CN113879964A - 纯电动单臂吊一拖二驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单臂吊技术领域，特别涉及一种纯电动单臂吊一拖二驱动系统，包括安装架、防爆电机、差速减速器、万向轴、转轴和承重轮，所述差速减速器的输出轴向其两侧延伸，且在输出轴的端部设有主动锥齿轮；所述万向轴设有两个且分别竖向布置在差速减速器的两侧，万向轴的底端设有从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合；转轴下端与万向轴的上端传动连接，且在转轴的上端设有驱动胶轮，所述驱动胶轮的轮缘贴靠单导轨；本发明通过一套防爆电机与差速减速器的动力组合，将防爆电机的动力输送至单导轨两侧的驱动胶轮上，避免了单导轨两侧的驱动胶轮在转弯及打滑时造成的速差现象；通过两套万向轴实现动力的传递，解决了驱动胶轮磨损造成的偏心现象。

Description

纯电动单臂吊一拖二驱动系统

技术领域

本发明涉及单臂吊技术领域，特别涉及一种纯电动单臂吊一拖二驱动系统。

背景技术

单臂吊是现有技术中较为常用的一种起重设备，其通过单个立柱和回转臂的配合来起吊并转运货物，回转臂上的葫芦可带动吊起的货物沿回转臂的臂长方向移动。但是，现有的单臂吊，特别是矿用单臂吊，仍旧是以液压驱动马达作为葫芦的驱动力，液压动力源是由燃油发动机提供的，在矿下污染严重的环境下，液压系统维护困难，因此实现电动化是发展趋势，但是电动化也面临不能超越原有液压驱动马达的重量、胶轮磨损、两动力轮转弯及打滑造成速差等现象的挑战。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种纯电动单臂吊一拖二驱动系统，该驱动系统可降低驱动轮部件重量，降低驱动胶轮的磨损，以及改善两驱动轮转弯及打滑造成的速差现象。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种纯电动单臂吊一拖二驱动系统，用于驱动悬吊在单导轨上的车架移动，所述驱动系统包括：

安装架，其设置在所述车架的底部；

防爆电机，其设置在所述安装架的下侧，用于提供动力；

差速减速器，其设置在所述安装架的下侧并与所述防爆电机传动连接，所述差速减速器的输出轴向其两侧延伸，且在所述输出轴的端部设有同轴芯布置的主动锥齿轮；

万向轴，所述万向轴设有两个且分别竖向布置在所述差速减速器的两侧，所述万向轴的底端设有从动锥齿轮与所述主动锥齿轮相啮合；

转轴，其下端与所述万向轴的上端传动连接，且在所述转轴的上端设有一同轴芯布置的驱动胶轮，所述驱动胶轮的轮缘贴靠所述单导轨；

承重轮，可转动的布置在所述车架上，所述承重轮设有至少两组，且每组两个，每组两个承重轮分布在所述单导轨的两侧并沿所述单导轨下缘的支撑部滚动；其中，至少一组承重轮位于所述驱动胶轮前进方向的前端，且至少一组承重轮位于所述驱动胶轮前进方向的后端。

在进一步的技术方案中，所述万向轴的上端与所述转轴的下端之间还设有减速机。

在进一步的技术方案中，所述一拖二驱动系统还包括制动机构，所述制动机构包括：

制动板，其设有两个且对称布置在所述单导轨的两侧，所述制动板的上侧转动布置在所述车架上；

制动臂，可转动的布置在所述制动板的上端；

制动缸，设置在所述单导轨两侧的制动板之间，且在制动缸上套设有制动弹簧；

其中，所述车架上设有一套筒供所述制动臂插置其中，且在制动臂的悬端设有刹车片，所述的制动缸可释放液压油，且在制动弹簧的弹力作用下驱使两制动板的上端推挤两制动臂相互靠近，使设置在制动臂悬端的刹车片抵紧单导轨的侧部进行制动。

在进一步的技术方案中，所述车架的两侧向外延伸有一安装座，所述套筒固定在所述安装座的上方，所述安装座上连接有一连接板，所述制动板经由一连接轴转动布置在所述连接板的悬端。

在进一步的技术方案中，所述车架的前端和后端均设有牵引装置，所述牵引装置包括固定在所述车架上的底座，所述底座上设有间隔布置且向远离车架方向延伸的两个耳板，两个耳板之间设有一销轴。

在进一步的技术方案中，所述一拖二驱动系统还包括设置在单导轨的两侧减速机之间的夹紧机构，所述夹紧机构包括：

第一摆臂，其一端固定在所述减速机上，另一端铰接在所述车架上；

第二摆臂，其一端固定在所述减速机上，另一端向外自由延伸，且在单导轨两侧的第二摆臂的悬端之间设有一油缸，所述油缸的输出轴伸缩时，带动两侧减速机绕所述第一摆臂与所述车架的铰接轴转动，调节所述转轴上的驱动胶轮与所述单导轨接触面的压力。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明提供的纯电动单臂吊一拖二驱动系统，通过一套防爆电机与差速减速器的动力组合，将防爆电机的动力输送至单导轨两侧的驱动胶轮上，避免了单导轨两侧的驱动胶轮在转弯及打滑时造成的速差现象；此外，本发明中，通过两套万向轴实现动力的传递，解决了驱动胶轮磨损造成的偏心现象，避免因驱动胶轮磨损而导致减速机构不能正常工作的问题；解决了驱动胶轮与前部传动机构分离，降低驱动胶轮部件悬置的重量。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。

附图说明

图1示出为根据本发明具体实施方式提供的一种纯电动单臂吊一拖二驱动系统的结构示意图；

图2示出为图1中纯电动单臂吊一拖二驱动系统在另一视角的结构示意图；

图3示出为本发明中纯电动单臂吊一拖二驱动系统的剖视图；

图4示出为本发明中制动机构的结构示意图；

图5示出为本发明中夹紧机构的结构示意图；

图中标号说明：100、单导轨；110、支撑部；200、车架；210、承重轮；220、套筒；230、安装座；231、连接板；240、底座；241、耳板；242、销轴；10、安装架；20、防爆电机；30、差速减速器；31、输出轴；311、主动锥齿轮；40、万向轴；41、从动锥齿轮；42、减速机；421、第一摆臂；422、第二摆臂；423、油缸；50、转轴；51、驱动胶轮；60、制动板；61、制动臂；62、制动缸；63、制动弹簧；64、刹车片；65、连接轴。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。

需要说明的是，在本发明中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如前所述，结合图1、2、3所示，本发明提供了一种纯电动单臂吊一拖二驱动系统，用于驱动悬吊在单导轨100上的车架200移动，所述驱动系统包括安装架10、防爆电机20、差速减速器30、万向轴40、转轴50和承重轮210；

其中，所述安装架10设置在所述车架200的底部，主要起支撑作用，用于安装布置防爆电机20等零部件。所述防爆电机20设置在所述安装架10的下侧，用于提供动力；

所述差速减速器30设置在所述安装架10的下侧并与所述防爆电机20传动连接，所述差速减速器30的输出轴31向其两侧延伸，且在所述输出轴31的端部设有同轴芯布置的主动锥齿轮311；所述万向轴40设有两个且分别竖向布置在所述差速减速器30的两侧，所述万向轴40的底端设有从动锥齿轮41与所述主动锥齿轮311相啮合；

所述转轴50的下端与所述万向轴40的上端传动连接，且在所述转轴50的上端设有一同轴芯布置的驱动胶轮51，所述驱动胶轮51的轮缘贴靠所述单导轨100；

所述承重轮210可转动的布置在所述车架200上，所述承重轮210设有至少两组，且每组两个，每组两个承重轮210分布在所述单导轨100的两侧并沿所述单导轨100下缘的支撑部110滚动；其中，至少一组承重轮210位于所述驱动胶轮51前进方向的前端，且至少一组承重轮210位于所述驱动胶轮51前进方向的后端。

本发明提供的技术方案中，通过一套防爆电机20与差速减速器30的动力组合，将防爆电机20的动力输送至单导轨100两侧的驱动胶轮51上，避免了单导轨100两侧的驱动胶轮51在转弯及打滑时造成的速差现象；此外，本发明中，通过两套万向轴40实现动力的传递，解决了驱动胶轮51磨损造成的偏心现象，避免因驱动胶轮51磨损而导致减速机构不能正常工作的问题；解决了驱动胶轮与前部传动机构分离，降低驱动胶轮部件悬置的重量。

通过本发明提供的技术方案，改善了车架200的运行速度，由原来的0.5-1.0m/s提升至0.5-2.5m/s。

根据本发明，本发明中，所述万向轴40的上端与所述转轴50的下端之间还设有减速机42。具体的，该减速机42采用行星减速机，此外，通过将单导轨100两侧的行星减速机壳体与原有液压马达托架一体化设计，降低了驱动胶轮固定托架的重量。

根据本发明，结合图4所示，本发明中，所述的一拖二驱动系统还包括制动机构，通过该制动机构对单导轨100上移动的车架200进行制动。具体的，所述制动机构包括制动板60、制动臂61和制动缸62；其中，所述的制动板60设有两个且对称布置在所述单导轨100的两侧，所述制动板60的上侧转动布置在所述车架200上；

所述制动臂61可转动的布置在所述制动板60的上端，所述制动缸62设置在所述单导轨100两侧的制动板60之间，且在制动缸62上套设有制动弹簧63；

其中，所述车架200上设有一套筒220供所述制动臂61插置其中，且在制动臂61的悬端设有刹车片64，所述的制动缸62可释放液压油，且在制动弹簧63的弹力作用下驱使两制动板60的上端推挤两制动臂61相互靠近，使设置在制动臂61悬端的刹车片64抵紧单导轨100的侧部进行制动。

具体的，本发明提供的驱动系统，通过防爆电机20输出动力，经差速减速器30传递动力，再经单导轨100两侧的万向轴40传递动力至减速机42，再传递至转轴50，带动转轴50上的驱动胶轮51转动，利用驱动胶轮51与单导轨100的摩擦力为车架200的行走提供动力；此时，制动机构的制动缸62由杆腔进油，制动弹簧63收缩蓄能，带动制动板60绕车架200转动使其上端的制动臂61相互远离，使制动臂61悬端的刹车片64脱离单导轨100，车架200实现行走；反之，制动缸62释放液压油，制动弹簧63依靠自身弹力伸展并驱动制动板60绕车架200转动使其上端的制动臂61相互靠近，使制动臂61悬端的刹车片64紧贴单导轨100，从而实现驱动系统的制动。本发明提供的制动机构，制动性能强，工作稳定可靠，确保了驱动系统整体工作的稳定性。

进一步的，在本发明的一个具体的实施方式中，所述车架200的两侧向外延伸有一安装座230，所述套筒220固定在所述安装座230的上方，所述安装座230上连接有一连接板231，所述制动板60经由一连接轴65转动布置在所述连接板231的悬端。

根据本发明，本发明中，所述车架200的前端和后端均设有牵引装置，所述牵引装置包括固定在所述车架200上的底座240，所述底座240上设有间隔布置且向远离车架200方向延伸的两个耳板241，两个耳板241之间设有一销轴242。通过该牵引装置，可方便的将车架200与其他待牵引物连接。

根据本发明，结合图5所示，本发明中，所述的一拖二驱动系统还包括设置在单导轨100的两侧减速机42之间的夹紧机构，所述夹紧机构包括第一摆臂421和第二摆臂422；

其中，所述第一摆臂421的一端固定在所述减速机42上，另一端铰接在所述车架200上，所述第二摆臂422的一端固定在所述减速机42上，另一端向外自由延伸，且在单导轨100两侧的第二摆臂422的悬端之间设有一油缸423，所述油缸423的输出轴伸缩时，带动两侧减速机42绕所述第一摆臂421与所述车架200的铰接轴转动，调节所述转轴50上的驱动胶轮51与所述单导轨100接触面的压力。

在具体使用时，通过调节油缸423，使得驱动胶轮51抱夹到单导轨100上，并且，在运行过程中，通过调节驱动胶轮51与单导轨100的接触面压力，进而调节摩擦力，使得车架200在低速时更加稳定、可靠的启动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种纯电动单臂吊一拖二驱动系统，用于驱动悬吊在单导轨(100)上的车架(200)移动，其特征在于，所述驱动系统包括：

安装架(10)，其设置在所述车架(200)的底部；

防爆电机(20)，其设置在所述安装架(10)的下侧，用于提供动力；

差速减速器(30)，其设置在所述安装架(10)的下侧并与所述防爆电机(20)传动连接，所述差速减速器(30)的输出轴(31)向其两侧延伸，且在所述输出轴(31)的端部设有同轴芯布置的主动锥齿轮(311)；

万向轴(40)，所述万向轴(40)设有两个且分别竖向布置在所述差速减速器(30)的两侧，所述万向轴(40)的底端设有从动锥齿轮(41)与所述主动锥齿轮(311)相啮合；

转轴(50)，其下端与所述万向轴(40)的上端传动连接，且在所述转轴(50)的上端设有一同轴芯布置的驱动胶轮(51)，所述驱动胶轮(51)的轮缘贴靠所述单导轨(100)；

承重轮(210)，可转动的布置在所述车架(200)上，所述承重轮(210)设有至少两组，且每组两个，每组两个承重轮(210)分布在所述单导轨(100)的两侧并沿所述单导轨(100)下缘的支撑部(110)滚动；其中，至少一组承重轮(210)位于所述驱动胶轮(51)前进方向的前端，且至少一组承重轮(210)位于所述驱动胶轮(51)前进方向的后端。

2.根据权利要求1所述的纯电动单臂吊一拖二驱动系统，其特征在于，所述万向轴(40)的上端与所述转轴(50)的下端之间还设有减速机(42)。

3.根据权利要求1所述的纯电动单臂吊一拖二驱动系统，其特征在于，还包括制动机构，所述制动机构包括：

制动板(60)，其设有两个且对称布置在所述单导轨(100)的两侧，所述制动板(60)的上侧转动布置在所述车架(200)上；

制动臂(61)，可转动的布置在所述制动板(60)的上端；

制动缸(62)，设置在所述单导轨(100)两侧的制动板(60)之间，且在制动缸(62)上套设有制动弹簧(63)；

其中，所述车架(200)上设有一套筒(220)供所述制动臂(61)插置其中，且在制动臂(61)的悬端设有刹车片(64)，所述的制动缸(62)可释放液压油，且在制动弹簧(63)的弹力作用下驱使两制动板(60)的上端推挤两制动臂(61)相互靠近，使设置在制动臂(61)悬端的刹车片(64)抵紧单导轨(100)的侧部进行制动。

4.根据权利要求3所述的纯电动单臂吊一拖二驱动系统，其特征在于，所述车架(200)的两侧向外延伸有一安装座(230)，所述套筒(220)固定在所述安装座(230)的上方，所述安装座(230)上连接有一连接板(231)，所述制动板(60)经由一连接轴(65)转动布置在所述连接板(231)的悬端。

5.根据权利要求1所述的纯电动单臂吊一拖二驱动系统，其特征在于，所述车架(200)的前端和后端均设有牵引装置，所述牵引装置包括固定在所述车架(200)上的底座(240)，所述底座(240)上设有间隔布置且向远离车架(200)方向延伸的两个耳板(241)，两个耳板(241)之间设有一销轴(242)。

6.根据权利要求2所述的纯电动单臂吊一拖二驱动系统，其特征在于，还包括设置在单导轨(100)的两侧减速机(42)之间的夹紧机构，所述夹紧机构包括：

第一摆臂(421)，其一端固定在所述减速机(42)上，另一端铰接在所述车架(200)上；

第二摆臂(422)，其一端固定在所述减速机(42)上，另一端向外自由延伸，且在单导轨(100)两侧的第二摆臂(422)的悬端之间设有一油缸(423)，所述油缸(423)的输出轴伸缩时，带动两侧减速机(42)绕所述第一摆臂(421)与所述车架(200)的铰接轴转动，调节所述转轴(50)上的驱动胶轮(51)与所述单导轨(100)接触面的压力。

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