本發(fā)明涉及換向設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)換向裝置。

背景技術(shù)：

在機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于輸出軸的正向以及反向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換，一般是通過(guò)轉(zhuǎn)換動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種操作方式一般需要人工操作或控制電路自動(dòng)控制，人工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，特別是在高載荷下安全隱患多；而對(duì)于控制電路自動(dòng)控制換向，針對(duì)不同的載荷運(yùn)行形式以及轉(zhuǎn)換要求需要設(shè)計(jì)不同的控制電路，適應(yīng)性差，成本高。

例如在電動(dòng)葫蘆、提升機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、各種室內(nèi)外吊機(jī)以及電動(dòng)絞盤(pán)等各種吊重設(shè)備上都配有鋼絲繩繩筒，為了縮小繩筒體積，鋼絲繩都以多層方式卷繞在繩筒上。為提高鋼絲繩使用壽命，需要鋼絲繩按一定的順序排列在繩筒上。而現(xiàn)有的排繩器一般是通過(guò)絲桿的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)安裝在絲杠上的絲母的來(lái)回運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的往復(fù)纏繞。但絲杠的正反轉(zhuǎn)控制只能是手動(dòng)操作或電路控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自動(dòng)換向裝置，該裝置可以在載荷的作用下自動(dòng)換向，換向迅速準(zhǔn)確，適應(yīng)性強(qiáng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種自動(dòng)換向裝置，包括支撐體、輸出軸、第一錐齒輪、第二錐齒輪和傳動(dòng)錐齒輪，輸出軸通過(guò)軸承設(shè)置在支撐體上，第一錐齒輪和第二錐齒輪空套在輸出軸上，第一錐齒輪和第二錐齒輪分別與傳動(dòng)錐齒輪嚙合，第一錐齒輪和第二錐齒輪相對(duì)的一端分別設(shè)置第一端齒和第二端齒，第一錐齒輪和第二錐齒輪之間設(shè)置換向套筒，換向套筒通過(guò)鍵套裝在輸出軸上，換向套筒與支撐體之間連接拉伸彈簧，換向套筒的兩端設(shè)置端齒，第一端齒和第二端齒可以與換向套筒的端齒嚙合，第一錐齒輪或第二錐齒輪連接驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置為第一錐齒輪或第二錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力。

優(yōu)選的方案中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和皮帶傳動(dòng)裝置，電機(jī)與皮帶傳動(dòng)裝置的主動(dòng)輪同軸連接，皮帶傳動(dòng)裝置的從動(dòng)輪空套在輸出軸上，從動(dòng)輪與第一錐齒輪或第二錐齒輪的外端固定連接。

優(yōu)選的方案中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和鏈傳動(dòng)裝置，電機(jī)與鏈傳動(dòng)裝置的主動(dòng)鏈輪同軸連接，鏈傳動(dòng)裝置的從動(dòng)鏈輪空套在輸出軸上，從動(dòng)鏈輪與第一錐齒輪或第二錐齒輪的外端固定連接。

優(yōu)選的方案中，包括撥叉結(jié)構(gòu)，所述撥叉結(jié)構(gòu)的第一撥動(dòng)桿和第二撥動(dòng)桿通過(guò)銷(xiāo)釘連接在支撐體的內(nèi)外兩側(cè)，第二撥動(dòng)桿的上端設(shè)置第一彈簧連接部，支撐體外部設(shè)置第二彈簧連接部，第一彈簧連接部和第二彈簧連接部之間連接拉伸彈簧，換向套筒上設(shè)置換向槽，第一撥動(dòng)桿的下端連接第二銷(xiāo)釘，第二銷(xiāo)釘?shù)囊欢嗽O(shè)置在換向槽內(nèi)，銷(xiāo)釘設(shè)置在第一彈簧連接部和第二銷(xiāo)釘之間。

進(jìn)一步的方案中，所述換向槽設(shè)置在換向套筒的中間。

進(jìn)一步的方案中，所述銷(xiāo)釘至第一彈簧連接部距離為銷(xiāo)釘至第二銷(xiāo)釘?shù)木嚯x的2~3倍。

進(jìn)一步的方案中，所述換向槽為環(huán)形，換向槽沿?fù)Q向套筒徑向分布

更進(jìn)步一的方案中，所述撥叉結(jié)構(gòu)包括第三撥動(dòng)桿，所述第三撥動(dòng)桿與第一撥動(dòng)桿對(duì)稱(chēng)設(shè)置在換向套筒的兩側(cè)，第三撥動(dòng)桿上端通過(guò)連接桿與第一撥動(dòng)桿連接，第三撥動(dòng)桿下端連接銷(xiāo)釘，第二銷(xiāo)釘?shù)囊欢嗽O(shè)置在換向槽內(nèi)。

優(yōu)選的方案中，所述換向套筒上設(shè)置限位環(huán)，換向套筒和限位環(huán)之間可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，限位環(huán)上設(shè)置連接通孔，第二銷(xiāo)釘穿過(guò)連接通孔設(shè)置在換向槽內(nèi)。

本發(fā)明提供的一種自動(dòng)換向裝置，通過(guò)采用以上結(jié)構(gòu)，通過(guò)載荷沖擊使得輸出軸受到反向的扭矩，換向套筒與第一端齒接觸面上的切向力增大，在彈簧的同時(shí)作用下，換向套筒脫離第一錐齒輪，因換向套筒與第一端齒脫離的瞬間，收到比較大的沖擊力，使換向套筒滑向第二錐齒輪，與第二端齒嚙合，因第一錐齒輪與第二錐齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，從而使得換向套筒帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向發(fā)生改變。

優(yōu)選的方案中，設(shè)置的撥叉結(jié)構(gòu)，銷(xiāo)釘設(shè)置在第一彈簧連接部和第二銷(xiāo)釘之間，使得整個(gè)撥叉結(jié)構(gòu)為以銷(xiāo)釘為支點(diǎn)的杠桿，當(dāng)換向套筒與第一端齒或第二端齒嚙合時(shí)，在拉伸彈簧的作用下，換向套筒與第一端齒或第二端齒嚙合更加牢靠。

該裝置不需要人為換向，通過(guò)載荷自動(dòng)換向，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的撥叉結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的換向套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的撥叉結(jié)構(gòu)運(yùn)行原理圖。

圖6是本發(fā)明應(yīng)用到排繩器上的實(shí)施圖。

圖中：支撐體1，第一錐齒輪2，換向套筒3，傳動(dòng)錐齒輪4，拉伸彈簧5，第二錐齒輪6，驅(qū)動(dòng)裝置7，輸出軸8，撥叉結(jié)構(gòu)9，限位環(huán)10，絲桿11，絲母12，擋片13，滾筒14，第二彈簧連接部101，第一端齒201，換向槽301，第二端齒601，電機(jī)701，主動(dòng)輪702，從動(dòng)輪703，第一撥動(dòng)桿901，第二撥動(dòng)桿902，銷(xiāo)釘903，第一彈簧連接部904，第二銷(xiāo)釘905，第三撥動(dòng)桿906，連接桿907連接通孔1001。

具體實(shí)施方式

如圖1~2中，一種自動(dòng)換向裝置，包括支撐體1、輸出軸8、第一錐齒輪2、第二錐齒輪6和傳動(dòng)錐齒輪4，輸出軸8通過(guò)軸承設(shè)置在支撐體1上，第一錐齒輪2和第二錐齒輪6空套在輸出軸8上，第一錐齒輪2和第二錐齒輪6分別與傳動(dòng)錐齒輪4嚙合，第一錐齒輪2和第二錐齒輪6相對(duì)的一端分別設(shè)置第一端齒201和第二端齒601，第一錐齒輪2和第二錐齒輪6之間設(shè)置換向套筒3，換向套筒3通過(guò)鍵套裝在輸出軸8上，換向套筒3與支撐體1之間連接拉伸彈簧5，換向套筒3的兩端設(shè)置端齒，第一端齒201和第二端齒601可以與換向套筒3的端齒嚙合，第二錐齒輪6連接驅(qū)動(dòng)裝置7，所述驅(qū)動(dòng)裝置7為第一錐齒第二錐齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力。

所述驅(qū)動(dòng)裝置7包括電機(jī)701和皮帶傳動(dòng)裝置，電機(jī)701與皮帶傳動(dòng)裝置的主動(dòng)輪702同軸連接，皮帶傳動(dòng)裝置的從動(dòng)輪703空套在輸出軸8上，從動(dòng)輪703與第二錐齒輪6的外端固定連接。

優(yōu)選的如圖3中，包括撥叉結(jié)構(gòu)9，所述撥叉結(jié)構(gòu)9的第一撥動(dòng)桿901和第二撥動(dòng)桿902通過(guò)銷(xiāo)釘903連接在支撐體1的內(nèi)外兩側(cè)，第二撥動(dòng)桿902的上端設(shè)置第一彈簧連接部904，支撐體1外部設(shè)置第二彈簧連接部101，第一彈簧連接部904和第二彈簧連接部101之間連接拉伸彈簧5，換向套筒3上設(shè)置換向槽301，第一撥動(dòng)桿901的下端連接第二銷(xiāo)釘905，第二銷(xiāo)釘905的一端設(shè)置在換向槽301內(nèi)，銷(xiāo)釘903設(shè)置在第一彈簧連接部904和第二銷(xiāo)釘905之間。

所述換向槽301設(shè)置在換向套筒3的中間。

所述銷(xiāo)釘903至第一彈簧連接部904距離為銷(xiāo)釘903至第二銷(xiāo)釘905的距離的2~3倍。實(shí)際應(yīng)用證明，在這個(gè)范圍內(nèi)，既可以使換向套筒3與第一端齒201或第二端齒601進(jìn)行很好的嚙合，而且在換向時(shí)，換向套筒3與第一端齒201或第二端齒601的切力可以使換向套筒3向右或向左移動(dòng)，完成換向。

如圖4中，所述換向槽301為環(huán)形，換向槽301沿?fù)Q向套筒3徑向分布

所述撥叉結(jié)構(gòu)9包括第三撥動(dòng)桿906，所述第三撥動(dòng)桿906與第一撥動(dòng)桿901對(duì)稱(chēng)設(shè)置在換向套筒3的兩側(cè)，第三撥動(dòng)桿906上端通過(guò)連接桿907與第一撥動(dòng)桿901連接，第三撥動(dòng)桿906下端連接第二銷(xiāo)釘905，第二銷(xiāo)釘905的一端設(shè)置在換向槽301內(nèi)。

如圖4中，所述換向套筒3上設(shè)置限位環(huán)10，換向套筒3和限位環(huán)10之間可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，限位環(huán)10上設(shè)置連接通孔1001，第二銷(xiāo)釘905穿過(guò)連接通孔1001設(shè)置在換向槽301內(nèi)。

當(dāng)電機(jī)701啟動(dòng)時(shí)，裝置處于工作狀態(tài)，從動(dòng)輪703帶動(dòng)第二錐齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)錐齒輪4帶動(dòng)第一錐齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，第一錐齒輪2與第二錐齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，速度相同。由于拉伸彈簧5始終處于拉伸狀態(tài)，則撥叉結(jié)構(gòu)9會(huì)使得換向套筒3偏向左右任意一邊，如圖5左邊的圖中，假設(shè)換向套筒3左端與第一錐齒輪2嚙合，則換向套筒3通過(guò)鍵帶動(dòng)輸出軸8沿第一錐齒輪2相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，撥叉結(jié)構(gòu)9為以銷(xiāo)釘903為支點(diǎn)的杠桿，在拉伸彈簧5的作用下，換向套筒3與第一端齒201嚙合更加牢靠；當(dāng)輸出軸8因?yàn)檩d荷受到與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的扭矩，在載荷的沖擊下，換向套筒3與第一端齒201的嚙合面上的切向力增大到大于拉伸彈簧5的拉力，換向套筒3向第二錐齒輪6滑動(dòng)；換向套筒3與第二銷(xiāo)釘905的連接處運(yùn)動(dòng)至銷(xiāo)釘903的右側(cè)，如圖5右邊的圖中，在拉伸彈簧5的作用下，換向套筒3與第二端齒601嚙合，此時(shí)輸出軸8與第二錐齒輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，因?yàn)榈谝诲F齒輪2與第二錐齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，從而完成輸出軸的換向，如此反復(fù)。

如圖6中，該裝置應(yīng)用到排繩器中，絲桿11通過(guò)聯(lián)軸器與輸出軸8連接，當(dāng)電機(jī)701啟動(dòng)時(shí)，裝置處于工作狀態(tài)，從動(dòng)輪703帶動(dòng)第二錐齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，換向套筒3左端與第一錐齒輪2嚙合，則換向套筒3通過(guò)鍵帶動(dòng)輸出軸8沿第一錐齒輪2相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿11同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，絲母12沿絲桿11從左至右運(yùn)動(dòng)，從而鋼絲繩從左至右拆繞在滾筒14上，當(dāng)絲母12運(yùn)動(dòng)至最右側(cè)擋片13位置處，擋片13阻擋絲母12繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)絲桿11受到反向的扭矩，通過(guò)聯(lián)軸器傳遞到輸出軸8，在載荷的作用下，換向套筒3與第一端齒201的嚙合面上的切向力增大到大于拉伸彈簧5的拉力，換向套筒3向第二錐齒輪6滑動(dòng)，在拉伸彈簧5的作用下，換向套筒3與第二端齒601嚙合，此時(shí)輸出軸8與第二錐齒輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，完成輸出軸8的換向，如此反復(fù)，使鋼絲繩按一定順序來(lái)回拆繞在滾筒14上。

上述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對(duì)于本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn)，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。