CN215479405U - 一种链式液压葫芦 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种链式液压葫芦。该链式液压葫芦包括制动单元、减速单元、起吊牵引单元、液压驱动单元和吊钩总成；液压驱动单元将其转子轴的旋转传递给减速单元的中心轮轴，经减速单元减速增扭后传递给起吊牵引单元的主动链轮，起吊牵引单元与吊钩总成通过葫芦链相连接，葫芦链在主动链轮的带动下做往复运动；吊钩总成在葫芦链的带动下做往复运动；制动单元用于降低或停止中心轮轴的旋转。本实用新型的链式液压葫芦通过更多的行星齿轮产生更大的载荷，使用减摩垫减少行星齿轮组与一级齿轮、二级齿轮的摩擦，减少动力损耗，从而能够实现劳动强度小、载荷大的要求。

Description

一种链式液压葫芦

技术领域

本实用新型属于起重设备技术领域，尤其涉及一种链式液压葫芦。

背景技术

起重葫芦是起重设备中的一种重要种类，现有的起重葫芦一般包括手拉葫芦、电动葫芦、气动葫芦和液压葫芦等。

然而，手拉葫芦使用人力拉动，人工劳动强度大、作业工效低；电动葫芦因采用电机驱动，不论有刷电机还是无刷电机驱动，在导电传输的过程中可能存在电火花，因此在矿井下使用时必须采取防爆措施，导致其结构复杂、体积较大；气动葫芦由于气源条件所限无法在矿井下使用，且其额定载荷较小；传统的液压葫芦是由乳化液马达驱动的，但是通常额定载荷比较小。这几种葫芦由于自身条件所限，无法在矿山机械设备上很好的配套使用。目前，矿山机械设备使用的起重设备、小型牵引设备仍以传统结构的手拉葫芦和钢丝绳绞盘为主。绞盘是利用钢丝绳在滚筒上盘绕来实现牵引和起重功能的，由于矿山和井下的特定工作环境，致使钢丝绳极易起毛、断丝而损坏，极易发生安全事故。同时因为起重原理和结构的限制其整体尺寸比较大，从而不便于在所配套主机上安放。而手拉葫芦的特点又无法满足高效、快速的作业目的。同时，以上这些起重设备都无法满足单轨吊所需的起重要求。由此，急需一种适合于煤矿井下使用且能够解决载荷、体积、重量要求问题的单轨吊。

实用新型内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是一种链式液压葫芦，所得到的链式液压葫芦能够实现劳动强度小、载荷大的要求。

本实用新型的目的通过如下技术方案得以实现：

本实用新型提供一种链式液压葫芦，该链式液压葫芦包括制动单元、减速单元、起吊牵引单元、液压驱动单元和吊钩总成。

上述的制动单元、减速单元、起吊牵引单元、液压驱动单元和吊钩总成得排布位置可以根据现场的工况进行调整。在本说明中，液压驱动单元、起吊牵引单元、减速单元、制动单元依次固定连接。吊钩总成通过葫芦链连接到起吊牵引单元。

液压驱动单元将其转子轴的旋转传递给减速单元的中心轮轴，经减速单元减速增扭后传递给起吊牵引单元的主动链轮，起吊牵引单元与吊钩总成通过葫芦链相连接，所述葫芦链在主动链轮的带动下做往复运动。转子轴为液压驱动单元的动力输出端，液压驱动单元的动力以转子旋转的旋转机械力为表现形式。

吊钩总成在葫芦链的带动下做往复运动；

制动单元用于降低或停止所述中心轮轴的旋转。

其中，所述减速单元包括：

中心轮轴、至少4个的平行轮轴，中心轮轴和平行轮轴上配套设置有相互啮合的外齿轮，所述中心轮轴和所述至少4个的平行轮轴形成行星齿轮组，且平行轮轴的外齿轮相互间不干涉；

二级齿圈和一级齿圈；所述一级齿圈和二级齿圈的内侧面为齿，外侧面与减速单元的外壳相贴合并相对滑动；所述一级齿圈和二级齿圈并列套设在所述平行轮轴的外围，并与平行轮轴的外齿轮分别啮合；所述一级齿圈和二级齿圈以所述中心轮轴为中心进行转动；

一级齿轮，与所述一级齿圈相啮合，一级齿轮与减速单元的外壳相固定连接；

二级齿轮，与所述二级齿圈相啮合，所述二级齿轮与所述中心轮轴不干涉，并以中心轮轴为中心旋转；所述二级齿轮通过限位机构在所述减速单元的外壳内转动，所述二级齿轮在所述二级齿圈的带动下将旋转传递给起吊牵引单元的主动链轮；

所述中心轮轴贯穿所述一级齿轮和二级齿轮，所述至少4个的平行轮轴设置在所述一级齿轮和二级齿轮的中间。

上述的链式液压葫芦中，优选的，所述减速单元还包括减摩垫，其分别设置在所述一级齿轮、二级齿轮与所述行星齿轮组之间。

上述的链式液压葫芦中，优选的，所述平行轮轴的外齿轮为双联齿轮，分别与中心轮轴、一二级齿圈啮合的齿数比为24/21。

上述的链式液压葫芦中，优选的，所述中心轮轴的齿数﹕平行轮轴的双联齿轮﹕一级齿圈的齿数﹕一级齿轮的齿数﹕二级齿圈的齿数﹕二级齿轮的齿数＝12﹕24/21﹕60﹕60﹕57﹕57。上述的链式液压葫芦中，齿数可以以正负10％的比例进行上下微调，但需要满足齿轮比和齿轮设计原理。

上述的链式液压葫芦中，使用了较大的齿数比，可以更好地降速提升扭力。

上述的链式液压葫芦中，优选的，所述至少3个的平行轮轴通过行星架与所述中心轮轴组成行星齿轮组。

上述的链式液压葫芦中，所述减摩垫的材质可以为聚醚类材料。

上述的链式液压葫芦中，优选的，所述减速单元还包括密封座，所述二级齿轮与所述减速单元的外壳之间通过所述密封座密闭连接。

上述的链式液压葫芦中，优选的，所述减速单元还包括小密封座，所述中心轮轴贯穿所述减速单元的外壳，并通过所述小密封座将两者密闭连接。

上述的链式液压葫芦中，优选的，所述起吊牵引单元包括：

一端带有马达花键联轴套的联轴，所述联轴的另一端与所述中心轮轴固定连接，所述马达花键联轴套与所述液压驱动单元的转子轴相连接；

并列套设在联轴上并与所述联轴相对转动的主动链轮和从动链轮，所述主动链轮与所述二级齿轮相固定连接；

主动链轮壳体，所述主动链轮壳体套设在所述主动链轮的外部，主动链轮通过滚珠轴承和/或滚柱轴承与所述主动链轮壳体活动连接；

从动链轮壳体，所述从动链轮壳体套设在所述从动链轮外部、并与所述主动链轮的壳体相固定连接或一体化设计，所述从动链轮通过滚珠轴承和/或滚柱轴承与所述从动链轮壳体活动连接；

所述主动链轮与所述从动链轮相邻的滚珠轴承或滚柱轴承之间通过轴承隔离套分隔；

主分链器，设置在所述主动链轮壳体的下部，葫芦链通过该主分链器连接至主动链轮；

从分链器，设置在所述从动链轮壳体的下部，葫芦链通过该从分链器连接至从动链轮。

上述的链式液压葫芦中，优选的，该链式液压葫芦还包括防护罩，所述防护罩套设在所述液压驱动单元的外部。

上述的链式液压葫芦中，优选的，该链式液压葫芦还包括止链器，所述止链器与葫芦链固定连接后固定设置在所述链式液压葫芦的外部。

本实用新型的突出效果为：

本实用新型的链式液压葫芦通过更多的行星齿轮产生更大的载荷，使用减摩垫减少行星齿轮组与一级齿轮、二级齿轮的摩擦，减少动力损耗，从而能够实现劳动强度小、载荷大的要求。

进一步地，本实用新型使用较大的齿轮比产生更大载荷，更使用主从分链器使得葫芦链顺畅滑动减少阻力，多角度协同使得链式液压葫芦具有更强的载荷改进效果。

附图说明

图1a是本实用新型的链式液压葫芦的侧视图；

图1b是本实用新型的链式液压葫芦的结构示意图；

图2是本实用新型的链式液压葫芦中减速单元的结构示意图；

图3是本实用新型的链式液压葫芦中起吊牵引单元的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对实用新型的可实施范围的限定。

图1-3是本实用新型的一个实施方式的图解。

本实用新型的一个具体实施方式：提供一种链式液压葫芦，如图1a和图1b所示，该链式液压葫芦包括制动单元1、减速单元2、起吊牵引单元3、液压驱动单元4和吊钩总成6；液压驱动单元4、起吊牵引单元3、减速单元2、制动单元1依次固定连接。吊钩总成6通过葫芦链连接到起吊牵引单元。

液压驱动单元4将转子轴(为液压驱动单元动力输出的旋转轴)的旋转传递给减速单元2的中心轮轴201，经减速单元减速增扭后传递给起吊牵引单元3的主动链轮37，起吊牵引单元3与吊钩总成6通过葫芦链相连接，所述葫芦链在主动链轮37的带动下做往复运动。吊钩总成在葫芦链的带动下做往复运动。

制动单元1用于降低或停止中心轮轴的旋转；

本实施方式中，所述液压驱动单元4由液压驱动提供动力，带动转子轴旋转作为动力输出。制动单元1为制动器，可以是市售的常用制动器，主要是提供制动力，尤其是在起重状态下的驻车机械制动，将举升的物体保持一定的离地高度时提供稳定安全的制动力。

所述吊钩总成6为常规的滑轮组吊钩设计，实现多股作用力的分担，吊钩总成包括吊钩轮和吊钩，吊钩连接吊钩轮，吊钩轮为葫芦链的一个固定端，另一端连接止链器，葫芦链由吊钩轮的固定着力点绕过从动链轮36后再回绕过吊钩轮的滑轮在绕道主动链轮，实现3倍作用力的滑轮组。

其中，如图2所示，所述减速单元2包括：

中心轮轴201、4个的平行轮轴206，中心轮轴201和平行轮轴206上配套设置有相互啮合的外齿轮，平行轮轴206的外齿轮相互间不干涉，中心轮轴201和4个的平行轮轴206形成行星齿轮组；

本具体实施方式中，选用4个平行轮轴206构成行星齿轮组，受力更均匀，产生的扭矩更大，相互间的干涉又小。在其他的具体实施方式中，可以考虑5个、6个甚至更多个的平行轮轴组建行星齿轮组，属于本方案的相似替换。

二级齿圈205和一级齿圈207；所述一级齿圈207和二级齿圈205的内侧面为齿，外侧面与减速单元的外壳203相贴合并相对滑动；所述一级齿圈207和二级齿圈205以中心轮轴201为中心进行转动；所述一级齿圈207和二级齿圈205并列套设在平行轮轴206的外围，并与4个平行轮轴206的外齿轮分别啮合；二级齿圈205在平行轮轴206的带动下旋转，平行轮轴206产生的扭力传动以及作用到一级齿轮208后产生的反向扭矩作用到二级齿圈207形成扭矩输出。

本具体实施方式中，减速单元的外壳为固定减速单元所有部件的载体，所有部件之间为紧密结合的一个整体。内部可以加入机油或润滑油，由密封座进行密封。所述中心轮轴201贯穿所述减速单元的外壳203，中心轮轴201与所述减速单元的外壳203通过小密封座210进行密闭。中心轮轴201与所述减速单元的外壳203的连接部位为轴承211。如果没有润滑油也可以不密封。

一级齿轮208，与所述一级齿圈207相啮合，并以中心轮轴为中心旋转；一级齿轮208与减速单元的外壳203相固定连接；一级齿轮可大可小，只需要实现锁死一级齿圈即可，其固定位置以及齿轮的完整性可调。在本具体实施方式中，还通过定位销212将一级齿轮208与减速单元的外壳203的相对位置进行调整和固定。

二级齿轮204，与所述二级齿圈205相啮合，并以中心轮轴201为中心旋转；所述二级齿轮204与所述中心轮轴201不干涉；所述二级齿轮204通过限位机构在所述减速单元的外壳203内转动，所述二级齿轮205在所述二级齿圈205的带动下将旋转传递给起吊牵引单元的主动链轮302。

所述中心轮轴201贯穿所述一级齿轮208和二级齿轮204，所述4个平行轮轴206设置在所述一级齿轮208和二级齿轮204的中间；

减摩垫209，其分别设置在所述一级齿轮208、二级齿轮204与所述行星齿轮组206之间。减摩垫的材质为聚醚类材料，可以为PEEK材料，是消除掉机械摩擦阻力的关键所在；选用PEEK优质材料极大地减少了部件间的磨损，极小的摩擦系数可以使传动中的效率提高很大。

本具体实施方式中，4个的平行轮轴206可以浮动设置在一级齿轮208和二级齿轮204以及一级齿圈207、二级齿圈205构成的封闭空间内，调整好位置实现行星转动又不会相互干涉。这种状态配合减摩垫209的使用，减少了行星架的使用，摩擦力更小，动力损失更小，载荷更大。

在一个进一步的实施方式中，所述4个平行轮轴206通过行星架与所述中心轮轴201组成行星齿轮组，这种构造使4个平行轮轴的转动更加稳定，减少震颤。

在本具体实施方式中，中心轮轴201的一端由减速单元的外壳203相固定，另一端与起吊牵引单元3的联轴相连接，没有与减速单元的外壳203相固定，是一种半浮动的连接；同时，平行轮轴201、一级齿圈207、二级齿圈205、二级齿轮204均是浮动状态，能够形成自我修正的机械传动结构，避免了机械卡滞、效率低下的问题。

在本具体实施方式中，所述平行轮轴的外齿轮为双联齿轮，分别与中心轮轴、一二级齿圈啮合的齿数比为24/21；所述中心轮轴的齿数：12，平行轮轴的齿数：双联齿轮24/21，一级齿圈的齿数：60，一级齿轮的齿数：60，二级齿圈的齿数：57，二级齿轮的齿数：57。上述齿轮组使用了较大的齿数比，能够有效减速增扭，增大载荷。

在一个进一步的实施方式中，所述减速单元还包括密封座202，所述二级齿轮204与所述减速单元的外壳203之间通过所述密封座密闭连接。减速单元的外壳为固定减速单元所有部件的载体，所有部件之间为紧密结合的一个整体。内部可以加入机油或润滑油，由密封座进行密封。如果不加入润滑油也可以不密封。

在本实施方式中，在减速单元的外壳203上，在二级齿圈205对应的位置设置有通气孔213，可以通过通气孔释放上述密闭空间内的气压，也可以关注进润滑油，并通过螺堵214进行关闭。

本具体实施方式中，如图1b和图3所示，所述起吊牵引单元3包括：

一端带有马达花键联轴套310的联轴，所述联轴的另一端与所述中心轮轴201固定连接，所述马达花键联轴套310与所述液压驱动单元的转子轴相连接；

并列套设在联轴上并与所述联轴相对转动的主动链轮32和从动链轮37，所述主动链轮32与所述二级齿轮24相固定连接；

主动链轮壳体31，所述主动链轮壳体31套设在所述主动链轮32的外部，主动链轮32通过滚珠轴承38和滚柱轴承33与所述主动链轮壳体31活动连接；

从动链轮壳体36，所述从动链轮壳体36套设在所述从动链轮37外部、并与所述主动链轮的壳体31通过两端的法兰39实现相固定连接，所述从动链轮37通过滚珠轴承38和滚柱轴承33与所述从动链轮壳体活动连接；本实施方式中，主从动链轮之间选用滚柱轴承，两端选用滚珠轴承，能够使得主、从动链轮运行更加稳定的同时，滚柱轴承更能承受大的作用力。

所述主动链轮32与所述从动链轮37相邻的滚柱轴承38之间通过轴承隔离套34分隔；在一个进一步的实施方式中，主从动链轮、主从动链轮壳体之间通过中间隔板35进行隔离，更能防止两个滚柱轴承38之间的相互干涉。

主分链器311，设置在所述主动链轮壳体31的下部，葫芦链通过该主分链器311连接至主动链轮32；

从分链器312，设置在所述从动链轮壳体36的下部，葫芦链通过该从分链器312连接至从动链轮37。主从分链器选用常规市售产品。

本具体实施方式中，该链式液压葫芦还包括防护罩5，所述防护罩5套设在所述液压驱动单元4的外部，起到保护液压驱动单元4的作用。

本具体实施方式中，如图1a所示，该链式液压葫芦还包括止链器7，所述止链器7与葫芦链8固定连接后固定设置在所述链式液压葫芦的外部。

本具体实施方式中，葫芦链为高强度起重葫芦链，选用的规格16X48起重用葫芦链是高强度国标起重链，额定单根载重量为8T，破断力200kN，在所述液压绞车中设计最大载荷量为6T，安全系数合理，起重链有可塑性变形的性能特点，避免了突然过载断裂造成的危险。法兰用M20高强度长螺钉联结在一起，法兰的两侧法兰孔可以用来安装液压驱动单元和减速单元。起吊牵引单元3形成了由一个主动轮、一个从动轮、一个吊钩总成组成的3倍放大的轮系。实现了链式液压起重葫芦结构的基本功能，与所述高强起重链和吊钩总成结合即可完成起吊、放下重物。

本实用新型的煤矿支架搬运车的18T链式液压葫芦是由液压传动实现驱动和控制的，结构中采用的适合特种作业条件下的液压驱动和控制元件，可使液压起重葫芦实现无级变速和方便控制，大速比行星减速机构可使起重功率增大，达到本装置体积小可承载荷大的结构特点，采用高强起重链可以避免钢丝绳索在使用中的缺陷。

液压驱动、控制的液压马达采用摆线液压马达，在驱动功率满足的条件下其结构紧凑、体积小的特点可使液压起重葫芦的整体尺寸变的较小、成本降低。集成式液压控制阀组也达到了体积小、重量轻、调整简单方便的目的。集成式液压控制阀组与液压马达有机的集成在一起，使液压控制合理、实用，避免了管路漏点，节省了安装空间。

起吊牵引直驱装置与行星减速器的连接方式采用了主动链轮壳体、主动链轮、行星减速器密封座、轴承隔离套、中间隔板、从动链轮壳体、从动链轮、法兰，部件间利用轴承内孔与外圆的高精度尺寸相互支撑定位连接在一起，减少了各零部件的定位面，使结构简单化、实用化。

大速比行星减速器提升了起重葫芦的起重能力。液压起重葫芦在额定载荷成倍增大的前提下其体积不会增加多少，给葫芦性能的拓展打下了基础，所选用的钢材料符合矿山井下作业条件下使用，无防爆安全隐患，适合煤矿井下使用。

由上可见，本实用新型的上述链式液压葫芦将液压驱动与起重链的结合应用，使液压起重葫芦变得体积小、载荷量大，便于安装调试，有利于主机厂的选择使用。液压驱动的无极变速特性和液压马达方便正反向的功能使这种液压起重葫芦便于操作、控制。液压安全阀、平衡阀和液压制动器的合理应用，以及起重链形式的起重方式既避免了钢丝绳使用中的缺陷，又可使液压起重葫芦在整个工作过程中安全可靠其结构特点也方便了矿山、井下的使用。

Claims (9)

1.一种链式液压葫芦，其特征在于：该链式液压葫芦包括制动单元、减速单元、起吊牵引单元、液压驱动单元和吊钩总成；

液压驱动单元将动力由其转子轴的旋转传递给减速单元的中心轮轴，经减速单元减速增扭后传递给起吊牵引单元的主动链轮，起吊牵引单元与吊钩总成通过葫芦链相连接，所述葫芦链在主动链轮的带动下做往复运动；

吊钩总成在葫芦链的带动下做往复运动；

制动单元用于降低或停止所述中心轮轴的旋转；

其中，所述减速单元包括：

中心轮轴、至少4个的平行轮轴，中心轮轴和平行轮轴上配套设置有相互啮合的外齿轮，所述中心轮轴和所述至少4个的平行轮轴形成行星齿轮组，且平行轮轴的外齿轮相互间不干涉；

二级齿圈和一级齿圈；所述一级齿圈和二级齿圈的内侧面为齿，外侧面与减速单元的外壳相贴合并相对滑动；所述一级齿圈和二级齿圈并列套设在所述平行轮轴的外围，并与平行轮轴的外齿轮分别啮合；所述一级齿圈和二级齿圈以所述中心轮轴为中心进行转动；

一级齿轮，与所述一级齿圈相啮合，一级齿轮与减速单元的外壳相固定连接；

二级齿轮，与所述二级齿圈相啮合，所述二级齿轮与所述中心轮轴不干涉，并以中心轮轴为中心旋转；所述二级齿轮通过限位机构在所述减速单元的外壳内转动，所述二级齿轮在所述二级齿圈的带动下将旋转传递给起吊牵引单元的主动链轮；

所述中心轮轴贯穿所述一级齿轮和二级齿轮，所述至少4个的平行轮轴设置在所述一级齿轮和二级齿轮的中间；

减摩垫，其分别设置在所述一级齿轮、二级齿轮与所述行星齿轮组之间。

2.根据权利要求1所述的链式液压葫芦，其特征在于：所述平行轮轴的外齿轮为双联齿轮，分别与中心轮轴、一二级齿圈啮合的齿数比为24/21。

3.根据权利要求2所述的链式液压葫芦，其特征在于：所述中心轮轴的齿数﹕平行轮轴的双联齿轮﹕一级齿圈的齿数﹕一级齿轮的齿数﹕二级齿圈的齿数﹕二级齿轮的齿数＝12﹕24/21﹕60﹕60﹕57﹕57。

4.根据权利要求1所述的链式液压葫芦，其特征在于：所述至少4个的平行轮轴通过行星架与所述中心轮轴组成行星齿轮组。

5.根据权利要求1所述的链式液压葫芦，其特征在于：所述减速单元还包括密封座，所述二级齿轮与所述减速单元的外壳之间通过所述密封座密闭连接。

6.根据权利要求1所述的链式液压葫芦，其特征在于：所述减速单元还包括小密封座，所述中心轮轴贯穿所述减速单元的外壳，并通过所述小密封座将两者密闭连接。

7.根据权利要求1所述的链式液压葫芦，其特征在于：所述起吊牵引单元包括：

一端带有马达花键联轴套的联轴，所述联轴的另一端与所述中心轮轴固定连接，所述马达花键联轴套与所述液压驱动单元的转子轴相连接；

并列套设在联轴上并与所述联轴相对转动的主动链轮和从动链轮，所述主动链轮与所述二级齿轮相固定连接；

主动链轮壳体，所述主动链轮壳体套设在所述主动链轮的外部，主动链轮通过滚珠轴承和/或滚柱轴承与所述主动链轮壳体活动连接；

从动链轮壳体，所述从动链轮壳体套设在所述从动链轮外部、并与所述主动链轮的壳体相固定连接或一体化设计，所述从动链轮通过滚珠轴承和/或滚柱轴承与所述从动链轮壳体活动连接；

所述主动链轮与所述从动链轮相邻的滚珠轴承或滚柱轴承之间通过轴承隔离套分隔；

主分链器，设置在所述主动链轮壳体的下部，葫芦链通过该主分链器连接至主动链轮；

从分链器，设置在所述从动链轮壳体的下部，葫芦链通过该从分链器连接至从动链轮。

8.根据权利要求1所述的链式液压葫芦，其特征在于：该链式液压葫芦还包括防护罩，所述防护罩套设在所述液压驱动单元的外部。

9.根据权利要求1所述的链式液压葫芦，其特征在于：该链式液压葫芦还包括止链器，所述止链器与葫芦链固定连接后固定设置在所述链式液压葫芦的外部。

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