CN107128803A - 一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，包括轮胎吊主结构、连于轮胎吊主结构下方的车架结构及连于车架结构下方的行走轮，还包括减速单元、动力单元、制动单元和编码单元，减速单元设于行走轮的空心位置，用以驱动行走轮，动力单元设于车架结构与行走轮之间的空心位置，并与减速单元连接，用以带动减速单元的转动，制动单元设于动力单元上，用以实现行走轮的独立制动，编码单元设于制动单元上。本发明实现轮胎吊与大车驱动机构之间的一体化设计和安装，从而解决了现有链条传动结构的驱动机构存在的问题。

Description

一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构

技术领域

本发明涉及轮胎式集装箱起重机，更具体地说，涉及一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构。

背景技术

轮胎式集装箱起重机(一般简称为“轮胎吊”)是集装箱码头的主要工作设备，目前全球各个码头有上万台的轮胎吊在应用。现在常见传统的轮胎吊中大车驱动机构一般都是采用链条传动方法，如图1所示，主要包括起重机主结构1及连于起重机主结构1下方的车架结构2，车架结构2下方连有行走轮3，行走轮3上连有驱动链轮4，驱动链轮4通过驱动链条5与另一驱动链轮6传动连接，另一驱动链轮6上配有减速器7和大车电机8，大车电机8上再连有电机制动器9和电机编码器10，上述的这种链条传动结构具有很多的缺点，具体如下：

1.链条传动结构中各个部件较为分散，使得该结构松散，传动效率低；

2.轮胎吊在运行时，对链条传动结构的冲击震动大，使得精确定位困难；

3.对于链条传动结构的日常维护要求高，维护时，对周边环境容易造成污染。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，实现轮胎吊与大车驱动机构之间的一体化设计和安装，从而解决了现有链条传动结构的驱动机构存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，包括轮胎吊主结构、连于轮胎吊主结构下方的车架结构及连于车架结构下方的行走轮，还包括减速单元、动力单元、制动单元和编码单元，减速单元设于行走轮的空心位置，用以驱动行走轮，动力单元设于车架结构与行走轮之间的空心位置，并与减速单元连接，用以带动减速单元的转动，制动单元设于动力单元上，用以实现行走轮的独立制动，编码单元设于制动单元上，用于检测动力单元的运行速度。

所述的减速单元为行星减速器，嵌设于行走轮的空心位置。

所述的动力单元为永磁同步力矩电机，并通过电机轴和花键与行星减速器的轴相连接。

所述的制动单元为盘式电磁制动器，并与永磁同步力矩电机的连接轴相连。

所述的编码单元为电机编码器，设于盘式电磁制动器内部的空腔。

所述的行星减速器、永磁同步力矩电机、盘式电磁制动器和电机编码器呈同心位置设置。

在上述的技术方案中，本发明所提供的一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，还具有以下几点有益效果：

1.本发明取消了现有大车驱动机构中的链条和链轮，从而简化了大车驱动机构；

2.本发明的大车驱动机构不再需要安装在轮胎吊专用车架上，而是利用了轮胎本身的空间，可以直接嵌入安装在轮胎的空心位置，实现了轮胎吊整个大车驱动机构的独立性、紧凑性和轻量化；

3.本发明采用了行星轮减速器，用以增大轮胎转矩，并对电机速度进行减速使大车机构运行在额定所需要的速度。

4.本发明由于采用了永磁同步力矩电机代替了现有的交流异步电机，并用行星减速器代替了较低效的链条传动，使得整个大车驱动机构的运行效率获得提高；

5.现有的链条传动需要定期加注油脂润滑，容易对机器本身及周围环境带来污染，而本发明取消了链条传动，相应的污染源也随之得以消除，实现了免维护管理。

附图说明

图1是现有轮胎吊链条传动结构大车驱动机构的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明在轮胎吊上的安装位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图2和图3所示，本发明所提供的一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，包括轮胎吊主结构11、连于轮胎吊主结构11下方的车架结构12及连于车架结构12下方的行走轮13，上述为现有技术部分，在此就不再赘述。与现有技术不同的是，大车驱动机构100还包括减速单元14、动力单元15、制动单元16和编码单元17，减速单元14安装在行走轮13的空心位置，用以驱动行走轮13，动力单元15安装在车架结构12与行走轮13之间的空心位置，并与减速单元14连接，用以带动减速单元14的转动，制动单元16安装在动力单元15上，用以实现行走轮13的独立制动，编码单元17安装在制动单元16上，用于检测动力单元15的运行速度，当动力单元15开启转动时，通过电机轴、花键传递至减速单元14的输入轴，带动输出轴转动，从而驱动行走轮13，实现轮胎吊的行走。

较佳的，所述的减速单元14选用行星减速器，该类减速器体积小，且外形尺寸小于行走轮13内径，能安装在行走轮13的空心位置，实现嵌入式安装。

较佳的，所述的动力单元15选用永磁同步力矩电机，该电机外壳尺寸小于行走轮13内径，安装在车架结构12与行走轮13之间的空心位置，并通过电机轴、花键与行星减速器的轴相连接。

较佳的，所述的制动单元16选用盘式电磁制动器，并与永磁同步力矩电机一侧的连接轴相连，能够实现行走轮13的独立制动。

较佳的，所述的编码单元17选用电机编码器，安装在盘式电磁制动器内部的空腔处，从而不占用外部空间，该电机编码器用于检测上述永磁同步力矩电机的运行速度，该信号接入到电机驱动器用作电机速度控制。

较佳的，本发明中所述的行星减速器、永磁同步力矩电机、盘式电磁制动器和电机编码器呈同心位置设置，嵌入安装在行走轮13的空心位置。

本实施例中，永磁同步力矩电机的选择：额定功率为23KW，额定扭矩为220NM，最大扭转为460NM，额定转速为1000RPM，最高转速为1700RPM，风冷方式。电机外形尺寸为长300mm(带编码器时)，宽402mm，高480mm。

减速器采用行星减速器，二级减速，减速比90，采用全封闭箱体结构，减速器油润滑冷却，同时减速器的箱体外壳同车架刚性连接，实现轮胎吊整机结构同大车驱动机构的物理连接安装。

盘式电磁制动器选用弹簧压紧常闭式盘式电磁制动器，电动释放，额定制动力矩为320NM，最大外径302mm。

电机编码器选用重载型电机编码器，高电平12V输出，每转1024个脉冲输出。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，包括轮胎吊主结构、连于轮胎吊主结构下方的车架结构及连于车架结构下方的行走轮，其特征在于，还包括减速单元、动力单元、制动单元和编码单元，减速单元设于行走轮的空心位置，用以驱动行走轮，动力单元设于车架结构与行走轮之间的空心位置，并与减速单元连接，用以带动减速单元的转动，制动单元设于动力单元上，用以实现行走轮的独立制动，编码单元设于制动单元上,用于检测动力单元的运行速度。

2.如权利要求1所述的一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，其特征在于，所述的减速单元为行星减速器，嵌设于行走轮的空心位置。

3.如权利要求2所述的一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，其特征在于，所述的动力单元为永磁同步力矩电机，并通过电机轴和花键与行星减速器的轴相连接。

4.如权利要求3所述的一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，其特征在于，所述的制动单元为盘式电磁制动器，并与永磁同步力矩电机的连接轴相连。

5.如权利要求4所述的一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，其特征在于，所述的编码单元为电机编码器，设于盘式电磁制动器内部的空腔。

6.如权利要求5所述的一种用于轮胎式集装箱起重机的嵌入式大车驱动机构，其特征在于，所述的行星减速器、永磁同步力矩电机、盘式电磁制动器和电机编码器呈同心位置设置。