专利名称：一种工程机械用回转机构及混凝土泵车、布料机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械技术，特别涉及一种工程机械用回转机构，还涉及带有
该回转机构的混凝土泵车和布料机。
背景技术：
回转机构是当前工程机械中常用的机构。混凝土泵车或布料机相应臂架相对于底 盘或底架的回转运动就是通过回转机构实现的。 目前，回转机构主要有二种，一种是回转减速方式，另一种是齿轮齿条啮合方式。 如图1所示，回转减速方式的回转机构包括液压马达1，减速机2，齿轮3、齿圈4和 回转轴承7。回转轴承7的内圈与外圈分别与转台5和底架6固定；齿圈4固定在回转轴 承7的外圈外，并且其轴线与回转轴承7的轴线同轴。液压马达l，减速机2和齿轮3安装 在转台5上，液压马达1能够经过减速机2驱动齿轮3旋转，齿轮3与齿圈4外的轮齿相啮 合。液压马达1在高压油作用下旋转，经减速机2将力矩放大后传递给齿轮3 ;齿轮3与齿 圈4外的轮齿相啮合，由于齿圈4固定不动，使齿轮3绕齿圈4旋转，带动转台5相对于底 架6旋转。减速机2能够将液压马达1输出的转速降低，同时增大输出扭矩，提供足够的驱 动力驱动转台5相对于底架6旋转。 图2和图3所示的是齿轮齿条啮合方式，该方式的回转机构包括回转轴8、齿圈4、 回转筒61、驱动机构9。回转轴8与转台5固定，回转筒61安装在底架6上，回转轴8和回 转筒61相配合；齿圈4固定回转轴8上，且其轴线与回转轴8轴线同轴；驱动机构9包括 两个液压缸92(图中仅示出一个液压缸)和一个齿条91、齿条91两端与两个油缸92的活 塞固定，油缸92的缸体与回转筒61固定；齿条91和齿圈4相啮合。在高压油推动一端油 缸92的活塞伸出时，能够使齿条91移动，通过齿圈4带动回转轴8向一定的方向旋转；在 需要回转轴8向相反方向旋转时，另一端油缸92的活塞伸出，使齿条91带动回转轴8向另 一方向旋转。 上述现有技术提供的回转机构都能够实现相应机构的相对旋转，但由于减速机2 或两个液压缸92都存在占用空间比较大，造成上述的回转机构占用空间很大；对于混凝土 泵车或布料机而言，其臂架底部空间需要连接液压油路和控制电路，回转机构占用空间较 大，留下空间就比较小，增加了油路和控制电路布置的难度。 另外，由于上述回转机构零部件较多，也会使相应的工程机械重量增大，组装、运 输不方便；相应部件的加工精度要求较高，使其加工成本增加。而且上述回转机构也不便于 维护。 本领域技术人员可以理解，在其他包括回转机构的工程机械中也存在相同的技术 问题。
实用新型内容针对上述技术问题，本实用新型的目的在于，提供一种占用空间较小的工程机械 用回转机构。
3[0011] 在提供上述回转机构的基础上，还提供了一种带有上述回转机构的混凝土泵和布 料机。 本实用新型提供的工程机械用回转机构包括回转轴、回转筒和驱动机构，所述的 回转轴外壁与回转筒内壁相配合，所述的驱动机构能够驱动回转轴相对于回转筒旋转，所 述的驱动机构包括动力源，蜗杆座、蜗杆和蜗轮，所述蜗杆座与回转轴相对固定、蜗杆安装 在蜗杆座上，所述动力源能够驱动蜗杆旋转；蜗轮安装在回转筒上，且其轴线与回转轴相对 于回转筒的旋转轴线同轴；所述蜗杆与蜗轮相啮合。 优选地，所述回转筒上部和下部设有内凸环，所述回转轴包括上段、中段和下段， 所述中段的外径大于下段外径，且其外径不大于上段的外径；所述回转轴上段外壁与回转 筒上部内凸环的外壁相配合，回转轴的下段外壁与回转筒上部内凸环内壁相配合，所述回 转轴中段的下端面与回转筒下部内凸环的上端面相配合。 优选地，所述的回转轴上段与回转筒上部内凸环的配合面之间具有滑动轴承，所 述回转轴的下段与回转筒上部内凸环的配合面之间具有滑动轴承，所述回转轴中段的下端 面与回转筒下部内凸环上端面的配合面之间具有滑动轴承。 优选地，所述回转轴的外周面上还具有限位环槽；所述的回转筒上还安装有限位
螺栓，所述限位螺栓螺杆端与限位环槽相配合，以实现回转轴的轴向定位。 优选地，所述的动力源为液压马达，所述的液压马达与蜗杆通过传动键相连。 优选地，所述蜗杆两端分别通过两个推力轴承安装在蜗杆座上，所述两个推力轴
承安装方向相反；所述蜗杆座一端具有端盖，所述蜗杆和两个推力轴承能够从该端装入蜗
杆座内，所述端盖能够通过紧固件固定在蜗杆座上，并能够调整推力轴承的预紧力。 优选地，所述的动力源为液压马达，所述的液压马达与蜗杆通过传动键相连；所述
回转轴上段与回转筒上部内凸环的配合面之间具有滑动轴承，所述回转轴的下段与回转筒
上部内凸环的配合面之间具有滑动轴承，所述回转轴中段的下端面与回转筒下部内凸环上
端面的配合面之间具有滑动轴承；所述回转轴的外周面上还具有限位环槽；所述的回转筒
上还安装有限位螺栓，所述限位螺栓螺杆端与限位环槽相配合，以实现回转轴的轴向定位；
所述蜗杆两端分别通过两个推力轴承安装在蜗杆座上，所述两个推力轴承安装方向相反；
所述蜗杆座一端具有端盖，所述蜗杆和两个推力轴承从该端装入蜗杆座内，所述端盖能够
通过紧固件固定在蜗杆座上，并能够调整推力轴承的预紧力。 提供的混凝土泵车包括臂架，底盘和上述的工程机械用回转机构，所述的回转筒 与所述底盘固定，所述转台与臂架下端固定。 提供的布料机包括臂架，底架和上述的工程机械用回转机构，所述的回转筒与所 述底架固定，所述转台与臂架下端固定。 与现有技术相比，本实用新型提供的工程机械回转机构采用了蜗轮蜗杆机构，通 过蜗轮蜗杆驱动回转轴相对回转筒旋转，由于蜗轮蜗杆占用空间比较小，能够减小回转机 构占用的空间。同时，由于蜗轮蜗杆具备扭矩放大和自锁功能，能够满足驱动回转的需要， 并可以提高回转轴与回转筒配合的可靠性。而且蜗轮蜗杆加工精度要求比较低，能够降低 回转机构的加工成本；零部件比较小也方便回转机构的维护。 在进一步的技术方案中，使回转轴与回转筒的配合面分别位于回转轴上部和下 部，根据能够增加回转筒对回转轴的支承功能，提高回转轴与回转筒配合的可靠性。[0023] 在进一步的技术方案中，在回转轴与回转筒之间设相配合的限位环槽和限位螺栓，能够实现对回转轴的轴向定位，避免回转轴在轴向上的跳动。 在进一步的技术方案中，通过两个推力轴承将蜗杆定位，能够使蜗杆承受较大的轴向力时，保持蜗杆与蜗杆座之间的良好配合。 提供的带有上述回转机构的混凝土泵车和布料机，由于回转机构占用空间小，能够为其他部件的安装留下空间，方便工程机械的整体布局。另外，由于蜗轮蜗杆机构结构简单，也能够减轻工程机械的重量，为工程机械的运输转场、组装维护提供方便。
图1是现有技术中一种回转机构结构示意图；[0027] 图2是现有技术中另一种回转机构结构示意图；[0028] 图3是图2中A——A剖视图；[0029] 图4是本实用新型提供的回转机构剖视图；[0030] 图5是图4中B——B剖视图； 图6-1和图6-2是带有本实用新型提供的回转机构的布料机总体效果图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的内容进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何限制作用。 如图4和图5所示，实施例提供的工程机械的回转机构包括回转轴8、回转筒61和驱动机构9。 如图4所示，所述回转筒61内侧上部和下部分别设有内凸环61-1和61-2，本例中，两个内凸环61-1、61-2在加工后通过焊接固定在回转筒61上。所述回转轴8包括外径依次减小的上段8-1、中段8-2和下段8-3，回转轴8位于回转筒61内，其上段8_1的外壁与回转筒61上部内凸环61-1的内壁相配合，其下段8-3外壁与回转筒61下部内凸环61-1的内壁相配合，实现回转轴8与回转筒61之间的径向定位。另夕卜，所述回转轴8中段8-2的下端面与回转筒61下部的内凸环61-2上端面相配合，实现回转轴8与回转筒61之间的轴向定位。为了保证配合面之间良好相对运动，上段8-1与回转筒61上部的内凸环61-1之间，下段8-3外壁与回转筒61下部的内凸环61-1之间，和中段8-2下端面与回转筒61下部的内凸环61-2上端面之间设有滑动轴承，以保证配合面之间良好的滑动性能；同时减小相应部件的磨损。上述结构也能够提高回转轴8与回转筒61配合的可靠性，同时还能够减小配合面积，为回转轴8和回转筒61的配合面加工提供便利。 如图5所示，所述的驱动机构9能够包括液压马达1，蜗杆座90、蜗杆95和蜗轮97。所述蜗杆座90与液压马达1分别和回转轴8相对固定、液压马达1通过平键与蜗杆95相连，蜗杆95可旋转地安装在蜗杆座90上。蜗轮97安装在回转筒61上部，且其旋转轴线与回转轴8回转轴线同轴；蜗杆95与蜗轮97相啮合。本例中，为了使蜗杆95能够在承受径向力时，保持与蜗杆座90的良好配合，蜗杆95两端分别通过两个推力轴承94安装在蜗杆座95上，所述两个推力轴承95安装方向相反，分别承受方向相反的轴向作用力；本领域技术人员可以理解，也可以在蜗杆95 —端安装双向推力轴承，同样可以在蜗杆95在承受两
5个方向上的轴向作用力时，保持与蜗杆座90的良好配合。另外，本例中，为了便于蜗杆95的安装，蜗杆座90为两端设置了不同的结构， 一端设有内径小于推力轴承94外圈外径的台阶，另一端为孔径较大，并能够与推力轴承94外圈相配合直孔结构。在安装蜗杆95时，可能先将两个推力轴承94安装在蜗杆95两端，再将带有推力轴承94的蜗杆95从孔径较大的一端装入蜗杆座90内，然后再将端盖96通过螺钉固定在蜗杆座90上，通过调整端盖96与蜗杆座90之间的垫片能够调整推力轴承94的预紧力，从而能够保证蜗杆95与蜗杆座90之间的良好配合。 上述回转机构工作过程是作为动力源的液压马达1能够通过平键驱动蜗杆95旋转，蜗杆95与蜗轮97相啮合，由于蜗轮97固定不动，能够使蜗杆95带动回转轴8相对于回转筒61旋转。 与现有技术相比，可以看出，该回转机构采用的空间大大减小，方便工程机械整车的安排；同时，由于零部件少，重量减轻，也能为相应布料机安装、转场运输提供了便利。蜗轮蜗杆传动还使回转机构具有其他特点；首先，蜗轮蜗杆传动能够将液压马达的驱动扭矩放大，满足驱动回转轴8旋转的要求；其次，蜗轮蜗杆的自锁功能能够减小回转轴8制动时对液压驱动系统的冲击。 为了保证回转轴8的轴向定位，如图4所示，在回转轴8中段8-2外周面上还具有限位环槽8-21，所述限位环槽8-21的轴线与回转轴8旋转轴线同轴；所述的回转筒61上还安装有限位螺栓61-3，所述限位螺栓61-3穿过回转筒61向内伸出，并与限位环槽8-21相配合。在回转轴8旋转过程中，限位螺栓61-3保持与限位环槽8-21相配合，能够以实现回转轴的轴向定位，防止回转轴8向上跳动；同时，限位槽8-21也能够起到对回转轴8中段8-2径向定位的作用，保证回转轴8与回转筒61的配合。本领域技术人员可以理解，其限位螺栓与限位环槽不限于设在回转轴8中段，也可以设在其他部位，同样能够实现上述轴向定位的目的。 在提供上述工程机械回转机构的基础上，还提供了一种带在上述回转机构的混凝土泵车提供的混凝土泵车包括臂架和底盘，所述回转筒与所述底盘固定，所述转台与臂架下端固定；还提供了一种带在上述回转机构的布料机，所述布料机包括臂架和底架，所述的回转筒与所述底架固定，所述转台与臂架下端固定。由于上述回转机构具有上述技术效果，混凝土泵车、布料机也分别具备相应的技术效果。 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型描述的原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种工程机械用回转机构，所述回转机构包括回转轴、回转筒和驱动机构，所述的回转轴外壁与回转筒内壁相配合，所述的驱动机构能够驱动回转轴相对于回转筒旋转，其特征在于，所述的驱动机构包括动力源，蜗杆座、蜗杆和蜗轮，所述蜗杆座与回转轴相对固定、蜗杆安装在蜗杆座上，所述动力源能够驱动蜗杆旋转；蜗轮安装在回转筒上，且其轴线与回转轴相对于回转筒的旋转轴线同轴；所述蜗杆与蜗轮相啮合。
2. 根据权利要求1所述的工程机械用回转机构，其特征在于，所述回转筒上部和下部 设有内凸环，所述回转轴包括上段、中段和下段，所述中段的外径大于下段外径，且其外径 不大于上段的外径；所述回转轴上段外壁与回转筒上部内凸环的外壁相配合，回转轴的下 段外壁与回转筒上部内凸环内壁相配合，所述回转轴中段的下端面与回转筒下部内凸环的 上端面相配合。
3. 根据权利要求2所述的工程机械用回转机构，其特征在于，所述的回转轴上段与回转筒上部内凸环的配合面之间具有滑动轴承，所述回转轴的下 段与回转筒上部内凸环的配合面之间具有滑动轴承，所述回转轴中段的下端面与回转筒下 部内凸环上端面的配合面之间具有滑动轴承。
4. 根据权利要求2所述的工程机械用回转机构，其特征在于，所述回转轴的外周面上还具有限位环槽；所述的回转筒上还安装有限位螺栓，所述限 位螺栓螺杆端与限位环槽相配合，以实现回转轴的轴向定位。
5. 根据权利要求1所述的工程机械用回转机构，其特征在于， 所述的动力源为液压马达，所述的液压马达与蜗杆通过传动键相连。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的工程机械用回转机构，其特征在于， 所述蜗杆两端分别通过两个推力轴承安装在蜗杆座上，所述两个推力轴承安装方向相反；所述蜗杆座一端具有端盖，所述蜗杆和两个推力轴承能够从该端装入蜗杆座内，所述端 盖能够通过紧固件固定在蜗杆座上，并能够调整推力轴承的预紧力。
7. 根据权利要求2所述的工程机械回转机构，其特征在于， 所述的动力源为液压马达，所述的液压马达与蜗杆通过传动键相连； 所述回转轴上段与回转筒上部内凸环的配合面之间具有滑动轴承，所述回转轴的下段与回转筒上部内凸环的配合面之间具有滑动轴承，所述回转轴中段的下端面与回转筒下部 内凸环上端面的配合面之间具有滑动轴承；所述回转轴的外周面上还具有限位环槽；所述的回转筒上还安装有限位螺栓，所述限 位螺栓螺杆端与限位环槽相配合，以实现回转轴的轴向定位；所述蜗杆两端分别通过两个推力轴承安装在蜗杆座上，所述两个推力轴承安装方向相 反；所述蜗杆座一端具有端盖，所述蜗杆和两个推力轴承从该端装入蜗杆座内，所述端盖能 够通过紧固件固定在蜗杆座上，并能够调整推力轴承的预紧力。
8. —种混凝土泵车，包括臂架，底盘，其特征在于，包括权利要求l-7任一项所述的工 程机械用回转机构，所述的回转筒与所述底盘固定，所述转台与臂架下端固定。
9. 一种布料机，包括臂架，底架，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的工程机 械用回转机构，所述的回转筒与所述底架固定，所述转台与臂架下端固定。
专利摘要本实用新型公开一种工程机械用回转机构及带有该回转机构的混凝土泵车和布料机。公开的工程机械回转机构包括回转轴、回转筒和驱动机构，回转轴位于回转筒内，且其外壁与回转筒内壁相配合，驱动机构能够驱动回转轴相对于回转筒旋转，驱动机构包括动力源，蜗杆座、蜗杆和蜗轮，蜗杆座与回转轴相对固定、蜗杆安装在蜗杆座上，动力源能够驱动蜗杆旋转；蜗轮安装在回转筒上，且其旋转轴线与回转轴相对于回转筒的旋转轴线同轴；蜗杆与蜗轮相啮合。公开的工程机械回转机构采用了蜗轮蜗杆机构，通过蜗轮蜗杆驱动回转轴和回转筒相对旋转，由于蜗轮蜗杆占用空间比较小，能够减小回转机构占用的空间；同时，该回转机构具备驱动扭矩大和自锁功能。
文档编号E04G21/04GK201460235SQ20082018450
公开日2010年5月12日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者华连星, 尹宇峰, 杨新华 申请人:三一重工股份有限公司