一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构，该机构包括两个结构相同的机械差动驱动装置，所述的机械差动驱动装置分别安装在桥式起重机两头的固定位置，均包括卷筒、起升电机、小车电机以及具有两个输入轴和一个输出轴的差动轮系，起升电机和小车电机分别连接两个输入轴，卷筒连接输出轴，卷筒连接用于牵引小车横移的钢丝绳的一端，钢丝绳另一端与起重机吊钩连接。与现有技术相比，本发明通过利用电气原理实现两起升电机和两小车电机分别同步运转，从而将两分离的驱动装置关联起来，构成混合差动驱动机构，方便系统的布置；由于采用的是两分离的驱动装置，易于单独对其中一个进行故障检测、维修及替换，也易于批量制造。
【专利说明】
一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构
技术领域
[0001]本发明涉及一种桥门式起重机，尤其是涉及一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构。
【背景技术】
[0002]传统的桥门式起重机，由金属门框、起升机构、小车运行机构、大车运行机构、司机室、梯子平台、电气设备等组成。小车运行机构和起升机构一般布置在结构架的上部，并共同装在小车架上，称为小车总成。其中，小车运行机构和起升机构分别控制货物的平移及升降。由于小车自身重量大(起升、运行机构均安装于小车上)，因此对于大梁的刚度及强度必须提出较高的要求，最终必然导致大梁质量增大；同时小车自身重量大也将使小车运行功率增大。为提高市场竞争力，对桥门式起重机的减重和节能的研究势在必行。
[0003]为了实现针对桥门式起重机的减重和节能目标，必须首先减轻小车自重，若欲大幅度减轻小车自重，必须将小车上的动载荷-驱动机构(起升机构和小车运行机构)从小车上取下来，分置于起重机结构固定位置处。为此，必须研发新型驱动机构。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能减轻起重机小车自重、易于安装、检修和替换的控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动装置。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]—种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构，其特征在于，该机构包括两个结构相同的机械差动驱动装置，所述的机械差动驱动装置分别安装在桥式起重机两头的固定位置，均包括卷筒、起升电机、小车电机以及具有两个输入轴和一个输出轴的差动轮系，所述的起升电机和小车电机分别连接两个输入轴，所述的卷筒连接输出轴，卷筒连接用于牵引小车横移的钢丝绳的一端，钢丝绳另一端与起重机吊钩连接；
[0007]当两个起升电机同步运转、两个小车电机停转时，两个卷筒同步收绳或同步放绳，起重机吊钩竖直移动，小车静止；当两个小车电机同步运转、两个起升电机停转时，两个卷筒以相同速度分别收绳和放绳，起重机吊钩静止，小车横移；当两个起升电机和两个小车电机同时运转时，起重机吊钩竖直移动且小车横移。实现机械差动。
[0008]所述的差动轮系为差动行星减速器。
[0009 ]所述的差动轮系中与小车电机连接的输入轴还连有小车制动器。
[0010]所述的差动轮系中与起升电机连接的输入轴还连有起升制动器。
[0011]所述的钢丝绳通过小车上的定滑轮牵引小车移动。
[0012]所述的钢丝绳经过小车上的定滑轮后，绕过动滑轮与起重机吊钩连接。
[0013]所述的起升电机和小车电机共同通过控制器驱动，所述的控制器包括PLC控制器或变频器中的一种，实现电差动。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0015](I)采用两分离的驱动装置构成独立单元驱动，易于单独对其中一个单元进行故障检测、维修及替换，也易于批量制造。
[0016](2)差动轮系的输入轴连有制动器，能快速制动，防止因电机的电气线路故障引起的误动作。
[0017](3)钢丝绳通过小车上的定滑轮牵引小车移动，钢丝绳经过定滑轮后绕过动滑轮与起重机吊钩连接，从而实现驱动装置与小车的分离，减轻小车重量。
[0018](4)起升电机、小车电机、小车制动器和起升制动器共同通过控制器驱动或制动，实现电差动；电差动和机械差动驱动装置结合实现混合差动，满足了驱动机构长距离分离式布置的需要，方便了起升及运行钢丝绳缠绕系统的布置。
【附图说明】
[0019]图1为本实施例的俯视不意图；
[0020]图2为本实施例的主视不意图；
[0021 ]图3为本实施例机械差动驱动装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0023]实施例
[0024]如图1?3所示，一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构，该机构包括两个结构相同的机械差动驱动装置，机械差动驱动装置分别安装在桥式起重机两头的固定位置，其中，第一个机械差动驱动装置包括卷筒1、起升电机3、小车电机4以及具有两个输入轴和一个输出轴的差动轮系2，起升电机3和小车电机4分别连接差动轮系2的两个输入轴，卷筒I连接差动轮系2的输出轴，卷筒I上缠绕用于牵引小车13横移的钢丝绳19的一端，钢丝绳19另一端与起重机吊钩16连接;第二个机械差动驱动装置包括卷筒10、起升电机7、小车电机6以及具有两个输入轴和一个输出轴的差动轮系9，起升电机7和小车电机6分别连接差动轮系9的两个输入轴，卷筒10连接差动轮系2的输出轴，卷筒10上缠绕用于牵引小车13横移的钢丝绳20的一端，钢丝绳20另一端与起重机吊钩16连接；
[0025]差动轮系2、差动轮系9均为差动行星减速器，实现机械差动驱动。
[0026]图3为机械差动驱动装置的结构示意图，该图为图1中两个机械差动驱动装置的放大图，为了说明两个机械差动驱动装置的相对位置，省略中间的钢丝绳19、钢丝绳20及小车13等结构。如图所示，差动轮系2中与小车电机4连接的输入轴还连有小车制动器11，与起升电机3连接的输入轴还连有起升制动器12;差动轮系9中与小车电机6连接的输入轴还连有小车制动器5，与起升电机7连接的输入轴还连有起升制动器8;上述制动器各自用于对应小车电机或起升电机的快速制动，提高工作效率，防止因电机的电气线路故障引起的误动作。
[0027]钢丝绳19通过小车13底部安装的定滑轮14牵引小车13移动，钢丝绳20通过小车13底部安装的定滑轮18牵引小车13移动，即定滑轮14上设有容纳钢丝绳19的轮槽，定滑轮18上设有容纳钢丝绳20的轮槽，钢丝绳19与定滑轮14之间以及钢丝绳18与定滑轮20之间产生的摩擦力使定滑轮同向转动，牵引小车13沿起重机上的轨道移动。
[0028]起重机吊钩16上安装两套动滑轮15、17，两个机械差动驱动装置的钢丝绳19、20分别经过小车13底部的定滑轮14、18后，再分别绕过动滑轮15、17，实现与起重机吊钩16连接；当两个机械差动驱动装置的起升电机3、7同时工作，通过钢丝绳19、20实现小车13和起重机吊钩16的升降。
[0029]起升电机3、起升电机7、小车电机4、小车电机6、小车制动器5、小车制动器11、起升制动器8和起升制动器12共同通过控制器驱动或制动，控制器包括PLC控制器或变频器中的一种，可实现电气差动。
[0030]本实施例中，工作原理如下:
[0031](I)利用电气原理(如PLC和变频器技术)，实现起升电机3和起升电机7同步运转、小车电机4和小车电机6停转、小车制动器5和小车制动器11制动，使两组机械差动驱动装置同步工作，卷筒1、卷筒10同步收绳或同步放绳，起重机吊钩16竖直移动，最终实现货物上升或下降，小车13静止。
[0032](2)利用电气原理实现小车电机4和小车电机6同步运转、起升电机3和起升电机7停转、起升制动器8和起升制动器12制动，两个卷筒1、1以相同速度分别收绳和放绳，起重机吊钩16静止，小车13向收绳的卷筒一侧运动。
[0033](3)复合运动。当小车电机4、小车电机6、起升电机3和起升电机7同时运转，此时卷筒I和卷筒10的运动是(I)和(2)中两个运动的严格叠加，最终实现小车13横移和货物起升或下降的同时动作。
[0034]如图1所示，本实施例中，两个机械差动驱动装置分别设置在起重机两端的固定位置，呈中心对称，同时满足了长距离分布式布置的需要，方便了起升及运行钢丝绳缠绕系统的布置。当现场情况变化时，可灵活调整两个机械差动驱动装置的位置。
【主权项】
1.一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构，其特征在于，该机构包括两个结构相同的机械差动驱动装置，所述的机械差动驱动装置分别安装在桥式起重机两头的固定位置，均包括卷筒(1、10)、起升电机(3、7)、小车电机(4、6)以及具有两个输入轴和一个输出轴的差动轮系(2、9)，所述的起升电机(3、7)和小车电机(4、6)分别连接两个输入轴，所述的卷筒(1、10)连接输出轴，卷筒(1、10)连接用于牵引小车(13)横移的钢丝绳(19、20)的一端，钢丝绳(19、20)另一端与起重机吊钩(16)连接； 当两个起升电机(3、7)同步运转、两个小车电机(4、6)停转时，两个卷筒(1、10)同步收绳或同步放绳，起重机吊钩(16)竖直移动，小车(13)静止;当两个小车电机(4、6)同步运转、两个起升电机(3、7)停转时，两个卷筒(1、10)以相同速度分别收绳和放绳，起重机吊钩(16)静止，小车(13)横移；当两个起升电机(3、7)和两个小车电机(4、6)同时运转时，起重机吊钩(16)竖直移动且小车(13)横移。2.根据权利要求1所述的一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构，其特征在于，所述的差动轮系(2、9)为差动行星减速器。3.根据权利要求1所述的一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构，其特征在于，所述的差动轮系(2、9)中与小车电机(4、6)连接的输入轴还连有小车制动器(5、11)。4.根据权利要求1所述的一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构，其特征在于，所述的差动轮系(2、9)中与起升电机(3、7)连接的输入轴还连有起升制动器(8、12)。5.根据权利要求1所述的一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构，其特征在于，所述的钢丝绳(19、20)通过小车(13)上的定滑轮(14、18)牵引小车(13)移动。6.根据权利要求5所述的一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构，其特征在于，所述的钢丝绳(19、20)经过小车(13)上的定滑轮(14、18)后，绕过动滑轮(15、17)与起重机吊钩(16)连接。7.根据权利要求1所述的一种控制起重机起升和小车横移的混合差动驱动机构，其特征在于，所述的起升电机(3、7)、小车电机(4、6)、起升制动器(8、12)和小车制动器(5、11)共同通过控制器驱动或制动，所述的控制器包括PLC控制器或变频器中的一种。
【文档编号】B66C11/20GK105905804SQ201610413952
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】张氢, 秦仙蓉, 孙远韬, 孙峰, 周兆伟, 徐俭, 沈健花, 杨宁
【申请人】同济大学