专利名称：塔机主起升机构及其安装方法、塔机的制作方法
技术领域：
本发明涉及起重机械领域，具体而言，涉及一种塔机主起升机构及其安装方法、塔机。
背景技术：
塔机的起升机构，其减速机输出轴既要承受由吊重钢丝绳引起的较大的扭矩，还需承受由吊重质量引起的垂直作用于其输出轴端的弯力。塔机的起重量越大，这一弯力也越大。大型塔机起升减速机输出轴的弯扭组合的受载工况及起升机构的频繁正反转，极易引起减速机机壳及输出端轴承、油封的损坏，轻则引起减速机漏油、异响，重则引起减速机损坏。进而引发塔机安全事故。如图1和图2所示，现有的方案为:电机50’、制动轮联轴器60’及减速机40’安装在主梁30’上，主梁30’以焊接的方式固定在起升机构的底架10’上。卷筒20’的一端套装在减速机40’的输出实心轴21’上，另一端用轴承座11’固定在底架10’上。由于减速机输出轴承受由起升载荷引起的弯扭组合的复合应力，而减速机输出实心轴是一种悬臂式结构，作用在减速机输出轴轴端的、由起升钢丝绳传过来的过大拉力，极易引起减速机机壳及输出端轴承、油封的损坏。
发明内容
本发明旨在提供一种塔机主起升机构及其安装方法、塔机，能够降低减速机输出轴所受到的复合应力，有效保护减速机机壳及减速机输出端轴承、油封。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种塔机主起升机构，包括:底架组件和主梁组件，底架组件包括:底架，底架上包括两个相对设置的支撑座；和卷筒，设置在底架上并位于两个支撑座之间，卷筒包括转动主轴，转动主轴可转动地架设在支撑座上；主梁组件包括:主梁，与底架固定连接；减速机，设置在主梁上，减速机的输出端与转动主轴驱动连接；和电机，设置在主梁上，其输出端与减速机的输入端驱动连接。进一步地，减速机的输出端设置有空心输出轴，空心输出轴套设在转动主轴上。进一步地，主梁可拆卸地连接在底架上。进一步地，主梁上设置有第一连接座和与第一连接座之间通过销轴连接的第二连接座，主梁通过第二连接座固定连接在底架上，销轴的中心轴线平行于转动主轴的中心轴线。进一步地，主梁组件的重垂线与销轴的中心轴线相交。根据本发明的另一方面，提供了一种塔机主起升机构的安装方法，包括:将卷筒的转动主轴的两端分别设置在两个支撑座上，并将支撑座安装在底架上；将主梁上的减速机的输出端驱动连接在转动主轴的输入端上；将主梁固定连接在底架上。进一步地，将主梁固定连接在底架上的步骤包括:将减速机的输出端的空心输出轴套设在转动主轴上；将第一连接座固定连接在主梁上，然后将第一连接座固定连接在底架上。进一步地，将主梁固定连接在底架上的步骤包括:将第一连接座固定连接在主梁上；将第二连接座固定连接在第一连接座上；将第二连接座固定连接在底架上。进一步地，将第一连接座固定连接在主梁上的步骤包括，使主梁组件的重垂线与第一连接座上的螺栓孔或者销轴孔的中心轴线相交。根据本发明的再一方面，提供了一种塔机，包括塔机主起升机构，该塔机主起升机构为上述的塔机主起升机构。应用本发明的技术方案，在底架上设置有两个相对的支撑座，卷筒上的转动主轴两端支撑在两个支撑座上减速机的输出端与转动主轴驱动连接，在主起升机构工作时，由起升载荷引起的钢丝绳拉力以及卷筒的自身重力均由两个支撑座承受，因此卷筒的受力明确，能够有效降低转动主轴作用在减速器的输出端的复合作用力，降低主起升机构工作过程中对减速机机壳及其输出端轴承、油封的损坏，保证减速机的安全稳定运行。
构成本发明的一部分的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示出了现有技术中的塔机主起升机构的结构示意图；图2示出了根据图1的实施例的塔机主起升机构的俯视图；图3示出了根据本发明的第一实施例的塔机主起升机构的结构示意图；图4示出了根据图3的实施例的塔机主起升机构的俯视图；图5示出了根据图3的实施例的塔机主起升机构的转动主轴的受力结构示意图；图6示出了根据本发明的第二实施例的塔机主起升机构的分解结构示意图；图7示出了根据本发明的第二实施例的塔机主起升机构的主梁组件的第一种结构示意图；图8示出了根据本发明的第二实施例的塔机主起升机构的主梁组件的第二种结构示意图；以及图9示出了根据本发明的第二实施例的塔机主起升机构的主梁组件的第三种结构示意图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。如图3和图4所示,根据本发明的第一实施例,塔机主起升机构包括主梁组件和底架组件，其中主梁组件固定连接在底架组件上。底架组件包括底架10和卷筒20，主梁组件包括主梁30、设置在主梁30上的减速机40和电机50，主梁组件通过主梁30与底架组件的底架10之间相连接。主梁30可以固定设置在底架10上，其固定连接的方式例如为焊接。主梁组件还可以包括设置在电机50的输出端的制动轮联轴器60。底架10上固定设置有两个支撑座11，两个支撑座11相对设置，且两个支撑座11上对应设置有主轴安装孔。优选地，两个支撑座11均为轴承座，以尽量减小与卷筒20的转动主轴21的转动摩擦，延长转动主轴21的使用寿命。卷筒20设置在底架10上，并位于两个支撑座11之间，且卷筒20通过其转动主轴21可转动地架设在两个支撑座11上。转动主轴21的靠近主梁组件的一端向主梁组件延伸，并驱动连接在主梁组件的减速机40的输出端。在主起升机构工作时，由起升载荷引起的钢丝绳拉力以及卷筒20的自身重力均由两个支撑座11承受，减速机40仅仅承受传递给卷筒20的扭矩，能够有效降低转动主轴21作用在减速器40的输出端的复合作用力，降低主起升机构工作过程中对减速机20的机壳及其输出端轴承、油封的损坏，保证减速机的安全稳定运行。卷筒20的受力更加明确，具有很好的刚性。卷筒20的两个支撑点的等高及同轴精度也更加易与控制，更加有利于提高整个卷筒20的安装精度。此外，此种结构也更加便于进行设备的检修。电机50和减速机40沿设置在两者之间的制动轮联轴器60的轴向固定设置在主梁30上，制动轮联轴器60的一端驱动连接在电机50的输出端上，制动轮联轴器60的另一端驱动连接在减速机40的输入端上，从而将电机50的转动作用力传递至减速机40，进而通过减速机40传递至卷筒20。结合参见图5所示，在本实施例中，转动主轴21具有3个支撑点，即两个支撑座11提供的支撑点以及减速机40提供的支撑点，因此转动主轴21属于过定位，由于制造误差引起的附加力将由减速机承受，制造误差越大，附加力也就越大，会严重影响减速机40的正常工作。参见图4中所示，位于两个支撑座11之间的轴段受到吊载作用力F和卷筒20的扭转作用力Tn，此时位于两个支撑座11外的轴段会受到附加作用力，并将此附加作用力作用之减速机40的输出端。为了克服此一问题，参见图6所示，在本发明的第二实施例中，对第一实施例中的主梁组件作出了改变，使得主梁组件与底架组件之间的配合可以克服制造误差带来的影响，从而避免或者降低减速机40由于转动主轴21过定位所受到的附加作用力。本实施例中，在减速机40的输出端设置有一空心输出轴41，该空心输出轴41套设在转动主轴21上，从而将减速机40与转动主轴21之间驱动连接，并形成主梁组件在底架组件上的第一支撑点，空心输出轴41与转动主轴21之间可以为平键连接，也可以为花键连接。在主梁30的底部还设置有第一连接座31，在将主梁30固定连接在底架10上时，可以首先将减速机40的空心输出轴41套设在转动主轴21上，从而保证减速机40的空心输出轴41与转动主轴21之间的配合精度，在保证减速机40的空心输出轴41与转动主轴21之间的配合精度之后，将第一连接座31按照所确定的位置固定连接在底架10上，形成第二支撑点，从而通过减速机40和第一连接座31同时实现对主梁组件的安装定位。由于此先已经保证了减速机40与卷筒20之间的配合精度，因此，安装完成后的主起升机构的卷筒20的转动主轴21由于制造误差所产生的附加力可以基本消除或者忽略不计，有效降低了转动主轴21过定位对减速机40的输出端所造成的不利影响，保证了减速机的稳定工作。主梁30与底架10之间可以为可拆卸地连接。优选地，主梁30还可以包括第二连接座32以及连接在第一连接座31和第二连接座32之间的销轴33。主梁组件通过第一连接座31、第二连接座32和销轴33安装在底架10上，可以使空心输出轴41与转动主轴21之间形成浮动支撑，能够有效提高主起升机构对空心输出轴41与转动主轴21之间的配合精度的适应性，避免减速机承受因安装误差所引起的附加力。在安装主梁30时，可以首先将第二连接座32通过销轴33安装在第一连接座31上，然后将减速机40的空心输出轴41套设在卷筒20的转动主轴21上，然后将第二连接座32的位置调整好之后固定连接在底架10上，该固定连接方式例如为焊接或者螺接。由于第一连接座31和第二连接座32之间通过销轴33进行连接，因此完成第二连接座32的固定连接后，在需要时，还可以方便地将主梁组件从底架10上拆卸下来，操作更加灵活方便。由于第二连接座32是在确保减速机40的空心输出轴41与卷筒20的转动主轴21之间的配合精度之后才固定在底架10上的，因此可以保证主梁组件与底架组件之间的配合精度，即使将主梁组件从底架10上拆除，再次安装上之后也可以保证减速机40与卷筒20的转动主轴21之间的配合精度。优选地，销轴33的中心轴线平行于转动主轴21的中心轴线。在安装主梁组件之前该第一连接座31和第二连接座32也可以是连接在底架组件上的，并在最后将第一连接座31焊接在主梁组件上。当主梁组件上的减速机输出轴中心线，与卷筒20的主轴中心线因制造精度而不重合时，主梁组件会套设在卷筒20的转动主轴21上，使第二连接座32以销轴33的中心线到减速机空心输出轴41的中心线的距离为半径转动，从而自动调节第二连接座32的位置，避免因两者不同心而使减速机受到附加力，因此主梁组件上减速机的安装位置，可以自适应由两个支撑座11固定的转动主轴21的中心。当卷筒20在底架10上固定好后，装好减速机的空心输出轴41及销轴33，主梁组件便也固定定位了。结合参见图7所示，为了使主梁组件与底架10之间的配合结构更加稳定，主梁组件的重垂线应该与销轴或者螺栓的中心轴线相交，以便使主梁组件相对于销轴33的旋转中心的静不平衡矩最小，保证主起升机构的结构稳定性。优选地，上述的第一连接座31包括两块相对设置的连接耳板，两个连接耳板上对应设置有销轴安装孔。第二连接座32包括两块相对设置的连接耳板，两个连接耳板上对应设置有销轴安装孔。第二连接座32的两块连接耳板连接在第一连接座31的两块连接耳板的外侧。当然，第二连接座32的两块连接耳板也可以连接在第一连接座31的两块连接耳板的内侧，或者也可以将第一连接座31设置为一个具有销轴安装孔的安装块，然后将该安装块连接在第二连接座32的两块连接耳板之间。结合参见图8所示，在另一实施例中，还可以将第一连接座31的两块连接耳板设置在主梁30的两侧，而不是设置在主梁30的底部。结合参见图9所示，根据本发明的第三实施例，其与第二实施例基本相同，不同之处在于，本实施例中的第一连接座31和第二连接座32之间是通过螺栓进行连接的。在主梁30的底部和底架10的顶部对应设置有连接板，对应设置的连接板上均设置有连接孔，螺栓设置在连接孔内，通过螺母将主梁30和底架10固定连接在一起。在安装主起升机构时，首先将卷筒20的转动主轴21的两端分别设置在两个支撑座11上，并将支撑座11安装在底架10上；使卷筒20在底架10上固定好。然后将电机50和减速机40依次固定设置在主梁30上，并将制动轮联轴器60设置在电机50和减速器40之间，然后确定整个主梁组件的重垂线，并将第一连接座31的两块连接耳板沿主梁30的宽度方向间隔设置，使主梁组件的重垂线与第一连接座31的连接耳板上的销轴安装孔的中心线相交。将第二连接座32的两块连接耳板通过销轴33连接在第一连接座31的两块连接耳板的外侧，然后将减速机40的空心输出轴41套设在卷筒20的转动主轴21上，调整主梁组件的位置，使得减速机40的空心输出轴41满足与转动主轴21之间的配合精度要求，然后调整第二连接座32与底架10之间的相对位置，使第二连接座32的两块连接耳板的连接侧贴紧在底架10上，将第二连接座32通过焊接等方式固定连接在底架10上，从而使主梁30固定连接在底架10上，完成整个主起升机构的安装。根据本发明的实施例,一种塔机包括塔机主起升机构,该塔机主起升机构为上述的塔机主起升机构。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:在底架上设置有两个相对的支撑座，卷筒上的转动主轴两端支撑在两个支撑座上减速机的输出端与转动主轴驱动连接，在主起升机构工作时，由起升载荷引起的钢丝绳拉力以及卷筒的自身重力均由两个支撑座承受，因此卷筒的受力明确，能够有效降低转动主轴作用在减速器的输出端的复合作用力，降低主起升机构工作过程中对减速机机壳及其输出端轴承、油封的损坏，保证减速机的安全稳定运行。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种塔机主起升机构，其特征在于，包括:底架组件和主梁组件， 所述底架组件包括: 底架(10)，所述底架(10)上包括两个相对设置的支撑座(11);和卷筒(20 )，设置在所述底架(10 )上并位于两个所述支撑座(11)之间，所述卷筒(20 )包括转动主轴(21)，所述转动主轴(21)可转动地架设在所述支撑座(11)上； 所述主梁组件包括: 主梁(30)，与所述底架(10)固定连接； 减速机(40)，设置在所述主梁(30)上，所述减速机(40)的输出端与所述转动主轴(21)驱动连接；和 电机(50 )，设置在所述主梁(30 )上，其输出端与所述减速机(40 )的输入端驱动连接。
2.根据权利要求1所述的塔机主起升机构，其特征在于，所述减速机(40)的输出端设置有空心输出轴(41)，所述空心输出轴(41)套设在所述转动主轴(21)上。
3.根据权利要求1或2所述的塔机主起升机构，其特征在于，所述主梁(30)可拆卸地连接在所述底架(10)上。
4.根据权利要求3所述的塔机主起升机构，其特征在于，所述主梁(30)上设置有第一连接座(31)和与所述第一连接座(31)之间通过销轴(33)连接的第二连接座(32)，所述主梁(30 )通过所述第二连接座(32 )固定连接在所述底架(10 )上，所述销轴(33 )的中心轴线平行于所述转动主轴(21)的中心轴线。
5.根据权利要求4所述的塔机主起升机构，其特征在于，所述主梁组件的重垂线与所述销轴(33)的中心轴线相交。
6.一种塔机主起升机构的安装方法，其特征在于，包括 将卷筒(20 )的转动主轴(21)的两端分别设置在两个支撑座(11)上，并将支撑座(11)安装在底架(10)上； 将主梁(30)上的减速机(40)的输出端驱动连接在转动主轴(21)的输入端上； 将主梁(30 )固定连接在底架(10 )上。
7.根据权利要求6所述的塔机主起升机构的安装方法，其特征在于，所述将主梁(30)固定连接在底架(10)上的步骤包括: 将减速机(40)的输出端的空心输出轴(41)套设在转动主轴(21)上； 将第一连接座(31)固定连接在主梁(30)上，然后将第一连接座(31)固定连接在底架(10)上。
8.根据权利要求6所述的塔机主起升机构的安装方法，其特征在于，所述将主梁(30)固定连接在底架(10)上的步骤包括: 将第一连接座(31)固定连接在主梁(30)上； 将第二连接座(32)固定连接在第一连接座(31)上； 将第二连接座(32)固定连接在底架(10)上。
9.根据权利要求8所述的塔机主起升机构的安装方法，其特征在于，所述将第一连接座(31)固定连接在主梁(30)上的步骤包括，使主梁组件的重垂线与第一连接座(31)上的螺栓孔或者销轴孔的中心轴线相交。
10.一种塔机，包括塔机主起升机构，其特征在于，所述塔机主起升机构为权利要求1至5中任一项所述 的塔机主起升机构。
全文摘要
本发明提供了一种塔机主起升机构及其安装方法、塔机。该塔机主起升机构包括底架组件和主梁组件，底架组件包括底架，底架上包括两个相对设置的支撑座；卷筒，设置在底架上并位于两个支撑座之间，卷筒包括转动主轴，转动主轴可转动地架设在支撑座上；主梁组件包括主梁，与底架固定连接；减速机，设置在主梁上，减速机的输出端与转动主轴驱动连接；电机，设置在主梁上，其输出端与减速机的输入端驱动连接。根据本发明的塔机主起升机构，能够降低减速机输出轴所受到的复合应力，有效保护减速机机壳及减速机输出端轴承、油封。
文档编号B66C23/62GK103145053SQ201310088599
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者郑兴 申请人:中联重科股份有限公司