分动箱及起重机的制作方法

本发明涉及起重机技术领域，具体而言，涉及一种分动箱及起重机。

背景技术：

伴随着全球经济一体化，物流像人体输送血液的血管一样，承载着全球经济发展的命脉，而随着经济的发展加快，港口物流对集装箱的装卸效率提出了更高要求。

目前大型港口的场内集装箱搬运设备多为轮胎式集装箱门式起重机，该设备具有自由转场的能力，且具有堆场铺装路面要求较低的优点，深受港口客户的喜爱。特别是大型的专业集装箱港口，一直维持较高的轮胎式集装箱门式起重机保有量。

轮胎式集装箱门式起重机能够深受港口客户喜爱的原因，是它的大车机构具备行走及转向功能，这是其它大型集装箱起重机不具备的。现有的轮胎式集装箱门式起重机大车机构有以下几种主流形式。

一、采用电机+减速机+链传动行走、液压缸转向、液压缸顶升。

二、采用电机+行星减速器行走、电机+涡轮蜗杆减速器转向、液压缸顶升。

三、采用电机+减速器+驱动桥行走、电机+行星减速器转向、液压缸顶升。

但以上形式的行走、转向以及顶升均为多套独立的控制系统，控制过程复杂，并且可靠性低、制造成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种分动箱，该分动箱控制系统简单。

本发明的另一目的在于提供一种起重机，该门式起重机包括上述的分动箱，该门式起重机通过使用上述的分动箱，改善了现有技术中起重机行走、转向以及顶升复杂的控制系统。

本发明实施例是这样实现的：一种分动箱，包括箱体、分动轴、换挡装置、至少三个输出轴以及至少三个传动件；分动轴和输出轴均可转动的设置于箱体，传动件设置于分动轴且用于带动输出轴转动，传动件均能相对分动轴空转，传动件与输出轴一一对应且传动配合；换挡装置包括驱动机构和至少三个拨叉，拨叉可滑动的套设于分动轴且相对分动轴同步转动，拨叉与传动件一一对应，驱动机构用于驱动拨叉与传动件啮合且使传动件随分动轴同步转动或拨叉与传动件分离且使传动件相对于分动轴空转。

本发明可选的实施例中，驱动机构包括支撑件、至少三根拨杆和至少三个活塞缸，拨杆与活塞缸一一对应，活塞缸固定设置于箱体，支撑件设置于箱体内；拨杆可滑动的设置于支撑件，拨杆分别与拨叉以及活塞缸的活塞杆固定连接，活塞缸能够带动拨杆沿支撑件滑动且使拨叉与传动件啮合或分离。

本发明可选的实施例中，驱动机构包括支撑件、换挡轴、动力组件以及至少三根拨杆；换挡轴可转动的设置于箱体，换挡轴开设有至少三个沿其周向设置的滑槽，动力组件用于驱动换挡轴转动；拨杆可滑动的设置于支撑件，拨杆的一端可滑动的嵌设于滑槽内，拨杆的另一端与拨叉固定连接，滑槽包括驱动段和非驱动段，当拨杆在驱动段内滑动时，拨杆带动拨叉与传动件啮合，当拨杆在非驱动段内滑动时，拨叉与传动件分离。

本发明可选的实施例中，动力组件包括气缸、摆杆、棘轮、驱动棘爪和止回棘爪；气缸固定设置于箱体，换挡轴与棘轮同轴且固定连接，摆杆的一端与气缸的活塞杆铰接，摆杆的另一端与棘轮同轴设置；驱动棘爪的一端铰接于摆杆，驱动棘爪的另一端止抵于棘轮的棘齿；止回棘爪的一端与箱体铰接，止回棘爪的另一端止抵于棘轮的棘齿，驱动棘爪和止回棘爪共同控制棘轮单向转动。

本发明可选的实施例中，传动件为齿轮，其中三个传动件分别为回转离合齿轮、行走离合齿轮和顶升离合齿轮；分动箱还包括位于箱体内的回转齿轮、行走齿轮和顶升齿轮；行走齿轮、回转齿轮和顶升齿轮分别与其中三个输出轴一一对应且同步转动；回转齿轮与回转离合齿轮啮合，行走齿轮与行走离合齿轮啮合，顶升齿轮与顶升离合齿轮啮合。

本发明可选的实施例中，传动件通过轴承安装于分动轴。

本发明实施例还提供一种起重机，包括起重机本体和上述的分动箱，起重机本体包括至少三个动作机构，输出轴与动作机构一一对应且传动配合。

起重机还包括电机、用于驱动起重机移动的减速器和第一传动机构、用于驱动起重机回转的回转支承、用于升降起重机的第二传动机构，电机的输出轴与分动箱的分动轴传动连接；分动箱的一个输出轴设置有回转输出齿轮，回转输出齿轮与回转支承的外齿啮合；分动箱的一个输出轴与减速器的输入端传动连接，减速器的输出端通过第一传动机构驱动起重机移动；分动箱的另外一个输出轴通过第二传动机构升降起重机。

本发明可选的实施例中，第一传动机构包括第一链轮、行走链条和第二链轮，第一链轮与减速器的输出端传动连接，第一链轮与第二链轮之间通过行走述链条传动连接，第二链轮驱动起重机的车轮。

本发明可选的实施例中，起重机还包括车架和与车架连接的升降机，第二传动机构包括第一顶升链轮、顶升链条、第二顶升链轮、直交轴减速器和万向节，第一顶升链轮通过花键安装于分动箱的输出轴，第一顶升链轮与第二顶升链轮通过顶升链条传动连接，第二顶升链轮通过花键安装在直交轴减速器的输入端，直交轴减速器的输出端通过万向节与升降机连接。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：该分动箱结构简单、操作方便，该分动箱包括换挡装置和至少三个输出轴，其中，通过换挡装置可以使至少三个输出轴同时或者分步转动，操作系统简单、操作方便。

另外，由于起重机具有上述的分动箱，因此，起重机具有上述的功能，该起重机能够方便地进行行走、回转和顶升。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的分动轴的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的第一种换挡装置的结构示意图；

图3为图1中拨杆与拨叉的结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的第二种换挡装置的结构示意图；

图5为图1中换挡轴的平面展开示意图；

图6为图4中动力机构的结构示意图；

图7为本发明实施例2提供的起重机的结构示意图；

图8为图7中车架回转90度的结构示意图。

图标：1-电机；2-箱体；3-分动轴；4-回转离合齿轮；5-回转拨叉；6-行走拨叉；7-行走齿轮；8-行走输出轴；9-行走离合齿轮；10-顶升拨叉；11-顶升离合齿轮；12-联轴器；13-减速器；14-第一回转输出轴；15-第一回转齿轮；16-第二回转齿轮；17-第二回转输出轴；18-第三回转齿轮；19-回转输出齿轮；20-平衡梁；21-回转支承；22-拉杆；23-顶升输出轴；24-顶升齿轮；25-第一顶升链轮；26-第一行走链轮；27-顶升链条；28-第二顶升链轮；29-行走链条；30-主动车架；31-第二行走链轮；32-直交轴减速器；33-万向节；34-升降机；35-从动车架；36-换挡轴；37-气缸；38-摆杆；39-驱动棘爪；40-棘轮；41-止回棘爪；42-拨杆；43-支撑件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本发明实施例1提供一种分动箱，参阅图1，该分动箱包括箱体2、分动轴3、传动件、换挡装置和至少三个输出轴。

其中，分动轴3作为分动箱的动力输出入轴，分动轴3设置于箱体2内，具体为分动轴3通过轴承设置于箱体2。

本实施例中，输出轴同样设置于箱体2内，具体可通过轴承或者轴承与轴承座配合的形式设置在箱体2内，输出轴的数量为至少三个，优选为三个。

传动件设置于分动轴3上，传动件用于带动输出轴转动，并且传动件均能相对分动轴3空转，传动件仍可通过轴承设置在分动轴3上，另外，在传动件的侧面还间隔设置有齿状结构。

需要说明的是，传动件的数量与输出轴的数量一致。

本实施例中，传动件为齿轮，且三个传动件分别为回转离合齿轮4、行走离合齿轮9和顶升离合齿轮11。

参阅图1，换挡装置包括驱动机构和至少三个拨叉。

其中，拨叉与传动件一一对应，即拨叉的数量与传动件的数量一致，本实施例中，拨叉分为回转拨叉5、行走拨叉6和顶升拨叉10，且回转拨叉5靠近回转离合齿轮4、行走拨叉6靠近行走离合齿轮9、顶升拨叉10靠近顶升离合齿轮11，并在三个拨叉分别对应靠近传动件的侧面设置齿状结构，其中，拨叉的齿状结构和传动件的齿状结构相互错开。拨叉可滑动的套设在分动轴3上，并且均相对分动轴3同步转动，具体地，拨叉可通过花键与分动轴3连接，这样，在外力作用下，拨叉就可以相对分动轴3滑动，而分动轴3转动时，拨叉也将随之转动。

本实施例中，参阅图2和图3，驱动机构包括支撑件43、至少三根拨杆42和至少三个活塞缸，驱动机构用于驱动拨叉与传动件的啮合或分离，即拨叉的齿状结构与传动件的齿状结构相互啮合。

其中，支撑件43设置于箱体2内，其与分动轴3平行，支撑件43可以呈圆柱状或者棱柱状，当支撑件43呈圆柱状时，沿其直径方向且与分动轴3轴线垂直的方向开设三个方型孔，当支撑件43为棱柱状时，可在其厚度方向且与分动轴3轴线垂直的方向开设三个方型孔，当然，三个方型孔也能合三为一，形成一个长度更长的方型孔，以便支撑件43穿过。

活塞缸固定设置于箱体2，活塞缸优选设置于箱体2的外侧壁，以缩小分动箱的体积。

本实施例中，拨杆42的数量与传动件、拨叉分别对应，拨杆42可滑动地设置于支撑件43，即拨杆42穿过支撑件43的方型孔，且支撑件43可在该方型孔内滑动，其中，拨杆42的一端与活塞缸的活塞杆固定连接，拨杆42的另一端与拨叉固定连接，这样，当活塞缸工作时，其活塞杆将往复运动，由于拨杆42分别与活塞杆和拨叉固定连接，这样，拨叉即可在分动轴3上来回滑动，实现与传动件的啮合或分离。

当三个活塞缸同时工作时，可实现三个输出轴同时转动，当三个活塞缸依次工作时，则可实现三个输出轴依次转动。

参阅图3和图4，在另一实施例中，驱动机构包括支撑件43、换挡轴36、动力组件以及至少三根拨杆42，此处的支撑件43与拨杆42和上述的支撑件43与拨杆42相同，不在赘述。

其中，换挡轴36可转动的设置在箱体2，换挡轴36开设有至少三个沿其周向设置的滑槽，滑槽的数量仍然与拨杆42、拨叉和传动件的数量对应，拨杆42可滑动地设置于支撑件43，而拨杆42的一端可滑动地设置在该滑槽内，拨杆42的另一端与拨叉固定连接。

滑槽呈弧线型地设置在换挡轴36上，此处的拨杆42优选为圆柱形，拨杆42的外径与滑槽的宽度相当，且拨杆42的端部伸入至滑槽内但不与滑槽的底部接触，这样，当换挡轴36旋转时，在呈弧线型的滑槽的作用下，拨杆42与滑槽接触的一端也将随之移动，即拨杆42与滑槽接触的一端也将呈弧线型地移动，进而带动拨叉在换挡轴36上移动。

参阅图5，其中，滑槽包括驱动段和非驱动段，在换挡轴36展开后的圆周面上，驱动段呈弧线型，而非驱动段呈直线型，当拨杆42的一端逐渐进入驱动段时，此时，拨叉将逐渐靠近传动件并与之啮合，当拨杆42的一端逐渐滑出驱动段时，拨叉将逐渐与传动件分离，如此，实现拨叉与传动件的啮合或分离。

参阅图5，为实现三个输出轴同时或者分步工作，三个滑槽的位置尤为重要，具体地，在换挡轴36展开的圆周面上，以换挡轴36的长度方向为纵坐标，以换挡轴36的宽度方向为横坐标，要实现三个输出轴能够同时工作，三个滑槽在横坐标需要交替，要实现三个输出轴各自均单独工作，三个滑槽在横坐标要分别间隔开。

参阅图6，动力组件包括气缸37、摆杆38、棘轮40、驱动棘爪39和止回棘爪41。

气缸37固定设置于箱体2，优选设置在箱体2的外侧壁，而换挡轴36与棘轮40同轴且固定连接，即棘轮40转动时，换挡轴36也能够同步转动。

摆杆38的一端与气缸37的活塞杆铰接，摆杆38的另一端与棘轮40同轴设置，这样，当气缸37的活塞缸往复运动时，活塞杆将驱动摆杆38摆动。

其中，驱动棘爪39的一端与摆杆38铰接，驱动棘爪39靠近棘轮40，驱动棘爪39的另一端止抵于棘轮40的棘齿。

止回棘爪41的一端与箱体2铰接，止回棘爪41的另一端止抵于棘轮40的棘齿，驱动棘爪39和止回棘爪41间隔设置在不同的棘齿间。

以气缸37的活塞杆方向为前，以远离活塞杆方向为后，当活塞杆向前伸出时，驱动棘爪39拨动棘轮40旋转，当活塞杆向后收回时，止回棘爪41卡住棘轮40，防止棘轮40反转，而驱动棘爪39在活塞杆收回时，也将返回到棘轮40的后一个棘齿处，这样，气缸37往复运动，即带动棘轮40始终按照顺时针方向旋转，进而带动换挡轴36转动。

具体地，参阅图1，该分动箱包括位于箱体2内的行走齿轮7、回转齿轮和顶升齿轮24，而三个输出轴分别为行走输出轴8、回转输出轴和顶升输出轴23。

行走齿轮7设置在行走输出轴8上且与行走输出轴8同步转动，行走齿轮7可通过键与行走输出轴8相连，行走齿轮7与前述的行走离合齿轮9啮合。

回转齿轮设置在回转输出轴上且与回转输出轴同步转动，回转齿轮可通过键与回转输出轴相连，回转齿轮与前述的回转离合齿轮4啮合。

顶升齿轮24设置在顶升输出轴23上且与顶升输出轴23同步转动，顶升齿轮24可通过键与顶升输出轴23相连，顶升齿轮24与前述的顶升离合齿轮11啮合。

为获得较大的传动比，回转输出轴还包括第一回转输出轴14、第二回转输出轴17，第一回转输出轴14和第二回转输出轴17均可转动的设置于箱体2，回转齿轮包括第一回转齿轮15、第二回转齿轮16和第三回转齿轮18，其中，第一回转齿轮15即设置在第一回转输出轴14上且与之同步转动，第一回转齿轮15与回转离合齿轮4啮合，而第一回转输出轴14上还设置有与之同步转动的第二回转齿轮16，第三回转齿轮18设置在第二回转输出轴17上且与之同步转动，而第二回转齿轮16与第三回转齿轮18啮合。

综上，该分动箱通过换挡装置可以实现对分动箱的多个输出轴实现同时或者分步工作，其控制系统简单、操作方便。

实施例2

本发明实施例2提供一种起重机，参阅图7和图8，该起重机包括电机1、用于驱动起重机移动的减速器13和第一传动机构、用于驱动起重机回转的回转支承21、用于升降起重机的第二传动机构、车架、升降机34、平衡梁20和上述的分动箱。

其中，电机1的输出轴与分动箱的分动轴3传动连接，由电机1提供动力从而带动分动轴3旋转。

车架包括主动车架30和从动车架35，每个起重机包括主动车架30和从动车架35，主动车架30和从动车架35均通过回转支承21与平衡梁20连接，而升降机34则与平衡梁20的中部连接，主动车架30与从动车架35之间还设置有拉杆22。

分动箱的第二回转输出轴17设置有与之同步转动的回转输出齿轮19，第二回转输出轴17的一端延伸至箱体2外，该回转输出齿轮19位于箱体2外，该回转输出齿轮19与回转支承21的外齿啮合，由此，当换挡装置驱动回转离合齿轮4转动时，回转离合齿轮4依次带动第一回转输出轴14、第二回转输出轴17转动，进而使主动车架30与平衡梁20之间的回转支承21转动。

分动箱的行走输出轴8与减速器13的输入端通过联轴器12传动连接，第一传动机构包括第一行走链轮26、行走链条29和第二行走链轮31，第一行走链轮26与减速器13的输出端传动连接，第一行走链轮26与第二行走链轮31之间通过行走链条29传动连接，第二行走链轮31驱动起重机的车轮移动。

分动箱的顶升输出轴23通过第二传动机构升降起重机，其中，第二传动机构包括第一顶升链轮25、顶升链条27和第二顶升链轮28、直交轴减速器32和万向节33，第一顶升链轮25通过花键安装在分动箱的顶升输出轴23上，第一顶升链轮25与第二顶升链轮28之间通过顶升链条27传动连接，第二顶升链轮28通过花键安装在直交轴减速器32的输入端，而直交轴减速器32的输出端通过万向节33与升降机34连接。

综上可知，当起重机移动时，调节行走拨叉6与行走离合齿轮9啮合，从而带动行走输出轴8转动，行走输出轴8通过第一传动机构即可驱动起重机的车轮移动；

当起重机顶升时，调节顶升拨叉10与顶升离合齿轮11啮合，从而带动顶升输出轴23转动，顶升输出轴23通过第二传动机构升降起重机。

当起重机回转时，调节回转拨叉5与回转离合齿轮4啮合，从而带动回转输出轴转动，回转输出轴通过回转输出齿轮19带动回转支承21转动，回转支承21带动主动车架30回转，主动车架30转动时通过拉杆22带动从动车架35转动。

由此，该起重机可以行走、顶升和回转，并且三个动作既可同时进行又能分步进行，控制系统简单、操作也简便。