阅读说明：本技术 一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置 (Capstan winch power conversion device with self-locking function ) 是由 杨怀亮 王兵 陈刚 毛师彬 夏杨 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置涉及的是一种起吊设备。本发明一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置具有基座,在基座上固定安装有电机,电机与交流电源连接,电机的输出轴上动力连接有绞盘,绞盘的另一侧固定安装有与电机的输出轴同轴的从动齿轮,在从动齿轮的一侧设置有手动机构,手动机构能够在手动状态下与从动齿轮啮合,通过手动机构驱使绞盘工作。所述的手动机构具有倒置门形的支撑架,支撑架的两端分别为支撑脚一和支撑脚二；支撑架的底部与基座固定连接,支撑脚一和支撑脚二上均设置有轴孔,支撑脚二上穿插有转轴,在转轴上设置有与从动齿轮相配合的主动齿轮。(The invention discloses a winch power conversion device with a self-locking function, and relates to lifting equipment. The invention relates to a winch power conversion device with a self-locking function, which comprises a base, wherein a motor is fixedly arranged on the base and is connected with an alternating current power supply, a winch is dynamically connected onto an output shaft of the motor, a driven gear coaxial with the output shaft of the motor is fixedly arranged on the other side of the winch, a manual mechanism is arranged on one side of the driven gear and can be meshed with the driven gear in a manual state, and the winch is driven to work through the manual mechanism. The manual mechanism is provided with an inverted door-shaped support frame, and two ends of the support frame are respectively provided with a first support leg and a second support leg; the bottom of the support frame is fixedly connected with the base, shaft holes are formed in the first supporting leg and the second supporting leg, a rotating shaft is inserted into the second supporting leg, and a driving gear matched with the driven gear is arranged on the rotating shaft.)

一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置

技术领域

本发明一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置涉及的是一种起吊设备。

背景技术

现有起吊机构通常采用唯一动力来源——电机，通过电机完成绞盘正转反转（升降），但是，一旦电机发生故障或者电力故障，则整个起吊工作就无法工作，尤其在重物起吊过程中，发生故障，重物悬在半空中，难以解决。此外，现有的手动机构通常只具有自锁功能，但是，在起吊过程中自锁后，如果下一步需要下降，则操作会非常复杂、困难、危险，甚至无法在起吊自锁后进行降落工作，目前，现有起吊机构无法做到升起、自锁、降落、自锁、升起，全过程无额外操作，并且安全可靠。

针对这些操作复杂，动力方式单一，适用条件少的情况，需要设计一种具有动力转换功能，且具有自锁功能，操作简单的装置，既能满足随时针对实际情况切换动力方式的要求，又能满足升降、自锁无额外操作，简单安全的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，起吊机构动力方式单一，无法应对突发情况；手动起吊过程无法实现无额外操作进行升起、自锁、降落、自锁、升起。针对以上现有技术的缺点，提出一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置，该装置不仅结构简单，操作方便，成本低，使用寿命长，而且安全性高，实用性强，适用条件广，可广泛在各类起吊机构上使用。

本发明一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置，能够在电机故障、电力故障的情况下切换动力方式，即把绞盘从电机切换到手动机构，同时，在手动机构工作工程中，具有起吊、自锁、降落的功能，全过程无需额外操作。

本发明一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置具有基座，在基座上固定安装有电机，电机与交流电源连接，电机的输出轴上动力连接有绞盘，绞盘的另一侧固定安装有与电机的输出轴同轴的从动齿轮，在从动齿轮的一侧设置有手动机构，手动机构能够在手动状态下与从动齿轮啮合，通过手动机构驱使绞盘工作。

所述的手动机构具有倒置门形的支撑架，支撑架的两端分别为支撑脚一和支撑脚二；支撑架的底部与基座固定连接，支撑脚一和支撑脚二上均设置有轴孔，支撑脚二上穿插有转轴，在转轴上设置有与从动齿轮相配合的主动齿轮；在转轴上，位于主动齿轮的外侧设置有棘轮，棘轮的尺寸大于主动齿轮，在支撑脚二的外侧活动设置有棘轮挡块，棘轮挡块能够与棘轮相配合，在棘轮反向运转时具有自锁作用；转轴的外端设置有摇柄，用于摇动转轴，继而通过主动齿轮带动从动齿轮，并最终带动绞盘运转。

在基座上，位于从动齿轮的侧面设置有立柱，从动齿轮的中心轴处伸出连接端，连接端通过轴承与立柱活动连接；在立柱与从动齿轮之间设置有连接套，连接套通过键与从动齿轮的中心轴固定，在连接套上套有能够左右活动的离合块，离合块上方为离合杆，从动齿轮与绞盘固定，绞盘外侧固定有带孔的连接块，当离合块被拨到绞盘一侧，绞盘与电机输出轴同步运动，当离合块被拨到立柱一侧，绞盘脱离电机输出轴，可独立运动;因此，通过离合杆拨动离合块，可控制从动齿轮的状态。

在主动齿轮和棘轮之间还设置有圆形的限速段，限速段能够与棘轮挡块配合，棘轮挡块对限速段的表面施加压力，从而增加摩擦阻力，起到限速的作用，防止绞盘在下放物品时降落过快，进而造成事故；所述的限速段表面为颗粒状。

进一步地，在限位段设置有卡槽，通过卡槽固定卡接有圆环形的限位环，限位环的表面为颗粒状。

棘轮挡块通过销轴活动连接在支撑脚二上，在销轴上设置有扭簧，用于为棘轮挡块提供预紧力。

在棘轮的外侧还设置有摩擦片，摩擦片的边上设置有制动片，制动片与基座相连接，摩擦片能够相对于制动片转动，在将摩擦片和制动片压紧时，能够起到制动作用。

其中支撑脚一的外侧面还设置有限位挡块，用于对转轴的顶端起限位作用。

在转轴的尾端套装有压缩弹簧；压缩弹簧的后端设置有限位钢珠，限位钢珠和压缩弹簧均位于支撑脚一上的限位挡块内部，转轴的表面设置有与限位钢珠相配合的凹槽。

所述的主动齿轮、从动齿轮、棘轮以及棘轮挡块均采用渗碳或渗氮处理，用以增加表面硬度，增加耐磨性。

所述的支撑架采用渗碳或渗氮处理，用以增加表面硬度，增加耐磨性。

本发明一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置具有如下两种工作状态：

（1）.电动状态；

（2）.手动状态。

电动状态和手动状态之间能够切换。

在电动状态下，从动齿轮不与手动机构上的主动齿轮啮合，电机直接驱动绞盘转动。

具体包括以下步骤：

绞盘动力转换

在通电状态下，电机提供动力驱动绞盘工作；

手动机构状态，手动机构与绞盘分离（主动齿轮、从动齿轮分离）；

当电机故障或者电力故障等情况发生时，将手动机构主动齿轮轴向前插到底，把主动齿轮轴向前推，当转轴上的凹槽到达压块内限位钢珠的位置时，限位钢珠活动在压块凹槽和轴凹槽形成的空间内，压块在压缩弹簧作用下向左侧移动，限位钢珠离开压块凹槽，被推至转轴的凹槽内，此时，限位钢珠即可限制主动齿轮的左右位移，下一步，将离合杆向左推到底，即可完成绞盘动力方式由电动状态切换到手动状态；当电机故障排除或者电力故障排除后，将离合杆向右推到底，下一步，将手动机构压块向右压到底，限位钢珠活动范围扩大至压块凹槽和轴凹槽形成的空间，此时，将主动齿轮轴向右抽出，即可完成绞盘动力方式由手动切换到电动。

手动状态下的自锁；手动机构中限位块通过销与转轴连接，主动齿轮通过螺纹与转轴连接，摩擦片、限速段、棘轮均可在转轴上旋转及左右移动，制动片通过矩形孔与转轴连接，不可转动；完成绞盘动力方式由电机切换到手动之后，手动机构进行工作，此时，手动可以直接升起重物，当摇柄顺时针转动时，主动齿轮相对于转轴有逆时针转动的趋势，即向右移动的趋势，主动齿轮开始相继挤压限速段、摩擦片、棘轮及制动片，此时，主动齿轮相对于转轴也为固定，故在顺时针转动摇柄时可以将重物升起，随时松手，由于主动齿轮挤压摩擦片，摩擦片挤压棘轮和制动片，主动齿轮、棘轮与制动片无相对运动，即相对于转轴均为固定，此时，棘轮挡块阻挡棘轮反转，从而阻止主动齿轮反转，整个机构即可自锁，自锁后，绞盘继续正转仍然可以升起重物，反转时，由于转轴开始逆时针运动，主动齿轮相对于转轴产生顺时针运动的趋势，即向左移动的趋势，此时，摩擦片受到的挤压力消失，棘轮被释放，可绕转轴自由转动，棘轮不再能阻止主动齿轮转动，因此，可以直接降落重物，在降落过程中，随时松手，由于上述原理仍然可以自锁，再次正转时，又可以升起重物，即在升起、自锁、降落、自锁、升起整个过程中，无需额外操作。

本发明的有益效果是：动力切换方式简单，可以快速切换动力方式，适用性强，可操作性强，应用范围广，可应用于无电等情况，手动操作过程，不需额外的操作即可以完成升起、降落、自锁，安全可靠，操作简单，有效解决了所述技术难题。

附图说明

图1为本发明电机驱动状态下的整体示意图；

图2为本发明电机驱动状态下的手动机构示意图；

图3为本发明动力快速切换机构的展开示意图；

图4为本发明手动驱动状态下的整体示意图；

图5为本发明手动驱动状态下的手动机构示意图；

图6为本发明电机局部分解状态结构示意图。

具体实施方式

参照附图1-6，下面对本发明做进一步的详细说明：

本发明一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置具有基座2，在基座2上固定安装有电机3，电机3与交流电源连接，电机3的输出轴上动力连接有绞盘4，绞盘4的另一侧固定安装有与电机3的输出轴同轴的从动齿轮5，在从动齿轮5的一侧设置有手动机构，手动机构能够在手动状态下与从动齿轮5啮合，通过手动机构驱使绞盘4工作。

所述的手动机构具有倒置门形的支撑架，支撑架的两端分别为支撑脚一6和支撑脚二7；支撑架的底部与基座2固定连接，支撑脚一6和支撑脚二7上均设置有轴孔，支撑脚二上穿插有转轴1，在转轴1上设置有与从动齿轮5相配合的主动齿轮1-1；在转轴1上，位于主动齿轮1-1的外侧设置有棘轮1-2，棘轮1-2的尺寸大于主动齿轮1-1，在支撑脚二7的外侧活动设置有棘轮挡块7-1，棘轮挡块7-1能够与棘轮1-2相配合，在棘轮1-2反向运转时具有自锁作用；转轴1的外端设置有摇柄8，用于摇动转轴1，继而通过主动齿轮1-1带动从动齿轮5，并最终带动绞盘4运转。

在基座2上，位于从动齿轮5的侧面设置有立柱9，从动齿轮5的中心轴处伸出连接端，连接端通过轴承与立柱9活动连接；在立柱9与从动齿轮5之间设置有连接套12，连接套12通过键13与从动齿轮5的中心轴固定，在连接套12上套有能够左右活动的离合块11，离合块11上方为离合杆10，从动齿轮5与绞盘4固定，绞盘4外侧固定有带孔的连接块14，当离合块11被拨到绞盘4一侧，绞盘4与电机输出轴同步运动，当离合块11被拨到立柱9一侧，绞盘4脱离电机输出轴，可独立运动。因此，通过离合杆10拨动离合块11，可控制从动齿轮5的状态。

在主动齿轮1-1和棘轮1-2之间还设置有圆形的限速段1-3，限速段1-3能够与棘轮挡块7-1配合，棘轮挡块7-1对限速段1-3的表面施加压力，从而增加摩擦阻力，起到限速的作用，防止绞盘4在下放物品时降落过快，进而造成事故；所述的限速段1-3表面为颗粒状。

进一步地，在限位段1-3设置有卡槽，通过卡槽固定卡接有圆环形的限位环，限位环的表面为颗粒状。

棘轮挡块7-1通过销轴活动连接在支撑脚二7上，在销轴上设置有扭簧，用于为棘轮挡块7-1提供预紧力。

在棘轮1-2的外侧还设置有摩擦片1-4，摩擦片1-4的边上设置有制动片1-5，制动片1-5与基座2相连接，摩擦片1-4能够相对于制动片1-5转动，在将摩擦片1-4和制动片1-5压紧时，能够起到制动作用。

其中支撑脚一6的外侧面还设置有限位挡块6-1，用于对转轴1的顶端起限位作用。

在转轴1的尾端套装有压缩弹簧6-2；压缩弹簧6-2的后端设置有限位钢珠6-3，限位钢珠6-3和压缩弹簧6-2均位于支撑脚一6上的限位挡块6-1内部，转轴1的表面设置有与限位钢珠6-3相配合的凹槽。

所述的主动齿轮1-1、从动齿轮5、棘轮1-2以及棘轮挡块7-1均采用渗碳或渗氮处理，用以增加表面硬度，增加耐磨性。

所述的支撑架采用渗碳或渗氮处理，用以增加表面硬度，增加耐磨性。

本发明一种具有自锁功能的绞盘动力转换装置具有如下两种工作状态：

（1）.电动状态；

（2）.手动状态。

电动状态和手动状态之间能够切换。

在电动状态下，从动齿轮5不与手动机构上的主动齿轮1-1啮合，电机3直接驱动绞盘4转动。

具体包括以下步骤：

绞盘动力转换

参照附图1，在通电状态下，电机提供动力驱动绞盘工作；

手动机构状态如图2所示，手动机构与绞盘4分离（主动齿轮1-1、从动齿轮5分离）；

当电机3故障或者电力故障等情况发生时，将手动机构主动齿轮1-1轴向前插到底，参照附图3，把主动齿轮1-1轴向前推，当转轴1上的凹槽到达压块内限位钢珠6-3的位置时，限位钢珠6-3活动在压块凹槽和轴凹槽形成的空间内，压块在压缩弹簧6-2作用下向左侧移动，限位钢珠6-3离开压块凹槽，被推至转轴的凹槽内，此时，限位钢珠6-3即可限制主动齿轮1-1的左右位移，下一步，将离合杆10向左推到底，即可完成绞盘动力方式由电动状态切换到手动状态；手动状态时，整体结构如图4所示，手动机构状态如图5所示；当电机2故障排除或者电力故障排除后，将离合杆10向右推到底，下一步，将手动机构压块向右压到底，限位钢珠6-3活动范围扩大至压块凹槽和轴凹槽形成的空间，此时，将主动齿轮1-1轴向右抽出，即可完成绞盘动力方式由手动切换到电动。

手动状态下的自锁；手动机构中限位块通过销与转轴1连接，主动齿轮1-1通过螺纹与转轴1连接，摩擦片1-4、限速段1-3、棘轮1-2均可在转轴1上旋转及左右移动，制动片1-5通过矩形孔与转轴1连接，不可转动；完成绞盘动力方式由电机切换到手动之后，手动机构进行工作，此时，手动可以直接升起重物，当摇柄8顺时针转动时，主动齿轮1-1相对于转轴1有逆时针转动的趋势，即向右移动的趋势，主动齿轮1-1开始相继挤压限速段1-3、摩擦片1-4、棘轮1-2及制动片1-5，此时，主动齿轮1-1相对于转轴1也为固定，故在顺时针转动摇柄8时可以将重物升起，随时松手，由于主动齿轮1-1挤压摩擦片1-4，摩擦片1-4挤压棘轮1-2和制动片1-5，主动齿轮1-1、棘轮1-2与制动片1-5无相对运动，即相对于转轴1均为固定，此时，棘轮挡块7-1阻挡棘轮1-2反转，从而阻止主动齿轮1-1反转，整个机构即可自锁，自锁后，绞盘4继续正转仍然可以升起重物，反转时，由于转轴1开始逆时针运动，主动齿轮1-1相对于转轴1产生顺时针运动的趋势，即向左移动的趋势，此时，摩擦片1-4受到的挤压力消失，棘轮1-2被释放，可绕转轴1自由转动，棘轮1-2不再能阻止主动齿轮1-1转动，因此，可以直接降落重物，在降落过程中，随时松手，由于上述原理仍然可以自锁，再次正转时，又可以升起重物，即在升起、自锁、降落、自锁、升起整个过程中，无需额外操作。