[发明专利]空间楔合式不可逆传动装置及全程主动驱动式起升机构

说明书

相关申请

本申请是本申请人提出的名为空间楔合式摩擦超越离合器的中国专利申请201010222712.X和201020186785.3的从属专利申请。该公开在先的两项专利申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及所有传动领域中的一种转矩可以不可逆地由一个转动构件向另一个转动构件传递，且具有转动定位或自锁功能的传动装置，包括制动和驻车制动装置，转轴或铰链/合页，以及现有技术中所称的带拨爪的超越离合器；另外，还涉及卷扬、提升和牵引设备领域中的一种起升机构和安全驱动装置。

背景技术

现有技术中，在单、双向滚柱式、斜撑式(国内称为楔块式)超越离合器中设置拨动件或称拨爪件后，该超越离合器便可在作为外环的回转摩擦件固定时，具有转矩仅可由拨动件传入，而不可在对应于超越离合器的接合/楔合方向上，由拨动件传出的不可逆传动特性。。即，当此类离合器的外环与机架固定时，若用作主动件的拨动件驱动转动，则该拨动件在两个方向上均可带动从动件转动，但若拨动件无驱动转动，则从动件在至少一个方向上不可以驱动拨动件转动。相关内容可参见《联轴器、离合器设计与选用指南》(阮忠唐主编，化学工业出版社，2006年2月，p232～p233，p243)及《机械设计手册》之单行本《联轴器、离合器与制动器》(机械设计手册编委会，机械工业出版社，2007年3月，p22-209～p22-210，p22-222)。可见，此类所谓带拨爪的超越离合器，实质上就是至少对应于一个圆周方向的不可逆传动装置。实际上，不可逆传动正是此类离合器设置拨动件的主要目的和主要用途，例如用于逆止、限位或定位。自然，不可逆传动装置具有现有相应超越离合器的所有缺点，尤以其中的双向不可逆传动装置为甚。例如，承载能力低下、可靠性和定位精度不高、加工装配困难、成本高、易磨损、寿命短以及应用范围小等等。

另外，现有起重类设备中的起升机构/卷扬机构，一方面均被要求设置两套制动器。但如文献CN101643183A所述，即便如此，其安全性仍得不到有效保障。同时，现有起升机构中的制动器与原动机之间的动作存在不协调的现象，制动器的制动转矩与被起重物的重力转矩之间存在不匹配和难以精确控制的现象。如文献CN101486434A和CN2145810Y所述，这既影响了起升机构的工作性能又带来了安全隐患。而且，在需要紧急制动时，现有技术反应慢响应性差，动作滞后显著，常伴有机械冲击。即便有所改善，付出的代价也过大，例如，致使起升机构成本更高，结构更复杂，可靠性反而降低，参见文献CN1654304A。

另一方面，在起升机构的卷筒释放钢绳的下行转动过程中，还存在转速难以加快的问题，即便是在使用能耗制动的技术方案中也是如此，如文献CN101205046A、CN101439828A所述。

最后，现有技术中起升机构的卷筒的下行转动，实质上均为“被动地释放”而非“主动地驱动”所致，尤其是在有重物重力的牵拉作用之际。此时，现有技术所能做的，就是想方设法增加其转动阻力的单纯制动，以被动地控制钢绳的释放。如上所述，卷筒的下行转速不易稳定，安全性难以得到有效保证。

发明内容

本发明致力于设计基于全新技术原理的装置，以避免上述缺点。

本发明要解决的技术问题是提供一种承载能力、工作可靠性和寿命均更高，结构更简单更紧凑和更不易磨损的空间楔合式不可逆传动装置。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种全程主动驱动式起升机构，无论提升还是降下重物，该机构的运行均依赖于动力转矩的主动驱动，一旦该动力转矩消失或不足，该机构将自适应地即刻制动和逆止，无需工作制动和紧急制动两套系统，且逆止/制动转矩永远自适应地匹配于重物的重力转矩。