лебедка (варианты)

Формула изобретения

1. Лебедка, содержащая корпус, тросовый барабан, связанный с промежуточным валом привода, волновой редуктор, установленный соосно с барабаном, и подшипниковую опору, отличающаяся тем, что промежуточный вал привода выполнен съемным и многогранным с возможностью размещения в выполненных многогранными отверстиях втулки, запресованной в храповик, расположенный на коленвале двигателя автомобиля, и отверстии шлицевой муфты генератора волн редуктора, у которого ведомая шестерня связана с тросовым барабаном через трубчатый вал, установленный внутри подшипниковой опоры, которая консольно закреплена на корпусе, а перпендикулярно подшипниковой опоре установлен вертикальный ролик тросоукладчика, при этом лебедка снабжена валом ручного привода, имеющим хвостовик для соединения с упомянутой шлицевой муфтой генератора волн, а трос охватывает барабан, имеющий конические реборды, с возможностью закрепления одного его конца на грунтозацепе и натяжения этого троса со стороны его другого свободного конца.

2. Лебедка, содержащая корпус, тросовый барабан, связанный с промежуточным валом привода, волновой редуктор, установленный соосно с барабаном, и подшипниковую опору, отличающаяся тем, что она снабжена фрикционной передачей, включающей в себя центробежную муфту с наружной и внутренней обоймами, а промежуточный вал выполнен съемным и многогранным с возможностью размещения в выполненных многогранными отверстиях втулки, запресованной в храповик, расположенный на коленвале двигателя автомобиля, и внутренней обоймы муфты, при этом наружная обойма муфты соединена с шлицевой муфтой генератора волн редуктора, у которого ведомая шестерня связана с тросовым барабаном через трубчатый вал, установленный внутри подшипниковой опоры, которая консольно закреплена на корпусе, а перпендикулярно подшипниковой опоре установлен вертикальный ролик тросоукладчика, причем лебедка снабжена валом ручного привода, имеющим хвостовик для соединения с упомянутой шлицевой муфтой генератора волн.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, в частности к лебедкам, и может быть использована в качестве автомобильной лебедки для самовытаскивания и вытаскивания автомобилей, а также при подтягивании грузов или их погрузки.

Известна лебедка по а.с. СССР N 757462, содержащая привод в виде конической вала-шестерни, волновой редуктор с закрепленным на неподвижной оси генератором волн, снабженным коническими зубьями, а жесткое колесо волнового редуктора установлено посредством подшипника на опорной внутренней поверхности тросового барабана, который также имеет подшипниковые опоры, установленные на раме. В отсутствие неподвижного соединения между тросовым барабаном и жестким колесом барабан имеет возможность свободно вращаться, а жесткое колесо получает вращение при включении привода. Принудительное вращение тросового барабана обеспечивает соединение барабана и жесткого колеса посредством пальца.

Известная лебедка имеет недостаточную конструкционную и теологическую проработку механизма. В частности, имеется промежуточный вал усложненной конструкции - это вал-шестерня с коническими зубьями. Сложная эксплуатация лебедки объясняется тем, что включение и выключение лебедки прямо связано с включением и выключением двигателя автомобиля.

Техническая задача настоящего изобретения состоит в упрощении кинематической связи лебедки с двигателем автомобиля и облегчении ее применения в тяжелых условиях бездорожья.

Поставленная задача решается предложенными двумя вариантами лебедки.

Лебедка по первому варианту содержит корпус, тросовый барабан, связанный с промежуточным валом привода, волновой редуктор, установленный соосно барабану, и подшипниковую опору. В отличие от прототипа промежуточный вал привода лебедки выполнен съемным и многогранным с возможностью размещения в выполненных многогранными отверстии втулки, запрессованной в храповик, расположенный на коленвале двигателя автомобиля, и отверстии шлицевой муфты генератора волн редуктора. Ведомая шестерня генератора волн связана с тросовым барабаном через трубчатый вал, установленный внутри подшипниковой опоры, которая консольно закреплена на корпусе. При этом лебедка снабжена валом ручного привода, имеющим хвостовик для соединения с упомянутой шлицевой муфтой генератора волн. Трос охватывает барабан, имеющий конические реборды, с возможностью закрепления одного его конца на грунтозацепе и натяжения этого троса со стороны его другого свободного конца. Перпендикулярно подшипниковой опоре установлен вертикальный ролик тросоукладчика.

Лебедка по второму варианту содержит корпус, тросовый барабан, связанный с промежуточным валом привода, волновой редуктор, установленный соосно барабану, и подшипниковую опору. В отличие от прототипа лебедка снабжена фрикционной передачей, включающей в себя центробежную муфту с наружной и внутренними обоймами, а промежуточный вал выполнен съемным и многогранным с возможностью размещения в выполненных многогранными отверстиях втулки, запрессованной в храповик, расположенный на коленвале двигателя автомобиля, и внутренней обоймы муфты, при этом наружная обойма муфты соединена со шлицевой муфтой генератора волн редуктора, у которого ведомая шестерня связана с тросовым барабаном через трубчатый вал, установленный внутри подшипниковой опоры, которая консольно закреплена на корпусе. Лебедка снабжена валом ручного привода, имеющим хвостовик для соединения с упомянутой шлицевой муфтой генератора волн. Перпендикулярно подшипниковой опоре установлен вертикальный ролик тросоукладчика.

Для пояснения сущности изобретения приведены фигура 1, на которой показан продольный разрез лебедки с фрикционной передачей, образованной тросовым барабаном с коническими ребордами и свободно уложенными витками троса, фигура 2, на которой показано поперечное сечение лебедки с фрикционной передачей, включающей в себя центробежную муфту, фигура 3-храповик коленвала, фигура 4 - сечение А-А фиг. 3.

Лебедка содержит неподвижный корпус 1, приваренный к основанию 2, установленному на переднем бампере автомобиля вблизи отверстия для пусковой рукоятки. Передняя часть корпуса 1 выполнена в виде консольно закрепленной подшипниковой опоры тросового барабана 3, на который свободно укладываются витки буксирного троса 4. Трос охватывает барабан 3, имеющий конические реборды, с возможностью закрепления одного его конца на грунтозацепе и натяжения этого троса со стороны его другого свободного конца. Внутри корпуса установлен волновой редуктор, у которого овальный подшипник 5 генератора волн 6 взаимодействует с гибкой шестерней 7, находящейся внутри неподвижной шестерни 8, закрепленной на крышке корпуса 9, и ведомой подвижной шестерни 10, соединенной с трубчатым выходным валом 11. При помощи стопорного кольца 12 и шпонки 13 выходной вал 11 соединен с тросовым барабаном 3, снабженным своей крышкой 14, которая обеспечивает осевую фиксацию вала ручного привода 15 с тормозом квадратичного сечения для одевания внешней ручки (на чертеже не показана). Внутренний торец вала ручного привода 15 также снабжен хвостовиком квадратичного сечения для кинематического соединения с шлицевой муфтой 16 генератора волн 6, которая имеет многогранное, например, квадратное, выходное отверстие трапецеидального продольного сечения для соединения со съемным валом 17 такого же квадратичного сечения (А-А). Противоположный конец съемного вала 17 заходит в квадратное отверстие промежуточной втулки 18 с аналогичным трапецеидальным продольным сечением, которая запрессована в храповик 19 коленвала двигателя 20 автомобиля. Кроме корпуса 1 лебедки на основании 2 за пределами габаритных размеров лебедки установлен ролик тросоукладчика 21, обеспечивающий изменение направления протяжки троса 4 в пределах 90^o относительно продольной оси автомобиля.

Фрикционная передача предлагаемой лебедки по второму варианту выполнена в виде центробежной полой муфты, установленной между съемным валом 17 и генератором волн 6 редуктора, кинематически связанного с тросовым барабаном 22, на котором закреплен один из концов ее троса 4, намотанного между ребордами барабана 22 (фигура 2). В этом случае для управления протяжкой троса шлицевая муфта 16 волнового редуктора лебедки соединена с наружней обоймой центробежной муфты 23, в которой с возможностью относительного вращения установлена ее внутренняя обойма 24 с подпружиненными фрикционными накладками 25. В торцевой части внутренней обоймы выполнено вышеупомянутое квадратное отверстие для прохождения съемного вала 17.

После закрепления основания 2 лебедки на раме или кузове автомобиля для приведения ее в рабочее состояние необходимо снять крышку 14 барабана, вынуть вал ручного привода 15 и, направляя одной рукой конец съемного вала 17, другой рукой протолкнуть его через сквозное внутреннее отверстие лебедки при помощи вала ручного привода 15 и вновь закрыть его крышкой 14. В результате съемный вал 17 должен занять рабочее положение, показанное на фиг. 1, обеспечивая кинематическую связь храповика 19 коленвала 20, снабженного предварительно запрессованной втулкой 18, со шлицевой муфтой 16 волнового редуктора. Поэтому после пуска двигателя автомобиля вращение его коленвала будет трансформироваться генератором волн 6 в обкатывание гибкой шестерней 7 подвижной 10 и неподвижной 8 шестерен волнового редуктора. Поскольку эти шестерни имеют разное количество зубьев, обычно разница составляет всего два зуба, то подвижная шестерня 10 начнет медленно вращаться вместе с трубчатым выходным валом 11 и фрикционным барабаном 3.

Если водитель производит самовытаскивание автомобиля в одиночку без напарника, то он должен поставить переключатель коробки передач автомобиля в нейтральное положение, взять штатный буксирный трос (желательно синтетический), один его конец закрепить на каком-нибудь грунтозацепе (например, дереве), а другой конец протащить через ролик тросоукладчика 21 и уложить несколько витков на вращающийся тросовый барабан 3. Пока свободный конец троса не натянут, эти витки троса свободно проскальзывают по поверхности барабана, но если его водитель потянет с относительно небольшой силой F₁, то за счет самообжимки троса и фрикционного усиления натяжения троса на его закрепленном конце возникает сила F₂, которая в десятки и сотни раз превышает силу F₁. Регулируя натяжение свободного конца троса 4, водитель производит самовытаскивание автомобиля, по окончании которого опять дает слабину свободному концу буксирного троса, сматывает его с фрикционного барабана 3 и ролика 4. После чего останавливает двигатель автомобиля и вынимает съемный вал 17 в последовательности, обратной его установке, хотя при необходимости преодоления значительного участка бездорожья движение автомобиля можно осуществлять и с включенной лебедкой. При наличии напарника последний осуществляет самовытаскивание автомобиля, а водитель лишь помогает ему за счет синхронного вращения колес автомобиля.

Процесс самовытаскивания при использовании лебедки с центробежной муфтой 23 и тросовым барабаном 22 отличается от вышеизложенного тем, что водитель предварительно разматывает трос с барабана за счет его натяжения вдоль продольной оси лебедки в сторону передней реборды меньшего диаметра (фиг. 2).

После закрепления троса 4 на грунтозацепе и проводки его через ролик тросоукладчика 21, водитель запускает двигатель автомобиля. Поскольку центробежная муфта 23 срабатывает лишь на оборотах, несколько превышающих обороты холостого хода, то водитель легко может управлять процессом самовытаскивания лишь при помощи одной педали акселератора, а при необходимости может интенсифицировать этот процесс за счет включения первой скорости коробки передач и синхронного вращения колес.

Благодаря соосной компоновки лебедки со сквозным отверстием для съемного вала значительно упрощается кинематическая связь с двигателем автомобиля, а за счет консольного крепления барабана лебедки с ортогональным роликом тросоукладчика облегчается процесс сматывания троса и его протяжки при самовытаскивании автомобиля и выполнении погрузочно-разгрузочных работ с использованием такой лебедки.