CN1785784A - 集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，它包括两卷筒、一台或两台差动行星减速器、一台或两台起升电机、一台小车电机和多个制动器。两卷筒平行于起重机前后大梁的端部相间设置，每台差动行星减速器各设有两个输出传动轴，分别与两卷筒的同一端传动相连；起升电机和小车电机分别与差动行星减速器传动相连；多个制动器分别设置在各起升电机和小车电机的输出轴上。本发明将主起升机构和小车运行机构的运动合二为一，使结构大为简化，大大降低了生产成本和维修工作量，既可单独进行起升操作，也可单独进行小车平移运行操作，还可进行起升和小车运行的复合操作，具有很大的实用价值和经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种集装箱起重机部件，特别涉及一种集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构。
背景技术
在岸边集装箱起重机中，必须有四大主要机构，即主起升机构、小车运行机构、俯仰机构和大车运行机构。其中，主起升机构和小车运行机构为重要的工作性机构，岸边集装箱起重机通过这二个机构完成集装箱的起升或下降以及船与码头之间的集装箱搬运。常规的岸桥集装箱的升降是通过独立的主起升机构、复杂的滑轮组以及钢丝绳缠绕系统实现的。集装箱从船至岸或从岸至船是由独立小车的驱动机构直接驱动小车车轮或通过复杂的滑轮组以及钢丝绳缠绕系统使小车运行，其结构复杂、机械所占重量大、所占空间大，不便于机房布置，而且总造价和维修费用都高。
发明内容
本发明的目的，在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，将主起升机构和小车运行机构的运动合二为一。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，安装在集装箱起重机的机房内，其特点是，包括两卷筒、一台或两台差动行星减速器、一台或两台起升电机、一台小车电机和多个制动器；两卷筒平行于起重机前后大梁的端部相间设置，每个卷筒的左、右和中间各缠绕有钢丝绳，两卷筒上的钢丝绳分别背向向两侧引出；每台差动行星减速器各设有两个输出传动轴，分别与两卷筒的同一端传动相连；起升电机和小车电机分别与差动行星减速器传动相连；多个制动器分别设置在各起升电机和小车电机的输出轴上。
上述集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其中，所述的差动行星减速器为两台，所述的起升电机为两台，两台差动行星减速器分别设置在两卷筒的两端，两台起升电机分别与两台差动行星减速器传动相连，所述的小车电机与其中的一台差动行星减速器传动相连。
上述集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其中，所述的两台差动行星减速器各设有一个与起升电机输出轴传动相连的起升主动齿轮，其中一台差动行星减速器还设有一个与小车电机输出轴传动相连的小车主动齿轮，每台差动行星减速器的起升主动齿轮与一从动齿轮直接啮合传动相连，并通过一个惰轮与另一从动齿轮间接传动相连，两从动齿轮通过其转轴分别与一个太阳轮传动相连，两太阳轮分别通过多个行星轮与内外齿圈传动相连，与同一内外齿圈传动相连的多个行星轮还与一个行星架传动相连，两行星架的输出轴分别与两卷筒传动相连，两内外齿圈还通过一惰轮相互传动相连，小车主动齿轮与其所在差动行星减速器中的一个内外齿圈的外齿圈啮合传动相连。
上述集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其中，所述的差动行星减速器为一台，所述的起升电机为两台，差动行星减速器设置在两卷筒的同一端，两台起升电机和所述的一台小车电机分别与同一台差动行星减速器传动相连。
上述集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其中，所述的差动行星减速器设有两个与起升电机输出轴传动相连的起升主动齿轮和一个与小车电机输出轴传动相连的小车主动齿轮，两起升主动齿轮分别与两从动齿轮啮合传动相连，两从动齿轮通过其转轴分别与一个太阳轮传动相连，两太阳轮分别通过多个行星轮与内外齿圈传动相连，与同一内外齿圈传动相连的多个行星轮还与一个行星架传动相连，两行星架的输出轴分别与两卷筒传动相连，小车主动齿轮与其中一个内外齿圈的外齿圈啮合传动相连，一起升电机的起升主动齿轮还通过一惰轮与另一起升电机的从动齿轮啮合传动相连，两内外齿圈还通过另一惰轮相互啮合传动相连。
上述集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其中，所述的差动行星减速器为一台，所述的起升电机为一台，差动行星减速器设置在两卷筒的同一端，一台起升电机和所述的一台小车电机分别与同一台差动行星减速器传动相连。
上述集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其中，所述的差动行星减速器设有一个与起升电机输出轴传动相连的起升主动齿轮和一个与小车电机输出轴传动相连的小车主动齿轮，起升主动齿轮与一从动齿轮直接啮合传动相连，并通过一个惰轮与另一从动齿轮间接传动相连，两从动齿轮通过其转轴分别与一个太阳轮传动相连，两太阳轮分别通过多个行星轮与内外齿圈传动相连，与同一内外齿圈传动相连的多个行星轮还与一个行星架传动相连，两行星架的输出轴分别与两卷筒传动相连，两内外齿圈还通过另一惰轮相互传动相连，小车主动齿轮与其中的一个内外齿圈的外齿圈啮合传动相连。
本发明集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构由于将主起升机构和小车运行机构的运动合二为一，省去了现有技术中采用的小车运行减速器、小车卷筒、小车运行钢丝绳和滑轮组，从而大大简化了结构，降低了生产成本和维修工作量。在本发明中，起升卷筒也就是小车运行卷筒，起升绳也就是小车牵引绳。既可单独进行起升操作(升降货物)，也可单独进行小车运行操作(牵引小车平移以使货物沿大梁轨道水平运行)，还可进行起升和小车运行的复合操作。
附图说明
图1为本发明集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构第一实施例的结构原理示意图。
图2为本发明集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构第二实施例的结构原理示意图。
图3为本发明集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构第三实施例的结构原理示意图。
具体实施方式
本发明的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，安装在集装箱起重机的机房内，包括两卷筒、一台或两台差动行星减速器、一台或两台起升电机、一台小车电机和多个制动器；两卷筒平行于起重机前后大梁的端部相间设置，每个卷筒的左、右和中间各缠绕有钢丝绳，两卷筒上的钢丝绳分别背向向两侧引出；每台差动行星减速器各设有两个输出传动轴，分别与两卷筒的同一端传动相连；起升电机和小车电机分别与差动行星减速器传动相连；多个制动器分别设置在各起升电机和小车电机的输出轴上。
本发明集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构可以有多种结构形式，图1、图2、图3分别列出了其中的三种结构形式，下面结合附图分别对其结构特点说明如下。
请参见图1，这是本发明的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构的一个实施例，本实施例的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，包括两卷筒11、12，两差动行星减速器13、14，两台起升电机15、16，一台小车电机17和三个制动器181、182、183。两卷筒11、12平行于起重机前后大梁的端部相间设置，其中卷筒11的左、右和中间各缠绕有一根钢丝绳111、112、113，卷筒12的左、右和中间各缠绕有一根钢丝绳121、122、123，两卷筒上的钢丝绳分别背向向两侧引出，引出的钢丝绳分别通过一改向滑轮和一小车滑轮后连接在吊具上架上。两差动行星减速器13、14，分设在两卷筒11、12的两端，其中差动行星减速器13分别与两卷筒11、12的右端传动相连，差动行星减速器14分别与两卷筒的左端传动相连；两台起升电机15、16中，起升电机15与差动行星减速器13传动相连，起升电机16与差动行星减速器14传动相连。一台小车电机15与差动行星减速器14传动相连。三个制动器181、182、183分别设置在两台起升电机和一台小车电机的输出轴上，其中制动器181设置在起升电机15的输出轴上对起升电机15起制动作用，制动器182设置在起升电机16的输出轴上对起升电机16起制动作用，制动器183设置在小车电机17的输出轴上对小车电机17起制动作用。
继续参见图1，本发明中的差动行星减速器13中，设有一个与起升电机15的输出轴传动相连的起升主动齿轮131、一个与起升主动齿轮131直接啮合传动相连的从动齿轮1321、一个通过惰轮133与主动齿轮间接传动相连的从动齿轮1322、从动齿轮1321通过其转轴与太阳轮1341传动相连，从动齿轮1322通过其转轴与太阳轮1342传动相连，太阳轮1341通过多个行星轮1351与内外齿圈1361传动相连，太阳轮1342通过多个行星轮1352与内外齿圈1362传动相连，多个行星轮1351分别与行星架1371传动相连，多个行星轮1352分别与行星架1372传动相连，内外齿圈1361与内外齿圈1362还通过另一惰轮138相互传动相连。
继续参见图1，本发明中的差动行星减速器14中，设有一个与起升电机16的输出轴传动相连的起升主动齿轮141、一个与起升主动齿轮141直接啮合传动相连的从动齿轮1421、一个通过惰轮143与主动齿轮间接传动相连的从动齿轮1422、从动齿轮1421通过其转轴与太阳轮1441传动相连，从动齿轮1422通过其转轴与太阳轮1442传动相连，太阳轮1441通过多个行星轮1451与内外齿圈1461传动相连，太阳轮1442通过多个行星轮1452与内外齿圈1462传动相连，，多个行星轮1451分别与行星架1471传动相连，多个行星轮1452分别与行星架1472传动相连，内外齿圈1461与内外齿圈1462还通过一惰轮148相互传动相连。另外还设有一个与小车电机17的输出轴传动相连的小车主动齿轮149，该齿轮149与所在差动行星减速器中的内外齿圈1462的外齿圈啮合传动相连。
请参见图2，这是本发明的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构的第二实施例，本实施例的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，包括两卷筒21、22，一台差动行星减速器23，两台起升电机24、25，一台小车电机26和三个制动器271、272、273。两卷筒21、22平行于起重机前后大梁的端部相间设置，其中卷筒21的左、右和中间各缠绕有一根钢丝绳211、212、213，卷筒22的左、右和中间各缠绕有一根钢丝绳221、222、223，两卷筒上的钢丝绳分别背向向两侧引出，引出的钢丝绳分别通过一改向滑轮和一小车滑轮后连接在吊具上架上。差动行星减速器23设置在两卷筒21、22的同一端，两台起升电机24、25以及一台小车电机26分别与差动行星减速器23传动相连，三个制动器271、272、273分别设置在两台起升电机和一台小车电机的输出轴上，其中制动器271设置在起升电机24的输出轴上对起升电机24起制动作用，制动器272设置在起升电机25的输出轴上对起升电机25起制动作用，制动器273设置在小车电机26的输出轴上对小车电机26起制动作用。
继续参见图2，本发明中的差动行星减速器23中，设有一个与起升电机24的输出轴传动相连的起升主动齿轮2311、一个与起升电机25的输出轴传动相连的起升主动齿轮2312、一个与小车电机26的输出轴传动相连的小车主动齿轮2313、一个与起升主动齿轮2311直接啮合传动相连的从动齿轮2321、一个与起升主动齿轮2312直接啮合传动相连的从动齿轮2322，起升主动齿轮2312还通过一惰轮233与另一起升电机的从动齿轮2321啮合传动相连。从动齿轮2321通过其转轴与太阳轮2341传动相连，从动齿轮2322通过其转轴与太阳轮2342传动相连，太阳轮2341通过多个行星轮2351与内外齿圈2361传动相连，太阳轮2342通过多个行星轮2352与内外齿圈2362传动相连，多个行星轮2351还分别与行星架2371传动相连，多个行星轮2352分别与行星架2372传动相连，内外齿圈2361与内外齿圈2362还通过另一惰轮238相互传动相连。小车主动齿轮2313与内外齿圈2362的外齿圈啮合传动相连。图中标号281、282分别为支撑两卷筒另一端的支架。
请参见图3，这是本发明的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构的第三实施例，本实施例的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，包括两卷筒31、32，一台差动行星减速器33，一台起升电机34，一台小车电机35和两个制动器36、37。两卷筒31、32平行于起重机前后大梁的端部相间设置，其中卷筒31的左、右和中间各缠绕有一根钢丝绳311、312、313，卷筒32的左、右和中间各缠绕有一根钢丝绳321、322、323，两卷筒上的钢丝绳分别背向向两侧引出，引出的钢丝绳分别通过一改向滑轮和一小车滑轮后连接在吊具上架上。差动行星减速器33设置在两卷筒31、32的同一端，起升电机34与小车电机35分别与差动行星减速器33传动相连。两个制动器36、37分别设置在起升电机34和小车电机35的输出轴上，其中制动器36设置在起升电机34的输出轴上对起升电机34起制动作用，制动器37设置在小车电机35的输出轴上对小车电机35起制动作用。
继续参见图3，本发明中的差动行星减速器33中，设有一个与起升电机34的输出轴传动相连的起升主动齿轮331、一个与起升主动齿轮331直接啮合传动相连的从动齿轮3321、一个通过惰轮333与主动齿轮间接传动相连的从动齿轮3322、从动齿轮3321通过其转轴与太阳轮3341传动相连，从动齿轮3322通过其转轴与太阳轮3342传动相连，太阳轮3341通过多个行星轮3351与内外齿圈3361传动相连，太阳轮3342通过多个行星轮3352与内外齿圈3362传动相连，多个行星轮3351分别与行星架3371传动相连，多个行星轮3352分别与行星架3372传动相连，内外齿圈3361与内外齿圈3362还通过另一惰轮338相互传动相连。图中标号38、39分别为支撑两卷筒另一端的支架。
本发明集装箱起重机起升和小车复合运动钢丝绳缠绕系统的工作原理可结合图1说明如下：
在需要单独作起升运动时，制动器110被制动，小车电机17不工作，起升电机15、16的动力，通过两差动行星减速器13、14，输出到两卷筒11、12。通过控制起升电机15、16的旋转方向，达到控制卷筒11和卷筒12的相向或背向旋转，实现吊具的上升或下降运行。
在需要单独作小车运动时，制动器18、19被制动，起升电机15、16不工作，小车电机17的动力，通过差动行星减速器14，输出到两卷筒11、12。通过控制小车电机17的旋转方向，达到控制卷筒11和卷筒12的同时同向旋转，实现小车的前进(往海侧方向)或后退(往陆侧方向)运行。
在需要作起升运动和小车运动的联合运动时，小车电机17和起升电机15、16均向两差动行星减速器13、14输出扭矩，使两卷筒11、12实现起升运动和小车运动的叠加。通过控制起升电机15、16的转速和旋转方向及小车电机7的转速和旋转方向，达到控制卷筒11和卷筒12以不同的转速旋转，实现吊具的上升或下降运行以及小车的前进(往海侧方向)或后退(往陆侧方向)运行。
Claims (7)
1、一种集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，安装在集装箱起重机的机房内，其特征在于：包括两卷筒、一台或两台差动行星减速器、一台或两台起升电机、一台小车电机和多个制动器；两卷筒平行于起重机前后大梁的端部相间设置，每个卷筒的左、右和中间各缠绕有钢丝绳，两卷筒上的钢丝绳分别背向向两侧引出；每台差动行星减速器各设有两个输出传动轴，分别与两卷筒的同一端传动相连；起升电机和小车电机分别与差动行星减速器传动相连；多个制动器分别设置在各起升电机和小车电机的输出轴上。
2、根据权利要求1所述的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其特征在于：所述的差动行星减速器为两台，所述的起升电机为两台，两台差动行星减速器分别设置在两卷筒的两端，两台起升电机分别与两台差动行星减速器传动相连，所述的小车电机与其中的一台差动行星减速器传动相连。
3、根据权利要求2所述的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其特征在于：所述的两台差动行星减速器各设有一个与起升电机输出轴传动相连的起升主动齿轮，其中一台差动行星减速器还设有一个与小车电机输出轴传动相连的小车主动齿轮，每台差动行星减速器的起升主动齿轮与一从动齿轮直接啮合传动相连，并通过一个惰轮与另一从动齿轮间接传动相连，两从动齿轮通过其转轴分别与一个太阳轮传动相连，两太阳轮分别通过多个行星轮与内外齿圈传动相连，与同一内外齿圈传动相连的多个行星轮还与一个行星架传动相连，两行星架的输出轴分别与两卷筒传动相连，两内外齿圈还通过一惰轮相互传动相连，小车主动齿轮与其所在差动行星减速器中的一个内外齿圈的外齿圈啮合传动相连。
4、根据权利要求1所述的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其特征在于：所述的差动行星减速器为一台，所述的起升电机为两台，差动行星减速器设置在两卷筒的同一端，两台起升电机和所述的一台小车电机分别与同一台差动行星减速器传动相连。
5、根据权利要求4所述的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其特征在于：所述的差动行星减速器设有两个与起升电机输出轴传动相连的起升主动齿轮和一个与小车电机输出轴传动相连的小车主动齿轮，两起升主动齿轮分别与两从动齿轮啮合传动相连，两从动齿轮通过其转轴分别与一个太阳轮传动相连，两太阳轮分别通过多个行星轮与内外齿圈传动相连，与同一内外齿圈传动相连的多个行星轮还与一个行星架传动相连，两行星架的输出轴分别与两卷筒传动相连，小车主动齿轮与其中一个内外齿圈的外齿圈啮合传动相连，一起升电机的起升主动齿轮还通过一惰轮与另一起升电机的从动齿轮啮合传动相连，两内外齿圈还通过另一惰轮相互啮合传动相连。
6、根据权利要求1所述的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其特征在于：所述的差动行星减速器为一台，所述的起升电机为一台，差动行星减速器设置在两卷筒的同一端，一台起升电机和所述的一台小车电机分别与同一台差动行星减速器传动相连。
7、根据权利要求6所述的集装箱起重机起升和小车复合运动差动驱动机构，其特征在于：所述的差动行星减速器设有一个与起升电机输出轴传动相连的起升主动齿轮和一个与小车电机输出轴传动相连的小车主动齿轮，起升主动齿轮与一从动齿轮直接啮合传动相连，并通过一个惰轮与另一从动齿轮间接传动相连，两从动齿轮通过其转轴分别与一个太阳轮传动相连，两太阳轮分别通过多个行星轮与内外齿圈传动相连，与同一内外齿圈传动相连的多个行星轮还与一个行星架传动相连，两行星架的输出轴分别与两卷筒传动相连，两内外齿圈还通过另一惰轮相互传动相连，小车主动齿轮与其中的一个内外齿圈的外齿圈啮合传动相连。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |