本發(fā)明涉及用于升降機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)尤其是起重機(jī)升降機(jī)構(gòu)，所述用于升降機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、連接到所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的至少一個(gè)纜線卷筒、設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和纜線卷筒之間的減速傳動(dòng)器、自動(dòng)超限停機(jī)裝置、以及至少一個(gè)安全制動(dòng)器，且本發(fā)明涉及操作所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)：

在一種特定類型的已知升降機(jī)構(gòu)(文獻(xiàn)EP 1661845B1)中，提供通過減速傳動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩個(gè)纜線卷筒的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。除操作制動(dòng)器和安全制動(dòng)器之外，還在傳動(dòng)系中設(shè)置超限停機(jī)裝置，在超過預(yù)先設(shè)定負(fù)載的過載的條件下，超限停機(jī)裝置全部或部分地分開電機(jī)和纜線卷筒之間的連接。這旨在確保傳動(dòng)系且更特別地尤其減速傳動(dòng)器的各個(gè)構(gòu)件不被損傷或毀壞。

此外，已知一種用于升降機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系(文獻(xiàn)DE 2013209361A1)，在所述用于升降機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系中，在緊急停止的制動(dòng)動(dòng)作的情況下，通過提供在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和操作制動(dòng)器之間的自動(dòng)超限停機(jī)裝置而避免損傷。停機(jī)裝置優(yōu)選是自由輪的形式，其中，在待承載的負(fù)載降低的情況下自由輪代表有效的安全裝置。

已知系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)踐中證明其價(jià)值。已知傳動(dòng)系中的操作制動(dòng)器和安全制動(dòng)器是彈簧閉合制動(dòng)器的形式，所述彈簧閉合制動(dòng)器以液壓、氣動(dòng)、磁性或電子液壓的方式打開。在電源故障或緊急停機(jī)的條件下，結(jié)果是制動(dòng)電路自動(dòng)閉合。在這種情況下，每條制動(dòng)電路自身能夠在預(yù)先設(shè)定參數(shù)內(nèi)停止負(fù)載。獨(dú)立制動(dòng)電路的構(gòu)造基本由于下述事實(shí)：一方面，在傳動(dòng)器崩潰的條件下，負(fù)載不再能夠通過操作制動(dòng)器停止，但是另一方面，需要操作制動(dòng)器以通過關(guān)聯(lián)的高切換循環(huán)在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度'0'下的正常情況中保持負(fù)載。依據(jù)此時(shí)的狀態(tài)，安全制動(dòng)器不適于高切換循環(huán)且因此僅在傳動(dòng)器崩潰、電源故障、緊急停機(jī)等等的條件下閉合。

然而，多個(gè)問題由于在緊急情況下實(shí)施的所述兩個(gè)制動(dòng)電路產(chǎn)生。由于較短的停滯時(shí)間，首先安全制動(dòng)器操作。在這種情況下，由于電機(jī)和電機(jī)聯(lián)接件的質(zhì)量慣性構(gòu)建的質(zhì)量也必須被制動(dòng)。高負(fù)載峰值因此在減速傳動(dòng)器中發(fā)生。在負(fù)載方向上，“下降”情況附加地涉及負(fù)載改變或在減速傳動(dòng)器的齒輪處的齒面(tooth flank)改變。這些問題能夠?qū)е聡?yán)重的傳動(dòng)器損傷，尤其在具有尤其頻繁的停機(jī)情況且涉及高上升速度的起重機(jī)升降機(jī)構(gòu)的情況下。此外，由于兩個(gè)制動(dòng)電路的操作，不可避免地發(fā)生升降機(jī)構(gòu)的“過度制動(dòng)”，對定子和其它起重機(jī)構(gòu)件產(chǎn)生負(fù)面影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是消除這些缺點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的通過下述獲得：取代至少一個(gè)被動(dòng)操作制動(dòng)器，設(shè)置至少一個(gè)主動(dòng)電機(jī)鎖定裝置，以用于在驅(qū)動(dòng)電機(jī)電減速到旋轉(zhuǎn)速度'0'時(shí)保持負(fù)載。

因此鑒于本發(fā)明可以完全免除設(shè)置在已知升降機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系中的操作制動(dòng)器。在電源故障、緊急制動(dòng)狀況或傳動(dòng)器崩潰的情況下，所需的制動(dòng)操作能夠僅僅通過安全制動(dòng)器實(shí)施，而在處于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的零速度下的正常操作中時(shí)，無需安全制動(dòng)器的操作，電機(jī)鎖定裝置被用于保持負(fù)載。

電機(jī)鎖定裝置優(yōu)選是具有形狀鎖合式構(gòu)型。然而，替換性地，電機(jī)鎖定裝置也可以是具有力鎖合或摩擦鎖合式構(gòu)型。

與迄今使用的操作制動(dòng)器相反的，電機(jī)鎖定裝置是主動(dòng)操作的且例如通過彈簧力保持打開。這確保在電源故障、緊急制動(dòng)情況或傳動(dòng)器崩潰的情況下，電機(jī)鎖定裝置不自動(dòng)閉合，但是在旋轉(zhuǎn)速度'0'下被液壓或電子液壓、氣動(dòng)或磁性地致動(dòng)。

電機(jī)鎖定裝置能夠與在相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速傳動(dòng)器之間的電機(jī)聯(lián)接件結(jié)合地設(shè)置。

然而，替換性的，電機(jī)鎖定裝置也可以設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的遠(yuǎn)離電機(jī)聯(lián)接件或減速傳動(dòng)器的一側(cè)上。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)也能夠經(jīng)法蘭直接安裝(flange-mounted)到減速傳動(dòng)器，無需電機(jī)聯(lián)接件的介入。

當(dāng)使用形狀鎖合式構(gòu)型的電機(jī)鎖定裝置時(shí)，優(yōu)選選擇器移位齒構(gòu)造的形式。

為了實(shí)施這種移位齒構(gòu)造，在朝向驅(qū)動(dòng)電機(jī)的方向上突伸且具有外側(cè)齒構(gòu)造的定子齒輪能夠設(shè)置在減速傳動(dòng)器的殼體上，而也具有外側(cè)齒構(gòu)造的轉(zhuǎn)子齒輪不可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在電機(jī)軸或傳動(dòng)器的輸入軸上，其中，移位元件設(shè)置用于連接或分開電機(jī)鎖定裝置，移位元件設(shè)有內(nèi)側(cè)齒構(gòu)造且定子齒輪和轉(zhuǎn)子齒輪能夠與移位元件選擇性聯(lián)接。

如果電機(jī)鎖定裝置設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的后側(cè)處，則可以在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的殼體上設(shè)置定子環(huán)形齒輪，定子環(huán)形齒輪固定地連接到殼體且具有在軸向方向上操作的端齒構(gòu)造，而轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪設(shè)置在電機(jī)軸上，轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪在電機(jī)軸上軸向可移位且不可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置、以及轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪在其平面處具有等同的端齒構(gòu)造且能夠與固定連接到電機(jī)殼體的定子環(huán)形齒輪聯(lián)接以用于鎖定驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

在這種情況下，轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪能夠借助于壓縮彈簧保持處于解除聯(lián)接位置，而為了電機(jī)鎖定裝置的致動(dòng)，轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪在朝向定子環(huán)形齒輪的方向上移位到聯(lián)接位置。

超限停機(jī)裝置優(yōu)選是自由輪的形式。超限停機(jī)裝置能夠整合在減速傳動(dòng)器中，在這種情況下，超限停機(jī)裝置選擇性設(shè)置在減速傳動(dòng)器的輸入軸、中間軸或輸出軸上。

由于負(fù)載方向在上升和下降模式中維持相同，所以整合在傳動(dòng)器中的自由輪在正常操作中永久鎖定，這允許升降機(jī)構(gòu)的正常操作。如果在下降模式中，則升降機(jī)構(gòu)的制動(dòng)借助于安全制動(dòng)器發(fā)生，而后旋轉(zhuǎn)質(zhì)量自由旋轉(zhuǎn)到自由輪以使得對傳動(dòng)器或其它構(gòu)件沒有損傷發(fā)生。此外，由此負(fù)載的制動(dòng)行程也縮短，因?yàn)闆]有加速質(zhì)量也必須被制動(dòng)。

另外的結(jié)構(gòu)選項(xiàng)提供的是，纜線卷筒接頭連接件設(shè)置在減速傳動(dòng)器的輸出軸和纜線卷筒之間，自由輪整合在纜線卷筒接頭連接件中。

為了附加的安全性，安全制動(dòng)器能夠分成兩個(gè)獨(dú)立的控制電路，以使得存在冗余資源作為儲備。以這種方式，尤其旨在用于起重機(jī)升降機(jī)構(gòu)的根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)系能夠被仍進(jìn)一步地優(yōu)化。這種附加優(yōu)化對于運(yùn)輸危險(xiǎn)物品也具有特別有利的效果。

根據(jù)本發(fā)明的方法大體提供的是，電機(jī)鎖定裝置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)或電機(jī)電減速到旋轉(zhuǎn)速度'0'之后即刻啟動(dòng)。

附圖說明

本發(fā)明通過圖例示出且在后文中參考附圖詳細(xì)描述，其中：

圖1示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式，

圖2示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式，

圖3示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式，

圖4示出本發(fā)明的第四實(shí)施方式，

圖5示出電機(jī)鎖定裝置的特定構(gòu)型的放大比例圖，以及

圖6示出電機(jī)鎖定裝置的另一實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

參照附圖，尤其旨在用于起重機(jī)升降機(jī)構(gòu)的根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)系包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、1′、兩個(gè)纜線卷筒2、2′、布置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、1′和纜線卷筒2、2′之間的減速傳動(dòng)器3、自動(dòng)超限停機(jī)裝置以及裝配到纜線卷筒2、2′的兩個(gè)安全制動(dòng)器4、4′。

此外，根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)系具有主動(dòng)電機(jī)鎖定裝置5、5′，主動(dòng)電機(jī)鎖定裝置用于在驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、1′被電減速到旋轉(zhuǎn)速度'0'的情況下保持負(fù)載且能夠被主動(dòng)致動(dòng)。以這種方式可以免除通常設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、1′和減速傳動(dòng)器3之間本身已知的被動(dòng)操作制動(dòng)器。

假若超限停機(jī)裝置是自由輪6，所述自由輪通過圖1至4中示出的示例在每個(gè)實(shí)施方式中整合在減速傳動(dòng)器3中。在示出的示例中，自由輪6設(shè)置在減速傳動(dòng)器3的輸入軸7上。然而，替換性的，自由輪6也可以設(shè)置在減速傳動(dòng)器3的中間軸8或輸出軸9上。

在根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)系的所有四個(gè)實(shí)施方式中，存在分別在減速傳動(dòng)器3的輸出軸9和相應(yīng)纜線卷筒2或2′之間的纜線卷筒接頭連接件10和10′。在圖4中示出的結(jié)構(gòu)中，自由輪6分別整合在纜線卷筒接頭連接件10和10′中。

在圖1中示出的實(shí)施方式中，電機(jī)鎖定裝置5或5′在相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)1或1′和減速傳動(dòng)器3之間與電機(jī)聯(lián)接件11或11′設(shè)置在一起。

圖5示出在電機(jī)鎖定裝置5的放大比例上的部分剖視圖。在這個(gè)實(shí)施方式中，電機(jī)鎖定裝置5是形狀鎖合式構(gòu)型，更特別地是選擇器移位齒構(gòu)造的形式。電機(jī)鎖定裝置包括定子齒輪13，定子齒輪設(shè)置在減速傳動(dòng)器3的殼體12上且在朝向驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的方向上從殼體12突伸，以及設(shè)有外側(cè)齒構(gòu)造14。移位齒構(gòu)造還包括轉(zhuǎn)子齒輪16，轉(zhuǎn)子齒輪在電機(jī)軸15或傳動(dòng)器的輸入軸7上不可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置且也設(shè)有外側(cè)齒構(gòu)造17。移位元件18用于聯(lián)接或解除聯(lián)接兩個(gè)齒輪13和16，移位元件18設(shè)有與齒輪13和16的外側(cè)齒構(gòu)造14和17裝配的內(nèi)側(cè)齒構(gòu)造。

在圖5的上部分示出解除聯(lián)接狀況，在所述狀況下，移位元件18僅僅承載在定子齒輪13上，以使得不存在到轉(zhuǎn)子齒輪16的連接。在圖5的下部分中，移位元件18在兩個(gè)齒輪13和16的外側(cè)齒構(gòu)造14和17之上延伸，以使得電機(jī)軸15借助于電機(jī)鎖定裝置5被阻斷。

在圖5中示出的實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子齒輪16的不可旋轉(zhuǎn)式安裝通過裝配鍵19實(shí)現(xiàn)，所述裝配鍵裝配到減速傳動(dòng)器3的輸入軸7和轉(zhuǎn)子齒輪16中的對應(yīng)凹槽中。此外，轉(zhuǎn)子齒輪16通過電機(jī)聯(lián)接件11不可旋轉(zhuǎn)且軸向不可動(dòng)地連接到電機(jī)軸15。

在升降機(jī)構(gòu)的操作中，移位元件18借助于彈簧元件(圖中未示出)被保持在其解除接合或解除聯(lián)接的位置。為了產(chǎn)生接合或聯(lián)接的位置，施加主動(dòng)力，所述主動(dòng)力以與彈簧力的相反關(guān)系產(chǎn)生且能夠通過例如液壓或電子液壓、氣動(dòng)或同樣磁性的最寬泛變化的手段產(chǎn)生。

在圖2至4中示出的實(shí)施方式中，電機(jī)鎖定裝置5和5′設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)1或1′的遠(yuǎn)離于減速傳動(dòng)器3的一側(cè)上。

如圖3所示，通過這種結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1或1′能夠分別經(jīng)法蘭直接安裝到減速傳動(dòng)器3，而無需電機(jī)聯(lián)接件11或11′的介入。

圖6示出如圖2至4所示的這種電機(jī)鎖定裝置的特定構(gòu)型。如能夠詳細(xì)看見的，定子環(huán)形齒輪20設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的殼體上，定子環(huán)形齒輪固定地連接到殼體且具有在軸向方向上操作的端齒構(gòu)造21。轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪22設(shè)置在電機(jī)軸15上，轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪在電機(jī)軸上軸向可移位且不可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，且具有等同的端齒構(gòu)造23。在轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪22和電機(jī)軸15之間的軸向可移位且非旋轉(zhuǎn)的連接能夠借助于裝配鍵或錐形物型廓(在圖中未更詳細(xì)地示出)實(shí)現(xiàn)。

在圖6的上部分中，兩個(gè)環(huán)形齒輪20和22示出為處于解除接合或解除聯(lián)接位置。那個(gè)位置借助于壓縮彈簧24產(chǎn)生，所述壓縮彈簧在升降機(jī)構(gòu)的操作中保持兩個(gè)環(huán)形齒輪20和22分開。

在圖6的下部分中，兩個(gè)環(huán)形齒輪20和22示出為處于接合或聯(lián)接位置。為了達(dá)到那個(gè)鎖定狀況，設(shè)置致動(dòng)裝置(圖中未示出)，所述致動(dòng)裝置與壓縮彈簧24相反地將轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪22壓靠定子環(huán)形齒輪20。為了解除聯(lián)接目的，致動(dòng)裝置移動(dòng)返回，以使得轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪22借助于壓縮彈簧24再次解除接合。

因此在正常操作中，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)1和1′的分別旋轉(zhuǎn)速度'0'下，負(fù)載能夠借助于電機(jī)鎖定裝置5和5′保持，而無需必須操作安全制動(dòng)器以使得安全制動(dòng)器不受迫于高切換循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)系因此不僅更可靠且更牢固地操作，而且實(shí)現(xiàn)更長的使用壽命。

在圖4中示出的實(shí)施方式中，存在兩個(gè)附加安全制動(dòng)器25、25′。四個(gè)安全制動(dòng)器4、4′和25、25′能夠通過分開的控制電路26、27以配對關(guān)系被致動(dòng)，以使得這提供冗余資源作為附加安全方面。

附圖標(biāo)記列表

1、1′ 驅(qū)動(dòng)電機(jī)

2、2′ 纜線卷筒

3 減速傳動(dòng)器

4、4′ 安全制動(dòng)器

5、5′ 電機(jī)鎖定裝置

6 自由輪

7 減速傳動(dòng)器的輸入軸

8 中間軸

9 輸出軸

10、10′ 纜線卷筒接頭連接件

11、11′ 電機(jī)聯(lián)接件

12 減速傳動(dòng)器的殼體

13 定子齒輪

14 外側(cè)齒構(gòu)造

15 電機(jī)軸

16 轉(zhuǎn)子齒輪

17 外側(cè)齒構(gòu)造

18 移位元件

19 裝配鍵

20 定子環(huán)形齒輪

21 端齒構(gòu)造

22 轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪

23 端齒構(gòu)造

24 壓縮彈簧

25、25′ 附加安全制動(dòng)器

26 控制電路

27 控制電路