CN108046147A - 与卷筒一体化的起重机用减速箱 - Google Patents

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李荃
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Abstract

本发明公开一种与卷筒一体化的起重机用减速箱，包括箱体、行星轮系和驱动电机，所述的箱体包括支撑架、旋转支撑、内齿圈和端盖组成的密封腔室，密封腔室、驱动电机安装在支撑架上；密封腔室内的第一级和第二级行星轮系的行星架均安装在下一级太阳轮上，三个太阳轮的位置被限于支撑架和端盖之间，第三级行星架与支撑架固为一体；共用的内齿圈通过旋转支架支撑在行星轮系支撑架上；驱动电机的输出轴通过行星轮系的输入轴驱动第一级太阳轮轴，第一级行星架驱动第二级太阳轮轴，第二级行星架驱动第三级太阳轮轴，三级行星轮系的行星轮分别通过轴承安装在对应的行星架上，各级的行星轮与本级太阳轮啮合后，均与共用的内齿圈啮合。

Description

与卷筒一体化的起重机用减速箱
技术领域
本发明涉及一种起重机用齿轮箱，尤其是一种与卷筒一体化的起重机用行星减速齿轮箱，属于机械领域。
背景技术
起重机是提升大型物体或设备的主要设备，起吊过程中运行平稳是确保安全的关键，例如对于港口用的起重机，在提升集装箱的过程中，集装箱往往会出现摇晃、摆动的现象，如果不能妥善处理，必然存在较大的安全隐患。为了解决这个问题，起重机会设置防摇系统。防摇系统中，通过四台电机分别驱动四台减速齿轮箱，将转速降低后带动吊具上的四根钢丝绳，通过实施给定的速度和力矩控制，实现防摇的效果。
由于结构限制，防摇电机和减速机距离钢丝绳距离较近，轴向空间较小。所以电机及减速机的传动系统必须做到结构紧凑，体积小、功率密度大。传统的解决方案是：通过将齿轮箱做成直交轴结构，将电机置于齿轮箱上方，避免与钢丝绳干涉（参见图3）。但此布置结构中，齿轮箱置于卷筒外部，轴向长度较大；电机和减速机为悬臂结构，刚性较弱。电机高速旋转时，电机和减速机会有较大振动。另外，由于减速机为直交轴结构，其中必然用到伞齿轮，而伞齿轮不仅加工难度大、成本高，且伞齿轮的精度较平行轴齿轮偏低，更易造成振动和异响。如何解决这些问题是长期困扰本领域的难题。
发明内容
本发明的目的在于，针对当前设计中使用直交轴行星齿轮减速机的齿轮箱、由于结构限制造成的减速机和电机悬臂布置、刚性不足、振动偏大等一系列技术问题，提供一种与卷筒一体化的起重机用减速箱。
本发明的目的是这样实现的：一种与卷筒一体化的起重机用减速箱，包括箱体、行星轮系和驱动电机，其特征在于：行星轮系包括共用一个内齿圈的三级行星轮系，该内齿圈也是起重机的卷筒，具体结构为：
所述的箱体包括支撑架、旋转支撑、内齿圈和端盖组成的密封腔室，密封腔室通过支撑架固定在机架上，驱动电机也安装在支撑架上；密封腔室内的第一级和第二级行星轮系的行星架均安装在下一级太阳轮上，三个太阳轮的位置被限于支撑架和端盖之间，第三级行星架与支撑架固为一体；共用的内齿圈通过旋转支架支撑在行星轮系支撑架上；
驱动电机的输出轴通过行星轮系的输入轴驱动第一级太阳轮轴，第一级行星架驱动第二级太阳轮轴，第二级行星架驱动第三级太阳轮轴，三级行星轮系的行星轮分别通过轴承安装对应的行星架上，各级的行星轮与本级太阳轮啮合后，均与共用的内齿圈啮合。
在本发明中：所述的箱体包括支撑架、旋转支撑、内齿圈和端盖组成的密封腔室是指：旋转支撑通过轴承支撑在支撑架上，旋转支撑通过螺栓与内齿圈一端连接，端盖通过螺栓与内齿圈的另一端连接，支撑架与旋转支撑之间的动静结合面上设有密封装置，旋转支撑与内齿圈之间的结合面以及端盖与内齿圈之间的结合面上均设有密封装置。
本发明的优点在于：由于将内齿圈作为卷筒的一部分，行星轮系相当于隐藏在传统卷筒的空心卷筒内，不仅结构紧凑，轴向长度相对较短，可以节省空间。由于将电机水平布置，减速机安装支撑架距电机更近，电机与齿轮箱同轴，悬臂重量更轻，刚性更好，对整体振动有减弱的效果。
本发明的优点还在于：由于密封腔室内的第一级和第二级行星轮系的行星架均安装在下一级太阳轮上，三个太阳轮的位置被限于支撑架和端盖之间，第三级行星架与支撑架固定连接；共用的内齿圈通过旋转支架支撑在行星轮系支撑架上；工作中驱动电机的输出轴通过行星轮系的输入轴驱动第一级太阳轮轴，第一级行星架驱动第二级太阳轮轴，第二级行星架驱动第三级太阳轮轴，三级行星轮系的行星轮分别通过轴承安装对应的行星架上，各级的行星轮与本级太阳轮啮合后，均与共用的内齿圈啮合，可以实现一级行星轮系、二级行星轮系和三级行星轮系共同输出，分别承载卷筒总功率中的一部分，故对每一级齿轮来说，体积可以相对较小，相同条件下，各级行星轮系的承载能力较大。
附图说明
图1是本发明实施例的整体布局示意图。
图2是本发明实施例的内部结构示意图。
图3是目前防摇系统中常用布局的结构示意图。
图中：1、支撑架，2、输入轴，3、第一级太阳轮轴，4、第一级行星轮，5、第一级行星架，6、第二级太阳轮轴，7、第二级行星轮，8、第二级行星架，9、第三级太阳轮轴，10、第三级行星轮，11、内齿圈，12、驱动电机，13、旋转支撑，14、端盖，15、输出轴，16、齿轮箱，17、卷筒。
具体实施方式
附图1肯2非限制性的公开了本发明实施例的基本结构，下面结合附图对本发明做进一步的描述。
由图1和图2可见：本发明包括箱体、行星轮系和驱动电机12，行星轮系包括共用一个内齿圈11的三级行星轮系，该内齿圈11也是起重机的卷筒的一部分，具体结构为：
所述的箱体包括支撑架1、旋转支撑13、内齿圈11和端盖14组成的密封腔室，密封腔室通过支撑架1固定在驱动电机12输出侧的壳体上；密封腔室内的第一级行星架5和第二级行星架8分别安装在第二级太阳轮轴6和第三级太阳轮轴9之上，第一级太阳轮轴3、第二级太阳轮轴6和第三极太阳轮轴9位置被限制于支撑架1和端盖14之间，第三级行星架与支撑架固为一体；共用的内齿圈11通过旋转支架13支撑在行星轮系支撑架1上。
驱动电机12的输出轴15通过行星轮系的输入轴2驱动第一级太阳轮轴3，第一级行星架5驱动第二级太阳轮轴6，第二级行星架8驱动第三级太阳轮轴9，三级行星轮系中的第一级行星轮4、第二级行星轮7、第三级行星轮10分别通过轴承安装在第一级行星架5、第二级行星架8和第三级行星架上，各级的行星轮与本级太阳轮啮合后，均与共用的内齿圈11啮合。工作中，输入轴2转动时，带动第一级太阳轮轴3，第一级太阳轮轴3通过第一级行星轮4带动第一级行星架5转动，通过第一级行星架5带动第二级太阳轮轴6转动，第二级太阳轮轴6通过第二级行星轮7带动第二级行星架8转动；通过第二级行星架8带动第三级太阳轮轴9转动，由于第三级行星架与支撑架1固为一体，不发生转动，在整个动力传递过程中，第一级行星轮4、第二级行星轮7、第三级行星轮10还会共同驱动内齿圈11转动。实现各级行星轮系行星差动功率分流的功率传递效果。
在本实施例中，旋转支撑13通过轴承支撑在支撑架1上，旋转支撑13通过螺栓与内齿圈11一端连接，端盖14通过螺栓与内齿圈11的另一端连接，支撑架1与旋转支撑13之间的动静结合面上设有密封装置，旋转支撑13与内齿圈11之间的结合面以及端盖14与内齿圈11之间的结合面上均设有密封装置。

Claims (2)

1.一种与卷筒一体化的起重机用减速箱，包括箱体、行星轮系和驱动电机，其特征在于：行星轮系包括共用一个内齿圈的三级行星轮系，该内齿圈与卷筒相接，形成卷筒的一部分，具体结构为：
所述的箱体包括支撑架、旋转支撑、内齿圈和端盖组成的密封腔室，密封腔室通过支撑架固定在机架上，驱动电机也安装在支撑架上；密封腔室内的第一级和第二级行星轮系的行星架均安装在下一级太阳轮上，三个太阳轮的位置被限于支撑架和端盖之间，第三级行星架与支撑架固为一体；共用的内齿圈通过旋转支架支撑在行星轮系支撑架上；
驱动电机的输出轴通过行星轮系的输入轴驱动第一级太阳轮轴，第一级行星架驱动第二级太阳轮轴，第二级行星架驱动第三级太阳轮轴，三级行星轮系的行星轮分别通过轴承安装在对应的行星架上，各级的行星轮与本级太阳轮啮合后，均与共用的内齿圈啮合。
2.根据权利要求1所述的与卷筒一体化的起重机用减速箱，其特征在于：所述的箱体包括支撑架、旋转支撑、内齿圈和端盖组成的密封腔室是指：旋转支撑通过轴承支撑在支撑架上，旋转支撑通过螺栓与内齿圈一端连接，端盖通过螺栓与内齿圈的另一端连接，支撑架与旋转支撑之间的动静结合面上设有密封装置，旋转支撑与内齿圈之间的结合面以及端盖与内齿圈之间的结合面上均设有密封装置。
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