专利名称：起重机的回转驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种起重机的回转驱动系统，尤其用于移动式提升起重机。
背景技术：
典型的起重机包括支撑在地面接合部件上的下部结构，可旋转地连接至下部结构 的上部结构，从而使得上部结构可相对于下部结构围绕竖直轴回转，以及可枢转地安装在 上部结构上的起重臂。为了产生回转扭矩，回转驱动系统在上部结构和下部结构之间施加 力矩。这通常通过安装驱动齿轮来实现，该驱动齿轮通常是小齿轮，其偏离旋转中心线从而 产生力矩。下部结构或者上部结构中的一个通常具有其表面上有齿的环形齿轮，另一个结 构包括与环形齿轮上的齿啮合的小齿轮以产生回转扭矩。如果起重机定位成使得旋转轴不 是完全竖直的(比如移动式提升起重机位于倾斜地面上)，当不需要旋转且起重机及附接 其上的负载构成的组合体的重心不在回转路径的“底部”的时候，该回转驱动系统还不得不 提供保持力以防止上部结构旋转。移动式提升起重机典型地包括带有诸如轮胎或履带的可移动地面接合部件的车 体，可旋转地连接至车体的旋转底座，从而使得该旋转底座可相对于地面接合部件回转，可 枢转地安装在旋转底座前部上的起重臂、其具有从那里开始延伸的负载起重绳以及用于在 起重机提升负载时平衡起重机的配重。由于起重机会被用于各种地点，其需要被设计成使 得其可以从一个工作地点运送到下一个工作地点。这通常需要起重机被拆分成组件，其尺 寸和重量适合在公路运输限制内通过卡车来运输。起重机被拆分和组装的容易程度会对使 用起重机的总成本产生影响。因此，降低用于组装起重机的工时，对于起重机的所有者有着 直接的好处。对于某些特大型的起重机，用于回转起重机的力矩是很大的，尤其当大的负载被 悬挂在负载起重绳上的时候。因此环形齿轮及其齿的尺寸和小齿轮的尺寸必须足够大，以 在合理的环形齿轮直径下产生需要的扭矩。在大型起重机中，典型地包括多个小齿轮，其中 每一个都与同一环形齿轮啮合，以能够产生需要的力。然而，使用多个小齿轮使得起重机设 计变得复杂，尤其当认识到环形齿轮和小齿轮需要以紧密度公差啮合，从而考虑驱动系统 中需要的“齿隙”时。齿隙是一个用于描述齿轮齿间存在的自由间隙量的术语，该量是指齿 轮开始转动另一齿轮转动之前可以旋转的量。如果没有足够的齿隙，齿轮齿会因为齿的部 分之间存在不必要的接触而损耗的过快。如果齿隙太大，当旋转底座开始回转或者改变其 回转方向的时候齿上会遭受很大的冲击力。由于齿圈环形齿轮不是绝对圆的，以及由于组成旋转底座的结构(尤其是，如果 其具有很多零件，他们分开被运输然后在新的工作地点被组装起来)可存在与旋转底座和 车体之间的连接相关的公差，以及回旋驱动系统中的公差，因此实现多个小齿齿轮小齿轮 让它们能够同时提供扭矩并保持具有合适的齿轮间隙齿隙量是很成问题的。当然如果所有 的小齿齿轮小齿轮可以安装到旋转底座上使得以使它们与齿圈环形齿轮的接合点形成一 个精确的、与齿圈环形齿轮同样相同直径的圆形，就有助于减轻这个问题，但是这种设计标准使得起重机的生产非常昂贵。小齿齿轮小齿轮的数目越多，这个问题就越严重。一个解 决方法是使用厚齿圈环形齿轮，使得以使每个齿轮齿的啮合长度更高，从而通过每个齿传 送的力就会更大。虽然削减了小齿齿轮小齿轮的数目，但这个方法会增加齿圈环形齿轮的重量。 一个解决方法是以下面的方式将多个小齿轮全部连接到旋转底座上，它们被可枢 转地安装在旋转底座上的结构独立地压成与环形齿轮接合。这使得调节旋转底座和车体之 间的连接中的公差和自由间隙量以及回转驱动系统中的公差变得简单。然而，这导致了很 大数量的独立元件，在每次移动起重机的时候这些独立元件必须拆分、存储、运输并重新组 装。因此如果驱动系统可以发展成允许这些很大的起重机使用多个小齿轮却不需要保证安 装这些小齿轮的精度且不需要降低被运输和组装以建造起重机的独立元件的数量，那么会 是个很大的优势。
发明内容
本发明包括一种具有驱动系统的起重机，其中使用多个小齿轮来降低所需要的环 形齿轮的厚度，但是这些小齿轮用如下方式安装，即不需要保证小齿轮安装到它们所附接 的起重机元件上的精度，多个小齿轮被安装在一个共同的框架上，从而降低了被运输和组 装以建造起重机的独立元件的数量。一方面，本发明是一种起重机，包括i)具有地面接合部件的下部结构；ii)可旋转 地连接在下部结构上的上部结构，使得该上部结构可相对于下部结构回转，其中下部结构 或者上部结构中的一个包括第一结构，该第一结构具有其表面上有齿的环形齿轮，而下部 结构或者上部结构中的另一个包括第二结构；以及iii)可枢转地安装在上部结构上的起 重臂，该起重机包括一个驱动系统，该驱动系统包括至少两个安装在共同框架上的、与环 形齿轮的齿驱动接触的小齿轮；在上述框架和第二结构之间用两个枢转轴将上述框架连接 到第二结构上的连接件。另一方面，本发明是一种移动式提升起重机，其包括a)具有可移动地面接合部件 的车体；b)可旋转地连接在车体上的旋转底座，使得该旋转底座可相对于地面接合部件回 转；c)可枢转地安装在旋转底座上的起重臂；d)车体或者旋转底座中的一个具有第一结 构，而车体或者旋转底座中的另一个结构包括第二结构；e)安装在第一结构上的表面上有 齿的环形齿轮；f)安装在第二结构上的、与环形齿轮驱动啮合的多个小齿轮；g)至少两个 安装在共同框架上的小齿轮；以及h)在上述框架和第二结构之间用两个枢转轴将上述框 架连接到第二结构上的连接件。通过用本发明的枢转连接件将两个小齿轮安装在共同框架上，这些小齿轮会被保 持成以适当的齿隙量与环形齿轮适当的接触，在将小齿轮安装到旋转底座上的时候不需要 很高的精确度，且在回转驱动结构的其他部分也不需要很高的精确度。通过附图将更容易 理解本发明的这些以及其他优点，以及发明本身。
图1是根据本发明的使用回转驱动系统的移动式提升起重机的优选实施例的侧 视图。
图2是图1中的起重机的放大侧视图，为了清楚起见将一些元件移除。图3是图1中的安装有前、后辊托架的起重机车体和履带的透视图。图4是图1中起重机的环形齿轮、旋转底座中心框架、辊托架和驱动系统的俯视图，为了清楚起见，将其他起重机元件移除。图5是图1中起重机的环形齿轮、旋转底座中心框架、辊托架和驱动系统的仰视 图，为了清楚起见，将其他起重机元件移除。图6是图1中起重机的后辊托架及关联的回转驱动系统元件的透视图。图7是图6中的后辊托架及关联的回转驱动系统元件的俯视图。图8是图6中的后辊托架及关联的回转驱动系统元件的后视图。图9是图1中起重机的前辊托架及关联的回转驱动系统元件的透视图。图10是图9中的前辊托架及关联的回转驱动系统元件的俯视图。图11是图9中的前辊托架及关联的回转驱动系统元件的前视图。图12是图1中的起重机的驱动组件之一及在环形齿轮和辊道的合适位置处的辊 托架的关联的端部的放大透视图。图13是图1中起重机的驱动组件上的紧索螺套的放大透视图。图14是图1中的起重机上使用的回转驱动系统的其中一个驱动组件的小齿轮、弓丨 导辊和枢转连接件的示意图，枢转连接件是相对于其结合的环形齿轮的一部分来显示的。
具体实施例方式现在进一步详细地描述本发明。在下边的段落中，本发明的不同方面将会被更加 详细地限定。这种限定的每一方面可以与任何其他方面结合，除非有明确的相反指示。特 别地，任何被指示为优选的或有利的特征可以与任何其他被指示为优选的或有利的特征相结合。在说明书和权利要求书中使用的一些术语有如下定义的含义。术语“地面接合部件”表示支撑起重机下部机件的结构。在移动式提升起重机中， 地面接合部件典型地是具有车辙的履带或者轮胎。其他起重机可被安装在基架或者其他固 定结构上，这种情况下地面接合部件是固定在地面上的固定结构部分。在驳船上安装的起 重机中，将起重机固定到驳船上的起重机部分被认为是本发明所称的地面接合部件。本发明可应用于许多类型的起重机，将结合移动式提升起重机10对其进行描述， 提升起重机10在图1中以工作的构造显示。移动式提升起重机10包括下部结构，又被称 为车体12，以及履带14、16形式的可移动地面接合部件。当然有两个前履带14和两个后履 带16，只有其中一个可以在图1的侧视图中看到。在起重机10中，地面接合部件可以只是 一副履带，每一侧有一个履带。当然可以使用比显示的更多的履带，以及其他类型的地面接 合部件，比如轮胎。旋转底座20是起重机10的上部结构的一部分并可旋转地连接到车体12上，使得 旋转底座可以相对于地面接合部件回转。下部结构或者上部结构中的一个包括具有表面上 有齿的环形齿轮的第一结构，而下部结构或者上部结构中的另一个包括第二结构，本发明 的驱动系统连接在第二结构上。在起重机10中，该旋转底座用包含环形齿轮的回转台安装 在车体12上，以使该旋转底座20可相对于地面接合部件14、16围绕轴回转。该旋转底座支撑枢转地安装在旋转底座的前部起重臂22 ；在其第一端安装在旋转底座上的桅杆28 ；连 接在该桅杆和旋转底座后部之间的后连结装置30 ；以及可移动的配重单元34。该配重可以 是在支撑部件上多个单独配重元件44堆叠的形式。 在桅杆28顶部和起重臂22之间的起重臂升降索具(下文会有更详细的描述)被用于控制起重臂的角度并传递负载，使得该配重可用来平衡被起重机提升的负载。负载升 降绳24被拉到起重臂22上的一个滑轮上，用于支撑吊钩26。在另一端，该负载升降绳被缠 绕在连接于旋转底座上的第一主负载升降滚筒70上。该旋转底座20包括共同建立在移动 式提升起重机上的其他元件，比如驾驶室，用于起重臂升降索具的升降滚筒50，第二主升降 滚筒80和用于索绳的辅助负载升降滚筒90。如果希望的话，如图1所示，该起重臂22可包 括枢转地安装在主起重臂上部的俯仰臂23，或者其他起重臂结构。当包括俯仰臂23时，起 重机可包括第一和第二起重臂撑杆27、29，以及关联的俯仰臂索具和俯仰臂升降滚筒100， 在该实施例中俯仰臂升降滚筒安装在旋转底座20的前辊托架上。俯仰臂升降绳19从滚筒 100向上延伸到控制起重臂撑杆27、29之间角度的索具上。 后连结装置30连接到桅杆28顶部附近，但是在桅杆下面足够远，以使得其不会与 连接到桅杆上的其他部件干涉。后连结装置30可包括格架部件，如图1中所示，用于承载 压缩和拉伸负载。在起重机10中，该桅杆在比如抓取、移动和设置操作的起重操作期间相 对于旋转底座以固定角度保持。配重单元34相对于旋转底座20的其他部分是可移动的。连接到桅杆顶部附近的 受拉构件32以悬挂的方式支撑该配重单元。配重移动结构连接在旋转底座和配重单元之 间，以使得配重单元可被移动到并保持在桅杆顶部前面的第一位置，以及被移动并保持在 桅杆顶部后面的第二位置，这在序列号为No. 12/023，902的美国专利中请中有更加充分地 描述。至少一个线性致动装置36，比如液压缸或者可代替地齿条与小齿轮组件，以及至 少一个在第一端枢转地连接到旋转底座、在第二端连接到线性致动装置36上的臂，用于起 重机10的配重移动结构中以改变配重的位置。该臂和线性致动装置36被连接于旋转底座 和配重单元之间，使得线性致动装置36的伸缩改变配重单元相对于旋转底座的位置。图1 示出了配重单元在其最前部的位置，线性致动装置36可部分地或完全地延伸，将配重单元 移动到中部或者尾部位置，或者其他中间的位置，比如当负载被悬挂在吊钩26上时。在配重移动结构的一个优选实施方式中，可以是固体焊接板结构的枢转框架40 被连接在旋转底座20和线性致动装置36的第二端之间。后臂38连接在枢转框架40和配 重单元之间。该后臂38也是焊接板结构，具有在端部连接到枢转框架40上的折角部分39。 这使得臂38可以直接地与枢转框架40直线连接。后连结装置30具有一个A型结构，具有 展开的下支腿，这使得在需要的时候配重移动结构可以通过这些支腿。起重机10可装备有配重支撑系统46，这在某些国家可能被要求以符合起重机规 范。配重移动结构和配重支撑结构在序列号No. 12/023，902的美国专利申请中被更加充分 地公开。起重臂升降索具包括以绳索25的形式缠绕在起重臂升降滚筒50上并穿过下部均 衡器47和上部均衡器48上的滑轮的起重臂升降绳。该起重臂升降滚筒安装在连接于旋转 底座上的框架60(图2)上。该索具还包括固定长度的、连接在起重臂顶部和上部均衡器48之间的吊架21。该下部均衡器47通过桅杆28连接到旋转底座20上。这种设置使得起重 臂升降滚筒50旋转以改变在下部均衡器47和上部均衡器48之间的起重臂升降绳25的量， 从而改变了旋转底座20和起重臂22之间的夹角。起重臂升降滚筒框架60、下部均衡器47和上部均衡器48各包括协同操作的附接结构，借此下部均衡器和上部均衡器可以可拆卸地连接到起重臂升降滚筒框架上，使得该 起重臂升降滚筒、下部均衡器、上部均衡器和起重臂升降绳可以作为一个联合组件被运输。 如同在工作地点之间运输时所设置的联合的起重臂升降滚筒50、框架60、下部均衡器47和 上部均衡器48，在序列号No. 61/098，632的美国专利申请中进行了描述。起重机10包括四个滚筒，每一个都安装在框架中并以堆叠的结构与旋转底座连 接，还包括安装在连接于前辊托架的框架中的第五滚筒。四个堆叠的滚筒中的两个的框架 直接连接到旋转底座上，而其他两个滚筒的框架通过直接连接到上述两个直接连接到旋转 底座上的滚筒框架中的至少一个间接地连接到旋转底座上。在这种情况下，该四个堆叠的 滚筒优选的是负载起重升降绳24缠绕于其上的第一主负载升降滚筒70、负载升降绳17缠 绕于其上的第二主负载升降滚筒80、起重索绳13缠绕于其上的辅助负载升降滚筒90和起 重臂升降绳25缠绕于其上的起重臂升降滚筒50。优选地，辅助负载升降滚筒90的框架91、 第二主负载升降滚筒80的框架81被直接连接到旋转底座上，第一主负载升降滚筒70的框 架71被连接在框架81和91上，而起重臂升降滚筒50的框架60被连接到框架81上。这 样，起重臂升降滚筒框架50因此被堆叠在第二主负载升降滚筒框架81的顶部并直接固定 在其上，第一主负载升降滚筒框架71被堆叠在辅助负载升降滚筒框架91的顶部并直接固 定在其上。在起重机10中，桅杆28和起重臂止挡件15通过连接到框架71的连接件被间 接地连接到旋转底座20上。在图3中最容易看出，起重机10的旋转底座20的下部由三个主要组件构成，旋 转底座中心框架41、前辊托架42和后辊托架43。图3中还示出了作为车体12 —部分的 辊道31和环形齿轮33。在附图中描述的环形齿轮33的齿35 (图4)在环形齿轮的内表面 上。如在序列号No. 61/099，098的美国专利申请中描述的那样，车体可由单独的部件制成， 辊道31和环形齿轮33优选地由栓接到车体部分并与车体部分一同运输的部件组成。然后 当车体12的部件在工作地点拼装起来时，就形成了完整的辊道31和环形齿轮33。当然本 发明适用于以传统方式制成的带有环形齿轮的起重机。在图12中最容易看出，辊托架(图 5)跨接在环形轨道上的辊37上并通过传统的挂钩和辊组件53与车体连接。起重机10使用多个与环形齿轮的齿35驱动接触的小齿轮。在附图中显示的实施 方式中，在回转驱动系统中有八个小齿轮，每一个都有一个关联的液压驱动电机和齿轮箱。 为了简化，并且因为液压电机、齿轮箱和小齿轮的组合在设计上是传统的，并在本发明中使 用的时候总是连接在一起，所以这种组合可以称为小齿轮驱动装置。八个小齿轮驱动装置 被布置成四个独立的回转驱动组件45，每一个回转驱动组件包括一对小齿轮驱动装置49， 如图4、5中可见。每一个回转驱动组件45连接到每个前辊托架42和后辊托架43的一个 侧端上。回转驱动组件45中的每对小齿轮驱动装置安装在一个共同框架63上。支撑两个 小齿轮驱动装置的框架的部分是刚性的，这意味着小齿轮驱动装置被框架保持在相互的固 定位置。框架63还包括至少一个、优选为两个安装在同一框架上的导辊55，在环形齿轮有 齿35的那个表面的相反面与环形齿轮33接合。该导辊因此可以起到保持小齿轮与大直径的、内齿环形齿轮33啮合。框架63包括调节结构，其用来调节小齿轮和该至少一个导辊55之间的距离。当 驱动组件45包括两个导辊55时，使用两个调节结构以独立调节小齿轮和每个组件的两个 导辊之间的距离。该导辊55安装在一个部件(由第一和第二辊保持器组成)上，该部件包 括在两个导辊之间的一个铰链销并通过第二铰链销连接至框架63的其他部位上。在图12 中最容易看出，框架63包括第一辊保持器64和第二辊保持器65以及第一铰链销66和第 二铰链销67。铰链销66将第一辊保持器64连接到框架63的主体部分上。铰链销67将第 二辊保持器65连接到第一辊保持器64上。优选地，导辊和小齿轮之间的距离由一对紧索螺套(turnbuckle)调节，这在图4 和图5中最容易看出。紧索螺套56中的一个可以在图12和图13中更加详细地看出。紧 索螺套的调节控制小齿轮/环形 齿轮的齿隙。第一紧索螺套用于调节第一辊保持器64至 框架其他部位的距离。两个紧索螺套都用于调节第二辊保持器65至框架63的其他部位的 距离，但是该距离可以通过在第二辊保持器65远端的第二紧索螺套独立地调节。枢转连接件74通过框架和起重机结构之间的两个枢转轴将框架63连接到起重机 结构的其余部分上。该枢转连接件尤其能使驱动组件45更加平顺地运转。连接件74包括 在各端连接到两个枢转销75、76中的一个的板结构，且枢转轴通过框架63和枢转销75之 间的第一枢转连接以及在第二枢转销76和辊托架主框架之间提供的第二枢轴连接提供。 在图12中最容易看出，该板结构包括通过销79销接在一起的两组板77、78。销79使板77、 78重新装配以便框架63可移动到一个存储位置。顶部销79可以被移除，框架63可被升 起，以便板77围绕下部销79枢转。然后上部销通过与板77上的孔(没有显示)对齐的另 一个孔69被重新插入到板78中。在这个位置，紧索螺套56可以从框架63的主体部分上 脱离，导辊55可回转经过环形齿轮33。在这个存储模式下，紧索螺套56与辊保持器64、65 围绕销66枢转，使得锟55位于在小齿轮驱动装置49的侧面。图12、13中显示的固定器58 被连接到紧索螺套的端部，该紧索螺套从框架63的主体部分上脱离以将紧索螺套56保持 在稳定的位置以便于运输。然后整个框架63和连接件74可以围绕销76枢转，使得驱动系 统回转靠近辊托架。如果出于运输考虑需要减小辊托架42或43的重量，该驱动系统可以 通过拔销79被完全移除。当小齿轮由齿轮箱驱动的时候，齿轮副产生向内的径向力以试图将小齿轮拉动脱 离与环形齿轮33的啮合。安装在主框架63上的导辊55，被设计用来通过沿着环形齿轮33 的外径运动来将小齿轮保持在啮合位置。通过缩短和加长紧索螺套56的调整，可以控制齿 隙。枢转连接件74的使用增加了这个系统的自由度，以使回转驱动组件“浮”在环形齿轮33 上。该枢转连接件74将各种切向的回转驱动力传递给辊托架。不考虑竖直方向的力(重 力与导向公差)，小齿轮和导辊独立于主安装结构运行。因此，支撑结构的运动实际上对于 齿轮啮合没有影响，因此支撑结构上的枢转主销的实际位置相对于以前的系统来讲远没有 那么重要。这就允许销孔公差可以变大，主销轴承和相关的元件的间隙也可以增加，潜在地 降低了整个成本。支撑结构(在这个例子中是驱动系统连接于其上的辊托架)的移动会对回转驱动 系统产生一些影响，当设计本发明的回转驱动组件以及连接件中的独立元件的时候需要考 虑这些影响。首先，支撑结构径向移动会使得枢转连接件偏离其中立位置。这会对导辊55的压缩负载产生不均衡。根据枢转连接件偏离的方向，一个导辊上的负载会增加，而另一个 导辊上的负载会降低。在设计的时候必须小心以确保导辊负载不会降低到接近零值。如果 这种情况发生了，相对于该导辊的驱动小齿轮会没有齿隙地运转，从而导致齿的磨损和迅 速损坏。引起导辊负载降低的偏离量会是可允许的最大绝对偏离值，这在设计人员设计枢 转连接件的时候会加以考虑。有两种设计方式不但简化了设计分析，而且降低了施加到系统元件上的负载，并 因此被用于本发明的优选实施方式中。这通过示意图(图14)可以更好地理解，其中施加在 驱动系统各种元件上的力被表示了出来。图14显示了小齿轮、导辊和枢转连接件的布置， 其相对于所啮合的环形齿轮上的部分来显示。在图14中小齿轮用它们的节距圆表示，节距 圆是驱动齿啮合并传递力的所在的圆。类似地，环形齿轮在一个表面上用环形齿轮的节距 圆表示，或者用环形齿轮的相同节距弧来表示，因为只显示了环形齿轮的一部分。还示出了 环形齿轮的外圆周和导辊，因为那些元件上的力在此被传递。第一种设计方式是每一个导辊55优选地与其相应的驱动小齿轮径向地对齐。换 句话说，每个导辊在回转齿轮的半径上与小齿轮之一对齐，如图14所示。这导致了齿轮啮 合的法向力(FN)被导辊施加的径向力(Rl和R2)平衡，同时没有对回转驱动组件施加力矩。第二种设计方式是定位枢转连接件74的中立位置，以使其作用线落在齿轮啮合 产生的切向力的交叉点。因为它们都是竖直地安装的，两个枢转轴都位于同一竖直面上，该 竖直面由图14中的线85表示，且该面在点88处与线86、87的交叉点交叉，表示小齿轮和 环形齿轮齿轮啮合所产生的切向力(FT)。因为小齿轮在圆形路径上运转，所以每个齿轮啮 合的驱动负载指向不同的方向，并且如果枢转连接件设置不当会产生力矩。当考虑到枢转 连接件的偏离时，仍然需要分析负载，但是这将简化初始的设计规划。当组装起重机10，且安装回转驱动系统时，齿隙设置和调节过程如下1)当回转 组件附接到机器时，将两个紧索螺套56拧紧直到小齿轮与环形齿轮33紧密啮合。2)将最 靠近支撑结构的紧索螺套拧松半圈。3)将离支撑结构最远的紧索螺套拧松直到达到设定的 齿隙。4)将最靠近支撑结构的紧索螺套拧松直到达到特定的齿隙。5)在所有齿隙调节完 成后，缓慢地将机器回转360度以确保有足够的齿隙。特定的齿隙会随着驱动系统和环形 齿轮(尤其是小齿轮直径和齿的直径节距)的每一个构造、以及起重机的其他方面的不同 而改变。然而，合适的齿隙可以由本领域普通技术人员通过参考标准齿轮设计手册来确定。 在附图描述的实施方式中，小齿轮具有大约1 5英寸的节圆直径和1径节齿形，可以确定在 导辊和环形齿轮的外圆周之间的0. 06英寸的间隙是合适的，其会在齿轮副之间产生0. 061 英寸的齿隙。与每一个小齿轮独立安装相比，在同一框架中使用两个小齿驱动齿轮会将部件的 数量减半，这些部件必须独立拆分、运输和重新连接以在回转驱动系统中使用同样数目的 小齿轮。除了上述讨论的优点，如果使用更少的小齿轮，本发明允许对小齿轮使用比要求更 低的扭矩电机。对于非常巨大的起重机来说，这降低了成本，因为更低扭矩的电机和齿轮箱 的联合价格比可以产生两倍扭矩的电机和齿轮箱的价格的一半还要低。同时，这种设计会 使得驱动系统具有更长的使用寿命。应该理解，本文描述的优选实施方式的各种改变和修改对于本领域技术人员来讲是显而易见的。例如，可以使用一些其他的结构，比如从小齿轮相对于环形齿轮的后面产生力的结构，来代替用一个或两个导辊将小齿轮保持在紧靠环形齿轮上的设计。虽然示出的 该系统具有安装在车体上的环形齿轮，但是该环形齿轮可以安装在旋转底座上，而小齿轮 可以安装在车体上。并且，虽然已示出环形齿轮具有在其内径表面上的有齿，但该齿可以被 设置在环形齿轮的外径上。在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下且不减少其预期效 果的情况下，可作出这些改变和修改。因此要指出的是，这些改变和修改由所附权利要求涵盖。
权利要求
一种起重机，包括i)具有地面接合部件的下部结构；ii)可旋转地连接至所述下部结构的上部结构，使得所述上部结构能相对于所述下部结构回转，其中所述下部结构和所述上部结构中的一个包括第一结构，所述第一结构具有在其表面上有齿的环形齿轮，而所述下部结构和所述上部结构中的另一个包括第二结构；以及iii)枢转地安装在所述上部结构的起重臂，所述起重机包括驱动系统，该驱动系统包括a)至少两个小齿轮，安装在共同框架上，并与所述环形齿轮的齿驱动接触；b)连接件，在所述框架和所述第二结构之间用两个枢转轴将所述框架连接到所述第二结构上。
2.根据权利要求1所述的起重机，包括一个移动式提升起重机，其中a)所述下部结构包括具有可移动地面接合部件的车体；b)所述上部结构包括可旋转地连接至所述车体的旋转底座，使得所述旋转底座能相对 于所述可移动地面接合部件回转；以及c)所述车体和所述旋转底座中的一个包括所述第一结构，而所述车体和所述旋转底座 中的另一个包括所述第二结构。
3.根据权利要求1和2中任意一项所述的起重机，还包括至少一个导辊，所述至少一个 导辊安装在所述框架上并在与其上有齿的所述表面相反的表面上接合所述环形齿轮。
4.根据权利要求3所述的起重机，还包括能调节所述小齿轮和所述至少一个导辊之间 距离的调节结构。
5.根据权利要求1和2中任意一项所述的起重机，还包括两个导辊，所述两个导辊安装 在所述框架上并在与其上有齿的所述表面相反的表面接合所述环形齿轮。
6.根据权利要求5所述的起重机，还包括能独立地调节所述小齿轮和所述两个导辊之 间距离的两个调节结构。
7.根据权利要求6所述的起重机，其中，所述导辊被安装在一部件上，所述部件包括在 所述两个导辊之间的铰链销并通过第二铰链销连接至所述框架的其他部位。
8.根据权利要求4以及6至7中任意一项所述的起重机，其中，所述调节结构包括紧索 螺套。
9.根据权利要求3至8中任意一项所述的起重机，其中，每个导辊在所述环形齿轮的半 径上与所述小齿轮中的一个对准。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的起重机，其中，所述两个枢转轴均位于同一 平面内，该平面与所述小齿轮和所述环形齿的齿轮啮合产生的切向力线的交点相交。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的起重机，其中，所述环形齿轮上的所述齿在 所述环形齿轮的内表面上。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的起重机，其中，其上具有所述环形齿轮的所 述第一结构是所述下部结构，所述小齿轮附接至所述上部结构。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的起重机，其中，所述起重机包括八个小齿 轮，所述八个小齿轮被布置成每两个小齿轮安装在四个独立的框架上，每个框架通过所述 框架和所述第二结构之间的两个枢转轴连接至所述第二结构。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的起重机，其中，所述连接件包括各端连接至 两个枢转销中的一个上的板结构，并且所述枢转轴由所述框架与所述枢转销中的一个之间的第一枢轴连接和所述第二枢转销与所述第二结构之间的第二枢轴连接提供。
15.根据权利要求14所述的起重机，其中，所述板结构包括通过锁定销固定在一起的 两套板，使得所述锁定销的移除能将所述框架、所述小齿轮和所述第一枢转销从所述第二 结构脱离。
16.根据权利要求2所述的起重机，其中，所述环形齿轮安装在所述车体上，以及所述 小齿轮附接于所述旋转底座。
17.根据权利要求2和16中任意一项所述的起重机，其中，所述旋转底座包括前辊托架 和后辊托架，且各包括两个小齿轮的两个独立框架安装在所述前辊托架上，以及各包括两 个小齿轮的两个独立框架安装在所述后辊托架上。
18.根据权利要求1至17中任意一项所述的起重机，还包括至少两个电机，其中一个 电机通过齿轮箱连接到所述至少两个小齿轮中的每一个上。
全文摘要
本发明涉及起重机的回转驱动系统。一种起重机，包括i)包括地面接合部件的下部结构；ii)可旋转地连接在至下部结构上的上部结构，使得该上部结构可以相对于下部结构回转，其中下部结构或者上部结构中的一个具有第一结构，该第一结构带有其表面上有齿的环形齿轮，而下部结构或者上部结构中的另一个具有第二结构；iii)可枢转地安装在上部结构上的起重臂。该起重机还包括一个驱动系统，该驱动系统包括至少两个安装在共同框架上且与环形齿轮的齿驱动接触的小齿轮；在所述框架和第二结构之间用两个枢转轴将上述框架连接到第二结构上的连接件。
文档编号B66C23/84GK101811644SQ200910209800
公开日2010年8月25日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年2月25日
发明者A·E·普吕斯, J·R·凯泽 申请人:马尼托瓦克起重机有限公司