CN108466954A - 一种驱动装置及吊运小车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重搬运设备技术领域，具体而言，涉及一种驱动装置及吊运小车，该驱动装置包括减速器和电机，其中，减速器的输入轴上设有插装孔，电机的壳体固定设于减速器的箱体上，电机的电机轴***插装孔中，当电机转动时，电机可驱动减速器的输入轴同步转动。该驱动装置结构更加紧凑和简化、体积小、重量轻、占用空间小。该吊运小车上安装有上述驱动装置，用于实现对钢丝绳伸出长度的调节，消除因小车晃动产生的吊具摇摆，增强了吊具的稳定性，提高轮胎吊小车的防摇能力。

Description

一种驱动装置及吊运小车

技术领域

本发明涉及起重搬运设备技术领域，具体而言，涉及一种驱动装置及吊运小车。

背景技术

起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，也常被称为天车、航吊或者吊车。在港口码头，起重机是最常用的一种搬运和堆垛设备。为了吊运货物，起重机上通常都会带有吊运小车，通过吊运小车带着吊具运动，吊具抓取集装箱，带着集装箱升起或者移动，可以很好的实现集装箱的堆垛和搬运。比如，轮胎吊就是港口码头常见的一种起重机，在港口集装箱的运输和堆垛中起着非常重要的作用。轮胎吊的上部构造与履带式起重机基本相同，都安装有吊运小车。

传统的吊运小车主要是依靠卷筒调节吊具上架的高度和状态，卷筒通过钢丝绳带动吊具上架运动，钢丝绳一端固定于卷筒上，另一端绕过吊具上架上的滑轮后固定在小车架上，卷筒通过收放钢丝绳来实现对吊具上架的高度和状态的调节。这种调节方式虽然结构简单，但是由于钢丝绳是柔性的，在工作过程中，发生晃动时，钢丝绳无法吸收掉因晃动而产生的摇摆，防摇效果差。因此，希望有一种调节装置来对钢丝绳的伸出长度进行小范围的调节，消除在晃动过程中出现的部分钢丝绳拉紧、部分钢丝绳放松的状况，增强吊运小车的防摇效果。同时，由于小车架上空间有限以及对重量有较高的限制要求，用于对钢丝绳的伸出长度进行小范围的调节的调节装置不能过大或过重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种驱动装置，用以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种驱动装置，包括减速器，减速器的输入轴上设有插装孔；电机，电机的壳体固定设于减速器的箱体上，电机的电机轴***插装孔中，当电机转动时，电机可驱动减速器的输入轴同步转动，其中，减速器的减速比为1～140。

可选地，减速器的减速级数为n级，其中，n＝1～4。

可选地，n＝2～4，减速器的第1级传动为直齿圆柱齿轮传动，第i级传动为斜齿圆柱齿轮传动，其中，i＝2～n。

可选地，电机的壳体与减速器的箱体通过法兰连接。

可选地，减速器还包括输出轴，输出轴的输出端和电机分别位于减速器相对的两侧面，n级传动齿轮自电机所在侧面朝向输出轴的输出端所在侧面的方向依次排布。

可选地，电机上设有制动器，制动器用于制动电机。

本发明提供了一种吊运小车，包括小车架、设置在小车架上的卷筒、吊具上架和上述任一技术方案的驱动装置，驱动装置设于小车架上，减速器的输出轴上套设有调节卷筒，减速器可带动调节卷筒转动，吊具上架上设有滑轮，吊具上架通过绕过滑轮的牵引绳悬吊在小车架的下方，其中，牵引绳的一端缠绕在卷筒上，牵引绳的另一端绕过滑轮后缠绕在调节卷筒上。

可选地，调节卷筒的轴线与滑轮的轴线平行。

如上，本发明提供的驱动装置通过合理设置电机与减速器的连接方式以及减速器的减速比，在满足使用要求的前提下，缩小了调节装置的体积，减轻了调节装置的重量。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例并结合附图详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的驱动装置外部结构主视图；

图2示意性示出了本发明的驱动装置外部结构右视图；

图3示意性示出了本发明的驱动装置A-A旋转剖切视图；

图4示意性示出了本发明的驱动装置应用于吊运小车上的应用结构图；

图5示意性示出了本发明的驱动装置应用于吊运小车上的俯视布局结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

9、吊运小车；01、驱动装置；02、小车架；03、卷筒；04、吊具上架；05、滑轮；06、钢丝绳；07、调节卷筒；1、减速器；10、箱体；11、输入轴；110、插装孔；12、直齿圆柱齿轮；13、斜齿圆柱齿轮；14、传动轴；15、输出轴；2、法兰；3、电机；30、壳体；31、电机轴；4、制动器；B、滑轮的轴线；C、调节卷筒的轴线；D、卷筒的轴线；Y、吊运小车的长度方向；Z、吊运小车的高度方向。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

传统的吊运小车主要是依靠卷筒调节吊具上架的高度和状态，卷筒通过钢丝绳带动吊具上架运动，钢丝绳一端固定于卷筒上，另一端绕过吊具上架上的滑轮后固定在小车架上，卷筒通过收放钢丝绳来实现对吊具上架的高度和状态的调节。这种调节方式虽然结构简单，但是由于钢丝绳是柔性的，在工作过程中，发生晃动时，钢丝绳无法吸收掉因晃动而产生的摇摆，防摇效果差。

在现有技术中，如果要通过对钢丝绳的调节来吸收掉因吊运小车晃动而产生的摇摆，需要在钢丝绳固定设于小车架上的一端安装驱动装置来调节钢丝绳的伸出长度。由于在工作过程中，吊运小车吊运着集装箱，钢丝绳上承受的拉力很大。如果采用传统的设备来调节钢丝绳的伸出长度，则电机轴和减速器之间需要传递很大的扭矩，这样就需要很大的联轴器来实现电机轴和减速器之间的连接，进而增大了调节装置的体积和重量。但是，由于小车架上空间有限以及对重量有较高的限制要求，不能安装大体积或者大重量的调节装置，因此需要一种新型的驱动装置来实现钢丝绳伸出长度的调节。

参见图3并结合图2、图1所示，本发明的实施例提供了一种驱动装置01，包括减速器1，减速器1的输入轴11上设有插装孔110；电机3，电机3的壳体30固定设于减速器1的箱体10上，电机3的电机轴31***插装孔110中，当电机3转动时，电机3可驱动减速器1的输入轴11同步转动，其中，减速器1的减速比为1～140。

在本实施例中，参见图3并结合图4、图5所示，本实施例提供的驱动装置01可以对钢丝绳06的伸出长度进行小范围的调节，电机3的电机轴31***减速器1的输入轴11上的插装孔110中，同时，电机3的壳体30固定设于减速器1的箱体10上，省略了用于连接电机3的电机轴31和减速器1的输入轴11的联轴器、用于安装电机3的电机安装座，使得调节装置01结构简化、体积变小、重量减轻、布局紧凑，缩短了调节装置01的传动路径，提高了调节装置的响应速度和调节精度，增强了连接刚度。在工作过程中吊运小车9发生晃动时，调节装置01可以对钢丝绳06的伸出长度进行调节，消除因吊运小车9晃动而产生的摇摆，增强了稳定性，提高了吊运小车9的防摇能力。

参见图3并结合图4、图5所示，本发明的减速器1的减速比为1～140。在本实施例中，减速器1的减速比为1～140，电机3选用额定转速为1450r/min的步进电机，则减速器1的输出轴11上的转速为10～1450r/min，可以根据不同减速比的减速器1，输出不同的转速，输出转速的范围较宽，适用调节的范围也较宽，可以提供较大的扭矩，实现对钢丝绳06伸出长度的调节。

具体来说，参见图3并结合图4、图5所示，在工作过程中，吊运小车9吊运着集装箱，钢丝绳06上的拉力很大，需要减速器1传递出很大的扭矩才能实现对钢丝绳06的调节，其中，扭矩的计算公式：T＝9550*P/n，式中：P-功率，kW；n-转速，r/min；T-扭矩，Nm。由此可以看出，在电机3功率一定的情况下，扭矩和转速成反比。在本实施例中，驱动装置01是对钢丝绳06伸出长度进行小范围的调节，减速器1的输出轴11上不需要输出较大的转速，而需要输出较大的扭矩。在本实施例中，减速器1的减速比为1～140，电机3选用额定转速为1450r/min的步进电机。由此可以得出，减速器1的输出轴11上的转速为10～1450r/min，不仅适用调节的范围较宽，而且可以提供较大的扭矩和较快的调节速度，实现对钢丝绳06伸出长度的可靠和快速的调节。

参见图3所示，在本发明中，减速器1的减速级数为n级，其中，n＝1～4。在本实施例中，减速器1的减速级数为1～4级，不仅结构紧凑、传动精度高、经济性好，而且，传动效率高，质量轻，体积小，能很好地满足本技术方案对结构和功能上的需求。

从理论上来说，参见图3并结合图4、图5所示，减速器1的减速比也就是减速器1的总传动比，传动比的分配是按照“前小后大”的原则分配的，也就是从高速级到低速级的各级传动比总是逐级增加的，但从结构、传动精度和经济性等方面考虑，传动比不宜分配较多。一般来说，当减速比为6～20时减速器1的减速级数为二级，当减速比为20～90时减速器1的减速级数为三级，当减速比为90～59时减速器1的减速级数为四级。本实施例中的减速比为1～140，减速器1的减速级数为1～4级，不仅可以很好地满足理论上的要求，同时，也能很好的满足小车架02上空间有限以及对重量有较高的限制要求。

在本实施例中，参见图3所示，减速器1的减速比为1～140，所以减速器1的减速级数n＝1～4。当n＝1，减速器1为一级传动，减速器1的输入轴11通过减速齿轮将动力传递到减速器1的输出轴15上，传动效率高。

继续参见图3所示，在本发明中，当n＝2～4时，减速器1的第1级传动为直齿圆柱齿轮12传动，第i级传动为斜齿圆柱齿轮13传动，其中，i＝2～n。在本实施例中，减速器1内的减速传动过程通过齿轮传动实现。齿轮传动具有传动比较准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长的优点。在齿轮传动中，直齿圆柱齿轮12是实际生产和使用当中最常见齿轮之一，具有制作方便、便于设计、成本低的优势，广泛应用于各类减速器和传动装置中。斜齿圆柱齿轮13具有轮齿啮合重合度高、传动平稳、噪音小等优势，传动能力比直齿圆柱齿轮12强。因此，在本实施例中，第1级传动选用直齿圆柱齿轮12，更便于加工制作。除第1级传动外的各级传动均选用斜齿圆柱齿轮13，轮齿啮合重合度高、传动平稳、噪音小，可以很好的满足本技术方案中的结构和性能要求。

具体来说，参见图3所示，在本实施例中，当n＝2时，i＝2，减速器1为二级传动，其中，第1级传动为直齿圆柱齿轮12传动，第2级传动为斜齿圆柱齿轮13传动。当n＝3时，i＝2、3，减速器1为三级传动，其中，第1级传动为直齿圆柱齿轮12传动，第2级传动和第3级传动均为斜齿圆柱齿轮13传动。当n＝4时，i＝2、3、4，减速器1为四级传动，其中，第1级传动为直齿圆柱齿轮12传动，第2级传动、第3级传动和第4级传动均为斜齿圆柱齿轮13传动。但是，为了避免减速器1的体积和重量变大，减速器1的减速级数不宜过大。在本实施例中，优选地，减速器1的减速级数为三级传动。

本发明中，参见图3所示，电机3的壳体30与减速器1的箱体10通过法兰2连接。在本实施例中，电机3的壳体30通过螺栓与法兰2连接，法兰2通过螺栓安装于减速器1的箱体10上。这种安装方式不仅保证了电机3的可靠安装，同时也省去了电机安装座，使得驱动装置01的结构更加紧凑，减轻了驱动装置01的重量。

本发明中，参见图3并结合图1、图2所示，减速器1还包括输出轴15，输出轴15的输出端和电机3分别位于减速器1相对的两侧面，n级传动齿轮自电机3所在侧面朝向输出轴15的输出端所在侧面的方向依次排布。在本实施例中，减速器1的输出轴15和电机3分别设置在减速器1的左侧面和右侧面上，输入轴11的右端直接与电机3的电机轴30插装连接，减速器1内的传动齿轮从上向下、从右向左的方向依次排布，使得各个齿轮错位布置，在保证传动的情况下，充分利用了减速器1的箱体10的内部空间，减小了减速器1的体积和重量，使得减速器1的结构更加优化。

继续参见图3并结合图1、图2所示，本发明中，电机3上设有制动器4，制动器4用于制动电机3。本实施例中的制动器4可以内置于电机3的壳体30，也可通过连接件固定安装于电机3上，只要能保证对电机3有效制动即可。

参见图3并结合图4、图5所示，本发明提供了一种吊运小车9，包括小车架02、设置在小车架02上的卷筒03、吊具上架04和上述技术方案中的驱动装置01，驱动装置01设于小车架02上，减速器1的输出轴15上套设有调节卷筒07，减速器1可带动调节卷筒07转动，吊具上架04上设有滑轮05，吊具上架04通过绕过滑轮05的牵引绳悬吊在小车架02的下方，其中，牵引绳的一端缠绕在卷筒03上，牵引绳的另一端绕过滑轮05后缠绕在调节卷筒07上。在本实施例中，牵引绳为钢丝绳06，卷筒03沿着吊运小车9的长度方向Y设于小车架02的靠近两端的位置，卷筒03上设有钢丝绳06，钢丝绳06的一端固定设与卷筒03内，钢丝绳06的另一端沿着吊运小车9的高度方向Z向下绕过设与吊具上架04的滑轮05后斜向上缠绕在调节卷筒07上。在本实施例中，驱动装置01中减速器1的输出轴15上设有调节卷筒07，驱动装置01的数量为四个，四个驱动装置01对称设于小车架02上，从卷筒03中伸出的钢丝绳06的数量、吊具上架04上设置的滑轮05的数量均与驱动装置01的数量相同。

继续参见图3并结合图4、图5所示，在工作过程中，当吊运小车9发生晃动时，会使得各个伸出的钢丝绳06的受力发生变化，有的钢丝绳06放松，有的钢丝绳06拉紧，同时还会引起吊具上架04发生摇晃。在本实施例中，每一根钢丝绳06均与其相对应的驱动装置01上的调节卷筒07连接，在发生晃动时，驱动装置01的电机3转动，通过电机轴31将动力传递到减速器1的输入轴11上，减速器1的输入轴11将动力传递到减速器1内的传动齿轮上，并通过输出轴15将动力传递到调节卷筒07上，调节卷筒07转动，对钢丝绳06的伸出长度进行调节，使得放松的钢丝绳06和拉紧的钢丝绳06恢复至晃动发生前的平衡状态，防止吊具上架04发生晃动，增强吊具上架04的稳定性，提高吊运小车9的防摇能力。

在本发明中，参见图5所示，调节卷筒07的轴线C与滑轮05的轴线B平行。在本实施例中，为了便于调节卷筒07和卷筒03对钢丝绳06的收紧和放松，使得调节卷筒07调节的更精确，要求调节卷筒07的轴线C与滑轮05的轴线B平行。这样可以确保钢丝绳06在空间上与调节卷筒07的轴线C相互垂直，使得调节卷筒07转动的距离完全等于在垂直于调节卷筒07的轴线C的方向上对钢丝绳06的收放距离，调节更精确。另外，当调节卷筒07的轴线C与卷筒03的轴线D在竖直方向上共面时，会使得伸出的钢丝绳06与调节卷筒07的轴线C和卷筒03的轴线D几乎处在同一个平面内，这样不利于调节卷筒07和卷筒03对钢丝绳06的收紧和放松。因此，调节卷筒07的轴线C与卷筒03的轴线D不在竖直方向上共面。

如上，应用于本发明的技术方案，参见图3并结合图1、图2所示，本发明提供的驱动装置01通过将电机3的电机轴31与减速器1的输入轴11直接连接，并通过法兰2将电机3安装在减速器1的箱体10上，使得驱动装置01结构更加紧凑，简化了调节装置01的结构，缩小了调节装置01的体积，减轻了调节装置01的重量，占用空间小，使用方便。

总的来说，参见图5并结合图4所示，本发明提供的驱动装置01简化了调节装置01的结构，缩小了调节装置01的体积，减轻了调节装置01的重量，使得驱动装置01可以很好地满足了小车架02上对空间和重量的要求。同时，本发明还提供的一种吊运小车9，吊运小车9的小车架02上安装有调节装置01，可以实现对钢丝绳06的有效调节，进而消除因吊运小车9晃动产生的吊具上架04摇摆，增强了吊具上架04的稳定性，提高了吊运小车9的防摇能力。

综上所述，本发明提供的上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种驱动装置，其特征在于，包括：

减速器，所述减速器的输入轴上设有插装孔；

电机，所述电机的壳体固定设于所述减速器的箱体上，所述电机的电机轴***所述插装孔中，当所述电机转动时，所述电机可驱动所述减速器的所述输入轴同步转动，

其中，所述减速器的减速比为1～140。

2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述减速器的减速级数为n级，其中，n＝1～4。

3.如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，n＝2～4，所述减速器的第1级传动为直齿圆柱齿轮传动，第i级传动为斜齿圆柱齿轮传动，其中，i＝2～n。

4.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述电机的壳体与所述减速器的箱体通过法兰连接。

5.如权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述减速器还包括输出轴，所述输出轴的输出端和所述电机分别位于所述减速器相对的两侧面，n级传动齿轮自所述电机所在侧面朝向所述输出轴的输出端所在侧面的方向依次排布。

6.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述电机上设有制动器，所述制动器用于制动所述电机。

7.一种吊运小车，其特征在于，包括；

小车架；

卷筒，设置在所述小车架上；

权利要求1-6任一项所述的驱动装置，所述驱动装置设于所述小车架上，所述减速器的输出轴上套设有调节卷筒，所述减速器可带动所述调节卷筒转动；

吊具上架，所述吊具上架上设有滑轮，所述吊具上架通过绕过所述滑轮的牵引绳悬吊在所述小车架的下方；

其中，所述牵引绳的一端缠绕在所述卷筒上，所述牵引绳的另一端绕过所述滑轮后缠绕在所述调节卷筒上。

8.如权利要求7所述的吊运小车，其特征在于，所述调节卷筒的轴线与所述滑轮的轴线平行。