CN108178078A - 一种起升机构及起重设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种起升机构及起重设备，其中，起升机构包括：双出轴电机，具有第一输出轴和第二输出轴；第一制动器，一端通过第一联轴节与所述第一输出轴连接，另一端与第一行星减速箱连接；第二制动器，一端通过第二联轴节与所述第二输出轴连接，另一端与第二行星减速箱连接；第一卷筒，所述第一行星减速箱设于所述第一卷筒内，且所述第一行星减速箱能够驱动所述第一卷筒转动；第二卷筒，所述第二行星减速箱设于所述第二卷筒内，且所述第二行星减速箱能够驱动所述第二卷筒转动。本发明的起升机构布置形式简单紧凑、重量轻，且节省了布置空间。

Description

一种起升机构及起重设备

技术领域

本发明涉及起重技术领域，具体涉及一种起升机构及起重设备。

背景技术

跨运车在港口集装箱的水平运输中起着非常重要的作用。它需要通过起升机构控制吊具的上升、下降，实现搬运、堆垛集装箱。由于起升机构布置于上部平台，其重量对整机的影响很大，以及受跨运车净宽及上部结构空间等的原因，对起升驱动机构布置、重量有严格的限制。传统起升机构布置形式复杂，占用空间大，重量重。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种起升机构，包括：双出轴电机，具有第一输出轴和第二输出轴；第一制动器，一端通过第一联轴节与所述第一输出轴连接，另一端与第一行星减速箱连接；第二制动器，一端通过第二联轴节与所述第二输出轴连接，另一端与第二行星减速箱连接；第一卷筒，所述第一行星减速箱设于所述第一卷筒内，且所述第一行星减速箱能够驱动所述第一卷筒转动；第二卷筒，所述第二行星减速箱设于所述第二卷筒内，且所述第二行星减速箱能够驱动所述第二卷筒转动。

可选的，所述第一制动器和所述第二制动器结构相同，均为湿式多盘制动器。

可选的，所述湿式多盘制动器包括：盘体，具有内腔；

制动轴，设于所述内腔，且轴向两端伸出所述盘体，沿轴向，所述制动轴一端和联轴节连接，另一端和行星减速箱连接；

活塞，设于所述内腔；

摩擦副，设于所述内腔，所述活塞能够沿第一方向运动以使所述摩擦副接合实现所述制动轴的制动，沿与第一方向相反的第二方向运动以使所述摩擦副分离解除所述制动轴的制动，所述第一方向平行于所述轴向。

可选的，所述摩擦副包括：第一摩擦片和第二摩擦片，所述第一摩擦片与所述制动轴连接，所述第二摩擦片面向所述活塞设置；所述活塞能够在液压作用下沿所述第一方向运动，在泄压后沿所述第二方向运动。

可选的，沿所述轴向，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片一一对应，且为多个并依次间隔设置。

可选的，所述第二摩擦片和所述内腔的腔壁连接。

可选的，还包括：支撑轴，设于盘体上，沿所述轴向延伸，所述活塞环绕所述支撑轴设置，能够相对所述支撑轴沿所述第一方向或所述第二方向运动，复位弹簧，与所述活塞连接，用于在泄压后驱动所述活塞沿所述第二方向运动。

可选的，所述活塞具有腔体，所述复位弹簧套设于所述支撑轴上，且位于所述活塞的腔体内。

可选的，所述复位弹簧一端和所述活塞连接，另一端和所述盘体连接。

可选的，所述制动轴一端和联轴节键连接，另一端和行星减速箱键连接。

可选的，所述盘体上还设有进液口和出液口，所述进液口用于向所述内腔填充液压油，所述出液口用于泄去所述内腔中的液压油。

可选的，所述第一行星减速箱的结构和所述第二行星减速箱的结构相同，行星减速箱包括：外壳，所述外壳的内壳壁具有内齿圈，所述外壳与卷筒连接，所述卷筒能够随所述外壳同步转动；

行星齿轮，与所述制动轴的另一端连接，且与所述内齿圈啮合，所述行星齿轮能够在所述制动轴的驱动下驱动所述外壳转动。

可选的，还包括钢丝绳压板，沿轴向位于卷筒的外表面的两端，用于沿径向压紧绕设于卷筒上的钢丝绳。

本发明还提供一种起重设备，包括：上述任一项所述的起升机构；吊具上架，所述第一卷筒和所述第二卷筒分别通过钢丝绳与所述吊具上架连接，用于驱动所述吊具上架的起升或下降。

可选的，所述起重设备为跨运车。

如上，本发明提供的起升机构包括：双出轴电机，双出轴电机具有第一输出轴和第二输出轴；以及第一制动器和第二制动器。其中，第一制动器一端通过第一联轴节与第一输出轴连接，另一端与第一行星减速箱连接；第二制动器一端通过第二联轴节与第二输出轴连接，另一端与第二行星减速箱连接。还包括：第一卷筒和第二卷筒。第一行星减速箱设于第一卷筒内，且第一行星减速箱能够驱动第一卷筒转动；第二行星减速箱设于第二卷筒内，且第二行星减速箱能够驱动第二卷筒转动。相当于，起升机构的行星减速箱“内藏”于相应的卷筒内，节省了起升结构的布置空间；此外，卷筒、减速箱、联轴节、制动器及电机布置于同一方向上，呈“葫芦串”设计，起升机构布置形式简单紧凑，重量轻。

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

图1是本发明实施例起升机构的结构示意图；

图2是本发明实施例起升机构中双出轴电机的结构示意图；

图3是本发明实施例起升机构中双出轴电机分别与第一联轴节和第二联轴节连接的结

构示意图；

图4是本发明实施例起升机构中第一联轴节和双出轴电机及第一制动器连接的结构示

意图；

图5是本发明实施例起升机构中第一制动器的结构示意图；

图6是本发明实施例起升机构中第一制动器的摩擦副和活塞的连接示意图；

图7是本发明实施例起升机构中第一卷筒和第一行星减速箱的连接示意图；

图8是本发明实施例起升机构中第一行星减速箱的结构框图。

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。

参考图1至图4，本发明提供一种起升机构，包括：双出轴电机10，双出轴电机10为伺服电机，为满足起升机构工作提供瞬时过载，及正反方向旋转动力，双出轴电机10具有第一输出轴11和第二输出轴12，分别位于双出轴电机10的轴向两端；以及第一制动器30和第二制动器31。其中，第一制动器30一端通过第一联轴节20与第一输出轴11连接，另一端与第一行星减速箱50连接；第二制动器31一端通过第二联轴节21与第二输出轴12连接，另一端与第二行星减速箱51连接。

还包括：第一卷筒40和第二卷筒41。第一行星减速箱50设于第一卷筒40内，且第一行星减速箱50能够驱动第一卷筒40转动；第二行星减速箱51设于第二卷筒41内，且第二行星减速箱51能够驱动第二卷筒41转动。在第一行星减速箱50和第二行星减速箱51作用下，双出轴电机10的高转速转变为第一卷筒40和第二卷筒41的低转速，同时能够向第一卷筒40和第二卷筒41传递扭矩。

相当于，起升机构的行星减速箱“内藏”于相应的卷筒内，即第一行星减速箱50“内藏”于第一卷筒40内，第二行星减速箱51“内藏”于第二卷筒41内，节省了起升结构的布置空间。此外，卷筒、减速箱、联轴节、制动器及电机布置于同一方向上(图1中X方向所示)，起升机构整体呈“葫芦串”设计，起升机构布置形式简单紧凑；制动器安装于行星减速箱和联轴节之间，无需专门的安装底座，使得起升机构整体重量轻。

继续参考图1，其中，第一行星减速箱50通过第一减速箱支架32支撑，第一卷筒40通过第一轴42与第一卷筒支架44连接，从而第一减速箱支架32和第一卷筒支架44支撑着第一行星减速箱50和第一卷筒40，且在第一行星减速箱50的驱动下，第一卷筒40平稳转动。同样，第二行星减速箱51通过第二减速箱支架33支撑，第二卷筒41通过第二轴43与第二卷筒支架45连接，从而第二减速箱支架33和第二卷筒支架45支撑着第二行星减速箱51和第二卷筒41，且在第二行星减速箱51的驱动下，第二卷筒41平稳转动。

本实施例中，第一制动器30和所述第二制动器31结构相同，均为湿式多盘制动器。参考图5和图6，以第一制动器30的结构为例，第一制动器30包括：盘体301，在盘体301的内腔302内设有制动轴303，制动轴303的轴向两端伸出盘体301，沿轴向(图5中Y方向所示)，结合图4和图1所示，制动轴303一端和第一联轴节20连接，另一端和第一行星减速箱50连接。

在第一制动器30的盘体301的内腔302内还设有活塞305和摩擦副304，活塞305能够沿第一方向(图5中A方向所示)运动以使摩擦副304接合实现制动轴303的制动，制动轴303不会在双出轴电机10的驱动下转动。活塞305能够沿与第一方向相反的第二方向(图5中B方向所示)运动以使摩擦副304分离解除制动轴303的制动，第一方向平行于轴向(图5中Y方向所示)，制动轴303能够在双出轴电机10的驱动下转动，继而向第一行星减速箱50提供动力。

也即，双出轴电机10工作时，第一输出轴11和第二输出轴12同向转动。其中，第一输出轴11驱动第一联轴节20转动，在第一制动器30未制动时，第一联轴节20能够驱动第一制动器30中的制动轴303转动，继而制动轴303向第一行星减速箱50提供动力，第一卷筒40在第一行星减速箱50的驱动下转动。同理，第二输出轴12驱动第二联轴节21转动，在第二制动器31未制动时，第二联轴节21能够驱动第二制动器31中的制动轴转动，继而第二制动器31中的制动轴向第二行星减速箱51提供动力，第二卷筒41在第二行星减速箱51的驱动下转动。

在第一制动器30和第二制动器31转动时，第一制动器30中的制动轴303以及第二制动器31中的制动轴停止转动，从而第一卷筒40和第二卷筒41会停止转动。

具体而言，参考图5和图6，第一制动器30中的摩擦副304包括：第一摩擦片37和第二摩擦片36，第一摩擦片37与制动轴303连接，第二摩擦片36面向活塞305设置；活塞305产生运动的方式不做限制，本实施例中，盘体301上还设有进液口30a和出液口30b，进液口30a用于向盘体301的内腔302填充液压油，活塞305能够在液压油的液压作用下沿第一方向运动，以驱动第一摩擦片37和第二摩擦片36接合，实现制动轴303的制动；出液口30b用于泄去内腔302中的液压油，在盘体301的内腔302泄压后活塞305能够沿第二方向运动，以使接合的第一摩擦片37和第二摩擦片36分离，解除制动轴303的制动。在其它实施例中，可以其它方式驱动活塞沿第一方向或第二方向运动。

其中，摩擦片浸润在液压油液中，减少了摩擦片的磨损，摩擦副304制动时液压油液带走制动产生的热量来进行散热，延长了摩擦片的使用寿命。

本实施例中，沿轴向，第一摩擦片37和第二摩擦片36一一对应，且为多个并依次间隔设置。图6中示出了六个第一摩擦片37和六个第二摩擦片36，第一摩擦片37和第二摩擦片36依次间隔设置可以理解为：第一摩擦片37和第二摩擦片36交替排布。其中，第二摩擦片36和内腔302的腔壁连接。第二摩擦片36可以是和内腔302的腔壁键连接，活塞305沿第一方向运动时，第二摩擦片36能够在轴向相对内腔302的腔壁沿第一方向运动，从而第二摩擦片36会和第一摩擦片37接合，实现制动轴303的制动。活塞305沿第二方向运动时，制动轴303继续转动，制动轴303转动的一瞬间会将第二摩擦片36“甩开”，第二摩擦片36会沿第二方向运动回位，摩擦副304便于使用。

第一制动器30还包括：设于盘体301上的支撑轴34和复位弹簧35。其中，支撑轴34沿轴向延伸，活塞305环绕支撑轴34设置，能够相对支撑轴34沿第一方向或第二方向运动。复位弹簧35与活塞305连接，用于在泄压后驱动活塞305沿第二方向运动。通过进液口30a向盘体301的内腔302填充液压油后，在液压油的液压作用下，活塞305能够相对支撑轴34沿第一方向运动，复位弹簧35弹性形变产生弹性力；通过出液口30b泄去内腔302中的液压油，盘体301的内腔302泄压后，在复位弹簧35的弹性力作用下，活塞305能够相对支撑轴34沿第二方向运动。

需说明的是，活塞305的具体位置不做限制，只要与活塞305连接后能够在盘体301的内腔302泄压后驱动活塞305沿第二方向运动即可。参考图6，本实施例中，活塞305具有腔体，复位弹簧35套设于支撑轴34上，且位于活塞305的腔体内。复位弹簧35一端和活塞305连接，另一端和盘体301连接。在其它实施例中，复位弹簧35的另一端可以和支撑轴34连接。

在液压作用下，活塞305能够相对支撑轴34沿第一方向运动，复位弹簧35被拉伸发生弹性形变并产生弹性力，盘体301的内腔302泄压后，在复位弹簧35的弹性力作用下，活塞305回位，活塞305能够相对支撑轴34沿第二方向运动。支撑轴34一方面起到支撑活塞305的作用，另一方面复位弹簧35设于活塞305的腔体内可以起到轴向导向作用，使得活塞305能够平稳地沿第一方向或第二方向运动。

继续参考图4和图5并结合图1所示，本实施例中，制动轴303一端和第一联轴节20键连接，另一端和第一行星减速箱50键连接。其中，制动轴303的一端设有花键30c，另一端设有花键30d，制动轴303一端通过花键30c和第一联轴节20键连接，另一端通过花键30d和第一行星减速箱50键连接。第一联轴节20一端与双出轴电机10通过平键形式连接，另一端与第一制动器30采用花键连接，缩短了轴长，且方便滑移拆卸第一制动器30以维修。也即，采用键形式的连接，便于将第一制动器30从第一行星减速箱50和第一联轴节20上拆卸，维修便捷，极大方便各部件拆卸和维护。

需说明的是，本发明的第一行星减速箱50的结构和第二行星减速箱51的结构相同，参考图7和图8，以第一行星减速箱50的结构为例，第一行星减速箱50包括：外壳50a，外壳50a的内壳壁具有内齿圈52，外壳50a与第一卷筒40连接，第一卷筒40能够随外壳50a同步转动；行星齿轮，与第一制动器30的制动轴303的另一端连接，且与内齿圈52啮合，行星齿轮能够在制动轴303的驱动下驱动外壳50a转动，继而驱动第一卷筒40转动。

具体而言，参考图8，本发明的行星齿轮包括：太阳轮53、沿同一轴向间隔布置的第一行星齿轮54、第二行星齿轮56、第三行星齿轮59。其中，太阳轮53与第一制动器30的制动轴303的另一端连接，太阳轮53与第一行星齿轮54啮合，第一行星齿轮54设于第一行星架55上，且与外壳50a的内壳壁的内齿圈52啮合；第一行星架55的另一端与第四行星齿轮57连接，第二行星齿轮56分别和第四行星齿轮57及外壳50a的内壳壁的内齿圈52啮合，第二行星齿轮56设于第二行星架58上；第二行星架58的另一端与第五行星齿轮60连接，第三行星齿轮59分别和第五行星齿轮60及外壳50a的内壳壁的内齿圈52啮合。在上述结构设计下，第一制动器30的制动轴303驱动太阳轮53转动后，在各行星齿轮的驱动下，第一行星减速箱50的外壳50a会转动，第一卷筒40会随第一行星减速箱50的外壳50a转动。

在其它实施例中，可以采用其它形式的行星齿轮结构，只要行星齿轮能够驱动外壳50a转动即可。

继续参考图7，本发明的第一卷筒40上还包括钢丝绳压板40b，沿轴向位于第一卷筒40的外表面的两端，用于沿径向压紧绕设于第一卷筒40上的钢丝绳40a。钢丝绳压板40b的具体形状不做限定，只要能够沿径向压紧绕设于第一卷筒40上的钢丝绳40a即可。参考图7，位于第一卷筒40的外表面的轴向两端的每一钢丝绳压板40b面向钢丝绳40a的部分具有和钢丝绳40a配合的凹部，凹部用于容纳钢丝绳40a。钢丝绳压板40b沿径向和第一卷筒40连接后，在径向压紧钢丝绳40a，防止钢丝绳40a从第一卷筒40上松脱。

需说明的是，第一卷筒40的结构和第二卷筒41的结构相同，第一制动器30的结构和第二制动器31的结构相同，第一联轴节20的结构和第二联轴节21的结构相同，第一行星减速箱50的结构和第二行星减速箱51的结构相同。本实施例以第一卷筒40、第一制动器30、第一联轴节20、第一行星减速箱50的结构为例进行描述，关于第二卷筒41、第二制动器31、第二联轴节21、第二行星减速箱51的结构具体可参照上文描述，在此不再赘述。

本发明还提供一种起重设备，包括：上述任一实施例所述的起升机构；吊具上架(图未示出)，第一卷筒40和第二卷筒41分别通过钢丝绳40a与吊具上架连接，用于驱动吊具上架的起升或下降。本实施例中，起重设备为跨运车。在其它实施例中，可以是其它类型的其中设备。

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 (15)

1.一种起升机构，其特征在于，包括：

双出轴电机，具有第一输出轴和第二输出轴；

第一制动器，一端通过第一联轴节与所述第一输出轴连接，另一端与第一行星减速箱连接；

第二制动器，一端通过第二联轴节与所述第二输出轴连接，另一端与第二行星减速箱连接；

第一卷筒，所述第一行星减速箱设于所述第一卷筒内，且所述第一行星减速箱能够驱动所述第一卷筒转动；

第二卷筒，所述第二行星减速箱设于所述第二卷筒内，且所述第二行星减速箱能够驱动所述第二卷筒转动。

2.如权利要求1所述的起升机构，其特征在于，所述第一制动器和所述第二制动器结构相同，均为湿式多盘制动器。

3.如权利要求2所述的起升机构，其特征在于，所述湿式多盘制动器包括：

盘体，具有内腔；

制动轴，设于所述内腔，且轴向两端伸出所述盘体，沿轴向，所述制动轴一端和联轴节连接，另一端和行星减速箱连接；

活塞，设于所述内腔；

摩擦副，设于所述内腔，所述活塞能够沿第一方向运动以使所述摩擦副接合实现所述制动轴的制动，沿与第一方向相反的第二方向运动以使所述摩擦副分离解除所述制动轴的制动，所述第一方向平行于所述轴向。

4.如权利要求3所述的起升机构，其特征在于，

所述摩擦副包括：第一摩擦片和第二摩擦片，所述第一摩擦片与所述制动轴连接，所述第二摩擦片面向所述活塞设置；

所述活塞能够在液压作用下沿所述第一方向运动，在泄压后沿所述第二方向运动。

5.如权利要求4所述的起升机构，其特征在于，沿所述轴向，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片一一对应，且为多个并依次间隔设置。

6.如权利要求5所述的起升机构，其特征在于，所述第二摩擦片和所述内腔的腔壁连接。

7.如权利要求4所述的起升机构，其特征在于，还包括：

支撑轴，设于盘体上，沿所述轴向延伸，所述活塞环绕所述支撑轴设置，能够相对所述支撑轴沿所述第一方向或所述第二方向运动，

复位弹簧，与所述活塞连接，用于在泄压后驱动所述活塞沿所述第二方向运动。

8.如权利要求7所述的起升机构，其特征在于，所述活塞具有腔体，所述复位弹簧套设于所述支撑轴上，且位于所述活塞的腔体内。

9.如权利要求8所述的起升机构，其特征在于，所述复位弹簧一端和所述活塞连接，另一端和所述盘体连接。

10.如权利要求3所述的起升机构，其特征在于，所述制动轴一端和联轴节键连接，另一端和行星减速箱键连接。

11.如权利要求4所述的起升机构，其特征在于，所述盘体上还设有进液口和出液口，所述进液口用于向所述内腔填充液压油，所述出液口用于泄去所述内腔中的液压油。

12.如权利要求3所述的起升机构，其特征在于，所述第一行星减速箱的结构和所述第二行星减速箱的结构相同，行星减速箱包括：

外壳，所述外壳的内壳壁具有内齿圈，所述外壳与卷筒连接，所述卷筒能够随所述外壳同步转动；

行星齿轮，与所述制动轴的另一端连接，且与所述内齿圈啮合，所述行星齿轮能够在所述制动轴的驱动下驱动所述外壳转动。

13.如权利要求1所述的起升机构，其特征在于，还包括钢丝绳压板，沿轴向位于卷筒的外表面的两端，用于沿径向压紧绕设于卷筒上的钢丝绳。

14.一种起重设备，其特征在于，包括：

权利要求1-13任一项所述的起升机构；

吊具上架，所述第一卷筒和所述第二卷筒分别通过钢丝绳与所述吊具上架连接，用于驱动所述吊具上架的起升或下降。

15.如权利要求14所述的起重设备，其特征在于，所述起重设备为跨运车。