本发明涉及起重搬运设备技术领域，具体而言，涉及一种应用于起重机的驱动机构。
背景技术：
起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，也常被称为天车、航吊或者吊车。起重机可以在一个工作循环中完成取料、运移、卸载等多个动作，起重机在市场上的发展和使用越来越广泛。按照运动方式进行分类，起重机可以分为塔式起重机、悬臂起重机、全地面式起重机、轮胎起重机等类型。其中，轮胎起重机又称轮胎吊，是港口码头常见的一种起重机，在港口集装箱的运输和堆垛中起着非常重要的作用。
轮胎吊主要是在港口码头的堆场中作业，任务是集装箱的运输及堆箱。在港口码头，由于场地的限制，轮胎吊行走机构的宽度也受到了严格的限制。如图1所示，传统轮胎吊行走机构的驱动机构基本是外置，设置在起重机的机架7上，主要是通过电机3、联轴器8、制动器9、减速箱11和传动链10，将动力传递到车轮5上。这种形式的传动，效率低、故障率高、结构繁复、且占据空间大。
技术实现要素：
本发明提供的一种驱动机构解决了现有技术中使用电机、联轴节、制动器、减速箱和链轮传动存在的效率低、故障率高、结构繁复、且占据空间大的问题。
本发明提供的一种驱动机构，应用于起重机，包括支撑架、电机和减速器，支撑架通过回转支撑件与起重机的机架连接，电机设于支撑架上，减速器设于支撑架内，且支撑架为减速器的壳体，减速器与电机连接，其中，电机能够将动力经由减速器传递至起重机的车轮。
可选地，电机固定设于支撑架上，电机的电机轴与减速器的输入轴同轴插装连接。
可选地，电机轴的轴线垂直于支撑架的上端面。
可选地，支撑架内设有制动轴，输入轴的轴线与制动轴的轴线互相垂直，输入轴通过锥齿轮将动力传递至制动轴，制动轴能够对输入轴制动。
可选地，电机轴的轴线垂直于支撑架的侧端面。
可选地，支撑架内设有制动轴，输入轴的轴线与制动轴的轴线互相平行，输入轴能够将动力传递至制动轴，制动轴能够对输入轴制动。
可选地，减速器还包括至少一个减速传动齿轮和至少一个传动轴，制动轴上设有第一减速传动齿轮，每一传动轴设有第二减速传动齿轮，第一减速传动齿轮与其中一个传动轴上的第二减速传动齿轮啮合。
可选地，传动轴为两个，相邻的传动轴上的第二减速传动齿轮相互啮合。
可选地，减速器还包括支撑轴，支撑轴上设有调节齿轮，调节齿轮与第二减速传动齿轮啮合。
可选地，支撑轴为两个，相邻的支撑轴上的调节齿轮相互啮合。
可选地，减速器的输出轴上设有输出齿轮，输出齿轮与调节齿轮啮合。
可选地，支撑架上固定设有安装毂，安装毂上可转动的设有传动毂，减速器的输出轴的一端穿过安装毂，通过连接套与传动毂连接，车轮设于传动毂上。
可选地，车轮为轮胎式车轮，车轮包括轮毂和套装于轮毂上的轮胎，轮毂通过连接件与传动毂固定连接。
可选地，驱动机构还包括制动部，制动部设于支撑架上，制动轴一端伸出支撑架，与制动部连接，制动部用于制动制动轴。
可选地，制动部为液压盘式制动器，制动部包括制动架、制动盘、一对制动块和一对制动液压缸，制动架固定设于支撑架上，制动盘套设于制动轴伸出的一端，制动块对称设于制动盘的两侧，用于制动制动盘，制动液压缸沿其长度方向的一端与制动架铰接，沿其长度方向的另一端与制动块铰接，能够推动制动块夹紧制动盘。
可选地，制动块沿其长度方向的第一端与制动液压缸的一端铰接，制动块沿其长度方向的第二端靠近制动盘的侧面，在制动液压缸的驱动下夹紧制动盘，其中，制动块沿其长度方向的第一端和第二端之间的部分与制动架铰接。
如上，本发明提供的驱动机构主要由支撑架、电机和减速器组成，支撑架通过回转支撑件与起重机的机架连接，电机设于支撑架上，减速器设于支撑架内，且支撑架为减速器的壳体，减速器与电机连接，其中，电机能够将动力经由减速器传递至起重机的车轮。本发明提供的驱动机构采用无链传动形式，将支撑架、电机、制动部、减速器设为一体，整个装置既是轮胎吊的驱动机构同时也是轮胎吊行走支腿，不仅提高了驱动机构的效率，同时，省去了联轴器和链条，简化了结构，降低了故障率，也大大减小了驱动机构所占用的空间。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例并结合附图详细说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了现有技术中驱动机构应用布局结构图；
图2示意性示出了本发明的驱动机构整体结构布局图；
图3示意性示出了本发明的驱动机构图的俯视图；
图4示意性示出了本发明的驱动机构的右视局部剖切图；
图5示意性示出了本发明的驱动机构的后视图；
图6示意性示出了本发明的驱动机构的A-A剖切结构图；
图7示意性示出了本发明的驱动机构中制动部的结构图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、驱动机构；10、传动链；11、减速箱；2、支撑架；20、回转支撑件；21、安装毂；22、传动毂；23、连接套；24、法兰；3、电机；30、电机轴；4、减速器；40、输入轴；41、制动轴；42、锥齿轮；43、传动轴；44、减速传动齿轮；440、第一减速传动齿轮；441、第二减速传动齿轮；45、支撑轴；46、调节齿轮；47、输出轴；48、输出齿轮；5、车轮；50、轮毂；51、轮胎；6、制动部；60、制动架；61、制动盘；62、制动块；63、制动液压缸；7、机架；8、联轴器；9、制动器；B、支撑架的上端面；C、支撑架的侧端面；D、电机轴(输入轴)的轴线；E、制动轴的轴线。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1所示，传统轮胎吊行走机构的驱动机构基本是外置，设置在起重机的机架7上，主要是通过电机3、联轴器8、制动器9、减速箱11和传动链10，将动力传递到车轮5上。这种形式的传动，效率低、故障率高、结构繁复、且占据大量的空间。
参见图2所示，本发明的实施例提供了一种驱动机构1，应用于起重机，包括支撑架2、电机3和减速器4，支撑架2通过回转支撑件20与起重机的机架7连接，电机3设于支撑架2上，减速器4设于支撑架2内，且支撑架2为减速器4的壳体，减速器4与电机3连接，其中，电机3能够将动力经由减速器4传递至起重机的车轮5。
参见图2所示，在本实施例中，驱动机构1主要由支撑架2、电机3和减速器4组成，支撑架2通过回转支撑件20与起重机的机架7连接，电机3设于支撑架2上，减速器4设于支撑架2内，且支撑架2为减速器4的壳体，减速器4与电机3连接，其中，电机3能够将动力经由减速器4传递至起重机的车轮5。本实施例中的驱动机构1采用无链传动形式，将支撑架2、电机3、制动部6和减速器4设为一体，整个装置即是轮胎吊的驱动机构1同时也是轮胎吊行走支腿，不仅提高了驱动机构1的驱动效率，同时，省去了联轴器和传动链，简化了结构，降低了故障率，也大大减小了驱动机构1所占用的空间。
需要说明的是，参见图5并结合图2、图3所示，本实施例中的回转支撑件20为回转支承。回转支承是一种能够承受综合载荷的大型轴承，可以同时承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩。回转支承一般带有安装孔、内齿轮或外齿轮、润滑油孔和密封装置，因而设计结构紧凑，维护容易。在本实施例中，回转支撑件20固定设于支撑架2的上端面B，回转支撑件20的上部与起重机的机架7连接，实现支撑架2与机架7之间的连接。
参见图4并结合图6所示，在本发明中，电机3的电机轴30与减速器4的输入轴40之间的连接方式不受限制，只要能保证传动效率和结构紧凑即可。在本实施例中，电机3的电机轴30与减速器4的输入轴40之间采用插装连接，可以为电机3的电机轴30插装进减速器4的输入轴40，也可以为减速器4的输入轴40插装入电机3的电机轴30。为了便于电机3的安装和选择，本实施例采用电机轴30插装进减速器4的输入轴40的插装方式进行连接。
参见图3并结合图4、图6所示，在本发明中，电机轴30的轴线D垂直于支撑架2的上端面B。在本实施例中，电机3通过法兰24固定安装于支撑架2的上端面B，电机轴30的轴线D垂直于支撑架2的上端面B，减速器4的输入轴40通过一对轴承设于法兰24内，电机轴30从输入轴40的上方插装进输入轴40上的插装孔，实现输入轴40与电机轴30之间的插装连接。通过输入轴40与电机轴30的直接插装连接，省略了联轴器，提升了传动效率，结构紧凑。将电机3垂直设于支撑架2的上端面B，有利于电机3的拆装和维护。
进一步地，参见图4并结合图3、图6所示，在本发明中，支撑架2内设有制动轴41，输入轴40的轴线D与制动轴41的轴线E互相垂直，输入轴40通过锥齿轮42将动力传递至制动轴41，制动轴41能够对输入轴40制动。在本实施例中，制动轴41通过一对轴承设于支撑架2内，一端从支撑架2内伸出，与制动部6连接。制动轴41的轴线E垂直于输入轴40的轴线D，输入轴40和制动轴41之间通过一对锥齿轮42传递动力，其中，与制动部6连接的制动轴41可以制动输入轴40。
在运行过程中，电机3的电机轴30将动力传递到输入轴40上，输入轴40通过锥齿轮42将动力传递到制动轴41上，通过一对锥齿轮42实现了垂直布置的输入轴40和制动轴41之间的动力传递，使得结构更紧凑。同时，锥齿轮40还具有寿命长、高负荷承载力、降噪、减震、重量轻、成本低、易于成型、润滑性好等优点。将锥齿轮42应用于输入轴40和制动轴41之间，不仅可以提高传动效率，简化结构，还能降低故障率。另外，制动轴41与制动部6和输入轴40连接，可以实现及时制动，避免危险出现。
需要说明的是，电机安装于支撑架上的位置不受限制，只要能保证电机可靠的安装于支撑架上即可。参见图3中虚线并结合图4、图6所示，在本发明的另一实施例中，电机轴30的轴线D垂直于支撑架2的侧端面C。在另一实施例中，如图3中虚线所示并结合图4、图6，电机3通过法兰24或者电机壳体固定安装于支撑架2的侧端面C，电机轴30的轴线D垂直于支撑架2的侧端面C，减速器4的输入轴40一端通过轴承设于支撑架2内，电机轴30从输入轴40的另一端插装进输入轴40上的插装孔，实现输入轴40与电机轴30之间的插装连接。通过输入轴40与电机轴30的直接插装连接，省略了联轴器，提升了传动效率，结构紧凑。
参见图3中虚线并结合图4、图6所示，在本发明中，支撑架2内设有制动轴41，输入轴40的轴线D与制动轴41的轴线E互相平行，输入轴40能够将动力传递至制动轴41，制动轴41能够对输入轴40制动。在另一实施例中，制动轴41平行于输入轴40设置于支撑架2内，一端从支撑架2内伸出，与制动部6连接。输入轴40和制动轴41之间通过一对圆柱齿轮(图中未示)传递动力，其中，与制动部6连接的制动轴41可以制动输入轴40。在运行过程中，电机3的电机轴30将动力传递到输入轴40上，输入轴40通过圆柱齿轮将动力传递到制动轴41上，通过一对圆柱齿轮实现了平行布置的输入轴40和制动轴41之间的动力传递，使得结构更紧凑。在输入轴40和制动轴41之间使用圆柱齿轮传动，可以提高传动效率，简化结构。另外，制动轴41与制动部6和输入轴40连接，可以实现及时制动，避免危险出现。本实施例中的圆柱齿轮，可为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮中的任一种。
需要说明的是，参见图3并结合图4、图5所示，本发明的另一实施例中的侧端面C可以为支撑架2的前侧端面、后侧端面、左侧端面和右侧端面中的任一个，只要能保证电机3在固定设于支撑架2上的同时能够把动力输入进减速器4内即可。在本实施例和另一实施例中，支撑架2的整体形状为“7”字型结构，其中，支撑架2上部的垂直横截面和下部的水平横截面均为矩形。支撑架2的上端面B与侧端面C均垂直。在其他实施例中，支撑架2也可以为其他结构，只要能实现电机3、回转支撑件20等部件的安装即可。
进一步需要说明的是，本实施例中的制动轴41为减速器4的二级传动轴，用于接收输入轴40输入的动力，并将动力传递到下一级传动。在其他实施例中，制动轴41也可以为减速器4的其他传动轴，如三级传动轴、四级传动轴，只要能与制动部6连接后可以实现稳定可靠的制动即可。
参见图6所示，在本发明中，减速器4还包括至少一个减速传动齿轮44和至少一个传动轴43，制动轴41上设有第一减速传动齿轮440，每一传动轴43设有第二减速传动齿轮441，第一减速传动齿轮440与其中一个传动轴43上的第二减速传动齿轮441啮合。在本实施例中，减速器4还包括减速传动齿轮44和传动轴43，其中，减速传动齿轮44包括第一减速传动齿轮440和第二减速传动齿轮441，第一减速传动齿轮440设于制动轴41上，第二减速传动齿轮441设于传动轴43上。制动轴41将由输入轴40传递过来的动力通过第一减速传动齿轮440传递给第二减速传动齿轮441，实现制动轴41和传动轴43之间的动力传递。
需要说明的是，参见图6所示，本实施例中的传动轴43的数量至少为一个，每个传动轴43上均设有一对第二减速传动齿轮441，其中一个第二减速传动齿轮441用于承接上一级的动力，另一个第二减速传动齿轮441用于将动力输送到下一级传动，实现动力的传递和转速的减小。具体而言，在本实施例中，传动轴43为两个，相邻的传动轴43上的第二减速传动齿轮441相互啮合。当传动轴43的数量为两个时，各个传动轴43互相平行，传动轴的43两端通过轴承安装于支撑架2上，在本实施例中，轴承选用圆锥滚子轴承，还可以是其它类型的轴承，只要能够承受径向载荷和轴向载荷即可。相邻的传动轴43通过第二减速传动齿轮441实现动力传递和转速的减小，传动效率高，传动过程平稳，结构紧凑，故障率低。
参见图6所示，在本发明中，减速器4还包括支撑轴45，支撑轴45上设有调节齿轮46，调节齿轮46与第二减速传动齿轮441啮合。在本实施例中，减速器4还包括支撑轴45和调节齿轮46，支撑轴45两端固定设于支撑加2上，调节齿轮46通过轴承设于支撑轴45上。其中，与传动轴43靠近的支撑轴45上的调节齿轮46与第二减速传动齿轮441啮合，用于将动力从第二减速传动齿轮441传递到调节齿轮46，实现动力的传递。
参见图6所示，本实施例中的调节齿轮46的功能与齿轮传动中的惰轮的功能相同。从理论上说，惰轮是指在两个不互相接触的传动齿轮中间起传递作用的齿轮，同时跟这两个齿轮啮合，用来改变被动齿轮的转动方向，使之与主动齿轮相同，其作用只是改变转向并不能改变传动比。另外，随着惰轮数量的增多，可以实现传动方向的多次变化。
参见图5并结合图3、图6所示，在本实施例中，支撑架2的整体形状为“7”字型结构，其中，支撑架2上部的垂直横截面和下部的水平横截面均为矩形。支撑架2的上端面B与支撑架2的侧端面C均垂直，传动轴43均是沿着水平方向设于支撑架2的上部。为此，需要将动力的传递方向由水平方向变化成竖直方向，传递到设于支撑架2下端的车轮5上。本实施例中的调节齿轮46设于第二减速传动齿轮441和输出轴47上的输出齿轮48之间，能够可靠的将动力由水平方向传递到设于支撑架2下端的车轮5上，而且，传动效率高，传动过程平稳，结构紧凑，故障率低。
具体而言，参见图6所示，在本发明中，支撑轴45为两个，相邻的支撑轴45上的调节齿轮46相互啮合。在本实施例中，支撑轴45的数量为两个，两个支撑轴45沿着竖直方向平行设于支撑架2内，每个支撑轴45上设有一个调节齿轮46，相邻的支撑轴45上的调节齿轮46大小相同，相互啮合，通过调节齿轮46将动力传递到输出齿轮47上。竖直方向布置的两个调节齿轮46可以平稳的将动力传递到输出轴47上，而且效率高，结构紧凑。在其他实施例中，支撑轴45的数量不受限制，只要能够实现支撑轴45上的调节齿轮46改变动力传递方向即可。
参见图6并结合图4所示，在本发明中，减速器4的输出轴47上设有输出齿轮48，输出齿轮48与调节齿轮46啮合。在本实施例中，输出轴47上设有输出齿轮48，输出齿轮48与调节齿轮46啮合，将动力从调节齿轮46传递到输出轴47。本实施例中的输出轴47为低速轴，只传递扭矩，通过轴承设于支撑架2内。
参见图4并结合图6所示，在本发明中，支撑架2上固定设有安装毂21，安装毂21上可转动的设有传动毂22，减速器4的输出轴47的一端穿过安装毂21，通过连接套23与传动毂22连接，车轮5设于传动毂22上。在本实施例中，输出轴47一端通过轴承安装于支撑架2上，另一端通过轴承安装于安装毂21内，并从安装毂21内伸出，通过连接套23与设于安装毂21上的传动毂22连接。安装毂21通过连接件固定设于支撑架2上，传动毂22通过一对轴承可转动的设于安装毂21上，传动毂22与连接套23之间通过螺钉连接，连接套23与输出轴47的轴端固定连接。在运动过程中，输出轴47通过连接套23将扭矩传递给传动毂22，实现动力的可靠传递。同时，通过组合使用安装毂21、传动毂22和连接套23，可以传递较大的扭矩，传动过程可靠、平稳，结构紧凑，便于维护和更换，故障率低。
参见图4并结合图6所示，在本发明中，车轮5为轮胎式车轮，车轮5包括轮毂50和套装于轮毂50上的轮胎51，轮毂50通过连接件与传动毂22固定连接。在本实施例中，起重机为轮胎吊，轮胎吊的车轮5为轮胎式车轮，主要由轮毂50和轮胎51组成，轮胎51套装于轮毂50上，轮毂50通过连接件与传动毂22固定连接。其中，传动毂22、连接套23和安装毂21大部分均位于轮毂50内，同时，安装毂21不仅用于支撑输出轴47、安装传动毂22，实现了车轮5与支撑架2的连接，增强车轮5的支撑，同时也减少了车轮5与传动轴47之间的安装空间，结构紧凑。
参见图7并结合图3至图6所示，在本发明实施例提供的驱动机构1还包括制动部6，制动部6设于支撑架2上，制动轴41一端伸出支撑架2，与制动部6连接，制动部6用于制动制动轴41。在本实施例中，制动部6固定设于支撑架2上部，位于车轮5的前上方，充分利用了车轮5上方的空间，减小驱动机构1占用的空间，使得结构更紧凑。制动部6与制动轴41伸出支撑架2的一端连接，可以实现制动轴41稳定可靠地制动。
参见图7并结合图3至图6所示，在本发明中，制动部6为液压盘式制动器，制动部6包括制动架60、制动盘61、一对制动块62和一对制动液压缸63，制动架60固定设于支撑架2上，制动盘61套设于制动轴41伸出的一端，制动块62对称设于制动盘61的两侧，用于制动制动盘61，制动液压缸63沿其长度方向的一端与制动架60铰接，沿其长度方向的另一端与制动块62铰接，能够推动制动块62夹紧制动盘61。制动块62沿其长度方向的第一端与制动液压缸63的一端铰接，制动块62沿其长度方向的第二端靠近制动盘61的侧面，在制动液压缸63的驱动下夹紧制动盘61，其中，制动块62沿其长度方向的第一端和第二端之间的部分与制动架60铰接。本实施例中的制动部6为液压盘式制动器，具有散热快、重量轻、构造简单、调整方便等优点。同时，液压盘式制动器在高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭。
具体的，参见图7并结合图3至图6所示，在制动过程中，一对制动液压缸63同时伸长，推动制动块62绕着与制动架60的铰接处转动，使得靠近制动盘61两侧的制动块62的端部夹紧制动盘61，进而使得制动轴41无法转动，实现了制动。当制动液压缸63同时收缩时，夹紧制动盘61的制动块62绕着与制动架60的铰接处沿着制动过程相反的转动方向转动，使得夹紧制动盘61的制动块62的端部离开制动盘61，解除对制动盘61的制动。
如上，应用于本发明的技术方案，本发明提供的驱动机构1主要由支撑架2、电机3和减速器4组成，支撑架2通过回转支撑件20与起重机的机架7连接，电机3设于支撑架2上，减速器4设于支撑架2内，且以支撑架2为减速器壳体，减速器4与电机3连接，其中，电机3能够将动力经由减速器4传递至起重机的车轮5。本发明提供的驱动机构1采用无链传动形式，将电机3、制动部6、减速器4设为一体，整个装置既是轮胎吊的驱动机构1同时也是轮胎吊行走支腿，不仅提高了驱动机构1的效率，同时，省去了联轴器和链条，简化了结构，降低了故障率，也大大减小了轮胎吊驱动机构1所占用的空间。
综上所述，本发明提供的上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。