CN107161853A - 大车行走机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大车行走机构，包括车架以及多个车轮，其特征在于：所述车架与对应的每个所述车轮之间均铰接有车轮架，所述车轮的中心与对应的所述车架上的铰接点之间存在竖直方向上的偏离，相邻两个所述车轮架之间通过平衡连杆连接。本发明最大限度減轻了大车机构的自重并降低了高度，进一步提高运行稳定性和驱动能力。
Description
技术领域
本发明属于重型起重机械技术领域，涉及一种大车行走机构。
背景技术
目前，现代的自动化集装箱码头，水平运输车辆(多为自动导引小车)不能进入集装箱堆场区作业，这直接影响了堆场效率，进而如何设计出更加高效、稳定可靠的集装箱堆场设备，对提高码头堆场效率，发展集装箱自动化码头具有重大的工程意义。为此，轨道式集装箱起重机应运而生。
然而，该起重机作为在集装箱堆场区内承担搬运和装卸主力，必须要求在箱区内高速往返行驶才能提高效率，现有传统的大车行走机构已经不能很好的满足运行要求。例如，自重约300至400吨的大车行走机构，另加载荷40吨，频繁启动或制动，其线速度要达到约240至300m/min，方能满足堆场内装卸工作高生产率的要求。
同时，在起重机设计过程中，大车高度的增加对整机工作稳定性和承受载荷的能力提出了更高的要求，且质量的增加也会对大车驱动能力和零部件的寿命产生不利影响。
因此，在设计轨道式起重机的大车行走机构时，不仅需要最大限度減轻自重、降低高度以减小整机启制动惯性载荷，提高运行稳定性外，还必须采用全轮驱动，充份利用车轮与轨道的粘滞力，以提高起重机的驱动能力。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种大车行走机构，以最大限度減轻大车机构的自重并降低高度，进一步提高运行稳定性和驱动能力。
为实现上述目的，本发明的解决方案是：提供一种大车行走机构，包括车架以及多个车轮，所述车架与对应的每个所述车轮之间均铰接有车轮架，所述车轮的中心与对应的所述车架上的铰接点之间存在竖直方向上的偏离，相邻两个所述车轮架之间通过平衡连杆连接。
优选地，所述车轮架包括分别位于上下两端以及中部位置的至少三个铰接点，所述车轮架的上端铰接点临近于所述车轮的外缘并连接于所述车架，所述车轮架的中部铰接点与所述车轮的车轴连接，所述平衡连杆连接于相邻两个所述车轮架的下端铰接点。
优选地，同一个平衡连杆相连的相邻两个所述车轮的旋转趋势相反且力臂相等。
优选地，同一个所述车架下分别于两端以及中部位置间隔设有三个所述车轮，位于所述车架其中一端的所述车轮架仅有一个铰接点并直接与该位置的所述车轮铰接，另外两个位置上的所述车轮上所连接的所述车轮架均具有三个铰接点。
优选地，同一个所述车架下分别均匀设有四个所述车轮，每个所述车轮上所连接的所述车轮架均具有三个铰接点，四个所述车轮通过所述平衡连杆两两相连。
优选地，所述车架的上方铰接连接于起重机支腿，所述车轮为主动轮。
优选地，每个所述车轮均设有对应的驱动单元，所述驱动单元安装于所述车轮相对于所述平衡连杆的背侧。
优选地，所述驱动单元包括驱动电机、制动盘、减速器以及刚性防扭转装置，所述减速器安装于所述车轮的车轴上，所述驱动电机安装于所述减速器的一端，所述驱动电机通过所述减速器减速并驱动所述车轮，所述制动盘安装于所述减速器的输出轴反侧以供减速制动，所述刚性防扭转装置安装于所述减速器的输出轴一侧。
本发明大车行走机构的有益效果包括：
1)低了大车机构设计高度，减轻机构质量，增强整机稳定性；即利用连杆平衡机构替代传统的平衡梁结构实现整体构型上的优化；
2)各车轮均可作为主动轮，提高驱动能力，即利用铰点代替传统的曲轴偏离装置，克服了传统结构中电机安装空间有限的缺点；
3)传动平稳；铰点均使用滚动轴承，避免了传统设计中滑动轴承反应灵敏度差的缺陷；
4)简化构造，降低成本；将偏离铰点抬起以避开车轮中心铰点，避免传统设计中使用大直径轴承的缺点。
附图说明
图1为本发明大车行走机构中第一实施例的整体结构示意图；
图2为对应于图1中驱动单元的结构示意图；
图3为本发明大车行走机构中第二实施例的整体结构示意图。
图中标号：
1--轨道式集装箱龙门起重机支腿；2--中间车轮架；3--车架；4--右端车轮架；5--左侧车轮；6--中间车轮；7--平衡连杆；8--右侧车轮；9--刚性防扭转装置；10--驱动电动机；11--制动盘；12--立式减速器。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明进一步加以说明。
实施例一：
结合图1和图2所示，本发明首先提供了一种基于平衡连杆的大车行走机构，主要包括：车轮、连杆、车轮架、车架和驱动装置等。其中，具体包括：轨道式集装箱龙门起重机支腿1、中间右端车轮架、车架3、右端车轮架4、左侧车轮5、中间车轮6、平衡连杆7、右侧车轮8、刚性防扭转装置9、驱动电动机10、制动盘11以及立式减速器12。
在本实施例中，三轮车行走机构采用连杆平衡机构实现了三车轮均匀受力，且车轮均为主动轮。具体地：
如图1所示，车架3是刚性梁，车架3底面的中间和右侧两个铰接点与车轮架3、车轮架4相连，另一个左侧铰接点与左侧车轮5直接相连，而车架3上方的铰接点与起重机支腿1相连以供支撑。
中间车轮架2具有三个铰接点，用于分别与车架3、中间车轮6和平衡连杆7相连；右端车轮架4也具有三个铰接点，用于分别与车架3、右侧车轮8和平衡连杆7相连；平衡连杆7置于中间车轮架6和右端车轮架8之间。采用平衡连杆7的目的在于保持车轮承载压力一致，若不存在该连杆7，则会产生受力不均的情况，影响大车结构的寿命。
从技术原理上，由于中间车轮6、右侧车轮8的中心与相应车轮架上的铰点间在竖直方向上存在偏离，从而使这两个车轮存在绕相应车轮架的铰接点旋转的趋势，而平衡连杆7相连的中间车轮6和右侧车轮8旋转趋势相反，并且，由平衡连杆7(二力杆)对各轮的制约力相等及所有对应力臂均相等。因此，中间车轮6和右侧车轮8受到的轨道支反力相同，再根据整体受力平衡，容易得到左侧车轮5、中间车轮6和右侧车轮8的轮压相同，这样就达到了轮压均载的设计目的。
同时，本发明三轮车行走机构的左侧车轮、中间车轮和右侧车轮均作为主动轮。
更进一步地，在上述的车轮中，每一个车轮都有对应的驱动装置，这样保证了每个车轮都是驱动轮，提高大车机构的驱动能力。
如图2所示，驱动装置安装在平衡连杆7背侧，驱动电机10经过立式减速器12减速后，从而驱动车轮转动；制动盘11安装在立式减速器12输出轴反侧，用于减速制动，9为刚性防扭转装置，用于防止结构受到破坏。大车车轮均为主动轮，克服了传统大车机构驱动能力不强的缺点，有利于提高轨道式起重机工作效率。
实施例二：
在实施例一的基础上，本发明还可以基于连杆平衡机构原理设计出四轮大车机构等，图3所示，即为基于连杆平衡机构的新型四轮车行走机构。其中，左右各采用了二轮连杆平衡机构，同样能够达到了轮压均载和全轮驱动的设计目的。两对车轮99两两相连，相临两个车轮99之间通过一个平衡连杆77连接。
完成上述实施过程后，应能体现出本发明以下特点：
本发明利用连杆平衡机构替代传统的平衡梁结构实现大车整体构型上的优化，以此，低了大车机构设计高度，减轻机构质量，增强整机稳定性。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种大车行走机构，包括车架以及多个车轮，其特征在于：所述车架与对应的每个所述车轮之间均铰接有车轮架，所述车轮的中心与对应的所述车架上的铰接点之间存在竖直方向上的偏离，相邻两个所述车轮架之间通过平衡连杆连接。
2.根据权利要求1所述的大车行走机构，其特征在于：所述车轮架包括分别位于上下两端以及中部位置的至少三个铰接点，所述车轮架的上端铰接点临近于所述车轮的外缘并连接于所述车架，所述车轮架的中部铰接点与所述车轮的车轴连接，所述平衡连杆连接于相邻两个所述车轮架的下端铰接点。
3.根据权利要求2所述的大车行走机构，其特征在于：同一个平衡连杆相连的相邻两个所述车轮的旋转趋势相反且力臂相等。
4.根据权利要求3所述的大车行走机构，其特征在于：同一个所述车架下分别于两端以及中部位置间隔设有三个所述车轮，位于所述车架其中一端的所述车轮架仅有一个铰接点并直接与该位置的所述车轮铰接，另外两个位置上的所述车轮上所连接的所述车轮架均具有三个铰接点。
5.根据权利要求3所述的大车行走机构，其特征在于：同一个所述车架下分别均匀设有四个所述车轮，每个所述车轮上所连接的所述车轮架均具有三个铰接点，四个所述车轮通过所述平衡连杆两两相连。
6.根据权利要求1至5任一所述的大车行走机构，其特征在于：所述车架的上方铰接连接于起重机支腿，所述车轮为主动轮。
7.根据权利要求1至5任一所述的大车行走机构，其特征在于：每个所述车轮均设有对应的驱动单元，所述驱动单元安装于所述车轮相对于所述平衡连杆的背侧。
8.根据权利要求7所述的大车行走机构，其特征在于：所述驱动单元包括驱动电机、制动盘、减速器以及刚性防扭转装置，所述减速器安装于所述车轮的车轴上，所述驱动电机安装于所述减速器的一端，所述驱动电机通过所述减速器减速并驱动所述车轮，所述制动盘安装于所述减速器的输出轴反侧以供减速制动，所述刚性防扭转装置安装于所述减速器的输出轴一侧。
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