塔機主起升機構及其安裝方法、塔機的製作方法

2024-02-08 19:35:15

專利名稱：塔機主起升機構及其安裝方法、塔機的製作方法
技術領域：
本發明涉及起重機械領域，具體而言，涉及一種塔機主起升機構及其安裝方法、塔機。
背景技術：
塔機的起升機構，其減速機輸出軸既要承受由吊重鋼絲繩引起的較大的扭矩，還需承受由吊重質量引起的垂直作用於其輸出軸端的彎力。塔機的起重量越大，這一彎力也越大。大型塔機起升減速機輸出軸的彎扭組合的受載工況及起升機構的頻繁正反轉，極易引起減速機機殼及輸出端軸承、油封的損壞，輕則引起減速機漏油、異響，重則引起減速機損壞。進而引發塔機安全事故。如圖1和圖2所示，現有的方案為:電機50』、制動輪聯軸器60』及減速機40』安裝在主梁30』上，主梁30』以焊接的方式固定在起升機構的底架10』上。捲筒20』的一端套裝在減速機40』的輸出實心軸21』上，另一端用軸承座11』固定在底架10』上。由於減速機輸出軸承受由起升載荷引起的彎扭組合的複合應力，而減速機輸出實心軸是一種懸臂式結構，作用在減速機輸出軸軸端的、由起升鋼絲繩傳過來的過大拉力，極易引起減速機機殼及輸出端軸承、油封的損壞。

發明內容
本發明旨在提供一種塔機主起升機構及其安裝方法、塔機，能夠降低減速機輸出軸所受到的複合應力，有效保護減速機機殼及減速機輸出端軸承、油封。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種塔機主起升機構，包括:底架組件和主梁組件，底架組件包括:底架，底架上包括兩個相對設置的支撐座；和捲筒，設置在底架上並位於兩個支撐座之間，捲筒包括轉動主軸，轉動主軸可轉動地架設在支撐座上；主梁組件包括:主梁，與底架固定連接；減速機，設置在主梁上，減速機的輸出端與轉動主軸驅動連接；和電機，設置在主梁上，其輸出端與減速機的輸入端驅動連接。進一步地，減速機的輸出端設置有空心輸出軸，空心輸出軸套設在轉動主軸上。進一步地，主梁可拆卸地連接在底架上。進一步地，主梁上設置有第一連接座和與第一連接座之間通過銷軸連接的第二連接座，主梁通過第二連接座固定連接在底架上，銷軸的中心軸線平行於轉動主軸的中心軸線。進一步地，主梁組件的重垂線與銷軸的中心軸線相交。根據本發明的另一方面，提供了一種塔機主起升機構的安裝方法，包括:將捲筒的轉動主軸的兩端分別設置在兩個支撐座上，並將支撐座安裝在底架上；將主梁上的減速機的輸出端驅動連接在轉動主軸的輸入端上；將主梁固定連接在底架上。進一步地，將主梁固定連接在底架上的步驟包括:將減速機的輸出端的空心輸出軸套設在轉動主軸上；將第一連接座固定連接在主梁上，然後將第一連接座固定連接在底架上。進一步地，將主梁固定連接在底架上的步驟包括:將第一連接座固定連接在主梁上；將第二連接座固定連接在第一連接座上；將第二連接座固定連接在底架上。進一步地，將第一連接座固定連接在主梁上的步驟包括，使主梁組件的重垂線與第一連接座上的螺栓孔或者銷軸孔的中心軸線相交。根據本發明的再一方面，提供了一種塔機，包括塔機主起升機構，該塔機主起升機構為上述的塔機主起升機構。應用本發明的技術方案，在底架上設置有兩個相對的支撐座，捲筒上的轉動主軸兩端支撐在兩個支撐座上減速機的輸出端與轉動主軸驅動連接，在主起升機構工作時，由起升載荷引起的鋼絲繩拉力以及捲筒的自身重力均由兩個支撐座承受，因此捲筒的受力明確，能夠有效降低轉動主軸作用在減速器的輸出端的複合作用力，降低主起升機構工作過程中對減速機機殼及其輸出端軸承、油封的損壞，保證減速機的安全穩定運行。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:圖1示出了現有技術中的塔機主起升機構的結構示意圖；圖2示出了根據圖1的實施例的塔機主起升機構的俯視圖；圖3示出了根據本發明的第一實施例的塔機主起升機構的結構示意圖；圖4示出了根據圖3的實施例的塔機主起升機構的俯視圖；圖5示出了根據圖3的實施例的塔機主起升機構的轉動主軸的受力結構示意圖；圖6示出了根據本發明的第二實施例的塔機主起升機構的分解結構示意圖；圖7示出了根據本發明的第二實施例的塔機主起升機構的主梁組件的第一種結構示意圖；圖8示出了根據本發明的第二實施例的塔機主起升機構的主梁組件的第二種結構示意圖；以及圖9示出了根據本發明的第二實施例的塔機主起升機構的主梁組件的第三種結構示意圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。如圖3和圖4所示,根據本發明的第一實施例,塔機主起升機構包括主梁組件和底架組件，其中主梁組件固定連接在底架組件上。底架組件包括底架10和捲筒20，主梁組件包括主梁30、設置在主梁30上的減速機40和電機50，主梁組件通過主梁30與底架組件的底架10之間相連接。主梁30可以固定設置在底架10上，其固定連接的方式例如為焊接。主梁組件還可以包括設置在電機50的輸出端的制動輪聯軸器60。底架10上固定設置有兩個支撐座11，兩個支撐座11相對設置，且兩個支撐座11上對應設置有主軸安裝孔。優選地，兩個支撐座11均為軸承座，以儘量減小與捲筒20的轉動主軸21的轉動摩擦，延長轉動主軸21的使用壽命。捲筒20設置在底架10上，並位於兩個支撐座11之間，且捲筒20通過其轉動主軸21可轉動地架設在兩個支撐座11上。轉動主軸21的靠近主梁組件的一端向主梁組件延伸，並驅動連接在主梁組件的減速機40的輸出端。在主起升機構工作時，由起升載荷引起的鋼絲繩拉力以及捲筒20的自身重力均由兩個支撐座11承受，減速機40僅僅承受傳遞給捲筒20的扭矩，能夠有效降低轉動主軸21作用在減速器40的輸出端的複合作用力，降低主起升機構工作過程中對減速機20的機殼及其輸出端軸承、油封的損壞，保證減速機的安全穩定運行。捲筒20的受力更加明確，具有很好的剛性。捲筒20的兩個支撐點的等高及同軸精度也更加易與控制，更加有利於提高整個捲筒20的安裝精度。此外，此種結構也更加便於進行設備的檢修。電機50和減速機40沿設置在兩者之間的制動輪聯軸器60的軸向固定設置在主梁30上，制動輪聯軸器60的一端驅動連接在電機50的輸出端上，制動輪聯軸器60的另一端驅動連接在減速機40的輸入端上，從而將電機50的轉動作用力傳遞至減速機40，進而通過減速機40傳遞至捲筒20。結合參見圖5所示，在本實施例中，轉動主軸21具有3個支撐點，即兩個支撐座11提供的支撐點以及減速機40提供的支撐點，因此轉動主軸21屬於過定位，由於製造誤差引起的附加力將由減速機承受，製造誤差越大，附加力也就越大，會嚴重影響減速機40的正常工作。參見圖4中所示，位於兩個支撐座11之間的軸段受到吊載作用力F和捲筒20的扭轉作用力Tn，此時位於兩個支撐座11外的軸段會受到附加作用力，並將此附加作用力作用之減速機40的輸出端。為了克服此一問題，參見圖6所示，在本發明的第二實施例中，對第一實施例中的主梁組件作出了改變，使得主梁組件與底架組件之間的配合可以克服製造誤差帶來的影響，從而避免或者降低減速機40由於轉動主軸21過定位所受到的附加作用力。本實施例中，在減速機40的輸出端設置有一空心輸出軸41，該空心輸出軸41套設在轉動主軸21上，從而將減速機40與轉動主軸21之間驅動連接，並形成主梁組件在底架組件上的第一支撐點，空心輸出軸41與轉動主軸21之間可以為平鍵連接，也可以為花鍵連接。在主梁30的底部還設置有第一連接座31，在將主梁30固定連接在底架10上時，可以首先將減速機40的空心輸出軸41套設在轉動主軸21上，從而保證減速機40的空心輸出軸41與轉動主軸21之間的配合精度，在保證減速機40的空心輸出軸41與轉動主軸21之間的配合精度之後，將第一連接座31按照所確定的位置固定連接在底架10上，形成第二支撐點，從而通過減速機40和第一連接座31同時實現對主梁組件的安裝定位。由於此先已經保證了減速機40與捲筒20之間的配合精度，因此，安裝完成後的主起升機構的捲筒20的轉動主軸21由於製造誤差所產生的附加力可以基本消除或者忽略不計，有效降低了轉動主軸21過定位對減速機40的輸出端所造成的不利影響，保證了減速機的穩定工作。主梁30與底架10之間可以為可拆卸地連接。優選地，主梁30還可以包括第二連接座32以及連接在第一連接座31和第二連接座32之間的銷軸33。主梁組件通過第一連接座31、第二連接座32和銷軸33安裝在底架10上，可以使空心輸出軸41與轉動主軸21之間形成浮動支撐，能夠有效提高主起升機構對空心輸出軸41與轉動主軸21之間的配合精度的適應性，避免減速機承受因安裝誤差所引起的附加力。在安裝主梁30時，可以首先將第二連接座32通過銷軸33安裝在第一連接座31上，然後將減速機40的空心輸出軸41套設在捲筒20的轉動主軸21上，然後將第二連接座32的位置調整好之後固定連接在底架10上，該固定連接方式例如為焊接或者螺接。由於第一連接座31和第二連接座32之間通過銷軸33進行連接，因此完成第二連接座32的固定連接後，在需要時，還可以方便地將主梁組件從底架10上拆卸下來，操作更加靈活方便。由於第二連接座32是在確保減速機40的空心輸出軸41與捲筒20的轉動主軸21之間的配合精度之後才固定在底架10上的，因此可以保證主梁組件與底架組件之間的配合精度，即使將主梁組件從底架10上拆除，再次安裝上之後也可以保證減速機40與捲筒20的轉動主軸21之間的配合精度。優選地，銷軸33的中心軸線平行於轉動主軸21的中心軸線。在安裝主梁組件之前該第一連接座31和第二連接座32也可以是連接在底架組件上的，並在最後將第一連接座31焊接在主梁組件上。當主梁組件上的減速機輸出軸中心線，與捲筒20的主軸中心線因製造精度而不重合時，主梁組件會套設在捲筒20的轉動主軸21上，使第二連接座32以銷軸33的中心線到減速機空心輸出軸41的中心線的距離為半徑轉動，從而自動調節第二連接座32的位置，避免因兩者不同心而使減速機受到附加力，因此主梁組件上減速機的安裝位置，可以自適應由兩個支撐座11固定的轉動主軸21的中心。當捲筒20在底架10上固定好後，裝好減速機的空心輸出軸41及銷軸33，主梁組件便也固定定位了。結合參見圖7所示，為了使主梁組件與底架10之間的配合結構更加穩定，主梁組件的重垂線應該與銷軸或者螺栓的中心軸線相交，以便使主梁組件相對於銷軸33的旋轉中心的靜不平衡矩最小，保證主起升機構的結構穩定性。優選地，上述的第一連接座31包括兩塊相對設置的連接耳板，兩個連接耳板上對應設置有銷軸安裝孔。第二連接座32包括兩塊相對設置的連接耳板，兩個連接耳板上對應設置有銷軸安裝孔。第二連接座32的兩塊連接耳板連接在第一連接座31的兩塊連接耳板的外側。當然，第二連接座32的兩塊連接耳板也可以連接在第一連接座31的兩塊連接耳板的內側，或者也可以將第一連接座31設置為一個具有銷軸安裝孔的安裝塊，然後將該安裝塊連接在第二連接座32的兩塊連接耳板之間。結合參見圖8所示，在另一實施例中，還可以將第一連接座31的兩塊連接耳板設置在主梁30的兩側，而不是設置在主梁30的底部。結合參見圖9所示，根據本發明的第三實施例，其與第二實施例基本相同，不同之處在於，本實施例中的第一連接座31和第二連接座32之間是通過螺栓進行連接的。在主梁30的底部和底架10的頂部對應設置有連接板，對應設置的連接板上均設置有連接孔，螺栓設置在連接孔內，通過螺母將主梁30和底架10固定連接在一起。在安裝主起升機構時，首先將捲筒20的轉動主軸21的兩端分別設置在兩個支撐座11上，並將支撐座11安裝在底架10上；使捲筒20在底架10上固定好。然後將電機50和減速機40依次固定設置在主梁30上，並將制動輪聯軸器60設置在電機50和減速器40之間，然後確定整個主梁組件的重垂線，並將第一連接座31的兩塊連接耳板沿主梁30的寬度方向間隔設置，使主梁組件的重垂線與第一連接座31的連接耳板上的銷軸安裝孔的中心線相交。將第二連接座32的兩塊連接耳板通過銷軸33連接在第一連接座31的兩塊連接耳板的外側，然後將減速機40的空心輸出軸41套設在捲筒20的轉動主軸21上，調整主梁組件的位置，使得減速機40的空心輸出軸41滿足與轉動主軸21之間的配合精度要求，然後調整第二連接座32與底架10之間的相對位置，使第二連接座32的兩塊連接耳板的連接側貼緊在底架10上，將第二連接座32通過焊接等方式固定連接在底架10上，從而使主梁30固定連接在底架10上，完成整個主起升機構的安裝。根據本發明的實施例,一種塔機包括塔機主起升機構,該塔機主起升機構為上述的塔機主起升機構。從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果:在底架上設置有兩個相對的支撐座，捲筒上的轉動主軸兩端支撐在兩個支撐座上減速機的輸出端與轉動主軸驅動連接，在主起升機構工作時，由起升載荷引起的鋼絲繩拉力以及捲筒的自身重力均由兩個支撐座承受，因此捲筒的受力明確，能夠有效降低轉動主軸作用在減速器的輸出端的複合作用力，降低主起升機構工作過程中對減速機機殼及其輸出端軸承、油封的損壞，保證減速機的安全穩定運行。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種塔機主起升機構，其特徵在於，包括:底架組件和主梁組件， 所述底架組件包括: 底架(10)，所述底架(10)上包括兩個相對設置的支撐座(11);和捲筒(20 )，設置在所述底架(10 )上並位於兩個所述支撐座(11)之間，所述捲筒(20 )包括轉動主軸(21)，所述轉動主軸(21)可轉動地架設在所述支撐座(11)上； 所述主梁組件包括: 主梁(30)，與所述底架(10)固定連接； 減速機(40)，設置在所述主梁(30)上，所述減速機(40)的輸出端與所述轉動主軸(21)驅動連接；和 電機(50 )，設置在所述主梁(30 )上，其輸出端與所述減速機(40 )的輸入端驅動連接。
2.根據權利要求1所述的塔機主起升機構，其特徵在於，所述減速機(40)的輸出端設置有空心輸出軸(41)，所述空心輸出軸(41)套設在所述轉動主軸(21)上。
3.根據權利要求1或2所述的塔機主起升機構，其特徵在於，所述主梁(30)可拆卸地連接在所述底架(10)上。
4.根據權利要求3所述的塔機主起升機構，其特徵在於，所述主梁(30)上設置有第一連接座(31)和與所述第一連接座(31)之間通過銷軸(33)連接的第二連接座(32)，所述主梁(30 )通過所述第二連接座(32 )固定連接在所述底架(10 )上，所述銷軸(33 )的中心軸線平行於所述轉動主軸(21)的中心軸線。
5.根據權利要求4所述的塔機主起升機構，其特徵在於，所述主梁組件的重垂線與所述銷軸(33)的中心軸線相交。
6.一種塔機主起升機構的安裝方法，其特徵在於，包括 將捲筒(20 )的轉動主軸(21)的兩端分別設置在兩個支撐座(11)上，並將支撐座(11)安裝在底架(10)上； 將主梁(30)上的減速機(40)的輸出端驅動連接在轉動主軸(21)的輸入端上； 將主梁(30 )固定連接在底架(10 )上。
7.根據權利要求6所述的塔機主起升機構的安裝方法，其特徵在於，所述將主梁(30)固定連接在底架(10)上的步驟包括: 將減速機(40)的輸出端的空心輸出軸(41)套設在轉動主軸(21)上； 將第一連接座(31)固定連接在主梁(30)上，然後將第一連接座(31)固定連接在底架(10)上。
8.根據權利要求6所述的塔機主起升機構的安裝方法，其特徵在於，所述將主梁(30)固定連接在底架(10)上的步驟包括: 將第一連接座(31)固定連接在主梁(30)上； 將第二連接座(32)固定連接在第一連接座(31)上； 將第二連接座(32)固定連接在底架(10)上。
9.根據權利要求8所述的塔機主起升機構的安裝方法，其特徵在於，所述將第一連接座(31)固定連接在主梁(30)上的步驟包括，使主梁組件的重垂線與第一連接座(31)上的螺栓孔或者銷軸孔的中心軸線相交。
10.一種塔機，包括塔機主起升機構，其特徵在於，所述塔機主起升機構為權利要求1至5中任一項所述 的塔機主起升機構。
全文摘要
本發明提供了一種塔機主起升機構及其安裝方法、塔機。該塔機主起升機構包括底架組件和主梁組件，底架組件包括底架，底架上包括兩個相對設置的支撐座；捲筒，設置在底架上並位於兩個支撐座之間，捲筒包括轉動主軸，轉動主軸可轉動地架設在支撐座上；主梁組件包括主梁，與底架固定連接；減速機，設置在主梁上，減速機的輸出端與轉動主軸驅動連接；電機，設置在主梁上，其輸出端與減速機的輸入端驅動連接。根據本發明的塔機主起升機構，能夠降低減速機輸出軸所受到的複合應力，有效保護減速機機殼及減速機輸出端軸承、油封。
文檔編號B66C23/62GK103145053SQ201310088599
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月19日 優先權日2013年3月19日
發明者鄭興 申請人:中聯重科股份有限公司