小制动力矩电磁插销式防坠落单支座驱动装置及起升机构制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及小制动力矩电磁插销式防坠落单支座驱动装置及起升机构。该驱动装置，从减速器动力输入轴通过增速新增一根制动器安装轴，制动器底座固接在减速器外壳上；在减速器输出轴一侧的外壳上设置能锚定输出轴上大齿轮转动自由度的防坠落插销，该装置能增强起吊的危险货物悬空停留的安全性；电动机轴与减速器高速轴为同轴或轴套固接，电动机底座和减速器外壳刚性固接，集成后仅有减速器单支座和外界连接。与现有技术相比，制动力矩可大幅减小，制动器外形尺寸变小，单支座一体化可避免底座受力变形破坏驱动装置组件的装配精度，传动更顺畅，去掉电动机轴上的联轴器后转动惯量变小，利于机构的启制动和起重机的减重降耗。

Small brake torque electromagnetic bolt anti falling single seat driving device and lifting mechanism

The utility model relates to a small brake torque, an electromagnetic bolt anti falling single seat driving device and a lifting mechanism. The driving device, the power input shaft of reducer through a new growth brake installation shaft, brake base is fixedly connected with the reducer shell; it can be anchored on the output shaft gear to rotate anti falling bolt degrees of freedom is set in the side of the output shaft of the reducer casing, the device can enhance the safety of dangerous goods. The vacant residence; the motor shaft and the reducer high speed shaft is coaxial or sleeve is fixedly connected with the base and the motor reducer shell is fixedly connected with a rigid, integrated reducer only single prop and the outside world. Compared with the prior art, the braking torque can be greatly reduced, the brake size becomes small, single support integration can avoid the deformation and failure of the assembly precision drive components of the base force, driving more smoothly, remove the coupling shaft after the moment of inertia of small, to start and brake mechanism of the crane and the weight reduction.

【技术实现步骤摘要】
小制动力矩电磁插销式防坠落单支座驱动装置及起升机构
本技术涉及一种小制动力矩电磁插销式防坠落单支座驱动装置及起升机构，可以应用在各种不同类型的起升机构及起重机上，具有广泛的适用性。
技术介绍
起重机及一些起升机构中需要制动器、电动机、减速器等形成驱动装置，而以往的驱动装置布局较为分散，装配精度在起重机小车架受载变形后易被破坏，制动可靠性下降，这就需要配备一种更加可靠的驱动装置。小制动力矩防坠落单支座驱动装置是指将小力矩制动器、新式减速器和电动机集成在一起，改变其原来分散的布局。同时，增加一种防坠落装置，防止制动器失效引发坠落事故，从而提高整个起升机构的可靠性。现有的起重机起升机构的驱动装置主要是电动机通过联轴器、浮动轴、联轴器与减速器相连，减速器输出轴上装有卷筒，卷筒经过导向滑轮或者直接牵引起重钢丝绳滑轮吊钩组，制动器装在电动机驱动的动力轴上。这类驱动在起重机起吊额定起重量时，由于起升机构支撑平台会发生较大变形，由于电动机、制动器和减速器之间装配精度，引发高速轴部件的转动振动。以往制动器、电动机和减速器为同轴线分散连接的安装方式，经多次吊装、起升机构支撑车架频繁受载后，容易发生疲劳累积的永久变形，破坏了初始装配关系，会造成驱动装置各部件的损伤，降低其使用寿命和起升机构使用安全性。此外，由于一些起重机长时间的使用，某些部件容易发生失效，比如，当重物悬空离地停止后保持在某高度位置时，高速传动链上的制动器等突然发生故障失效，引起吊重突然坠落，那样后果是十分严重的。合理的驱动装置布置形式可以提高与保持装配精度，也能够使其结构更加紧凑，便于维修，同时也可以降低起升机构的自重。合理的防坠落装置，可以提高起重机作业安全性，增加可靠度。综上所述，现有的起重机起升机构的驱动装置，不但结构复杂，而且破坏装配精度，降低使用寿命。现有的起重机起升机构的驱动装置还缺乏多重防坠落保护，当驱动轴上的制动器失效时，再考虑低速轴安全制动器失灵后就很难保证作业的安全性，从而导致可靠性不高，也隐藏着很大的安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种小制动力矩电磁插销式防坠落单支座的驱动装置，以解决起重机机构布置不够紧凑和工作时受载变形导致整个驱动装置装配精度破坏的问题。由于起重机长时间的使用，某些部件容易失效，比如起重机的制动器突然失效，这是十分危险的。因此，设计一种低速轴防坠落装置是十分必要的。同时，本技术的目的还在于提供一种对应的新的起升机构，使起重机更节能降耗。为实现上述目的，本技术的小制动力矩电磁插销式防坠落单支座驱动装置方案如下。一种小制动力矩电磁插销式防坠落单支座的驱动装置，包括小力矩制动器(2)，新式减速器(1)，电动机(3)及防坠落装置。所述减速器的动力输入轴(14)通过增速新增一根制动器安装轴(13)，并将小力矩制动器(2)安装在该轴上，制动器底座(21)固接在减速器外壳上；所述电动机(3)的轴和减速器(1)的高速轴为同轴或轴套固接，电动机(3)直接通过法兰盘(17)与新式减速器(1)的对接法兰固接在一起，小制动力矩制动器、电动机和新式减速器三者集成后仅有减速器的支座和外界固定安装；即新式减速器(1)、小力矩制动器(2)和电动机(3)三者集成为一个整体，对外只有减速器(1)的安装底座、即单支座，减速器的支座可以是卧式、立式或三支点式等。单支座的设计方式具体有两个明显优点：首先避免了起升机构吊重时车架变形对整个驱动装置装配关系的破坏，使传动更加顺畅，能提高传动系统的寿命，增强了可靠性，便于起重机的整体组装；其次，占据空间变小，省去了电动机和减速器间的联轴器和浮动轴，节省了布置空间。通过驱动装置转动惯量的合理计算分析，可知将制动器安装轴(13)上的齿轮(16)的转动惯量折算到电动机轴上，其与减速器动力输入轴(14)上新增的齿轮(15)的转动惯量之和小于传统布置方式的齿轮联轴器的转动惯量，由此可见，这种设计方式更有利于电动机的启动，使起动力矩下降，延长电动机的寿命。小制动力矩是指，在减速器由动力输入轴(14)向外拓展一根转速更快的新轴(13)，将制动器(2)安装在该轴上，与传统方案相比，转速增大，制动力矩减小，选用的制动器型号和外形尺寸变小，节省了布置空间，使结构更加紧凑。防坠落装置是指，所述减速器输出轴的大齿轮(11)轮辐上开若干个弧形孔，在减速器低速轴大齿轮一侧的壳体上设置圆孔支承板(19)，在减速器外壳上开孔，该孔与圆孔支承板(19)上的孔同轴线，并在减速器外壳开孔位置安装两个与大齿轮轮辐上圆弧孔相配合的可动插销，两个插销(41)的夹角要大于齿轮(11)上相连两个弧形孔的隔断的夹角，同时小于任意一个圆弧孔的转轴轴心圆心角。当起升机构起吊重物在空中悬空停留时，操纵电磁阀的电源按键断电，插销(41)靠受压弹簧贯穿插入齿轮(11)的弧形孔和圆孔支承板(19)内，构成了简支的防坠落装置；当吊重需要上下移动时，先按电磁阀(4)通电按钮，电磁阀(4)驱动插销(41)脱离大齿轮轮辐圆弧孔，连带接通电动机锁闭开关(42)，电动机启动，吊重可以正常升降。防坠落装置设置了能锚定大齿轮转动自由度的防坠落插销，能够提高起吊货物悬空停留的安全性，因此该装置的应用对起重机安全作业是十分重要的。例如：铸造起重机起吊钢水包保持在某一高度时，如果中高速轴上元件失效，后果十分严重，防坠落装置在这种情况下，可以降低事故发生的概率。为说明本技术的驱动装置的小制动力矩、转动惯量有所减小、利于电动机启动的优点，进行以下有效的保守估算分析。传统起升机构，制动器设置在电动机轴上，机构制动需要的单台制动器的制动力矩Mzha为：式中，Pj为驱动机构电动机额定功率(kW)，nN为驱动电动机额定转速(r/min)，mz为同轴布置的制动器数量，Kz为制动安全系数。本技术中，如果新的制动器轴到电动机轴的传动比为iz，一般情况可以保证iz≥2，从减速器的动力输入轴通过增速新增一根制动器安装轴，制动器安装在此轴上，当制动器数量不变时，机构制动需要的单台制动器的制动力矩下降为：再用一些实例保守估算转动惯量的下降情况。以20t桥式起重机为例，进行具体数据计算说明。根据20t桥式起重机，已知该传统驱动方案的起升机构的驱动装置采用的是YZR250M1-8型号的电动机和ZQ650型号的减速器，采用的是两个CL3型齿轮联轴器。由于本技术的制动轮大幅减小，其转动惯量折算后不会增加，这里不予考虑。所用电动机转速为720r/min，功率为30kw；所用减速器的中心距a＝650mm，a1＝250mm，a2＝400mm，设减速器齿轮材料均为40cr，密度为7.9g/cm3；单个CL3型联轴器的转动惯量为Jd1＝0.13kg·m2。传统驱动方案电动机轴联轴器转动惯量为：Jd＝0.13×2＝0.26kg·m2。根据上述情况，保守偏大估计新增的一对齿轮具体参数如下：齿轮(15)模数为2.5，齿数为100，厚度为66mm，分度圆直径为d1＝260mm；齿轮(15)的质量m1＝23.61kg和转动惯量Jz1＝0.109kg·m2；齿轮(16)模数为2.5，齿数为25，厚度为66mm，分度圆直径为d2＝66mm；齿轮(16)的质量m2＝1.78kg和转动惯量Jz2＝1.9×1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小制动力矩电磁插销式防坠落单支座驱动装置，包括小力矩制动器、新式减速器和电动机，其特征在于，所述减速器从动力输入轴通过增速新增一根制动器安装轴，并将小力矩制动器安装在该新轴上，制动器底座固接在减速器外壳上；所述减速器输出轴的大齿轮轮辐上开若干个弧形孔，在减速器低速轴大齿轮一侧的外壳上设置与大齿轮轮辐上圆弧孔相配合的电动插销，确保吊重悬空停留时，插销插进弧形孔内，构成可操纵的插销式锚定防坠落装置；所述减速器的动力输入轴和电动机轴为同轴或轴套固接，电动机底座也刚性固接在减速器外壳上，小制动力矩制动器、电动机和新式减速器三者集成后仅有减速器的支座和外界固定安装。

【技术特征摘要】
1.一种小制动力矩电磁插销式防坠落单支座驱动装置，包括小力矩制动器、新式减速器和电动机，其特征在于，所述减速器从动力输入轴通过增速新增一根制动器安装轴，并将小力矩制动器安装在该新轴上，制动器底座固接在减速器外壳上；所述减速器输出轴的大齿轮轮辐上开若干个弧形孔，在减速器低速轴大齿轮一侧的外壳上设置与大齿轮轮辐上圆弧孔相配合的电动插销，确保吊重悬空停留时，插销插进弧形孔内，构成可操纵的插销式锚定防坠落装置；所述减速器的动力输入轴和电动机轴为同轴或轴套固接，电动机底座也刚性固接在减速器外壳上，小制动力矩制动器、电动机和新式减速器三者集成后仅有减速器的支座和外界固定安装。2.根据权利要求1所述的一种小制动力矩电磁插销式防坠落单支座驱动装置，其特征在于，所述减速器从动力输入轴通过增速新增一根制动器安装轴，一个或两个任意类型的小力矩制动器安装在该轴上。3.根据权利要求1所述的一种小制动力矩电磁插销式防坠落单支座驱动装置，其特征在于，在减速器靠近低速大齿轮轴的外壳上设置与大齿轮轮辐上的弧形孔配合的可伸缩电动插销，确保吊重悬空停留时，插销插进弧形孔内，构成可操纵的插销式锚定防坠落装置，连带设置电动机锁闭开关，防止插销锚定时电动机通电启动。4.根据权利要求1所述的一种小制动力矩电磁插销式防坠落单支座驱动装置，其特征在于，电动机轴和减速器的动力输入轴为同轴或轴套固接；减速器动力输入轴为圆柱齿轮或圆锥齿轮时，电动机底座固接在减速...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦义校，冯硕，王燕鹏，任嘉新，芦明阳，李启宇，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：新型
国别省市：山西,14