專利名稱：絞盤換擋離合器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種絞盤用換擋離合器。
背景技術：
絞盤種類很多，有各類休閑越野車船用絞盤、各類特種工程作業(yè)絞盤、各種軍隊特種用途絞盤及其它各行業(yè)專用絞盤等，廣泛應用于休閑越野、工程救援、冶金、勘探、林牧漁業(yè)及石油、礦產(chǎn)開釆等，其中休閑越野是絞盤主要市場。目前國內(nèi)外絞盤通常由馬達(電機、液壓馬達、氣動馬達等)、滾筒剎車、減速器、離合器、控制器、鋼絲繩及一些相應附件等幾大部分組成，基本能夠滿足各種工況的要求，但不能適應越來越高的生活水平及工況技術的要求，越來越多的用戶對絞盤速度提出更高的要求，在休閑越野絞盤主要應用市場上，往往絞盤的動力源具有很大的局限性，這樣解決絞盤速度問題的唯一方法就是使
得絞盤減速器具有速度擋位。國際上目前僅有美國Milker(美軍小型越野車絞盤制造商)及德國Rotzer(全世界各國軍用絞盤裝備制造商)兩公司為軍方配備的雙速絞盤具有類似功能，德國公司雙速絞盤只有高與低速擋，沒有離合器，不具有人工自由放繩功能；美軍雙速絞盤離合器與換擋手柄置于絞盤減速器兩個不同的位置，必須兩個手柄配合使用才能得到高速；在高速擋工作時，離合器必須在脫開位置，如果將擋位置于高速而離合不脫開絞盤減速器是鎖定狀態(tài)，操作不當，很容易造成減速器或系統(tǒng)損壞。
絞盤的(體積)重量與絞盤的拉力比是一個絞盤的重要指標，在各種小型機車及越野救援作業(yè)時尤為重要。目前國際上生產(chǎn)的5000磅(兩噸以下)絞盤，其比值最高達到400倍，5000磅至12000磅絞盤其比值最高達到150倍，10000磅至20000磅絞盤的比值達到100倍以上。以其這樣小的體積與重量要求，要作到絞盤即具有離合人工放繩功能，同時還需要減速擋位切換，并且絞盤的承載能力還必須保證標準要求，并不是一件容易的事情。美國Milker采取的方式是去掉了絞盤的剎車功能，將絞盤作成了一級減速，而高速擋采取由馬達自接驅(qū)動滾筒，顯然這樣的方案其絞盤只能完成一些簡單的救援作業(yè)，同時其雙速功能采用另外一個換擋手柄，并且要與離合手柄配合使用，使用很不方便。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供絞盤換擋離合器，可以有效解決現(xiàn)有絞盤在換擋和離合操作時需要換擋手柄和離合手柄同時配合使用，不僅操作不便且操作不當很容易造成減速器或系統(tǒng)損壞的問題。
為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案絞盤換擋離合器，包括殼體和手柄，其特征在于殼體內(nèi)設有離合凸輪齒軸，離合凸輪齒軸內(nèi)穿接有換擋凸輪軸和換擋離合軸，離合凸輪齒軸和換擋凸輪軸上的凸輪曲面順序聯(lián)動擬合，離合凸輪齒軸與殼體之間設有離合復位彈簧，換擋凸輪軸與殼體之間設有換擋復位彈簧，換擋離合軸上設有在凸輪曲面上滑動的定位部件，手柄固定連接換擋離合軸。
迸一步，定位部件采用定位銷，定位銷底部固定連接在換擋離合軸內(nèi)，定位銷頂部高出換擋離合器外壁形成凸起，定位銷的凸起部分抵住離合凸輪齒軸和換擋凸輪軸的凸輪曲面上滑動，定位銷底部固定于換擋離合軸內(nèi)，且定位銷的運動過程與其本身相互垂直，不易使定位銷產(chǎn)生滑動，工作可靠。
進一步，離合凸輪齒軸上設有凸輪曲面I ，換擋凸輪軸上設有凸輪曲面II，
換擋凸輪軸上還設有與凸輪曲面n相接的圓環(huán)曲面，圓環(huán)曲面與凸輪曲面i的位置對應，當定位銷在離合凸輪齒軸的凸輪曲面1滑動的同時其在換擋凸輪軸上的圓環(huán)曲面滑動，實現(xiàn)離合，當定位銷在換擋凸輪軸的凸輪曲面n滑動時實現(xiàn)換擋，離合和換擋過程合二為一，操作簡便可靠，結(jié)構緊湊。
優(yōu)選的，凸輪曲面I、凸輪曲面II和圓環(huán)曲面均為1/4圓弧，各曲面制造簡
便，手柄轉(zhuǎn)動弧度小。
優(yōu)選的，離合凸輪齒軸設有環(huán)狀卡槽，離合復位彈簧一端穿入環(huán)狀卡槽內(nèi)抵住槽底，離合復位彈簧另一端抵住殼體內(nèi)壁，離合復位彈簧嵌入環(huán)狀卡槽中，可以防止離合復位彈簧發(fā)生徑向形變、發(fā)生移位而影響換擋變速器的正常工作。
更進一步，換擋凸輪軸內(nèi)壁設有一徑向階梯，換擋復位彈簧一端抵住徑向階梯底部，換擋復位彈簧另一端抵住殼體內(nèi)壁，當換擋凸輪軸和換擋離合器裝配完成時，換擋復位彈簧相當于嵌入徑向階梯和換擋離合軸外壁形成的卡槽中，同樣可以防止換擋復位彈簧發(fā)生徑向形變、發(fā)生移位，保證換擋變速器的正常進一步，換擋凸輪軸端部設有平面軸承，當換擋離合器與減速器裝配后，可以減小換擋鎖定板與換擋凸輪軸之間的摩擦，保證正常工作和使用壽命。
進一步，手柄通過沉頭螺釘固定連接換擋離合軸，保證手柄與換擋離合軸之間不會產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，固定可靠。
本實用新型由于采用了上述技術方案，操作簡便，工作可靠，本絞盤換擋離合器在不減少絞盤的功能，也不降低絞盤的重量拉力比的情況下，增加雙速功能，離合與換擋合二為一，即換擋與離合共用一個操作手柄，減速器結(jié)構將換擋離合組件產(chǎn)生的兩個動作與減速器有機結(jié)合起來，并且各擋位切換時減速器各相關齒輪在彈簧的作用下自動進行分離與嚙合使得減速器產(chǎn)生一個大減速比工位， 一個空擋位， 一個小減速比工位，使得在換擋離合操作時只需將操作手柄置于相應的高速擋，空擋或低速擋位置，絞盤減速器齒輪將自動進行分離與嚙合，操作極其方便可靠，結(jié)構緊湊，故障率低使用壽命長，可推廣應用到各種絞盤減速器中。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明


圖1為本實用新型絞盤換擋離合器的結(jié)構示意圖2為本實用新型中離合凸輪齒軸的結(jié)構示意圖3為離合凸輪齒軸的剖視圖4為本實用新型中換擋凸輪軸的結(jié)構示意圖5為換擋凸輪軸的主視圖6為圖5的俯視圖7為圖6的俯視圖8為換擋離合器結(jié)合減速器的爆炸圖9為減速器中太陽輪的結(jié)構示意圖IO為減速器中離合齒圈的結(jié)構示意圖11為減速器中輸出級行星輪的結(jié)構示意圖12為減速器中輸入級行星輪的結(jié)構示意圖13為換擋離合器手柄的三種狀態(tài)示意圖；圖14為圖13中手柄處于狀態(tài)I低速擋時的剖視圖。
具體實施方式

如圖1至圖7所示，為本實用新型絞盤換擋離合器，包括殼體1和手柄2，殼體1內(nèi)設有離合凸輪齒軸3，離合凸輪齒軸3內(nèi)穿接有換擋凸輪軸4和換擋離合軸5，離合凸輪齒軸3和換擋凸輪軸4上的凸輪曲面順序聯(lián)動擬合。離合凸輪齒軸3上設有凸輪曲面I32，換擋凸輪軸4上設有凸輪曲面I142,換擋凸輪軸4上還設有與凸輪曲面I142相接的圓環(huán)曲面43，圓環(huán)曲面43與凸輪曲面I 32的位置對應，凸輪曲面I32、凸輪曲面II42和圓環(huán)曲面43均為1/4圓弧。離合凸輪齒軸3與殼體1之間設有離合復位彈簧M，離合凸輪齒軸3設有環(huán)狀卡槽33，離合復位彈簧31 —端穿入環(huán)狀卡槽33內(nèi)抵住槽底，離合復位彈簧31另一端抵住殼體1內(nèi)壁。換擋凸輪軸4與殼體1之間設有換擋復位彈簧41，換擋凸輪軸4內(nèi)壁設有一徑向階梯44，換擋復位彈簧41 一端抵住徑向階梯44底部，換擋復位彈簧4另一端抵住殼體l內(nèi)壁，換擋凸輪軸4端部設有平面軸承45。換擋離合軸5上設有在凸輪曲面上滑動的定位部件，手柄2通過沉頭螺釘21固定連接換擋離合軸5。定位部件采用定位銷51，定位銷51底部固定連接在換擋離合軸5內(nèi)，定位銷51頂部高出換擋離合器外壁形成凸起52，定位銷51的凸起52部分抵住離合凸輪齒軸3和換擋凸輪軸4的凸輪曲面上滑動。定位銷51的凸起52部分穿過換擋凸輪軸4的凸輪曲面I142后抵住離合凸輪齒軸3的凸輪曲面I32，圓環(huán)曲面43與凸輪曲面I 32的位置對應，使定位銷51的凸起52部分在凸輪曲面I 32上滑動時，對應的定位銷51的凸起52部分在換擋凸輪軸4上的圓環(huán)曲面43滑動,離合凸輪齒軸3和換擋凸輪軸4可以各自獨立分別進行，也可以依次聯(lián)動。
如圖8至圖14所示，減速器包括輸入的太陽輪6、離合齒圈7、輸出級行星輪8和輸入級行星輪9，太陽輪6穿接在離合齒圈7、輸出級行星輪8和輸入級行星輪9中。太陽輪6上設有低速齒61和高速齒62。離合齒圈7內(nèi)設有一級齒圈71，離合凸輪齒軸3可與一級齒圈71嚙合。輸出級行星輪8包括傳動齒輪I 81、傳動齒輪II82和傳動桿I 83，傳動齒輪II82通過傳動桿I 83帶動傳動齒輪I81轉(zhuǎn)動。輸入級行星輪9包括傳動齒輪I1191、傳動齒輪IV92、傳動桿I193和換擋鎖定板94，傳動齒輪I1191與一級齒圈71嚙合，傳動桿I193穿接在換擋
6鎖定板94中，傳動桿II93和換擋鎖定板94之間設有設有換擋鎖定彈簧95，換 擋鎖定板94中設有與太陽輪6高速齒62對應的內(nèi)齒96，傳動齒輪I1191通過傳 動桿1193帶動換擋鎖定板94和傳動齒輪IV92轉(zhuǎn)動。
如圖14所示，當減速器處于低速擋時工作過程如下作為輸入端的太陽輪 6的低速齒61帶動傳動齒輪I1191轉(zhuǎn)動，傳動齒輪I1191與一級齒圈71嚙合實現(xiàn) 一級減速，傳動齒輪I1191通過傳動桿I193帶動傳動齒輪IV92轉(zhuǎn)動和換擋鎖定板 94轉(zhuǎn)動，傳動齒輪IV92與傳動齒輪I 81嚙合帶動其轉(zhuǎn)動，傳動齒輪I 81通過 傳動桿I83帶動傳動齒輪II82轉(zhuǎn)動實現(xiàn)輸出，由于通過行星輪的一級減速，此 時輸出為低速擋。換擋鎖定板94與換擋凸輪軸4的平面軸承45接觸進行轉(zhuǎn)動， 此時由于定位銷51的凸起52部分對離合凸輪齒軸3和換擋凸輪軸4的限位作 用，換擋鎖定彈簧95處于壓縮狀態(tài)。
當轉(zhuǎn)動手柄2至如圖14所示狀態(tài)II空擋位置時，定位銷51的凸起52部分 在離合凸輪齒軸3的凸輪曲面I 32上滑動，推動離合凸輪齒軸3向右運動，從 而使離合凸輪齒軸3的外齒34與一級齒圈71脫離，同時定位銷51的凸起52 部分從換擋凸輪軸4的圓環(huán)曲面43的端部滑動至與凸輪曲面IH2的連接處，此 時由于定位銷51的凸起52部分對換擋凸輪軸4的限位作用，換擋鎖定彈簧95 仍處于壓縮狀態(tài)。
繼續(xù)轉(zhuǎn)動手柄2至如圖14所示狀態(tài)III高速擋位置時，定位銷51的凸起52 部分在換擋凸輪軸4的凸輪曲面II42上滑動，推動換擋凸輪軸4向右運動，此 時換擋鎖定板94在換擋鎖定彈簧95的回復力作用下推動換擋鎖定板94向右運 動，使換擋鎖定板94的內(nèi)齒96與太陽輪6的高速齒62嚙合，高速齒62直接 帶動換擋鎖定板94轉(zhuǎn)動；換擋鎖定板94通過傳動桿I193帶動傳動齒輪IV92轉(zhuǎn) 動，傳動齒輪IV92通過輸出級行星輪8輸出，使得減速器的本級行星輪失出減 速作用而與太陽輪6 —起直接輸出，從而改變減速器減速比，使減速器具有高 速擋。
反向轉(zhuǎn)動手柄從狀態(tài)III到狀態(tài)II實現(xiàn)了減速器從高速擋位離合脫開，再轉(zhuǎn) 動手柄到位置I，減速器本級行星輪在兩個復位彈簧的作用下產(chǎn)生減速作用，使 減速器減速比增大一級，形成減速器的低速擋。當然也可以直接將手柄從位置I 搬到位置III實現(xiàn)從低速到高速切換；反之，直接將手柄從位置III搬到位置I 實現(xiàn)從高速到低速切換。本實用新型換擋離合器增加雙速功能，離合與換擋合 二為一，結(jié)構緊湊、操縱簡便、工作可靠，可應用于各種絞盤減速器中。
權利要求1、絞盤換擋離合器，包括殼體(1)和手柄(2)，其特征在于所述殼體(1)內(nèi)設有離合凸輪齒軸(3)，離合凸輪齒軸(3)內(nèi)穿接有換擋凸輪軸(4)和換擋離合軸(5)，所述離合凸輪齒軸(3)和換擋凸輪軸(4)上的凸輪曲面順序聯(lián)動擬合，所述離合凸輪齒軸(3)與殼體(1)之間設有離合復位彈簧(31)，所述換擋凸輪軸(4)與殼體(1)之間設有換擋復位彈簧(41)，所述換擋離合軸(5)上設有在凸輪曲面上滑動的定位部件，所述手柄(2)固定連接換擋離合軸(5)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的絞盤換擋離合器，其特征在于所述定位部件采用 定位銷(51)，所述定位銷(51)底部固定連接在換擋離合軸(5)內(nèi)，所述定位銷 (51)頂部高出換擋離合器外壁形成凸起(52)，所述定位銷(51)的凸起(52)部分 抵住離合凸輪齒軸(3)和換擋凸輪軸(4)的凸輪曲面上滑動。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的絞盤換擋離合器，其特征在于所述離合凸輪 齒軸(3)上設有凸輪曲面I (32)，所述換擋凸輪軸(4)上設有凸輪曲面I1(42)， 所述換擋凸輪軸(4)上還設有與凸輪曲面II(42)相接的圓環(huán)曲面(43)，所述圓 環(huán)曲面(43)與凸輪曲面I (32)的位置對應。
4、 根據(jù)權利要求3所述的絞盤換擋離合器，其特征在于所述凸輪曲面I (32)、 凸輪曲面II(42)和圓環(huán)曲面(43)均為1/4圓弧。
5、 根據(jù)權利要求1所述的絞盤換擋離合器，其特征在于所述離合凸輪齒軸(3) 設有環(huán)狀卡槽(33)，所述離合復位彈簧(31)—端穿入環(huán)狀卡槽(33)內(nèi)抵住槽 底，所述離合復位彈簧(31)另一端抵住殼體(1)內(nèi)壁。
6、 根據(jù)權利要求1或5所述的絞盤換擋離合器，其特征在于所述換擋凸輪 軸(4)內(nèi)壁設有一徑向階梯(44),所述換擋復位彈簧(41 )一端抵住徑向階梯(44) 底部，所述換擋復位彈簧(41)另一端抵住殼體(1)內(nèi)壁。
7、 根據(jù)權利要求1所述的絞盤換擋離合器，其特征在于所述換擋凸輪軸(4) 端部設有平面軸承(45)。
8、 根據(jù)權利要求1所述的絞盤換擋離合器，其特征在于所述手柄(2)通過沉 頭螺釘(21)固定連接換擋離合軸(5)。
專利摘要本實用新型公開了絞盤換擋離合器，包括殼體和手柄，殼體內(nèi)設有離合凸輪齒軸，離合凸輪齒軸內(nèi)穿接有換擋凸輪軸和換擋離合軸，離合凸輪齒軸和換擋凸輪軸上的凸輪曲面順序聯(lián)動擬合，離合凸輪齒軸與殼體之間設有離合復位彈簧，換擋凸輪軸與殼體之間設有換擋復位彈簧，換擋離合軸上設有在凸輪曲面上滑動的定位部件，手柄固定連接換擋離合軸。本實用新型操作簡便，工作可靠，在不減少絞盤的功能，也不降低絞盤的重量拉力比的情況下，增加雙速功能，離合與換擋合二為一，即換擋與離合共用一個操作手柄，換擋離合組件產(chǎn)生的兩個動作與減速器有機結(jié)合起來，絞盤減速器齒輪將自動進行分離與嚙合，操作極其方便可靠，結(jié)構緊湊，故障率低使用壽命長。
文檔編號B66D1/14GK201367324SQ20092011503
公開日2009年12月23日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權日2009年3月6日
發(fā)明者彭忠誠 申請人:浙江潤華機電有限公司