CN116969324B - 节能型电动葫芦 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动葫芦技术领域的节能型电动葫芦，包括行走组件、卷筒外壳、卷筒、防逆向传动组件和三合一驱动装置，卷筒外壳设于所述行走组件底部；卷筒同轴转动连接于卷筒外壳内腔，所述卷筒输入轴伸出所述卷筒外壳，且卷筒输入轴端面设有安装孔；三合一驱动装置安装于所述卷筒外壳对应卷筒输入轴的端面，所述三合一驱动装置输出轴通过防逆向传动组件驱动连接于对应的卷筒轴头；本发明整体上，通过防逆向传动组件和行星减速机代替蜗轮蜗杆减速机，解决了电机轴线垂直于卷筒轴线布局带来的技术问题；通过线圈绕组的设置，解决了现有技术中制动器轴向尺寸大的技术问题，整体上能够减少了电动葫芦的体积，使得对应的起重设备更加的节能。

Description

节能型电动葫芦

技术领域

本发明涉及电动葫芦技术领域，尤其是涉及节能型电动葫芦。

背景技术

电动葫芦是一种特种起重设备，安装在天车、龙门吊之上，操作简单，使用方便等特点，用于工矿企业，仓储，码头等场所。

现有电动葫芦一般在电机轴线垂直于卷筒轴线的电动葫芦采用蜗轮蜗杆减速机，实现减速传动并防止逆向传动的功能。其缺点为长度尺寸大，宽度方面尺寸大，结构粗笨（自重较大，不利于节能），机械效率低，加工较难等；并且通过电磁刹车实现制动，这就需要电磁刹车与电机动作保持同步，控制繁琐；电磁刹车多是通过刹车片抱死刹车盘实现制动，传动效率低，制动灵敏度低；

我们设计了一种节能型电动葫芦。

发明内容内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了节能型电动葫芦。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

节能型电动葫芦，包括：

行走组件；

卷筒外壳，设于所述行走组件底部；

卷筒，同轴转动连接于卷筒外壳内腔，所述卷筒输入轴伸出所述卷筒外壳，且卷筒输入轴端面设有安装孔；

三合一驱动装置，安装于所述卷筒外壳对应卷筒输入轴的端面，所述三合一驱动装置输出轴通过防逆向传动组件驱动连接于卷筒输入轴；

其中，所述防逆向传动组件包括：

活动楔块，一端部轴向匹配插接于所述安装孔，另一端部为等腰形端部，所述活动楔块与安装孔孔底之间设有压缩弹簧；

固定套，安装于所述卷筒外壳对应卷筒输入轴的端面，且同轴套设于卷筒输入轴；所述固定套内壁与活动楔块等腰形端部外侧面之间设有卡合结构，以便于活动楔块轴向移动卡合或解除卡合于固定套；

其中，所述三合一驱动装置输出轴端面设有与活动楔块等腰形端部匹配的配合部，以便于三合一驱动装置输出轴驱使活动楔块轴向移动，使得卡合结构解除卡合，进而带动活动楔块圆周运动。

优选的，所述活动楔块等腰形端部外侧面设有卡齿；所述固定套内壁对应卡齿的位置设有凸起部，且凸起部内环面沿其周向均匀间隔环设有多个卡槽，且卡槽对应卷筒输入轴的一端敞口，使得卡齿与卡槽配合构成所述卡合结构。

优选的，所述卷筒输入轴端面沿其周向均匀间隔环设有多个所述安装孔，每个安装孔均配合插接有一个所述活动楔块。

优选的，所述安装孔孔底设有能够防止活动楔块外端部脱离配合部的限位件。

优选的，所述固定套两端部分别与卷筒输入轴、三合一驱动装置输出轴同轴转动连接。

优选的，所述三合一驱动装置包括：

行星减速机，其外壳对应固接于卷筒外壳端面，所述行星减速机输出轴端面设有所述配合部；

双轴电机，安装于所述行星减速机背离卷筒外壳的一端，所述双轴电机一输出轴与行星减速机输入轴对应连接；

制动器，安装于所述双轴电机背离行星减速机的一端，用于对所述双轴电机另一输出轴进行制动。

优选的，所述制动器包括依次同轴设置的第一制动板、第一刹车盘、第一动铁芯、静铁芯、第二动铁芯、第二刹车盘和第二制动板，所述第一制动板、第一动铁芯、静铁芯、第二动铁芯和第二制动板通过安装螺栓相连接，所述静铁芯沿其周向均匀间隔环设有多个能够吸附第一动铁芯和第二动铁芯的线圈绕组；所述静铁芯沿其周向均匀间隔环设有多个活动贯穿其的制动弹簧，且制动弹簧两端分别与第一动铁芯和第二动铁芯相连。

优选的，所述安装螺栓两端均套设有连接套，且两个连接套对称间隔设置，所述连接套套身设有与同侧静铁芯端面相对的台阶面，且连接套套身位于台阶面与静铁芯之间的位置匹配套设有多个调距片。

优选的，所述卷筒外壳背离三合一驱动装置的一端设有与卷筒相连的第一编码器。

优选的，所述行走组件包括：

安装块，其顶面中部均设有U型开口，所述安装块U型开口两侧壁均沿其长度方向对称设有行走轮，安装块底部设有安装所述卷筒外壳的安装部；

驱动结构，安装于安装块一侧，所述驱动结构具有两个同步同向转动的输出轴，且两个输出轴与同侧的两个行走轮轮轴驱动连接；

其中，所述安装块设有与任一行走轮轮轴相连的第二编码器。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

1、由于防逆向传动组件的设置，只能由三合一驱动装置带动卷筒转动，不能反过来卷筒带动三合一驱动装置转动，这样设置当三合一驱动装置处于制动状态时，行星减速机内的齿轮组之间几乎无动力的传递，因此可以防止行星减速机中齿轮组受损，同于与现有技术通过控制电磁刹车制动的方式相比，可以做到无需额外控制，传动效率高，制动灵敏度高，避免逆向传动传递扭矩，并实现锁定卷筒的功能；

2、由于线圈绕组几乎贯穿静铁芯，在减少静铁芯厚度的情况下，仍能够保证线圈绕组对动铁芯的吸附力，进而在保证制动效果，并满足重级制的要求的情况下，减小了整个制动器的轴向长度，有利于节能；

3、由于连接套和调距片的设置，当刹车盘磨损后可以更加精确的调节制动间隙，保证该制动器正常作业；

4、整体上，通过防逆向传动组件和行星减速机代替蜗轮蜗杆减速机，解决了电机轴线垂直于卷筒轴线布局带来的技术问题；通过线圈绕组的设置，解决了现有技术中制动器轴向尺寸大的技术问题，整体上能够减少了电动葫芦的体积，使得对应的起重设备更加的节能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明中防逆向传动组件的结构示意图；

图4为本发明中防逆向传动组件的径向剖视图；

图5为本发明中防逆向传动组件的轴向剖视图；

图6为本发明中防逆向传动组件的***结构示意图；

图7为本发明中制动器的结构示意图；

图8为图7中的I局部放大示意图。

图中：1、行走组件；11、安装块；12、行走轮；13、驱动结构；14、第二编码器；2、卷筒外壳；3、卷筒；31、安装孔；32、限位件；4、防逆向传动组件；41、活动楔块；42、压缩弹簧；43、固定套；431、凸起部；432、卡槽；44、卡齿；5、三合一驱动装置；501、配合部；51、行星减速机；52、双轴电机；53、制动器；531、第一制动板；532、第一刹车盘；533、第一动铁芯；534、静铁芯；535、第二动铁芯；536、第二刹车盘；537、第二制动板；538、安装螺栓；539、线圈绕组；5310、制动弹簧；5311、连接套；5311a、台阶面；5312、调距片；6、第一编码器。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本申请的附图对应，为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位。

实施例一，结合附图1-2，节能型电动葫芦，包括：

行走组件1；

进一步的，行走组件1包括安装块11和驱动结构13，安装块11顶面中部均设有U型开口，安装块11U型开口两侧壁均沿其长度方向对称设有行走轮12，安装块11底部设有安装卷筒外壳2的安装部；驱动结构13安装于安装块11一侧，驱动结构13具有两个同步同向转动的输出轴，且两个输出轴与同侧的两个行走轮12轮轴驱动连接。根据需要，驱动结构13包括电机、减速机和制动器。

根据需要，位于安装块11同端的两个行走轮12同轴心设置。

更进一步的，为了能够检测出行走组件1所在天车或龙门吊上的位置、以及行走组件1行走时的实时速度，安装块11设有与任一行走轮12轮轴相连的第二编码器14；

卷筒外壳2，设于行走组件1底部；具体的，卷筒外壳2顶部设有与安装块11中安装部配合的安装结构；

根据需要，卷筒外壳2背离三合一驱动装置5的一端设有与卷筒3相连的第一编码器6。

卷筒3，同轴转动连接于卷筒外壳2内腔，卷筒3输入轴伸出卷筒外壳2，且卷筒3输入轴端面设有安装孔31；

三合一驱动装置5，安装于卷筒外壳2对应卷筒3输入轴的端面，三合一驱动装置5输出轴通过防逆向传动组件4驱动连接于卷筒3输入轴；

进一步的，结合附图1，三合一驱动装置5为行星减速机51、双轴电机52和制动器53三合一，其中双轴电机52的双轴为同一个轴。

更进一步的，行星减速机51外壳对应固接于卷筒外壳2端面，行星减速机51输出轴端面设有配合部501；双轴电机52安装于行星减速机51背离卷筒外壳2的一端，双轴电机52一输出轴与行星减速机51输入轴对应连接；制动器53安装于双轴电机52背离行星减速机51的一端，用于对双轴电机52另一输出轴进行制动。

结合附图3-6，其中，防逆向传动组件4包括：

活动楔块41，一端部轴向匹配插接于安装孔31，另一端部为等腰形端部，活动楔块41与安装孔31孔底之间设有压缩弹簧42；

根据需要，卷筒3输入轴端面沿其周向均匀间隔环设有多个安装孔31，每个安装孔31均配合插接有一个活动楔块41。

固定套43，安装于卷筒外壳2对应卷筒3输入轴的端面，且同轴套设于卷筒3输入轴；根据需要，固定套43两端部分别与卷筒3输入轴、三合一驱动装置5输出轴同轴转动连接；优选的，固定套43两端部分别与卷筒3输入轴、三合一驱动装置5输出轴通过轴承连接；

根据需要，固定套43对应卷筒外壳2的一端设有法兰盘，利用螺栓把法兰盘固定在卷筒外壳2上，进而使得固定套43位置固定。

固定套43内壁与活动楔块41等腰形端部外侧面之间设有卡合结构，以便于活动楔块41轴向移动卡合或解除卡合于固定套43，具体的，活动楔块41向靠近卷筒3的方向轴向移动，卡合结构能够解除卡合；活动楔块41向背离卷筒3的方向轴向移动，卡合结构完成卡合配合；

根据需要，卡合结构为：活动楔块41等腰形端部外侧面设有卡齿44；固定套43内壁对应卡齿44的位置设有凸起部431，且凸起部431内环面沿其周向均匀间隔环设有多个卡槽432，且卡槽432对应卷筒3输入轴的一端敞口，使得卡齿44与卡槽432配合构成卡合结构。

其中，三合一驱动装置5输出轴端面设有与活动楔块41等腰形端部匹配的配合部501，以便于三合一驱动装置5输出轴驱使活动楔块41轴向移动，使得卡合结构解除卡合，进而带动活动楔块41圆周运动。

根据需要，活动楔块41向靠近卷筒3的方向移动距离N时，卡合结构解除卡合，活动楔块41向靠近卷筒3的方向移动距离M时，活动楔块41外端部脱离配合部501，其中M大于N；优选的，M为2±0.2N。

当三合一驱动装置5需要带动卷筒3转动时，三合一驱动装置5输出轴转动，此时，配合部501与活动楔块41外端部斜面的配合作用下，活动楔块41向靠近卷筒3的一侧轴向移动，活动楔块41带动卡齿44移动并脱离卡槽432，此时卷筒3能够相对于固定套43发生转动，与其同时活动楔块41等腰形端部并未脱离配合部501，配合部501带动活动楔块41圆周运动，进而带动卷筒3转动；当三合一驱动装置5因操作、故障等原因其输出轴不转动时，活动楔块41在压缩弹簧42的作用下复位，也就是说，活动楔块41向背离卷筒3的一侧轴向移动时，卡齿44能够***至卡槽432，此时卷筒3无法相对于固定套43发生转动，实现阻止卷筒3输入轴向三合一驱动装置5输出轴传递扭转，并锁定卷筒3的功能。

根据需要，活动楔块41外端部夹角为90±20度。

进一步的，结合附图6，为减少维修成本，三合一驱动装置5输出轴端面安装有凸环，该凸环设有供活动楔块41外端部匹配***的配合部501；这样当配合部501受损后，通过更换凸环代替更换行星减速机51输出轴，使得更换成本更低。

更进一步的，该凸环有多个凸齿拼接制作，也就是说，相邻的两个凸齿之间的空腔构成配合部501；根据需要，相邻的两个活动楔块41外端部之间的空腔也可以与凸齿相匹配；这样当空腔壁受损后，可以仅更换对应的凸齿即可，进一步降低更换成本。

实施例二，结合附图3，节能型电动葫芦，在于在实施例一的基础上，为防止活动楔块41脱离配合部501，安装孔31孔底设有能够防止活动楔块41外端部脱离配合部501的限位件32；也就是说，当活动楔块41外端部与配合部501对应匹配时，限位件32与活动楔块41之间的距离为L，其中L大于N，且小于M。

实施例三，结合附图7，节能型电动葫芦，在实施例一或二的基础上，制动器53包括依次同轴设置的第一制动板531、第一刹车盘532、第一动铁芯533、静铁芯534、第二动铁芯535、第二刹车盘536和第二制动板537，第一制动板531、第一动铁芯533、静铁芯534、第二动铁芯535和第二制动板537通过安装螺栓538相连接，静铁芯534沿其周向均匀间隔环设有多个能够吸附第一动铁芯533和第二动铁芯535的线圈绕组539；静铁芯534沿其周向均匀间隔环设有多个活动贯穿其的制动弹簧5310，且制动弹簧5310两端分别与第一动铁芯533和第二动铁芯535相连。

这样设置线圈绕组539几乎贯穿静铁芯534，与现有技术的电磁式制动器相比，在减少静铁芯534厚度的情况下(具体的，本制动器中的静铁芯534可以做到现有技术中静铁芯厚度的1/3，甚至1/4，仍能够保证线圈绕组539对动铁芯的吸附力，进而在保证制动效果，并满足重级制的要求的情况下，减小了整个制动器的轴向长度，有利于节能。

实施例四，结合附图8，节能型电动葫芦，在实施例三的基础上，安装螺栓538两端均套设有连接套5311，且两个连接套5311对称间隔设置，连接套5311套身设有与同侧静铁芯534端面相对的台阶面5311a，且连接套5311套身位于台阶面5311a与静铁芯534之间的位置匹配套设有多个调距片5312。

具体的，当位于静铁芯534同侧的所有调距片5312的厚度之和不大于同侧的刹车盘两侧刹车层厚度。

更具体的，当正常情况下，刹车盘与动铁芯、制动板之间的距离之和为D时，每个调距片5312的厚度不大于D；优选的，调距片5312的厚度为L/2。

使用时，当刹车盘磨损后，也就是说刹车盘两侧刹车层磨损后，通过较少该侧调距片5312的数量，并锁紧安装螺栓538实现调节静铁芯534与刹车盘之间的距离，保证制动效果。

本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，旨在将落在等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (7)

1.节能型电动葫芦，其特征在于，包括：

行走组件（1）；

卷筒外壳（2），设于所述行走组件（1）底部；

卷筒（3），同轴转动连接于卷筒外壳（2）内腔，所述卷筒（3）输入轴伸出所述卷筒外壳（2），且卷筒（3）输入轴端面设有安装孔（31）；

三合一驱动装置（5），安装于所述卷筒外壳（2）对应卷筒（3）输入轴的端面，所述三合一驱动装置（5）输出轴通过防逆向传动组件（4）驱动连接于卷筒（3）输入轴；

其中，所述防逆向传动组件（4）包括：

活动楔块（41），一端部轴向匹配插接于所述安装孔（31），另一端部为等腰形端部，所述活动楔块（41）与安装孔（31）孔底之间设有压缩弹簧（42）；

固定套（43），安装于所述卷筒外壳（2）对应卷筒（3）输入轴的端面，且同轴套设于卷筒（3）输入轴；所述固定套（43）内壁与活动楔块（41）等腰形端部外侧面之间设有卡合结构，以便于活动楔块（41）轴向移动卡合或解除卡合于固定套（43）；

其中，所述三合一驱动装置（5）输出轴端面设有与活动楔块（41）等腰形端部匹配的配合部（501），以便于三合一驱动装置（5）输出轴驱使活动楔块（41）轴向移动，使得卡合结构解除卡合，进而带动活动楔块（41）圆周运动;

所述活动楔块（41）等腰形端部外侧面设有卡齿（44）；所述固定套（43）内壁对应卡齿（44）的位置设有凸起部（431），且凸起部（431）内环面沿其周向均匀间隔环设有多个卡槽（432），且卡槽（432）对应卷筒（3）输入轴的一端敞口，使得卡齿（44）与卡槽（432）配合构成所述卡合结构；

所述固定套（43）两端部分别与卷筒（3）输入轴、三合一驱动装置（5）输出轴同轴转动连接；

所述三合一驱动装置（5）包括：

行星减速机（51），其外壳对应固接于卷筒外壳（2）端面，所述行星减速机（51）输出轴端面设有所述配合部（501）；

双轴电机（52），安装于所述行星减速机（51）背离卷筒外壳（2）的一端，所述双轴电机（52）一输出轴与行星减速机（51）输入轴对应连接；

制动器（53），安装于所述双轴电机（52）背离行星减速机（51）的一端，用于对所述双轴电机（52）另一输出轴进行制动。

2.根据权利要求1所述的节能型电动葫芦，其特征在于：所述卷筒（3）输入轴端面沿其周向均匀间隔环设有多个所述安装孔（31），每个安装孔（31）均配合插接有一个所述活动楔块（41）。

3.根据权利要求1或2所述的节能型电动葫芦，其特征在于：所述安装孔（31）孔底设有能够防止活动楔块（41）外端部脱离配合部（501）的限位件（32）。

4.根据权利要求1所述的节能型电动葫芦，其特征在于：所述制动器（53）包括依次同轴设置的第一制动板（531）、第一刹车盘（532）、第一动铁芯（533）、静铁芯（534）、第二动铁芯（535）、第二刹车盘（536）和第二制动板（537），所述第一制动板（531）、第一动铁芯（533）、静铁芯（534）、第二动铁芯（535）和第二制动板（537）通过安装螺栓（538）相连接，所述静铁芯（534）沿其周向均匀间隔环设有多个能够吸附第一动铁芯（533）和第二动铁芯（535）的线圈绕组（539）；所述静铁芯（534）沿其周向均匀间隔环设有多个活动贯穿其的制动弹簧（5310），且制动弹簧（5310）两端分别与第一动铁芯（533）和第二动铁芯（535）相连。

5.根据权利要求4所述的节能型电动葫芦，其特征在于：所述安装螺栓（538）两端均套设有连接套（5311），且两个连接套（5311）对称间隔设置，所述连接套（5311）套身设有与同侧静铁芯（534）端面相对的台阶面（5311a），且连接套（5311）套身位于台阶面（5311a）与静铁芯（534）之间的位置匹配套设有多个调距片（5312）。

6.根据权利要求1所述的节能型电动葫芦，其特征在于：所述卷筒外壳（2）背离三合一驱动装置（5）的一端设有与卷筒（3）相连的第一编码器（6）。

7.根据权利要求1所述的节能型电动葫芦，其特征在于：所述行走组件（1）包括：

安装块（11），其顶面中部均设有U型开口，所述安装块（11）U型开口两侧壁均沿其长度方向对称设有行走轮（12），安装块（11）底部设有安装所述卷筒外壳（2）的安装部；

驱动结构（13），安装于安装块（11）一侧，所述驱动结构（13）具有两个同步同向转动的输出轴，且两个输出轴与同侧的两个行走轮（12）轮轴驱动连接；

其中，所述安装块（11）设有与任一行走轮（12）轮轴相连的第二编码器（14）。