CN201545645U - 多电机驱动的钢丝绳卷扬机构 - Google Patents

Abstract

一种新型的海上船载起重机用多电机驱动的钢丝绳卷扬机构，由驱动装置、折线卷筒和支承结构所组成。驱动装置是由电动机、联轴器、制动器、行星减速器和小齿轮组成。折线卷筒是由带有折线绳槽的筒体、两个侧面挡板、大齿圈和卷筒两端的连接轴组成。支承结构由四根立柱和立柱之间的横撑以及用来安装驱动装置的圆管组成。驱动装置的电动机和行星减速器用连接板结构焊接在支承结构的圆管上，圆管两端焊接在支承立柱上。驱动装置通过小齿轮驱动折线卷筒上的大齿圈。本实用新型解决大吨位转柱式全回转海上起重机卷扬机构空间尺寸大、不易布置的问题。多个电机驱动采用刚性连接，很好地解决了电机同步驱动控制问题。

Description

多电机驱动的钢丝绳卷扬机构

技术领域

本实用新型涉及一种起重、运输机械，尤其涉及海上大吨位起重机的钢丝绳卷扬机构。

背景技术

随着海上石油钻井平台行业的发展，对平台安装和维护用的大型起重设备提出了越来越高的要求，主要表现在：

1.基本功能参数的要求不断提高：单机起重量基本在1000t以上，最大作业幅度可达到近百米，能达到水下作业3000米的起升高度，起升速度快，并要求起重机能全回转；

2.对起重船舶甲板的有效作业面积也提出了更高的要求，用户往往要求起重设备所占船舶甲板面积越小越好；

3.另外，也有用户要求减小尾部回转半径，将驱动机构设置在转柱内部，并且为减小起重机的外形尺寸，不允许采用加平衡配重的方式减小倾翻力矩。

总之，海洋工程起重机的发展要求其性能越来越优越，形式越来越简洁，这些要求对起重机钢丝绳卷扬机构的设计制造提出了严峻的考验。为满足这些要求，钢丝绳卷扬机构通常采用以下措施：

1.为实现大起重量和大起升高度，钢丝绳直径通常较大，并且采用折线卷筒多层缠绕，卷筒尺寸较大；

2.起升电动机总功率可达到1500kW以上，目前单台电机实现不了这么大的功率，通常采用两台以上电机，当电机数量超过两台以后，就要做两套以上卷扬机构，卷扬机构之间通常无法做到刚性连接，电机同步驱动控制较困难；

3.卷扬机构通常采用平行轴减速器，传动链外形空间尺寸很大。

以上的机构布置形式适用于大型浮吊等转盘式回转起重机，机器房的尺寸很大，占用较多的甲板面积。当用户对船舶甲板的有效作业面积要求较高，不允许采用加平衡配重时，就要采用转柱式回转支撑，并将驱动机构设置在转柱内部。传统的卷扬机构由于尺寸过大，要求转柱内部的空间相应较大，这种方案从经济性上考虑缺乏合理性。

由此可见，传统的卷扬机构在大吨位转柱式全回转起重机上不能应用，针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的海上船载起重机用多电机驱动的钢丝绳卷扬机构，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

本实用新型为了解决大吨位转柱式全回转海上起重机卷扬机构空间尺寸大、不易布置的问题以及多个电机同步驱动控制的问题，研究设计了一种新型的海上船载起重机用多电机驱动的钢丝绳卷扬机构。

本实用新型采用的技术方案是：所述的多电机驱动的钢丝绳卷扬机构是由驱动装置、折线卷筒和支承结构所组成，其结构在于驱动装置是由电动机、联轴器、制动器、行星减速器和小齿轮依次连接组成。折线卷筒是由带有折线绳槽的筒体、两个侧面挡板、大齿圈和卷筒两端的连接轴组成，大齿圈安装在其中一个侧面挡板上，连接轴通过轴承座支撑在支承结构上。支承结构由四根立柱和立柱之间的横撑以及用来安装驱动装置的圆管组成，是卷扬机构的设备底座。所述的驱动装置的数量根据机构所需电动机的数量确定，可以布置两套以上，驱动装置的电动机和行星减速器用连接板结构焊接在支承结构的圆管上，圆管两端焊接在支承立柱上。驱动装置通过小齿轮驱动折线卷筒上的大齿圈，带动卷筒缠绕钢丝绳，实现载荷的升降。

所述的多电机驱动的钢丝绳卷扬机构适用于大吨位全回转起重机的起升机构，采用折线卷筒能实现大起升高度的钢丝绳有序多层缠绕；驱动装置传动链采用电动机驱动的行星减速器，外形尺寸小，通过开式齿轮传动，可在大齿圈圆周布置多套；通过合理布置驱动装置在圆周上的位置，可以平衡齿轮啮合产生的载荷，从而减小对卷扬机支撑的载荷；由于驱动装置之间通过齿轮啮合，实现了刚性连接，可以保证各装置同步；卷扬机基础通过四根立柱将起升载荷传递到结构上，受力明确，布置简洁。

本实用新型的有益效果是：本实用新型有效解决了大吨位全回转起重设备的卷扬机构尺寸过大的问题，通过采用行星减速器取代了通常采用的平行轴圆柱齿轮减速器，在实现较大的承载能力的同时减小了驱动装置的尺寸，结构紧凑，外观简洁，为卷扬机构和起重机的灵活布置创造了更大的空间。采用多电机驱动避免了以往电机功率过大造成的采购困难、大功率电机和减速器性能不易保证的问题，便于采用在现有工业水平下能够保证其可靠性能的配套部件，提高了设备的可靠性。卷扬机与起重机的接口处理简洁，只有四根立柱与起重机连接，受力明确，便于布置。多电机驱动采用刚性连接，降低了对电控系统同步控制的要求，工作更加可靠。

附图说明

图1是多电机驱动的钢丝绳卷扬机构布置图；

图2是本实用新型的组成示意图；

图3是大齿圈和挡板连接图；

图4是折线卷筒和支承结构的连接图；

图5是支承结构的组成图。

图中：1、驱动装置，2、折线卷筒，3、支承结构，4、电动机，5、联轴器，6、制动器，7、行星减速器，8、小齿轮，9、连接板，10、圆管，11、筒体，12、挡板，13、大齿圈，14、连接轴，15、轴承座，16、立柱，17、横撑。

具体实施方式

本实用新型的具体实施例如附图所示，现对照图1具体说明如下：本实用新型所述的多电机驱动的钢丝绳卷扬机构(以下简称机构)是由驱动装置1、折线卷筒2和支承结构3所组成。机构的构成见图2，驱动装置1是机构的动力装置，是由电动机4驱动行星减速器7带动小齿轮8传递扭矩，电动机4和行星减速器7之间装有联轴器5和制动器6，实现柔性连接和制动功能。电动机4和行星减速器7用连接板9焊接在支承结构3的圆管10上，驱动装置1承受的驱动载荷传递到圆管10上。折线卷筒2用来缠绕钢丝绳，为焊接加工结构，是由带有折线绳槽的圆筒状筒体11、两个侧面圆柱挡板12、大齿圈13和卷筒两端的连接轴14组成，筒体11表面用来缠绕钢丝绳，利用两侧的挡板12形成的高度方向结构挡绳，可以实现多层缠绕。大齿圈13采用焊接或螺栓连接安装在其中一个侧面挡板12上(见图3)，与驱动装置1的小齿轮8啮合，用来传递扭矩。折线卷筒2和支承结构3的连接见图4，连接轴14通过轴承座15固定在支承结构3的立柱16上，用来支撑卷筒重量和传递钢丝绳拉力。折线卷筒2可绕连接轴14的中心线旋转，收放钢丝绳。支承结构3的组成见图5，由四根立柱16和立柱之间的横撑17以及用来安装驱动装置1的圆管10组成，立柱16是方管结构；折线卷筒2两侧各有两根立柱16，立柱16之间用上下布置的两根横撑17焊接连接，横撑17也是方管结构；折线卷筒2两侧的立柱16之间用安装驱动装置1的圆管10焊接连接；支承结构3用来作为卷扬机构的设备底座，焊接连接到起重机结构上，主要受力件四根立柱16将机构重量和钢丝绳拉力传递到起重机结构上。

本实用新型不局限于本实施例，任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种多电机驱动的钢丝绳卷扬机构，包括驱动装置(1)、折线卷筒(2)和支承结构(3)，其特征在于：所述的驱动装置(1)由电动机(4)、联轴器(5)、制动器(6)、行星减速器(7)和小齿轮(8)依次连接，折线卷筒(2)是由带有折线绳槽的筒体(11)、两个侧面挡板(12)、大齿圈(13)和卷筒两端的连接轴(14)组成，大齿圈(13)安装在其中一个侧面挡板(12)上，连接轴(14)通过轴承座(15)支撑在支承结构(3)上；支承结构(3)由四根立柱(16)和立柱之间的横撑(17)以及用来安装驱动装置(1)的圆管(10)组成，是卷扬机构的设备底座；驱动装置(1)的电动机(4)和行星减速器(7)用连接板结构焊接在支承结构的圆管(10)上，圆管两端焊接在支承立柱(16)上；驱动装置的小齿轮(8)与折线卷筒上的大齿圈(13)啮合。

2.如权利要求1所述的多电机驱动的钢丝绳卷扬机构，其特征在于：驱动装置的数量根据机构所需电动机的数量确定，设置两套以上。

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