ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВОДНОЙ ЛЕБЕДКИ

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к тормозному устройству для приводной лебедки, в частности, к новой высоконадежной и безопасной конструкции тормозного устройства.
Уровень техники
Тормозное устройство общего промышленного использования раскрыто данным автором в патентной заявке Китайской Народной Республики №85212474 «Тормозное устройство без тягового усилия для крановых подъемников», поданной 15.08.1996 и опубликованной в патентном бюллетене 21.05.1997, публикация №306588. Настоящая полезная модель является дальнейшим усовершенствованием этой конструкции устройства, предлагая новый тормозной механизм.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в создании тормозного устройства для приводной лебедки, имеющего надежную и безопасную конструкцию для обеспечения безопасности пользователя и оборудования и представляющего новое конструктивное решение.
Подробное описание предпочтительного примера выполнения полезной модели дано ниже со ссылками на чертежи для понимания задач полезной модели и новых признаков.
При использовании тормозного устройства оно создает тормозной эффект при повышенной безопасности, так как в случае снятия приводного усилия устройство немедленно создает тормозной эффект за счет реакции на обратное гравитационное движение тяжелого груза на тросовом барабане. Поэтому использование данного устройства абсолютно безопасно. Когда устройство находится не в рабочем состоянии, оно всегда приторможено. Устройство является безопасным механическим тормозом и создает безопасные условия работы приводной лебедки. Оно представляет собой усовершенствование традиционного тормозного устройства и устраняет недостатки известных устройств уровня техники.
Краткое описание чертежей
Другие свойства и достоинства настоящей полезной модели станут ясны из нижеследующего описания, содержащего ссылки на прилагаемые чертежи, которые
иллюстрируют примеры осуществления, не вносящие каких-либо ограничений. На чертежах:
фиг.1 изображает в перспективе в разобранном виде тормозное устройство в предпочтительном примере выполнения,
фиг.2 изображает в разрезе тормозное устройство в сборе в предпочтительном примере выполнения,
фиг.3 изображает в увеличенном виде в разрезе часть тормозного устройства в сборе в предпочтительном примере выполнения,
фиг.4 изображает относительные положения охватывающей полумуфты и профильных полумуфт в предпочтительном примере выполнения,
фиг.5 изображает на виде в разрезе положение частей тормозного устройства при вращении двигателя в прямом направлении,
фиг.6 изображает схему перемещения охватывающей полумуфты и профильных полумуфт при вращения двигателя в прямом направлении,
фиг.7 изображает в разрезе положение частей тормозного устройства при остановке двигателя,
фиг.8 изображает схему перемещения охватывающей полумуфты и профильных полумуфт при остановке двигателя,
фиг.9 изображает в разрезе положение частей тормозного устройства при обратном направлении вращения двигателя,
фиг.10 изображает схему перемещения охватывающей полумуфты и профильных полумуфт при обратном направлении вращения двигателя,
фиг.11 изображает в разрезе тормозное устройство в положении ручной укладки троса при верхнем положении механизма выключения.
Осуществление полезной модели
На фиг.1 и 2 тормозное устройство для лебедки в предпочтительном примере выполнения показано соответственно в разобранном виде в перспективе и в сборе на виде в разрезе. Устройство содержит описанные ниже компоненты.
Отсек 1 замедлителя, расположенный на приводной лебедке. В отсеке выполнено центральное проходное отверстие 10 для пропускания вала S двигателя и секционного вала 3. В отверстии 10 установлен подшипник 11. После пропускания секционного вала 3 через подшипник 11 и его зацепления с зубчатой передачей D замедлителя выступающий конец вала 3 фиксируют С-образной запорной шайбой 12 для фиксации подшипника 11.
Упругий элемент 2, который может быть выполнен в виде спиральной пружины. Один конец упругого элемента 2 вставлен в проточку 30 на секционном валу 3, а другой конец упирается во фланец В1 первой профильной полумуфты В, передавая на него толкающее реактивное усилие. Второй конец упругого элемента 2 вставлен в проточку В11 на фланце В1 для позиционирования, как показано на фиг.3.
Секционный вал 3, который входит в проходное отверстие 10 отсека 1 замедлителя. На боковой поверхности секционного вала 3 на стороне, обращенной к проходному отверстию 10, выполнены зубья 3А для зацепления с зубчатой передачей D замедлителя с образованием замкнутого кинематического соединения. На другом конце вала 3, обращенном к первой профильной полумуфте В и второй профильной полумуфте А, на его боковой поверхности выполнены зубья 31 для зацепления с внутренними зубьями А1 второй профильной полумуфты А с образованием замкнутого кинематического соединения. Секционный вал 3 охватывает наружную поверхность вала S двигателя без прямого кинематического соединения с ним. Конец вала S двигателя выполнен в виде запорного конца S1 некруглого профиля. В данном примере выполнения он выполнен шестигранным, однако его форма не ограничивается шестигранником.
Первая профильная полумуфта В с отверстием В2 для установки на секционном валу 3. Отверстие В2 имеет гладкую поверхность, так что между профильной полумуфтой В и секционным валом 3 нет прямого кинематического соединения. На внешней кромке фланца В1 первой профильной полумуфты В установлен тормозной диск В3, который может находиться во фрикционном контакте с фрикционной поверхностью 13 отсека 1 замедлителя. Кроме того, на верхней торцевой стороне ступицы В4 профильной полумуфты В, обращенной ко второй профильной полумуфте А, выполнены несколько наклонных плоскостей В40, которые проходят под различными углами. На наружной поверхности ступицы В4 имеется выступающий упорный элемент В41.
Вторая профильная полумуфта А снабжена внутренними зубьями А1 для зацепления с зубьями 31 секционного вала 3, так что профильная полумуфта А имеет прямое кинематическое соединение с валом 3. Комплект С-образных запорных шайб 12А предотвращает продольное смещение второй профильной полумуфты А на секционном валу 3. Кроме того, вторая профильная полумуфта А имеет наклонную плоскость А2 и выступающий упорный элемент A3, расположенные в соответствии с наклонной плоскостью В40 и выступающим упорным элементом В41 на ступице В4 первой профильной полумуфты В. Однако
имеется небольшое угловое смещение между наклонной плоскостью А2 и выступающим упорным элементом A3, а также наклонной плоскостью В40 и выступающим упорным элементом В41.
Охватывающая полумуфта 4 с запорным отверстием 40 в центральной части для жесткого приводного соединения охватывающей полумуфты 4 с запорным концом S1 вала S двигателя. Кроме того, на внутренней поверхности охватывающей полумуфты 4 выполнен внутренний выступ 41 для взаимодействия с выступающими упорными элементами A3 и В41 соответствующих профильных полумуфт А, В (фиг.4). Таким образом, когда охватывающая полумуфта 4 приводится во вращение валом S двигателя, независимо от направления вращения, выступающий упорный элемент A3 второй профильной полумуфты А приводится внутренним выступом 41, что вызывает вращение секционного вала 3. Одновременно внутренний выступ 41 толкает выступающий упорный элемент В41 первой профильной полумуфты В, так что первая профильная полумуфта В также приводится во вращение.
Подшипниковый вкладыш 5, установленный на соответствующей ступице 42 охватывающей полумуфты 4 и ограниченный кольцевым выступом 60 на внутренней стороне заднего кожуха 6 отсека 1 замедлителя. Задний кожух 6 отсека 1 замедлителя находится в зафиксированном положении, таким образом, что вращение охватывающей полумуфты 4 приводит в действие всю механическую трансмиссию.
При сборке описанных компонентов устройства упругий элемент 2 подвергается предварительному сжатию, так что создается реактивное усилие и тенденция отвода тормозного диска В3 на первой профильной полумуфте В от фрикционной поверхности 13. Однако при остановке вращения элементов соответствующее усилие кручения может создаваться между первой профильной полумуфтой В и упругим элементом. То есть, после ввода конца упругого элемента 2 в предназначенную для него проточку 30 на секционном валу 3 другой конец поворачивают и слегка прижимают и затем вводят в проточку В11 профильной полумуфты В для позиционирования, так что на первой профильной полумуфте В имеет место обратный момент кручения относительно упругого элемента 2 и толкающее смещение тормозного диска ВЗ первой профильной полумуфты В к фрикционной поверхности 13, при этом обратный момент кручения больше толкающего усилия. Поэтому в неподвижном положении тормозной диск В3 первой профильной полумуфты В всегда прижат к фрикционной поверхности 13 и создает трение. Таким образом, в нормальном неподвижном положении всегда обеспечивается торможение, фиг.3 и 4.
Как показано на фиг.4, между выступающим упорным элементом A3 второй профильной полумуфты А и выступающим упорным элементом В41 первой профильной полумуфты В имеется угловое смещение, определенное их установкой, а внутренний выступ 41 не упирается в выступающие упорные элементы A3, В41, так что между ними нет толкающего усилия.
Когда пользователь производит погрузку тяжелого груза, он нажимает кнопку переднего хода для включения двигателя и вращения вала S, который приводит во вращение охватывающую полумуфту 4. За долю секунды внутренний выступ 41 упирается в выступающий упорный элемент A3 второй профильной полумуфты А и выступающий упорный элемент В41 первой профильной полумуфты В, так что обе профильные полумуфты А и В вращаются одновременно (как показано на фиг.6). При этом профильная полумуфта А вращается синхронно с секционным валом 3, который взаимодействует с зубчатой передачей D замедлителя. Таким образом, он может передавать вращение на тросовый барабан для наматывания троса и подъема тяжелого груза.
Тем временем первая профильная полумуфта В также начинает приводиться во вращение, так что угловое смещение между профильными полумуфтами А, В устраняется, поверхность с меньшим наклоном первой профильной полумуфты В приближается к поверхности с меньшим наклоном второй профильной полумуфты А (фиг.5), и усилие вращения становится больше обратного момента, передаваемого на первую профильную полумуфту В. Дополнительно обратное толкающее усилие упругого элемента 2 удерживает первую профильную полумуфту В вблизи правой стороны (фиг.5), тормозной диск В3 выведен из контакта с фрикционной поверхностью 13 и не препятствует успешному подъему тяжелого груза.
Когда движущее усилие прекращается, вал S двигателя и охватывающая полумуфта 4 останавливаются немедленно, так что внутренний выступ 41 охватывающей полумуфты 4 перестает толкать выступающие упорные элементы A3 и В41. Однако крутящий момент, создаваемый гравитационной силой тяжелого груза, будет сдвигать трос и тросовый барабан назад, в обратное положение, и трансмиссия в составе зубчатой передачи D замедлителя на секционном валу 3 и второй профильной полумуфты А будет поворачиваться в обратном направлении. На практике вторая профильная полумуфта А поворачивается в обратном направлении на очень небольшое расстояние и затем останавливается. За долю секунды вновь будет создано угловое смещение между профильными полумуфтами В и А, как показано на фиг.8. За это короткое время плоскость А2 с большим наклоном второй профильной полумуфты приближается толкающим усилием к
плоскости В40 с большим наклоном первой профильной полумуфты. Дополнительно обратный крутящий момент передается на первую профильную полумуфту В упругим элементом 2. В результате первая профильная полумуфта В сдвигается влево, как показано на фиг.7, и мгновенно создает тормозной эффект, плотно прижимая друг к другу тормозной диск В3 и фрикционную поверхность 13. Чем больше крутящий момент, создаваемый тяжелым грузом, тем больше толкающее усилие, передаваемое второй профильной полумуфтой А на первую профильную полумуфту В, и тем больше величина тормозного усилия.
Описанный процесс иллюстрирует тормозное действие в ситуации, когда пользователь поднимает тяжелый груз и затем останавливает подъем. Другой ситуацией является разгрузка тяжелого груза из верхнего положения в нижнее с остановкой в нижнем положении. В ходе этого процесса, когда пользователь поднимает тяжелый груз с помощью крюка на конце троса, чтобы перевести груз в подвешенное состояние, тормозной эффект обеспечивается описанным образом, как показано на фиг.7 и 8. Затем пользователь включает двигатель для вращения вала S двигателя и охватывающей полумуфты 4 в обратном направлении. Долю секунды внутренний выступ 41 будет толкать выступающий упорный элемент В41 первой профильной полумуфты В, а затем выступающий упорный элемент A3 второй профильной полумуфты А, как показано на фиг.10, так что устраняется угловое смещение между первой и второй профильными полумуфтами В, А, и плоскость с меньшим наклоном первой профильной полумуфты В приблизится к соответствующей плоскости второй профильной полумуфты А, как показано на фиг.9. Тормозной диск В3 первой профильной полумуфты В выйдет из контакта с фрикционной поверхностью 13, что обеспечит успешное опускание тяжелого груза из верхнего положения. При сравнении фиг.5 и 9 для положений подъема и опускания тяжелого груза видно, что первая профильная полумуфта В немного смещается вправо, и тормозной эффект прекращается, а в положении по фиг.7 он наступает незамедлительно. Более того, тормозной эффект имеет место даже в том случае, когда на тросе нет висящего тяжелого груза и нет приводного усилия, как показано на фиг.3.
Из приведенного выше описания понятно, что тормозной эффект создается сразу после сборки устройства, а как только двигатель включается, независимо от направления вращения, тормозной эффект прекращается. При внезапном прекращении приводного усилия или при отказе в системе энергоснабжения тормоз немедленно приводится в действие. Чем тяжелее груз, тем выше тормозной
эффект. Это обеспечивает безопасность и удобство использования данного устройства.
Дополнительно отсек 1 замедлителя может быть оснащен механизмом 7 выключения с ручным управлением. Когда пользователь хочет работать с тросом вручную, то есть пользователь не полагается на двигатель для освобождения троса, он может использовать этот механизм 7 выключения с ручным управлением для воздействия на рукоятку выключения для того, чтобы, либо обеспечить передачу вращения между зубчатой передачей в отсеке 1 замедлителя и секционным валом 3 или вывести их из взаимодействия, фиг.11. В последнем случае зубчатая передача в отсеке 1 замедлителя будет вращаться вхолостую без передачи вращающего усилия на секционный вал 3. При этом тросовый барабан не будет контролироваться тормозным устройством, и пользователь может легко разматывать трос вручную. Когда трос нужно снова наматывать на барабан, например, при подъеме тяжелого груза, пользователю необходимо только отпустить рукоятку устройства выключения.
Подводя итог, следует указать, что тормозное устройство согласно полезной модели создает тормозной эффект при повышенной безопасности, так как в случае прекращения приводного усилия, например, при остановке двигателя или неполадке в системе энергоснабжения, устройство немедленно создает тормозной эффект, как показано на фиг.7, за счет реакции на обратное гравитационное движение тяжелого груза на тросовом барабане. Поэтому использование данного устройства абсолютно безопасно. Когда устройство не работает, оно всегда приторможено. Устройство является безопасным механическим тормозом и создает безопасные условия работы приводной лебедки. Оно представляет собой усовершенствование традиционного тормозного устройства и устраняет недостатки известных устройств уровня техники.
Понятно, что полезная модель описана на основе предпочтительных примеров, и при ее осуществлении возможны различные изменения и модификации, не выходящие за пределы объема охраны, который определен в пунктах формулы полезной модели.