專利名稱：環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)形起重機(jī)，特別涉及一種用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)的垂直輪及采用該種垂直輪的環(huán)形起重機(jī)。
技術(shù)背景目前用于核電站等場所中的環(huán)形起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)基本是通過 無輪緣的垂直輪加水平導(dǎo)向輪來保證環(huán)形起重機(jī)的正常運(yùn)行。環(huán)形起重機(jī) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)布置如圖1所示，回轉(zhuǎn)運(yùn)動由八個垂直輪完成，其中四個主動車 輪組，整機(jī)為二分之一驅(qū)動。每個主動車輪組有一套獨(dú)立驅(qū)動裝置，四個驅(qū)動裝置分別布置在環(huán)形起重機(jī)的四個角上；每套驅(qū)動裝置由帶制動的電 機(jī)3通過聯(lián)軸器與減速器6高速軸連接，減速器的低速軸直接套裝在主動 車輪的車輪軸上。每套驅(qū)動裝置由主動車輪5和被動車輪4組成，主動車 輪5和被動車輪4均為垂直輪，兩組車輪裝在一個均衡臺車架2上。均衡 臺車100結(jié)構(gòu)如圖2至圖4所示。車輪軸承座一般采用30。剖分式結(jié)構(gòu)， 便于安裝和維修，車輪一般釆用調(diào)心軸承?，F(xiàn)有技術(shù)中，環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪的形狀主要是圓柱形加圓 弧車輪踏面，即在車輪運(yùn)行過程中和軌道200保持點(diǎn)接觸來保證純滾動， 如在中國嶺澳核電站一期工程中使用的垂直輪即采用該種形狀車輪。這種 形狀的垂直輪在作環(huán)形運(yùn)動時，由于接觸面的磨損最終變成線接觸，垂直 輪踏面寬度可造成其內(nèi)外側(cè)圓周運(yùn)動的線速度的不同，使車輪在作滾動時 產(chǎn)生滑移，容易造成車輪磨損。另外，由于垂直輪的運(yùn)行不穩(wěn)定，會使環(huán)形起重機(jī)在運(yùn)行中在水平方 向有偏移，使得水平輪的承載加大，若水平輪磨損嚴(yán)重，在吊裝過程中的 定位就會發(fā)生變化，造成定位精度降低。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂 直輪，將其使用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)時，可以減少垂直輪與環(huán)形軌道面 以及水平輪和環(huán)形軌道梁的磨損。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪，垂 直輪踏面靠近環(huán)形軌道中心一端的直徑小于遠(yuǎn)離環(huán)形軌道中心一端的直 徑。所述垂直輪為圓錐形狀。所述垂直輪的最大直徑、垂直輪的最小直徑、垂直輪的踏面寬度滿足 以下關(guān)系垂直輪具有最大直徑的一端沿環(huán)形軌道半徑加垂直輪踏面寬度 一半所形成的圓周運(yùn)行，垂直輪具有最小直徑的一端沿環(huán)形軌道半徑減垂 直輪踏面寬度一半所形成的圓周運(yùn)行，具有最大直徑的一端上的一點(diǎn)與具 有最小直徑的一端上的一點(diǎn)在同樣的運(yùn)行時間內(nèi)運(yùn)行的路程相同。本發(fā)明用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪在環(huán)形軌道上運(yùn)行時，其內(nèi) 外側(cè)圓周運(yùn)動的線速度的相等或者接近，可以減少垂直輪與環(huán)形軌道面以 及水平輪和環(huán)形軌道梁的磨損。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中 垂直輪與環(huán)形軌道面以及水平輪和環(huán)形軌道梁的磨損較小。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括垂直輪，垂 直輪靠近環(huán)形軌道中心一端的直徑小于遠(yuǎn)離環(huán)形軌道中心一端的直徑。
本發(fā)明環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在環(huán)形軌道上運(yùn)行時，其垂直輪內(nèi)外側(cè) 圓周運(yùn)動的線速度的相等或者接近，可以減少垂直輪與環(huán)形軌道面以及 水平輪和環(huán)形軌道梁的磨損。


圖1是環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)布置圖； 圖2是環(huán)形起重機(jī)均衡臺車結(jié)構(gòu)主視圖； 圖3是環(huán)形起重機(jī)均衡臺車結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖4是環(huán)形起重機(jī)均衡臺車結(jié)構(gòu)左視圖；圖5本發(fā)明用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪的一個實施例中的踏 面形狀簡圖，在該實施例中，垂直輪形狀為圓錐形；圖6本發(fā)明用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪的優(yōu)選實施例中所用 垂直輪的結(jié)構(gòu)示意圖，在該實施例中，垂直輪踏面為圓弧面；圖7是環(huán)形起重機(jī)環(huán)形軌道示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明對環(huán)形起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，主要是對其中的垂直輪作了新的 設(shè)計，保持了垂直輪的原有性能而提高了環(huán)形起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的性能。本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中圓柱形的垂直輪改進(jìn)為一端具有較大直徑一端 具有較小直徑的形狀，使用時，將具有較小直徑的一端朝向環(huán)形軌道中心。 本發(fā)明中垂直輪優(yōu)選的形狀是如圖5所示的圓錐形，其中垂直輪踏面具有較大直徑一端的最大直徑為dnmx，具有較小直徑一端的最小直徑為dmin，踏 面寬度為b?，F(xiàn)有技術(shù)中圓柱形的垂直輪在環(huán)形軌道200上運(yùn)動時，其與軌 道接觸面內(nèi)外側(cè)的線速度是不一致的；而本發(fā)明中垂直輪大直徑、垂直輪 的小直徑、垂直輪的踏面寬度滿足以下關(guān)系垂直輪具有最大直徑的一端 沿環(huán)形軌道半徑R加垂直輪踏面寬度b的二分之一所形成的圓周運(yùn)行，垂直 輪具有最小直徑的一端沿環(huán)形軌道半徑R減垂直輪踏面寬度b的二分之一 所形成的圓周運(yùn)行，具有最大直徑的一端上的一點(diǎn)與具有最小直徑的一端 上的一點(diǎn)在同樣的運(yùn)行時間內(nèi)運(yùn)行的路程相同。垂直輪最大直徑dmax和最 小直徑dmin可按如下方法計算記垂直輪具有最大直徑的一端的半徑為rmax， rmax-dmax/2;垂直輪具 有最小直徑的一端的半徑為rmin， rndFdmin/2;垂直輪的踏面寬度中線直 徑記為d;環(huán)形軌道如圖7所示，首先根據(jù)環(huán)形軌道直徑D來確定垂直輪具有最 大直徑一端的軌跡半徑Rmax和垂直輪具有最小直徑一端的軌跡半徑 Rmin:Rmax=D/2+b/2， Rmin=D/2-b/2;而具有最大直徑的一端上的一點(diǎn)與具有最小直徑的一端上的一點(diǎn)在同樣的運(yùn)行時間內(nèi)運(yùn)行的路程相同，也就是^-^ ;又因為踏面為圓錐形，可得出 ^ maxmind / 2 - ^ mm ; 故 rl . 9r . —6).Gmax:Zrmax:-。進(jìn)一步可計算出垂直輪踏面的偏角A，即A=arctg((dmax-dmin)/2b)。 本發(fā)明用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪可替換現(xiàn)有技術(shù)中所使用 的圓柱形的垂直輪。為保證環(huán)形起重機(jī)能沿環(huán)形軌道正常運(yùn)行，其四個角 布置了水平輪，環(huán)形起重機(jī)運(yùn)行時，水平輪靠環(huán)形軌道梁下蓋板滾動定位。
本發(fā)明環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中垂直輪靠近環(huán)形軌道中心的一端的直徑小于遠(yuǎn)離環(huán)形軌道中心的一端的直徑。為了保證環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有良好的運(yùn)行軌跡和性能，橋架的端梁與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均衡臺架的支撐點(diǎn)1和車輪的中心垂直投影點(diǎn)與環(huán)形軌道中心線相重合；同時，為便于加工制造，環(huán)形軌道200的軌道面設(shè)計成水平的，而為抵消垂直輪踏面偏角的影響，需將垂直輪輪軸傾斜，使輪軸中心線的延長線在環(huán)形軌道平面上與環(huán)形軌道圓心重合；車輪前進(jìn)方向與環(huán)形軌道中心線相切，保證環(huán)吊的車輪在環(huán)形軌道中心線上運(yùn)行。本發(fā)明環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在環(huán)形軌道上運(yùn)行時，其垂直輪內(nèi)外側(cè)圓周運(yùn)動的線速度的相等或者接近，可以減少垂直輪與環(huán)形軌道面以及水平輪和環(huán)形軌道梁的磨損。根據(jù)垂直輪踏面的偏角A可以確定垂直輪輪軸中心線的傾斜角度，垂直輪輪軸中心線的傾斜角度B等于垂直輪踏面的偏角A，如圖4所示。均衡臺車車架的結(jié)構(gòu)也據(jù)此相應(yīng)調(diào)整。將垂直輪踏面制成圓錐形是一種比較理想的形狀，但現(xiàn)實中，常因為 加工誤差等原因無法制造出真正的圓錐形車輪導(dǎo)致車輪和軌道無法完全 配合而磨損嚴(yán)重，所以本發(fā)明用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪的優(yōu)選實 施例中，將垂直輪踏面做成圓弧形狀，通過圓錐和圓弧相結(jié)合保證接觸面 無論是點(diǎn)還是線都能以純滾動運(yùn)行。如圖6所示，圓弧的半徑為R2，圓弧 的圓心偏離踏面寬度方向的中心線，以使垂直輪依然是一端具有大直徑 dmax， 一端具有小直徑dmin。 R2的大小可以根據(jù)車輪直徑和踏面寬度來 定， 一般為垂直輪踏面寬度中線直徑d的3倍左右，以保證接觸點(diǎn)不會太 集中和不會偏離車輪中心。按以上方案設(shè)計制造的環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在實際運(yùn)行中，在運(yùn)行初 期由圓弧的點(diǎn)接觸保證純滾動，后期磨損狀態(tài)下由圓錐形車輪來保證純滾
動。可以減少垂直輪滑移與環(huán)形軌道面磨損以及水平輪和環(huán)形軌道梁的磨 損，同時提高環(huán)形起重機(jī)的定位精度，保證運(yùn)行平穩(wěn)。
權(quán)利要求
1. 一種用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪，其特征是，垂直輪踏面靠近環(huán)形軌道中心一端的直徑小于遠(yuǎn)離環(huán)形軌道中心一端的直徑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪，其特征 是，所述垂直輪形狀為圓錐形狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪，其 特征是，所述垂直輪的最大直徑、垂直輪的最小直徑、垂直輪的踏面寬度滿足以下關(guān)系垂直輪具有最大直徑的一端沿環(huán)形軌道半徑加垂直輪踏面寬度一半所形成的圓周運(yùn)行，垂直輪具有最小直徑的一端沿環(huán)形軌道半徑 減垂直輪踏面寬度一半所形成的圓周運(yùn)行，具有最大直徑的一端上的一點(diǎn) 與具有最小直徑的一端上的一點(diǎn)在同樣的運(yùn)行時間內(nèi)運(yùn)行的路程相同。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪，其特征 是，所述垂直輪踏面為圓弧面形狀。
5、 一種環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括垂直輪，其特征是，所述垂直輪 靠近環(huán)形軌道中心一端的直徑小于遠(yuǎn)離環(huán)形軌道中心一端的直徑。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是，所述垂直 輪軸線的延長線交點(diǎn)在環(huán)形軌道平面上的投影與環(huán)形軌道圓心重合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直輪，垂直輪踏面靠近環(huán)形軌道中心一端的直徑小于遠(yuǎn)離環(huán)形軌道中心一端的直徑；本發(fā)明還公開了一種使用前述垂直輪的環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述垂直輪軸線的延長線交點(diǎn)在環(huán)形軌道平面上的投影與環(huán)形軌道圓心重合。本發(fā)明環(huán)形起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在環(huán)形軌道上運(yùn)行時，其垂直輪內(nèi)外側(cè)圓周運(yùn)動的線速度的相等或者接近，可以減少垂直輪與環(huán)形軌道面以及水平輪和環(huán)形軌道梁的磨損。
文檔編號B66C9/00GK101209799SQ20061014816
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者靖 朱, 沈國華, 陳良杰 申請人:上海起重運(yùn)輸機(jī)械廠有限公司