ЛЕБЕДКА
WINCH

Данное изобретение относится к лебедке, содержащей барабан лебедки, приводящий в действие входной вал передачи основной привод, а также приводящий в действие входной вал передачи в случае необходимости аварийный привод.
Под тросовой лебедкой следует понимать обычно устройства, которые с помощью троса могут прикладывать к соответствующему объекту определенную тяговую или подъемную силу. Трос обычно наматывается на приводимый в действие с помощью электродвигателя цилиндрический барабан.
До настоящего времени лебедки выполнялись из отдельных компонентов. Входной вал цилиндрической зубчатой передачи выполняется сплошным, при этом на стороне конца подключен основной привод тросовой лебедки. В случае возможной неисправности основного привода приводится в действие защитная тормозная установка и при необходимости включается аварийный привод для аварийной работы лебедки. Этот аварийный привод в известных втягивающих лебедках соединен со вторым концом вала через переключаемое сцепление.
Такие тросовые лебедки многие годы применяются в качестве универсальных подъемных и тяговых лебедок в широком спектре применений. За счет выполнения этих втягивающих лебедок в виде компактных тросовых лебедок конструкция этих лебедок имеет повышенную стабильность и простоту. Габаритные размеры компактных лебедок сильно укорочены за счет расположенной защищенно в барабане планетарной передачи. Электродвигатель, тормоз, передача и барабан расположены коаксиально друг другу. Однако недостаток этой конструкции состоит в том, что переключаемое сцепление аварийного привода на противоположно лежащем конце вала возможно лишь относительно или даже невозможно.
Поэтому задачей данного изобретения является предложение альтернативного решения для соединения при необходимости аварийного привода с компактной тросовой лебедкой.
Эта задача решена с помощью комбинации признаков п.1 формулы изобретения. Другие предпочтительные варианты выполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Согласно п.1 формулы изобретения предлагается лебедка, содержащая барабан лебедки, приводящий в действие входной вал передачи основной привод, а также приводящий в действие в случае необходимости входной вал передачи аварийный привод. Если лебедка, согласно изобретению, в частности втягивающая лебедка, выполнена в виде компактной лебедки, то барабан лебедки и основной привод предпочтительно расположены коаксиально друг другу. Кроме того, при выполнении в виде компактной лебедки предпочтительно приводная передача, а также тормозное устройство также расположены коаксиально основному приводу и барабану лебедки. Особенно предпочтительно для привода компактной лебедки между основным приводом и барабаном лебедки промежуточно включена планетарная передача.
Согласно изобретению, предусмотрен по меньшей мере один механический передаточный элемент или по меньшей мере один механический передаточный блок, в частности, в виде по меньшей мере одного промежуточного колеса для соединения при необходимости аварийного привода с ведомым колесом входного вала передачи. В соответствии с этим передача усилия с приводного колеса аварийного привода осуществляется через промежуточно включенное промежуточное колесо на ведомое колесо входного вала передачи. Вместо одного или нескольких промежуточных колес передача усилия в рамках изобретения может осуществляться также с помощью цепных элементов, зубчатых ремней или т.п.
Предпочтительно, промежуточное колесо установлено с возможностью сдвига для сцепления и расцепления. Предпочтительно, промежуточное колесо установлено с возможностью сдвига в направлении оси своего вала. В соответствии с этим промежуточное колесо можно сдвигать в сцепленное положение, которое обеспечивает возможность передачи усилия с приводного колеса аварийного привода на ведомое колесо входного вала передачи. Перемещение промежуточного колеса в расцепленное положение приводит к прерыванию передачи усилия с аварийного привода на входной вал передачи.
Сцепление и расцепление предусмотренного промежуточного колеса предпочтительно осуществляется с помощью приводимого в действие вручную или автоматически рычажного механизма. Приведение в действие рычага приводит промежуточное колесо в зацепление с приводным колесом, соответственно ведомым колесом. Возможно, что рычажный механизм доступен для пользователя снаружи. При возникновении неисправности основного привода пользователь может быстро и несложно приводить в действие рычаг и переключать лебедку на аварийный привод.
Для исключения непреднамеренной перестановки положения промежуточного колеса во время работы лебедки предпочтительно предусмотрено по меньшей мере одно фиксирующее средство для фиксации положения промежуточного колеса. За счет этого предотвращается, например, включение аварийного привода в трансмиссию вала при нормальной работе. Кроме того, обеспечивается, что во время аварийной работы силовой поток от аварийного привода к входному валу передачи прерывается за счет сдвига промежуточного колеса. Особенно предпочтительно, в качестве фиксирующего средства пригоден приводимый в действие вручную фиксирующий палец, который исключает любой сдвиг промежуточного колеса вдоль оси его вала.
Оптимальная передача усилия предпочтительно обеспечивается с помощью зубчатого венца с двускатными зубьями (далее - двускатный зубчатый венец) промежуточного колеса, а также ведомого колеса входного вала передачи. Кроме того, двускатный зубчатый венец обеспечивает легкоходовое позиционирование промежуточного колеса для зацепления с ведомым колесом входного вала передачи.
В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения приводное колесо аварийного привода имеет шестигранник в качестве дополнительной возможности перестановки. Эта возможность перестановки позволяет оптимизировать силовой поток от аварийного привода на входной вал передачи. В частности, можно юстировать, соответственно оптимизировать зацепление приводного колеса аварийного привода с промежуточным колесом.
Для сообщения соответствующего положения промежуточного колеса в блок управления лебедки предусмотрен один или несколько индуктивных датчиков. За счет этого можно, в частности, определять, находится или нет промежуточное колесо в зацеплении с приводным колесом и ведомым колесом трансмиссии аварийного привода. Один или несколько индуктивных датчиков целесообразно расположены в зоне вала промежуточного колеса.
Если в случае неисправности основной привод механически блокируется, то предпочтительно предусмотрены средства для отсоединения основного привода от трансмиссии входного вала передачи. В частности, основной привод можно с помощью шлицованных (разрезных) распорных втулок отключать от приводной трансмиссии входного вала передачи для прерывания тем самым силового потока. Предпочтительно, средства для отсоединения, соответственно шлицованные распорные втулки приводят к сдвигу основного привода в направлении оси вала, в частности в направлении, противоположном входному валу передачи. Тем самым основной привод отодвигается на оси вала от входного вала передачи.
Особенно предпочтительно, когда зубчатые колеса снабжены покрытием. За счет этого в целом улучшается свойство аварийной работы (работы всухую). За счет этого минимизируется коэффициент трения, а также шумы и износ.
Кроме того, данное изобретение относится к строительной машине или подъемному устройству, которое имеет по меньшей мере одну лебедку, в частности втягивающую лебедку, согласно указанным выше комбинациям признаков.
Другие преимущества и подробности изобретения поясняются ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - втягивающая лебедка, согласно изобретению, на виде сбоку;
фиг.2 - разрез лебедки, согласно изобретению, по линии А-А на фиг.1;
фиг.3 - другой разрез лебедки, согласно изобретению, по линии А-А на фиг.1; и
фиг.4 - рычажный механизм втягивающей лебедки, согласно изобретению, в увеличенном масштабе.
На фиг.1 показана в целом втягивающая лебедка, согласно изобретению, на виде сбоку. Втягивающая лебедка, согласно изобретению, выполнена в виде компактной лебедки с неизображенной планетарной передачей. Основной привод 10, а также тормозной диск 60 тормозного устройства 40, планетарная передача и барабан 30 лебедки расположены коаксиально друг другу. На барабан 30 лебедки обычным образом наматывается трос 31 лебедки. В случае необходимости, например при возникновении технической неисправности основного привода 10, для обеспечения безопасности предусмотрено активирование аварийного привода 20. Его можно соединять с трансмиссией барабана 30 лебедки для аварийной работы с помощью рычажного механизма 110. При этом втягивающая лебедка выполнена так, что аварийный привод 20 работает лишь при необходимости, т.е. в аварийном режиме. Если основной привод 10 механически блокирован, то его можно с помощью определенных средств отсоединять и прерывать силовой поток к трансмиссии втягивающей лебедки.
Тормозное устройство 40 имеет то преимущество, что за счет специального расположения можно использовать тормоз для обоих режимов, а именно нормального подъемного режима и аварийного режима, и тем самым нет необходимости в дополнительном приводе. В этом варианте выполнения тормозное устройство 40 имеет дополнительно то преимущество, что оно обеспечивает переключение без нагрузки, поскольку приводной момент прикладывается к тормозу, а не к приводам.
Тормозное устройство 40 может быть выполнено, например, в виде дискового, барабанного тормоза или в виде электромеханического тормоза с использованием вихревых токов. При этом интегрированный в передачу тормоз может быть предпочтительно выполнен в виде дискового тормоза.
Ниже приводится более подробное пояснение технических подробностей втягивающей лебедки, согласно изобретению, со ссылками на фиг.2, 3. На фиг.2 и 3 показана в разрезе по линии А-А на фиг.1 втягивающая лебедка, при этом втягивающая лебедка показана на виде сверху. Основной привод 10 соединен через планетарную передачу с входным валом 35 передачи барабана 30 лебедки. С помощью средства 50 сцепления можно отсоединять основной привод 10 от трансмиссии барабана 30 лебедки и прерывать силовой поток.
Кроме того, на входном валу передачи неподвижно расположен тормозной диск 60 тормозного устройства 40, так что воздействие тормозного устройства 40 на тормозной диск 60 создает действующий на барабан 30 лебедки тормозной момент.
Аварийный привод 20 расположен с боковым смещением относительно приводной оси основного привода 10, при этом приводной вал основного привода 10, а также вал аварийного привода 20 проходят параллельно друг другу. На валу аварийного привода на стороне конца расположено приводное колесо 80. Оно имеет по меньшей мере в два раза большую ширину, чем промежуточное колесо 100. Для создания силового потока между аварийным приводом 20 и ведомым колесом 70 можно при необходимости осуществлять сцепление с промежуточным колесом 100. С помощью промежуточного колеса 100 можно передавать силовой поток от приводного колеса 80 аварийного привода 20 на ведомое колесо 70 входного вала 35 передачи. Соответствующее ведомое колесо 70 для аварийной трансмиссии сидит на входном валу 35 передачи перед барабаном 30.
На фиг.2 показана втягивающая лебедка, согласно изобретению, во время нормальной работы. В этом случае основной привод 10 работает исправно и приводит в действие барабан 30. Аварийный привод 20 выключен, и промежуточное колесо 100 не находится в зацеплении с ведомым колесом 70 входного вала 35 передачи.
Для создания в случае необходимости силового потока от аварийного привода 20 к входному валу передачи промежуточное колесо 100 установлено подвижно в направлении оси своего вала. При этом размеры зубчатого промежуточного колеса 100 и приводного колеса 80 выбраны так, что обеспечивается постоянное зацепление промежуточного колеса 100 с приводным колесом 80 независимо от фактического положения промежуточного колеса.
Если необходимо переключить работу лебедки на аварийный привод 20, то пользователь должен привести в действие рычажный механизм 110. Как показано на фиг.3, за счет приведения в действие рычага промежуточное колесо 100 сдвигается вправо в направлении оси своего вала относительно входного вала 35 передачи, пока промежуточное колесо 100 не войдет в зацепление с ведомым колесом 70 барабана 30. Согласованные друг с другом двухскатные зубчатые венцы промежуточного колеса 100 и ведомого колеса 70 обеспечивают особенно легкоходовое вхождение в зацепление друг с другом обоих колес, за счет чего необходимое приложение силы удерживается в пределах. Рычажный механизм 110 может быть также установлен в осевом направлении и приводиться в действие гидравлически, электромеханически или пневматически.
Поскольку в случае неисправности основного привода 10 нельзя исключать возможное блокирование приводного вала основного привода 10, то предпочтительно предусмотрена возможность отсоединения основного привода 10 от приводной трансмиссии втягивающей лебедки. Для этого основной привод 10 с помощью шлицованных распорных втулок 120 расцепляется от входного вала 35 барабана 30. В соответствии с этим механизм 50 сцепления больше не находится в зацеплении, так что силовой поток от основного привода 10 к входному валу передачи прерывается. Перестановка основного привода 10 осуществляется с помощью винтов 170.
На фиг.4 показан в увеличенном масштабе рычажный механизм, согласно изобретению, для продольного сдвига промежуточного колеса 100. На фиг.4 на переднем плане показано приводное колесо 80 аварийного привода 20. С параллельным смещением относительно приводного колеса 80 аварийного привода 20, т.е. в плоскость чертежа, расположено закрытое промежуточное колесо 100. Рычаг 110 соединен с продолговатым по форме приемным элементом 130 промежуточного колеса, которое проходит в направлении оси вала промежуточного колеса. Если рычаг 110 направляется с помощью проходящей наискосок вверх выемкой 140 вверх направо, то промежуточное колесо 100 сдвигается с помощью приемного элемента 130 вправо в направлении оси своего вала и приводится в зацепление с ведомым колесом 70. Обратное направление рычага приводит к продольному сдвигу промежуточного колеса 100 влево, за счет чего прерывается силовой поток между промежуточным колесом 100 и ведомым колесом 70.
Для фиксации положения промежуточного колеса служит фиксирующий палец 150, который исключает продольный сдвиг крепления 130 промежуточного колеса в любом направлении. Кроме того, в зоне промежуточного колеса 100 расположен один или несколько инкрементных датчиков 160 для распознавания положения промежуточного колеса 100. С помощью инкрементных датчиков контролируется фактическое положение промежуточного колеса 100 и передается в блок управления лебедки.
Может быть также предусмотрена возможность введения в зацепление аварийного привода с валом через угловую передачу. Дополнительно к этому, оба привода могут быть также выполнены гидравлическими.