一種新型門式起重設備與方法與流程

2023-06-02 01:19:26 2

本發明屬於起重機領域，尤其涉及一種新型門式起重設備與方法。

背景技術：

門式起重機是橋式起重機的一種變形，又叫龍門吊。主要用於室外的貨場、料場貨、散貨的裝卸作業。它的金屬結構像門形框架，承載主梁下安裝兩條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主梁兩端可以具有外伸懸臂梁。門式起重機具有場地利用率高、作業範圍大、適應面廣、通用性強等特點，在港口貨場得到廣泛使用；起重機在提升重物的過程中如果設備出現故障，其重物可能會急速下降，造成危險。

技術實現要素：

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種新型門式起重設備與方法，能在重物超速下降過程中起到制動作用。

技術方案：為實現上述目的，本發明的一種新型門式起重設備，包括主梁、支撐腿、滑臺、滑臺軌、絲杆、絲杆滑塊、起重單元絲杆座和絲杆電機；所述主梁兩端水平固定架設兩豎直設的支撐腿上端；兩所述滑臺軌前後並列設置在主梁下方，滑臺軌長度方向與主梁長度方向平行，滑臺軌兩端固定連接兩所述支撐腿內側；所述滑臺底部兩側分別滑動架設在兩滑臺軌上；所述絲杆滑塊側壁設置有螺紋通孔，絲杆滑塊底部固定設置在滑臺頂部；所述絲杆通過絲杆座水平設在滑臺上方，其絲杆長度方向與滑臺軌長度方向平行，絲杆末端連接絲杆電機；其中絲杆滑塊上的螺紋通孔套設在絲杆上；絲杆電機可驅動絲杆旋轉，並帶動絲杆滑塊沿絲杆左右位移；所述重物提升單元設置在滑臺上；其重物平臺通過懸掛繩懸掛在起重單元下方。

進一步的，還包括地面導軌和支撐腿滑塊；兩所述支撐腿滑塊分別設置在支撐腿下端；兩所述所述地面導軌並列設置在地面，且地面導軌長度方向與主梁長度方向垂直；其支撐腿滑塊分別滑動設置在兩條地面導軌上；驅動裝置可驅動兩支撐腿滑塊沿地面導軌前後位移。

進一步的，所述支撐腿側壁鏤空成矩形框，沿矩形框內的長度方向上陣列設置若干所述x形桁架板。

進一步的，所述滑臺的底部沿滑臺軌垂直方向設置矩形狀懸掛槽，其懸掛槽兩端延伸至滑臺兩側端面，其重物提升單元設置在懸掛槽內。

進一步的，所述重物提升單元包括第一繩輪、第二繩輪、第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第一傳動軸、第二傳動軸、懸掛繩和第一傳動軸電機；所述第一傳動軸和第二傳動軸在懸掛槽中左右並列設置，且第一傳動軸和第二傳動軸的長度方向與滑臺軌長度方向平行；所述第一傳動軸的旋轉輸入端與第一傳動軸電機的旋轉輸出端連接；所述第一繩輪和第一傳動齒輪同軸心間距固定設置在第一傳動軸上；所述第二繩輪和第二傳動軸同軸心間距固定設置在第二傳動軸上；其中第一傳動齒輪和第二傳動齒輪嚙合；兩所述懸掛繩的上端分別繞設在第一繩輪和第二繩輪上，其中第一繩輪和第二繩輪的懸掛繩繞設方向相反，兩懸掛繩的下端共同連接重物平臺；第一傳動軸電機驅動兩嚙合齒輪和兩繩輪旋轉，並帶動懸掛繩和重物平臺上下位移。

進一步的，所述第一傳動齒輪和第二傳動齒輪為分度圓相同的基數齒齒輪；其第一傳動齒輪和第二傳動齒輪的內部同軸心設置柱形空腔，柱形空腔中部設置支撐柱，其支撐柱連接柱形空腔兩側，柱形空腔內還設置有條形鈑金，其條形鈑金經過齒輪圓心，並將柱形空腔分隔成左腔和右腔，左腔的左側設置左擋臺，右腔的右側設置右擋臺，右擋臺的臺面與左擋臺的臺面相對設置，且與條形鈑金所在面平行，右擋臺的臺面垂直設置有右制動孔，左擋臺的臺面垂直設置有左制動孔，右制動孔和左制動孔的延伸線共線且經過圓心，右制動孔和左制動孔的孔輪廓為互為全等的條矩形，其條矩形長度方向與軸線平行，且條矩形的長小於第一傳動齒輪和第二傳動齒輪的的齒寬，右制動孔貫穿至制動齒的齒頂中部，左制動孔貫穿至制動齒對側的齒槽中部；支撐柱的圓柱壁上設置有圓形通孔，其圓形通孔軸線與右制動孔和左制動孔的延伸線共線；

還包括制動彈簧和制動杆；所述制動杆的中部穿設入支撐柱的圓柱壁上的圓形通孔，制動杆左端固定設置有左插片，左插片滑動插入至左制動孔中，左插片的末端接觸第一傳動齒輪/第二傳動齒輪的齒根圓，左插片的根部垂直設置有圓形擋片，圓形擋片的左端接觸左擋臺臺面，所述制動彈簧套設在制動杆上，且制動彈簧成壓縮狀態，並且制動彈簧位於圓形擋片和支撐柱之間；制動杆右端固定設置有右插片，右插片滑動插入至右制動孔中，右插片的末端位於第一傳動齒輪/第二傳動齒輪的齒頂圓內側；右插片根部設置有離心柱，離心柱右端面與右擋臺臺面間距設置，其中離心柱右端面與右擋臺臺面之間的間距小於左插片長度，右插片的末端與制動齒的齒頂之間的距離小於離心柱右端面與右擋臺臺面之間的間距；

其中，第一傳動齒輪的制動杆和第二傳動齒輪的制動杆同向對齊裝配，且第一傳動齒輪的右制動孔與第二傳動齒輪的左制動孔對應設置。

進一步的，所述第一傳動齒輪的左制動孔的齒槽處順向兩節齒為兩中部開口的缺口齒，其缺口齒的缺口槽寬大於左制動孔的條矩形孔輪廓長度；缺口齒的缺口槽底與第一傳動齒輪的齒底圓重合；所述第一傳動齒輪和第二傳動齒輪的缺口齒分布相互鏡像對稱。

進一步的，所述右插片的末端的長邊稜角處設置圓角。

進一步的，一種新型門式起重設備的提升和制動方法，如下：

重物提升方法：第一傳動軸電機驅動兩嚙合齒輪和兩繩輪旋轉，兩繩輪分別同步向上繞設兩根懸掛繩，並使重物平臺向上位移；

制動方法：當懸掛的重物平臺因設備故障超速下降時，第一傳動齒輪和第二傳動齒輪上的離心柱在離心力的作用下克服制動彈簧彈力，兩離心柱做離心運動，並帶動右插片做離心運動，使兩右插片末端伸出制動齒的齒頂，當第一傳動齒輪上的制動齒旋轉至即將嚙合狀態時，第一傳動齒輪上的右插片末端頂住第二傳動齒輪上的缺口齒的缺口槽底，隨之第一傳動齒輪上的右插片末端沿第二傳動齒輪上的缺口槽底滑動，當第一傳動齒輪上的制動齒旋轉至完全嚙合狀態時，第一傳動齒輪上的右插片與第二傳動齒輪上的左制動孔對齊，第一傳動齒輪上的右插片插入至第二傳動齒輪上的左制動孔中，實現齒輪緊急制動；緊急制動後由於離心力瞬間消失，第一傳動齒輪上的右插片在制動彈簧的作用下快速縮回，解除制動狀態。

有益效果：本發明的結構簡單，巧妙，充分利用了離心力制動，使制動全過程純機械化，具有可靠性高，制動迅速等優良屬性。

附圖說明

附圖1為本發明的整體第一視圖；

附圖2為本發明的整體第二視圖；

附圖3為本發明的整體第三視圖；

附圖4為重物提升單元結構示意圖；

附圖5為兩傳動齒輪組內部結構示意圖；

附圖6為兩傳動齒輪組嚙合第一視圖；

附圖7為兩傳動齒輪組嚙合第二視圖；

附圖8為重物不超速時制動齒完全嚙合局部結構示意圖；

附圖9為重物超速時制動齒即將完全嚙合時的局部結構示意圖；

附圖10為重物超速時制動齒完全嚙合局部結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。

如附圖1至3所示，一種新型門式起重設備，包括主梁2、支撐腿4、滑臺1、滑臺軌12、絲杆42、絲杆滑塊8、起重單元14絲杆座44和絲杆電機11；所述主梁2兩端水平固定架設兩豎直設的支撐腿4上端；兩所述滑臺軌12前後並列設置在主梁2下方，滑臺軌12長度方向與主梁2長度方向平行，滑臺軌12兩端固定連接兩所述支撐腿4內側；所述滑臺1底部兩側分別滑動架設在兩滑臺軌12上；所述絲杆滑塊8側壁設置有螺紋通孔，絲杆滑塊8底部固定設置在滑臺1頂部；所述絲杆42通過絲杆座44水平設在滑臺1上方，其絲杆42長度方向與滑臺軌12長度方向平行，絲杆42末端連接絲杆電機11；其中絲杆滑塊8上的螺紋通孔套設在絲杆42上；絲杆電機11可驅動絲杆42旋轉，並帶動絲杆滑塊8沿絲杆42左右位移；所述重物提升單元14設置在滑臺1上；其重物平臺6通過懸掛繩13懸掛在起重單元14下方。

還包括地面導軌7和支撐腿滑塊5；兩所述支撐腿滑塊5分別設置在支撐腿4下端；兩所述所述地面導軌7並列設置在地面，且地面導軌7長度方向與主梁2長度方向垂直；其支撐腿滑塊5分別滑動設置在兩條地面導軌7上；驅動裝置可驅動兩支撐腿滑塊5沿地面導軌7前後位移。

如圖3所示，所述支撐腿4側壁鏤空成矩形框9，沿矩形框9內的長度方向上陣列設置若干所述x形桁架板10，提高了支撐腿4機械強度。

如圖2所示，所述滑臺1的底部沿滑臺軌12垂直方向設置矩形狀懸掛槽40，其懸掛槽40兩端延伸至滑臺1兩側端面，其重物提升單元14設置在懸掛槽40內。

如圖4所示，重物提升單元14包括第一繩輪15、第二繩輪16、第一傳動齒輪17、第二傳動齒輪18、第一傳動軸28、第二傳動軸19、懸掛繩13和第一傳動軸電機；所述第一傳動軸28和第二傳動軸19在懸掛槽40中左右並列設置，且第一傳動軸28和第二傳動軸19的長度方向與滑臺軌12長度方向平行；所述第一傳動軸28的旋轉輸入端與第一傳動軸電機的旋轉輸出端連接；所述第一繩輪15和第一傳動齒輪17同軸心間距固定設置在第一傳動軸28上；所述第二繩輪16和第二傳動軸19同軸心間距固定設置在第二傳動軸19上；其中第一傳動齒輪17和第二傳動齒輪18嚙合；兩所述懸掛繩13的上端分別繞設在第一繩輪15和第二繩輪16上，其中第一繩輪15和第二繩輪16的懸掛繩13繞設方向相反，兩懸掛繩13的下端共同連接重物平臺6；第一傳動軸電機驅動兩嚙合齒輪和兩繩輪旋轉，並帶動懸掛繩13和重物平臺6上下位移。

如圖5至10所示，第一傳動齒輪17和第二傳動齒輪18為分度圓相同的基數齒齒輪；其第一傳動齒輪17和第二傳動齒輪18的內部同軸心設置柱形空腔46，柱形空腔46中部設置支撐柱47，其支撐柱47連接柱形空腔46兩側，柱形空腔46內還設置有條形鈑金23，其條形鈑金23經過齒輪圓心，並將柱形空腔46分隔成左腔461和右腔462，左腔461的左側設置左擋臺21，右腔462的右側設置右擋臺22，右擋臺22的臺面與左擋臺21的臺面相對設置，且與條形鈑金23所在面平行，右擋臺22的臺面垂直設置有右制動孔34，左擋臺21的臺面垂直設置有左制動孔32，右制動孔34和左制動孔32的延伸線共線且經過圓心，右制動孔34和左制動孔32的孔輪廓為互為全等的條矩形，其條矩形長度方向與軸線平行，且條矩形的長小於第一傳動齒輪17和第二傳動齒輪18的的齒寬，右制動孔34貫穿至制動齒38的齒頂中部，左制動孔32貫穿至制動齒38對側的齒槽中部；支撐柱47的圓柱壁上設置有圓形通孔，其圓形通孔軸線與右制動孔34和左制動孔32的延伸線共線；本實施例中，第一傳動齒輪17和第二傳動齒輪18內部結構相同。

還包括制動彈簧20和制動杆48；所述制動杆48的中部穿設入支撐柱47的圓柱壁上的圓形通孔，制動杆48左端固定設置有左插片31，左插片31滑動插入至左制動孔32中，左插片31的末端接觸第一傳動齒輪17/第二傳動齒輪18的齒根圓，左插片31的根部垂直設置有圓形擋片33，圓形擋片33的左端接觸左擋臺21臺面，所述制動彈簧20套設在制動杆48上，為了保持兩齒輪的一定的允許轉速，制動彈簧20成壓縮狀態，並且制動彈簧20位於圓形擋片33和支撐柱47之間；制動杆48右端固定設置有右插片26，右插片26滑動插入至右制動孔34中，右插片26的末端位於第一傳動齒輪17/第二傳動齒輪18的齒頂圓內側，同樣是為了保持兩齒輪的一定的允許轉速；右插片26根部設置有離心柱25，離心柱25右端面與右擋臺22臺面間距設置，預留離心運動空間，為了防止左插片31完全滑出左制動孔32，其中離心柱25右端面與右擋臺22臺面之間的間距小於左插片31長度，右插片26的末端與制動齒38的齒頂之間的距離小於離心柱25右端面與右擋臺22臺面之間的間距，使離心運動能讓右插片26的末端伸出制動齒38的齒頂。

其中，第一傳動齒輪17的制動杆48和第二傳動齒輪18的制動杆48同向對齊裝配，且第一傳動齒輪17的右制動孔34與第二傳動齒輪18的左制動孔32對應設置。

第一傳動齒輪17的左制動孔32的齒槽處順向兩節齒為兩中部開口的缺口齒24，其缺口齒24的缺口槽寬大於左制動孔32的條矩形孔輪廓長度；缺口齒24的缺口槽底35與第一傳動齒輪17的齒底圓重合；所述第一傳動齒輪17和第二傳動齒輪18的缺口齒24分布相互鏡像對稱，缺口齒24的作用是為了防止制動齒38即將完全嚙合時，由於離心力作用下右插片26伸出後會與對應齒槽相鄰的齒根處幹涉。

其中右插片26的末端的長邊稜角處設置圓角，為了降低制動齒38在即將完全嚙合時過程中，第一傳動齒輪17上的右插片26末端沿第二傳動齒輪18上的缺口槽底35滑動的強度。

如圖1至10所示，一種新型門式起重設備的提升和制動方法，其特徵在於：

重物提升方法：第一傳動軸電機驅動兩嚙合齒輪和兩繩輪旋轉，兩繩輪分別同步向上繞設兩根懸掛繩13，並使重物平臺6向上位移；

制動方法：當懸掛的重物平臺6因設備故障超速下降時，第一傳動齒輪17和第二傳動齒輪18上的離心柱25在離心力的作用下克服制動彈簧20彈力，兩離心柱25做離心運動，並帶動右插片26做離心運動，使兩右插片26末端伸出制動齒38的齒頂，當第一傳動齒輪17上的制動齒38旋轉至即將嚙合狀態時，第一傳動齒輪17上的右插片26末端頂住第二傳動齒輪18上的缺口齒24的缺口槽底35，隨之第一傳動齒輪17上的右插片26末端沿第二傳動齒輪18上的缺口槽底35滑動，當第一傳動齒輪17上的制動齒38旋轉至完全嚙合狀態時，第一傳動齒輪17上的右插片26與第二傳動齒輪18上的左制動孔32對齊，第一傳動齒輪17上的右插片26插入至第二傳動齒輪18上的左制動孔32中，實現齒輪緊急制動；緊急制動後由於離心力瞬間消失，第一傳動齒輪17上的右插片26在制動彈簧20的作用下快速縮回，解除制動狀態。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。