專利名稱：一種機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)，尤其應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備、起重機(jī)械、工程船舶中兩個或多個旋轉(zhuǎn)的零件之間有同步或保 持恒定速差需要的場合。
背景技術(shù)：
隨著機(jī)械制造業(yè)、大型海上工程船舶的迅速發(fā)展，許多機(jī)械設(shè)備、起重機(jī)械、工程船舶的旋轉(zhuǎn)裝置之間有同步旋轉(zhuǎn)要求的場合，經(jīng)常應(yīng)用到同步機(jī)構(gòu)。所謂同步機(jī)構(gòu)是指有運動的兩個或多個零件之間需要保持有確定的速度之間的關(guān)系的一種裝置，如有兩個旋轉(zhuǎn)的零件，要求同向、等速旋轉(zhuǎn)，而滿足這一功能的傳動機(jī)構(gòu)就是一個同步機(jī)構(gòu)。由于機(jī)械同步機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單、同步傳遞精度高、工作可靠、環(huán)境適應(yīng)性強、故障率低，特別是在低速大扭矩工況下能長期可靠的工作，因此機(jī)械同步機(jī)構(gòu)在某些場合是其他電、液、光控同步系統(tǒng)無法替代的。傳統(tǒng)的機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)的應(yīng)用比較廣泛，特別適用于同軸線布置、相鄰距離較小的旋轉(zhuǎn)裝置之間的同步連接要求；也可適用軸線按小角度布置、高速小扭矩的旋轉(zhuǎn)裝置之間的同步連接要求；也有當(dāng)兩個旋轉(zhuǎn)裝置軸線成90°布置時，通過軸系和傳動比i=l:l的轉(zhuǎn)向齒輪箱進(jìn)行轉(zhuǎn)向組成的同步機(jī)構(gòu)。但是當(dāng)軸線為平行布置，且為低速大扭矩旋轉(zhuǎn)裝置之間有同步連接要求時，雖然從原理上講也可以采用上述設(shè)置轉(zhuǎn)向齒輪箱進(jìn)行調(diào)向，但在此工況下，用于轉(zhuǎn)向的齒輪箱、傳動軸系結(jié)構(gòu)龐大，例如初步設(shè)計得到的齒輪箱主體尺寸(不計外伸軸的尺寸)為=2200X1500X1200，單臺變速箱重約10噸，在有空間限制的某些條件下，工藝上是較難實現(xiàn)的，且經(jīng)濟(jì)上也是不合適的。為滿足起升機(jī)構(gòu)同步的要求，嘗試采用編碼器、編程器、液壓元件等組成的電液閉環(huán)軟同步控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在空載、輕載以及同步要求不高的工況下，基本能滿足要求，但同步精度低、起升速度損失較多，并拌有絞車?yán)K索“竄動”的現(xiàn)象發(fā)生，同步可靠性不高。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在克服上述非同軸、大扭矩和遠(yuǎn)距離布置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械式同步裝置現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種適用于軸線平行布置、低速大扭矩旋轉(zhuǎn)裝置之間、長距離布置的旋轉(zhuǎn)裝置之間的同步連接機(jī)構(gòu)。上述目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)，其包括四臺增速器，以兩行兩列方式布置于矩形的四角，每一增速器至少包括與動力提供設(shè)備輸出軸連接的第一齒輪、與第一齒輪嚙接的第二齒輪、與第二齒輪同軸連接的第三錐齒輪、與第三錐齒輪嚙接的第四錐齒輪；四臺增速器的第一齒輪的軸線相互平行，位于同一列的前后兩臺增速器的第四錐齒輪的輸出軸通過縱向傳動軸串聯(lián)；其中一行的左右兩臺增速器的第一齒輪通過橫向傳動軸連接。進(jìn)一步來說，同一列的前后兩臺增速器的第四錐齒輪的輸出軸與縱向傳動軸之間還串接有萬向聯(lián)軸節(jié)。更進(jìn)一步來說，同一列的前后兩臺增速器的第四錐齒輪的輸出軸與縱向傳動軸之間還串接有聯(lián)軸器。進(jìn)一步來說，所述其中一行左右兩臺增速器的第一齒輪與橫向傳動軸之間還連接有萬向聯(lián)軸節(jié)。更進(jìn)一步來說，所述其中一行左右兩臺增速器的第一齒輪與橫向傳動軸之間還連接有離合器。進(jìn)一步來說，動力提供設(shè)備輸出軸與第一齒輪之間還連接有離合器。作為一種實施方式，動力提供設(shè)備為起升機(jī)構(gòu)。本實用新型是在需要同步的兩個或多個旋轉(zhuǎn)裝置之間串接增速齒輪箱，既滿足了轉(zhuǎn)向的作用，又通過增速的方式，成倍的降低了增速箱輸出軸端的扭矩，從而達(dá)到減小轉(zhuǎn)向齒輪箱尺度、傳動軸以及配套的其他零部件的結(jié)構(gòu)尺度的效果。本發(fā)明通過在同步機(jī)構(gòu)中設(shè)置增速器，達(dá)到了提高增速器輸出軸和其后的傳動軸系的轉(zhuǎn)速、降低扭矩的目的，從而有效的減小了作為轉(zhuǎn)向功能的齒輪箱的規(guī)格及體積、減小了傳動軸的軸徑以及配套的其他輔助機(jī)構(gòu)和零部件等的尺度規(guī)格，降低了整個同步器的制造和配套的成本。并使某些在空間結(jié)構(gòu)上無法布置轉(zhuǎn)向齒輪箱(傳動比為1:1)的條件下，實現(xiàn)了安裝機(jī)械式同步裝置的可能。本實用新型使用性能良好，完全滿足和適用于大型起重船多鉤系統(tǒng)的同步要求，同步精度和效果良好。機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)可適用于各類場合下的機(jī)械能傳遞系統(tǒng)中，在某些重要機(jī)構(gòu)中，具有電、光、液等閉環(huán)同步控制系統(tǒng)無法替代的優(yōu)勢。

圖I為本實用新型的工作原理圖。圖2是機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)的連接原理圖。圖3為安裝有本實用新型的起重船立面圖。圖4為安裝有本實用新型的起重船總布置圖。其中，離合器I、十字萬向聯(lián)軸節(jié)2、聯(lián)軸器3、增速器4、1#齒輪4. 1、2#齒輪4.2、3#齒輪4. 3,4#齒輪4. 4、縱向傳動軸5、橫向傳動軸6、聯(lián)軸節(jié)2聯(lián)軸器31號絞車7、2號絞車8、3號絞車9、4號絞車10
具體實施方式
如圖I 2所示，本實用新型的串接增速器的機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)包括四臺增速器4、離合器I、十字萬向聯(lián)軸節(jié)2、聯(lián)軸器3、縱向傳動軸5、橫向傳動軸6等部件等組成。其中，增速器4由1#齒輪4. 1,2#齒輪4. 2,3#齒輪4. 3,4#齒輪4. 4組成。1#齒輪4. I與2#齒輪4. 2為相互嚙接的圓柱直齒輪，2#齒輪4. 2與3#齒輪4. 3同軸連接，3#齒輪4. 3與4#齒輪4. 4為相嚙接的錐齒輪。1#齒輪4. I與起升絞車的輸出軸通過離合器I連接。四臺增速器以雙行雙列形式布置于矩形的四角，同一縱列中位于前排的增速器的4#齒輪4. 4的輸出軸與位于后排的增速器的4#齒輪4. 4的輸出軸通過縱向傳動軸5、萬向聯(lián)軸節(jié)2及聯(lián)軸器3相連。位于后排左側(cè)的增速器的1#齒輪4. I與位于后排右側(cè)的增速器的1#齒輪通過橫向傳動軸6、萬向聯(lián)軸節(jié)2和離合器I相連。本實施例以某大型起重船的起升系統(tǒng)為例，如圖3 4所示，該起重船中配有4臺大功率絞車，為雙臂架固定式起重船，配置四個按矩形布置的650噸主鉤，最大起重量為2600噸。主鉤起升機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動的大型絞車，需要滿足多種起重作業(yè)工況，尤其是兩兩同步工況，即要求左臂架I號絞車7與2號絞車8同步，右臂架3號絞車9與4號絞車10同步；以及左右臂架四臺絞車全同步控制等工況。由于受制造及施工條件所限，四臺起升絞車平面位置按矩形布置，且絞車為低速大扭矩絞車。增速器的1#齒輪4. I的輸入軸通過齒合式離合器I與各絞車第一級減速箱的輸出軸端連接，左臂架I號絞車7、2號絞車8、右臂架3號絞車9、4號絞車10的各輸出軸軸線為平行布置。當(dāng)選擇各絞車單獨運行時，分離全部的離合器；當(dāng)使用同側(cè)兩兩同步工況時，分別合上同側(cè)的離合器、同時切除橫向離合器2 ;當(dāng)四臺絞車一起同步操作時，合上全部的縱向及橫向離合器。本實用新型所采用的增速箱替代了現(xiàn)有的僅起轉(zhuǎn)向作用的齒輪箱，其主體尺寸(不計外伸軸部分的尺寸)約為1300 X 700 X 900，單臺變速箱重約2. 8噸，增速器輸出端的 高速軸軸徑(原方案輸入與輸出軸徑相等0250)減到150mm以下,大大減小了設(shè)備的安裝及占地面積。
權(quán)利要求1.一種機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)，其特征在于包括四臺增速器，以兩行兩列方式布置于矩形的四角，每一增速器至少包括 與動力提供設(shè)備輸出軸連接的第一齒輪、與第一齒輪嚙接的第二齒輪、與第二齒輪同軸連接的第三錐齒輪、與第三錐齒輪嚙接的第四錐齒輪； 四臺增速器的第一齒輪的軸線相互平行，位于同一列的前后兩臺增速器的第四錐齒輪的輸出軸通過縱向傳動軸串聯(lián)；其中一行的左右兩臺增速器的第一齒輪通過橫向傳動軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)，其特征在于同一列的前后兩臺增速器的第四錐齒輪的輸出軸與縱向傳動軸之間還串接有萬向聯(lián)軸節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)，其特征在于同一列的前后兩臺增速器的第四錐齒輪的輸出軸與縱向傳動軸之間還串接有聯(lián)軸器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)，其特征在于所述其中一行左右兩臺增速器的第一齒輪與橫向傳動軸之間還連接有萬向聯(lián)軸節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)，其特征在于所述其中一行左右兩臺增速器的第一齒輪與橫向傳動軸之間還連接有離合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)，其特征在于動力提供設(shè)備輸出軸與第一齒輪之間還連接有離合器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)，其特征在于動力提供設(shè)備為起升機(jī)構(gòu)。
專利摘要一種機(jī)械式同步機(jī)構(gòu)，包括四臺增速器，以兩行兩列方式布置于矩形的四角，每一增速器至少包括與動力提供設(shè)備輸出軸連接的第一齒輪、與第一齒輪嚙接的第二齒輪、與第二齒輪同軸連接的第三錐齒輪、與第三錐齒輪嚙接的第四錐齒輪；四臺增速器的第一齒輪的軸線相互平行，位于同一列的前后兩臺增速器的第四錐齒輪的輸出軸通過縱向傳動軸串聯(lián)；其中一行的左右兩臺增速器的第一齒輪通過橫向傳動軸連接。本實用新型通過在同步機(jī)構(gòu)中設(shè)置增速器，達(dá)到了降低扭矩的目的，從而有效的減小了作為轉(zhuǎn)向功能的齒輪箱的規(guī)格及體積、減小了傳動軸的軸徑以及配套的其他輔助機(jī)構(gòu)和零部件等的尺度規(guī)格，降低了整個同步器的制造和配套的成本。
文檔編號F16H3/08GK202768746SQ20122047386
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者陸紅, 王義程, 鄭遠(yuǎn)斌, 許士雄, 胡利文, 盧建明, 陳楚生 申請人:中交第四航務(wù)工程局有限公司