本发明涉及到一种通用的起重装置,是一种采用改进的章动机构作为减速器的轻型化、高负荷、低噪声的卷扬机。它除了单独使用外,还适用于塔式起重机、桥式起重机、矿井提升设备和牵引机械等。(国际分类号:B66 D1/22) 现有的卷扬机皆采用齿轮减速箱作为传动装置,一般都布置在卷筒的外面,固定在方形底座上,因此卷扬机的体积大,重量也重。搬运安装不太方便。行星齿轮传动和摆线针轮传动的卷扬机有所改进,但工艺复杂成本较高,而且单位体积的起重能力仍然偏低。
本发明的特征是采用了NT型章动机构作为减速器,这种机构的齿轮按多齿啮合设计,致使承载能力成倍的提高,同时又将输出机构与球铰合并,从而使传动尺寸大大减少,以至可以装进卷筒内部,直接带动卷筒旋转。这种改进的卷扬机呈一字形,结构很紧凑,单位体积的起重量达到3840kg/m3,而且零件较少,工艺不复杂,噪声也低。
现将本机与其他卷扬机对比如下:
本发明的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图1是卷扬机的纵剖面图,图2是章动十字节的剖面图,图3是多齿啮合状态图。
该机包括电动机(1)、机座(2)、卷筒(3)(内含减速器(4))及制动器(5)。电机(1)、卷筒(3)和制动器(5)三者呈一字形布置,电机和制动器用螺栓直接固定在机座(2)上。卷筒(3)的左端通过轴承(19)支承在定轴(20)上,定轴(20)紧固在机座支架(22)上,卷筒右端通过轴承(8)支承在机座支架(6)上。两机座支架分别用螺栓固定在机座(2)上。
电机(1)通过联轴器(7)与章动减速器的输入轴(9)联接,轴的另一端与制动轮(24)用键连结,轴端设有盖板(23)防止制动轮脱出。输入轴(9)与偏斜套(12)由键联接,组成章动发生器,输入轴轴线与偏斜套轴线之间有一个很小的夹角,两轴线相交于十字轴地中心。当输入轴(9)迴转时,偏斜套(12)通过轴承(13)推动摆筒(14)产生章动运动,“章动”是迴转体轴线的微小摆动,在这里即为摆筒(14)的轴线沿小锥角的园锥面运动,此时摆筒上每一点都围绕十字轴中心作球面运动。摆动齿轮(17)固定在摆筒(14)上。该齿轮为平面型园锥齿轮,锥顶与十字轴中心重合。章动时,摆动齿轮(17)与定轴齿轮(18)在园周方向来回循环啮合。由于两轮差一个齿,因此每啮合一周两轮相对转动一个齿。由于摆动齿轮(17)通过摆筒(14)铰连于定轴(20)上,所以它本身不作园周运动,相对转动由定轴齿轮(18)带动卷筒(3)输出。其减速比为
i= (Z1)/(Z1-Z2)
式中Z1为摆动齿轮(17)的齿数,Z2为定轴齿轮(18)的齿数,减速比为正值时卷筒与电机轴转向相同,负值表示反向传动。
本机的这一对齿轮是按多齿啮合原理设计的,工作时大约有10%的齿数同时参加啮合(参见附图3),因此同样大小的齿轮其传动能力得以成倍的提高,因此本机可以作到轻型化高负荷。
章动十字节(参见图2)由二对垂直布置的销轴(16)、(25)组成,它们以紧配合方式安装在十字孔块(15)中,第一对销轴(16)通过铜套与摆筒(14)的两翼铰接,第二对销轴(25)通过铜套与定轴(20)的两翼铰接。于是,二个垂直方向的平面迴转运动合成为一个空间球面运动。十字轴线的交点是固定的,它自然形成了章动运动的中心。该机构在结构上与普通十字节相同,但在运动原理上完全不同。一般十字节只作定轴传动,而该十字节的一个轴为动轴,故我们取名为“章动十字节”,本机中的章动十字节既是章动运动的支承点,又对摆筒(14)起到周向限制付的作用。
为了平衡章动零件的偏心力,机构中设置了配重(10)。整个减速机构由卷筒(3)的左腔和轴承盖(11),防尘盖(21)等零件封闭起来,并设有三处油封,内部灌注适量的齿轮油。
本机的工作过程与一般电控卷扬机相同。当电机(1)启动时,制动器(5)的闸瓦自动打开,以保证输入轴(9)自由旋转,电动机停转时,制动器闸瓦同步闭合,使制动轮(24)停止不动,这时牵引重物不会下滑。