专利名称：具有免于因碰撞而损坏的吊具梁伸缩运动用驱动器的集装箱起重吊具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集装箱起重吊具，该集装箱起重吊具具有可移动地支承在机架中并且与驱动器相关联的至少两个梁，这些梁可被该驱动器驱动进行伸缩运动，用于调节吊具的操作长度，该驱动器包括驱动装置和对梁起作用的推进器，该梁通过该推进器相互连接，用于沿该集装箱起重吊具的纵向方向在彼此相反的方向上同时进行的伸缩运动。
背景技术：
此类吊具在港口和码头是已知的，在港口或码头，将此类吊具用于将集装箱从船 舶转移至公路或铁路车辆或将集装箱从公路或铁路车辆转移至船舶。通常，吊具形成还包括缆线绞轮在内的装置的一部分，借助于该装置，吊具由操作并控制该吊具的运动的起重机支承，并且吊具可以可拆卸地联接至该装置。包括在典型的吊具运动中的是，降低吊具以用于将吊具联接至一个或多个集装箱，将吊具同样集装箱一起提升和降低，并且将吊具和集装箱从一个储存位置水平移位至另一个储存位置。在这些运动期间，吊具或支承在该吊具中的集装箱会意外地碰撞附近的集装箱或吊具附近的其它固定结构，这在通常在诸如船舶的装载空间或船舶上的集装箱堆之间或集装箱堆放场中之类的狭窄空间中操作吊具时是时常发生的问题。考虑到约数千公斤的载重量以及由吊具所处理的相关联的加速度，容易看到的是，这种偶然的碰撞会产生相当高且颇具破坏性的力。本发明在这种吊具中是有用的，该吊具包括被支承以在机架中可伸缩地移动的梁，以便将吊具的操作长度调节成所处理的集装箱的长度。本发明还可适用于设计用于同时处理两个集装箱、或用于在适当时同时处理四个集装箱的吊具。这些吊具中的共同特征是两个梁或两对梁与具有对梁起作用的推进器的共用驱动器相关联，并且这些梁或这些对梁可分别被驱动器沿吊具的纵向方向在彼此相反的方向上驱动以伸展或回缩。在前述方案中，推进器在梁与驱动装置之间形成固定连接，这对于将梁保持在所在设定位置中而言是有效的。在与梁的端部发生碰撞的情况下，碰撞所施加的冲击载荷经由推进器被传递至驱动装置。如果冲击载荷是足够大的，则在驱动装置中、推进器中以及在其它相互连接的部件中会造成损坏。在液压操作的吊具中，该问题可以至少部分借助于过载阀来解决，例如，该过载阀在系统压力达到预定的异常值时打开。在电动操作的吊具中，其中驱动装置是控制梁的伸缩运动的电动马达，类似的解决方案在机电操作的制动器中是不可用的，该机电操作的制动器对马达轴起作用并且通常用于将马达和梁保持在所在位置中。
发明内容
本发明旨在解决该问题并且保护在集装箱起重吊具中的梁的伸缩运动的驱动器不受碰撞。在本发明的一个实施方式中，本发明进一步旨在提供一种重量减轻了的简化的驱动器，该驱动器用于电动操作的集装箱起重吊具中的梁的伸缩运动。由此简要地，提供了一种如前所述的集装箱起重吊具，其中，在驱动装置与推进器之间操作性地插置有动力传输装置，该动力传输装置包括由马达驱动并承载有外部齿环的输入轴以及同样承载有外部齿环并操作推进器的输出轴，相互接合的齿轮环形成以齿的不可逆啮合的方式设置的锥齿轮装置，使得输入轴的旋转引起输出轴的旋转，而通过齿的不可逆啮合禁止输出轴的旋转引起输入轴的旋转，其中，在锥齿轮装置与推进器之间的动力传输装置中设置有截断联接器，该截断联接器设置成因从外部施加至输出轴的异常扭转力矩而被断开。以这种方式防止了将由与梁的端部的碰撞而产生的有害力和变形力传递至驱动装置。由于在将推进器与驱动装置之间的截断联接器断开时推进器被断开连接，因此，该解 决方案同样保护了推进器，而不管该推进器是否包括皮带、链条、齿条或其它结构的运动传递装置。由所建议的结合电驱动梁运动的方案提供的另一有利的优点是，由于梁在锥齿轮式动力传输装置中借助于齿的不可逆的或自锁的接合来锁定在所在位置中，因此，不再需要对马达轴进行机电制动，由此可以省掉传统的制动器。 该方案可以多种有利的形式实现。在一优选实施方式中，截断联接器可设置在输出轴与齿环之间，该齿环承载在输出轴上并形成不可逆的锥齿轮装置的一部分。作为选择，截断联接器可设置在输出轴与齿环之间，该齿环承载在输出轴上并且操作性地接合推进器。另外并且作为选择，截断联接器可以多种有利的形式实现。在一优选实施方式中，截断联接器包括保持齿环相对于输出轴不旋转的可断裂元件。在更为优选的实施方式中，截断联接器包括保持齿环相对于输出轴不旋转的摩擦离合器。在这种实施方式中，摩擦离合器优选地包括具有锥形外周的环，该环设置成能够在输出轴上滑动，并且能够被压靠在齿环的锥形内周上，以在齿环与输出轴之间提供摩擦产生的且不旋转的连接。
下面将参照所附示意图并结合实施方式对本发明进行更为详细的说明，在附图中图I是示出了集装箱起重吊具的局部剖视的正视图；
图2是示出了在用于根据本发明的集装箱起重吊具的动力传输装置中的齿轮箱的局部剖视的正视图；以及图3是沿图2中的剖面线III-III的齿轮箱的局部剖视的端视图。
具体实施例方式在图I中示意性地示出了一种集装箱起重吊具。如在所属领域中，为了清楚起见以局部剖面的方式示出的吊具包括可移动地支承在机架3中的第一梁I和第二梁2。在梁的端部中设置有用于将吊具连接至集装箱的联接装置4。用于使梁在伸展运动和回缩运动中同步运动的驱动器包括驱动装置5、动力传输装置6以及包括推进器7在内的运动传递构件。推进器7操作性地连接至这两个梁。推进器通常包括环形带或环形链，该环形带或环形链由承载在来自动力传输装置的输出轴上的齿环驱动。在液压供应的吊具中，驱动装置可包括液压马达，在电力供应的吊具中，驱动装置会包括电动马达。在两种情况下，马达是可逆的并且设置成用于在两个方向上驱动。集装箱起重吊具的前述基本部件是所属领域技术人员众所周知的，并且为了使所属领域技术人员明白用于实施本发明的必要条件、除此以外在吊具、或其梁、或用于梁的驱动器的替代设计中的要求，不必对前述基本部件进行详细的说明。如前所述，本发明旨在改进用于梁的驱动器，并且更精确地说，使得驱动装置和动力传输装置在梁的端部与外部物体之间发生碰撞的情况下免受变形力。更精确地说，本发明提供一种为此目的而修改的动力传输装置6，现在将参照图2和3对其进行更为详细地说 明。在局部剖视图中，图2和3示出了在根据本发明的动力传输装置中的齿轮箱8。齿轮箱8设置成经由推进器将驱动马达轴的旋转传递并转换成吊具梁的伸缩运动。为此，齿轮箱8包括安装凸缘9，在图I中示意性地示出的马达5可安装到该安装凸缘9上，使得马达轴的旋转经由齿环10传递至设置在齿轮箱8中的输入轴11。齿环12承载在该输入轴上，齿环12操作性地接合齿环13，该齿环13承载在设置于齿轮箱8中的输出轴14上，该输出轴14相对于输入轴11成一定角度设置。换言之，轴11和轴14分别与相关联的齿环12和齿环13形成锥齿轮装置。齿环12和13的螺距选择成使得提供了齿的不可逆的啮合，其中，输入轴11的旋转引起输出轴14的旋转，而齿的不可逆的啮合禁止了输出轴的旋转引起输入轴的旋转。在这种布置中，锥齿轮装置操作成用于将梁保持在所在调节位置(subjectadjusted position)中，梁可仅通过马达的致动而从该调节位置移动，而从外部施加至梁的力将被不可逆的、自锁的锥齿轮装置吸收。显然，在梁与外部物体之间发生足够强大的碰撞的情况下，会将扭转力矩经由推进器以足够大到引起包括在齿轮箱8中的锥齿轮装置、齿环和轴承发生变形的幅度施加至输出轴14。为了消除这种风险，本发明包括截断联接器，该截断联接器设置在不可逆的锥齿轮装置与推进器之间的动力传输装置中，以在异常的扭转力矩从外部施加至输出轴时使其断开。在公开的示例中，通过设置用于将齿环13保持在输出轴上的摩擦离合器来实现该截断联接器。更准确地说，在优选实施方式中，借助于在轴14与齿环13之间插置的锥形环15将齿环13抑制在输出轴上。锥形环15具有锥形外周，该锥形外周可被按压以与齿环13的锥形内周啮合。锥形环15自身可借助于键与键槽连接或借助于花键连接等非旋转地支承在轴14上。接合轴14的可旋转的锁定环16对于与环17协作而将锥形环15朝向齿环13可调节地按压是有效的，并该环17固定地设置在轴上的，并且当将压力施加至锥形环15时，该环17操作成用于齿环13的反向支承件。本发明的优点及可行的改型将会看到的是，不可逆的锥齿轮装置省略了在用于梁的伸缩运动的电力供应驱动器中对于用于将梁保持在所在调节位置中的附加制动功能的需求。除了简化了的机械设计和对于梁的运动的控制，实现了重量的减少。还会看到，截断联接器用作摩擦离合器，其在异常扭转力矩从锥齿轮装置从外部施加至输出轴的情况下保护了动力传输装置和马达。作为优选的摩擦离合器的一种替代方案,在输出轴与承载在该输出轴上的齿环之间的截断联接器可借助于可更换的可断裂元件来实现，该可断裂元件具有低于齿环的抗破坏性和变形阻力的抗拉强度。在并未在附图中特别示出的情况下，还将看到的是，截断联接器可设置在齿轮箱的外部，并且更准确地说，设置在输出轴与承载在该轴上的齿轮之间，并且直接地或间接地接合推进器，而不管推进器实现为例如链条还是以皮带或齿条的形式实现。本发明由所附的权利要求所限定，其中，从属权利要求陈述了在权利要求I中所限定的创新方案的替代和有利实施方式。
权利要求
1.一种集装箱起重吊具，所述集装箱起重吊具包括 至少两个梁(I、2 )，所述至少两个梁(I、2 )可移动地支承在机架(3 )中并且设置有 驱动器，通过所述驱动器能够驱动所述梁进行伸缩运动，以调节所述吊具的长度，所述驱动器包括电动马达(5)和作用于所述梁的推进器(7)，所述推进器与所述梁相互连接以便沿所述吊具的纵向方向在彼此相反的方向上同时进行伸缩运动，以及 动力传输装置(6)，所述动力传输装置(6)操作性地联接在所述马达(5)与所述推进器(7)之间，所述动力传输装置(6)包括承载有由所述马达驱动的外部齿环(12)的输入轴(11)以及同样承载有操作所述推进器的外部齿环(13)的输出轴(14)，相互接合的所述齿环(12、13)形成以齿的不可逆啮合的方式设置的锥齿轮装置(11、12、13、14)，使得所述输入轴的旋转引起所述输出轴的旋转，而通过齿的不可逆啮合禁止所述输出轴的旋转引起所述输入轴的旋转，其特征在于， 在锥齿轮装置中集成有截断联接器，所述截断联接器在正常的扭转力矩下将所述梁保持在所在调节位置中，并且所述截断联接器设置成因从外部施加至所述输出轴(14)的异常扭转力矩而断开马达与梁之间的连接。
2.根据权利要求I所述的吊具，其特征在于，在所述输出轴(14)与承载在所述输出轴(14)上的所述齿环(13)之间设置有摩擦离合器。
3.根据权利要求I所述的吊具，其特征在于，在所述输出轴(14)与承载在所述输出轴上并操作性地啮合所述推进器的齿轮之间设置有摩擦离合器。
4.根据权利要求2或3所述的吊具，其特征在于，所述摩擦离合器包括具有锥形外周并设置成能够在所述输出轴(14)上滑动的环(15)，并且所述环(15)能够被压靠在形成在所述齿环(13)上或形成在所述齿轮上的锥形内周上。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的吊具，其特征在于，所述推进器是环形带或环形链(7)。
6.根据权利要求I至5中的任一项所述的吊具，其特征在于，所述推进器是齿条。
全文摘要
公开了一种集装箱提升吊具，其包括至少两个梁(1、2)，该至少两个梁(1、2)可移动地支承在机架(3)中并且设置有驱动器，梁可被驱动器驱动进行伸缩运动，以调节吊具的长度，驱动器包括电动马达(5)和对梁起作用的推进器(7)，与梁相互连接的推进器用于沿吊具的纵向方向在彼此相反的方向上同时进行伸缩运动；以及动力传输装置(6)，其操作性地联接在马达(5)与推进器(7)之间，该动力传输装置包括承载有由马达驱动的外部齿环(12)的输入轴(11)以及同样承载有操作推进器的外部齿环(13)的输出轴(14)，相互接合的齿环(12、13)形成以齿的不可逆的啮合的凡是设置的锥齿轮装置(11、12、13、14)，使得输入轴的旋转引起输出轴的旋转，而通过齿的不可逆啮合禁止了输出轴的旋转引起输入轴的旋转。在锥齿轮装置(11、12、13、14)与推进器之间的动力传输装置中设置有截断联接器，该截断联接器设置成因从外部施加至输出轴(14)的异常扭转力矩而被断开。
文档编号B66C1/10GK102803118SQ201180010798
公开日2012年11月28日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月24日
发明者安德斯·赫尔格伦 申请人:货运技术瑞典股份公司