CN108750942B - 一种单轨吊驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单轨吊驱动装置，包括摩擦轮驱动部和齿轨驱动部，齿轨驱动部包括轨道吊架、马达支架以及开合部，马达支架中设有能够与轨道的齿牙相啮合的驱动齿轮，马达支架的第一端与轨道吊架可转动地连接，第二端与轨道吊架通过开合部相连，开合部能够推动马达的第二端，使其靠近或远离轨道吊架，进而使驱动齿轮与齿牙啮合或脱离啮合，实现齿轨驱动部的切入或切出。由于该过程由开合部控制，可以在单轨吊行进的过程中完成，进而避免了因齿轨驱动部的切入或切出造成的停车，提高了齿轨驱动部的运输效率。

Description

一种单轨吊驱动装置

技术领域

本发明涉及运输机械技术领域，特别涉及一种单轨吊驱动装置。

背景技术

单轨吊机车简称单轨吊，单轨吊沿悬挂的轨道运行，用于运输货物或人员的一种运输装备，单轨吊具有运输灵活、占用空间小、运输效率高等优点，广泛地应用于巷道、矿井等场合中。

现有的单轨吊通常分为摩擦轮驱动、齿轨驱动或混合驱动三种驱动形式，其中混合驱动能够结合摩擦轮驱动和齿轨驱动二者的优点，在普通路段采用摩擦轮驱动，当轨道坡度较大或轨道较为湿滑时，摩擦轮容易打滑，导致单轨吊的牵引力不足。此时，齿轨驱动切入，通过齿轮与齿轨啮合，保证单轨吊具有足够的牵引力。但现有的单轨吊混合驱动装置在齿轮驱动切入和切出的时候需要停车切换，造成混合驱动的单轨吊具有运输效率低、人力消耗大等缺点。

因此，如何使齿轮驱动能够在行进的过程中切入和切出是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种单轨吊驱动装置，其能够在行进的过程中切入或切出齿轨驱动。

为实现上述目的，本发明提供一种单轨吊驱动装置，包括：

摩擦轮驱动部，通过摩擦轮与轨道间的摩擦力沿轨道移动；

齿轨驱动部，通过驱动齿轮能够与轨道的齿牙啮合以沿轨道移动，所述齿轮驱动部包括轨道吊架和马达支架，所述驱动齿轮设置于所述马达支架中；

开合部，用于控制所述齿轨驱动部切入和切出；

所述马达支架的第一端与所述轨道吊架可转动的连接，第二端通过所述开合部的与所述轨道吊架相连，所述开合部控制所述马达支架靠近或远离所述轨道吊架、以实现所述齿轨驱动部的切入或切出。

优选的，所述开合部为开合油缸，所述开合油缸的一端与所述轨道吊架铰接，另一端与所述马达支架铰接。

优选的，所述齿轨驱动部还包括两个的马达，两所述马达对称设置于所述马达支架的两侧、且二者的轴线平行于所述驱动齿轮，所述马达支架中设有主驱动轴，所述主驱动轴两端均通过锥齿轮与所述马达相连。

优选的，两所述马达均设有制动器。

优选的，所述马达支架包括箱体以及分别位于轨道两侧的支架侧板，所述主驱动轴通过轴承与两所述支架侧板相连，两所述支架侧板择一设有可拆卸的轴承座。

优选的，两所述支架侧板的外侧均设有锥齿轮箱，所述主驱动轴两端的锥齿轮设置于所述锥齿轮箱中，所述锥齿轮箱的上端面设有检修口，所述检修口上方设有箱盖。

优选的，所述第二端设有用以与所述轨道吊架连接的旋转销轴，所述轨道吊架包括分别设置于轨道两侧的吊架侧板，两所述吊架侧板均设有沿竖直方向分布的条型孔，所述旋转销轴设置于所述条型孔中，所述第二端与所述轨道吊架间设有避障机构，所述避障机构中具有能够支撑所述第二端以使所述驱动齿轮与轨道啮合的弹性部，所述弹性部支撑所述旋转销轴固定于所述条型孔的上端。

优选的，所述避障机构包括与所述轨道吊架固定连接的下端支撑件、设置于所述旋转销轴外周的上端固定件以及与所述上端固定件固定连接的避障机构连接杆，所述弹性部的两端分别与所述避障机构连接杆和所述下端支撑件相抵，所述下端支撑件设有沿厚度方向贯穿的通孔，所述上端固定件下方还设有导向柱，所述导向柱的一端与所述上端固定件固定连接，另一端插入所述通孔中。

优选的，两所述吊架侧板的上部设有吊耳。

优选的，所述马达支架的两端均设有U型连接臂，所述U型连接臂中设有连杆销轴。

本发明所提供的单轨吊驱动装置包括摩擦轮驱动部和齿轨驱动部，齿轨驱动部包括轨道吊架、马达支架以及开合部，马达支架中设有能够与轨道的齿牙相啮合的驱动齿轮，马达支架的第一端与轨道吊架可转动地连接，第二端与轨道吊架通过开合部相连，开合部能够推动马达的第二端，使其靠近或远离轨道吊架，进而使驱动齿轮与齿牙啮合或脱离啮合，实现齿轨驱动部的切入或切出。由于该过程由开合部控制，可以在单轨吊行进的过程中完成，操作人员无需停车切换齿轨驱动部，提高了单轨吊的运输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的单轨吊驱动装置中齿轨驱动部的主视图；

图2为齿轨驱动部的侧视图；

图3为齿轨驱动部的俯视图；

图4为图1中A-A截面的剖视图；

图5为图2中B-B截面的剖视图；

图6为图2中C-C截面的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图6，图1为本发明所提供的单轨吊驱动装置中齿轨驱动部的主视图；图2为齿轨驱动部的侧视图；图3为齿轨驱动部的俯视图；图4为图1中A-A截面的剖视图；图5为图2中B-B截面的剖视图；图6为图2中C-C截面的剖视图。

本发明所提供的单轨吊驱动装置包括摩擦轮驱动部、齿轨驱动部，摩擦轮驱动部包括设置于轨道上方的摩擦轮，通过摩擦轮转动而与轨道间产生的摩擦力作为牵引力向前移动，摩擦轮驱动部的结构可参考现有技术，在此不再赘述。

齿轨驱动部的结构如图1至图3所示，包括轨道吊架29和马达支架4，轨道吊架29具有对称分布在轨道两侧的吊架侧板，两吊架侧板的内侧相对的位置处分别设有承载轮12；齿轮驱动部的移动轨道为齿轨1，包括工字钢和齿牙构成，齿牙位于工字钢翼板的下方。两承载轮12分别位于翼板两侧的上方，齿轨驱动部通过两承载轮12悬吊于齿轨1上。

马达支架4中设有驱动齿轮14，驱动齿轮14与齿轨1的齿牙啮合，并在马达9的带动下转动，为单轨吊驱动装置提供向前的牵引力。显然，轨道吊架29的两吊架侧板之间可设置中部支撑板，中部支撑板分别与两吊架侧板固定连接，中部支撑板还设有沿厚度方向贯穿的过孔，驱动齿轮14穿过过孔与齿轨1啮合。

马达支架4的第一端与轨道吊架29通过旋转销轴7铰接，第二端通过开合部与轨道吊架29相连，开合部能够控制马达支架4的第二端靠近或远离轨道吊架29，从而实现齿轨驱动部切入和切出。开合部可为伸缩机构，通过伸缩机构的伸长和收缩实现马达支架4靠近和远离轨道吊架29，当然开合部也可为折叠机构，通过两杆件的折叠和伸展实现马达支架4靠近和远离轨道吊架29，开合部还可通过凸轮机构、曲柄摇杆机构等多种方式实现二者的靠近和远离，在此不再一一赘述。

本实施例中，齿轨驱动部的轨道吊架29和马达支架4间，第一端可转动地连接，第二端通过开合部相连，开合部推动第二端靠近或远离轨道吊架29，实现驱动齿轮14与齿轨1在啮合和脱离两种状态间切换，进而实现齿轨驱动部切入和切出。由于开合部可实现齿轨驱动部切入状态和切出状态的自动切换，避免了停车手动切换的操作，提高了单轨吊驱动装置的运行效率，降低了操作人员的工作量。

可选的，开合部为开合油缸28，如图1和图6所示，马达支架4包括位于中部的箱体以及对称分布在轨道两侧的支架侧板，驱动齿轮14设置于箱体中，开合油缸28设置于箱体的一侧，开合油缸28的一端通过第一固定销27与两吊架侧板铰接，另一端通过第二固定销5与两支架侧板铰接。显然，开合油缸28的轴向与旋转销轴7和第一固定销27所在的平面间具有预设角度，从而使马达支架4在开合油缸28的推动下能够绕旋转销轴7转动。

当然，为控制开合油缸28等部件，单轨吊驱动装置中还设有控制阀组30，控制阀组30的结构可参考现有技术，控制阀组30可设置于轨道吊架29的下方，防止其与矿井侧壁发生碰撞，延长其使用寿命。

驱动齿轮14在马达9的带动下转动，齿轨驱动部中包括两个的马达9，如图2和图4所示，两马达9分别位于马达支架4的两侧、且沿竖直方向设置，马达支架4中设有主驱动轴13，驱动齿轮14与主驱动轴13相连，主驱动轴13两端均通过锥齿轮与马达9的输出轴相连，马达9通过锥齿轮带动主驱动轴13转动，进而带动驱动齿轮14转动。两马达9沿竖直方向设置能够减小单轨吊驱动装置的宽度，进而减小单轨吊驱动装置与矿洞侧壁发生碰撞的可能性，提高马达9的使用寿命，便于马达9的装卸和维护，同时还能够消除马达9壳体的径向力。

主驱动轴13的两端均通过轴承15与两支架侧板相连，相应的两支架侧板中设有轴承座，轴承15的外圈与轴承座固定，内圈与主驱动轴13的端部固定，为保护主驱动轴13，延长其使用寿命，主驱动轴13的两端还设有隔套16，隔套16通过圆螺母17与主驱动轴13锁紧。两个轴承座中的一个为可拆卸轴承座25，可拆卸轴承座25通过螺栓与支架侧板相连，另一个可为固定式轴承座24。主驱动轴13的两端延伸至支架侧板的外侧，以便与锥齿轮相连。

具体的，主驱动轴13的两端连有第一圆锥齿轮，马达9输出轴的端部连有第二圆锥齿轮19。第一圆锥齿轮的锥齿轮横轴20靠近主驱动轴13的一端为外花键，主驱动轴13的两端均为内花键，外花键与内花键配合连接，实现主驱动轴13与第一圆锥齿轮的连接。第二圆锥齿轮19的锥齿轮竖轴18通过平键与马达9的输出轴相连。

为避免砂石、颗粒等进入锥齿轮中，两支架侧板的外侧设有包裹锥齿轮的锥齿轮箱11，如图3和图4所示，锥齿轮箱11与支架侧板焊接固定，锥齿轮箱11远离主驱动轴13的侧面设有锥齿轮箱第一轴承座21，锥齿轮箱第一轴承座21与侧面通过螺栓连接，锥齿轮横轴20与锥齿轮箱第一轴承座21之间通过轴承连接，锥齿轮横轴20的外周还设有轴套22用于定位第一圆锥齿轮，锥齿轮箱11的下底面设有贯穿厚度方向的轴孔，锥齿轮箱第二轴承座23与轴孔过盈配合，锥齿轮竖轴18穿过轴孔与输出轴相连，锥齿轮竖轴18与轴承座之间通过轴承连接。

马达9与锥齿轮箱11通过马达固定座10相连，具体的马达固定座10呈管状，其两端设有法兰面，两法兰面分别与马达9和锥齿轮箱11的下底面通过螺栓连接。

为方便观察和检修锥齿轮，锥齿轮箱11的上端面设有检修口，检修口设有与齿轮箱螺栓连接的箱盖26。

另外，单轨吊在行进的过程中可能需要临时停车，现有技术中单轨吊机车通过弹簧制动方式制动，会增加机架长度，降低单轨吊的通过性。本实施例中两马达9均设有制动器，通过制动器制动马达9，实现驻车制动。由于制动器设置在马达9上，能够减小单轨吊驱动装置的体积，提高单轨吊的通过性。制动器的结构可参考现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，两马达9沿竖直方向设置，便于马达9的拆装和维护，同时能够消除马达9壳体所受到的径向力，减小单轨吊驱动装置的宽度，降低马达9碰撞的可能性，延长马达9的使用寿命。另外，马达9通过锥齿轮与主驱动轴13相连，锥齿轮的外周设有锥齿轮箱11，对锥齿轮进行保护。

单轨吊驱动装置运转的过程中，可能会有螺栓、石块等障碍物卡在齿轮与齿轨1之间，造成齿轮无法顺利通过，这种情况下需要操作人员停车、并对障碍物进行手动清理，严重影响单轨吊的运输效率。本实施例中，两吊架侧板均设有位置相对、且沿竖直方向分布的条型孔，旋转销轴7的两端分别插入条型孔中，第二端与轨道吊架29间设有避障机构，避障机构中设有弹性部33，弹性部33的一端与轨道吊架29固定连接，另一端支撑旋转销轴7，旋转销轴7在弹性部33的支撑下与条型孔的上端贴合。

具体的，避障机构包括下端支撑件35、弹性部33、上端固定件31以及避障机构连接杆32，吊架侧板的下部设有避障机构固定座6，下端支撑件35的两端与避障机构固定座6通过螺栓36连接，上端固定件31与旋转销轴7固定连接，上端固定件31还通过螺栓与避障机构连接杆32固定连接，弹性部33位于避障机构连接杆32和下端支撑件35之间、并处于预压状态，旋转销轴7在弹性力的推动下处于条型孔槽的上端，其中弹性部33可具体为碟簧。

另外，为避免旋转销轴7上下移动时两端受力不均，上端固定件31下方还固定连接有垂直于旋转销轴7的导向柱34，导向柱34沿平行于条型孔槽的方向设置，下端支撑件35设有沿厚度方向贯穿的通孔，通孔与导向柱34间隙配合，导向柱34的一端插入通孔中，当旋转销轴7上下移动时，通孔的侧壁能够对导向柱34进行限位，避免旋转销轴7的两端发生偏斜。

本实施例中，马达支架4的第二端与轨道吊架29间设有避障机构，旋转销轴7安装于条型孔中，当齿轨1或驱动齿轮14中卡入障碍物时，旋转销轴7可以向下移动，使驱动齿轮14不必与齿轨1完全啮合，单轨吊继续前进，驱动齿轮14转动将障碍物绕过，该过程中弹性部33被压缩，当绕过障碍物后弹性部33推动旋转销轴7回到条型孔的上端，使驱动齿轮14与齿轨1再次啮合，从而实现单轨吊驱动装置自动避障，保证了单轨吊运行的流畅性。

单轨吊驱动装置在安装过程中需要通过其中设备起吊安装，两吊架侧板上部的外侧设有吊耳8，两吊耳8的位置关于轨道所在平面对称，钢索穿过吊耳8能够将单轨吊驱动装置吊起，方便单轨吊安装。

单轨吊驱动装置还要与主机、起吊梁、驾驶室等相连，因此马达支架4设有向外侧延伸、且开口向外的U型连接臂3，U型连接臂3的两条支臂上设有销轴孔，连杆销轴2穿过销轴孔进行固定。两U型连接臂3对称地设置于马达支架4的两端。U型连接臂3能够限制驾驶室等沿连杆销轴2轴向的位移，减小轨道吊架29在单轨吊摆动过程中的受力。另外，马达支架4通过两点与驾驶室等相连，能够减小单个连接部所受到的应力，避免连接部损坏。

本实施例中，单轨吊驱动装置中设有吊耳8和U型连接臂3，吊耳8便于单轨吊驱动装置的起吊和安装，U型连接臂3能够与主机、驾驶室等相连，分散连接部的作用力。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的单轨吊驱动装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种单轨吊驱动装置，其特征在于，包括：

摩擦轮驱动部，通过摩擦轮与轨道间的摩擦力沿轨道移动；

齿轨驱动部，通过驱动齿轮（14）能够与轨道的齿牙啮合、以沿轨道移动，所述齿轮驱动部包括轨道吊架（29）和马达支架（4），所述驱动齿轮（14）设置于所述马达支架（4）中；

开合部，用于控制所述齿轨驱动部切入和切出；

所述马达支架（4）的第一端与所述轨道吊架（29）可转动的连接，第二端通过所述开合部的与所述轨道吊架（29）相连，所述开合部控制所述马达支架（4）靠近或远离所述轨道吊架（29）、以实现所述齿轨驱动部的切入或切出；

所述齿轨驱动部还包括两个马达（9），两所述马达（9）对称设置于所述马达支架（4）的两侧、且二者的轴线平行于所述驱动齿轮（14），所述马达支架（4）中设有主驱动轴（13），所述主驱动轴（13）两端均通过锥齿轮与所述马达（9）相连；

所述第二端设有用以与所述轨道吊架（29）连接的旋转销轴（7），所述轨道吊架（29）包括分别设置于齿轨两侧的吊架侧板，两所述吊架侧板均设有沿竖直方向分布的条形孔，所述旋转销轴（7）设置于所述条形孔中，所述第二端与所述轨道吊架（29）间设有避障机构，所述避障机构中具有能够支撑所述第二端、以使所述驱动齿轮（14）与轨道啮合的弹性部（33），所述弹性部（33）支撑所述旋转销轴（7）固定于所述条形孔的上端；

所述避障机构包括与所述轨道吊架（29）固定连接的下端支撑件（35）、设置于所述旋转销轴（7）外周的上端固定件（31）以及与所述上端固定件（31）固定连接的避障机构连接杆（32），所述弹性部（33）的两端分别与所述避障机构连接杆（32）和所述下端支撑件（35）相抵，所述下端支撑件（35）设有沿厚度方向贯穿的通孔，所述上端固定件（31）下方还设有导向柱（34），所述导向柱（34）的一端与所述上端固定件（31）固定连接，另一端插入所述通孔中。

2.根据权利要求1所述的单轨吊驱动装置，其特征在于，所述开合部为开合油缸（28），所述开合油缸（28）的一端与所述轨道吊架（29）铰接，另一端与所述马达支架（4）铰接。

3.根据权利要求1所述的单轨吊驱动装置，其特征在于，两所述马达（9）均设有制动器。

4.根据权利要求3所述的单轨吊驱动装置，其特征在于，所述马达支架（4）包括箱体以及分别位于轨道两侧的支架侧板，所述主驱动轴（13）通过轴承（15）与两所述支架侧板相连，两所述支架侧板择一设有可拆卸轴承座（25）。

5.根据权利要求4所述的单轨吊驱动装置，其特征在于，两所述支架侧板的外侧均设有锥齿轮箱（11），所述主驱动轴（13）两端的锥齿轮设置于所述锥齿轮箱（11）中，所述锥齿轮箱（11）的上端面设有检修口，所述检修口上方设有箱盖（26）。

6.根据权利要求1所述的单轨吊驱动装置，其特征在于，两所述吊架侧板的上部设有吊耳（8）。

7.根据权利要求6所述的单轨吊驱动装置，其特征在于，所述马达支架（4）的两端均设有U型连接臂（3），所述U型连接臂（3）中设有连杆销轴（2）。