CN2161595Y - 集成卷扬机 - Google Patents

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王华坤
范元勋
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Abstract

本实用新型涉及一种起重机械装置,特别是一种 集成卷扬机。本实用新型的特点是将输入轴、转子、 章动体和定子有机地组成章动减速传动机构,以替代 现有卷扬机的减速器等,并且集电机、制动器、章动减 速传动机构和卷筒为一体,构成全封闭式的起重机械 装置。本实用新型不仅具有体积小、重量轻和造价低 的优点,而且机械传动效率高、安装和使用十分方 便。本实用新型除可替代现有卷扬机的全部功能外, 还可用于塔吊等需要升降的场合。

Description

本实用新型涉及一种起重机械装置,特别是一种集成卷扬机。
在建筑、港口、矿山、交通运输等工业生产中,卷扬机是一种重要的起重机械装置。现有的卷扬机主要是由电机、制动器、联轴器、减速器、卷筒和机架等组成,就产品的结构而言,仍是沿用苏联四十年代的技术,几十年来并没有实质性的技术改进。因此,卷扬机存在着以下缺点,(一)结构复杂、体积庞大、质量重,安装和使用中很不方便。(二)造价高,尤其是低速卷扬机的造价是普通卷扬机造价的一至几倍。(三)减速器的传动效率较低,一般为30~70%,其电机的耗电量较大。(四)由于卷扬机集“粗、大、笨”于一体,因此大多数卷扬机是在日晒雨淋的环境下作业,故障率特别高,维修保养的费用明显增大。如何解决现有技术所存在的问题,已成为当今起重机械技术领域中亟待解决的难度较高的科研课题。
本实用新型的目的是为克服现有技术的缺点而提供一种集成卷扬机。它不仅具有体积小、重量轻和造价低的优点,而且机械传动效率高、安装和使用十分方便。
根据本实用新型制作的集成卷扬机,它包括制动器、电机、卷筒、联轴器和机架,电机固定在机架的一端,其特征是在机架的另一端固定带有锥齿轮或直齿内齿轮的定子,该定子的轴线与电机的轴线同轴,制动器设置在电机尾部,与电机轴后端活联接,电机轴前端通过联轴器与输入轴联接,其中输入轴的中间段为倾斜轴,其轴线与输入轴的轴线倾斜一个角度,在输入轴的两端分别设置轴承,其中输入轴一端的轴承与带有锥齿轮或直齿内齿轮的转子联接,输入轴另一端的轴承与定子联接,在输入轴的倾斜段上设置轴承,它与带有锥齿轮或直齿外齿轮的章动体联接,该章动体上的齿分别与转子和定子相啮合,转子与卷筒刚性联接,卷筒一端通过轴承与电机外壳或机架转动联接,卷筒另一端通过轴承与定子转子转动联接。本实用新型的工作原理是:当电机接通外部电源,在电磁力的作用下制动器便产生轴向位移,释放电机轴,使其自由旋转,电机轴通过联轴器带动输入轴高速旋转,由于章动体轴线相对于转子和定子的轴线倾斜一个角度,所以章动体在输入轴带动下作章动运动,使转子作低速旋转,由于卷筒与转子刚性联接,所以转子的转速就是卷筒的转速,由卷筒的运动卷取外部钢丝绳,以升降重物。当电机的外部电源并闭后,这时制动器在弹簧力的作用下向右位移,产生一个制动力矩,使电机轴与输入轴停止转动,这时章动体及其传动机构也处于制动状态,卷筒不再转动。由上述启动与关闭循环往复,以此实现完成整个卷扬机的功能。
本实用新型与现有技术相比,其显著优点是:(一)本实用新型集电机、制动器、联轴器、章动减速传动机构和卷筒为一体,使整机体积和质量均比现产品减小 1/2 左右,原材料也由此节省 1/2 左右。(二)本实用新型结构合理,造形美观协调,安装、使用和搬运十分方便。(三)整机传动效率比现产品提高10~20%。(四)由于本实用新型为全封闭式起重机械装置,避免了零部件受日晒夜露环境的影响,大大减少了设备的维修费用。(五)本实用新型使用范围宽广,不仅可以替代现有卷扬机的全部功能,还可用于塔吊、港口吊、闸门等需要升降和牵引的场合。
本实用新型的具体结构和实施方式由以下附图和实施例给出。
附图是根据本实用新型提出的集成卷扬机的结构剖面示意图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
结合附图,说明本发明的实施例。本发明是由制动器〔1〕、电机〔2〕、卷筒〔3〕、联轴器〔4〕、输入轴〔5〕、转子〔6〕、章动体〔7〕定子、〔8〕、机架〔9〕、轴承〔10〕、〔11〕、〔12〕、〔13〕和〔14〕所组成。制动器〔1〕、电机〔2〕、联轴器〔4〕、轴承〔10〕、〔11〕、〔12〕、〔13〕和〔14〕均采用标准件。卷筒〔3〕、机架〔9〕为非标准件,其加工工艺与现有技术相同。转子〔4〕、输入轴〔5〕、章动体〔7〕和定子〔8〕的材料都采用45号钢制成;输入轴〔5〕的中间轴段加工成为倾斜的圆柱体,其轴线与输入轴〔5〕两端轴线倾斜一个角度,输入轴〔5〕其它部分为不同直径同轴线的圆柱体;转子〔6〕、章动体〔7〕、定子〔8〕三者均可加工成锥齿轮,或者转子〔6〕和定子〔8〕加工成直齿内齿轮、章动体〔7〕加工成直齿外齿轮,所有齿轮的齿廓为渐开线齿廓,采用标准齿轮刀具加工而成。根据集成卷扬机用途和转速的要求,配置转子〔6〕的齿数为Z1,章动体〔7〕的齿数为Z2和Z3定子〔8〕的齿数为Z4,转速与齿数满足以下关系式:
n2=1- (Z2× Z4)/(Z1×Z3) ×n1
其中:n1为电机〔2〕的转速(转/分)、n2为卷筒〔3〕的转速(转/分)。当转子〔6〕、章动体〔7〕和定子〔8〕制成直齿内、外齿轮时,关系式中Z2=Z3。通过上述关系式,可获得卷筒〔3〕所需的转速,以满足集成卷扬机升降速度的要求。

Claims (2)

1、一种集成卷扬机,它包括制动器[1]、电机[2]、卷筒[3]、联轴器[4]和机架[9],电机[2]固定在机架[9]的一端,其特征是在机架[9]的另一端固定带有锥齿轮或直齿内齿轮的定子[8],该定子[8]的轴线与电机[2]的轴线同轴,制动器[1]设置在电机[2]尾部,与电机[2]轴后端活联接,电机[2]轴前端通过联轴器[4]与输入轴[5]联接,输入轴[5]的中间段为倾斜轴,其轴线与输入轴[5]的轴线倾斜一个角度,在输入轴[5]的两端分别设置轴承[12]和[14],其中:输入轴[5]一端的轴承[12]与带有锥齿轮或直齿内齿轮的转子[6]联接,输入轴[5]另一端的轴承[14]与定子[8]联接,在输入轴[5]的倾斜段上设置轴承[13],它与带有锥齿轮或直齿外齿轮的章动体[7]联接,该章动体[7]上的齿分别与转子[6]和定子[8]相啮合,转子[6]与卷筒[3]刚性联接,卷筒[3]一端通过轴承[10]与电机[2]的外壳或机架[9]转动联接,卷筒[3]另一端通过轴承[11]与定子[8]转动联接。
2、根据权利要求1所述的集成卷扬机,其特征是转子〔6〕、章动体〔7〕和定子〔8〕的齿数与电机〔2〕和卷筒〔3〕的转速满足以下关系式:
n2=1- (Z2× Z4)/(Z1×Z3) ×n1
其中:n1为电机〔2〕的转速(转/分);
n2为卷筒〔3〕的转速(转/分);
Z1为转子〔6〕的齿数;
Z2和Z3为章动体〔7〕的齿数
Z4为定子〔8〕的齿数。
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