]該電動雙速絞盤還包括工位控制機構，工位控制機構位于減速傳動箱端部，其包括撥手、撥叉、離合座，撥手固定連接撥叉，撥叉、離合座均旋轉定位于所述減速傳動箱的端部腔室內，撥叉與離合座之間為插接配合呈同步旋轉，且插接方向與所述傳動軸軸心平行，離合座端面與所述傳動軸端部定位相抵;所述減速傳動箱的端部腔室內設有隨所述離合座轉動時，推動離合座沿傳動軸軸向運動的旋轉坡道;所述電機通過逆止式離合器連接傳動軸，傳動軸相對于逆止式離合器呈伸縮配合，傳動軸套接復位彈簧，復位彈簧一端相抵限位于逆止式聯軸器，另一端通過傳動軸連接卡簧進行抵緊限位。通過上述工位控制機構，從而方便實現傳動軸的軸向工位調節，輕松實現絞盤的低速、高速、離合三種狀態的切換，操作簡單，絞盤工作較為可靠、穩定。
[0008]該電動雙速絞盤的工作方法為:所述傳動軸沿所述電機至所述撥手方向移動，依次形成離合工位、高速工位、低速工位；以初始狀態下，所述傳動軸位于離合工位，此時，所述三級行星輪支架未能通過所述矩形花鍵傳遞動力至所述卷揚筒，卷揚筒自由旋轉用于取線；當旋轉所述撥手，撥手帶動所述撥叉、離合座旋轉，離合座沿所述旋轉坡道運動，在所述復位彈簧作用下，傳動軸朝撥手方向移動，且傳動軸帶動所述矩形花鍵、三級中心輪一并運動，直至矩形花鍵與所述三級行星輪支架、卷揚筒傳動嚙合，同時，所述三級中心輪帶動所述花鍵與所述二級行星輪支架、三級行星輪支架傳動嚙合，即傳動軸達到高速工位，該工位下，傳動軸旋轉僅帶動一級行星輪組件、二級行星輪組件實現二級減速，二級行星輪組件與三級行星輪組件之間未形成減速，故卷揚筒為高速旋轉；當繼續旋轉所述撥手，所述傳動軸繼續朝撥手方向移動，所述矩形花鍵隨傳動軸移動仍保持與所述三級行星輪支架、卷揚筒傳動嚙合，所述三級中心輪隨傳動軸移動后，三級中心輪帶動所述花鍵移動，花鍵一端仍保持與所述二級行星輪支架傳動嚙合，花鍵另一端脫離與所述三級行星輪支架的傳動嚙合，并與所述三級中心輪的中心輪實現嗤合，即傳動軸到達低速工位，該工位下，傳動軸旋轉依次帶動一級行星輪組件、二級行星輪組件、三級行星輪組件實現三級減速，卷揚筒為低速旋轉；當當反向操作所述撥手，推動所述傳動軸由低速工位切換至高速工位，再由高速工位切換至離合工位時，所述花鍵的移動由所述三級中心輪定位的彈簧彈性推動實現，且當花鍵移動到位時，彈簧起壓縮緩沖的作用。
[0009]本發明整體結構較為簡單、緊湊，調速、離合操作較為方便、可靠，適合作為雙速電動絞盤使用，或同類絞盤的調速結構改進。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的轉速一狀態結構示意圖。
[0011 ]圖2是本發明的轉速二狀態結構示意圖。
[0012]圖3是本發明的離合狀態結構示意圖。
[0013]圖4是圖1的部分結構示意圖。
[0014]圖中序號及名稱為:1、電機，2、逆止式離合器，3、復位彈簧，4、卷揚筒，5、矩形花鍵，6、三級行星輪左支架，7、三級行星輪組件，8、三級行星輪右支架，9、三級中心輪，901、彈簧座，10、花鍵，11、二級行星輪左支架，12、二級行星輪組件，13、彈簧，14、一級行星輪組件，15、減速傳動箱，16、傳動軸，17、旋轉坡道，18、離合座，19、撥叉，20、撥手。
【具體實施方式】
[0015]現結合附圖，對本發明作進一步描述。
[0016]如圖1-4所示，該電動雙速絞盤包括絞盤支架、電機1、傳動軸16、卷揚筒4、減速傳動箱15、工位控制機構。減速傳動箱內設有一級行星輪組14件、二級行星輪組件12、三級行星輪組件7，電機通過逆止式離合器聯結傳動軸一端，傳動軸另一端通過一級中心輪傳動連接一級行星輪組件，一級行星輪組件、二級行星輪組件、三級行星輪組件依次連接形成減速傳動，其中一級行星輪組件與二級行星輪組件之間通過現有常規連接形成二級減速傳動，二級行星輪組件與三級行星輪組件之間則采用本發明設計的傳動結構。具體為:傳動軸沿軸向套接三級行星輪組件的三級中心輪9，且三級中心輪相對于傳動軸通過卡簧定位呈活動旋轉，三級中心輪沿軸向設有呈階梯式的兩段，(外徑大的)一段是與三級行星輪組件中的行星輪傳動嚙合的中心輪，(外徑小的)另一段是套接彈簧13的彈簧座901，且彈簧座端部連接卡環，彈簧壓縮限位于卡環與三級中心輪的階梯部位之間。彈簧外圈套接設有花鍵10，花鍵內圈連接卡環，該卡環限位于彈簧一端與階梯部位之間，花鍵一端與二級行星輪組件的二級行星輪左支架11保持滑動插接式傳動連接，花鍵另一端隨傳動軸移動且在彈簧作用下形成兩種嗤合狀態，一種嗤合狀態為:花鍵該端與三級中心輪的中心輪嗤合傳動，另一種嚙合狀態為:花鍵該端與三級行星輪組件的三級行星輪右支架8嚙合傳動，通過該兩種狀態，即對應傳動軸的兩個移動工位，該兩個移動工位對應絞盤的高速和低速兩