CN113336113B - 起升装置和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重机技术领域，具体地涉及一种起升装置和工程机械。起升装置包括驱动机构和卷扬机构，驱动机构包括第一支架(5)和安装于第一支架的驱动组件，卷扬机构包括第二支架(9)、卷筒轴(12)和卷筒(11)，卷筒通过卷筒轴可旋转地连接于第二支架，驱动组件的输出轴与卷筒轴同轴地传动连接，第二支架与第一支架浮动连接，以补偿驱动组件的输出轴与卷筒轴之间的径向偏差。起升装置的驱动组件与卷扬机构的卷筒通过第一支架和第二支架浮动连接，使得卷筒在径向上只由第二支架提供支撑点，当卷筒和卷筒轴受压变形时，驱动组件通过第一支架相对于卷扬机构浮动，以补偿卷筒轴因变形与驱动组件的输出轴的位置偏差，防止了驱动组件发生径向变形。

Description

起升装置和工程机械

技术领域

本发明涉及起重机技术领域，具体地涉及一种起升装置和工程机械。

背景技术

L型起升装置在塔式起重机中广泛使用，其中，L型起升装置的电机、制动器、减速机、轴承座均安装在同一底架上，并且减速机与L型起升装置的卷筒轴传动连接，卷筒轴与L型起升装置的卷筒传动连接并且与轴承座可旋转地连接，以使得减速机能够通过卷筒轴带动卷筒旋转，进而通过卷筒上缠绕的绳索带动起吊机构进行升降运行。

但是，由于卷筒通过卷筒轴由轴承座和减速机共同支承，使得起吊机构的重力会通过卷筒传递给轴承座和减速机，在使用一段时间后，造成减速机内部和输出轴等均发生较大变形，如遇故障需维修时，减速机又很难拆解，维修困难大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种起升装置和工程机械，以解决现有技术中起升装置的减速机的输出轴易变形的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种起升装置，所述起升装置包括驱动机构和卷扬机构，所述驱动机构包括第一支架和安装于所述第一支架的驱动组件，所述卷扬机构包括第二支架、卷筒轴和卷筒，所述卷筒通过所述卷筒轴可旋转地连接于所述第二支架，所述驱动组件的输出轴与所述卷筒轴同轴地传动连接，所述第二支架与所述第一支架浮动连接，以补偿所述驱动组件的输出轴与所述卷筒轴之间的径向偏差。

可选的，所述第一支架和所述第二支架通过连杆机构进行浮动连接。

可选的，所述连杆机构包括活动连接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆通过第一连接轴可旋转地连接于所述第一支架，所述第二连杆通过第二连接轴可旋转地连接于所述第二支架。

可选的，所述第一连接轴平行于所述卷筒轴设置，所述第一连接轴设置有能够对所述连杆机构和所述第一支架进行定位装配的第一定位件；和/或

所述第二连接轴平行于所述卷筒轴设置，所述第二连接轴设置有能够对所述连杆机构和所述第二支架进行定位装配的第二定位件。

可选的，所述第一支架可拆卸地连接于所述连接板并且通过连接板与所述第一连接轴可旋转地连接。

可选的，所述第二支架包括主架以及安装于所述主架上的第一轴承座和第二轴承座，所述卷筒与所述驱动组件间隔设置，所述卷筒轴的位于所述卷筒和所述驱动组件之间的第一轴段可旋转地连接于所述第一轴承座，所述卷筒轴的位于所述卷筒外并远离所述驱动组件的第二轴段可旋转地连接于所述第二轴承座。

可选的，所述驱动组件与所述第一轴段通过花键结构传动连接，所述第一轴段与所述卷筒通过平键结构传动连接。

可选的，所述连杆机构设置在所述驱动机构的重心的下方。

可选的，所述驱动组件包括动力件和具有所述输出轴的减速机，所述动力件通过所述减速机与所述卷筒轴传动连接。

本发明第二方面还提供了一种工程机械，所述工程机械包括所述的起升装置。

通过上述技术方案，所述起升装置中的驱动机构的驱动组件的输出轴通过卷筒轴带动卷筒旋转，卷扬机构通过卷筒旋转来起吊重物，并且驱动组件与卷筒通过第一支架和第二支架进行浮动连接，使得驱动组件在卷筒的径向上不为卷筒提供支撑点，也就是，卷筒在径向上只由第二支架提供支撑点，当卷扬机构的卷筒、卷筒轴和第二支架受到重物的压力作用发生变形时，驱动组件会在卷筒轴的变形作用下通过第一支架相对于卷扬机构发生相应的浮动，以补偿卷筒轴因变形与驱动组件的输出轴之间产生的位置偏差，防止了驱动组件的输出轴因受到重物的压力作用发生径向变形，从而保证了驱动组件的输出轴的完好无损，显著延长了驱动组件的使用寿命，降低了维护成本，安全又稳定。

附图说明

图1是本发明提供的一种起升装置的结构示意图；

图2是图1所示的起升装置的俯视图；

图3是图1所示的起升装置在第一支架和第二支架之间的浮动连接处的左视图。

附图标记说明

1、动力件；2、联轴器；3、制动器；4、减速机；5、第一支架；6、螺栓；7、连接板；8、连杆机构；9、第二支架；10、第二轴承座；11、卷筒；12、卷筒轴；13、第一轴承座；14、第一连接轴；15、第一定位件；16、第一轴段；17、第二轴段；18、第二连接轴；19、第二定位件；20、主架；G、驱动机构的重心。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种起升装置，如图1-3所示，所述起升装置包括驱动机构和卷扬机构，所述驱动机构包括第一支架5和安装于所述第一支架5的驱动组件，所述卷扬机构包括第二支架9、卷筒轴12和卷筒11，所述卷筒11通过所述卷筒轴12可旋转地连接于所述第二支架9，所述驱动组件的输出轴与所述卷筒轴12同轴地传动连接，所述第二支架9与所述第一支架5浮动连接，以补偿所述驱动组件的输出轴与所述卷筒轴12之间的位置偏差。

其中，驱动组件的输出轴与卷筒轴12之间的径向偏差，指的是，驱动组件的输出轴与卷筒轴12在卷筒轴12的径向上的位置偏差；具体的，这部分径向偏差可以来源于多种方面，例如，可以来源于卷扬机构的卷筒轴12、卷筒和第二支架的变形，还可以来源于卷扬机构和/或驱动机构的制作公差和装配公差等，在此不作特别限定。

此外，起升装置还可以包括起吊机构，卷筒11上缠绕有绳索并且通过绳索与起吊机构装配在一起，卷筒11能够通过缠绕所述绳索带动起吊机构进行上升运动或者是通过释放所述绳索带动所述起吊机构进行下降运动，以便于起升装置通过卷筒的旋转运动来带动起吊机构进行升降运动，进而带动重物同步升降。其中，起吊机构可以为各种形式，例如，可以为吊钩等。

通过上述技术方案，所述起升装置中的驱动机构的驱动组件的输出轴通过卷筒轴12带动卷筒11旋转，卷扬机构通过卷筒11旋转来缠绕或释放绳索以带动起吊机构进行升降运动，并且驱动组件与卷筒11通过第一支架5和第二支架9进行浮动连接，使得驱动组件在卷筒11的径向上不为卷筒11提供支撑点，也就是，卷筒11在径向上只由第二支架9提供支撑点，当卷扬机构的卷筒11、卷筒轴12和第二支架9受到起吊机构的压力作用(即，施加在卷筒11的径向上的压力作用)发生变形时，驱动组件会在卷筒轴12的变形作用下通过第一支架5相对于卷扬机构产生相应的浮动，以补偿卷筒轴12因变形与驱动组件的输出轴之间产生的位置偏差，防止了驱动组件的输出轴因受到起吊机构的压力作用发生径向变形，从而保证了驱动组件的输出轴的完好无损，显著延长了驱动组件的使用寿命，降低了维护成本，安全又稳定。

进一步的，所述第一支架5和所述第二支架9通过连杆机构8进行浮动连接，结构简单，便于制作与加工，而且连杆机构8的小幅度运动就能补偿驱动组件的输出轴与卷筒轴12之间的径向偏差，从而保证了驱动组件的输出轴的安全运行，设计更为合理。

如图3所示，所述连杆机构8包括活动连接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆通过第一连接轴14可旋转地连接于所述第一支架5，所述第二连杆通过第二连接轴18可旋转地连接于所述第二支架9。此外，连杆机构8的第一连杆和第二连杆可以通过转动副进行可转动地连接，其中，转动副可以为滑动轴承式或者滚动轴承式，在此不作特别限定；当然，连杆机构8的第一连杆和第二连杆还可以通过移动副进行可移动地连接，其中，移动副可以为滑动导轨式和滚动导轨式，在此不作特别限定。

进一步的，所述第一连接轴14平行于所述卷筒轴12设置，所述第一连接轴14设置有能够对所述连杆机构8和第一支架5进行定位装配的第一定位件15，使得连杆机构8和第一支架5能够在卷筒11的轴向上的定位装配，进而实现了连杆机构8和驱动机构在卷筒轴11轴向上的定位装配；和/或，所述第二连接轴18平行于所述卷筒轴12设置，所述第二连接轴18设置有能够对所述连杆机构8和第二支架9进行定位装配的第二定位件19，使得连杆机构8和第二支架9能够在卷筒11的轴向上的定位装配，进而实现了连杆机构8和卷扬机构在卷筒轴11轴向上的定位装配；从而实现了驱动机构和卷扬机构在卷筒轴11轴向上的定位装配，提高了起升装配的装配稳定性。

如图3所示，起升装置可以通过两个连杆机构8同时来实现驱动机构和卷扬机构之间的浮动连接，具体的，如图3所示，在第一连接轴14的轴向上，两个连杆机构8的第一连杆分别设置在第一支架5的两侧，两个第一定位件15固定于第一连接轴14并且分别止挡于两个第一连杆的远离彼此的侧部(即，图3所示的左侧第一连杆的左侧部以及右侧第一连杆的右侧部)，在第二连接轴18的轴向上，两个连杆机构8的第二连杆分别设置在第二支架9的两侧，两个第二定位件19固定于第二连接轴18并且分别止挡于两个第二连杆的远离彼此的侧部(即，图3所示的左侧第二连杆的左侧部以及右侧第二连杆的右侧部)。其中，第一定位件15和第二定位件19可以为各种形式，例如，均设计为挡圈结构等。

进一步的，所述第一支架5可拆卸地连接于所述连接板7并且通过连接板7与所述第一连接轴14可旋转地连接，结构简单，便于拆卸与装配。起升装置设计为分体式结构，可以通过拆解第一支架5和连接板7，将起升装置分解为驱动机构以及装配有连杆机构的卷扬机构两部分，便于对这两部分进行分开吊装、运输等作业；相对于吊装整个起升装置而言，本申请中起升装置采用分体式结构，吊具在吊装起升装置的任一部分时所需的起重能力更低，便于塔式起重机的整体拆装；而且，便于驱动组件(例如，下文提到的减速机4)和卷筒轴12之间的快速拆解，便于维修。其中，第一支架5和连接板7可以通过螺栓6进行可拆卸地连接，结构简单，便于快速地拆卸与组装；进一步的，第一支架5可以为各种形式，例如，可以为安装板，便于与连接板7进行贴合装配，提高了驱动机构和连接板7之间的装配稳定性。此外，为了便于连接板7与第一连接轴14进行可旋转地连接，连接板7设置有具有安装孔的吊耳，第一连接轴14插设于连接板7吊耳的安装孔。

进一步的，所述第二支架9包括主架20以及安装于所述主架20上的第一轴承座13和第二轴承座10，所述卷筒11与所述驱动组件间隔设置，所述卷筒轴12的位于所述卷筒11和所述驱动组件之间的第一轴段16可旋转地连接于所述第一轴承座13，所述卷筒轴12的位于所述卷筒11外并远离所述驱动组件的第二轴段17可旋转地连接于所述第二轴承座10，设计更为合理，使得卷筒11在径向上通过第二支架9的第一轴承座13和第二轴承座10共同支撑，结构更为稳定。其中，主架20可以为各种形式，例如，可以为具有吊耳的装配板，第二连接轴18插设于装配板的吊耳的安装孔中，以使得第二支架9能够通过主架10与第二连接轴18可旋转地连接。其中，卷筒轴12可以设置为单个轴，也可以设置为两个半轴，其中，第一轴段16和第二轴段17分别为两个半轴的其中一部分。

当卷扬机构的卷筒11受到起吊机构的压力作用(即，施加在卷筒11的径向上的压力作用)时，卷筒11通过卷筒轴12将起吊机构的径向压力传递给第一轴承座13和第二轴承座10，从而实现了第一轴承座13和第二轴承座10为卷筒11提供两个支撑点，保证了卷扬机构的整体结构稳定；而且，当驱动机构的卷筒11、卷筒轴12、第一轴承座13和第二轴承座10在起吊机构的径向压力作用下发生变形时，驱动组件会在卷筒轴12的变形作用下带动第一支架5相对于卷扬机构产生相应的浮动，以补偿卷筒轴12因变形与驱动组件的输出轴之间产生的位置偏差，防止了驱动组件的输出轴因受到起吊机构的压力作用发生径向变形，延长了驱动组件的使用寿命，安全又稳定。

进一步的，所述驱动组件与所述第一轴段16通过花键结构传动连接，所述第一轴段16与所述卷筒11通过平键结构传动连接，结构更为简单，便于制作与加工，有利于驱动组件通过第一轴段16向卷筒11传递转矩，便于卷扬机构的卷筒11能够通过旋转运动来带动起吊机构进行升降运动，从而保证了起升装置通过起吊机构顺利地吊运重物。

进一步的，所述连杆机构8设置在所述驱动机构的重心G的下方，使得驱动机构的重力主要由连杆机构8来承担，不会通过驱动组件的输出轴过多地传递给卷筒轴12，也就是说，驱动组件的输出轴上承受的驱动机构的重力所产生的径向力很小甚至可忽略，防止了驱动组件的输出轴发生径向变形，延长了驱动组件的使用寿命。值得一提的是，连杆机构8和连接板7的中心线可以都位于驱动机构的重心G下方的附近，这样，驱动机构的重力主要通过连接板7传递给连杆机构8来承担，驱动组件的输出轴(例如，下文提到的减速机4的输出轴)上承受的驱动机构的重力所产生的径向力很小甚至可忽略，从而有效防止了驱动组件的输出轴发生径向变形。

进一步的，所述驱动组件包括动力件1和具有所述输出轴的减速机4，所述动力件1通过所述减速机4与所述卷筒轴12传动连接，设计更为合理，便于控制卷筒轴12的转速，进而调节卷扬机构的卷筒11带动起吊机构的升降速度。其中，动力件1可以为电机；进一步的，电机的主动轴可以通过联轴器2与减速机4传动连接，而且制动器3设置在电机和减速机4之间并且能够促使电机的主动轴停止旋转或减速旋转。

本发明第二方面还提供了一种工程机械，所述工程机械包括所述的起升装置。该工程机械可以为各种形式，例如，可以为塔式起重机等，在此不作特别限定。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种起升装置，其特征在于，所述起升装置包括驱动机构和卷扬机构，所述驱动机构包括第一支架(5)和安装于所述第一支架(5)的驱动组件，所述卷扬机构包括第二支架(9)、卷筒轴(12)和卷筒(11)，所述卷筒(11)通过所述卷筒轴(12)可旋转地连接于所述第二支架(9)，所述驱动组件的输出轴与所述卷筒轴(12)同轴地传动连接，所述第二支架(9)与所述第一支架(5)浮动连接，以补偿所述驱动组件的输出轴与所述卷筒轴(12)之间的径向偏差。

2.根据权利要求1所述的起升装置，其特征在于，所述第一支架(5)和所述第二支架(9)通过连杆机构(8)进行浮动连接。

3.根据权利要求2所述的起升装置，其特征在于，所述连杆机构(8)包括活动连接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆通过第一连接轴(14)可旋转地连接于所述第一支架(5)，所述第二连杆通过第二连接轴(18)可旋转地连接于所述第二支架(9)。

4.根据权利要求3所述的起升装置，其特征在于，所述第一连接轴(14)平行于所述卷筒轴(12)设置，所述第一连接轴(14)设置有能够对所述连杆机构(8)和所述第一支架(5)进行定位装配的第一定位件(15)；和/或

所述第二连接轴(18)平行于所述卷筒轴(12)设置，所述第二连接轴(18)设置有能够对所述连杆机构(8)和所述第二支架(9)进行定位装配的第二定位件(19)。

5.根据权利要求3所述的起升装置，其特征在于，所述第一支架(5)可拆卸地连接于连接板(7)并且通过所述连接板(7)与所述第一连接轴(14)可旋转地连接。

6.根据权利要求1所述的起升装置，其特征在于，所述第二支架(9)包括主架(20)以及安装于所述主架(20)上的第一轴承座(13)和第二轴承座(10)，所述卷筒(11)与所述驱动组件间隔设置，所述卷筒轴(12)的位于所述卷筒(11)和所述驱动组件之间的第一轴段(16)可旋转地连接于所述第一轴承座(13)，所述卷筒轴(12)的位于所述卷筒(11)外并远离所述驱动组件的第二轴段(17)可旋转地连接于所述第二轴承座(10)。

7.根据权利要求6所述的起升装置，其特征在于，所述驱动组件与所述第一轴段(16)通过花键结构传动连接，所述第一轴段(16)与所述卷筒(11)通过平键结构传动连接。

8.根据权利要求2所述的起升装置，其特征在于，所述连杆机构(8)设置在所述驱动机构的重心(G)的下方。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的起升装置，其特征在于，所述驱动组件包括动力件(1)和具有所述输出轴的减速机(4)，所述动力件(1)通过所述减速机(4)与所述卷筒轴(12)传动连接。

10.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械包括权利要求1-9中任意一项所述的起升装置。

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