CN117228564A - 起升机构及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重设备技术领域，提供一种起升机构及作业机械，包括卷筒、驱动装置、转接法兰和转接轴，卷筒可转动地安装在卷扬箱中，驱动装置设置有传动轴，传动轴与卷筒传动连接，转接法兰设置在卷扬箱与驱动装置之间，转接法兰设置有轴孔，转接轴设置在传动轴与卷筒之间，转接轴可转动地设置在轴孔中，转接轴的第一端与传动轴连接，转接轴的第二端与卷筒的中心轴连接；本发明采用转接法兰将卷扬箱与驱动装置连接，确保传动轴始终与卷筒的中心轴同轴心设置，通过采用转接轴将传动轴的动力传递给卷筒，有效解决了传动轴与卷筒中心轴因尺寸不同不能匹配的问题，提高了驱动装置的通用性。

Description

起升机构及作业机械

技术领域

本发明涉及起重设备技术领域，尤其涉及一种起升机构及作业机械。

背景技术

传统作业机械如起重机的起升机构由液压马达、减速机、卷筒、钢丝绳等组成，主要通过液压马达驱动卷扬结构进行升降。

现有技术中，通常为液压马达的驱动轴与减速器、卷筒的连接轴依次连接，连接过程需要严格匹配驱动轴与减速器连接轴的尺寸，一般为一种型号的驱动轴对应一种型号的减速器，难以做到一种驱动轴匹配多种减速器，并且由于驱动轴与联轴器连接轴在连接处没有固定，处于浮动状态，系统在旋转运行过程中，容易出现配合间隙和两端传动轴的不同轴而产生跳动，促使机构产生振动和异响，直接影响传动系统的稳定性，产生附加振动和噪音，影响起升机构的工作效率和使用寿命。

发明内容

本发明提供一种起升机构及作业机械，用以解决现有技术的起升机构中驱动轴的通用性差的缺陷，使驱动轴能适配不同尺寸的卷筒。

第一方面，本发明提供一种起升机构，包括：

卷筒，可转动地安装在卷扬箱中；

驱动装置，设置有传动轴，所述传动轴与所述卷筒传动连接；

转接法兰，设置在所述卷扬箱与所述驱动装置之间，用于将二者连接，所述转接法兰设置有轴孔；

转接轴，设置在所述传动轴与所述卷筒之间，所述转接轴可转动地设置在所述轴孔中，所述转接轴的第一端与所述传动轴连接，所述转接轴的第二端与所述卷筒的中心轴连接。

根据本发明提供的起升机构，所述轴孔设置在所述转接法兰的中心，所述轴孔内设置有一对角接触轴承，一对所述角接触轴承套接在所述转接轴上。

根据本发明提供的起升机构，所述轴孔内对应一对所述角接触轴承的两端设置有限位件。

根据本发明提供的起升机构，所述传动轴穿设在所述轴孔中，所述转接轴的第一端与所述传动轴通过花键副连接。

根据本发明提供的起升机构，所述卷筒与所述驱动装置之间设置有减速器，所述减速器设置在所述卷扬箱的端部，且所述减速器的输出轴与所述卷筒的中心轴连接，所述减速器的输入轴与所述转接轴的第二端通过花键副连接。

根据本发明提供的起升机构，所述转接法兰背离所述驱动装置的一端与所述减速器连接，所述转接法兰与所述减速器连接处设置有第一密封结构。

根据本发明提供的起升机构，还包括固定板，所述驱动装置连接在所述固定板上，所述转接法兰的一端与所述固定板密封连接。

根据本发明提供的起升机构，所述驱动装置与所述固定板之间设置有第二密封结构，所述转接法兰与所述固定板的连接处设置有第三密封结构。

根据本发明提供的起升机构，所述驱动装置包括电机，所述电机的端部与所述固定板连接，所述电机驱使所述传动轴转动。

第二方面，本发明还提供了一种作业机械，包括如第一方面所描述的起升机构。

本发明提供的起升机构，包括：卷筒、驱动装置、转接法兰和转接轴，卷筒可转动安装在卷扬箱中，驱动装置设置有传动轴，传动轴与卷筒传动连接；转接法兰设置在卷扬箱与驱动装置之间，用于将二者连接，转接法兰设置有轴孔；转接轴设置在传动轴与卷筒之间，转接轴可转动地设置在轴孔中，转接轴的第一端与传动轴连接，转接轴的第二端与卷筒的中心轴连接；如此设置，通过采用转接法兰将卷扬箱与驱动装置连接，传动轴与转接轴在轴孔中连接，由轴孔提供约束，避免传动轴与转接轴处于浮动状态，保证了传动的稳定性，确保传动轴始终与卷筒的中心轴同轴心设置，通过采用转接轴将传动轴的动力传递给卷筒，有效解决了传动轴与卷筒中心轴因尺寸不同不能匹配的问题，通过更换不同尺寸的转接轴使转接轴适应传动轴与不同尺寸的卷筒中心轴的连接，实现传动轴能适配不同尺寸的卷筒中心轴，提高了驱动装置的通用性。

本发明还提供了一种作业机械，包括上述的起升机构，该有益效果的推导过程与上述起升机构所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的起升机构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的起升机构的剖视图；

图3是本发明实施例提供的转接轴与转接法兰的连接结构示意图。

附图标记：

1、卷筒；2、驱动装置；21、传动轴；3、转接法兰；31、轴孔；4、转接轴；41、内花键；5、角接触轴承；51、限位件；6、减速器；7、固定板；8、定位结构；9、O型密封圈；10、环形沉槽；11、卷扬箱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。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。

下面结合图1至图3描述本发明的实施例中提供的一种起升机构及作业机械。

本实施例提供的一种起升机构，包括：卷筒1、驱动装置2、转接法兰3和转接轴4。

其中，卷筒1可转动地安装在卷扬箱11中，驱动装置2设置有传动轴21，传动轴21与卷筒1传动连接，转接法兰3设置在卷扬箱11与驱动装置2之间，用于将二者连接，转接法兰3设置有轴孔31；转接轴4设置在传动轴21与卷筒1之间，转接轴4可转动地设置在轴孔31中，转接轴4的第一端与传动轴21连接，转接轴4的第二端与卷筒1的中心轴连接。

通过上述方案可知，本发明采用转接法兰3将卷扬箱11与驱动装置2连接，确保传动轴21始终与卷筒1的中心轴同轴心设置，通过采用转接轴4将传动轴21的动力传递给卷筒1，有效解决了传动轴21与卷筒1中心轴因尺寸不同不能匹配的问题，通过更换转接轴4使转接轴4适应传动轴21与不同尺寸的卷筒1中心轴的连接，实现传动轴21能适配不同尺寸的卷筒1中心轴，提高了驱动装置2的通用性。

在一些实施例中，驱动装置2采用电机，优先采用交流电机，相对于液压马达而言，采用电机驱动解决了液压马达噪音大、效率低且液压油泄露容易污染环境的问题。

本发明实施例提供的起升机构，用于安装在起重机的转台尾部，电机位于转台尾部的框架上，在卷筒1和卷扬箱11转动连接的情况下，电机的传动轴21(动力输出轴)通过转接轴4驱动卷筒1进行卷扬工作。

本实施例中，转接法兰3中心设置有轴孔31，轴孔31内设置有一对角接触轴承5，一对角接触轴承5套接在转接轴4上。如此设置，由于角接触轴承5承载能力好，能够同时承受径向载荷和轴向载荷，通过采用一对角接触轴承5将转接轴4可转动地安装在转接法兰3的轴孔31内，使其可同时受轴向力和径向力，相对于采用的单个轴承，如深沟球轴承仅能承受径向力而言，提高转接轴4与转接法兰3连接的稳定性；并且，采用角接触轴承5还具有转速高、精度高及安装调整方便的优点，由于角接触轴承5的外圈与内圈的接触角被设计为15°或25°，使其具有摩擦力小的特点，提高了轴承的转速，从而能减少传动轴21的动力损耗；此外，由于角接触轴承5的精度和重复定位精度高，适用于高精度的机械装配，应用在转接轴4与转接法兰3之间，能够避免出现结构运转不稳定的问题，通过采用可分离型，可将角接触轴承5的内外圈分离，安装和调整起来都很方便。

参照图3，本实施例中，传动轴21穿设在轴孔31中，转接轴4的第一端与传动轴21通过花键副连接。例如，传动轴21的自由端设置有外花键，转接轴4的第一端设置第一连接孔，第一连接孔与传动轴21的自由端适配，且第一连接孔内设置内花键41，通过将传动轴21自由端的外花键与第一连接孔内的内花键41配合，实现转接轴4与传动轴21的传动连接。由于转接轴4的第一端设置内花键41，因此，转接轴4的第一端的外径大于传动轴21的外径，从而轴孔31被设计为阶梯状，使轴孔31中用于安装转接轴4的部分的直径大于用于安装传动轴21的部分的直径，可实现对角接触轴承5的限位作用，防止角接触轴承5沿轴向朝靠近驱动装置2的方向移动。安装时，将一对角接触轴承5套接在转接轴4的第一端的外侧，一对角接触轴承5的外圈与轴孔31的内壁接触。在一对角接触轴承5的两端分别设置限位件51，如卡簧挡圈，对一对角接触轴承5的两端进行轴向定位，防止角接触轴承5在轴孔31内移动。

进一步地，卷筒1与驱动装置2之间设置有减速器6，减速器6的输出轴与卷筒1的中心轴连接，减速器6的输入轴与转接轴4的第二端通过花键副连接。如此设置，通过在驱动装置2与卷筒1的动力传递之间增设减速器6，可用于实现对卷筒1转速的调节，以根据不同的工作状况，调整到相匹配的卷筒1转速，实现卷筒1上钢丝绳是收卷速度调节。

如此设置，本发明通过采用转接法兰3将减速器6与驱动装置2连接，确保传动轴21、转接轴4及减速器6的输入轴始终与卷筒1的中心轴同轴心设置，不会产生安装角度偏差的问题，通过采用转接轴4将传动轴21的动力传递给卷筒1，有效解决了传动轴21与减速器6的输入轴因尺寸不同不能匹配的问题，通过更换不同尺寸的转接轴4使转接轴4适应不同尺寸的传动轴21与减速器6的输入轴的连接，实现传动轴21能适配不同尺寸的减速器6的输入轴，提高了驱动装置2的通用性。

本发明实施例提供的起升机构，用于安装在起重机的转台尾部，其中，转台是起重机的关键联接部件，起重臂、上车操纵室、起升机构、回转机构、配重均与其直接相联，电机位于转台尾部的框架上，在卷筒1和卷扬箱11转动连接的情况下，通过转接法兰3将减速器6与电机连接，电机的传动轴21(动力输出轴)通过转接轴4驱动减速器6转动，减速器6进而驱动卷筒1进行卷扬工作。

在一些实施例中，减速器6可以是安装在卷扬箱11的端部，并且减速器6的输出轴与卷筒1的中心轴连接，减速器6的输入轴与转接轴4的第二端进行连接，如图2和图3所示，转接轴4的第二端位于转接法兰3的外部，转接轴4的第二端设置外花键，减速器6的输入轴设置第二连接孔，第二连接孔中设置内花键41，通过将转接轴4第二端的外花键与第二连接孔内的内花键41配合，实现转接轴4与减速器6的输入轴的传动连接。

当然，转接轴4的第二端也可设置内花键41，通过在转接轴4的第二端设置第二连接孔，第二连接孔中设置内花键41，减速器6的输入轴设置外花键，然后将转接轴4第二端的内花键41与减速器6的输入轴的外花键配合，实现转接轴4与减速器6的输入轴的传动连接。

需要说明的是，转接轴4的结构可根据两端需连接的轴的结构具体设计，两端可分别设置内花键41、外花键或者一端为外花键一端为内花键41。

本实施例中，电机通过固定板7安装在转台尾部的框架上，如图1所示，固定板7可以是圆形，沿周向设置多个螺旋连接孔，且中间设置有供传动轴21穿过的通孔，固定板7的尺寸与电机的端部尺寸适配，从而通过螺栓将电机固定在固定板7上。

本实施例中，转接法兰3背离驱动装置2的一端与减速器6连接，转接法兰3与减速器6连接处设置有第一密封结构，电机与固定板7的连接处设置有第二密封结构，用于保证二者连接的可靠性及对油液的密封性，防止润滑油在电机与固定板7之间泄漏，转接法兰3的一端与固定板7密封连接，转接法兰3与固定板7的连接处设置有第三密封结构；第一密封结构、第二密封结构及第三密封结构可以均为O型密封圈9。

如此设置，通过在转接法兰3两端的连接处以及固定板7与电机之间均设置密封结构，实现对传动轴21与减速器6的输入轴之间的传动结构进行密封，相对于传统技术中的在轴承与轴孔31之间设置油封，且油封与转接轴4及转接法兰3之间都是紧密配合，导致传动轴21高速旋转时非常容易损坏导致润滑油泄露的后果而言，本发明通过在转接法兰3两端的连接处设置O型密封圈9实现密封连接，使得润滑油的密封性更加可靠且不易损坏。

进一步地，为了提高转接法兰3的连接效果，固定板7的端面上设置有定位结构8，在安装转接法兰3时，转接法兰3的端部通过该定位结构8与固定板7配合连接，能够实现对转接法兰3与固定板7的快速安装，且连接后保证传动轴21与转接轴4的同轴度。如图2所示，定位结构8可以是环形凸起，对应的，如图3所示，在转接法兰3朝向固定板7的一端设置有环形沉槽10，环形沉槽10与环形凸起适配连接，在装配时，通过将转接法兰3端部的环形沉槽10与固定板7的环形凸起插接配合，即可实现固定板7与转接法兰3的快速定位连接，之后再通过螺栓将固定板7与转接法兰3实现连接。

在一些实施例中，定位结构8还可以是环形凹槽，对应的，在转接法兰3朝向固定板7的一端设置环形凸起，环形凹槽与环形凸起适配连接，在装配时，通过将转接法兰3端部的环形凸起与固定板7的环形凹槽插接配合，即可实现固定板7与转接法兰3的快速定位连接，之后再通过螺栓将固定板7与转接法兰3实现连接。

如此设置，通过采用凹凸配合的方式，能够快速完成固定板7与转接法兰3的连接，并且在连接后环形凹槽或环形沉槽10能够限制环形凸起的径向移动，也就是说，固定板7与转接法兰3连接后，二者相互约束，能够防止固定板7与转接法兰3发生径向相对移动，从而保证了传动轴21与转接轴4之间的同轴度，避免对轴承产生径向载荷。

本实施例中，基于固定板7设置定位结构8的情况下，转接法兰3对应于减速器6一端的结构，可以根据减速器6的连接端来设计；也就是说，减速器6与转接法兰3之间也可采用凹凸配合的定位连接方式。如图1所示，减速器6朝向转接法兰3的一端设置有连接凹槽，将转接法兰3的端部设置连接凸起，从而在安装时，将转接法兰3的端部插入减速器6的端部实现凹凸配合，即可实现减速器6与转接法兰3的快速定位连接，之后再通过螺栓将减速器6与转接法兰3连接。

在另一些实施例中，减速器6朝向转接法兰3的一端设置为凸起式结构，将转接法兰3的端部设置连接凹起，从而在安装时，将转接法兰3的端部插入减速器6的端部实现凹凸配合，即可实现减速器6与转接法兰3的快速定位连接，之后再通过螺栓将减速器6与转接法兰3连接。

如此设置，通过采用凹凸配合的方式，能够快速完成减速器6与转接法兰3的连接，并且在连接后凹槽能够限制凸起的径向移动，也就是说，减速器6与转接法兰3连接后，二者相互约束，能够防止减速器6与转接法兰3之间发生径向相对移动，从而保证了转接轴4与减速器6的输入轴之间的同轴度，也保证了传动轴21、转接轴4、减速器6的输入轴、减速器6的输出轴及卷筒1的中心轴的同轴度，有利于整个结构运转的稳定性。

本发明实施例还提供了一种作业机械，包括上述的起升机构。

由于采用了上述的起升机构，因此，该作业机械具有起升机构所有的优点。

本实施例中，作业机械可以是起重机，本起升机构用于安装在起重机的转台尾部的框架上，转台是起重机的关键联接部件，起重臂、上车操纵室、起升机构、回转机构、配重均与其直接相联，起升机构采用电机驱动，代替传统的液压马达，避免产生噪音大效率低的问题，电机通过固定板7连接在框架上，卷扬箱11固定在框架中，卷筒1和卷扬箱11转动连接，卷扬箱11的端部设置有减速器6，减速器6与固定板7通过转接法兰3连接，电机的传动轴21通过转接轴4驱使减速器6转动，减速器6进而驱动卷筒1转动进行卷扬提升工作；通过采用转接轴4将传动轴21与减速器6的输入轴进行连接，解决了传统技术中电机的驱动轴与减速器6的输入轴不匹配通用性差的问题，通过更换不同尺寸的转接轴4使转接轴4的两端能够匹配不同尺寸的传动轴21和减速器6的输入轴，使传动轴21通过转接轴4来驱使减速器6进而驱动卷筒1旋转，实现了一种电机通过更换转接轴4能够适配多种不同型号的减速器6。

通过转接轴4与轴孔31之间通过一对角接触轴承5连接，相对于单个轴承而言，使其可同时受轴向力和径向力，提高转接轴4与转接法兰3连接的稳定性；

通过在转接法兰3两端的连接处以及固定板7与电机之间均设置密封结构，相对于传统技术中的在轴承与轴孔31之间设置油封，且油封与转接轴4及转接法兰3之间都是紧密配合，导致传动轴21高速旋转时非常容易损坏导致润滑油泄露的后果而言，本发明通过在转接法兰3两端的连接处设置O型密封圈9实现密封连接，使得润滑油的密封性更加可靠且不易损坏。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明实施例和简化描述，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实施例的限制。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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“第一方面实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种起升机构，其特征在于，包括：

卷筒(1)，可转动地安装在卷扬箱(11)中；

驱动装置(2)，设置有传动轴(21)，所述传动轴(21)与所述卷筒(1)传动连接；

转接法兰(3)，设置在所述卷扬箱(11)与所述驱动装置(2)之间，用于将二者连接，所述转接法兰(3)设置有轴孔(31)；

转接轴(4)，设置在所述传动轴(21)与所述卷筒(1)之间，所述转接轴(4)可转动地设置在所述轴孔(31)中，所述转接轴(4)的第一端与所述传动轴(21)连接，所述转接轴(4)的第二端与所述卷筒(1)的中心轴连接。

2.根据权利要求1所述的起升机构，其特征在于，所述轴孔(31)设置在所述转接法兰(3)的中心，所述轴孔(31)内设置有一对角接触轴承(5)，一对所述角接触轴承(5)套接在所述转接轴(4)上。

3.根据权利要求2所述的起升机构，其特征在于，所述轴孔(31)内对应一对所述角接触轴承(5)的两端设置有限位件(51)。

4.根据权利要求1所述的起升机构，其特征在于，所述传动轴(21)穿设在所述轴孔(31)中，所述转接轴(4)的第一端与所述传动轴(21)通过花键副连接。

5.根据权利要求1所述的起升机构，其特征在于，所述卷筒(1)与所述驱动装置(2)之间设置有减速器(6)，所述减速器(6)设置在所述卷扬箱(11)的端部，且所述减速器(6)的输出轴与所述卷筒(1)的中心轴连接，所述减速器(6)的输入轴与所述转接轴(4)的第二端通过花键副连接。

6.根据权利要求5所述的起升机构，其特征在于，所述转接法兰(3)背离所述驱动装置(2)的一端与所述减速器(6)连接，所述转接法兰(3)与所述减速器(6)连接处设置有第一密封结构。

7.根据权利要求1所述的起升机构，其特征在于，还包括固定板(7)，所述驱动装置(2)连接在所述固定板(7)上，所述转接法兰(3)的一端与所述固定板(7)密封连接。

8.根据权利要求7所述的起升机构，其特征在于，所述驱动装置(2)与所述固定板(7)之间设置有第二密封结构，所述转接法兰(3)与所述固定板(7)的连接处设置有第三密封结构。

9.根据权利要求7所述的起升机构，其特征在于，所述驱动装置(2)包括电机，所述电机的端部与所述固定板(7)连接，所述电机驱使所述传动轴(21)转动。

10.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的起升机构。