CN100375711C - 双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构 - Google Patents

双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构，包括：电机、减速器及其高速制动器、卷筒及其卷筒制动器；其特点是：至少设置一电机；连接在电机输出端的减速器是行星差动减速器，它有多个高速输入轴、低速输出轴和差动出轴；高速输入轴与电机输出轴连接，高速输入轴上至少设置一高速制动器；四低速输出轴上连接四个双出绳卷筒；各卷筒上至少设置一卷筒制动器；还包括差动轴制动器，它由设置在两差动出轴上的至少两差动轴制动器组成；通过两差动轴制动器控制行星差动减速器的两差动出轴转动，达到对行星差动减速器的动力分配，实现双吊具同步或单吊具作业，从而满足装卸需求并使集装箱起重机装卸效率提高60%以上，因此极为实用。

Description

双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构
技术领域
本发明涉及一种起重机的起升机构，尤其涉及一种双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构。
背景技术
随着集装箱运输的快速发展，运输船舶趋向大型化和高速化，从而要求码头配置能适合快速发展的船舶运输行业的需求，设置具有更高效率的岸边集装箱起重机。
目前现有技术起重机的主起升机构只具有负责一个吊具的起升和下降工作，因此一次只能吊一个40英尺的集装箱、或2个20英尺的集装箱，不仅生产效率受到限制，并且不能满足市场的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构，它能使一套电机和减速器的起升机构一次可以吊起2个40或45英尺箱(或4个20英尺集装箱)，并且不仅能实现双吊具的同步作业和单吊具作业，同时能提高60％以上装卸效率，从而能适应日趋发展的船舶运输行业对装卸效率的需求。
本发明的目的是这样实现的：
一种双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构，包括：电机、设置在电机输出轴的减速器，连接在电机输出轴的减速器、设置在减速器输入端的高速制动器、连接在减速器输出端的多个双出绳卷筒、分别与各双出绳卷筒连接的多个卷筒制动器；
其特点是：
所述的电机至少设置一个；
所述的连接在电机的输出端的减速器采用的是一行星差动减速器；该行星差动减速器具有多个低速输出轴、高速输入轴和控制动力分配的差动出轴；
所述的电机输出轴与行星差动减速器高速输入轴连接，在行星差动减速器高速输入轴上至少设置一个高速制动器；
所述的各双出绳卷筒连接在行星差动减速器低速输出轴上，在各双出绳卷筒上至少设置一个卷筒制动器；
还包括：控制行星差动减速器动力分配的差动轴制动器，它连接设置在行星差动减速器的差动出轴上。
在上述的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构中，其中，所述的设置在电机的输出端的行星差动减速器前后分别具有陆侧输出和海侧输出；
所述的陆侧输出具有两个低速输出轴，两个低速输出轴分别与陆侧的两个双出绳卷筒连接，两个双出绳卷筒共有四根出绳，它们共同连接一个吊具；
所述的海侧输出具有两个低速输出轴，两个低速输出轴分别与海侧的两个双出绳卷筒连接，两个双出绳卷筒共有四根出绳，它们共同连接另一个吊具。
在上述的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构中，其中，所述的电机设置为两个，即第一电机和第二电机；其中，
第一电机的输出轴与行星差动减速器的一高速输入轴连接，在该行星差动减速器的高速输入轴上设置两个高速制动器；
第二电机的输出轴与行星差动减速器的另一高速输入轴连接；在该行星差动减速器的高速输入轴上设置两个高速制动器。
在上述的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构中，其中，所述的电机设置为一个电机，该电机的输出轴与行星差动减速器的一高速输入轴连接；在该行星差动减速器的高速输入轴上设置两个高速制动器。
在上述的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构中，其中，所述的陆侧的两个双出绳卷筒上分别设置两个卷筒制动器；所述的海侧的两个双出绳卷筒上分别设置两个卷筒制动器。
在上述的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构中，其中，所述的差动轴制动器具有两个控制行星差动减速器的动力分配的第一差动轴制动器和第二差动轴制动器，两差动轴制动器分别连接设置在行星差动减速器的两差动出轴上。
本发明双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1.本发明由于采用具有两侧输出的行星差动减速器替代现有技术的减速器，即用一套电机和减速器连接两套起升机构，通过行星差动减速器将动力按实际外载扭矩自动分配自各卷筒上，从而可实现双吊具的同步作业，即一次吊起2个40或45英尺箱(或4个20英尺集装箱)，使岸边集装箱起重机的装卸效率提高60％以上；
2.本发明由于采用一行星差动减速器和设置在行星差动减速器上的两个差动轴制动器，通过两差动轴制动器的对差动出轴的控制，可以实现双吊具同步作业或单吊具工作的状态以满足装卸的需求；如，
若将所有的差动轴制动器制动、所有的卷筒制动器打开，动力按实际外载扭矩自动分配至各卷筒上，从而实现双吊具的同步作业；
若将一个差动轴制动器制动且另一个差动轴制动器打开，被制动的差动轴制动器限制行星差动减速器相应差动出轴的转动，扭矩就传递到相应一侧的卷筒上，而被打开的差动出轴由于不受约束，扭矩就传递不到另一侧的卷筒，由此可实现单吊具作业；
3.本发明由于采用一套行星差动减速器驱动两套起升机构，不仅减少电机、驱动器(减速器)等设备，使之结构简单重量轻，并且维修简单。
附图说明
通过以下对本发明双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构的若干实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：
图1是本发明双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构第一实施例具有两个电机的起重机起升机构的结构示意图；
图2是本发明双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构第二实施例具有一个电机的起重机起升机构的结构示意图。
具体实施方式
请参见图1和图2所示，它们是本发明双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构的结构示意图。本发明起升机构包括：电机10、与电机10连接的减速器20、设置在减速器20输入端的高速制动器11、连接在减速器20输出端的多个双出绳卷筒30、设置在各双出绳卷筒30上的多个卷筒制动器40、以及连接在减速器20上的用以控制减速器20动力分配的差动轴制动器50。
电机10可根据电机功率的情况设置一个电机或两个电机；本发明中，设置在电机10输出端的减速器20采用的是一行星差动减速器，该行星差动减速器20具有多个低速输出轴、高速输入轴和控制动力分配的差动出轴；所述的电机10输出轴与行星差动减速器20的高速输入轴连接，在行星差动减速器20的高速输入轴上至少设置一个高速制动器11；所述的各双出绳卷筒30分别连接在行星差动减速器20的各低速输出轴上，在各双出绳卷筒30上至少设置一个卷筒制动器40；差动轴制动器50用以控制行星差动减速器20的动力分配，为了达到分别对陆侧吊具和海侧吊具的控制，差动轴制动器50具有第一差动轴制动器51和第二差动轴制动器52，两差动轴制动器51和52分别连接在行星差动减速器20的两个行星轮系的差动出轴上；通过两差动轴制动器51和52控制行星差动减速器20两行星轮系的差动出轴的转动，既可以控制陆侧双出绳卷筒和海侧双出绳卷筒同时转动，也可以控制陆侧双出绳卷筒或海侧双出绳卷筒分别独立转动，从而使之达到既可以同时实现陆侧吊具和海侧吊具的同步控制，也可达到分别对陆侧吊具和海侧吊具的独立控制。
请参见图1所示，图1是本发明双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构第一实施例，即具有两个电机的起重机起升机构的结构示意图。在本实施例中，本发明起重机起升机构由电机10、减速器20、多个双出绳卷筒30、多个卷筒制动器40和差动轴制动器50组成。
在本实施例中，电机10设置为两个，即第一电机11和第二电机12。设置在电机10输出端的行星差动减速器20具有多个高速输入轴、低速输出轴和控制动力分配的差动出轴。
在所述的行星差动减速器20的两个高速输入轴中，第一电机11的输出轴与行星差动减速器20的一高速输入轴23连接，在该高速输入轴23上设置两个高速制动器111与112；第二电机12的输出轴与行星差动减速器20的另一高速输入轴24连接，在该高速输入轴24上设置两个高速制动器121与122。
所述的行星差动减速器20前后设有分别具有多个低速输出轴的陆侧输出21和海侧输出22，各低速输出轴用以驱动卷筒的转动。在本实施例中，陆侧输出21具有两个低速输出轴211和212，它们分别与陆侧的两个双出绳卷筒31和32连接，陆侧两个双出绳卷筒31和32共有四根出绳，它们共同连接一个吊具；海侧输出22具有两个低速输出轴221和222，它们分别与海侧的两个双出绳卷筒33和34连接，海侧两个双出绳卷筒33和34共有四根出绳，它们共同连接另一个吊具。陆侧两个双出绳卷筒31与32通过行星差动减速器20陆侧两个低速输出轴211与212的转动而随之转动；海侧两个双出绳卷筒33和34通过行星差动减速器20海侧两个低速输出轴221和222的转动而随之转动。
在上述的各双出绳卷筒30上分别设置了控制双出绳卷筒30转动的卷筒制动器40，为了实现陆侧、海侧的两个吊具的应急制动和由两个吊具同时起升、下降转换为一个吊具起升、下降时使用，在本发明中双出绳卷筒30上分别设置两个卷筒制动器40，即，陆侧的两个双出绳卷筒31和32上分别设置两个卷筒制动器41和42；海侧的两个双出绳卷筒33和34上分别设置两个卷筒制动器43和44。
所述的差动轴制动器50设置在行星差动减速器20的差动出轴上，用以控制行星差动减速器20的动力分配。在本实施例中，所述的控制减速的差动轴制动器50具有两个控制行星机构动力分配的第一差动轴制动器51和第二差动轴制动器52，两行星机构差动轴制动器51和52连接设置在行星差动减速器20的两个制动器差动出轴上，以此控制陆侧和海侧各双出绳卷筒的工作状态；其中，第一差动轴制动器51与行星差动减速器20中的一差动出轴连接，该差动出轴与用以控制一侧的两双出绳卷筒31和32的工作状态；第二差动轴制动器52与行星差动减速器20中的另一差动出轴连接，该差动出轴与用以控制另一侧的两双出绳卷筒33和34的工作状态。
上述控制行星差动减速器的差动轴制动器制50的控制原理是：
若两差动轴制动器51和52全部制动，所有高速轴制动器11和卷筒制动器40打开，动力自动按外载扭矩分配到相应海侧卷筒、陆侧卷筒；
若两行星机构差动轴制动器51和52中一个差动轴制动器打开、另一个差动轴制动器制动，则动力集中传递给卷筒制动器打开的卷筒，此时另一侧的卷筒制动器闭合的卷筒没有获得电机的扭矩；
反之，若两个差动轴制动器的制动和打开调换，则动力集中传递给另一侧已打开使卷筒制动器的卷筒，而相对另一侧的卷筒制动器闭合的卷筒制动没有获得电机的扭矩。
请结合图1参见图2所示，图2是本发明双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构第二实施例具有一个电机的起重机起升机构的结构示意图。在本实施例中，起重机起升机构由电机10、减速器20、多个双出绳卷筒30、多个卷筒制动器40和差动轴制动器50组成。
本实施例与第一实施例不同的是，当电机10的功率足够大时，电机10可以设置一个电机11；此时电机11的输出轴与行星差动减速器20中的一高速输入轴23连接，在该高速输入轴23上设置两个高速制动器111与112。
请参见图1和图2所示，本发明是如何实现双吊具既可以同步作业又可以使任何一侧的单吊具作业。
本发明中的两行星机构第一、第二差动轴制动器51和52通过控制行星差动减速器20两行星轮系的差动出轴的转动，以控制陆侧的卷筒、海侧的卷筒的同时转动，也可控制陆侧的卷筒、海侧的卷筒分别独立转动，达到同时实现陆侧吊具和海侧吊具的同步控制，也可达到分别对陆侧吊具和海侧吊具的控制。
当需要双吊具同时作业时：
差动轴制动器51和52全部制动、所有高速轴制动器111、112和卷筒制动器40打开，电机11的功率通过行星差动减速器20低速输出轴同时输出至卷筒31、32，从而实现起重机可同时吊起双40(或45)英尺箱、或者一个40(或45)英尺箱加2个20英尺箱、或者4个20英尺箱作业；
当需要单侧吊具作业时：
差动轴制动器51和52中一个制动器打开、另一个制动器制动，则动力集中传递给卷筒制动器打开的卷筒，此时另一侧的卷筒制动器闭合的卷筒没有获得电机的扭矩。
综上所述，本发明由于采用具有海陆两侧输出的的行星差动减速器，即用一套电机和减速器连接两套起升机构，提高岸边集装箱起重机的装卸效率；同时由于采用一行星差动减速器和两个差动轴制动器，通过两差动轴制动器控制两差动出轴的转动，以控制每一卷筒的工作，从而可以实现双吊具同步作业或单吊具工作的状态，以满足装卸的需求；另外由于采用一套行星差动减速器驱动两套起升机构，不仅结构简单重量轻成本低，并且维修简单方便，因此极为实用。

Claims (6)

1.一种双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构，包括：电机(10)、连接在电机(10)输出轴的减速器(20)、设置在减速器(20)输入端的高速制动器(111)、连接在减速器(20)输出端的多个双出绳卷筒(30)、分别与各双出绳卷筒(30)连接的多个卷筒制动器(40)；
所述的电机(10)至少设置一个；
所述的连接在电机(10)的输出端的减速器(20)采用的是一行星差动减速器；该行星差动减速器(20)具有多个低速输出轴、高速输入轴和控制动力分配的差动出轴；
所述的电机(10)输出轴与行星差动减速器(20)高速输入轴连接，在行星差动减速器(20)高速输入轴上至少设置一个高速制动器(111)；
所述的各双出绳卷筒(30)连接在行星差动减速器(20)低速输出轴上，在各双出绳卷筒(30)上至少设置一个卷筒制动器(40)；
其特征在于，还包括：控制行星差动减速器(20)动力分配的差动轴制动器(50)，它连接设置在行星差动减速器(20)的差动出轴上。
2.如权利要求1所述的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构，其特征在于：
所述的设置在电机(10)的输出端的行星差动减速器(20)前后分别具有陆侧输出(21)和海侧输出(22)；
所述的陆侧输出(21)具有两个低速输出轴(211、212)，两个低速输出轴(211、212)分别与陆侧的两个双出绳卷筒(31、32)连接，两个双出绳卷筒(31、32)共有四根出绳，它们共同连接一个吊具；
所述的海侧输出(22)具有两个低速输出轴(221、222)，两个低速输出轴(221、222)分别与海侧的两个双出绳卷筒(33、34)连接，两个双出绳卷筒(33、34)共有四根出绳，它们共同连接另一个吊具。
3.如权利要求1所述的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构，其特征在于：所述的电机(10)设置为两个，即第一电机(11)和第二电机(12)；其中，
第一电机(11)的输出轴与行星差动减速器(20)的一高速输入轴(23)连接，在该行星差动减速器(20)的高速输入轴(23)上设置两个高速制动器(111、112)；
第二电机(12)的输出轴与行星差动减速器(20)的另一高速输入轴(24)连接；在该行星差动减速器(20)的高速输入轴(24)上设置两个高速制动器(121、122)。
4.如权利要求1所述的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构，其特征在于：所述的电机(10)设置为一个电机(11)，该电机(11)的输出轴与行星差动减速器(20)的一高速输入轴(23)连接；在该行星差动减速器(20)的高速输入轴(23)上设置两个高速制动器(111、112)。
5.如权利要求1或2所述的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构，其特征在于：所述的陆侧的两个双出绳卷筒(31、32)上分别设置两个卷筒制动器(41、42)；所述的海侧的两个双出绳卷筒(33、34)上分别设置两个卷筒制动器(43、44)。
6.如权利要求1所述的双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构，其特征在于：所述的差动轴制动器(50)具有两个控制行星差动减速器的动力分配的第一差动轴制动器(51)和第二差动轴制动器(52)，两差动轴制动器(51、52)分别连接设置在行星差动减速器(20)的两差动出轴上。
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