CN108138464B - 用于建筑设备的回转单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于建筑设备的回转单元，更具体地，涉及如下一种用于建筑设备的回转单元：在所应用的回转动力源不受限的情况下，对于为其应用的任何回转动力源，该回转单元都能够确保用于其上部回转体的制动性能。为此，本发明提供一种用于建筑设备的回转单元，其包括：回转马达；回转减速器，该回转减速器连接到回转马达；以及驻车制动装置，该驻车制动装置安装在回转马达和回转减速器之间，并且独立于回转马达而限制回转减速器的旋转。

Description

用于建筑设备的回转单元

技术领域

本公开总体上涉及一种用于建筑设备的回转单元，更具体地，涉及如下一种用于建筑设备的回转单元：其中，在所使用的回转扭矩源不受限制的情况下，即使使用了任何类型的回转扭矩源，该回转单元都能够确保上部回转体的制动性能。

背景技术

通常，挖掘机(即，一类建筑设备的代表性示例)包括下部行进体(lowertraveling body)和其上布置有作业装置的上部回转体。该上部回转体由回转单元驱动。

现有技术的回转单元包括典型地具有固定容量的液压马达、以及使用多级行星齿轮系实现的回转减速器。这种回转单元用于根据由液压系统确定的工作流体的压力和流量将一定水平的回转性能传递给上部回转体。

近来，通过使动力损失最小化、能量再生等提供高效率挖掘机的尝试已日益增多。在此方面，正进行各种各样的尝试以用可变容量泵、电动马达等代替回转单元的固定容量液压马达。

然而，与其中布置有驻车制动器的液压马达不同，可变容量泵和电动马达都未设有在马达不运行时约束马达的输出轴以防止旋转的驻车制动装置。当使用可变容量泵和电动马达实现回转单元时，位于斜面上的挖掘机的上部回转体可能由于惯性而回转，或者，甚至在回转驱动之后，上部回转体可能未被可靠地固定，这是有问题的。

发明内容

技术问题

因此，考虑到现有技术中发生的上述问题，已经做出了本公开，并且本公开提出了如下一种用于建筑设备的回转单元：其中，在所使用的回转扭矩源不受限制的情况下，即使使用了任何类型的回转扭矩源，该回转单元都能够确保上部回转体的制动性能。

技术方案

根据本公开的一个方面，用于建筑设备的回转单元可包括：回转马达；回转减速器，该回转减速器连接到回转马达；以及驻车制动装置，该驻车制动装置布置在回转马达和回转减速器之间，以与回转马达分开地约束回转减速器的旋转。

该回转单元还可包括联接器，该联接器将回转马达的输出轴和回转减速器的输入轴连接。

该回转单元还可包括：多个制动盘，所述多个制动盘被配合到所述联接器的外周表面，从而以与所述联接器的旋转速度相同的速度旋转，并且能够在所述联接器的轴向方向上执行平移；以及多个摩擦盘，所述多个摩擦盘与所述多个制动盘相互交替。

该驻车制动装置可包括：壳体，该壳体在与所述联接器的外周间隔开的同时围绕所述联接器的外周；至少一个液压端口，该至少一个液压端口设置在所述壳体的侧部中以提供通路，工作流体通过该通路被引入到所述壳体内；制动活塞，该制动活塞被配合到所述壳体的内部，其中，该制动活塞响应于工作流体而产生轴向位移，并且挤压所述多个制动盘和多个摩擦盘，或者解除对所述多个制动盘和多个摩擦盘的挤压；以及复位弹簧，该复位弹簧连接到所述制动活塞的一个纵向端，以弹性地支撑所述制动活塞。

所述驻车制动装置还可包括盖，该盖联接至所述壳体的顶部，所述复位弹簧布置在该盖和所述制动活塞之间。

所述驻车制动装置还可包括至少一个第一密封构件，该至少一个第一密封构件设置在所述壳体和制动活塞之间。

所述驻车制动装置可包括手动解除部。

该手动解除部可包括：凹部，该凹部设置在所述制动活塞的与所述壳体的壁面对的外周表面中，并且具有倾斜表面；孔，该孔设置在所述壳体的与所述凹部面对的壁中；以及紧定螺钉，该紧定螺钉具有与所述凹部匹配的头部，其中，通过所述紧定螺钉与所述孔的螺纹接合，该头部被配合到所述凹部中。

当所述驻车制动装置处于制动模式时，所述凹部的中心轴线和所述孔的中心轴线可以在顶-底方向上处于不同的高度。

当所述紧定螺钉与所述孔螺纹接合以将所述驻车制动装置切换到制动解除模式时，在所述紧定螺钉的头部被配合到所述凹部中的同时，所述凹部向上移动，使得所述凹部的中心轴线、所述孔的中心轴线和所述紧定螺钉的中心轴线重合在同一条线上。

所述驻车制动装置还可包括第二密封构件，该第二密封构件设置在所述联接器的与所述回转减速器毗邻的外周表面上，以将所述壳体的内部相对于所述回转减速器密封。

在所述壳体内可容纳有润滑油，达到足以至少使所述制动盘和摩擦盘浸没在润滑油中的水平。

驻车制动装置还可包括：润滑油注入管，该润滑油注入管设置在所述壳体的外侧而与所述壳体的内部连通；和润滑油计量装置，该润滑油计量装置布置在所述润滑油注入管内。

有利效果

根据本公开，由于所述驻车制动装置布置在回转马达和回转减速器之间，所以，在所使用的回转扭矩源不受限制的情况下(即，不管所使用的回转扭矩源是什么)，即使使用了任何类型的回转扭矩源，都能够确保上部回转体的制动性能。例如，即使布置了无制动功能的电动马达来驱动上部回转体，也能够在该马达不运行时防止上部回转体的不必要移动。

另外，根据本公开，使用电动马达作为回转单元的回转扭矩源能够提高挖掘机的回转效率，并且能够例如通过储存回转减速期间的再生动力来提高挖掘机的燃料效率。

此外，根据本公开，提供手动解除部使得能够手动地解除所述驻车制动装置的制动，由此提高了所述驻车制动装置的操作的可靠性和方便性。

附图说明

图1是示出了根据示例性实施例的用于建筑设备的回转单元的截面图；

图2是图1中的部分“130”的放大图；

图3是示出了向其添加了第二密封构件的、根据示例性实施例的用于建筑设备的回转单元的截面图；

图4和5是示出了根据示例性实施例的用于建筑设备的回转单元的驻车制动装置的操作状态和解除状态的截面图；并且

图6和7是示出了在根据示例性实施例的用于建筑设备的回转单元的驻车制动装置被手动解除之前和之后的、根据示例性实施例的用于建筑设备的回转单元的驻车制动装置的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来详细描述根据示例性实施例的用于建筑设备的回转单元。

在下文的公开中，在本公开的主题可能因为包含已知功能和部件的详细描述而变得不清楚的情况下，将省略对并入本文的已知功能和部件的详细描述。

如图1所示，根据示例性实施例的用于建筑设备的回转单元100是这样的装置：它例如布置在挖掘机上，以便连接到挖掘机的上部回转体而根据由挖掘机的液压系统确定的工作流体的压力和流量来驱动上部回转体。用于建筑设备的回转单元100包括回转马达110、回转减速器120和驻车制动装置130。

回转马达110是回转单元110的回转扭矩源，以产生回转扭矩。回转马达110连接到回转减速器120，以将回转扭矩传递到回转减速器120。回转马达110和回转减速器120可经由联接器(图2中的140)连接。具体地，回转马达110的输出轴和回转减速器120的输入轴分别连接到联接器(图2中的140)的一个纵向侧和另一个纵向侧。因此，由回转马达110产生的回转扭矩经由联接器(图2中的140)传递到回转减速器120。

根据示例性实施例，回转马达110可以是用于提高挖掘机的回转效率的电动马达。然而，这仅是说明性的，并且回转马达110不是特别局限于电动马达。例如，回转马达110也可以是液压马达。

回转减速器120是增大从回转马达110传递的回转扭矩的装置。在此方面，根据示例性实施例的回转减速器120经由联接器(图2中的140)连接到回转马达110。回转减速器120可以是典型的多级行星齿轮系，将省略对回转减速器120的具体构造的描述。

如图2所示，根据示例性实施例的用于建筑设备的回转单元100还包括多个制动盘150和多个摩擦盘160。所述多个制动盘150被配合至联接器140的外周表面，从而以与联接器140的旋转速度相同的速度旋转。所述多个制动盘150被构造成能够在联接器140的轴向方向上执行平移。另外，所述多个摩擦盘160布置成与所述多个制动盘150相互交替。即，所述多个制动盘150和多个摩擦盘160沿着(图中的)顶-底方向依次地且重复地布置，由此提供一种层叠结构。当驻车制动装置130被切换到制动模式时，具有层叠结构的这些制动盘150和摩擦盘160彼此挤压，以约束正在将由回转马达110产生的回转扭矩传递给回转减速器120的联接器140的旋转。下面将更详细地描述其操作。

驻车制动装置130布置在回转马达110和回转减速器120之间。与回转马达110无关，驻车制动装置130自身约束回转减速器120的旋转，以防止连接到回转减速器120的上部回转体的不必要的回转运动。在此方面，驻车制动装置130可包括壳体131、液压端口132、制动活塞133和复位弹簧134。壳体131提供了驻车制动装置130的轮廓。壳体131布置在回转减速器120的顶部上。另外，壳体131在与联接器140的外周间隔开的同时围绕联接器140的外周，由此，在壳体131和联接器140之间提供一个空间，制动活塞133和复位弹簧134布置在该空间内。

液压端口132是设置在壳体131的侧部中的至少一个液压端口。液压端口132连接到挖掘机的液压管线以提供通路，工作流体通过该通路被引入到壳体131内，从而解除驻车制动装置130的制动模式。

制动活塞133被配合到壳体131的内部。具体地，制动活塞133被配合到壳体131的内部而布置在由所述多个制动盘150和多个摩擦盘160组成的层叠结构的顶部上。利用经由液压端口132被引入的工作流体，制动活塞133能够沿轴向方向(即，图中的顶-底方向)移位。因此，制动活塞133在制动盘150和摩擦盘160彼此抵靠的情况下挤压所述制动盘150和摩擦盘160，或者将制动盘150和摩擦盘160从被挤压位置解除。

复位弹簧134的一端连接到制动活塞133的纵向端，而复位弹簧134的另一端连接到盖135，该盖135联接到壳体131的顶端。即，复位弹簧134布置在处于固定位置的盖135与处于可变位置的制动活塞133之间，以弹性地支撑制动活塞133。复位弹簧134布置在盖135和制动活塞133之间，被压缩预定的程度。由于以与复位弹簧134被压缩的位移相对应的水平产生的弹性力，制动活塞133被向下推动，由此挤压制动盘150和摩擦盘160。当制动盘150和摩擦盘160被挤压时，如上所述，由它们的接触表面产生的摩擦力约束了将回转马达110产生的回转扭矩传递给回转减速器120的联接器140的旋转。因此，这停止了从用作回转扭矩源的回转马达110到回转减速器120的回转扭矩传递。即，驻车制动装置130被切换到制动模式。在此方面，有必要将复位弹簧134的弹性力产生的制动力设计为回转马达110的最大回转扭矩。

另外，驻车制动装置130还可包括至少一个第一密封构件136，所述至少一个第一密封构件136设置在壳体131和制动活塞133之间。位于壳体131和制动活塞133之间的第一密封构件136用于防止通过液压端口132进入壳体131内的工作流体泄漏。

另外，根据示例性实施例，必须在壳体131内容纳有润滑油，达到足以至少使由制动盘150和摩擦盘160组成的层叠结构浸没在润滑油中的水平，以便驻车制动装置130正常运行。在此方面，如图3所示，驻车制动装置130可包括第二密封构件137。第二密封构件137设置在联接器140的与回转减速器120毗邻的外周表面上，以将壳体131的内部相对于回转减速器120密封。因此，润滑油能够被可靠地容纳在壳体131内。为了确定和调节被容纳在壳体131内的润滑油的水平，驻车制动装置130还可包括润滑油注入管138和润滑油计量装置139。润滑油注入管138可设置在壳体131的外侧而与壳体131的内部连通，从而润滑油能够从壳体131的外部被注入到壳体131内。另外，润滑油计量装置139可布置在润滑油注入管138内，以确定润滑油的水平。

如上所述，根据示例性实施例的用于建筑设备的回转单元100包括驻车制动装置130，以与用作回转扭矩源的回转马达110分开地约束回转减速器120的旋转。因此，即使使用了任何回转扭矩源，用于建筑设备的回转单元100也能够与所使用的回转扭矩源无关地确保上部回转体的制动性能。例如，即使在用于驱动上部回转体的回转马达110是无制动功能的电动马达的情况下，也能够在回转马达110不运行的同时使用驻车制动装置130来可靠地固定上部回转体。特别地，当挖掘机位于斜坡上时，能够防止上部回转体由于惯性而回转。

在下文中，将参考图4和5来描述根据示例性实施例的用于建筑设备的回转单元的驻车制动装置的操作。

图4示出了驻车制动装置130的制动模式，而图5示出了驻车制动装置130的制动解除模式。首先，驻车制动装置130必须与回转马达110的运行同时或在此之前切换到制动解除模式，以便挖掘机的上部回转体回转。在此方面，工作流体必须在预定的压力下通过液压端口132被引入到壳体131内。如上所述，被引入到壳体131内的工作流体填充壳体131的内部空间，由此推压制动活塞133的液压部，即，该制动活塞133的与制动盘150接触的一端。在此情况下，当施加到制动活塞133的所述一端的工作流体的力大于用于挤压制动盘150和摩擦盘160的复位弹簧134的弹性力时，活塞133在回转马达110的方向上被向上推动。当制动活塞133向上移动时，复位弹簧134被压缩，同时，制动盘150和摩擦盘160之间的挤压被解除。因为制动盘150和摩擦盘160之间的摩擦力由于制动盘150和摩擦盘160之间的挤压被解除而消失，所以联接器140处于可旋转位置。联接器140的可旋转位置意味着驻车制动装置130切换到制动解除模式。当驻车制动装置130如上所述地切换到制动解除模式时，由回转马达110产生的回转扭矩经由联接器140传递给回转减速器120，从而上部回转体能够回转。在上部回转体回转的同时，预定水平的制动解除压力必须被连续地施加给液压端口132。即，工作流体必须通过液压端口132连续地供应到壳体131内。

相比之下，当上部回转体的回转完成时，停止通过液压端口132的工作流体的供应。当工作流体的供应停止时，用于向上推动制动活塞133的力不施加到制动活塞133的液压部，从而，被工作流体压缩的复位弹簧134由于其弹性力而返回到其初始位置。制动活塞133以作出响应的方式(responsive manner)向下移动。由于制动活塞133的向下运动，制动盘150和摩擦盘160被挤压，由此约束联接器140的旋转。在此过程期间，容纳在壳体131内的工作流体通过液压端口132从壳体131排出。约束该联接器140的旋转意味着驻车制动装置130切换到制动模式。当驻车制动装置130如上所述地切换到制动模式时，能够防止上部回转体的不必要的回转。

根据示例性实施例的驻车制动装置130可具有手动解除部170。如图6和7所示，手动解除部170可包括凹部171、孔172和紧定螺钉173。

凹部171设置在制动活塞133的与壳体131的壁面对的外周表面中。紧定螺钉173的头部173a被配合到凹部171中。凹部171具有倾斜表面171a，用于与紧定螺钉173的头部173a相互作用。下面将更详细地描述其相互作用。

孔172沿水平方向设置在壳体131的与凹部171面对的所述壁中。孔172被构造成允许壳体131的内部与壳体131的外部连通。

设置在紧定螺钉173的前端上的头部173a与具有倾斜表面171a的凹部171匹配。通过紧定螺钉173与孔172的螺纹接合，头部173a被配合到凹部171中。

如图6所示，当驻车制动装置130处于制动模式时，凹部171和孔172布置成使得它们的中心轴线在顶-底方向上处于不同的高度。具体地，当驻车制动装置130处于制动模式时，凹部171的中心轴线低于孔172的中心轴线。这里，该中心轴线被定义为沿水平方向的中心轴线。

另外，紧定螺钉173与孔172接合，以手动地将驻车制动装置130从制动模式切换到制动解除模式。当紧定螺钉173如上所述地与孔172螺纹接合时，在紧定螺钉173的头部173a被配合到凹部172中的同时，凹部171的倾斜表面171a被水平地移动的头部173a接触，如图7所示，使得凹部171向上移动。当紧定螺钉173的头部173a到凹部171中的配合完成时，凹部171的中心轴线、孔172的中心轴线和紧定螺钉173的中心轴线重合在同一条线上。因而，当紧定螺钉173与孔172螺纹接合以手动地将驻车制动装置130切换到制动解除模式时，制动活塞133被紧定螺钉173的联接力向上移动。制动盘150和摩擦盘160之间的挤压被解除，从而联接器140可旋转。因此，响应于回转马达110的运行而由回转马达110产生的回转扭矩能够传递到驱动挖掘机的上部回转体回转的回转减速器120。

如上所述，根据示例性实施例，驻车制动装置130的制动模式不仅能够通过经由液压端口132进入壳体131内的工作流体解除，而且也能够通过手动地操作手动解除部170来解除。因此，能够提高驻车制动装置130的操作的可靠性和方便性。

已经参照附图呈现了本公开的具体示例性实施例的前述说明，并且它们并非旨在是穷举性的或将本公开限制为所公开的确切形式，显然，对于本领域普通技术人员来说，根据上述教导，可以做出许多修改和变型。

因此，本公开的范围并非旨在局限于前述实施例，而是应由所附权利要求书及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于建筑设备的回转单元，包括：

回转马达；

回转减速器，所述回转减速器连接到所述回转马达；

驻车制动装置，所述驻车制动装置布置在所述回转马达和所述回转减速器之间，以便与所述回转马达分开地约束所述回转减速器的旋转；

联接器，所述联接器将所述回转马达的输出轴和所述回转减速器的输入轴连接；

多个制动盘，所述多个制动盘被配合到所述联接器的外周表面，从而以与所述联接器的旋转速度相同的速度旋转，并且能够在所述联接器的轴向方向上执行平移；以及

多个摩擦盘，所述多个摩擦盘与所述多个制动盘相互交替，

其中，所述驻车制动装置包括：

壳体，所述壳体在与所述联接器的外周间隔开的同时围绕所述联接器的外周；

至少一个液压端口，所述至少一个液压端口设置在所述壳体的侧部中以提供通路，工作流体通过所述通路被引入到所述壳体内；

制动活塞，所述制动活塞被配合到所述壳体的内部，其中，所述制动活塞响应于所述工作流体而产生轴向位移，并且挤压所述多个制动盘和所述多个摩擦盘，或者解除对所述多个制动盘和所述多个摩擦盘的挤压；

复位弹簧，所述复位弹簧连接到所述制动活塞的一个纵向端，以弹性地支撑所述制动活塞；以及

手动解除部，

其中，所述手动解除部包括：

凹部，所述凹部设置在所述制动活塞的与所述壳体的壁面对的外周表面中，并且具有倾斜表面；

孔，所述孔设置在所述壳体的与所述凹部面对的所述壁中；以及

紧定螺钉，所述紧定螺钉具有与所述凹部匹配的头部，其中，通过所述紧定螺钉与所述孔的螺纹接合，所述头部被配合到所述凹部中。

2.根据权利要求1所述的回转单元，其中，所述驻车制动装置还包括盖，所述盖联接至所述壳体的顶部，所述复位弹簧布置在所述盖和所述制动活塞之间。

3.根据权利要求1所述的回转单元，其中，所述驻车制动装置还包括至少一个第一密封构件，所述至少一个第一密封构件设置在所述壳体和所述制动活塞之间。

4.根据权利要求1所述的回转单元，其中，当所述驻车制动装置处于制动模式时，所述凹部的中心轴线和所述孔的中心轴线在顶-底方向上处于不同的高度。

5.根据权利要求4所述的回转单元，其中，当所述紧定螺钉与所述孔螺纹接合以将所述驻车制动装置切换到制动解除模式时，在所述紧定螺钉的所述头部被配合到所述凹部中的同时，所述凹部向上移动，使得所述凹部的中心轴线、所述孔的中心轴线和所述紧定螺钉的中心轴线重合在同一条线上。

6.根据权利要求1所述的回转单元，其中，所述驻车制动装置还包括第二密封构件，所述第二密封构件设置在所述联接器的与所述回转减速器毗邻的外周表面上，以将所述壳体的内部相对于所述回转减速器密封。

7.根据权利要求6所述的回转单元，其中，在所述壳体内容纳有润滑油，达到足以至少使所述多个制动盘和所述多个摩擦盘浸没在所述润滑油中的水平。

8.根据权利要求7所述的回转单元，其中，所述驻车制动装置还包括：

润滑油注入管，所述润滑油注入管设置在所述壳体的外侧而与所述壳体的内部连通；和

润滑油计量装置，所述润滑油计量装置布置在所述润滑油注入管内。

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