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具有大楔角的空间楔合式多槽传动轮以及包括该传动轮的多绳摩擦式提升设备制造技术

技术编号:12168779 阅读:110 留言:0更新日期:2015-10-08 02:54
本空间楔合式多槽传动轮是一种基于空间楔形机构的组合式摩擦传动装置。其主要包括转动导向机构G,以及,限定出多个周向凹槽78的多个间隔环20。其特征在于,机构G中的中介环90上设置有管状凸缘86,至少一个间隔环20不可旋转地套设在该管状凸缘86上。这样,确保卷绕在周向凹槽78中的钢丝绳绝对不摩擦打滑的机构G的爬升角ζ,便可得到成倍的提升,导向机构G的升角,以及相关摩擦副材料的选取范围,均可显著扩大。其所有回转摩擦副的防滑转,既不必需依赖提高摩擦系数,也不必需设置摩擦衬垫。相对现有技术和装置,本发明专利技术的多槽传动轮,更容易和更方便地具有更高和更可靠的传动安全性。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】具有大楔角的空间楔合式多槽传动轮以及包括该传动轮的 摩擦式提升设备 相关申请 本申请是由中国专利文献CN103527748A所公开的本申请人的专利申请的部分继 续申请,并且,本申请要求本申请人提出的中国专利申请201420327367. X的优先权,该两 项在先专利申请的全部内容通过引用结合于此。
本专利技术涉及卷扬、提升、牵引设备和机械传动领域中的一种借助刚性或挠性中间 传动件传送旋转运动或转矩,或者制止该旋转运动或转矩的摩擦类传动/制动装置,以及 包括该传动装置的诸如多绳摩擦式提升机、起重机、升降电梯、罐笼等摩擦式提升设备和普 通皮带类摩擦传动装置,特别涉及一种具有多个周向槽的组合式摩擦传动轮。
技术介绍
申请人在中国专利文献CN103527748A中公开了一种空间楔合式多槽传动轮的技 术方案,给出了与欧拉公式/皮带原理无关的新传动原理和传动结构,并使得摩擦传动轮 首次具备了过载也不打滑的摩擦自锁式传动的优点。但是,该技术方案还存在可以改进或 提升的技术空间。例如,在确保摩擦传动轮具有不打滑的安全传动特性之际,如何具有更大 的设计自由度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有大楔角的空间楔合式多槽传动轮,在确 保不打滑地安全传动的条件下,其相对现有技术具有更大的升角取值范围,以及,更大的摩 擦系数取值范围的优点。 本专利技术要解决的另一技术问题是,提供一种具有更大设计自由度的无滑转安全传 动特性的摩擦式提升设备。 为解决上述技术问题,本专利技术之具有大楔角的空间楔合式多槽传动轮包括,绕一 轴线回转的至少一个转动导向机构,该机构具有绕上述轴线回转并均设置有相应导向面的 导向环和中介环,该两环的导向面轴向相抵地构成导向摩擦副;导向环设置有轴状基体,中 介环可转动地套设在该轴状基体上,其轴向上背对导向环的导向面的端面的径向外侧和内 侦牝分别设置有回转摩擦面和管状凸缘;以及,两端面上均设置有回转摩擦面且数量上至少 为一个的一组间隔环,该一组间隔环同轴线地设置在中介环的具有管状凸缘的轴向一侧, 其中的至少一个,不可旋转地连接至该管状凸缘的外周面;其中,导向摩擦副的相互抵触部 位的升角λ,大于零且小于等于ξ,Β卩,〇< λ彡ξ,其中,ξ是在摩擦转矩通过中介环和 间隔环双方的回转摩擦面作用于中介环之时,能够致使导向摩擦副周向上自锁的所述升角 λ的最大值,并简称为中介环的挤出角。 作为一种简化,上述传动轮中还包括绕所述轴线回转的限力环,在一组间隔环的 背对中介环的轴向一侧,该限力环以至少在轴向远离一组间隔环的方向上受到限制的方 式,不可旋转地连接至轴状基体的外周面,其轴向上面对中介环的端面的径向外侧还设置 有回转摩擦面。 优选地,上述传动轮还包括至少具有一个弹性元件的弹性预紧机构,该机构持续 地连接至导向环和中介环,以致使该两个环相互间始终具有轴向分离的趋势。 最佳地,导向环和中介环双方的导向面是具有互补式构造的螺旋型齿面,其分别 对应地设置在该二环的包括端面、内周面和外周面的一个表面上;在轴平面内,该螺旋型齿 面与上述轴线之间的夹角大于0度,小于180度。 为解决另一技术问题,本专利技术的摩擦式提升设备包括至少一个主动轮,该主动轮 中的至少一个,是上述具有大楔角的空间楔合式多槽传动轮。 本专利技术的其它改进方案,由【具体实施方式】部分给出。 需要特别说明的是,本申请文件所使用的相关概念或术语的含义如下: 转动导向机构:将圆周相对转动转换为至少包括轴向相对移动或移动趋势的导向 机构。例如,螺旋升角严格一致和不严格一致的滑动/滚动式螺旋或部分螺旋机构,径向销 槽机构,端面楔形机构,端面嵌合机构,端面棘轮机构,以及,圆柱/端面凸轮机构。 ζ和ξ :空间楔形机构的爬升角和挤出角。如图1、2中所示的中介环90, 一方面, 通过其摩擦面104与中间传动件例如钢丝绳形式的摩擦件70的牵引摩擦面72直接或间接 地轴向抵触,以形成抵触部位的法向压力的合力W不垂直于回转轴线X的回转型牵引摩擦 机构Fl的至少包括一个的一组牵引摩擦副;另一方面,通过其朝向某一圆周方向的导向面 例如94a,与导向环50的相应导向面例如54a至少轴向抵触,以形成抵触部位的法向压力的 合力N不垂直于回转轴线X的转动导向机构G的至少包括一个的一组导向摩擦副;该抵触 部位的公切线与垂至于回转轴线X的平面的夹角的平均值,称为该抵触部位的升角λ ;再 一方面,通过其它表面还可作用有其它作用力,例如弹性预紧力,或者,中介环90内周面上 响应于中间传动件张力的圆周摩擦力;在转动导向机构G的转动导向工况中,也就是导向 环50开始持续地具有驱动中介环90沿例如图2中箭头P所指方向相对摩擦件70转动的 趋势中,能够确保导向摩擦副自锁的双方表面抵触部位的最小升角被定义为ζ,ζ也称为 中介件90的爬升角,而最大升角则被定义为ξ,ξ也称为中介件90的挤出角。该两个极 限角一一挤出角ξ和爬升角ζ,完全界定了中介环90相对导向环50向前转动、静止不动 和向后转动的一切可能的运动形式。具体含义如下: 1、当ξ < λ < 90度时,亦即λ大于挤出角ξ时,导向摩擦副和牵引摩擦副均 不能摩擦自锁,通过导向摩擦副的法向压力Ν,或者其分力Q和Τ,导向环50和摩擦件70可 致使中介环90相对二者向前亦即箭头P所指方向滑转和/或挤出。即便由于导向件50无 挤压式轴向位移的原因而没有可察觉的宏观量级的周向位移,中介件90也将具有对应于 相关构件的轴向弹性应变的微观量级的周向位移。因此,中介件90不能将导向环50与摩 擦件70楔合成一个摩擦体,其只能被导向环50推动着相对摩擦件70摩擦滑转而不能有效 地传递摩擦转矩。 2、当ζ < λ彡ξ且λ >〇时,亦即λ介于爬升角ζ和挤出角ξ之间时,牵 引摩擦副具有先于导向摩擦副突破自身静摩擦状态/阻力而进入滑动摩擦状态的特性。因 此,中介环90可以将导向环50与摩擦件70楔合成一个摩擦体,但在摩擦件70相对导向环 50过载时,牵引摩擦副便会突破其静摩擦状态/最大静摩擦阻力而正常地转入滑动摩擦状 态,而导向摩擦副则因还未突破其静摩擦状态/阻力而始终处于恒定的自锁状态。对应地, 空间楔形机构处于半楔合状态,超越离合器处于非完全接合状态。 3、当0< λ彡ζ (针对ζ >〇的情况)时,亦即λ小于等于爬升角ζ时,导向 摩擦副具有先于牵引摩擦副突破自身静摩擦状态/阻力而进入滑动摩擦状态的特性。因 此,中介环90可以将导向环50与摩擦件70楔合成一个摩擦体,但在摩擦件70相对导向环 50过载时,导向摩擦副便会突破其静摩擦状态/最大静摩擦阻力而致使中介环90具有相对 导向环50滑转爬升的趋势,而牵引摩擦副则因还未突破其静摩擦状态/阻力而始终处于恒 定的自锁状态。然而,由于上述爬升趋势被空间楔形机构的轴向力封闭结构刚性阻止(除 非导向件50可轴向位移避让),因此,导向摩擦副被实际上强制性地维持在等同于自锁的 一般静摩擦状态。即,中介环90、导向环50与摩擦件70三者被强制楔合/结合成一个转动 整体,不会出现相互滑转爬升的情况,除非过载至结构毁损。空间楔形机构因而处于类似斜 撑式超越离合器的绝对自锁/楔合状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有大楔角的空间楔合式多槽传动轮,包括:绕一轴线回转的至少一个转动导向机构,其具有绕所述轴线回转并均设置有相应导向面的导向环和中介环,该两环的所述导向面轴向相抵地构成导向摩擦副,所述导向环设置有轴状基体,所述中介环可转动地套设在该轴状基体上,其轴向上背对所述导向环的所述导向面的端面的径向外侧设置有回转摩擦面;其特征在于:所述中介环上还设置有管状凸缘,其位于所述回转摩擦面的内径侧;还包括两端面上均设置有回转摩擦面且数量上至少为一个的一组间隔环,该一组间隔环同轴线地设置在所述中介环的具有所述管状凸缘的轴向一侧,其中的至少一个,不可旋转地连接至所述管状凸缘的外周面;以及所述导向摩擦副的相互抵触部位的升角λ,大于零且小于或等于ξ,即,0<λ≤ξ,其中,ξ是在摩擦转矩通过所述中介环和所述间隔环双方的所述回转摩擦面作用于所述中介环之时,能够致使所述导向摩擦副周向上自锁的所述升角λ的最大值,并简称为所述中介环的挤出角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:洪涛
申请(专利权)人:洪涛
类型:发明
国别省市:广东;44

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