大车运行机构及起重机的制作方法

本实用新型涉及起重机械技术领域，尤其涉及一种大车运行机构及起重机。

背景技术：

起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。按照起重机的行走方式进行分类，可以将起重机分为轮胎式起重机、履带式起重机和轨道式起重机，其中，轨道式起重机以其堆箱高度较高、堆箱定位精度控制较好及减摇性能出色得到了广泛的应用。

目前，轨道式起重机大车运行机构一般采用将减速器输出轴与车轮轴直接相连的封闭性传动方式，即利用减速器直接对车轮轴进行驱动，从而控制行走。这种用减速器直接驱动行走的方式，需要减速器具有较大的传动比，因而大大增加了减速器的购置成本。对此，有些轨道式起重机大车运行机构采取在车轮轴之间加入外啮合齿轮的开式传动方案，来增加大车运行机构的传动比，如图1所示。其中，行走减速机4通过与其外啮合的驱动齿轮5将转矩传递至驱动轮1，驱动轮1再通过惰轮2将转矩传递至从动车轮3，从而控制大车运行机构的行走。这种采用外啮合开式齿轮进行传动的大车运行机构，大大限制了车身空间有限下的大车运行机构所能获得的传动比。

技术实现要素：

本实用新型的第一个目的在于提供一种大车运行机构，以解决大车运行机构采用减速器直接驱动时成本较高及采用外啮合开式齿轮驱动时传动比有限及空间不足的技术问题。

本实用新型提供的大车运行机构，包括台车架及与所述台车架枢接的多个行走车轮，多个所述行走车轮轮辐面相互平行地设置在所述台车架下方，多个所述行走车轮设置在轨道上，各所述行走车轮的车轮轴上固定套装有传动齿轮，各相邻所述传动齿轮之间设置有过桥齿轮，所述过桥齿轮固定在过桥齿轮轴上，所述过桥齿轮轴与所述台车架枢接；至少一个所述过桥齿轮轴固定连接有行星轮系，所述行星轮系的输入端固定连接有驱动装置。

进一步的，所述行星轮系包括与所述台车架固定连接的内齿圈、与所述内齿圈啮合传动的行星轮、用于支撑所述行星轮的行星架和与所述行星轮啮合传动的太阳轮。

所述太阳轮与所述驱动装置的动力输出端固定连接，且所述太阳轮与所述过桥齿轮轴同轴线设置。

所述行星架包括与所述过桥齿轮轴固定连接的行星齿轮架和与所述行星齿轮架固定连接的行星轮轴，所述行星轮空套在所述行星轮轴上。

进一步的，所述内齿圈上固设有用于支撑所述过桥齿轮轴的支承板，且所述支承板空套在所述过桥齿轮轴上。

进一步的，所述行星架还包括与所述行星齿轮架固定连接的空心轴，所述空心轴固定套装在所述过桥齿轮轴上；所述支承板空套在所述空心轴上。

进一步的，所述内齿圈固定连接有用于支撑所述太阳轮的轮轴的限位端盖，所述限位端盖空套在所述太阳轮的轮轴上；所述太阳轮位于所述内齿圈和所述限位端盖所围成的容纳空间内。

进一步的，所述驱动装置包括与所述太阳轮固定连接的减速器、与所述减速器的输入端固定连接的电机和设置在所述电机输出轴上的制动器。

本实用新型大车运行机构带来的有益效果为：

通过在台车架下方设置多个轮辐面相互平行的行走车轮，且行走车轮与台车架枢接，行走车轮能够在轨道上行走，各行走车轮的车轮轴上固定套装有传动齿轮，每相邻的两个传动齿轮之间设置有过桥齿轮，并且，过桥齿轮固定在过桥齿轮轴上，过桥齿轮轴均与台车架枢接。其中一个过桥齿轮轴固定连接有行星轮系，在行星轮系的输入端固定连接有驱动装置。当该大车运行机构工作时，驱动装置通过行星轮系将动力传递至过桥齿轮，随后，过桥齿轮再将动力分别传输至其相邻的两个传动齿轮上，以驱动大车运行机构的行走。由于行星轮系的输入轴与输出轴同轴线的特性，结构较为紧凑，因而大大减小了传动机构的径向尺寸，使得大车运行机构在有限的空间内获得较大的传动比。此外，通过设置行星轮系，使得大车运行机构对减速器的减速需求降低，大大降低了减速器的购置成本。

本实用新型的第二个目的在于提供一种大车运行机构，以解决大车运行机构采用减速器直接驱动时成本较高及采用外啮合开式齿轮驱动时传动比有限及空间不足的技术问题。

本实用新型提供的大车运行机构，包括台车架及与所述台车架枢接的行走车轮，所述行走车轮至少为一个，至少一个所述行走车轮轮辐面相互平行地设置在所述台车架下方，至少一个所述行走车轮设置在轨道上，至少一个所述行走车轮的车轮轴固定连接有行星轮系，所述行星轮系的输入端固定连接有驱动装置。

进一步的，所述行星轮系包括与所述台车架固定连接的内齿圈、与所述内齿圈啮合传动的行星轮、用于支撑所述行星轮的行星架和与所述行星轮啮合传动的太阳轮。

所述太阳轮与所述驱动装置的动力输出端固定连接，且所述太阳轮与所述行走车轮的车轮轴同轴线设置。

所述行星架包括与所述行走车轮的车轮轴固定连接的行星齿轮架和与所述行星齿轮架固定连接的行星轮轴，所述行星轮空套在所述行星轮轴上。

进一步的，所述行星架还包括与行星齿轮架固定连接的空心轴，所述空心轴固定套装在所述车轮轴上。

所述内齿圈上固设有用于支撑所述车轮轴的支承板，所述支承板空套在所述空心轴上。

所述内齿圈固定连接有用于支撑所述太阳轮的轮轴的限位端盖，所述限位端盖空套在所述太阳轮的轮轴上；所述太阳轮位于所述内齿圈和所述限位端盖所围成的容纳空间内。

本实用新型大车运行机构带来的有益效果为：

通过在台车架下方设置至少一个行走车轮，且行走车轮与台车架枢接，行走车轮能够在轨道上行走，在其中一个行走车轮的车轮轴上固定连接有行星轮系，并且，行星轮系的输入端固定连接有驱动装置。当该大车运行机构工作时，驱动装置通过行星轮系将动力传递至行走车轮的车轮轴，直接驱动一个行走车轮转动，同时，其他行走车轮作为从动车轮，跟随主动车轮向前行走。通过设置行星轮系，使得大车运行机构对减速器的减速需求降低，大大降低了减速器的购置成本。此外，由于行星轮系的输入轴与输出轴同轴线的特性，结构较为紧凑，因而大大减小了传动机构的径向尺寸，使得大车运行机构在有限的空间内能够获得较大的传动比，提高了大车运行机构的功率。

本实用新型的第三个目的在于提供一种起重机，以解决现有起重机中的大车运行机构采用减速器直接驱动时成本较高及采用外啮合开式齿轮驱动时传动比有限及空间不足的技术问题。

本实用新型提供的起重机，包括上述大车运行机构，其中，大车运行机构为四组，且每组所述大车运行机构分别对称设置在起重机门座支腿的下端。

本实用新型起重机带来的有益效果为：

通过在起重机中设置四组上述大车运行机构，且每组上述大车运行机构分别对称设置在起重机门座支腿的下端，使得起重机在有限的空间内能够获得较大的传动比，不仅节约了空间，而且大大提高了起重机的功率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中大车运行机构传动方案示意图；

图2为本实用新型实施例一大车运行机构的主视图，其中，行星轮系与过桥齿轮的过桥齿轮轴固定连接；

图3为本实施例大车运行机构的俯视局部剖视图；

图4为本实施例行星轮系的结构示意图；

图5为本实施例行星轮系的局部放大剖视图；

图6为本实施例大车行走机构的传动系统图；

图7为本实用新型实施例二大车运行机构的俯视局部剖视图，其中，行星轮系与行走车轮的车轮轴固定连接。

图标：1-驱动轮；2-惰轮；3-从动车轮；4-行走减速机；5-驱动齿轮；10-台车架；20-行走车轮；30-传动齿轮；40-车轮轴；50-过桥齿轮；60-过桥齿轮轴；70-行星轮系；80-驱动装置；701-内齿圈；702-行星架；703-行星轮轴；704-行星轮；705-太阳轮；706-第一枢接组件；707-第二枢接组件；708-限位端盖；709-第三枢接组件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。

实施例一

如图2和图3所示，本实施例提供了一种大车运行机构，包括台车架10及与台车架10枢接的行走车轮20，行走车轮20为两个，两个行走车轮20轮辐面相互平行地设置在台车架10下方，并且，两个行走车轮20设置在轨道上。本实施例中，每个行走车轮20的车轮轴40上固定套装有传动齿轮30，在两传动齿轮30之间设置有过桥齿轮50，其中，过桥齿轮50固定在过桥齿轮轴60上，过桥齿轮轴60与台车架10枢接。过桥齿轮轴60固定连接有行星轮系70，行星轮系70的输入端固定连接有驱动装置80。

当该大车运行机构工作时，驱动装置80通过行星轮系70将动力传递至过桥齿轮轴60，过桥齿轮轴60带动套装固定在其上的过桥齿轮50转动，随后，过桥齿轮50再将动力分别传输至与其相啮合的两个传动齿轮30上，从而控制大车运行机构的行走动作。由于行星轮系70的输入轴与输出轴同轴线的特性，结构较为紧凑，因而通过引入行星轮系70，大大减小了大车运行机构的传动机构的径向尺寸，使得大车运行机构在有限的空间内能够获得较大的传动比。此外，通过设置行星轮系，还使得大车运行机构对减速器的传动比需求降低，大大降低了减速器的购置成本。

需要说明的是，本实施例中，行走车轮20的数量为两个。实际使用中，可以根据行走车轮20的轮压大小来确定行走车轮20的数量。当行走车轮20的数量至少为三个时，此时，每相邻的两个传动齿轮30之间均设置有分别与其外啮合传动的过桥齿轮50，并且，其中一组过桥齿轮50的过桥齿轮轴60与行星轮系70固定连接，行星轮系70的输入端与驱动装置80固定连接。该大车运行机构的行走原理同行走车轮20为两个时的大车运行机构行走原理相同，在此不再赘述。

如图3-图5所示，本实施例中，行星轮系70包括与台车架10固定连接的内齿圈701、与内齿圈701啮合传动的行星轮704、用于支撑行星轮704的行星架702和与行星轮704啮合传动的太阳轮705。具体的，行星架702包括与过桥齿轮轴60固定连接的行星齿轮架和与行星齿轮架固定连接的行星轮轴703，行星轮704通过第一枢接组件706与行星轮轴703枢接设置，并且，上述行星架702和行星轮704设置在内齿圈701内部形成的容纳空间中。太阳轮705与驱动装置80的动力输出端固定连接，且太阳轮705与过桥齿轮轴60同轴线设置。

行星轮704与内齿圈701的内啮合设置方式，有效地节约了大车运行机构的车身空间，并且，这种设置方式，还起到了一定的防尘、防污染作用，保证了本实施例大车运行机构的工作可靠性。

请继续参照图3，内齿圈701上固设有用于支撑过桥齿轮轴60的支承板，且支承板空套在过桥齿轮轴60上。

此外，请继续参照图3和图5，本实施例中，行星架702还可以包括与行星齿轮架固定连接的空心轴。其中，空心轴固定套装在过桥齿轮轴60上，支承板通过第二枢接组件707与空心轴枢接设置。

本实施例中，行星架702的输出端采用空心轴的设置形式，使得在实际安装时，能够将行星架702直接固定套装在过桥齿轮轴60的输入端。这种设置形式，使传动系统的结构更为紧凑，大大节省了安装空间。

请继续参照图5，本实施例中，内齿圈701固定连接有用于支撑太阳轮705的轮轴的限位端盖708，限位端盖708通过第三枢接组件709枢接设置在太阳轮705的轮轴上。太阳轮705位于内齿圈701和限位端盖708所围成的容纳空间内。

此外，本实施例中，驱动装置80包括与太阳轮705的输入端的端部固定连接的减速器、与减速器的输入端固定连接的电机和设置在电机输出轴上的制动器。

大车运行机构在工作时，电机开启，将动力输出至减速器，减速器再将动力输出至太阳轮705，从而驱动大车运行机构的行走。并且，通过在电机输出轴上设置制动器，有效地控制了本实施例大车运行机构的减速与停车动作。

请继续参照图4，本实施例中，行星轮704为三个，并且均匀地布置在太阳轮705周围，每个行星轮704分别与内齿圈701和上述太阳轮705的输出端啮合设置。具体的，在行星轮704与行星架702之间设置有行星轮轴703，其中，行星轮轴703的一端与行星架702固定连接，行星轮轴703的另一端通过第一枢接组件706与行星轮704枢接。

通过在太阳轮705周围均匀地布置行星轮704，不仅使三个行星轮704能够共同对载荷进行分担，而且还使各行星轮704啮合处的径向分力与行星轮704公转所产生的离心惯性力得以平衡，大大改善了本实施例大车运行机构的受力情况。

需要说明的是，本实施例中，行星轮704的数量可以为三个，还可以为二个或者四个或者其他数量。其只要是通过合理布置，能够实现大车运行机构的可靠传动即可。

还需要说明的是，本实施例中的行星架702可以是图4中所示的盘形结构，但不仅仅局限于上述这种结构形式，还可以采用其他结构形式，如杆形结构，其只要是通过该行星架702能够实现对转矩的传递即可。

本实施例中，大车行走机构的传动系统如图6所示。其中，传动齿轮30和过桥齿轮50组成定轴轮系，内齿圈701、行星架702、太阳轮705和行星轮704组成行星轮系，此时，该大车运行机构的传动系统为复合轮系传动系统。对此复合轮系传动系统分析如下：

对于由内齿圈701、行星架702、太阳轮705和行星轮704组成的行星轮系：

通过上述分析可以看出，该行星轮系的传动比只与内齿圈701和太阳轮705的齿数有关。

对于传动齿轮30和过桥齿轮50组成的定轴轮系：

由于行星架702的输出端与过桥齿轮50固定连接，故n₇₀₂＝n₅₀，因此，该复合轮系的传动比为：

计算结果为负，说明传动齿轮30与太阳轮705的转向相反。

当内齿圈701和太阳轮705为定轴轮系时，对由传动齿轮30、过桥齿轮50、内齿圈701和太阳轮705组成的定轴轮系进行分析：

将内齿圈701和太阳轮705作为定轴轮系与将内齿圈701和太阳轮705作为行星轮系时的传动比进行比较，可得：

通过上述分析可知，在该大车运行机构的传动系统中加入行星轮系70之后，相当于节省了一级定轴轮系的减速比。

通过在过桥齿轮轴60的输入端与驱动装置80之间设置行星轮系70，使得大车运行机构在有限的车身空间中获得了较大的传动比，实现了结构紧凑条件下的大功率传动。此外，本实施例中，行星轮704为三个，即大车运行机构在工作时，三个行星轮704与内齿圈701同时啮合进行传动，这样的设置，提高了传动系统齿轮之间的啮合重合度，使大车运行机构的传动更为平稳，受载更为均匀，并且能够承受更大的工作载荷。

本实施例还提供了一种起重机，该起重机包括上述大车运行机构。其中，大车运行机构为四组，且每组大车运行机构分别对称设置在起重机门座支腿的下端。

通过在起重机中设置四组上述大车运行机构，使得起重机在有限的空间内能够获得较大的传动比，不仅节约了空间，而且大大提高了起重机的功率。

实施例二

本实施例也是一种大车运行机构，该大车运行机构的结构及工作原理与上述实施例一所述的大车运行机构基本相同，其不同之处如下所述。

如图7所示，本实施例中，大车运行机构包括台车架10及与台车架10枢接的两个行走车轮20，两个行走车轮20轮辐面相互平行地设置在台车架10下方，并且，两个行走车轮20设置在轨道上。其中一个行走车轮20的车轮轴40固定连接有行星轮系70，行星轮系70的输入端固定连接有驱动装置80。

当该大车运行机构工作时，驱动装置80通过行星轮系70将动力传递至行走车轮20的车轮轴40的输入端，直接驱动一个行走车轮20转动，同时，其他行走车轮20作为从动车轮，跟随主动车轮向前行走。通过设置行星轮系70，使得大车运行机构对减速器的减速需求降低，大大降低了减速器的购置成本。此外，由于行星轮系70的输入轴与输出轴同轴线的特性，结构较为紧凑，因而大大减小了传动机构的径向尺寸，使得大车运行机构在有限的空间内能够获得较大的传动比，提高了大车运行机构的功率。

请继续参照图7，本实施例中，行星轮系70包括与台车架10固定连接的内齿圈701、与内齿圈701啮合传动的行星轮704、用于支撑行星轮704的行星架702和与行星轮704啮合传动的太阳轮705。

具体的，太阳轮705与驱动装置80的动力输出端固定连接，且太阳轮705与行走车轮20的车轮轴40同轴线设置。行星架702包括与行走车轮20的车轮轴40固定连接的行星齿轮架和与行星齿轮架固定连接的行星轮轴703，行星轮704通过第一枢接组件706枢接设置在行星轮轴703上。

请继续参照图7，本实施例中，行星架702还可以包括与行星齿轮架固定连接的空心轴，空心轴固定套装在车轮轴40上。并且，内齿圈701上固设有用于支撑车轮轴40的支承板，支承板通过第二枢接组件707枢接设置在空心轴上。内齿圈701固定连接有用于支撑太阳轮705的轮轴的限位端盖708，限位端盖708通过第三枢接组件709枢接设置在太阳轮705的轮轴上。太阳轮705位于内齿圈701和限位端盖708所围成的容纳空间内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。