Приводные фрикционные лебедки классифицируют: по виду привода — от вала двигателя или от вала механизма отбора мощности; по количеству приводных барабанов — одно- и двухбарабанные; по типу фрикционных муфт сцепления — с дисковой муфтой, с одноконусной и с двухконусной муфтами; по расположению приводных валов барабанов относительно оси базовой машины — с продольным (пропрльно-вальные) и с поперечным (поперечно-вальные) расположением; по конструкции механизма управления — с механическим, гидравлическим, пневматическим и электрическим управлением.
В настоящее время преимущественное распространение имеют лебёдки: однобарабанные — ДЗ-1А (Д-269А), ДЗ-1Б (Д-269Б) и ДЗ-21А (Д-499Б); двухбарабанные — ДЗ-3 (Д-148Б) и ДЗ-10А (Д-323А).
Однобарабанные лебедки предназначены для привода какого-либо одного рабочего органа, например, отвала бульдозера; двухбарабанные лебедки — двух рабочих органов, например, подъёма и опускания ковша скрепера, привода заслонки и задней стенки ковша.
Лебёдка ДЗ-1А (Д-269А) — однобарабанная, продольно-вальная, с конусной фрикционной муфтой сцепления (рис. 2.1) предназначена для привода рабочих (исполнительных) органов бульдозеров, корчевателей, рыхлителей и других дорожно-строительных машин, имеющих по одному рабочему органу: отвал бульдозера, отвал корчевателя, рама рыхлителя и т. п.
Лебёдка корпусом крепится к люку картера заднего моста базового трактора. Привод лебедки обеспечивается от вала отбора мощности трактора. В корпусе лебедки размещены зубчатые шестерни, фрикционная муфта сцепления, рабочий барабан с тормозным устройством.
При работе лебёдка через соединительный вал 10 получает вращение от вала отбора мощности трактора и далее через ведущую шестерню 9 усилие передается на ведомую шестерню 1, откуда с помощью ведущего и ведомого конусов 8 и 7 фрикционной передачи, управляемой системой рычагов, усилие передается на рабочий барабан лебедки. На барабане лебедки намотан стальной канат, посредством которого через систему блоков приводится в движение рабочий орган машины.
На рис. 2.2 представлена схема привода рабочего органа машины с помощью канатно-блочной системы. Один из концов каната 8 закреплен клином 6 на корпусе полиспаста и при работе лебедки 1 наматывается на ее барабан или сматывается с ее барабана, поднимая или опуская рабочий орган машины.
Лебёдка ДЗ-1Б (Д-269Б) — однобарабанная, продольновальная, с конусной фрикционной муфтой сцепления, имеющей пневматическое управление, предназначена для привода рабочих органов бульдозеров, корчевателей, рыхлителей и других машин с одним рабочим органом (рис. 2.3). Такая лебёдка устанавливается на машинах, имеющих базовые тракторы Т-150, Т-180, ДЭТ-250, Т-220, Т-330 и др., оборудованные компрессорными установками, воздухораспределителями и другой соответствующей аппаратурой.
Распределитель воздуха лебедки, размещенный в кабине машиниста, состоит из корпуса, в центральном гнёзде которого установлена по
воротная пробка с закрепленным на ней рычагом управления. В корпусе распределителя и пробке предусмотрены каналы для подачи сжатого воздуха. При повороте рычага управления в одно из трех положений пробка соединяет или перекрывает воздушные каналы корпуса распре
делителя, направляя сжатый воздух из ресивера в рабочие камеры или выпуская его из них. Рычаг распределителя воздуха может занимать три положения: «нейтральное», «подъём» и «спуск». В корпусе распределителя воздуха имеются пружины, возвращающие рычаг управления (при прекращении его действия машинистом) из крайних поло-жений «подъём» или «спуск» в «нейтральное» положение. Наличие такого устройства позволяет рычаг распределителя воздуха удерживать только до тех пор, пока не закончится подъём или опускание рабочего органа машины.
Рис. 2.1. Лебёдка однобарабанная ДЗ-1А (Д-269А)
1 — ведомая шестерня; 2 — регулировочные прокладки ведущего конуса; 3 — регулировочные прокладки ведомого конуса; 4 — задняя плита; 5 — передняя плита; 6 — ось барабана; 7 — ведомый конус с барабаном; 8 — ведущий конус; 9 — ведущая шестерня; 10 — соединительный вал; 11 — кронштейн; 12 — втулка; 13 — гайка управления; 14 — шпонка; 15 — планка; 16 — задняя крышка барабана; 17 — устройство для закрепления конца каната; 18 — тяга; 19 — поворотный кулак; 20 — плечо рычага; 21 — рычаг управления лебедкой; 22 — тормоз
Рис. 2.2. Схема запасовки каната при канатно-блочной системе привода:
1 — лебёдка; 2—4 — направляющие блоки; 5 и 9 — обоймы; 6 — клин; 7 — запасная катушка с канатом; 8 — канат
Рис. 2.3. Схема управления однобарабанной лебедкой с применением пневматического привода
Рабочие камеры 4 и 5 лебедки состоят из разъемных штампованных корпусов, внутри которых закреплены резинотканевые диафрагмы, зажатые в плоскостях разъема и штоков диафрагм с отжимными пружинами, возвращающих их в исходное положение после выпуска из камер воздуха. Рабочие камеры установлены на кронштейнах, прикрепленных к задней стенке лебедки. Штоки камер шарнирно соединены с рычагами 2 и 6.
При нейтральном положении рычага управления I сжатый воздух из рабочих камер 4 и 5 через трубопроводы 9 и S и распределитель 1 выпускают в атмосферу, вследствие чего воздействие его на рычаги 2 и 6 прекращается, и они под действием пружин 7 и 3 поворачиваются влево. При этом рычаг 2 включает тормозное или другое устройство, а рычаг 6 — конусную муфту лебедки. Барабан лебедки останавливается и рабочий орган машины будет в неподвижном состоянии.
При переключении рычага управления в положение подъёма II трубопровод 9 через распределитель сжатого воздуха сообщается с трубопроводом 8, в результате чего сжатый воздух из ресивера поступает одновременно в обе рабочие камеры 4 и 5. Под действием сжатого воздуха диафрагмы рабочих камер будут прогибаться и с помощью штоков поворачивать рычаги 2 и б вправо. Рычаг 2 выключит тормозное или другое устройство, а рычаг 6 — конусную муфту. Барабан лебедки при этом придет во вращение и, наматывая на себя канат, будет поднимать рабочий орган машины.
При переключении рычага управления в положение спуска III сжатый воздух из ресивера поступает в камеру 4, а из камеры 5 будет выпускаться в атмосферу, вследствие чего тормозное устройство и конусная фрикционная муфта будут выключены, а рабочий орган машины под тяжестью собственного веса станет опускаться, приводя во вращение барабан лебедки.
Лебёдка ДЗ-21Б (Д-499Б) — однобарабанная, продольно-вальная, с конусной фрикционной муфтой сцепления (рис. 2.4) предназначена для привода рабочих (исполнительных) органов машин. Привод лебедки осуществляется от вала отбора мощности базового трактора.
От вала лебедки, соединенного с валом отбора мощности трактора, усилие от ведущих шестерен 18 и 22 передается ведомым шестерням 23 и 25. Первая ведомая шестерня 23 (первая ступень редуктора лебедки) закреплена на валу 21, на котором закреплен также и фрикцион лебедки. Вал фрикциона вращается в шариковых подшипниках. Вторая ведомая шестерня 25 (вторая ступень редуктора лебедки) закреплена на валу 24, на котором закреплен также и барабан лебедки. Вал барабана вращается в шариковых подшипниках.
На одном из концов вала 21 фрикциона закреплен ведущий диск 10 фрикциона. Этот диск посредством шлицевой нарезки и регулирующего винтового приспособления может перемещаться вдоль вала фрикциона к ведомому диску фрикциона 6. Ведомый диск фрикциона имеет клиновидную проточку, в которую входят клиновидные колодки, закрепленные на ведущем диске фрикциона. Вследствие контакта дисков фрикциона обеспечивается передача вращения через систему зубчатых шестерен (первой и второй ступеней редуктора лебедки) на барабан 4 лебедки соответственно и на тормозное устройство.
Фрикцион лебедки включается и выключается перемещением ведомого диска фрикциона в одну или в другую сторону постоянно вращающегося (когда лебёдка выключена) ведущего диска. Перемещение ведомого диска фрикциона б по отношению к ведущему диску 10 производится системой рычагов бугеля (винта включения) 13, установленного на ступице 12, На барабане лебедки размещен тормозной шкив. Тормозная система рассматриваемой лебедки по принципу своего устройства и по конструктивному решению почти аналогична другим лебёдкам этого типа, особенно двухбарабанной поперечно-вальной лебедке ДЗ-10А (Д-323А). Тормозная система состоит из тормозного шкива, отлитого как одно целое с барабаном лебедки, тормозной ленты, системы рычагов и тяг.
Лебёдка ДЗ-10А (Д-323А) — двухбарабанная, поперечно-вальная, с двумя конусными фрикционными муфтами сцепления, с ручным рычажным управлением (рис. 2.5); предназначена для привода исполнительных органов скреперов и других дорожно-строительных машин, имеющих по два и более рабочих органов. Корпус лебедки сварной, жесткий. Наличие на корпусе специального фланца обеспечивает возможность крепления лебедки на задней панели заднего моста базового трактора. Барабан лебедки приводится во вращение посредством двух валов отбора мощности, расположенных поперечно относительно про-дольной оси трактора.
От вала отбора мощности трактора с помощью соединительного вала приводится шлицевый вал лебедки, выполненный как одно целое с ведущей конической шестерней, входящей в постоянное зацепление с ведомой конической шестерней, закрепленной на валу фрикционов.
Шлицевая муфта вала отбора мощности трактора соединена с валом и размещенной на нем ведущей конической шестерней б, которая в свою очередь входит в зацепление с ведомой конической шестерней 4. Соединение вала отбора мощности трактора с валом лебедки, на котором закреплена ведущая коническая шестерня редуктора лебедки, обеспечи-вается шлицевой муфтой и бугелем включения 1. Ведущая коническая шестерня редуктора лебедки входит в постоянное зацепление с ведомой конической шестерней этого редуктора, а ведомая коническая шестерня, будучи закреплена посредством шпонки на валу фрикционов, приводит их во вращение. На концах валов 3 фрикциона закреплены ведущие диски 10 фрикционных муфт, с которыми могут входить в зацепления (путем включения) фрикционные диски 9, имеющие возможность перемещаться на валу фрикционов и соединяться с хвостовиками ведущих цилиндрических шестерен, связанных с ведомыми цилиндрическими шестернями передачи. Ведомые шестерни 16 закреплены на валах
15 барабанов 14 лебедки. Включением фрикционных передач обеспечивается привод барабанов лебедки.
Тормоза лебедки, выключая из соединения фрикционные передачи, под действием пружин останавливают вращение рабочих барабанов. Тор¬можение барабанов обеспечивает возможность рабочим органам машины под действием собственного веса опускаться вниз и заглубляться в грунт.
Вал фрикциона 3 вращается в шариковых подшипниках, закрепленных в расточках ведущих цилиндрических шестерен 17, которые в свою очередь установлены на шариковых подшипниках, посаженных в гнёздах боковых приливов лебедки. От осевых смещений вал приводной конической шестерни и вал фрикциона удерживаются упорными подшипниками, расположенными в стаканах 2, 5 и 8, удерживаемых в корпусе лебедки гайками 7. Фрикционные муфты лебедки смонтированы по бокам ее корпуса. Каждая из муфт состоит из ведущего 10 и ведомого 9 дисков. Ведущие диски закреплены на шлицах вала фрикциона 3, а ведомые диски — на лицах хвостовиков ведущих цилиндрических шестерен 17.
На ведущих дисках 10 установлены фрикционные колодки с зазором (в нерабочем положении) 1—2 мм, закрепленные винтами 13. Для устранения попадания на фрикционную передачу пыли, масла, влаги передача закрыта кожухом 12.
Включение фрикционной муфты сцепления осуществляется перемещением дисков 9 к дискам 10. При этом круговая нарезка, имеющаяся на внутренних поверхностях дисков 9, вступает в контакт с наружными поверхностями фрикционных колодок, в результате чего возникает зацепление и соответственно передача вращения ведущей 17 и ведомой 16 зубчатым шестерням, а также барабанам лебедки. Положение фрикционных муфт (ведущие и ведомые диски 9 и 10) в зависимости от их износа регулируется винтовым поджимным устройством 11.
Включение муфт сцепления производится механизмом управления и бугелями 1, смонтированными на ступицах дисков на шариковых подшипниках, путем перемещения дисков 9 к дискам 10. Выключение фрикционных муфт производится в обратном направлении, т. е. диски 9 отодвигаются (также бугелями 1) от дисков 10.
Механизм управления (рис. 2.6) лебедки ДЗ-10А (Д-323А) состоит из двух симметричных половин, имеющих каждая фрикционные передачи, тормозные устройства, рычаги управления.
Рычаги 1 управления, размещенные в кабине машиниста базового трактора, каждой из половин лебедки закреплены на валах, смонтированных в подшипниках 2, установленных на крыльях кабины трактора. Вал каждого рычага управления соединен рычажно-звеньевым механизмом с валиком управления, смонтированным в подшипниках 3, укрепленных на корпусе лебедки.
Ряс. 2.4. Лебёдка однобарабанная ДЗ-21А (Д-499Л):
1 — крышка; 2 — задняя половина корпуса; 3 — кожух барабана; 4 — барабан; 5 — крышка; 6 — ведомый диск; 7 — кожух муфты; 8 — фланец; 9 — регулировочный винт; 10 — ведущий диск; 11 — фрикционные колодки; 12 — ступица диска; 13 — винт включения; 14 — стакан; 15 — регулировочные прокладки; 16 и 17 — пробки; 18 и 22 — ведущие шестерни; 19 — стакан; 20 — шпонка; 21 — вал фрикциона; 23 и 25 — ведомые шестерни; 24 — вал барабана; 26 — передняя половина корпуса
Рис. 2.6. Механизм управления лебедкой ДЗ-10А (Д-323А) (вид сбоку)
На заднем конце валика рычага управления закреплен рычаг-копир 10, соединенный тягой с водилом 13 бугеля фрикционной муфты. Водило свободно вращается на оси 16 опоры 15 и несет два сухаря 14, помещенных в пазах бугеля механизма включения-выключения .
Тормозная лента 12 огибает тормозной шкив барабана, при этом неподвижный конец ленты планками 5 присоединен к нижнему концу коромысла 4, которое тягой 7 связано с опорой тормозного устройства, укрепленного на корпусе лебедки. В опоре тормозного устройства предусмотрена ось, несущая поводок 6 и рычаг тормоза 9. К поводку 6 планками 5 присоединен подвижной конец ленты. На конце рычага 9 имеется ролик, который при заторможенном барабане с некоторым зазором помещается в верхней впадине рычага-копира 10. Рычаг-копир 10 посредством тяги 8 и тормозной пружины 11 оттягивается вниз и при помощи поводка 6 и планок 5 затягивает тормозную ленту 12 на барабане лебедки, обеспечивая торможение. Рычаг управления 1 может занимать три положения: нейтральное, при котором тормоз включен, фрикционная муфта выключена; отведенное к середине кабины (для машиниста — на себя), при котором муфта включена и вращает барабан для намотки каната, соответственно обеспечивает подъём или перемещение рабочего органа; отведенное к стенке кабины (для машиниста — от себя), при котором муфта и тормоз включены, а рабочий орган опускается, сматывая канат с барабана и вращая его в обратном намотке направлении.
При переводе рычага управления 1 на себя из нейтрального положения вал рукоятки посредством рычажно-звеньевого механизма поворачивает валик управления, а вместе с ним и рычаг-копир 10. Рычаг-копир 10 при этом посредством тяги поворачивает водило 13 и перемещает бугель, включая фрикционную муфту. Одновременно верхний конец рычага 10 смещается внутрь и его впадина отжимает ролик своим скосом вверх, поднимая тем самым рычаг тормоза 9. При этом тяга 8 растягивает пружину, а поводок 6 отводит посредством серег подвижной конец ленты от шкива, растормаживая его и освобождая барабан для вращения и намотки каната.
При переводе рычага управления 1 от себя (в нейтральное положение) валик управления поворачивается в противоположном направлении и посредством рычага 10, тяги и водила 13 отводит бугель, включая муфту и прекращая намотку каната. Одновременно впадина рычага 10 подходит под ролик и рычаг тормоза 9 под действием пружины 11 опускается, затягивая ленту на шкиве при помощи поводка 6 и серег. Барабан затормаживается, и подъём рабочего органа останавливается.
При дальнейшем перемещении рычага управления от себя (из нейтрального положения) валик управления продолжает поворот в противоположном направлении и посредством рычага 10, тяги и водила 13 еще больше отводит бугель в сторону выключения муфты, увеличивая тем самым зазоры между ее фрикционными элементами. Одновременно противоположный скос впадины рычага 10 отжимает ролик тормоза и поднимает рычаг тормоза 9, растягивая пружину 77 и отводя подвижной конец ленты от тормозного шкива. Барабан при этом освобождается и под действием опускающегося рабочего органа вращается в направлении сматывания каната. При возвращении рычага управления в нейтральное положение шкив барабана затормаживается лентой, вращение барабана и опускание рабочего органа прекращаются.
В табл. 2.1 приведены основные данные о приводных тракторных фрикционных лебёдках, устанавливаемых на дорожно-строительных машинах.
Таблица 2.1
| Показатели | Однобарабанные лебёдки | Двухбарабанная лебёдка | |
| ДЗ-7Б (Д-269Б) | ДЗ-21А (Д-499Б) | ДЗ-10А (Д-32 3А) | |
| Тип лебёдки | Фрикционно-конусная с ленточным тормозом | ||
| Привод лебёдки | От вала отбора мощности базовой машины (трактора) | ||
| Число рабочих барабанов лебёдки | 1 | 1 | 2 |
| Частота вращения рабочего барабана, об /мин | 138 | 106 | 88 |
| Основные размеры рабочего барабана: | |||
| диаметр/длина, мм | 216/96 | 282/120 | 282/120 |
| Канатоёмкость барабана, м | 40 | 27 | 27 |
| Число слоев намотки каната | 5 | 3 | 3 |
| Диаметр каната, мм | 12 | 12 | 12 |
| Скорость наматывания каната, м/с | |||
| первого слоя | 1,73 | 1,64 | 1,35 |
| последнего слоя | 2,66 | 2,1 | 1,80 |
| Передаточное число редуктора | 7,25 | 9,85 | 11,93 |
| Тяговое усилие, кН: | |||
| на первом слое каната | 23 | 20 | 20 |
| на последнем слое каната | 14 | 17 | 17 |
| Габаритные размеры лебёдки, мм: | |||
| длина | 707 | 700 | 750 |
| ширина | 660 | 900 | 1090 |
| высота | 710 | 620 | 1050 |
| Масса лебёдки, кг | 350 | 400 | 750 |