一种具有自由下放功能的液压绞车 【技术领域】
本发明涉及卷扬机构、吊车之类的工作机械，尤其指一种体积小、结构紧凑、采用模块化结构的全液压绞车。背景技术
在现有的液压绞车中，如一种采用在绞车卷筒上带闸带卷筒离合器的液压绞车，它用油缸控制离合器的离合动作，但这种液压绞车结构复杂，体积庞大，难以在空间有限的移动式起重设备上使用，同时这种闸带式离合器结构落后，闸带容易磨损而影响工作的可靠性。再一方面，现有技术中的全液压绞车还存在这样的缺点，即在离合器脱开的情况下，当空吊钩在下降过程中仍旧存在卷筒与减速箱齿轮之间的啮合关系(动力连接关系)，这使得空吊钩在下降的过程中难以实现快速下降，并且也使减速过程中地齿轮无意义地不断转动，造成磨损加快。这是因为离合器不是设在末级传动输出上的缘故。发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种采用模块化设计，使结构更加紧凑、体积更趋小型化、并且具有自由下放功能的新颖液压绞车。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有自由下放功能的液压绞车，它的传动装置包含有液压阀块、液压马达、液压制动器、行星齿轮减速器，它们相互连接成一体，并固定在机架上，卷筒内藏行星齿轮减速器和磨擦离合器；卷筒本身成为离合器的外壳；卷筒通过两端的轴承支承到机架上，所述的左轴承套在传动装置的外壳上，所述的右轴承则套在支撑轴的轴颈上；所述卷筒传动顺序为液压阀块→液压马达→液压制动器→行星齿轮减速器→多片磨擦离合器，离合器处于动力传输的末端位置。所述的支撑轴本身又被加工成一个液压油缸，成为“二合一”的支撑轴油缸，它有兼作进油孔和回油孔的油孔L。所述的油缸内有水平布置的活塞，在压力油的作用下，活塞会向右移动。在所述活塞杆部的末端设有一扩大的法兰部，所述的法兰部的法兰面与其右侧的平面止推轴承的左侧平面相互扣接，所述平面止推轴承的右侧面则与磨擦片压板相紧贴，所述的磨擦片压板可以形成碗形的凹腔，以容纳平面止推轴承。所述的磨擦片压板被紧夹在压缩弹簧和静磨擦片之间，
关于离合器动、静磨擦片的固定方案是这样的：所述的卷筒内壁上沿轴向局部长度上被加工出内齿轮，而静磨擦片的外沿被加工出与所述的卷筒内齿轮相吻合的外齿轮圈，所述的静磨擦片沿轴向塞入所述卷筒内，就成为与卷筒相对径向固定连接又能轴向移动的一个动力传输元件；所述的动磨擦片则在其中央孔处的周沿上加工出内花键孔，其形状与减速机动力输出轴的外花键形状相吻合，当所述的动磨擦片套入所述的花键轴上定位后，它就成为与花键轴径向相互固定，又能轴向移动一起随花键轴旋转的动力传输元件，动磨擦片与静磨擦片相互间隔装配，各自依附于各自的载体，即动磨擦片与减速器动力输出花键轴连成一体，而静磨擦片则与卷筒连成一体，相互独立存在。但本发明的离合器属常闭多片式液压离合器，在常态下，第一片静磨擦片始终沿轴向受到一个来自于压缩弹簧的自右向左的轴向推力，由于力的传递，所有静磨擦片与动磨擦片维持始终紧贴的弹力结合状态。在所述的压缩弹簧与所述的第一片静磨擦片之间夹有一块磨擦片压板，它是在压缩弹簧和静磨擦片之间传递轴向弹性力的功能元件。所述的磨擦片压板具有碗状的结构，在其碗状形腔内设有一平面止推轴承。
离合器的安装方法如下：先将第一静磨擦片塞入卷筒的内筒，直至它与所述的磨擦片压板贴接，然后再置入一片动磨擦片，接着再置入一片静磨擦片，这样周而复始地将全部磨擦片置入卷筒内，但最后置入的一片磨擦片是动磨擦片。当全部磨擦片被置入卷筒内腔之后，将减速机动力输出花键轴插入这一叠磨擦片的中心，即穿过每片动磨擦片的中心内花键孔和静磨擦片的光中心孔，即完成了离合器的安装。
本发明具有自由下放功能的液压绞车的液压控制系统，包含有控制液压马达、液压制动器工作的三位四通换向阀和控制卷筒吊钩自由放下的二位三通换向阀。在三位四通换向阀和二位三通换向阀的连接油路上可以串联有蓄能器、单向阀和压力表。所述的蓄能器可以保证整个液压系统在临时停车时始终存在着一个维持压力，这样，绞车在停止工作后，离合器的控制压力源能得到保证。
本液压控制系统的工作过程如下：(1)在吊车提升时，三位四通换向阀打到右边的位置，此时，液压线路的结点B与压力源P相沟通，而结点A与油箱T沟通，压力油通过液压阀块平衡阀进入液压马达的入口，同时在压力油的作用下高压梭阀的钢珠打向左边，压力油进入液压制动器的单向阀，使制动器开启，液压马达就开始按提升的方向转动，将重物提上。回油自液压马达的出口流出通过结点A返回至通回油箱的T口，液压马达上的O是泄油孔，用于液压马达的泄油流回油箱。
(2)在吊车下放重物时，此时三位四通换向阀被打到左边的位置，此时液压线路中的结点A与压力油源P沟通，而结点B则与通回油箱的T口相接通，此时压力油经过结点A流入液压马达的入口，同时高压梭阀内的钢珠被推向右侧，封住压力油流向结点B的通路，并使液压制动器也同时获得高压油，使液压制动器开启，液压马达按向重物下放的方向转动，液压马达出口经平衡阀回到B口并回油箱，由于平衡阀受到A口压力的控制，它的下放速度由进入液压马达的流量来决定。在以上的工况中，由于二位三通换向阀打到右侧位置(工作状态)，液压线路中的压力油进不到与支撑轴成为一体的液压缸筒中去，所以离合器处于“合”的状态，此时卷筒与传动装置是连成一体的，在液压马达的转动下，卷筒按照使绞车将重荷下放的转向转动，而回油则通过液压马达的出口流出，流回至通油箱的T口。
(3)当要让重荷暂时悬挂停留在半空时，将三位四通换向阀打到中间位置，而将二位三通换向阀打到右侧(工作)，此时，三位四通换向阀前方的A、B结点均与通回油箱的T口相连通，所以A、B结点均处于卸压状态，此时液压马达停止工作，而高压梭阀中输出点(与液压制动器相连通)也呈现卸压状态，所以制动器关闭，液压马达处于制动状态。再一方面二位三通换向阀由于打到右侧位，高压油无法进入支撑轴油缸，因此没有活塞向右作轴向移动的动作发生的可能性，离合器的动磨擦片始终处于与静磨擦片维持紧贴状态，也就是离合器处于“合”的状态。由于液压马达不工作，而离合器又处于“合”状态，悬挂在半空的重荷就停留在那里。
(4)当要让空钩快速下落以提高工效时，只要操作二位三通换向阀，将挡位切换到左侧位就行了，此时，液压系统的高压油进入结点L，也就是支撑轴油缸的油孔L进入高压油，所述支撑油缸的油缸内充有高压油，活塞就发生自左向右的移动，活塞杆端上的法兰面扣压平面上止推轴承的贴接面，平面止推轴承再将轴向推力传递给磨擦片压板，从而磨擦片压板就克服压缩弹簧的弹力发生向右方向移动，此时，离合器的动、静磨擦片之间的压紧力失去，离合器就处于“离”的状态。当离合器一旦处于“离”状态，卷筒就脱离了与行星齿轮减速器动力输出轴的连接关系，也就是在动力传输关系上处于“开路”状态，不管液压马达和行星齿轮减速器处于什么状态(指“转动”还是“停止”)，卷筒均与其无关。此时，唯一驱动卷筒使其产生转动的因素只有吊钩自身的重力，此时绞车就处于快速“自由下放”状态。
与现有技术相比，本发明的优点在于：由于离合器被置入卷筒内，卷筒本身作为总离合器的壳体，支撑轴又同时具有液压缸筒的功能，所以结构紧凑，体积小巧。另外卷筒在自由下放的过程中只与三只轴承发生支承滚动磨擦，而与行星齿轮减速器的齿轮系不发生关系，从动力传输关系上来看是处于“断路”的状态，所以卷筒的转动不会带动所述的行星齿轮减速器内部的齿轮同时转动，这样既减小了卷筒自身旋转时的磨擦阻力，又减小了减速器内部齿轮间不必要的磨损，这是一石双鸟的好处。附图说明
图1是本发明实施例的结构纵剖图；
图2是静磨擦片的立体图；
图3是动磨擦片的立体图；
图4是图1实施例的离合器构成立体图；
图5是图1实施例的液压系统控制。具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
一种具有自由下放功能的液压绞车，见图1，它的传动装置包含有液压阀块1(液压块又进一步包含有阻尼平衡阀1′和高压梭阀1″)、液压马达2、液压制动器3、行星齿轮减速器6，它们相互连接成一体，并通过液压制动器3上的法兰板固定在机架12上，卷筒5内藏行星齿轮减速器6和磨擦离合器；卷筒5本身成为离合器的外壳；卷筒5通过两端的左、右轴承4和11支承到机架12上；所述的左轴承4套在液压制动器3的外壳上；所述的右轴承11则套在支撑轴的轴颈上；所述卷筒5传动顺序为液压阀块1→液压马达2→液压制动器3→行星齿轮减速器6→多片磨擦离合器，离合器处于动力传输的末端位置；所述的支撑轴本身又被加工成一个液压油缸，成为“二合一”的支撑轴油缸13，它有兼作进油和回油孔的油孔L，在其右端有用于定位的油缸活塞端盖15；所述的油缸内有水平布置的活塞14，在压力油的作用下，活塞14会向右移动。在所述活塞14杆部的末端设有一扩大的法兰23，所述的法兰23的法兰面与其右侧的平面止推轴承16的左侧平面相互扣接，所述平面止推轴承16的右侧面则与磨擦片压板9相紧贴，所述的磨擦片压板9形成碗形的凹腔，以容纳平面止推轴承16。所述的磨擦片压板9被紧夹在压缩弹簧10和静磨擦片8之间。
关于离合器动、静磨擦片的固定方案是这样的(见图2、图3、图4)：所述的卷筒5内壁上沿轴向局部长度上被加工出内齿轮24，而静磨擦片8的外沿被加工出与所述的卷筒内齿轮24相吻合的外齿轮圈，所述的静磨擦片8沿轴向塞入所述卷筒5内，就成为与卷筒5相对径向固定连接又能轴向移动的一个动力传输元件；所述的动磨擦片7则在其中央孔处的周沿上加工出内花键孔，其形状与减速机动力输出轴17的外花键形状相吻合，当所述的动磨擦片7套入所述的花键轴上定位后，它就成为与花键轴径向相互固定，又能轴向移动一起随花键旋转的动力传输元件。动磨擦片7与静磨擦片8相互间隔装配，各自依附于各自的载体，即动磨擦片7与减速器动力输出花键轴连成一体，而静磨擦片8则与卷筒5连成一体，相互独立存在。但本发明的离合器属常闭多片式液压离合器，在常态下，第一片静磨擦片8始终沿轴向受到一个来自于压缩弹簧10的自右向左的轴向推力，由于力的传递，所有静磨擦片8与动磨擦片7维持始终紧贴的弹力结合状态。在所述的压缩弹簧10与所述的第一片静磨擦片8之间夹有一块磨擦片压板9，它是在压缩弹簧10和静磨擦片8之间传递轴向弹性力的功能元件。所述的磨擦片压板9具有碗状的结构，在其碗状形腔内设有一平面止推轴承16。
离合器的安装方法如下：先将第一静磨擦片8塞入卷筒5的内筒，直至它与所述的磨擦片压板9贴接，然后再置入一片动磨擦片7，接着再置入一片静磨擦片8，这样周而复始地将全部磨擦片置入卷筒5内，但最后置入的一片磨擦片是动磨擦片7。当全部磨擦片被置入卷筒5内腔之后，将减速机动力输出花键轴插入这一叠磨擦片的中心，即穿过每片动磨擦片7的中心内花键孔和静磨擦片8的光中心孔，即完成了离合器的安装。
本发明具有自由下放功能的液压绞车的液压控制系统(见图5)，包含有控制液压马达2、液压制动器3工作的三位四通换向阀19和控制卷筒吊钩自由放下的二位三通换向阀20。在三位四通换向阀19和二位三通换向阀20的连接油路上可以串联有蓄能器18、单向阀21和压力表。所述的蓄能器18可以保证整个液压系统在临时停车时始终存在着一个维持压力，这样，绞车在停止工作后，离合器的控制压力源能得到保证。
本液压控制系统的工作过程如下：(1)在吊车提升时，三位四通换向阀19打到右边的位置，此时，液压线路的结点B与压力源P相沟通，而结点A与油箱22T沟通，压力油通过液压阀块平衡阀1′的单向阀进入液压马达的入口，同时在压力油的作用下高压梭阀1″的钢珠打向左边，压力油进入液压制动器3中，使液压制动器3开启，液压马达2就开始按提升的方向转动，将重物提上。回油自液压马达2出口通过结点A返回至通回油箱22的T口，液压马达2上的O是泄油孔，用于液压马达2上的泄油流回油箱22。
(2)在吊车下放重物时，此时三位四通换向阀19被打到左边的位置，此时液压线路中的结点A与压力油源P沟通，而结点B则与通回油箱22的T口相接通，此时压力油经过结点A流入液压马达2的入口，同时高压梭阀1″内的钢珠被推向右侧，封住压力油流向结点B的通路，并使液压制动器3通入高压油，使液压制动器3开启，液压马达2向重物下放的方向转动，液压马达2出口经平衡阀回到B口并回油箱22，由于平衡阀受到A口压力的控制，它的下放速度由进入液压马达2的流量来决定，在以上的工况中，由于二位三通换向阀20打到右侧位置(工作状态)，液压线路中的压力油进不到与支撑轴成为一体的液压缸筒13中去，所以离合器处于“合”的状态，此时卷筒5与传动装置是连成一体的，在液压马达2的转动下，卷筒5按照使绞车将重荷下放的转向转动，而回油则通过液压马达2的下口流出，流回至通油箱22的T口。
(3)当要让重荷暂时悬挂停留在半空时，可将三位四通换向阀19打到中间位置，而将二位三通换向阀20打到右侧(工作)，此时，三位四通换向阀20前方的A、B结点均与通回油箱22的T口相连通，所以A、B结点均处于低压状态，此时液压马达2停止工作，而高压梭阀1″中输出点(与液压制动器相连通)也呈现低压，所以制动器3关闭，液压马达2处于制动状态。再一方面二位三通换向阀20由于打到右侧位，高压油无法进入支撑轴油缸13，因此没有活塞14向右作轴向移动的动作发生的可能性，离合器的动磨擦片7始终处于与静磨擦片8维持紧贴状态，也就是离合器处于“合”的状态。由于液压马达2不工作，而离合器又处于“合”状态，悬挂在半空的重荷就停留在那里。
(4)当要让空钩快速下落以提高工效时，只要操作二位三通换向阀20，将挡位切换到左侧位就行了，此时，液压系统的高压油进入结点L，也就是支撑轴油缸13的油孔L进入高压油，所述支撑油缸13的油缸内充有高压油，活塞14就发生自左向右的移动，活塞14杆端上的法兰23面扣压平面止推轴承16的贴接面，平面止推轴承16再将轴向推力传递给磨擦片压板9，从而磨擦片压板9就克服压缩弹簧10的弹力发生向右方向移动，此时，离合器的动、静磨擦片之间的压紧力失去，离合器就处于“离”的状态。当离合器一旦处于“离”状态，卷筒5就脱离了与行星齿轮减速器6动力输出轴的连接关系，也就是在动力传输关系上处于“开路”状态，不管液压马达2和行星齿轮减速器6处于什么状态(指“转动”还是“停止”)，卷筒5均与其无关。此时，唯一驱动卷筒5使其产生转动的因素只有吊钩自身的重力，此时绞车就处于快速“自由下放”状态。
本发明的保护范围不受实施例的限制，即使对实施例的结构方案作些变动，如卷筒5的轴承4支承在其它传动装置的壳体上，壁如说支承在液压马达2壳体上或者支承在减速机壳体上，这样的方案仍属本发明的保护范围。再譬如，将介于卷筒5端板内侧壁面与磨擦片压板之间的蝶形弹簧10替换成其它形式的压缩弹簧(如螺旋压缩弹簧)这样的方案仍属于本发明的保护范围。