CN102398869A - 起重机的起升系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种起重机的起升系统，用于起升或下降具有两个吊点的起吊物，所述起升系统包括第一传动机构和第二传动机构，所述第一传动机构和所述第二传动机构通过同步装置传动连接且具有相同的结构，每一传动机构包括：电机，倾翻电机，卷筒以及行星减速机，所述电机和倾翻电机分别传动连接所述行星减速机，并分别传输动力至所述行星减速机，所述行星减速机传动连接并传输动力至所述卷筒，所述卷筒具有绳索，所述绳索的一端固定于所述卷筒，另一端连接于所述起吊物的一个吊点。本发明可以实现当一套传动机构制动以后，另一套传动机构可以继续输出转速来实现起吊物的倾翻动作，同时增加了安全性并提高了传动系统的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种可应用于将大件起吊物吊至上限位置并实现倾翻的起重机的起升系统。
背景技术
起重机是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备。部分起重机在将具有两个吊点的起吊物垂直悬吊到高空后要执行倾翻动作，所以此类起重机的起升系统需要设置两套独立的“电机-减速机-卷筒”传动机构。每一套传动机构作用于起吊物的一个吊点。上升时，两套“电机-减速机-卷筒”的传动机构同步运转将起吊物吊至上极限位置，倾翻时，将其中一套传动机构通过制动器制动，然后另一套传动机构继续运转，提升或下降起吊物的其中一个吊点，以实现起吊物的倾翻。图1所示为现有的起重机的起升系统的俯视示意图。如图1所示，现有起重机的起升系统1包括相对设置的两套独立的传动机构10和20。传动机构10包括电机11、电机制动装置12、减速机13和卷筒14.传动机构20包括电机21、电机制动装置22、减速机23和卷筒24。卷筒14和24上分别卷绕有绳索，绳索的自由端连接于起吊物(图未示)的吊点。在起升系统1开始工作后，电机11和21输出动力，通过减速机13和23带动卷筒14和24转动，由绳索带动起吊物上升。当起吊物到达上极限位置时，将一套传动机构10或20制动，而另一套传动机构20或10继续上升或者下降来实现起吊物的倾翻。然而，若两套传动机构10、20是相互独立动作的，在起吊的过程中可能由于两个电机11、21的输出转速的不同步，两套传动机构10、20一个起升快而另一个相对起升慢，最终会造成起吊物在未到达上限位置时就发生倾翻事故。
现有技术通过加装电气检测开关来解决上述问题。检测开关可为编码器。通过编码器检测两个吊点各自的位移来实现同步上升或下降的电气控制。然而由于检测开关是电气装置，其易损坏而对传动系统产生严重的危害，这种方法不是完全可靠的。较为可靠的方法是通过机械装置使两套传动机构10、20的运行保持同步。如图1中所示，将一个同步装置连接于两个传动机构10、20的两个电机11、21的输出轴之间，该同步装置优选为万向轴30，这样两个电机11、21的输出转速的不同步就可以被万向轴30校正，从而达到传动机构同步运行，两个吊点起升下降保持同步的目的，机械的同步装置因为使用安全、寿命高，成为大多数传动机构更好的选择对象。然而，在装设了万向轴30的起升系统1中，如果其中一个电机11或21被制动，另一个电机21或11也会被强行制动，当起吊物到了上极限位置后，无法使一套传动机构制动，而另一套传动机构继续上升或下降来实现倾翻动作。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中当起吊物到了上极限位置后，无法使一套传动机构制动，而另一套传动机构继续上升或下降来实现倾翻动作的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种起重机的起升系统，用于起升或下降具有两个吊点的起吊物，起升系统包括第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构和第二传动机构通过同步装置传动连接且具有相同的结构，每一传动机构包括：电机，用于制动电机的电机制动装置，倾翻电机，用于制动倾翻电机的倾翻电机制动装置，卷筒以及行星减速机，所述行星减速机包括行星包和一级齿轮轴，所述行星包包括太阳轮、行星轮、行星支架、连接于所述行星支架上的传动齿轮、与所述行星轮和所述一级齿轮轴上的齿轮分别啮合的齿圈以及齿圈支架，所述齿圈同时具有内齿和外齿。所述太阳轮固定在所述行星包的主轴上，所述电机传动连接于所述主轴，通过所述太阳轮、所述行星轮、所述行星支架和所述传动齿轮将动力传递至所述卷筒，所述倾翻电机传动连接于行星减速机的所述一级齿轮轴，通过所述一级齿轮轴的所述齿轮、所述齿圈、所述行星轮、所述行星支架和所述传动齿轮将动力传递至所述卷筒，所述卷筒具有绳索，所述绳索的一端固定于所述卷筒，另一端连接于所述起吊物的一个吊点。
在本发明一实施例中，所述行星支架具有空心轴，所述主轴从所述空心轴伸出，所述传动齿轮固定于所述空心轴上。
在本发明一实施例中，所述电机制动装置设置于所述电机和所述行星减速机之间，所述倾翻电机制动装置设置于所述倾翻电机和所述行星减速机之间。
在本发明一实施例中，每一所述传动机构还包括连接于所述行星减速机的事故电机及设置于所述行星减速机和所述事故电机之间的离合器，所述离合器在所述倾翻电机发生故障时将所述事故电机连接到所述行星减速机以替代所述倾翻电机工作。
在本发明一实施例中，所述同步装置为万向轴。
本发明具有如下优点：1，在实现同步上升下降的前提下，本发明能够实现当一套传动机构制动以后，另一套传动机构仍可以继续输出动力来实现起吊物的倾翻动作；2，本发明充分考虑了行星减速机的传动特点，实现了起升系统的动作要求，并且考虑了事故状态，在电机11或21发生故障时可实现起升系统至少一个循环的工作，而当倾翻电机15a或25a发生故障时，通过离合器16b或者26b将事故电机16a或26a与行星减速机18或28传动连接来实现长期稳定的倾翻动作，避免了事故的发生，增加了安全性，提高了传动系统的寿命。
附图说明
图1所示为现有的起重机的起升系统的俯视示意图；
图2所示为本发明起重机的起升系统一优选实施例的俯视示意图；
图3所示为本发明起升系统中行星包内部的传动示意图。
具体实施方式
请参考图2，其为本发明起重机的起升系统一优选实施例的俯视示意图。如图2所示，本发明起重机的起升系统2包括两套相互独立且相对设置的“电机-减速机-卷筒”传动机构100和200。传动机构100包括电机11，电机制动装置12，行星减速机18和传动连接于行星减速机18的卷筒14。此外传动机构100还包括倾翻电机15a和倾翻电机制动装置15b，行星减速机18是一种多级减速机，其中包括行星包17。传动机构200包括电机21，电机制动装置22，行星减速机28和传动连接于行星减速机28的卷筒24。此外传动机构200还包括倾翻电机25a和倾翻电机制动装置25b，行星减速机28是一种多级减速机，其中包括行星包27。卷筒14和24上分别卷绕有绳索，绳索的一端分别卷绕于卷筒14和24，另一端分别连接于起吊物(图未示)的两个吊点。当起吊物到达上极限位置时，将一套传动机构制动而另一套传动机构继续上升或者下降来实现起吊物的倾翻。
电机11、21的输出轴通过同步装置进行传动连接。电机11输出动力，经过行星减速机18带动卷筒14旋转，以实现起吊物的上升及下降。电机制动装置12设置于电机11和行星减速机18之间，用于制动该电机11。倾翻电机制动装置15b设置于倾翻电机15a和行星减速机18之间，倾翻电机制动装置15b用于制动该倾翻电机15a。电机21输出动力，经过行星减速机28带动卷筒24旋转，以实现起吊物的上升及下降。电机制动装置22设置于电机21和行星减速机28之间，用于制动该电机21。倾翻电机制动装置25b设置于倾翻电机25a和行星减速机28之间，倾翻电机制动装置25b用于制动该倾翻电机25a。
行星包17和27的结构相同，在此以行星包17为例说明。图3所示为本发明起升系统2中行星包17内部的传动示意图。如图3所示，行星包17包括装设在行星包的主轴171上的太阳轮173、行星轮174、支撑上述行星轮174的行星支架175和安装于行星支架175的传动齿轮179。行星轮174既可以绕着太阳轮公转，也可以围绕自身轴线自转。行星包17还包括与行星轮174啮合的齿圈176，以及支撑该齿圈176的齿圈支架178。齿圈176同时具有内齿和外齿，内齿啮合于行星轮174，外齿啮合于行星减速器18的一级齿轮轴172上的齿轮177，齿轮177随着一级齿轮轴172的转动而输出动力。齿圈支架178中心处具有直径大于主轴171的开孔178h，供所述主轴171穿过。行星支架175具有空心轴175h，主轴171从空心轴175h伸出，传动齿轮179固定于空心轴175h上。在本发明一实施例中，电机11连接于行星包17的主轴171，电机11输出动力，通过固定于主轴171上的太阳轮173传动到行星轮174，再通过与行星支架175连接的传动齿轮179以及与传动齿轮179传动相连的行星减速机18的其他传动部分而将动力传递到卷筒14，以实现卷筒14的转动。倾翻电机15a传动连接行星减速机18的一级齿轮轴172，倾翻电机15a输出的动力通过一级齿轮轴172上固定的齿轮177和与上述齿轮177啮合齿圈176传到行星轮174，再通过与行星支架175连接的传动齿轮179以及与传动齿轮179传动相连的行星减速机18的其他传动部分而将动力传递到卷筒14，以实现卷筒14的转动。行星包27的结构与行星包17相同，电机21传动连接于行星包27主轴，电机21输出动力，通过太阳轮273传递至行星轮274，再通过与行星支架275连接的传动齿轮279，以及与传动齿轮279传动连接的行星减速机28的其他传动部分而将动力传递到卷筒24，以实现卷筒24的转动。倾翻电机25a传动连接于行星减速机28的一级齿轮轴272，倾翻电机25a输出动力通过相互啮合的齿轮277和齿圈276传到行星轮274，再通过与行星支架275连接的传动齿轮279以及与传动齿轮279传动相连的行星减速机28的其他传动部分而将动力传递到卷筒24。根据上述内容可知，由于行星减速机的特性，电机11和15a可以分别输出动力到卷筒14，上述输出动力的动作是相互独立的。同样地，电机21和25a可以分别输出动力到卷筒24，上述输出动力的动作是相互独立的。
在工作中，倾翻电机15a和25a处于制动状态，电机11和21通过同步装置实现同步输出动力，在本实施例中，同步装置优选为万向轴30，然而本发明不以此为限。电机11和21将动力通过行星减速机18和28传递至卷筒14和24来实现两套传动机构同步地将起吊物提升至上极限位置。然后通过制动器12和22将电机11和21制动。之后，原本处于制动状态的倾翻电机15a和25a其中之一被解除制动，通过倾翻电机15a或25a将动力传递到卷筒14或24，从而实现任一侧传动机构的继续运行来实现起吊物的倾翻动作。
传动机构100还设置有事故电机16a，以及设置在事故电机16a和行星减速机18之间的离合器16b。事故电机16a优选为设置在倾翻电机15a相对于行星减速机18的另一侧，离合器16b可为自动或手动。在倾翻电机15a正常运转时，事故电机16a未与行星减速机18的一级齿轮轴172传动连接，并且此时事故电机16a处于制动状态。当倾翻电机15a发生故障时，事故电机16a通过离合器16b与行星减速机18的一级齿轮轴172传动连接，并解除制动，用以替代倾翻电机15a工作，来继续实现倾翻动作。同样地，传动机构200也设置有事故电机26a，以及设置在事故电机26a和行星减速机28之间的离合器26b。事故电机26a优选为设置在倾翻电机25a相对于行星减速机28的另一侧，离合器26b可为自动或手动。在倾翻电机25a正常运转时，事故电机26a未与行星减速机28的一级齿轮轴272传动连接，并且此时事故电机26a处于制动状态。当倾翻电机25a发生故障时，事故电机26a通过离合器26b与减速机28的一级齿轮轴传动连接，并解除制动，用以替代倾翻电机25a工作。而当电机11或21发生故障时，可以通过同步装置带动电机21或11实现至少一个循环的工作。此外，由于制动器和离合器都是本领域普通技术人员所熟知的技术，在此不再赘述。
本发明具有如下优点：1，在实现同步上升下降的前提下，本发明可以实现当一套传动机构制动以后，另一套传动机构可以继续输出转速来实现起吊物的倾翻动作。2，本发明充分考虑了行星减速机的传动特点，实现了起升系统的动作要求，并且考虑了事故状态，在电机11或21发生故障时可实现起升系统至少一个循环的工作，而当倾翻电机15a或25a发生故障时，通过离合器16b或者26b将事故电机16a或26a与行星减速机18或28传动连接来实现长期稳定的倾翻动作，避免了事故的发生，增加了安全性，提高了传动系统的寿命。
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种起重机的起升系统，用于起升或下降具有两个吊点的起吊物，所述起升系统包括第一传动机构(100)和第二传动机构(200)，所述第一传动机构(100)和所述第二传动机构(200)具有相同的结构，通过同步装置传动连接，其特征在于，每一所述传动机构(100，200)包括：电机(11，21)、用于制动电机(11，21)的电机制动装置(12，22)、倾翻电机(15a，25a)、用于制动倾翻电机(15a，25a)的倾翻电机制动装置(15b，25b)、卷筒(14，24)以及行星减速机(18，28)，所述行星减速机(18，28)包括行星包(17，27)和一级齿轮轴(172，272)，所述行星包(17，27)包括太阳轮(173，273)、行星轮(174，274)、行星支架(175，275)、固定于所述行星支架(175，275)上的传动齿轮(179，279)、与所述行星轮(174，274)和所述一级齿轮轴(172，272)的齿轮(177，277)分别啮合的具有内齿和外齿的齿圈(176，276)以及齿圈支架(178，278)，所述太阳轮(173，273)固定在所述行星包(17，27)的主轴(171，271)上，所述电机(11，21)传动连接于所述主轴(171，271)，通过所述太阳轮(173，273)、所述行星轮(174，274)、所述行星支架(175，275)和所述传动齿轮(179，279)将动力传递至所述卷筒(14，24)，所述倾翻电机(15a，25a)传动连接于所述行星减速机(18，28)的所述一级齿轮轴(172，272)，通过所述齿轮(177，277)、所述齿圈(176，276)、所述行星轮(174，274)、所述行星支架(175，275)和所述传动齿轮(179，279)将动力传递至所述卷筒(14，24)，所述卷筒(14，24)具有绳索，所述绳索的一端固定于所述卷筒(14，24)，另一端连接于所述起吊物的一个吊点。
2.如权利要求1所述的起重机的起升系统，其特征在于，所述行星支架(175，275)具有空心轴(175h，275h)，所述主轴(171，271)从所述空心轴(175h，275h)伸出，所述传动齿轮(179，279)固定于所述空心轴(175h，275h)上。
3.如权利要求1所述的起重机的起升系统，其特征在于，所述电机制动装置(12，22)设置于所述电机(11，21)和所述行星减速机(18，28)之间，所述倾翻电机制动装置(15b，25b)设置于所述倾翻电机(15a，25a)和所述行星减速机(18，28)之间。
4.如权利要求1所述的起重机的起升系统，其特征在于，每一所述传动机构(100，200)还包括连接于所述行星减速机(18，28)的事故电机(16a，26a)及设置于所述行星减速机(18，28)和所述事故电机(16a，26a)之间的离合器(16b，26b)，所述离合器(16b，26b)在所述倾翻电机(15a，25a)发生故障时将所述事故电机(16a，26a)传动连接到所述行星减速机(18，28)以替代所述倾翻电机(15a，25a)工作。
5.如权利要求1所述的起重机的起升系统，其特征在于，所述同步装置为万向轴(30)。
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