ТЯГОВАЯ ЛЕБЕДКА Российский патент 2000 года по МПК B66D1/02 

Изобретение относится к средствам вытаскивания застрявших машин, а именно к тяговым лебедкам подвижных средств технического обслуживания и ремонта (преимущественно автомобилей, тягачей, БРЭМ, машин технической помощи и др. ).

Известна тяговая лебедка, установленная на автомобиле ГАЗ-66 (см. Ю.Н. Комаров и др. Устройство и эксплуатация автомобилей МАЗ-500А и ГАЗ-66. - М: Издательство ДОСААФ СССР, 1981, с. 277-279), содержащая редуктор с червячной зубчатой передачей с выходным валом, соединенным с тяговым барабаном, на котором в несколько рядов уложен трос. Редуктор выполнен с механическим приводом от двигателя, а его приводной вал снабжен предохранительным пальцем и фрикционом.

Недостатками известной лебедки являются:
- повышенные габариты и вес, характерные для конструкций с неразгруженным от тягового усилия барабаном. По той же причине возможны повреждения троса при неравномерной намотке в несколько слоев;
- разрушаемый предохранительный палец при превышении нагрузки на тросе сверх допустимой;
- зависимость тягового усилия от количества витков троса на барабане.

Известна конструкция лебедки, в которой устранены указанные недостатки, например тяговая лебедка тягача АТС-59, выбранная в качестве прототипа.

Известная тяговая лебедка (см. Средний артиллерийский тягач АТС-59, ТО и ИЭ. - М: Воениздат, 1962, с. 279-300) содержит зубчатый редуктор с автоматическим тормозом, винтовым приводом и храповой обгонной муфтой тормоза в картерной части корпуса, a в открытой части корпуса, выполненной в виде рамы, снабженной отверстиями крепления лебедки в корпусе машины, - тяговые ролики, выходную шестерню, намоточный барабан с тросоукладчиком, кинематически соединенный с редуктором, фрикцион и храповую обгонную муфту барабана; барабан с тросоукладчиком закреплены консольно с противоположной стороны редуктора (по отношению к расположению тяговых роликов) на приводном валу. Трос с барабана выдается на тяговые ролики с обводом редуктора через два направляющих ролика. Фрикцион (содержащий ведущий диск и подпружиненный к нему ведомый диск) и храповая обгонная муфта барабана, снабженная храповым зубчатым колесом и собачками (cм. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя, том 2. - М: Машиностроение, 1974, с. 510), расположенные снаружи корпуса редуктора, - служат для согласования скоростей вращения тяговых роликов и барабана и создания необходимого натяжения троса. Указанная лебедка имеет механический привод от двигателя, а для автоматического отключения лебедки при возникновении усилия на тросе выше допустимого приводной вал снабжен предохранительной муфтой. В картерной части корпуса размещен также механизм реверса, позволяющий производить как выдачу троса, так и создавать тяговое усилие. Крепление лебедки в машине выполнено посредством болтовых соединений через отверстия в раме.

В такой конструкции лебедки барабан разгружен от тягового усилия, а тяговое усилие не зависит от величины длины выданного троса, исключено повреждение троса при его намотке в несколько слоев.

Однако известная конструкция лебедки имеет следующие недостатки:
- частые регулировки привода укладочного барабана, так как в его конструкцию входят храповая обгонная муфта барабана и фрикцион, расположенные в открытой части корпуса и подверженные абразивному износу при попадании пыли и грязи;
- частые регулировки предохранительной муфты лебедки вследствие износа шариков и полумуфт, что приводит к неправильному ее срабатыванию;
- частые регулировки муфты включения лебедки из-за износа дисков трения, что приводит к ее пробуксовке.

Кроме того, недостатками являются:
- высокая инерционность автоматического тормоза лебедки из-за наличия механической передачи типа "винт-гайка", что ведет к рывкам и поломкам при эксплуатации;
- увеличенные габариты лебедки ввиду наличия предохранительной муфты, специального устройства реверса, а также установки тяговых роликов и укладочного барабана по разные стороны от редуктора с выдачей троса на тяговые ролики посредством дополнительных направляющих роликов;
- трудоемкость установки лебедки в машине из-за необходимости подгоночных или регулировочных работ при совмещении крепежных отверстий рамы лебедки с отверстиями корпуса.

Технической задачей изобретения является повышение надежности работы лебедки с одновременным уменьшением габаритов и трудоемкости установки в машине.

Указанная техническая задача решается путем упрощения конструкции привода и стабильности натяжения троса на тяговых роликах за счет того, что в тяговой лебедке, содержащей редуктор с тормозом и выходной шестерней, расположенной в открытой части корпуса редуктора, тяговые ролики, барабан с тросоукладчиком, кинематически соединенный с редуктором, обгонную муфту, фрикцион, привод и элементы крепления лебедки, согласно изобретению корпус редуктора снабжен двумя опорами, между которыми смонтированы барабан и тросоукладчик и на которых расположены упомянутые элементы крепления, фрикцион установлен в картерной части корпуса редуктора и соединен зубчатой передачей с обоймой обгонной муфты, выполненной с двумя ступицами, одна из которых установлена на выходном валу, а другая - на корпусе редуктора, барабан связан с фрикционом посредством гибкой передачи, например цепной, причем привод выполнен гидравлическим, а тормоз нормально замкнутым.

При этом упомянутые элементы крепления тяговой лебедки выполнены в виде установленных параллельно осям тяговых роликов двух цапф с эксцентриковыми втулками.

Установка барабана и тросоукладчика между двумя опорами корпуса редуктора позволяет разместить барабан напротив тяговых роликов и выдавать трос с барабана на тяговые ролики без перегибов на дополнительных направляющих роликах, что повышает надежность и долговечность троса (надежность лебедки), а также уменьшает габариты лебедки.

Выполнение автоматического тормоза нормально замкнутым под действием пружин с размыкающим гидроприводом позволило повысить надежность торможения за счет повышения надежности срабатывания привода (исключения механической передачи "винт-гайка", подверженной износу при эксплуатации, люфтам и т.д.) и снижения инерционности тормоза (время срабатывания привода при этом уменьшилось до 0,1-0,3 с).

Снабжение обгонной муфты барабана двумя ступицами и обоймой, взаимодействующей с фрикционом, с креплением одной ступицы на выходном валу редуктора, а другой ступицы на корпусе редуктора позволяет обеспечить стабильное натяжение троса, создаваемое барабаном, для поддержания необходимой силы тяги на тяговых роликах.

Установка фрикциона, соединенного зубчатой передачей с обоймой обгонной муфты барабана, и самой обгонной муфты барабана в картерной части корпуса обеспечивает их смазку и защиту от попадания грязи на рабочие поверхности, что также повышает надежность работы лебедки.

Выполнение лебедки с реверсивным гидроприводом, снабженным предохранительными клапанами, позволило исключить недостаточно надежно работающие специальные устройства: муфту включения, устройство реверса и предохранительное устройство.

Установка лебедки в корпусе машины с выполнением двух элементов крепления в виде цапф, установленных параллельно осям тяговых роликов, снабженных эксцентриковыми втулками, позволяет исключить подгоночные работы при совмещении крепежных элементов лебедки с отверстиями корпуса и тем самым снизить трудоемкость установки лебедки в машине.

Таким образом, сочетание новых признаков позволяет повысить надежность работы лебедки, уменьшить ее габариты и одновременно снизить трудоемкость ее монтажа на транспортной машине.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где представлены: на фиг. 1 - общий вид тяговой лебедки, вид спереди; на фиг. 2 - вид сбоку; на фиг. 3 - кинематическая схема лебедки со схемой гидропривода; на фиг. 4-6 - обгонная муфта барабана; на фиг. 7 - элемент крепления лебедки в машине; на фиг. 8 - местный поперечный разрез лебедки.

Тяговая лебедка транспортной машины содержит редуктор 1 с тормозом 2, обгонную муфту 3 барабана 4, расположенные в картерной части А корпуса 5; тяговые ролики 6, 7, выходную шестерню 8, выходной вал 9 - в открытой части Б корпуса 5, выполненной в виде наружного прилива коробчатого сечения, барабан 4 с тросоукладчиком 10 для укладки троса 11 (см. фиг. 1, 2, 3, 8).

Барабан 4 и тросоукладчик 10 смонтированы между двумя опорами 12, 13, закрепленными на корпусе посредством болтовых соединений 14. В картерной части А корпуса 5 установлен также фрикцион 15, соединенный зубчатой передачей с обоймой 16 обгонной муфты 3 барабана 4 (см. фиг. 1, 3).

Обгонная муфта 3 барабана 4 выполнена (например, роликовой) с двумя ступицами 17, 18. При этом ступица 17 неподвижно закреплена на выходном валу 9 редуктора 1, а ступица 18 замкнута на корпус 5. Барабан 4 связан с фрикционом 15 посредством цепной передачи 19. Тормоз 2 нормально замкнут на корпус 5 и снабжен размыкающим гидроцилиндром 20 (см. фиг. 1, 3, 4, 5).

Привод лебедки выполнен гидравлическим и включает гидромотор 21 с предохранительными клапанами 22, 23, гидрораспределитель 24 и гидронасос 25 (см. фиг. 3).

Элементы крепления лебедки в машине выполнены в виде проушины 26 с цилиндрическим пальцем 27 и двух цапф 28, 29, закрепленных на опорах 12, 13. Цапфы 28, 29 установлены параллельно осям тяговых роликов 6 и 7, снабжены эксцентриковыми втулками 30, позволяющими компенсировать неточности изготовления (см. фиг. 1, 2, 7).

Конструкция работает следующим образом. При подаче электрического сигнала на выдачу троса 11 электромагнит гидрораспределителя 24 перемещает золотник трассы управления, масло от гидронасоса 25 через каналы золотника начинает поступать на гидроцилиндр 20 тормоза 2 (фиг. 3), размыкая его, и в полость управления золотника (гидрораспределителя 24), который открывает каналы основной магистрали, масло под давлением начинает поступать на гидромотор 21, от которого движение передается на зубчатые передачи редуктора 1, который начинает вращать тяговые ролики 6, 7 на выдачу троса 11, а ступицу 17 обгонной муфты 3 по часовой стрелке (фиг. 3 и 4). При этом ролики 32 проскальзывают относительно обоймы 16, которая через ролики 33 и ступицу 18 замыкается на корпус 5, затормаживая ведущий диск фрикциона 15. Барабан 4 вращается под действием троса 11, перематываемого тяговыми роликами 6, 7, увлекая за собой через цепную передачу 19 ведомый диск фрикциона 15, который, пробуксовывая относительно ведущего диска, создает необходимое натяжение троса (см. фиг. 3, 4, 5, 6).

При подаче электрического сигнала на намотку троса 11 электромагнит гидрораспределителя 24 перемещает золотник трассы управления, масло от гидронасоса 25 через каналы золотника начинает поступать на гидроцилиндр 20 тормоза 2, размыкая его, и в полость управления золотника, который открывает каналы основной магистрали, масло под давлением начинает поступать на гидромотор 21. Вращение от гидромотора 21, вращение в противоположную сторону (реверс), передается через зубчатые передачи на выходной вал 9 редуктора 1, который начинает вращать тяговые ролики 6, 7 на намотку троса 11, а ступицу 17 обгонной муфты 3 - против часовой стрелки (фиг. 3, 4). При этом ролики 32 автоматически закатываются в клиновую щель и заклинивают ступицу 17 относительно обоймы 16, которая начинает вращаться вместе с выходным валом 9 (см. фиг. 6), а ролики 33 выкатываются из клиновых пазов ступицы 18, размыкают обойму 16, не препятствуя ее вращению (см. фиг. 5). Барабан 4 приводится в действие от обоймы 16 через фрикцион 15 и цепную передачу 19, причем разность угловых скоростей тяговых роликов 6, 7 и барабана 4 компенсируется пробуксовкой дисков фрикциона 15, создавая необходимое натяжение троса (см. фиг. 3).

Для компенсации неточностей изготовления элементов крепления тяговой лебедки в машине необходимо выполнить разворот втулок 30 вокруг осей отверстий во втулках, сопряженных с цапфами 28, 29 до устранения неточностей, а затем зафиксировать их с помощью болтовых соединений 31 (см. фиг. 7).

Использование предлагаемого изобретения позволяет по сравнению с существующими техническими решениями повысить надежность тяговой лебедки, уменьшить ее габариты и, кроме того, снизить трудоемкость монтажа лебедки в корпусе транспортной машины.

Тяговая лебедка транспортной машины содержит редуктор с тормозом и выходной шестерней, расположенной в открытой части корпуса редуктора, тяговые ролики, барабан с тросоукладчиком, кинематически соединенный с редуктором, обгонную муфту, фрикцион, привод и элементы крепления лебедки. Корпус редуктора снабжен двумя опорами, между которыми смонтированы барабан и тросоукладчик и на которых расположены упомянутые элементы крепления, фрикцион установлен в картерной части корпуса редуктора и соединен зубчатой передачей с обоймой обгонной муфты, выполненной с двумя ступицами. Одна из ступиц муфты установлена на выходном валу, а другая - на корпусе редуктора, а барабан связан с фрикционом посредством гибкой передачи, например цепной, при этом привод выполнен гидравлическим, а тормоз - нормально замкнутым. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности работы лебедки. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Тяговая лебедка, например, транспортной машины, содержащая редуктор с тормозом и выходной шестерней, расположенной в открытой части корпуса редуктора, тяговые ролики, барабан с тросоукладчиком, кинематически соединенный с редуктором, обгонную муфту, фрикцион, привод и элементы крепления лебедки, отличающаяся тем, что корпус редуктора снабжен двумя опорами, между которыми смонтированы барабан и тросоукладчик и на которых расположены упомянутые элементы крепления, фрикцион установлен в картерной части корпуса редуктора и соединен зубчатой передачей с обоймой обгонной муфты, выполненной с двумя ступицами, одна из которых установлена на выходном валу, а другая - на корпусе редуктора, барабан связан с фрикционом посредством гибкой передачи, например цепной, при этом привод выполнен гидравлическим, а тормоз - нормально замкнутым. 2. Тяговая лебедка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые элементы крепления выполнены в виде установленных параллельно осям тяговых роликов двух цапф с эксцентриковыми втулками.