门座式起重机的行走机构[实用新型专利]

[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]实用新型专利说明书
[11]授权公告号CN 201074163Y [45]授权公告日2008年6月18日
专利号 ZL 200720086276.1[22]申请日2007.08.02
[21]申请号200720086276.1
[73]专利权人中国第一冶金建设有限责任公司
地址430081湖北省武汉市青山区和平大道1274
号
[72]设计人李满强 沈德峰 [74]专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司代理人唐万荣
[51]Int.CI.B66C 9/00 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 3 页
[54]实用新型名称
门座式起重机的行走机构
[57]摘要
本实用新型涉及一种门座式起重机的行走机构。

门座式起重机的行走机构，它由四个门座支腿下端
铰接的四个行走台车构成，分别为左侧的行走台车、
右侧的行走台车，每一侧前后各一个行走台车；每
一行走台车它包括前车轮(1)、支撑架(9)、后车轮
(10)、行走电机(5)、行走减速机(6)，其特征在于：
每一行走台车的支撑架(9)的前端固定一前导向装
置，每一行走台车的支撑架(9)的后端固定一后导
向装置；左侧的行走台车的行走电机与右侧的行走
台车的行走电机分别与两个不同频率的电源相连。

本实用新型保留了原有在直线轨道上行走的功能，
可以在环形轨道上行走。

200720086276.1权 利 要 求 书第1/2页 1.门座式起重机的行走机构，它由四个门座支腿下端铰接的四个行走台车构成，分别为左侧的行走台车、右侧的行走台车，每一侧前后各一个行走台车；
每一行走台车它包括前车轮(1)、支撑架(9)、后车轮(10)、行走电机(5)、行走减速机(6)，前车轮(1)位于支撑架(9)的前部，前车轮(1)的轴的两端部分别由轴承与支撑架(9)相连，后车轮(10)位于支撑架(9)的后部，后车轮(10)的轴的两端部分别由轴承与支撑架(9)相连；支撑架(9)上面中部由球铰(7)与门座式起重机的门座支腿(8)铰接，前车轮(1)、后车轮(10)分别位于同一钢轨上；前车轮(1)或后车轮(10)的轴的一端与行走减速机(6)的输出轴相联，行走减速机(6)与支撑架(9)固定连接，行走电机(5)固定在行走减速机(6)上，行走电机(5)的输出轴与行走减速机(6)的输入轴相联；
其特征在于：每一行走台车的支撑架(9)的前端固定一前导向装置，每一行走台车的支撑架(9)的后端固定一后导向装置；左侧的行走台车的行走电机、右侧的行走台车的行走电机分别与两个不同频率的电源相连。

2.根据权利要求1所述的门座式起重机的行走机构，其特征在于：所述的前导向装置由前左导向轮(2)、前导向架(3)、前横向调整螺钉(4)、前右导向轮(15)、前导向架固定螺钉(16)组成，前导向架(3)的下端间隔设有前左导向轮(2)、前右导向轮(15)，前左导向轮(2)、前右导向轮(15)分别位于钢轨(14)的外侧边并与钢轨(14)相接触；前导向架(3)上设有前调整孔，前导向架固定螺钉(16)穿过前导向架(3)上的前调整孔，并旋入支撑架(9)前端的固定螺钉螺孔中与支撑架(9)固定连接；前导向架(3)左右两端部为向后的凸台，左右凸台上分别设有调整螺钉孔，左凸台位于支撑架(9)前端部的左侧，左边的前横向调整螺钉(4)穿过左凸台的调整螺钉孔与支撑架(9)相接触，右凸台位于支撑架(9)前端部的右侧，右边的前横向调整螺钉(4)穿过右凸台的调整螺钉孔与支撑架(9)相接触。

3.根据权利要求1所述的门座式起重机的行走机构，其特征在于：所述的后导向装置由后横向调整螺钉(11)、后导向架(12)、后左导向轮(13)、后右导向轮(17)、后导向架固定螺钉(18)组成，后导向架(12)的下端间隔设有后左导向轮(13)、后右导向轮(17)，后左导向轮(13)、后右导向轮(17)分别位于钢轨(14)的外侧边并与钢轨(14)相接触；后导向架(12)上设有后调整孔(19)，后横向调整螺钉(11)穿过后导向架(12)上的后调整孔(19)，并旋入支撑架(9)后端的固定螺钉螺孔中与支撑架(9)固定连接；后导向架(12)左右两端部为向前的凸台，左右凸台上分别设有调整螺钉孔，左凸台位于支撑架(9)后端部的左侧，左边的后横向调整螺钉(11)穿过左凸台的调整螺钉孔与支撑架(9)
200720086276.1权 利 要 求 书 第2/2页相接触，右凸台位于支撑架(9)后端部的右侧，右边的后横向调整螺钉(11)穿过右凸台的调整螺钉孔与支撑架(9)相接触。

200720086276.1说 明 书第1/6页
门座式起重机的行走机构
技术领域
本实用新型涉及一种门座式起重机的行走机构。

背景技术
门座式起重机的行走机构由左右两侧门座支腿下端铰接的行走台车组成，每一侧前后各一个，一共四个行走台车；每一行走台车包括前车轮、支撑架、后车轮、行走电机、行走减速机。

现有门座式起重机两边的轮距很宽，一般只能在直线轨道上行走。

发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可以在环形轨道上行走的门座式起重机的行走机构。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：门座式起重机的行走机构，它由四个门座支腿下端铰接的四个行走台车构成，分别为左侧的行走台车、右侧的行走台车，每一侧前后各一个行走台车；
每一行走台车它包括前车轮1、支撑架9、后车轮10、行走电机5、行走减速机6，前车轮1位于支撑架9的前部，前车轮1的轴的两端部分别由轴承与支撑架9相连，后车轮10位于支撑架9的后部，后车轮10的轴的两端部分别由轴承与支撑架9相连；支撑架9上面中部由球铰7与门座式起重机的门座支腿8铰接，前车轮1、后车轮10分别位于同一钢轨上；前车轮1或后车轮10的轴的一端与行走减速机6的输出轴相联，行走减速机6与支撑架9固定连接，行走电机5固定在行走减速机6上，行走电机5的输出轴与行走减速机6的输入轴相联；
其特征在于：每一行走台车的支撑架9的前端固定一前导向装置，每一行走台车的支撑架9的后端固定一后导向装置；左侧的行走台车的行走电机、右侧的行走台车的行走电机分别与两个不同频率的电源相连。

所述的前导向装置由前左导向轮2、前导向架3、前横向调整螺钉4、前右导向轮15、前导向架固定螺钉16组成，前导向架3的下端间隔设有前左导向轮2、前右导向轮15，前左导向轮2、前右导向轮15分别位于钢轨14的外侧边并与钢轨14相接触；前导向架3上设有前调整孔，前导向架固定螺钉16穿过前导向架3上的前调整孔，并旋入支撑架9前端的固定螺钉螺孔中与支撑架9固定连接；前导向架3左右两端部为向后的凸台，左右凸台上分别设有调整螺钉孔，左凸台位于支撑架9前端部的左侧，左边的前横向调整螺钉4穿过左凸台的调整螺钉孔与支撑架9相接触，右凸台位于支撑架9前端部的右侧，右边的前横向调整螺钉4穿过右凸台的调整螺钉孔与支撑架9相接触。

所述的后导向装置由后横向调整螺钉11、后导向架12、后左导向轮13、后右导向轮17、后导向架固定螺钉18组成，后导向架12的下端间隔设有后左导向轮13、后右导向轮17，后左导向轮13、后右导向轮17分别位于钢轨14的外侧边并与钢轨14相接触；后导向架12上设有后调整孔19，后横向调整螺钉11穿过后导向架12上的后调整孔19，并旋入支撑架9后端的固定螺钉螺孔中与支撑架9固定连接；后导向架12左右两端部为向前的凸台，左右凸台上分别设有调整螺钉孔，左凸台位于支撑架9后端部的左侧，左边的后横向调整螺钉11穿过左凸台的调整螺钉孔与支撑架9相接触，右凸台位于支撑架9后端部的右侧，右边的后横向调整螺钉11穿过右凸台的调整螺钉孔与支撑架9相接触。

本实用新型在现有的基础上增设了：1、左侧的行走台车的行走电机与右侧的行走台车的行走电机分别与两个不同频率的电源相连，控制左右侧行走台车的行走电机在环形轨道上差速行走和同时调速行走。

2、前导向装置、后导向装置；能调整行走台车的行走方向保持在轨道的切线方向。

即两侧行走台车的行走速度可以根据轨道的曲率半径进行差速控制和门座式起重机总行走速度的控制；行走台车的行进方向靠前导向装置、后导向装置调整到轨道的切线方向，实现在一定范围曲率半径的环形轨道上行走。

本实用新型的有益效果是：它保留了原有在直线轨道上行走的功能，可以在环形轨道上行走。

本实用新型适用于建筑起重用塔式门座起重机，港口门座起重机等各种门座式起重机。

附图说明
图1是本实用新型一行走台车的结构示意图
图2是图1的俯视图
图3是图1的右视图
图中：1-前车轮，2-前左导向轮，3-前导向架，4-前横向调整螺钉，5-行走电机，6-行走减速机，7-球铰，8-门座支腿，9-支撑架，10-后车轮，11-后横向调整螺钉，12-后导向架，13-后左导向轮，14-钢轨，15-前右导向轮，16-前导向架固定螺钉，17-后右导向轮，18-后导向架固定螺钉，19-后调整孔。

图中的箭头表示纵向移动的方向(也可反向移动)。

具体实施方式
门座式起重机的行走机构，它由四个门座支腿下端铰接的四个行走台车构成，分别为左侧的行走台车、右侧的行走台车，每一侧前后各一个行走台车。

如图1、图2、图3所示，每一行走台车包括前车轮1、支撑架9、后车轮10、行走电机5、行走减速机6、前导向装置、后导向装置，前车轮1位于支撑架9的前部，前车轮1的轴的两端部分别由轴承与支撑架9相连，后车轮10位于支撑架9的后部，后车轮10的轴的两端部分别由轴承与支撑架9相连；支撑架9上面中部由球铰7与门座式起重机的门座支腿8铰接，前车轮1、后车轮10分别位于同一钢轨上；前车轮1或后车轮10的轴的一
端与行走减速机6的输出轴相联，行走减速机6与支撑架9固定连接，行走电机5固定在行走减速机6上，行走电机5的输出轴与行走减速机6的输入轴相联；每一行走台车的支撑架9的前端固定一前导向装置，每一行走台车的支撑架9的后端固定一后导向装置(图1的左边为前，纸外为左侧)。

左侧的行走台车的行走电机、右侧的行走台车的行走电机分别与两个不同频率的电源相连(即左侧的行走台车的行走电机与频率为Fi的电源相连，右侧的行走台车的行走电机与频率为Fo的电源相连)，频率比为：
其中，R o为外侧轨道曲率半径(右侧轨道曲率半径)，R i为内侧轨道曲率半径(左侧轨道曲率半径)。

所述的前导向装置由前左导向轮2、前导向架3、前横向调整螺钉4、前右导向轮15、前导向架固定螺钉16组成，前导向架3的下端间隔设有前左导向轮2、前右导向轮15，使用时，前左导向轮2、前右导向轮15分别位于钢轨14的外侧边并与钢轨14相接触；前导向架3上设有前调整孔，前导向架固定螺钉16穿过前导向架3上的前调整孔，并旋入支撑架9前端的固定螺钉螺孔中与支撑架9固定连接；前导向架3左右两端部为向后的凸台，左右凸台上分别设有调整螺钉孔，左凸台位于支撑架9前端部的左侧，左边的前横向调整螺钉4穿过左凸台的调整螺钉孔与支撑架9相接触，右凸台位于支撑架9前端部的右侧，右边的前横向调整螺钉4穿过右凸台的调整螺钉孔与支撑架9相接触。

调整前横向调整螺钉4，可改变前左导向轮2、前右导向轮15的横向位置。

所述的后导向装置由后横向调整螺钉11、后导向架12、后左导向轮13、后右导向轮17、后导向架固定螺钉18组成，后导向架12的下端间隔设有后左导向轮13、后右导向轮17，使用时，后左导向轮13、后右导向轮17分别位于钢轨14的外侧边并与钢轨14相接触；后导向架12上设有后调整孔19，后横向调整螺钉11穿过后导向架12上的后调整孔19，并旋入支撑架9后端的固定螺钉螺孔中与支撑架9固定连接；后导向架12左右两端部为向前的凸台，左右凸台上分别设有调整螺钉孔，左凸台位于支撑架9后端部的左侧，左边的后横向调整螺钉11穿过左凸台的调整螺钉孔与支撑架9相接触，右凸台位于支撑架9后端部的右侧，右边的后横向调整螺钉11穿过右凸台的调整螺钉孔与支撑架9相接触。

调整后横向调整螺钉11，可改变后左导向轮13、后右导向轮17的横向位置。

一.走环形轨道的条件：
1.车轮台车的运动方向要保持在环形轨道的切线方向。

2.两侧轨道上的车轮的行走速度要适应曲率半径不同造成的转速差。

3.两侧轨道的间距要根据曲率半径进行调整，达到车轮踏面中心与轨道中线线重合。

4.在同一行走台车上的两组车轮的挡边不会和轨道侧边干涉。

二.为满足以上条件的工作原理及结构：
1、为了满足行走台车的行驶方向能和轨道的切线方向一致，结构上在每个行走台车的
支撑架的端部上安装一套导向装置，导向轮和轨道(即钢轨14)的接触。

在轨道的曲率半径确定之后，通过横向调整螺钉的定位，使行走台车的行走方向和轨道的切线方向保持一致。

并且行走台车和门座支腿的联接应为球形铰接。

可以在水平面和垂直面上都能实现自由的摆动。

本实用新型的特征在于设置了前导向装置、后导向装置(可横向调整导向轮)，可以根据轨道不同的曲率调整导向轮，使行走台车中心的行走方向和轨道的切线方向保持一致。

2、门座式起重机(简称门座机)两侧车轮的行驶速度的条件：
门座机轨道中心的曲率半径：R，(即内外侧轨道的中心的曲率半径) 外侧轨道的曲率半径：Ro
内侧轨道的曲率半径：Ri
内外两侧轨道的法向距离：W，W＝Ro-Ri
设门座机轨道中心的行驶速度为：V，
则行驶速度应满足以下条件：
门座机外侧(或称右侧)轨道上车轮的行驶速度为：V o＝V×R o/R， 门座机内侧(或称左侧)轨道上车轮的行驶速度为：V i＝V×R i/R， 为了满足Vo和Vi的不同要求，将原有双侧行走电机用同一电源工频驱动，改为，内外两侧行走电机用两个不同频率的电源驱动。

门座机外侧行走台车的行走电机的频率(即为外侧电源的频率)：F o， 门座机内侧行走台车的行走电机的频率(即为内侧电源的频率)：F i， 两侧电源的频率比为：
本实用新型采用一台可编程控制器(PLC)控制两套交流变频器分别为两侧行走电机提供电源。

将以上关系式输入可编程控制器，使两台交流变频器的输出频率始终满足上式的比率。

并通过同时改变两台交流变频器频率，满足不同行走速度的要求。

3、车轮踏面中心与轨道中线重合条件：
门座机的前后左右(曲线的内外侧)四个行走台车的中心一般构成一个正方形，对于一个行走台车上有两组车轮的结构，为了减小轨道和车轮轮缘边的干涉，还应使得内外两侧行走台车的车轮的中心和轨道的中心线重合。

弯曲部分的轨道对曲率中心的法向中心距将小于直线状况的中心距。

弯曲轨道相对左右两行走台车的中心距D要满足以下条件：
外侧轨道曲率半径：R o，
内侧轨道曲率半径：Ri，
内外两侧轨道的法向距离(门座机的左右台车的中心距)：W，
门座机前后两行走台车的中心距：L(大多数门座机L＝W)，
行走台车前后轮的中心距 A，
计算环形轨道的法向轨距：D，
环形外侧轨道在两行走台车中心距的弓形高度：II o
环形外侧轨道在行走台车前后轮的中心距的弓形高度：h o
ho对中轴线的投影量：
初步计算内侧轨道台车中心的半径：R i1
内侧轨道的曲率半径：R1
环形轨道的法向轨距：D，
D＝(R o-R i)
通过按照以上公式计算轨道的法向轨距，实现内外两侧行走台车的车轮的中心和轨道的中心线重合。

3、对于一个行走台车上有两组车轮的结构，轨道和车轮轮边不干涉的条件，内侧轨道的最小曲率半径要满足以下要求：
车轮的踏面半径：r1，
车轮的轮档边半径：r2，
车轮轮边内侧宽度与轨道宽度的间隙：K，
在一个台车上前后两个车轮的中心距：A，
计算车轮轮边与轨道相割的尺寸：S，
计算最小曲率半径R min
为了保证内侧轨道和车轮轮边不干涉，内侧轨道的曲率半径Ri必须大于R m i n，即 R i＞R min。

200720086276.1说 明 书 附 图第1/3页
图3。