一种电动绞盘装置

技术领域

本发明属于绞盘领域，尤其涉及一种电动绞盘装置。

背景技术

目前在现有领域的绞盘中，绞盘中的制动单元是对中间传动轴与支架处的摩擦环之间建立制动，或者中间传动轴与滚筒之间建立制动；经相关了解，非本公司的绞盘的制动方案是采用将中间传动轴与滚筒制动；通过对制动单元的创新改进，可以将中间传动轴分别与支架处的摩擦环和滚筒之间都建立制动，实现更加好的制动效果。

另外，在现有领域的绞盘中，绞盘中减速组件与中间传动轴所实现的动力连接或离合的原理为：通过改变三级太阳轮与二级行星架的啮合关系来实现离合，在三级太阳轮与二级行星架从离的状态切到合的状态时，会出现三级太阳轮无法进入到二级行星架中产生啮合的情况；此情况下需要手动拉动绞绳使滚筒旋转，已使滚筒经三级行星架和三级行星轮带动三级太阳轮旋转一定角度，这样三级太阳轮就能入到二级行星架中产生啮合。但是当使用者忘记拉动绞绳时，再遇上联轴器处的压缩弹簧在长时间使用后弹性恢复力变小的情况时，三级太阳轮进入二级行星架中的速度变慢，此时电机带动二级行星架的内齿与正在进入的三级太阳轮外齿接触并开始传动时，极有可能三级太阳轮还未插入到位；由于传动过程中三级太阳轮与二级行星架之间的齿牙啮合存在压力而产生摩擦，压缩弹簧的推力不够必然导致三级太阳轮与二级行星架产生啮合的宽度不够，若此种状态长时间使用，三级太阳轮与二级行星架的齿必然出现损坏，从而导致绞盘无法正常使用。

本发明设计一种电动绞盘装置解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种电动绞盘装置，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”、“上”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种电动绞盘装置，其特征在于：它包括外壳体，外壳体上侧内装有电控模块，外壳体左端侧内装有电机模块且右端侧内装有减速模块和离合器，外壳体下侧中部装有滚筒，电机模块中的电机通过制动单元驱动位于滚筒内的传动轴旋转，传动轴经减速模块驱动滚筒旋转，离合器控制传动轴的轴向移动；其特征在于：上述减速模块由一级减速组件、二级减速组件和三级减速组件构成；二级减速组件中的二级行星架与三级减速组件中的三级太阳轮配合。

上述制动单元包括A联轴器、B联轴器、矩形弹簧、A摩擦块、B摩擦块、滑动盘，其中A联轴器的A盘侧面具有A柱，A柱外柱面对称具有两个A弧块且其中一个A弧块具有A切口；B联轴器的B盘一侧面具有B柱，另一侧面对称具有两个B弧块且其中一个B弧块具有B切口；B盘外圆面上具有B套且B套上周向均匀开有多组滑槽，每组滑槽由一个A滑槽和一个B滑槽构成，B滑槽位于B盘与A滑槽之间；每个A滑槽中滑动安装有弧状的A摩擦块，每个B滑槽中滑动安装有弧状的B摩擦块；传动轴一端滑动安装在B柱的轴槽中，压缩弹簧一端与传动轴位于轴槽的端面连接，另一端与轴槽槽面连接；两个B弧块套在A柱上，两个B弧块分别与两个A弧块配合；A切口和B切口位置相对；套在A弧块和B弧块上的矩形弹簧的一端固装在A弧块的A切口中，另一端固装在B弧块的B切口中；传动轴上固装有滑动盘，滑动盘靠近B联轴器的盘面上周向均匀分布有多个弧状的推条，多个推条分别与多个B摩擦块位置对应；推条远离滑动盘的一端具有斜面，B摩擦块对应推条的侧面具有斜面，推条斜面与相应的B摩擦块斜面配合；矩形弹簧分别与A摩擦块的内弧面和B摩擦块的内弧面摩擦配合。

上述外壳体中具有支架且支架侧面中心处具有A摩擦环，滚筒靠近支架处固装有B摩擦环，A摩擦环和B摩擦环位置相对应；A摩擦块外弧面与A摩擦环摩擦配合；B摩擦块外弧面与B摩擦环摩擦配合。

上述传动轴远离B联轴器的一端旋转连接有卡接套，卡接套与离合器中的离合滑块固连；固装在减速器壳体内的压力感应器与离合滑块配合，压力感应器与电控模块电连接。

优选地，上述传动轴上分布有两个B卡槽；每个B卡槽中安装有B卡箍；滑动盘被两个B卡箍夹持。

优选地，上述传动轴上分布有两个A卡槽；每个A卡槽中安装有A卡箍；三级太阳轮两侧被两个A卡箍夹持。

优选地，上述B柱的轴槽为正内六角状，传动轴的外壁为正外六角状，传动轴外壁与轴槽的内壁进行面面贴合滑动。这样便于B联轴器驱动传动轴旋转。

优选地，上述传动轴远离B联轴器一端处开有卡接槽；上述卡接套由中间套、外环盘和内环盘构成，中间套一端具有外环盘，另一端具有内环盘；内环盘卡接在传动轴的卡接槽中；外环盘通过螺栓安装在离合滑块的中心处侧面上。卡接套的设计使得传动轴旋转时不会经卡接套带动离合滑块旋转，但传动轴可经卡接套与离合滑块进行同步轴向移动。

优选地，上述离合器由离合手柄、离合轴套和离合滑块构成；上述外壳体的外侧旋转安装有离合手柄，旋转安装在减速器壳体中心处的离合轴套与离合手柄固连；离合轴套上具有对称的两个螺旋结构；离合滑块上周向均匀分布的三个支撑条沿传动轴轴向方向分别滑动安装在减速器壳体中心处周向均匀分布的三个支撑滑槽内，离合轴套上的两个螺旋结构与离合滑块上的支撑条配合来使得离合滑块进行轴向移动；通过旋转离合手柄带动离合轴套旋转来控制离合滑块的轴向移动。

优选地，上述减速器壳体的一个支撑滑槽内槽面上安装有压力感应器，且装有压力感应器的支撑滑槽内的支撑条与压力感应器挤压配合。

优选地，上述减速器壳体内具有线槽，线槽的一端与上述外壳体装有电控模块的空间内连通，另一端与安装压力感应器的地方连通；导线一端与压力感应器电连接，另一端穿过线槽与电控模块电连接。

相对于传统的绞盘，本发明的有益效果：

1、通过对离合器进行创新改进，设置了压力感应器后能识别三级太阳轮与二级行星架是否实现完全啮合。当三级太阳轮与二级行星架完全啮合时，离合器中的离合滑块处于初始位置，离合滑块与压力感应器挤压产生信号，电机便能达到启动条件，按下电机开关，电机启动；当三级太阳轮与二级行星架没有啮合时，离合器中的离合滑块不处于初始位置，离合滑块与压力感应器不产生挤压而不产生信号，电机便不能达到启动条件，即使按下电机启动按钮，电机也不会启动；通过电机能否被启动的操作来判断三级太阳轮与二级行星架是否完全啮合，提高了绞盘的使用效果，若发现没有启动，则拉动钢丝绳转动滚筒，通过转动一个小角度后，三级太阳轮与二级行星架就会啮合，滚筒无法继续转动，当发现滚筒无法旋转后，则判断啮合完成，可以按下启动电机的按钮启动电机。

2、通过对制动单元的结构改进，比传动制动单元所实现的制动效果更好。由于矩形弹簧的一端在A联轴器上，另一端在B联轴器上；当电机断电后，A联轴器和B联轴器相对运动；过程中矩形弹簧变形胀开，外径变大，将A摩擦块和B摩擦块都撑开并分别与A摩擦环和B摩擦环进行摩擦制动，从而传动轴分别与支架处的摩擦环和滚筒处的摩擦环之间都建立制动，实现更加好的制动效果。

3、由于矩形弹簧的一端与B联轴器上的B弧块的连接是始终保持与B联轴器同步运动的，而矩形弹簧另一端与A联轴器上的A弧块的连接是随着A联轴器运动的；当A联轴器与B联轴器产生相对运动时，矩形弹簧自身变形会与A摩擦块和B摩擦块产生摩擦，但是该摩擦产热很小而可以忽略对矩形弹簧失效所产生的影响。这样就能延长矩形弹簧的使用寿命。

附图说明

图1是绞盘整体及剖面正视图。

图2是图1的局部放大正视图（一）。

图3是图1的局部放大正视图（二）。

图4是压力感应器和离合滑块的剖面配合图。

图5是离合器剖面图。

图6是离合器零件图。

图7是卡接套的安装剖面图和传动轴结构图。

图8是绞盘内部传动结构图。

图9是图8的局部放大图（一）。

图10是图8的局部放大图（二）。

图11是三级太阳轮与二级行星架啮合剖面图。

图12是A联轴器和B联轴器图。

图13是B联轴器剖面图。

图14是B摩擦块与推条的剖面配合图。

图15是矩形弹簧的安装图。

图16是矩形弹簧分别与A摩擦块和B摩擦块的配合正视图。

图中标号名称：1、电控模块；2、电机模块；3、滚筒；4、离合器；5、一级减速组件；6、二级减速组件；7、三级减速组件；8、传动轴；9、制动单元；10、电机；12、B卡箍；13、滑动盘；14、推条；15、B联轴器；16、A联轴器；17、支架；18、A摩擦环；19、矩形弹簧；20、B摩擦环；21、减速器壳体；22、线槽；23、压力感应器；24、离合手柄；25、离合轴套；26、离合滑块；27、卡接套；28、卡接槽；29、A卡槽；30、B卡槽；31、压缩弹簧；32、A摩擦块；33、B摩擦块；34、二级行星架；35、三级太阳轮；36、A卡箍；37、A盘；38、A柱；39、A弧块；40、A切口；41、B柱；42、B盘；43、B套；44、B滑槽；45、A滑槽；46、B弧块；47、B切口；48、轴槽；49、外壳体；50、中间套；51、外环盘；52、内环盘；53、支撑滑槽；54、支撑条。

具体实施方式

以下将参照附图来描述本发明；但是应该理解，附图中结构比例只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。

一种电动绞盘装置，如图1所示，它包括外壳体49，外壳体49上侧内装有电控模块1，外壳体49左端侧内装有电机模块2且右端侧内装有减速模块和离合器4，外壳体49下侧中部装有滚筒3，电机模块2中的电机10通过制动单元9驱动位于滚筒3内的传动轴8旋转，传动轴8经减速模块驱动滚筒3旋转，离合器4控制传动轴8的轴向移动；上述减速模块由一级减速组件5、二级减速组件6和三级减速组件7构成；如图8、10、11所示，二级减速组件6中的二级行星架34与三级减速组件7中的三级太阳轮35配合。

上述制动单元9包括A联轴器16、B联轴器15、矩形弹簧19、A摩擦块32、B摩擦块33、滑动盘13，如图12所示，其中A联轴器16的A盘37侧面具有A柱38，A柱38外柱面对称具有两个A弧块39且其中一个A弧块39具有A切口40；如图12、13所示，B联轴器15的B盘42一侧面具有B柱41，另一侧面对称具有两个B弧块46且其中一个B弧块46具有B切口47；B盘42外圆面上具有B套43且B套43上周向均匀开有多组滑槽，每组滑槽由一个A滑槽45和一个B滑槽44构成，B滑槽44位于B盘42与A滑槽45之间；每个A滑槽45中滑动安装有弧状的A摩擦块32，每个B滑槽44中滑动安装有弧状的B摩擦块33；如图2、9所示，传动轴8一端滑动安装在B柱41的轴槽48中，压缩弹簧31一端与传动轴8位于轴槽48的端面连接，另一端与轴槽48槽面连接；如图15所示，两个B弧块46套在A柱38上，两个B弧块46分别与两个A弧块39配合；A切口40和B切口47位置相对；套在A弧块39和B弧块46上的矩形弹簧19的一端固装在A弧块39的A切口40中，另一端固装在B弧块46的B切口47中；如图9、14所示，传动轴8上固装有滑动盘13，滑动盘13靠近B联轴器15的盘面上周向均匀分布有多个弧状的推条14，多个推条14分别与多个B摩擦块33位置对应；推条14远离滑动盘13的一端具有斜面，B摩擦块33对应推条14的侧面具有斜面，推条14斜面与相应的B摩擦块33斜面配合；如图16所示，矩形弹簧19分别与A摩擦块32的内弧面和B摩擦块33的内弧面摩擦配合。

如图13、14所示，上述外壳体49中具有支架17且支架17侧面中心处具有A摩擦环18，滚筒3靠近支架17处固装有B摩擦环20，A摩擦环18和B摩擦环20位置相对应；如图14、16所示，A摩擦块32外弧面与A摩擦环18摩擦配合；B摩擦块33外弧面与B摩擦环20摩擦配合。

如图5、12所示，上述传动轴8远离B联轴器15的一端旋转连接有卡接套27，卡接套27与离合器4中的离合滑块26固连；如图3、4所示，固装在减速器壳体21内的压力感应器23与离合滑块26配合，压力感应器23与电控模块1电连接。

如图7、8、9所示，上述传动轴8上分布有两个B卡槽30；每个B卡槽30中安装有B卡箍12；滑动盘13被两个B卡箍12夹持。

如图7、8、10所示，上述传动轴8上分布有两个A卡槽29；每个A卡槽29中安装有A卡箍36；三级太阳轮35两侧被两个A卡箍36夹持。

上述B柱41的轴槽48为正内六角状，传动轴8的外壁为正外六角状，传动轴8外壁与轴槽48的内壁进行面面贴合滑动。

如5、7、8所示，上述传动轴8远离B联轴器15一端处开有卡接槽28；上述卡接套27由中间套50、外环盘51和内环盘52构成，中间套50一端具有外环盘51，另一端具有内环盘52；内环盘52卡接在传动轴8的卡接槽28中；外环盘51通过螺栓安装在离合滑块26的中心处侧面上。卡接套27的设计使得传动轴8旋转时不会经卡接套27带动离合滑块26旋转，但传动轴8可经卡接套27与离合滑块26进行同步轴向移动。具体产品加工时卡接套具体可由两半拼装安装在传动轴上，也可利用其它现有技术实现安装。

如图4、5、6所示，上述离合器4由离合手柄24、离合轴套25和离合滑块26构成；上述外壳体49的外侧旋转安装有离合手柄24，旋转安装在减速器壳体21中心处的离合轴套25与离合手柄24固连；离合轴套25上具有对称的两个螺旋结构；离合滑块26上周向均匀分布的三个支撑条54沿传动轴8轴向方向分别滑动安装在减速器壳体21中心处周向均匀分布的三个支撑滑槽53内，离合轴套25上的两个螺旋结构与离合滑块26上的支撑条54配合来使得离合滑块26进行轴向移动；通过旋转离合手柄24带动离合轴套25旋转来控制离合滑块26的轴向移动。

如图4所示，上述减速器壳体21的一个支撑滑槽53内槽面上安装有压力感应器23，且装有压力感应器23的支撑滑槽53内的支撑条54与压力感应器23挤压配合。

如图3、4所示，上述减速器壳体21内具有线槽22，线槽22的一端与上述外壳体49装有电控模块1的空间内连通，另一端与安装压力感应器23的地方连通；导线一端与压力感应器23电连接，另一端穿过线槽22与电控模块1电连接。

上述A摩擦环18和B摩擦环20的内径相同；上述A摩擦块32和B摩擦块33的径向厚度相同。

本发明中离合器4中的离合手柄24、离合轴套25和离合滑块26具体安装可参考现有技术。

本发明中一级减速组件5由一级太阳轮、一级行星轮、一级行星架和一级齿圈构成，二级减速组件6由二级太阳轮、二级行星轮、二级行星架34和二级齿圈构成，三级减速组件7由三级太阳轮35、三级行星轮、三级行星架和三级齿圈构成；传动轴8经一级减速组件5带动二级减速组件6运动，二级减速组件6中的二级行星架34与三级减速组件7中的三级太阳轮35传动配合，三级减速组件7与滚筒3传动连接。

本发明中A切口40、B切口47和矩形弹簧19两端安装的设计在于：在矩形弹簧19压缩时，矩形弹簧19的两端是分别与A弧块39和B弧块46进行拉力连接，这样的方式承力方面更好；另外，A切口40和B切口47可容纳矩形弹簧19端部，便于A弧块39与相应B弧块46的贴合。矩形弹簧19的变形可以有效缓冲A弧块39与B弧块46之间的撞击，起到保护作用。

本发明中A卡箍36与三级太阳轮35之间为滑动摩擦配合；B卡箍12与滑动盘13之间为静摩擦配合。本发明中电机10的启动是由电控模块1和压力感应器23共同控制的。

本发明中摩擦块设置成A摩擦块32和B摩擦块33，且A摩擦块32和B摩擦块33分别与A摩擦环18和B摩擦环20进行摩擦配合的好处：在实际对A摩擦环18和B摩擦环20加工过程中，因加工误差容易导致A摩擦环18和B摩擦环20的内径不同，A摩擦块32和B摩擦块33的径向厚度在加工时不需要保证非常精确，就能实现A摩擦块32和B摩擦块33分别与A摩擦环18和B摩擦环20进行良好的摩擦配合。如果A摩擦块32和B摩擦块33是一个整体摩擦块的话，虽然也能实现与A摩擦环18和B摩擦环20的摩擦配合；但是一旦A摩擦环18和B摩擦环20加工误差导致内径不同，就影响了整体摩擦块与A摩擦环18和B摩擦环20的摩擦配合。故，摩擦块设置成A摩擦块32和B摩擦块33时也可适合不是很精确的加工。

本发明的具体工作流程：在绞盘未使用的初始状态下，三级太阳轮35与二级行星架34啮合；离合滑块26的侧面与压力感应器23挤压接触；矩形弹簧19的外径达到最大，矩形弹簧19对A摩擦块32具有推力，使得A摩擦块32与A摩擦环18摩擦制动，矩形弹簧19对B摩擦块33具有推力，使得B摩擦块33与B摩擦环20摩擦制动；A弧块39的侧面与一个B弧块46的侧面贴合。此状态下，绞盘上的滚筒3无法释放缠绕其上的绞绳。

当绞盘需要释放缠绕其上的绞绳时，手动旋转离合手柄24，离合手柄24经离合轴套25推动离合滑块26向滚筒3方向移动，离合滑块26经卡接套27推动传动轴8向电机10方向移动，离合滑块26脱离与压力感应器23的挤压接触。传动轴8通过两个A卡箍36以夹持的方式推动三级太阳轮35同步移动，三级太阳轮35与二级行星架34脱离啮合，传动轴8在B柱41的轴槽48中滑动，压缩弹簧31被压缩。当传动轴8被推动到极限位置时，撤去离合手柄24的作用力，离合滑块26的位置维持不动；传动轴8上的两个B卡箍12以夹持的方式推动滑动盘13同步移动，推条14跟随滑动盘13同步移动，期间推条14的斜面端与相应B摩擦块33的斜面挤压配合，推条14将相应B摩擦块33往B套43的中心方向挤压运动，矩形弹簧19的相应部分变形，B摩擦块33便不再与B摩擦环20摩擦制动。由于B摩擦块33与B摩擦环20解除制动，三级太阳轮35与二级行星架34不再啮合，那么传动轴8与滚筒3之间的动力传动将不复存在，传动轴8依然限制一级减速组件5和二级减速组件6的旋转，三级减速组件7与二级减速组件6的转动限制解除，从而滚筒3的旋转不再受传动轴8的间接限制。这样绞盘上的绞绳可释放。

当需要将已释放的绞绳重新缠绕在滚筒3上时，反向旋转离合手柄24使得离合轴套25反向旋转。当三级太阳轮35外齿与二级行星架34内齿间隔正好相对时，在压缩弹簧31的复位作用下，传动轴8经卡接套27推动离合滑块26向离合轴套25的方向移动复位，直到离合滑块26侧面再次与压力感应器23挤压；期间，三级太阳轮35外齿能快速顺利插入到二级行星架34内齿间隔中而实现两者啮合，滑动盘13和推条14跟随传动轴8移动复位，推条14脱离与B摩擦块33的挤压，在矩形弹簧19的弹性变形复位下B摩擦块33与B摩擦环20重新摩擦制动。此状态下手动拉动绞绳时，由于B摩擦块33与B摩擦环20重新摩擦制动，三级太阳轮35与二级行星架34啮合，所以滚筒3与传动轴8之间再次产生间接制动关系，滚筒3不旋转代表三级太阳轮35与二级行星架34已啮合。当三级太阳轮35外齿与二级行星架34内齿间隔没有相对时，三级太阳轮35侧面与二级行星架34侧面贴合，推条14依然挤压着B摩擦块33，B摩擦块33与B摩擦环20之间没有摩擦配合；手动拉动绞绳使滚筒3产生一定角度旋转，滚筒3带动三级减速组件7使得三级太阳轮35产生一定角度旋转，三级太阳轮35外齿旋转过程中会出现与二级行星架34内齿间隔正好相对的情况，此情况下重复上述三级太阳轮35插入到二级行星架34中并产生啮合的流程。

当使用者忘记拉动绞绳时且三级太阳轮35外齿与二级行星架34内齿间隔没有相对时，三级太阳轮35侧面与二级行星架34侧面贴合，传动轴8无法经卡接套27使离合滑块26移动复位，那么离合滑块26无法与压力感应器23挤压；此时压力感应器23没有接收到压力信号，那么使用者在通过电控模块1来启动电机10时，电机10无法被启动。此种情况下是为了告知使用者三级太阳轮35与二级行星架34还没有啮合，提醒使用者手动拉动绞绳使滚筒3产生一定角度旋转，以使得三级太阳轮35与二级行星架34能实现啮合。

当使用者在提醒下进行操作使三级太阳轮35与二级行星架34能实现啮合后，传动轴8便能经卡接套27带动离合滑块26移动复位，离合滑块26与压力感应器23重新挤压；压力感应器23接收到压力信号，那么使用者在通过电控模块1来启动电机10时，电机10能被启动。

电机10轴带动A联轴器16旋转，如图15、16所示，A联轴器16上的A弧块39向另一个B弧块46方向运动直到与该B弧块46产生拨动配合，过程中矩形弹簧19被压缩，矩形弹簧19外径变小，使矩形弹簧19无法维持住A摩擦块32和B摩擦块33分别与A摩擦环18和B摩擦环20的摩擦制动配合。当A弧块39拨动B弧块46旋转时，A联轴器16和B联轴器15同步旋转，A联轴器16经B联轴器15带动传动轴8旋转，传动轴8经一级减速组件5、二级减速组件6、三级减速组件7带动滚筒3旋转来缠绕绞绳。

当根据实际需要停止绞盘工作时，电机10断电。在矩形弹簧19的复位力下，会将A联轴器16相对于B联轴器15反向旋转，A联轴器16上的A弧块39会向初始状态下的那个B联轴器15上的B弧块46方向运动，直到A弧块39的侧面与该B弧块46的侧面贴合恢复至初始状态。矩形弹簧19的外径恢复至初始状态下的最大，矩形弹簧19推动A摩擦块32和B摩擦块33分别与A摩擦环18和B摩擦环20重新摩擦制动，滚筒3将不再旋转。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不被限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。