CN202768746U - 一种机械式同步机构 - Google Patents
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Abstract
一种机械式同步机构，包括四台增速器，以两行两列方式布置于矩形的四角，每一增速器至少包括与动力提供设备输出轴连接的第一齿轮、与第一齿轮啮接的第二齿轮、与第二齿轮同轴连接的第三锥齿轮、与第三锥齿轮啮接的第四锥齿轮；四台增速器的第一齿轮的轴线相互平行，位于同一列的前后两台增速器的第四锥齿轮的输出轴通过纵向传动轴串联；其中一行的左右两台增速器的第一齿轮通过横向传动轴连接。本实用新型通过在同步机构中设置增速器，达到了降低扭矩的目的，从而有效的减小了作为转向功能的齿轮箱的规格及体积、减小了传动轴的轴径以及配套的其他辅助机构和零部件等的尺度规格，降低了整个同步器的制造和配套的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机械式同步机构，尤其应用于机械设备、起重机械、工程船舶中两个或多个旋转的零件之间有同步或保持恒定速差需要的场合。
背景技术
随着机械制造业、大型海上工程船舶的迅速发展，许多机械设备、起重机械、工程船舶的旋转装置之间有同步旋转要求的场合，经常应用到同步机构。所谓同步机构是指有运动的两个或多个零件之间需要保持有确定的速度之间的关系的一种装置，如有两个旋转的零件，要求同向、等速旋转，而满足这一功能的传动机构就是一个同步机构。由于机械同步机构的结构简单、同步传递精度高、工作可靠、环境适应性强、故障率低，特别是在低速大扭矩工况下能长期可靠的工作，因此机械同步机构在某些场合是其他电、液、光控同步系统无法替代的。
传统的机械式同步机构的应用比较广泛，特别适用于同轴线布置、相邻距离较小的旋转装置之间的同步连接要求；也可适用轴线按小角度布置、高速小扭矩的旋转装置之间的同步连接要求；也有当两个旋转装置轴线成90°布置时，通过轴系和传动比i=1:1的转向齿轮箱进行转向组成的同步机构。但是当轴线为平行布置，且为低速大扭矩旋转装置之间有同步连接要求时，虽然从原理上讲也可以采用上述设置转向齿轮箱进行调向，但在此工况下，用于转向的齿轮箱、传动轴系结构庞大，例如初步设计得到的齿轮箱主体尺寸（不计外伸轴的尺寸）为：2200×1500×1200，单台变速箱重约10吨，在有空间限制的某些条件下，工艺上是较难实现的，且经济上也是不合适的。
为满足起升机构同步的要求，尝试采用编码器、编程器、液压元件等组成的电液闭环软同步控制系统。该系统在空载、轻载以及同步要求不高的工况下，基本能满足要求，但同步精度低、起升速度损失较多，并拌有绞车绳索“窜动”的现象发生，同步可靠性不高。
实用新型内容
本实用新型旨在克服上述非同轴、大扭矩和远距离布置的旋转机构之间的机械式同步装置现有技术之不足，提供一种适用于轴线平行布置、低速大扭矩旋转装置之间、长距离布置的旋转装置之间的同步连接机构。
上述目的是通过以下技术方案实现的：一种机械式同步机构，其包括四台增速器，以两行两列方式布置于矩形的四角，每一增速器至少包括
与动力提供设备输出轴连接的第一齿轮、与第一齿轮啮接的第二齿轮、与第二齿轮同轴连接的第三锥齿轮、与第三锥齿轮啮接的第四锥齿轮；
四台增速器的第一齿轮的轴线相互平行，位于同一列的前后两台增速器的第四锥齿轮的输出轴通过纵向传动轴串联；其中一行的左右两台增速器的第一齿轮通过横向传动轴连接。
进一步来说，同一列的前后两台增速器的第四锥齿轮的输出轴与纵向传动轴之间还串接有万向联轴节。
更进一步来说，同一列的前后两台增速器的第四锥齿轮的输出轴与纵向传动轴之间还串接有联轴器。
进一步来说，所述其中一行左右两台增速器的第一齿轮与横向传动轴之间还连接有万向联轴节。
更进一步来说，所述其中一行左右两台增速器的第一齿轮与横向传动轴之间还连接有离合器。
进一步来说，动力提供设备输出轴与第一齿轮之间还连接有离合器。
作为一种实施方式，动力提供设备为起升机构。
本实用新型是在需要同步的两个或多个旋转装置之间串接增速齿轮箱，既满足了转向的作用，又通过增速的方式，成倍的降低了增速箱输出轴端的扭矩，从而达到减小转向齿轮箱尺度、传动轴以及配套的其他零部件的结构尺度的效果。
本发明通过在同步机构中设置增速器，达到了提高增速器输出轴和其后的传动轴系的转速、降低扭矩的目的，从而有效的减小了作为转向功能的齿轮箱的规格及体积、减小了传动轴的轴径以及配套的其他辅助机构和零部件等的尺度规格，降低了整个同步器的制造和配套的成本。并使某些在空间结构上无法布置转向齿轮箱（传动比为1：1）的条件下，实现了安装机械式同步装置的可能。本实用新型使用性能良好，完全满足和适用于大型起重船多钩系统的同步要求，同步精度和效果良好。机械式同步机构可适用于各类场合下的机械能传递系统中，在某些重要机构中，具有电、光、液等闭环同步控制系统无法替代的优势。
附图说明
图1为本实用新型的工作原理图。
图2是机械式同步机构的连接原理图。
图3为安装有本实用新型的起重船立面图。
图4为安装有本实用新型的起重船总布置图。
其中，离合器1、十字万向联轴节2、联轴器3、增速器4、1#齿轮4.1、2#齿轮4.2、3#齿轮4.3、4#齿轮4.4、纵向传动轴5、横向传动轴6、联轴节2联轴器31号绞车7、2号绞车8、3号绞车9、4号绞车10
具体实施方式
如图1～2所示，本实用新型的串接增速器的机械式同步机构包括四台增速器4、离合器1、十字万向联轴节2、联轴器3、纵向传动轴5、横向传动轴6等部件等组成。其中，增速器4由1#齿轮4.1、2#齿轮4.2、3#齿轮4.3、4#齿轮4.4组成。1#齿轮4.1与2#齿轮4.2为相互啮接的圆柱直齿轮，2#齿轮4.2与3#齿轮4.3同轴连接，3#齿轮4.3与4#齿轮4.4为相啮接的锥齿轮。1#齿轮4.1与起升绞车的输出轴通过离合器1连接。四台增速器以双行双列形式布置于矩形的四角，同一纵列中位于前排的增速器的4#齿轮4.4的输出轴与位于后排的增速器的4#齿轮4.4的输出轴通过纵向传动轴5、万向联轴节2及联轴器3相连。位于后排左侧的增速器的1#齿轮4.1与位于后排右侧的增速器的1#齿轮通过横向传动轴6、万向联轴节2和离合器1相连。
本实施例以某大型起重船的起升系统为例，如图3~4所示，该起重船中配有4台大功率绞车，为双臂架固定式起重船，配置四个按矩形布置的650吨主钩，最大起重量为2600吨。主钩起升机构为液压驱动的大型绞车，需要满足多种起重作业工况，尤其是两两同步工况，即要求左臂架1号绞车7与2号绞车8同步，右臂架3号绞车9与4号绞车10同步；以及左右臂架四台绞车全同步控制等工况。由于受制造及施工条件所限，四台起升绞车平面位置按矩形布置，且绞车为低速大扭矩绞车。增速器的1#齿轮4.1的输入轴通过齿合式离合器1与各绞车第一级减速箱的输出轴端连接，左臂架1号绞车7、2号绞车8、右臂架3号绞车9、4号绞车10的各输出轴轴线为平行布置。当选择各绞车单独运行时，分离全部的离合器；当使用同侧两两同步工况时，分别合上同侧的离合器、同时切除横向离合器2；当四台绞车一起同步操作时，合上全部的纵向及横向离合器。
本实用新型所采用的增速箱替代了现有的仅起转向作用的齿轮箱，其主体尺寸（不计外伸轴部分的尺寸）约为：1300×700×900，单台变速箱重约2.8吨，增速器输出端的高速轴轴径（原方案输入与输出轴径相等：
）减到150mm以下，大大减小了设备的安装及占地面积。
Claims (7)
1.一种机械式同步机构，其特征在于：包括四台增速器，以两行两列方式布置于矩形的四角，每一增速器至少包括
与动力提供设备输出轴连接的第一齿轮、与第一齿轮啮接的第二齿轮、与第二齿轮同轴连接的第三锥齿轮、与第三锥齿轮啮接的第四锥齿轮；
四台增速器的第一齿轮的轴线相互平行，位于同一列的前后两台增速器的第四锥齿轮的输出轴通过纵向传动轴串联；其中一行的左右两台增速器的第一齿轮通过横向传动轴连接。
2.根据权利要求1所述的机械式同步机构，其特征在于：同一列的前后两台增速器的第四锥齿轮的输出轴与纵向传动轴之间还串接有万向联轴节。
3.根据权利要求2所述的机械式同步机构，其特征在于：同一列的前后两台增速器的第四锥齿轮的输出轴与纵向传动轴之间还串接有联轴器。
4.根据权利要求1所述的机械式同步机构，其特征在于：所述其中一行左右两台增速器的第一齿轮与横向传动轴之间还连接有万向联轴节。
5.根据权利要求4所述的机械式同步机构，其特征在于：所述其中一行左右两台增速器的第一齿轮与横向传动轴之间还连接有离合器。
6.根据权利要求1所述的机械式同步机构，其特征在于：动力提供设备输出轴与第一齿轮之间还连接有离合器。
7.根据权利要求1所述的机械式同步机构，其特征在于：动力提供设备为起升机构。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104886912A (zh) * | 2014-03-03 | 2015-09-09 | 王伯兴 | 改进的儿童电动指甲刀 |
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- 2012-09-17 CN CN 201220473864 patent/CN202768746U/zh not_active Expired - Fee Related
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