CN1138695C - 起重设备 - Google Patents

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Abstract

一种起重设备，包括框架(2)、有槽(12)的卷绳筒(3)、起重马达(4)、齿轮(5)和小齿轮(6)。该起重马达(4)至少部分位于卷绳筒(3)内，该卷绳筒(3)通过它的两端支承在框架(2)上。起重马达(4)和齿轮(5)只通过卷绳筒(3)的一端支承在框架(2)上，通过该端，起重马达(4)和齿轮(5)布置成通过小齿轮使卷绳筒(3)旋转。小齿轮(6)位于平行于卷绳筒(3)的纵向轴线并由起重马达(4)的壳体(15)确定的柱体与卷绳筒(3)之间。

Description

起重设备
本发明涉及一种起重设备，该起重设备包括框架、有槽的卷绳筒、起重马达、齿轮和小齿轮，并成这样的方式，即起重马达至少部分位于卷绳筒内，该卷绳筒由其两端支承在框架上，且起重马达和齿轮只通过卷绳筒的一端支承在框架上，通过该端，起重马达和齿轮布置成通过小齿轮使卷绳筒旋转。
起重设备通常是绞车的一部分，该绞车既可以固定安装，也可以通过小车沿轨道运动。起重设备例如也可以用于提升负载。在将用于垂直传送负载的绞车中，起重设备的长度是很大的问题，因为它限制了小车的运动。较大长度的起重设备起源于绞车设计的基本思想，即应当使卷绳筒的直径减至最小，以便优化传力齿轮，这导致卷绳筒的长度较大，从而使具有普通的提升高度和绕索筒(rope reeving)的绞车的整个长度较大。为了将卷绳筒的直径减至最小，通常希望使卷绳筒的节圆直径与起重绳索的直径之比，即槽中心的直径与起重绳索的直径之比等于在通常所用类型的已有绞车中的标准最小要求。因此，根据使用强度，卷绳筒的节圆直径与起重绳索的直径之比通常为16-25，而卷绳筒的长度远远大于卷绳筒的直径。因为卷绳筒的长度是影响起重设备和整个绞车的总长度的主要因素，且因为安装在小车上的绞车的运行方向通常平行于卷绳筒的纵向轴线，因此该卷绳筒的长度是一个很重要的问题，因为它限制了小车的运动。而且，在卷绳筒的转动过程中，起重绳索在较长卷绳筒上的分离点沿该卷绳筒纵向轴线方向的运动较大。在有多根绳索的绞车中，当起重绳索的分离点移动时，即当它漂移时，离开卷绳筒的起重绳索相对于卷绳筒的纵向轴线的离开角度改变。漂移越大和穿过的绳索越多，离开角度的变化越大。根据绳索的类型，离开角度的最大值在1.5°至4°之间。当接近或超过该最大值时，起重绳索的磨损增加。起重绳索的大范围漂移能够引起负载控制方面的问题，并使得提升钩有扭绞的趋势。起重绳索的漂移还引起承载结构的优化方面的问题，因为支承力随着起重绳索离开卷绳筒的分离点而变化。
已知的使起重设备长度减至最小的方法包括将起重马达或齿轮或两者与小齿轮一起布置在卷绳筒内部，或者将起重马达布置在卷绳筒侧面。根据第一可选实例，通过将起重马达、齿轮和小齿轮沿卷绳筒的纵向轴线方向布置在卷绳筒内，从而使起重设备的长度最短；不过，当卷绳筒的直径尽可能小时，该方法使得起重马达强烈加热，因为冷却空间很小。该结构还需要有在卷绳筒两端的坚固框架和受到起重马达和齿轮之间的振动的中间轴。将起重马达布置在卷绳筒侧面将增加绞车的宽度，但是绞车的总长度还是根据卷绳筒的长度确定。
本发明的一个目的是提供一种纵向较短的新型起重设备。
本发明的起重设备的特征在于：小齿轮位于平行于卷绳筒的纵向轴线并由起重马达的壳体确定的柱体与卷绳筒之间。
本发明的主要思想是，在将用于垂直传送负载的起重设备中，起重马达至少部分位于卷绳筒内，该卷绳筒通过其两端支承在起重设备的框架上，且起重马达和将力从起重马达传递给小齿轮的齿轮仅通过该卷绳筒的一端支承在该框架上，通过该端，起重马达和齿轮布置成通过位于平行于卷绳筒的纵向轴线并由起重马达的壳体确定的柱体与卷绳筒之间的小齿轮而使卷绳筒旋转。根据本发明的一个优选实施例，卷绳筒的直径远远大于起重马达的直径。根据本发明的第二优选实施例，起重马达位于卷绳筒内，且并不相对于该卷绳筒的中心对称。根据本发明的第三优选实施例，使卷绳筒旋转所需的力矩通过卷绳筒周边并在起重绳索从卷绳筒上离开的分离点处传递给卷绳筒。
本发明的优点是，起重设备的外部尺寸沿卷绳筒的纵向轴线方向较小，这样，整个绞车的外部尺寸沿卷绳筒的纵向轴线方向也较小。由于与已知方法相比，卷绳筒的直径大得多，因此，在保持提升高度恒定的同时，可以采用短得多的卷绳筒。因此，在提升和降低负载时，起重绳索的水平运动较小，从而减小了有害的负载水平运动。由于起重绳索的水平运动较小，绳索的力几乎均匀地分布在整个承载结构上，从而能使支承结构较小和较轻，这又能用于使绞车的小车和支承它的桥的大梁(bridge girder)形成所需的尺寸。因为起重绳索从卷绳筒离开的分离角较小，且卷绳筒的节圆直径与绳索直径之比的大小为普通所用的标准情况的最小值的2至3倍，绳索的耐久性显著增加。而且，起重绳索的较小水平运动和较小绳索角度一起有效减小由该绳索支承的起重钩发生扭绞的危险。因为起重绳索的水平运动较小，在绳索角度不超过4°的情况下，本发明的起重设备允许绞车结构有直到12根的绕索筒。因为卷绳筒的内径远远大于起重马达的外径，且起重马达和齿轮仅通过卷绳筒的一端支承在框架上，因此，与将起重马达布置在卷绳筒的外部相比，可以布置成使该起重马达有更好的通风，因此，不会有该起重马达变热的问题。还一优点是易于对该结构进行调节，因为卷绳筒的长度不会影响起重马达和安装在该起重马达上的齿轮的支承。将起重马达布置成并不相对于卷绳筒的中心对称，这能够使齿轮的设计更自由。而且，当使卷绳筒旋转所需的力矩通过其周边并在起重绳索离开该卷绳筒的分离点处传递给卷绳筒时，能够优化起重设备的起重马达以及安装在该起重马达上的齿轮的尺寸，且通过改变卷绳筒的直径或长度，可以改变提升高度。
下面将参考附图更详细地介绍本发明，附图中：
图1所示为本发明的起重设备的一个实施例的局部剖示意图；
图2所示为本发明的起重设备的第二实施例的局部剖示意图；以及
图3所示为本发明的起重设备的第三实施例从端部看时的示意原理图。
图1通过局部剖示意表示了起重设备1。该起重设备1包括框架2和卷绳筒3，该卷绳筒3在其两端通过轴承7支承于框架2上。卷绳筒3的外表面有节槽(pitched groove)12，起重绳索导向该节槽，并引导到平行于卷绳筒3的单个表面上，同时卷绳筒3旋转。卷绳筒3的外径在槽12的整个长度部分上基本恒定。为了清楚，图1中没有表示起重绳索。也可以取代起重绳索，用链条、皮带或其它相应的起重装置来作为起重装置。而且，该起重设备1包括一起重马达4，该起重马达4布置成沿其纵向轴线方向至少部分位于卷绳筒3内，且该卷绳筒3的中心与该起重马达4的中心重合。对于该起重马达4，还表示了起重马达4的冷却肋结构13，该冷却肋结构13环绕起重马达4的壳体。还有，起重设备1包括齿轮5或齿轮系统5，该齿轮5或齿轮系统5将起重马达4的力传递给位于卷绳筒3和起重马达4之间的小齿轮6，该小齿轮6布置成通过在卷绳筒3内周上的齿圈8使卷绳筒3旋转。小齿轮6在卷绳筒3的纵向轴线方向上部分位于卷绳筒3和起重马达4之间。小齿轮6可以在卷绳筒3的纵向轴线方向上完全位于卷绳筒3和起重马达4之间的空间的外部，但优选是，该小齿轮6至少部分位于卷绳筒3和起重马达4之间。在图1中，齿轮5沿卷绳筒3的纵向轴线方向部分位于卷绳筒3的内部。根据齿轮5所需的空间，齿轮5也可以完全位于卷绳筒3的外部，但优选是齿轮5至少部分位于卷绳筒3的内部。起重马达4和齿轮5只通过卷绳筒3的一端支承在框架2上，在该端处，起重马达4和齿轮5布置成使小齿轮6旋转。起重马达4以它通过凸缘17安装在支承件14上的方式通过支承件14支承在框架2上。凸缘17的直径通常大于冷却肋结构13的直径。齿轮5支承在起重马达4的凸缘17上。齿轮5也可支承在支承件14上。使起重马达4和齿轮5支承在框架2上能够以多种方式实现，图1仅表示了实现该支承的一种可选方式。小齿轮6在卷绳筒3的内周上的位置可以自由确定，但优选是小齿轮6以图3所示方式定位，即在起重绳索9的分离点10处，起重绳索9在该点处离开卷绳筒3。
根据本发明的优选实施例，在图1所示的起重设备1中，卷绳筒3的直径可以设计成远远大于图2中所示的起重马达4的壳体15的直径，例如为这样，起重马达4的壳体15的直径为卷绳筒3的直径的2/3，换句话说，卷绳筒3的直径远远大于现有技术中的卷绳筒的直径。卷绳筒3的尺寸为：卷绳筒3的节圆直径与起重绳索9的直径的比例为大约30-60，即大约是现有技术的2至3倍。该比例也可以大于60。优选是，该设定的尺寸意味着起重绳索9在卷绳筒3上的位移小于或等于卷绳筒3的节圆直径，换句话说，槽12沿卷绳筒3的纵向轴线方向的长度S最多等于卷绳筒3的节圆直径。
图2通过局部剖示意表示了本发明的第二起重设备1。为了清楚，图2只表示了根据图2的实施例的主要部件。起重马达4的壳体15确定了一个平行于卷绳筒3的纵向轴线且在起重马达4及其假想延伸线处的柱形表面，如虚线16所示。小齿轮6位于由虚线16所示的柱形表面和卷绳筒3之间。在卷绳筒3的纵向轴线方向上，小齿轮6位于在起重马达4和卷绳筒3之间的空间的外部，因为起重马达4的冷却肋结构13需要该空间。冷却肋结构13的尺寸取决于该起重马达4的冷却要求。冷却肋结构13可以缩短，起重马达4的端部凸缘17可以形成为这样，即在起重马达4的壳体15和卷绳筒3之间有用于小齿轮的足够空间，因此，换句话说，小齿轮6可以位于起重马达4的壳体15和卷绳筒3之间。在图2中，将起重马达4的力传递给小齿轮6的齿轮5完全布置在卷绳筒3的内部。
图3示意表示了从端部看时本发明的第三起重设备1的原理图。为了清楚，图3只表示了根据图3的实施例的最主要的部件。在图3中，起重马达4的位置并不相对于卷绳筒3的中心11对称，小齿轮6位于卷绳筒3和起重马达4之间。图3还表示了起重绳索9在卷绳筒3上的分离点10在小齿轮6的位置处的情况，从而能够优化起重设备1的起重马达4和安装在该起重马达4上的齿轮5的尺寸设定。不过，起重绳索9离开卷绳筒的分离点10并不必须位于小齿轮6的位置处。
图3以仅作为实例的方式表示了起重马达4在卷绳筒3内的不对称位置的一种可选形式。起重马达4相对于卷绳筒3的中心11的不对称位置还可以与图3所示不同。优选是，小齿轮6位于起重绳索9离开卷绳筒的分离点10的位置处，但是这不是必须。
附图和相关说明只是为了说明本发明的思想。本发明的详细情况可以在权利要求的范围内变化。起重设备1的使用范围也没有任何限定，且该起重设备1既可以固定安装，也可以安装在小车上。本发明的起重设备1并不限制绞车的绳索穿过结构，也不限制起重绳索9的数目。也可以选择没有用于起重设备1内的齿轮5，且小齿轮6也并不必须为一个单独部件，而是可以布置为齿轮5的一部分。

Claims (9)

1.一种起重设备，包括框架(2)、有槽(12)的卷绳筒(3)、起重马达(4)、齿轮(5)和小齿轮(6)，并成这样的方式，即起重马达(4)至少部分位于卷绳筒(3)内，该卷绳筒(3)通过它的两端支承在框架(2)上，且起重马达(4)和齿轮(5)只通过卷绳筒(3)的一端支承在框架(2)上，通过该端，起重马达(4)和齿轮(5)布置成通过小齿轮(6)使卷绳筒(3)旋转，其特征在于：小齿轮(6)在沿卷绳筒(3)的纵向轴线的方向上至少部分位于卷绳筒(3)的内周与起重马达(4)之间。
2.根据权利要求1所述的起重设备，其特征在于：卷绳筒(3)的直径远远大于起重马达(4)的壳体(15)直径。
3.根据权利要求1或2所述的起重设备，其特征在于：卷绳筒(3)的槽(12)沿卷绳筒(3)的中心轴线方向的长度(S)最多等于卷绳筒(3)的节圆的直径。
4.根据权利要求3所述的起重设备，其特征在于：卷绳筒(3)的节圆直径与起重绳索(9)的直径之比至少为30。
5.根据权利要求3或4所述的起重设备，其特征在于：卷绳筒(3)的节圆直径与起重绳索(9)的直径之比为30-60。
6.根据前述任意一个权利要求所述的起重设备，其特征在于：起重马达(4)布置成并不相对于该卷绳筒(3)的中心(11)对称。
7.根据前述任意一个权利要求所述的起重设备，其特征在于：该小齿轮(6)位于起重绳索(9)离开卷绳筒的分离点(10)处。
8.根据前述任意一个权利要求所述的起重设备，其特征在于：该小齿轮(6)至少部分在卷绳筒(3)内部。
9.根据前述任意一个权利要求所述的起重设备，其特征在于：该小齿轮(6)布置成为该齿轮(5)的一部分。
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