CN220416167U - 一种用于电动集装箱吊具的换挡减速机和电动集装箱吊具 - Google Patents
一种用于电动集装箱吊具的换挡减速机和电动集装箱吊具 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电动集装箱吊具的换挡减速机和电动集装箱吊具，换挡减速机包括电动机、换挡机构和减速机；换挡机构包括支承箱体、连接套、行星减速机构和拨叉组件；支承箱体包括上壳体、下壳体和固定齿圈；连接套与电动机的电机输出轴连接，该连接套上设有外齿面和内齿面；行星减速机构包括太阳轮、行星轮和行星架，行星轮通过其上的齿面连接太阳轮和固定齿圈；拨叉组件带动连接套沿电机输出轴上下滑动，实现换挡减速机的高速挡位和低速挡位的切换；减速机与行星减速机构的行星架连接。本实用新型通过换挡机构可以切换高、低速挡位，从而解决单箱伸缩和双箱平移之间驱动力与速度匹配的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及集装箱起重机吊具技术，具体涉及一种用于电动集装箱吊具的换挡减速机和电动集装箱吊具，尤其适用于电动双箱吊具的换挡减速机。
背景技术
电动集装箱吊具是通过电机驱动各执行元件的产品，相对于液压集装箱吊具，电动集装箱吊具具有节能环保等特点，但受限于驱动元器件体积及功率，电动集装箱吊具只能大规模适用于单个集装箱的吊运，而可以起吊两个集装箱的电动双箱吊具还处于小规模试验阶段。
现阶段电动双箱吊具的瓶颈是单箱伸缩和双箱平移之间驱动力与速度匹配的问题；单箱伸缩即不吊箱状态下吊具通过调整外伸梁的位置，来起吊不同长度的集装箱，此时对伸缩驱动减速箱要求是速度快、扭矩小。双箱平移即吊具吊起两个20英尺的集装箱改变集装箱的间距来适应不同形式的集装箱拖车，此时对伸缩驱动减速箱要求是速度慢、扭矩大。目前主流做法是用过变频调试来解决速度差的问题，但两种工况运行速度差距在4倍左右，如果调高电机速度来解决速度差的问题，对减速机和电机转速要求过高，成本较大，如果使用恒转矩调速则会损失功率。
鉴于上述情况，亟待设计研发一种用于电动双箱吊具的减速机，能够解决单箱伸缩和双箱平移之间驱动力与速度匹配的问题，不仅适用于空吊具外伸梁的伸缩工况，还适用于吊具双箱模式的两个集装箱分离工况。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型目的是提供一种用于电动集装箱吊具的换挡减速机和电动集装箱吊具，通过换挡机构可以切换高、低速挡位，高速档位用于空吊具外伸梁的伸缩工况，低速挡位用于起吊两个集装箱做分离动作的工况，从而解决单箱伸缩和双箱平移之间驱动力与速度匹配的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
本实用新型的第一方面提供了一种用于电动集装箱吊具的换挡减速机，包括电动机、与所述电动机连接的换挡机构以及与所述换挡机构连接的减速机；
所述换挡机构包括支承箱体、连接套、行星减速机构和拨叉组件；所述支承箱体包括与所述电动机连接的上壳体、与所述减速机固定连接的下壳体以及固定在所述上壳体和下壳体之间的固定齿圈；所述连接套与所述电动机的电机输出轴连接，该连接套上设有外齿面和内齿面；所述行星减速机构包括套设在所述电机输出轴上的太阳轮、与所述太阳轮连接的行星轮和用于固定所述行星轮的行星架，所述行星轮通过其上的齿面连接所述太阳轮和所述固定齿圈；所述拨叉组件带动所述连接套沿所述电机输出轴上下滑动，实现所述换挡减速机的高速挡位和低速挡位的切换；
当所述连接套滑动至所述电机输出轴的上部时，所述换挡减速机切换至高速挡位，所述连接套通过外齿面与所述行星架的内齿面连接；当所述连接套滑动至所述电机输出轴的下部时，所述换挡减速机切换至低速挡位，所述连接套通过内齿面与所述太阳轮连接；
所述减速机与所述行星减速机构的行星架连接。
优选的，所述电动机的电机连接轴通过花键与所述连接套连接。
优选的，所述太阳轮通过滚动轴承固定在所述电机输出轴上。
优选的，所述行星减速机构的行星轮设置3个。
优选的，所述行星架通过滚动轴承与所述上壳体、下壳体连接。
优选的，所述行星架的输出端设置有锥齿面。
优选的，所述拨叉组件包括与所述连接套顶部连接的拨叉、与所述拨叉连接的拉杆以及固定在所述上壳体上的导向杆；所述拉杆穿过所述上壳体与所述拨叉固定连接，该拉杆带动所述拨叉沿所述导向杆上下滑动。
优选的，所述减速机包括减速机壳体、齿轴、减速机输出轴、伞齿轮和齿轮；
所述减速机壳体与所述下壳体固定连接；
所述齿轴和所述减速机输出轴分别通过滚动轴承安装在所述减速机壳体上；
所述伞齿轮安装在所述齿轴上，该伞齿轮通过其上的齿面与所述行星架输出端设置的锥齿面连接；
所述齿轮通过键与所述减速机输出轴连接，该齿轮通过其上的齿面与所述齿轴连接。
优选的，所述行星架输出端通过滚动轴承与所述减速机壳体连接。
本实用新型的第二方面提供了一种电动集装箱吊具，包括如本实用新型第一方面所述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机。
本实用新型的用于电动集装箱吊具的换挡减速机具有以下有益效果：
1、本实用新型可以通过换挡机构的拨叉调节减速机输出速比，将拨叉拨动至上部为高速档位，电机输出轴通过连接套直接和行星架连接，换挡机构的输出转速同电动机输出转速，减速机为小速比，减速机输出转速高、扭矩小，用于空吊具外伸梁伸缩工况；将拨叉拨动至下部切换为低速挡位，电机输出轴通过连接套和太阳轮连接，换挡机构的输出转速小于电动机的输出转速，减速机为大速比，减速机输出转速低、扭矩大，用于吊具起吊两个集装箱做分离动作工况；
2、本实用新型通过换挡机构可以切换高、低速挡位，高速档位用于空吊具外伸梁的伸缩工况，低速挡位用于起吊两个集装箱做分离动作的工况，从而解决单箱伸缩和双箱平移之间驱动力与速度匹配的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型的用于电动集装箱吊具的换挡减速机的结构示意图；
图2为本实用新型的用于电动集装箱吊具的换挡减速机的剖视图；
图3为本实用新型的换挡机构高速挡位的示意图；
图4为本实用新型的换挡机构低速挡位的示意图；
图5为本实用新型的行星减速机构的结构示意图；
图中，1、电动机，101、电机输出轴，2、换挡机构，201、连接套，202、上壳体，203、太阳轮，204、行星架，205、固定齿圈，206、拨叉，207、导向杆，208、拉杆，209、行星轮，210、下壳体，3、减速机，301、减速机输出轴，302、伞齿轮，303、齿轴，304、减速机壳体，305、齿轮。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。
结合图1、图2所示，本实用新型所提供的用于电动集装箱吊具的换挡减速机3包括电动机1、与电动机1连接的换挡机构2以及与换挡机构2连接的减速机3。
结合图2所示，电动机1上设有电机输出轴101，该电动机1为换挡减速机3提供动力。
结合图1、图2所示，换挡机构2包括支承箱体、连接套201、行星减速机构和拨叉206组件。其中，支承箱体包括与电动机1连接的上壳体202、与减速机3固定连接的下壳体210以及固定在上壳体202和下壳体210之间的固定齿圈205。电动机1的电机输出轴101通过花键与连接套201连接，该连接套201上设有外齿面和内齿面。结合图3、图4所示，行星减速机构包括套设在电机输出轴101上的太阳轮203、与太阳轮203连接的行星轮209和用于固定行星轮209的行星架204；行星轮209通过其上的齿面连接太阳轮203和固定齿圈205。结合图2、图3所示，拨叉206组件带动连接套201沿电机输出轴101上下滑动，实现换挡减速机3的高速挡位和低速挡位的切换。
结合图3所示，当连接套201滑动至电机输出轴101的上部时，换挡减速机3切换至高速挡位，连接套201通过外齿面与行星架204的内齿面连接，在电机输出轴101转动时带动连接套201和行星架204转动；结合图4所示，当连接套201滑动至电机输出轴101的下部时，换挡减速机3切换至低速挡位，连接套201通过内齿面与太阳轮203连接，在电机输出轴101转动时带动连接套201和太阳轮203转动，进而带动行星轮209和行星架204转动。
结合图1、图2所示，减速机3与行星减速机构的行星架204连接。
结合图2、图3、图4、图5所示，换挡机构2的行星减速机构上，太阳轮203中间为空腔，该太阳轮203通过滚动轴承固定在电机输出轴101上，且该太阳轮203可以相对转动。行星减速机构的行星轮209设置3个，均安装在行星架204上，行星轮209通过其上设置的齿面分别连接太阳轮203和固定齿圈205，当太阳轮203转动时，会带动行星轮209转动，从而带动行星架204转动，并且转速降低、扭矩增加。行星架204通过滚动轴承与上壳体202、下壳体210连接，该行星架204的输出端设置有锥齿面。
结合图2、图3、图4所示，拨叉206组件包括与连接套201顶部连接的拨叉206、与拨叉206连接的拉杆208以及固定在上壳体202上的导向杆207；其中，拨叉206一端连接拉杆208，一端与连接套201连接；拉杆208穿过上壳体202与拨叉206固定连接，该拉杆208带动拨叉206沿导向杆207上下滑动，从而带动连接套201相对电机输出轴101上下滑动。
结合图1、图2所示，减速机3包括减速机壳体304、齿轴303、减速机输出轴301、伞齿轮302和齿轮305。减速机壳体304与下壳体210固定连接。齿轴303和减速机输出轴301分别通过滚动轴承安装在减速机壳体304上。伞齿轮302安装在齿轴303上，该伞齿轮302通过其上的齿面与行星架204输出端设置的锥齿面连接。减速机输出轴301通过键与齿轮305连接，该齿轮305通过其上的齿面与齿轴303连接。结合图2所示，行星减速机构的行星架204的输出端通过滚动轴承与减速机壳体304连接。行星架204转动并输出扭矩传递给伞齿轮302，伞齿轮302带动齿轴303转动，进而带动齿轮305转动，齿轮305通过减速机输出轴301输出转矩。
本实用新型还提供了一种电动集装箱吊具，包括上述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机。
结合图2所示，本实用新型的用于电动集装箱吊具的换挡减速机3的工作过程如下：
结合图3所示，在需要单箱伸缩操作，即空吊具外伸梁的伸缩工况下，需要切换至高速挡位，此时，推动拉杆208，拉杆208带动拨叉206沿导向杆207移动至上部，拨叉206同时将连接套201拨动至电机输出轴101的上部，此时连接套201的外齿面与行星架204的内齿面结合，电动机1工作，电机输出轴101转动，带动连接套201和行星架204转动，此时行星架204的输出转速与电机输出轴101的转速相同，扭矩也相同；然后行星架204通过输出端将转矩传递给伞齿轮302并进行一级减速，伞齿轮302带动齿轴303转动，齿轴303再将转矩传递至齿轮305并进行第二次减速，齿轮305将转矩通过减速机输出轴301输出，此时换挡减速机3输出为高速低扭矩。
结合图4所示，在需要双箱平移操作，即起吊两个集装箱做分离动作的工况下，需要切换至低速档位，此时，推动拉杆208，拉杆208带动拨叉206沿导向杆207移动至电机输出轴101的下部，拨叉206同时将连接套201拨动至电机输出轴101的下部，此时连接套201的内齿面与太阳轮203的外齿面结合，电动机1工作，电机输出轴101转动，带动连接套201和太阳轮203转动，太阳轮203转动带动行星轮209转动，由于固定齿圈205与上下壳体210固定连接，行星轮209和行星架204跟随转动，此时行星架204的转速低于电机输出轴101的转速，扭矩增加；然后行星架204通过输出端将转矩传递给伞齿轮302并进行一级减速，伞齿轮302带动齿轴303转动，齿轴303再将转矩传递至齿轮305并进行第二次减速，齿轮305将转矩通过减速机输出轴301输出，此时换挡减速机3输出为低速大扭矩。
综上所述，上述实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种用于电动集装箱吊具的换挡减速机，其特征在于，包括电动机、与所述电动机连接的换挡机构以及与所述换挡机构连接的减速机；
所述换挡机构包括支承箱体、连接套、行星减速机构和拨叉组件；所述支承箱体包括与所述电动机连接的上壳体、与所述减速机固定连接的下壳体以及固定在所述上壳体和下壳体之间的固定齿圈；所述连接套与所述电动机的电机输出轴连接，该连接套上设有外齿面和内齿面；所述行星减速机构包括套设在所述电机输出轴上的太阳轮、与所述太阳轮连接的行星轮和用于固定所述行星轮的行星架，所述行星轮通过其上的齿面连接所述太阳轮和所述固定齿圈；所述拨叉组件带动所述连接套沿所述电机输出轴上下滑动，实现所述换挡减速机的高速挡位和低速挡位的切换；
当所述连接套滑动至所述电机输出轴的上部时，所述换挡减速机切换至高速挡位，所述连接套通过外齿面与所述行星架的内齿面连接；当所述连接套滑动至所述电机输出轴的下部时，所述换挡减速机切换至低速挡位，所述连接套通过内齿面与所述太阳轮连接；
所述减速机与所述行星减速机构的行星架连接。
2.如权利要求1所述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机，其特征在于，所述电动机的电机连接轴通过花键与所述连接套连接。
3.如权利要求1所述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机，其特征在于，所述太阳轮通过滚动轴承固定在所述电机输出轴上。
4.如权利要求1所述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机，其特征在于，所述行星减速机构的行星轮设置3个。
5.如权利要求1所述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机，其特征在于，所述行星架通过滚动轴承与所述上壳体、下壳体连接。
6.如权利要求1所述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机，其特征在于，所述行星架的输出端设置有锥齿面。
7.如权利要求1所述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机，其特征在于，所述拨叉组件包括与所述连接套顶部连接的拨叉、与所述拨叉连接的拉杆以及固定在所述上壳体上的导向杆；所述拉杆穿过所述上壳体与所述拨叉固定连接，该拉杆带动所述拨叉沿所述导向杆上下滑动。
8.如权利要求1所述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机，其特征在于，所述减速机包括减速机壳体、齿轴、减速机输出轴、伞齿轮和齿轮；
所述减速机壳体与所述下壳体固定连接；
所述齿轴和所述减速机输出轴分别通过滚动轴承安装在所述减速机壳体上；
所述伞齿轮安装在所述齿轴上，该伞齿轮通过其上的齿面与所述行星架输出端设置的锥齿面连接；
所述齿轮通过键与所述减速机输出轴连接，该齿轮通过其上的齿面与所述齿轴连接。
9.如权利要求8所述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机，其特征在于，所述行星架输出端通过滚动轴承与所述减速机壳体连接。
10.一种电动集装箱吊具，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的用于电动集装箱吊具的换挡减速机。
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