CN116104922A - 一种驱动减速机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减速机技术领域，具体涉及一种驱动减速机构，包括安装壳、输入齿盘、固定架、输出轴和传动件。安装壳固定设置，固定架为具有四个支臂的十字型结构，四个支臂均可伸缩，固定架的四个支臂均滑动安装于安装壳内。本发明的一种驱动减速机构通过设置传动件、输出轴与丝杠配合，可以通过改变调节滑块在丝杠上的偏心距，调节输出轴的输出速度。即在起重机的小车行走产生摇摆的过程中，输出轴具有减速过程，在这个减速过程中，将带动小车减速，通过逐渐降低小车的速度，减少小车的摇摆，只需要一个传动件即可实现输出速度一定的减速和逐渐的减速，结构简单，方便控制，具有较好的使用效果。

Description

一种驱动减速机构

技术领域

本发明涉及减速机技术领域，具体涉及一种驱动减速机构。

背景技术

起重机用减速器是起重机系统中的核心部件，承担着减速增矩的关键作用，在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。

起重机小车在负载移动时，由于惯性作用将产生摇摆，起重机小车摇摆不仅十分危险，且影响小车的使用寿命。现有技术中，在起重机小车发生摇摆时，只有熟练的操作工才有可能控制起重机小车逐渐减速运行来阻止摇摆，但是这需要操作工非常熟练的操作技巧和高度的专注，很难保每次操作的准确性。

传统起重机的驱动电机虽然加装了减速器，但由于经减速器输出的速度是固定的，没有办法在起重机小车发生摇摆时，使小车的速度逐渐变小，进而实现阻止或减少摇摆的目的。

发明内容

本发明提供一种驱动减速机构，以解决现有的起重机减速器在使用时，无法在起重机小车发生负载摇摆时，进行逐渐减速，来减少摇摆的问题。

本发明的一种驱动减速机构采用如下技术方案：一种驱动减速机构，用于对驱动电机减速，包括安装壳、输入齿盘、固定架、输出轴和传动件；安装壳固定设置，固定架为具有四个支臂的十字型结构，四个支臂均可伸缩，固定架的四个支臂均滑动安装于安装壳内；输入齿盘能够转动地安装于安装壳上，传动件包括太阳轮、连接架、齿圈和两个行星齿轮；输入齿盘转动能够带动齿圈转动，太阳轮固定安装于固定架的中心，两个行星齿轮分别与齿圈和太阳轮啮合，两个行星齿轮之间通过连接架相连，且两个行星齿轮分别转动安装于连接架两端；连接架上固定设置有丝杠，输出轴一端固定设置有调节滑块，调节滑块与丝杠螺旋传动，输出轴另一端穿过输入齿盘，且与输入齿盘同轴；初始调节滑块位于丝杠的中心；调节滑块能够转动地设置，且在调节滑块转动时，促使丝杠移动，使调节滑块偏离丝杠的中心，在输入齿盘转动时，将带动传动件绕着输出轴偏心转动，并带动输出轴同步转动，进而在传动件转动时改变输出轴的转动速度。

在其中一个实施例中，输入齿盘上开设有滑槽，滑槽为腰型槽，滑槽在输入齿盘的径向方向设置，且滑槽过输入齿盘的中心，齿圈上固定设置有限位滑块，限位滑块滑动安装于滑槽，在输入齿盘转动时能够带动齿圈转动。

在其中一个实施例中，限位滑块形状为圆柱体，限位滑块的周向方向开设有环形槽，滑槽内壁设置有用于与环形槽滑动配合的凸起。

在其中一个实施例中，固定架包括十字架体和四个伸缩臂，十字架体为四个连杆固定连接构成的十字形结构，每个伸缩臂与一个连杆通过一个第一弹性件连接，第一弹性件始终具有促使伸缩臂向远离连杆移动的趋势；连杆、伸缩臂与第一弹性件构成固定架的一个支臂。

在其中一个实施例中，安装壳上开设有四个弧形槽，四个支臂分别安装于四个弧形槽内，四个支臂可以在四个弧形槽内往复滑动。

在其中一个实施例中，驱动电机的输出轴上固定安装有主动齿轮，输入齿盘与主动齿轮啮合，使输入齿盘能够转动。

在其中一个实施例中，调节滑块内部设置有驱动源，调节滑块内设置有螺母，驱动源能够驱动螺母转动。

本发明的有益效果是：本发明的一种驱动减速机构通过设置传动件、输出轴与丝杠配合，可以通过改变调节滑块在丝杠上的偏心距，调节输出轴的输出速度。即在起重机的小车行走产生摇摆的过程中，输出轴具有减速过程，在这个减速过程中，将带动小车减速，通过逐渐降低小车的速度，减少小车的摇摆，且在小车停止摇摆稳定运行后通过重新调整调节滑块在丝杠上的偏心距，使调节滑块回到丝杠中心位置，使小车固定匀速运动，只需要一个传动件即可实现输出速度一定的减速和逐渐的减速，不仅可以减少小车摇摆，还不会影响小车的整体移动，结构简单，方便控制，具有较好的使用效果。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种驱动减速机构的实施例减速机构与驱动电机之间的安装示意图；

图2为本发明的一种驱动减速机构的实施例的爆炸图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明的一种驱动减速机构的实施例的输入齿盘的结构示意图；

图5为本发明的一种驱动减速机构的实施例的传动件的结构示意图；

图6为本发明的一种驱动减速机构的实施例的调节滑块处于丝杠中心处时的结构示意图；

图7为本发明的一种驱动减速机构的实施例的调节滑块处于丝杠偏心处时的结构的一种状态示意图；

图8为本发明的一种驱动减速机构的实施例的调节滑块处于丝杠偏心处时的结构的另一种状态示意图；

图9为本发明的一种驱动减速机构的实施例的调节滑块处于丝杠上不同偏心距下输出轴的速度的曲线图。

图中：100、驱动电机；110、主动齿轮；210、输入齿盘；211、限位滑块；212、丝杠；213、滑槽；214、凸起；215、环形槽；220、齿圈；230、输出轴；240、连接架；250、行星齿轮；260、太阳轮；270、固定架；280、安装壳；281、弧形槽；290、调节滑块。

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。

本发明的一种驱动减速机构的实施例，如图1至图9所示。

一种驱动减速机构，用于对驱动电机100减速，包括安装壳280、输入齿盘210、固定架270、输出轴230和传动件。安装壳280固定设置，在使用时通过螺栓固定连接在起重机小车上。

固定架270为具有四个支臂的十字型结构，四个支臂均可伸缩，具体地，固定架270包括十字架体和四个伸缩臂，十字架体为四个连杆固定连接构成的十字形结构，每个伸缩臂与一个连杆通过一个第一弹性件连接，第一弹性件始终具有促使伸缩臂向远离连杆移动的趋势。第一弹性件为第一弹簧。连杆、伸缩臂与第一弹性件构成固定架270的一个支臂。

固定架270的四个支臂均滑动安装于安装壳280内。具体地，安装壳280上开设有四个弧形槽281，四个支臂分别安装于四个弧形槽281内，四个支臂可以在四个弧形槽281内往复滑动。

输入齿盘210转动安装于安装壳280上，驱动电机100的输出轴230上固定安装有主动齿轮110，输入齿盘210与主动齿轮110啮合，使输入齿盘210能够转动，即在驱动电机100启动时，将通过主动齿轮110带动输入齿盘210转动。

传动件包括太阳轮260、连接架240、齿圈220和两个行星齿轮250。输入齿盘210转动能够带动齿圈220转动，具体地，输入齿盘210上开设有滑槽213，滑槽213为腰型槽，滑槽213在输入齿盘210的径向方向设置，且滑槽213过输入齿盘210的中心，齿圈220上固定设置有限位滑块211，限位滑块211滑动安装于滑槽213，更具体地，限位滑块211形状为圆柱体，限位滑块211的周向方向开设有环形槽215，滑槽213内壁设置有用于与环形槽215滑动配合的凸起214，滑槽213中心处的宽度大于两边的宽度，在安装时，限位滑块211从滑槽213的中心处进入滑槽213，输入齿盘210转动时能够带动齿圈220转动。太阳轮260固定安装于固定架270的中心，两个行星齿轮250分别与齿圈220和太阳轮260啮合，两个行星齿轮250之间通过连接架240相连，且两个行星齿轮250分别转动安装于连接架240两端。

即齿圈220、太阳轮260、连接架240和两个行星齿轮250组成了一个行星传动齿轮机构，齿圈220为主动件，由于太阳轮260固定，因此在输入齿盘210带动齿圈220转动时，将与两个行星齿轮250啮合，带动两个行星齿轮250随齿圈220公转的同时绕行星齿轮250自身的齿轮轴自转，两个行星齿轮250公转的方向与齿圈220的转动方向相同，两个行星齿轮250自转的方向与齿圈220的转动方向相同，且在两个行星齿轮250随齿圈220公转时，将同步带动连接架240转动，连接架240转动的速度小于齿圈220的转动速度。

连接架240上固定设置有丝杠212，输出轴230一端固定设置有调节滑块290，调节滑块290与丝杠212螺旋传动，输出轴230另一端穿过输入齿盘210，且与输入齿盘210同轴，被输入齿盘210限位。初始调节滑块290位于丝杠212的中心。调节滑块290能够转动地设置，且在调节滑块290转动时，促使丝杠212移动，改变调节滑块290在丝杠212上的位置，使调节滑块290偏离丝杠212的中心，在输入齿盘210转动时，将带动传动件绕着输出轴230偏心转动，并带动输出轴230同步转动，进而在传动件转动时改变输出轴230的转动速度。输出轴230另一端用于与起重机小车相连，通过改变输出轴230的速度改变起重机小车的速度。

在调节滑块290位于丝杠212的中心处时，驱动电机100转动将带动输入齿盘210转动，输入齿盘210转动，将带动传动件与输出轴230同中心运动。具体为输入齿盘210通过限位滑块211带动齿圈220转动，齿圈220转动将带动两个行星齿轮250随齿圈220公转的同时绕自身的齿轮轴自转，两个行星齿轮250公转的方向与齿圈220的转动方向相同，两个行星齿轮250自转的方向与齿圈220的转动方向相同。在两个行星齿轮250随齿圈220公转时，将同步带动连接架240转动，进而带动输出轴230转动。

调节滑块290内部设置有驱动源，（驱动源附图中未标示）。起重机由外部设置的控制系统控制，控制系统用于控制驱动电机100的启闭，在起重机小车上安装传感器，用于检测起重机小车的摇摆程度，传感器与驱动源电性连接，在传感器感应到起重机小车发生摇摆时，向驱动源反馈信号，使驱动源启动。调节滑块290内设置有螺母，驱动源能够驱动螺母转动，在驱动源驱动螺母转动时，由于与调节滑块290相连的输出轴230穿过输入齿盘210，因此调节滑块290只能转动不能移动，且由于丝杠212不能转动，因此在调节滑块290转动时，将促使丝杠212移动，而丝杠212移动，将带动连接架240移动，进而带动太阳轮260、齿圈220和两个行星齿轮250同步移动，挤压固定架270的支臂，即丝杠212移动将带动传动件整体移动，使传动件相对于输出轴230偏心设置。

在调节滑块290被驱动源驱动转动时，调节滑块290偏离丝杠212的中心，此时驱动电机100转动带动输入齿盘210转动，输入齿盘210转动将带动传动件相对于输出轴230偏心运动，并带动输出轴230同步转动，且在输入齿盘210通过限位滑块211带动齿圈220转动时，限位滑块211将在滑槽213内滑动。即齿圈220转动将带动太阳轮260以输出轴230为中心，绕着输出轴230进行公转转动，且随着太阳轮260的公转转动，固定架270的四个支臂将不断被挤压或伸长，且每个支臂将在其对应设置的弧形槽281内往复移动。

在模拟运动实验时，提前测出调节滑块290在丝杠212上不同位置时偏心距的值，并且随着输入齿盘210的转动圈数的变化，对输出轴230的输出速度进行记录。如图9所示，横坐标表示的输入齿盘210的转动圈数，纵坐标表示的是输出轴230的速度。

在调节滑块290位于丝杠212的中心处时，调节滑块290偏离丝杠212的偏心距为零，输入齿盘210的转动圈数与输出轴230之间输出的速度的关系曲线如图9中直线Ⅰ所示，此时在驱动电机100的输出速度为定值时，输出轴230输出速度也为定值，且输出轴230的输出速度小于驱动电机100的速度。

若调节滑块290偏离丝杠212的偏心距不为零，如图9所示的曲线Ⅱ是当调节滑块290在相对于丝杠212偏心距为A时，输入齿盘210的转动圈数与输出轴230之间输出的速度的关系曲线。如图9所示的曲线Ⅲ是当调节滑块290在相对于丝杠212偏心距为B时，输入齿盘210的转动圈数与输出轴230之间输出的速度的关系曲线，且B大于A。

从图9中可知，若调节滑块290偏离丝杠212的偏心距不同，随着输入齿盘210的不断转动，输出轴230输出的速度为减速与加速的循环过程，且在不同的偏心距下，输出轴230的输出速度均具有逐渐减小的运动过程。

因此可在起重机的小车行走产生摇摆时，可以通过改变调节滑块290在丝杠212上的偏心距，调节输出轴230的输出速度。即在起重机的小车行走产生摇摆的过程中，随着输入齿盘210的不断转动，输出轴230具有减速过程，在这个减速过程中，将带动小车减速，通过逐渐降低小车的速度，进而减少小车的摇摆，且在小车停止摇摆稳定运行后通过重新调整调节滑块290在丝杠212上的偏心距，使调节滑块290回到丝杠212中心位置，使小车固定匀速运动，只需要一个传动件即可实现输出速度为定值的减速和逐渐的减速，不仅可以实现防摇摆功能还不会影响小车的整体移动，结构简单，方便控制，具有较好的使用效果。

结合上述实施例，具体工作原理和工作过程为：

在使用时，启动驱动电机100，在驱动电机100启动时，将通过主动齿轮110带动输入齿盘210转动。初始调节滑块290位于丝杠212的中心处，在小车产生摇摆时，传感器向驱动源反馈信号，使驱动源启动，通过驱动源驱动调节滑块290转动，在调节滑块290转动时，将促使丝杠212移动，而丝杠212移动，将带动连接架240移动，进而带动太阳轮260、齿圈220和两个行星齿轮250同步移动，挤压固定架270的支臂，即丝杠212移动将带动传动件整体移动，使传动件相对于输出轴230偏心移动，且在丝杠212移动的同时，输入齿盘210转动，输入齿盘210通过限位滑块211带动齿圈220转动，限位滑块211将在滑槽213内滑动，齿圈220转动将带动太阳轮260以输出轴230为中心，绕着输出轴230进行公转转动，并带动输出轴230同步转动，且随着太阳轮260的公转转动，固定架270的四个支臂将不断被挤压或伸长，且每个支臂将在其对应设置的弧形槽281内往复移动，保证工作的正常进行。（调节滑块290在丝杠212上调节的时间很短，这时输出轴230的输出速度是不稳定的，在整个运动过程中不考虑）。

调节滑块290在丝杠212上的偏心距改变后，在起重机的小车行走产生摇摆的过程中，输出轴230具有减速过程，在这个减速过程中，将带动小车减速，通过逐渐降低小车的速度，减少小车的摇摆，且在小车停止摇摆稳定运行后通过重新调整调节滑块290在丝杠212上的偏心距，使调节滑块290回到丝杠212中心位置，此时输入齿盘210转动，将带动传动件与输出轴230同中心运动。具体为输入齿盘210通过限位滑块211带动齿圈220转动，齿圈220转动将带动两个行星齿轮250随齿圈220公转的同时绕自身的齿轮轴自转，两个行星齿轮250公转的方向与齿圈220的转动方向相同，两个行星齿轮250自转的方向与齿圈220的转动方向相同。在两个行星齿轮250随齿圈220公转时，将同步带动连接架240公转，进而带动输出轴230公转，输出轴230另一端用于与起重机小车相连，通过改变输出轴230的速度改变起重机小车的速度，此时起重机小车输出速度一定，但小于驱动电机100输入的速度。通过在小车不同运动状态下调整调节滑块290在丝杠212上的偏心距，不仅可以减少小车的摇摆，还不会影响小车的整体移动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种驱动减速机构，用于对驱动电机减速，其特征在于：包括安装壳、输入齿盘、固定架、输出轴和传动件；安装壳固定设置，固定架为具有四个支臂的十字型结构，四个支臂均可伸缩，固定架的四个支臂均滑动安装于安装壳内；输入齿盘能够转动地安装于安装壳上，传动件包括太阳轮、连接架、齿圈和两个行星齿轮；输入齿盘转动能够带动齿圈转动，太阳轮固定安装于固定架的中心，两个行星齿轮分别与齿圈和太阳轮啮合，两个行星齿轮之间通过连接架相连，且两个行星齿轮分别转动安装于连接架两端；连接架上固定设置有丝杠，输出轴一端固定设置有调节滑块，调节滑块与丝杠螺旋传动，输出轴另一端穿过输入齿盘，且与输入齿盘同轴；初始调节滑块位于丝杠的中心；调节滑块能够转动地设置，且在调节滑块转动时，促使丝杠移动，使调节滑块偏离丝杠的中心，在输入齿盘转动时，将带动传动件绕着输出轴偏心转动，并带动输出轴同步转动，进而在传动件转动时改变输出轴的转动速度。

2.根据权利要求1所述的一种驱动减速机构，其特征在于：输入齿盘上开设有滑槽，滑槽为腰型槽，滑槽在输入齿盘的径向方向设置，且滑槽过输入齿盘的中心，齿圈上固定设置有限位滑块，限位滑块滑动安装于滑槽，在输入齿盘转动时能够带动齿圈转动。

3.根据权利要求2所述的一种驱动减速机构，其特征在于：限位滑块形状为圆柱体，限位滑块的周向方向开设有环形槽，滑槽内壁设置有用于与环形槽滑动配合的凸起。

4.根据权利要求1所述的一种驱动减速机构，其特征在于：固定架包括十字架体和四个伸缩臂，十字架体为四个连杆固定连接构成的十字形结构，每个伸缩臂与一个连杆通过一个第一弹性件连接，第一弹性件始终具有促使伸缩臂向远离连杆移动的趋势；连杆、伸缩臂与第一弹性件构成固定架的一个支臂。

5.根据权利要求1所述的一种驱动减速机构，其特征在于：安装壳上开设有四个弧形槽，四个支臂分别安装于四个弧形槽内，四个支臂可以在四个弧形槽内往复滑动。

6.根据权利要求1所述的一种驱动减速机构，其特征在于：驱动电机的输出轴上固定安装有主动齿轮，输入齿盘与主动齿轮啮合，使输入齿盘能够转动。

7.根据权利要求1所述的一种驱动减速机构，其特征在于：调节滑块内部设置有驱动源，调节滑块内设置有螺母，驱动源能够驱动螺母转动。

Images