CN104925689A - 一种新型卷扬机构 - Google Patents

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张彭
董金梅
马腾飞
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Abstract

本发明公开了一种新型卷扬机构，该产品属于减速机制造领域；包括：花键套（1）、制动器（2）、行星齿轮减速机（3）、支架（4）、圆锥滚子轴承（5）、旋转密封（6）、卷筒（7）、输出法兰轴（8）、制动器油口（C），其特征在于：卷扬机构通过支架（4）固定在起重设备上，使用时高压油从制动器（C）孔输入，油压使制动器（2）打开，动力从花键套（1）传递给行星齿轮减速机（3），输出法兰轴（8）的一端与行星齿轮减速机（3）的用花键浮动连接，另一端用螺栓刚性连接在卷筒（7）上，卷筒（7）与其固联的输出法兰轴（8）通过两个圆锥滚子轴承（5）可靠的支撑在卷扬机构的壳体（324）上，旋转密封（6）用于防止卷扬机构内的润滑油漏出。

Description

一种新型卷扬机构
技术领域
本发明属于机械制造领域，尤其涉及一种新型的卷筒悬臂支承起升机构。
背景技术
卷扬机构又称卷扬减速机，是一种利用齿轮作速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构；卷扬机构的作用主要有：1.降速同时提高输出扭矩；2.减速同时降低了负载的惯量；因此卷扬机构一般是把电动机或其它高速运转的动力通过卷扬机构的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，有时会使用几对相同原理的齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。卷扬机构的应用范围相当广泛，在建筑用的重型起重机和汽车起重机等设备中是必不可少的，但随着我国经济运行进入常态化，工程起重设备开始进入到转型升级阶段，如港口、船用甲板、铁路起重设备等场合越来越多的需求体积更紧凑，承载力更大，便于狭窄空间布置，安装拆卸方便，便于维护的新型卷扬机构。本发明是一种新型的卷扬机构，即卷筒悬臂支承起升机构，其发明点在于该机构通过单支架只有一处进行支撑，其结构紧凑，受力合理，减速比大，承载能力强，可实现卷筒由一侧装入和拆卸，是一种用于空间紧凑要求单支架支撑的特种场合下的起升传动装置。
传统的卷扬机构如图2所示，由制动器1、左支承2、减速机3、双支架4、旋转密封5、轴承6、卷筒7、右轴承座8组成，卷筒7由双支架4通过两点简支梁结构进行支撑，其中左端通过左支承2、轴承6、旋转密封5组成轴向固定支撑，右端通过轴承座8进行径向辅助支撑。本发明是一种新型卷筒悬臂支承起升机构，对传统产品进行了改进，如图1所示，本发明将卷扬机构壳体和二级内齿轮及输出法兰的支撑座改为一整体结构，保证卷筒承受载荷时有足够的刚度；将卷筒悬臂支承的卷扬机构中的输出法兰轴一端与三级行星架用花键浮动连接，一端与执行件卷筒7由螺栓紧固连接，以降低因执行件卷筒7在启动和制动的瞬间给减速机传动元件带来的有害冲击；将卷筒悬臂支承的卷扬机构中的卷筒与输出法兰轴、两个圆锥滚子轴承、减速机壳体以及旋转密封形成卷筒旋转刚性支撑系统。革新后产品的优点是卷扬机构为单支架连接结构，但执行部件卷筒的旋转支撑系统仍保持了高刚度的要求。
发明内容：
本发明主要解决的问题是提供一种新型的卷扬机构，该机构为行星三级传动结构，产品具有力学模型好、工艺性好、机械效率高、单支撑等一系列优点，且加工生产使用通用设备，产品除了使用于汽车起重机外，也可作为配套部件用于挖掘、港口、船用甲板、铁路等行业的起重设备。
本发明采用的技术方案是：
一种新型卷扬机构，包括：花键套1、制动器2、行星齿轮减速机3、支架4、圆锥滚子轴承5、旋转密封6、卷筒7、输出法兰轴8、制动器油口C，其特征在于：卷扬机构通过支架4固定在起重设备上，使用时高压油从制动器C孔输入，油压使制动器2打开，动力从花键套1传递给行星齿轮减速机3，输出法兰轴8的一端与行星齿轮减速机3的用花键浮动连接，另一端用螺栓刚性连接在卷筒7上，卷筒7与其固联的输出法兰轴8通过两个圆锥滚子轴承5可靠的支撑在卷扬机构的壳体324上，旋转密封6用于防止卷扬机构内的润滑油漏出。
本发明的进一步技术方案是：
所述的行星齿轮减速机3包括一级行星齿轮机构31、二级行星齿轮机构32、三级行星齿轮机构33，所述的行星齿轮机构31、32、33为NGW型行星齿轮机构。
所述的一级行星齿轮机构31包括一级太阳轮311、一级行星轮312、一级行星架313、一级内齿圈314。
所述的二级行星齿轮机构32包括二级太阳轮321、二级行星轮322、二级行星架323、二级内齿圈324。
所述的三级行星齿轮机构33包括三级太阳轮331、三级行星轮332、三级行星架333、三级内齿圈324。（此处的二级内齿圈、三级内齿圈、输出法兰的支撑座、卷扬机构的壳体为一整体结构，附图标记为324。）
所述的一级行星齿轮机构31、二级行星齿轮机构32和三级行星齿轮机构33中的太阳轮、行星轮、行星架采用的原料为20CrMnTi钢，渗碳淬火处理；内齿圈的原料为42CrMo钢，氮化处理。
所述的行星轮、内齿圈的加工精度为 GB/T10095-2008  精度7级。
所述的支架4采用的原料为40CR钢，经调质处理。
本发明的有益效果是：提供了一种新型卷扬机构，该卷扬机构结构合理，和起重设备单支架连接，只有一处进行支撑，具有结构紧凑，受力合理，且使用三级行星机构，减速比大，承载能力强，可实现卷筒由一侧装入和拆卸，是一种用于空间紧凑要求单支架支撑的特种场合下的起升传动装置。
附图说明：
如图1为本发明的半剖面结构图。
如图2为传统的卷扬机构半剖面结构图。
具体实施方式
实施例：
下面结合附图进一步说明使用该新型卷扬机构最佳实施例的具体内容：
1. 将改卷扬机构单支撑安装在起重设备上，当高压油从制动器C孔输入，油压控制制动器2打开，动力从花键套1传递给行星齿轮减速机3的一级太阳轮311，一级太阳轮311的一端连接花键套1，另一端采用齿轮轴结构用以驱动一级行星轮312，三个一级行星轮均匀分布在一级行星架313上，一级行星轮312分别与一级太阳轮311和一级内齿轮314啮合，一级内齿轮314与制动器2壳体为一体；二级太阳轮321一端采用齿轮联轴器结构与一级行星架313浮动连接，另一端采用齿轮轴结构用以驱动二级行星轮322，三个二级行星轮均匀分布在二级行星架323上，二级行星轮322分别与二级太阳轮321和二级内齿轮324啮合，二级内齿轮与卷扬机构壳体为一体；三级太阳轮331一端采用齿轮联轴器结构与二级行星架323浮动连接，另一端采用齿轮轴结构用以驱动三级行星轮332，五个三级行星轮均匀分布在三级行星架333上，三级行星轮332分别与三级太阳轮331和二级内齿轮324啮合；输出法兰轴8一端与三级行星架333用花键浮动连接，另一端用螺栓刚性连接在卷筒7上，用以驱动执行件卷筒7旋转，卷筒7与其固联的输出法兰轴8通过两个圆锥滚子轴承5可靠的支撑在卷扬机构壳体324上。
本发明的革新点之一：卷扬机构的壳体、二级和三内齿轮324、输出法兰轴8的支撑座为一整体结构，保证卷筒7承受载荷时有足够的刚度。
本发明的革新点之二：卷扬机构中的输出法兰轴8一端与三级行星架333用花键浮动连接，另一端与执行件卷筒7由螺栓紧固连接，以降低因执行件卷筒7在启动和制动的瞬间给减速机传动元件带来的有害冲击。
本发明的革新点之三：所述的卷扬机构中的卷筒7与输出法兰轴8、两个圆锥滚子轴承5、输出法兰的支撑座324以及旋转密封6形成卷筒旋转刚性支撑系统，其优点是虽然卷扬机构为单支架连接结构，但执行部件卷筒的旋转支撑系统仍保持了高刚度的要求。
当然，本发明还有其它的实施方式，在不离开本发明的精神背景下所做的任何技术、原理和工艺的改进，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型卷扬机构，包括：花键套（1）、制动器（2）、行星齿轮减速机（3）、支架（4）、圆锥滚子轴承（5）、旋转密封（6）、卷筒（7）、输出法兰轴（8）、制动器油口（C），其特征在于：卷扬机构通过支架（4）固定在起重设备上，使用时高压油从制动器（C）孔输入，油压使制动器（2）打开，动力从花键套（1）传递给行星齿轮减速机（3），输出法兰轴（8）的一端与行星齿轮减速机（3）的用花键浮动连接，另一端用螺栓刚性连接在卷筒（7）上，卷筒（7）与其固联的输出法兰轴（8）通过两个圆锥滚子轴承（5）可靠的支撑在卷扬机构的壳体（324）上，旋转密封（6）用于防止卷扬机构内的润滑油漏出。
2.根据权利要求1所述的一种新型卷扬机构，其特征在于：所述的行星齿轮减速机（3）包括一级行星齿轮机构（31）、二级行星齿轮机构（32）、三级行星齿轮机构33），所述的行星齿轮机构（31）、（32）、（33）为NGW型行星齿轮机构。
3.根据权利要求2所述的一种新型卷扬机构，其特征在于：所述的一级行星齿轮机构（31）包括一级太阳轮（311）、一级行星轮（312）、一级行星架（313）、一级内齿圈（314）。
4.根据权利要求2所述的一种新型卷扬机构，其特征在于：所述的二级行星齿轮机构（32）包括二级太阳轮（321）、二级行星轮（322）、二级行星架（323）、二级内齿圈（324）。
5.根据权利要求2所述的一种新型卷扬机构，其特征在于：所述的三级行星齿轮机构（33）包括三级太阳轮（331）、三级行星轮（332）、三级行星架（333）、三级内齿圈（324）。
6.根据权利要求3-5所述的一种新型卷扬机构，其特征在于：所述的一级行星齿轮机构（31）、二级行星齿轮机构（32）和三级行星齿轮机构（33）中的太阳轮、行星轮、行星架采用的原料为20CrMnTi钢，渗碳淬火处理；内齿圈的原料为42CrMo钢，氮化处理。
7.根据权利要求6所述的一种新型卷扬机构，其特征在于：所述的行星轮、内齿圈的加工精度为 GB/T10095-2008  精度7级。
8.根据权利要求1所述的一种新型卷扬机构，其特征在于：所述的支架（4）采用的原料为40CR钢，经调质处理。
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