本發(fā)明涉及起重機裝置領(lǐng)域，尤其是涉及一種差動補償?shù)膯伪奂茏兎轿灰葡到y(tǒng)。

背景技術(shù)：

單臂架起重機是港口普遍使用的一種機型。其主要利用臂架的俯仰運動帶動貨物進行變幅運動，引起貨物高度變化，從而貨物勢能也會隨之改變，造成系統(tǒng)能耗增加，不符合高效節(jié)能的要求。因此吊重能否在變幅過程中沿水平線移動是起重機設(shè)計的關(guān)鍵點，它對起重機整機性能的提高和自重的減輕是大有幫助。現(xiàn)在通常使用的方法是組合臂架法和繩索補償法，運用組合臂架法設(shè)計的起重機的臂架系統(tǒng)復(fù)雜、整機重量大，而繩索補償法需使用繁多的滑輪組且鋼絲繩的纏繞十分復(fù)雜。

目前，臂架俯仰型起重機的變幅機構(gòu)和起升機構(gòu)需要使用兩套驅(qū)動系統(tǒng)來提供動力，使得機械結(jié)構(gòu)繁多、復(fù)雜，機械效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種差動補償?shù)膯伪奂芷鹬貦C變幅水平位移系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在實現(xiàn)變幅的同時，起升卷筒自動根據(jù)需要收放鋼絲繩使貨物沿水平線或近似于水平線運動。可以減少驅(qū)動機構(gòu)功率損耗，同時減輕了整機的自重。

本發(fā)明實現(xiàn)上述目的技術(shù)方案是：包括變幅機構(gòu)、起升機構(gòu)、行星差動減速器、平衡梁、拉桿、人字架、旋轉(zhuǎn)平臺、卷筒架。變幅機構(gòu)包括變幅電機、變幅卷筒、滑輪一、滑輪二、變幅鋼絲繩、臂架、聯(lián)軸器。變幅電機通過聯(lián)軸器與行星差動減速器的變幅輸入齒輪軸聯(lián)接，行星差動減速器的變幅輸出行星架與變幅卷筒相連，且變幅卷筒上的變幅鋼絲繩穿過人字架上的滑輪一和臂架上的滑輪二，變幅鋼絲繩的另一端點固定在滑輪一上，用于控制臂架的俯仰；平衡梁通過鉸軸安裝在人字架上，平衡梁的另一端與拉桿的一端通過鉸軸連接，拉桿另一端與臂架相連，且可轉(zhuǎn)動。人字架固定在旋轉(zhuǎn)平臺上，臂架通過鉸軸與旋轉(zhuǎn)平臺連接。

按上述方案，所述的起升機構(gòu)包括起升電機、起升卷筒、滑輪一、滑輪三、起升鋼絲繩、吊鉤、聯(lián)軸器。起升電機通過聯(lián)軸器與行星差動減速器的起升輸入齒輪軸聯(lián)接，且與右側(cè)變幅電機的安裝軸線平行，行星差動減速器的起升輸出行星架與起升卷筒相連，且起升卷筒與變幅卷筒安裝在同一卷筒架上，起升卷筒的起升鋼絲繩穿過人字架上的滑輪一和臂架上的滑輪三與吊鉤相連，起升鋼絲繩的另一端點固定在臂架上，用于起升貨物。

按上述方案，所述的行星差動減速器包括下箱體、上箱體、變幅輸入齒輪軸、變幅軸一、變幅齒輪一、變幅齒輪二、變幅行星結(jié)構(gòu)、起升輸入齒輪軸、起升齒輪一、起升行星結(jié)構(gòu)、變幅軸承一、變幅軸承二、起升軸承一、起升軸承二。變幅行星結(jié)構(gòu)包括變幅太陽輪、變幅太陽輪軸承、變幅內(nèi)外齒圈、變幅行星輪、變幅行星輪套筒盤、變幅行星輪軸、變幅行星軸承、變幅輸出行星架、變幅前端蓋、變幅后端蓋、變幅軸承三、變幅軸承四、變幅軸承五。變幅軸承一支承的變幅輸入齒輪軸與變幅軸承二支承的變幅軸一上的變幅齒輪一嚙合,同一變幅軸一上的變幅齒輪二與變幅內(nèi)外齒圈的外齒圈嚙合，變幅內(nèi)外齒圈的外齒圈與起升內(nèi)外齒圈的外齒圈嚙合，變幅內(nèi)外齒圈的內(nèi)齒圈變幅行星輪嚙合，變幅行星輪由變幅行星輪軸和變幅行星輪軸承固定在變幅輸出行星架上，變幅軸承五安裝在變幅行星輪套筒盤內(nèi)，變幅輸出行星架設(shè)有凹槽，變幅太陽輪前端伸出一段，伸進凹槽并由變幅太陽輪軸承支承，用于變幅太陽輪的穩(wěn)定支承，變幅太陽輪固定在箱體上，在變幅太陽輪和變幅輸出行星架上的變幅軸承三支承變幅行星結(jié)構(gòu)，變幅前端蓋和變幅后端蓋在變幅內(nèi)外齒圈的前后，由變幅太陽輪和變幅輸出行星架上的變幅軸承四支承；

按上述方案，所述的起升行星結(jié)構(gòu)包括起升太陽輪、起升太陽輪軸承、起升內(nèi)外齒圈、起升行星輪、起升行星輪套筒盤、起升行星輪軸、起升行星軸承、起升輸出行星架、起升前端蓋、起升后端蓋、起升軸承三、起升軸承四、起升軸承五。起升軸承一支承的起升輸入齒輪軸與起升軸承二支承的起升太陽輪上的起升齒輪一嚙合,起升太陽輪與起升行星輪嚙合，且起升行星輪由起升行星輪軸和起升行星輪軸承固定在起升輸出行星架上，起升軸承四安裝在起升行星輪套筒盤內(nèi)，起升輸出行星架設(shè)有凹槽，起升太陽輪前端伸出一段，伸進凹槽并由起升太陽輪軸承支承，用于起升太陽輪的穩(wěn)定支承，起升行星輪與起升內(nèi)外齒圈的內(nèi)齒圈嚙合，起升內(nèi)外齒圈的外齒圈與變幅內(nèi)外齒圈的外齒圈嚙合，起升太陽輪和起升輸出行星架上的起升軸承三支承起升行星結(jié)構(gòu)，起升前端蓋和起升后端蓋分別設(shè)在起升內(nèi)外齒圈的前后，由起升太陽輪和起升輸出行星架上的起升軸承五支承。

本發(fā)明是利用行星差動減速器的運動合成與分解功能，將單臂架起重機的起升和變幅機構(gòu)驅(qū)動裝置集成到一個行星差動減速器上。工作情況分析如下：

工況一：起升卷筒順時針旋轉(zhuǎn)放繩，變幅卷筒固定不動，這時吊重就會作向下的降落運動。動力只由起升電機正轉(zhuǎn)提供。

工況二：起升卷筒逆時針旋轉(zhuǎn)收繩，變幅卷筒固定不動，這時吊重就會作向上的提升運動。動力只由起升電機反轉(zhuǎn)提供。

工況三：變幅卷筒逆時針旋轉(zhuǎn)收繩，起升卷筒根據(jù)吊重的高度進行收放繩高度補償，這時臂架作向上的上仰運動，且吊重向左移沿水平線移動。動力只由變幅電機正轉(zhuǎn)提供。

工況四：變幅卷筒順時針旋轉(zhuǎn)放繩，起升卷筒根據(jù)吊重的高度進行收放繩高度補償，這時臂架作向下的下臥運動，且吊重向右移沿水平線移動。動力只由變幅電機反轉(zhuǎn)提供。

工況5：起升卷筒順時針旋轉(zhuǎn)放繩，變幅卷筒逆時針旋轉(zhuǎn)收繩，這時臂架作向上的上仰運動，且在此過程中吊重既向左作水平移動，又向下作降落運動，動力由起升電機正轉(zhuǎn)，變幅電機正轉(zhuǎn)提供。

工況6：起升卷筒順時針旋轉(zhuǎn)放繩，變幅卷筒順時針旋轉(zhuǎn)放繩，這時臂架作向下的下臥運動，且在此過程中吊重既向右作水平移動，又向下作降落運動，動力由起升電機正轉(zhuǎn)，變幅電機反轉(zhuǎn)提供。

工況7：起升卷筒逆時針旋轉(zhuǎn)收繩，變幅卷筒逆時針旋轉(zhuǎn)收繩，這時臂架作向上的上仰運動，且在此過程中吊重既向左作水平移動，又向上作提升運動，動力由起升電機反轉(zhuǎn)，變幅電機正轉(zhuǎn)提供。

工況8：起升卷筒逆時針旋轉(zhuǎn)收繩，變幅卷筒順時針旋轉(zhuǎn)放繩，這時臂架作向下的下臥運動，且在此過程中吊重既向右作水平移動，又向上作提升運動，動力由起升電機反轉(zhuǎn)，變幅電機反轉(zhuǎn)提供。

本發(fā)明的有益效果：將行星差動技術(shù)運用到單臂架起重機的變幅和起升機構(gòu)中，使兩個動力機構(gòu)合成在一起通過差動補償來實現(xiàn)起重機變幅過程中吊重的水平移動，減少驅(qū)動機構(gòu)功率損耗，同時減輕了整機的自重。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的行星差動減速器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的行星差動減速器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明行星差動減速器起升機構(gòu)剖面圖。

圖5為本發(fā)明行星差動減速器變幅機構(gòu)剖面圖。

圖中：1.變幅電機，2.起升電機，3.行星差動減速器，4.變幅卷筒，5.起升卷筒，6.平衡梁，7.滑輪一，8.變幅鋼絲繩，9.滑輪二，10.起升鋼絲繩，11.滑輪三，12.吊鉤，13.臂架，14.人字架，15.下箱體，16.變幅輸入齒輪軸，17.變幅軸承二，18.變幅齒輪一，19.變幅太陽輪，20.變幅軸承三，21.變幅前端蓋，22.起升輸入齒輪軸，23.起升軸承一，24.起升太陽輪，25.起升軸承二，26.起升齒輪一，27.起升軸承三，28.起升前端蓋，29.起升內(nèi)外齒圈，30.起升后端蓋，31.起升輸出行星架，32.變幅后端蓋，33.變幅內(nèi)外齒圈，34.變幅輸出行星架，35.變幅齒輪二，36.變幅軸一，37.變幅軸承一，38.上箱體，39.起升軸承四，40.起升行星輪套筒盤，41.起升軸承五，42.起升行星輪，43.起升行星輪軸承44.起升行星輪軸，45.起升太陽輪軸承，46.變幅軸承四，47.變幅軸承五，48.變幅行星輪套筒盤，49.變幅行星輪軸，50.變幅行星輪軸承，51.變幅行星輪，52.變幅太陽輪軸承。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明詳細(xì)說明如下：

本發(fā)明包括變幅機構(gòu)、起升機構(gòu)、行星差動減速器3、平衡梁6、拉桿、人字架14、旋轉(zhuǎn)平臺、卷筒架。變幅機構(gòu)包括變幅電機1、變幅卷筒4、滑輪一7、滑輪二9、變幅鋼絲繩8、臂架13、聯(lián)軸器、旋轉(zhuǎn)平臺，變幅電機1通過聯(lián)軸器與行星差動減速器3的變幅輸入齒輪軸16聯(lián)接，行星差動減速器3的變幅輸出行星架34與變幅卷筒4相連，變幅卷筒4上的變幅鋼絲繩8穿過人字架14上的滑輪一7和臂架上的滑輪二9，變幅鋼絲繩8的另一端點固定在滑輪一7上，用于控制臂架13的俯仰；平衡梁6通過鉸軸安裝在人字架14上，平衡梁6的另一端與拉桿的一端通過鉸軸連接，拉桿另一端與臂架13相連，且可轉(zhuǎn)動。人字架14固定在旋轉(zhuǎn)平臺上，臂架13通過鉸軸與旋轉(zhuǎn)平臺連接。

起升機構(gòu)包括起升電機2、起升卷筒5、滑輪一7、滑輪三11、起升鋼絲繩10、吊鉤12、聯(lián)軸器，起升電機2通過聯(lián)軸器與行星差動減速器3的起升輸入齒輪軸22，且與右側(cè)變幅電機1的安裝軸線平行，行星差動減速器3的起升輸出行星架31與起升卷筒5相連，且起升卷筒5與變幅卷筒4安裝在同一卷筒架上，起升卷筒5的起升鋼絲繩10穿過人字架14上的滑輪一7和臂架13上的滑輪三11與吊鉤12相連，且起升鋼絲繩10的另一端點固定在臂架13上，用于起升貨物。

行星差動減速器3括下箱體15、上箱體38、變幅輸入齒輪軸16，變幅軸一37，變幅齒輪一18，變幅齒輪二35，變幅行星結(jié)構(gòu)，起升輸入齒輪軸22，起升齒輪一26，起升行星結(jié)構(gòu)，變幅軸承一37變幅軸承二17，起升軸承一23，起升軸承二25。變幅行星結(jié)構(gòu)包括變幅太陽輪19，變幅太陽輪軸承52，變幅內(nèi)外齒圈33，變幅行星輪51，變幅行星輪套筒盤48，變幅行星輪軸49，變幅行星軸承50，變幅輸出行星架34，變幅前端蓋21，變幅后端蓋32，變幅軸承三20，變幅軸承四46，變幅軸承五47，變幅軸承一37支承的變幅輸入齒輪軸16與左側(cè)變幅軸承二支承17變幅軸一36上的變幅齒輪一18嚙合,同一變幅軸一36上的變幅齒輪二35與左側(cè)變幅內(nèi)外齒圈33的外齒圈嚙合，變幅內(nèi)外齒圈33的外齒圈與左側(cè)的起升內(nèi)外齒圈29的外齒圈嚙合，變幅內(nèi)外齒圈33的內(nèi)齒圈與的變幅行星輪51嚙合，且變幅行星輪由變幅行星輪軸49和變幅行星輪軸承50固定在固定在變幅輸出行星架34上，變幅軸承四47安裝在變幅行星輪套筒盤48內(nèi)，變幅輸出行星架34設(shè)有凹槽，變幅太陽輪19前端伸出一段，伸進凹槽并由變幅太陽輪軸承52支承，用于變幅太陽輪19的穩(wěn)定支承，且變幅太陽輪19固定在箱體上，變幅太陽輪19和變幅輸出行星架34上的變幅軸承三20支承變幅行星結(jié)構(gòu)，變幅前端蓋21和變幅后端蓋32在變幅內(nèi)外齒圈33的前后，由變幅太陽輪19和變幅輸出行星架34上的變幅軸承五46支承；

起升行星結(jié)構(gòu)包括起升太陽輪24，起升太陽輪軸承45，起升內(nèi)外齒圈29，起升行星輪42，起升行星輪套筒盤40，起升行星輪軸44，起升行星軸承43，起升輸出行星架31，起升前端蓋28,起升后端蓋30，起升軸承三27，起升軸承四39，起升軸承五41，起升軸承一23支承的起升輸入齒輪軸22與起升軸承二25支承的起升太陽輪24上的起升齒輪一26嚙合,起升太陽輪24與起升行星輪42嚙合，且起升行星輪由起升行星輪軸44和起升行星輪軸承43固定在固定在起升輸出行星架31上，起升軸承四39安裝在起升行星輪套筒盤40內(nèi)，起升輸出行星架31設(shè)有凹槽，起升太陽輪24前端伸出一段，伸進凹槽并由起升太陽輪軸承45支承，用于起升太陽輪24的穩(wěn)定支承，起升行星輪42與起升內(nèi)外齒圈29的內(nèi)齒圈嚙合，起升內(nèi)外齒圈29的外齒圈與變幅內(nèi)外齒圈33的外齒圈嚙合，起升軸承三27在起升太陽輪24和起升輸出行星架31上支承變幅行星結(jié)構(gòu)，起升前端蓋28和起升后端蓋30在起升內(nèi)外齒圈的前后，由起升太陽輪24和起升輸出行星架31上的起升軸承五41支承。

本發(fā)明在作業(yè)過程中，當(dāng)單臂架起重機起升重物向右水平移動時，其動作由起升電機2反轉(zhuǎn)將動力傳遞給行星差動減速器3的起升輸入齒輪軸22，起升輸入齒輪軸22與起升齒輪一26嚙合降速，起升太陽輪24與起升行星輪42嚙合將運動傳遞給了起升輸出行星架31，從而實現(xiàn)起升卷筒5逆時針旋轉(zhuǎn)收繩使重物上升。同時變幅電機1正轉(zhuǎn)將動力傳遞給行星差動減速器3的變幅輸入齒輪軸16，變幅輸入齒輪軸16與變幅齒輪一18嚙合降速，變幅齒輪二35與變幅內(nèi)外齒圈33外齒圈嚙合，且傳遞的動力分為兩部分，一部分由變幅內(nèi)外齒圈33的內(nèi)齒圈帶動變幅行星輪51使變幅輸出行星架34順時針旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)變幅卷筒4順時針旋轉(zhuǎn)放繩使重物向右水平移動，另一部分由變幅內(nèi)外齒圈33的外齒圈傳遞給起升內(nèi)外齒圈29的外齒圈，起升內(nèi)外齒圈29的內(nèi)齒圈經(jīng)起升行星輪42將動力傳遞給起升輸出行星架31從而實現(xiàn)變幅水平位移補償。由上面的分析可知起升卷筒5和變幅卷筒4將同時轉(zhuǎn)動，起重機作起升和變幅復(fù)合運動，由于只要有變幅運動，通過行星差動減速器3起升繩收放量的補償關(guān)系就始終存在，因此吊重在隨變幅水平移動的同時仍然以額定速度作升降運動。