[发明专利]起重机的回转驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种起重机的回转驱动系统，尤其用于移动式提升起重 机。

背景技术

典型的起重机包括支撑在地面接合部件上的下部结构，可旋转地连 接至下部结构的上部结构，从而使得上部结构可相对于下部结构围绕竖直轴回 转，以及可枢转地安装在上部结构上的起重臂。为了产生回转扭矩，回转驱动 系统在上部结构和下部结构之间施加力矩。这通常通过安装驱动齿轮来实现， 该驱动齿轮通常是小齿轮，其偏离旋转中心线从而产生力矩。下部结构或者上 部结构中的一个通常具有其表面上有齿的环形齿轮，另一个结构包括与环形齿 轮上的齿啮合的小齿轮以产生回转扭矩。如果起重机定位成使得旋转轴不是完 全竖直的(比如移动式提升起重机位于倾斜地面上)，当不需要旋转且起重机及 附接其上的负载构成的组合体的重心不在回转路径的“底部”的时候，该回转 驱动系统还不得不提供保持力以防止上部结构旋转。

移动式提升起重机典型地包括带有诸如轮胎或履带的可移动地面接 合部件的车体，可旋转地连接至车体的旋转底座，从而使得该旋转底座可相对 于地面接合部件回转，可枢转地安装在旋转底座前部上的起重臂、其具有从那 里开始延伸的负载起重绳以及用于在起重机提升负载时平衡起重机的配重。由 于起重机会被用于各种地点，其需要被设计成使得其可以从一个工作地点运送 到下一个工作地点。这通常需要起重机被拆分成组件，其尺寸和重量适合在公 路运输限制内通过卡车来运输。起重机被拆分和组装的容易程度会对使用起重 机的总成本产生影响。因此，降低用于组装起重机的工时，对于起重机的所有 者有着直接的好处。

对于某些特大型的起重机，用于回转起重机的力矩是很大的，尤其 当大的负载被悬挂在负载起重绳上的时候。因此环形齿轮及其齿的尺寸和小齿 轮的尺寸必须足够大，以在合理的环形齿轮直径下产生需要的扭矩。在大型起 重机中，典型地包括多个小齿轮，其中每一个都与同一环形齿轮啮合，以能够 产生需要的力。然而，使用多个小齿轮使得起重机设计变得复杂，尤其当认识 到环形齿轮和小齿轮需要以紧密度公差啮合，从而考虑驱动系统中需要的“齿 隙”时。齿隙是一个用于描述齿轮齿间存在的自由间隙量的术语，该量是指齿 轮开始转动另一齿轮转动之前可以旋转的量。如果没有足够的齿隙，齿轮齿会 因为齿的部分之间存在不必要的接触而损耗的过快。如果齿隙太大，当旋转底 座开始回转或者改变其回转方向的时候齿上会遭受很大的冲击力。

由于齿圈环形齿轮不是绝对圆的，以及由于组成旋转底座的结构(尤 其是，如果其具有很多零件，他们分开被运输然后在新的工作地点被组装起来) 可存在与旋转底座和车体之间的连接相关的公差，以及回旋驱动系统中的公差， 因此实现多个小齿齿轮小齿轮让它们能够同时提供扭矩并保持具有合适的齿轮 间隙齿隙量是很成问题的。当然如果所有的小齿齿轮小齿轮可以安装到旋转底 座上使得以使它们与齿圈环形齿轮的接合点形成一个精确的、与齿圈环形齿轮 同样相同直径的圆形，就有助于减轻这个问题，但是这种设计标准使得起重机 的生产非常昂贵。小齿齿轮小齿轮的数目越多，这个问题就越严重。一个解决 方法是使用厚齿圈环形齿轮，使得以使每个齿轮齿的啮合长度更高，从而通过 每个齿传送的力就会更大。虽然削减了小齿齿轮小齿轮的数目，但这个方法会 增加齿圈环形齿轮的重量。

一个解决方法是以下面的方式将多个小齿轮全部连接到旋转底座 上，它们被可枢转地安装在旋转底座上的结构独立地压成与环形齿轮接合。这 使得调节旋转底座和车体之间的连接中的公差和自由间隙量以及回转驱动系统 中的公差变得简单。然而，这导致了很大数量的独立元件，在每次移动起重机 的时候这些独立元件必须拆分、存储、运输并重新组装。因此如果驱动系统可 以发展成允许这些很大的起重机使用多个小齿轮却不需要保证安装这些小齿轮 的精度且不需要降低被运输和组装以建造起重机的独立元件的数量，那么会是 个很大的优势。

发明内容

本发明包括一种具有驱动系统的起重机，其中使用多个小齿轮来 降低所需要的环形齿轮的厚度，但是这些小齿轮用如下方式安装，即不需要保 证小齿轮安装到它们所附接的起重机元件上的精度，多个小齿轮被安装在一个 共同的框架上，从而降低了被运输和组装以建造起重机的独立元件的数量。