本發(fā)明涉及用于升降機構的傳動系的系統(tǒng)結構，所述升降機構尤其是起重機升降機構，所述用于升降機構的傳動系的系統(tǒng)結構包括至少一個驅(qū)動電機、連接到所述至少一個驅(qū)動電機的至少一個纜線卷筒、設置在驅(qū)動電機和纜線卷筒之間的減速傳動器、自動超限停機裝置、以及至少一個安全制動器，且本發(fā)明涉及操作所述系統(tǒng)結構的方法。

背景技術：

在一種特定類型的已知升降機構(文獻EP 1661845B1)中，提供通過減速傳動器驅(qū)動兩個纜線卷筒的兩個驅(qū)動電機。除操作制動器和安全制動器之外，還在傳動系中設置超限停機裝置，在超過預先設定負載的過載的條件下，超限停機裝置全部或部分地分開電機和纜線卷筒之間的連接。這旨在確保傳動系且更特別地尤其減速傳動器的各個構件不被損傷或毀壞。

此外，已知一種用于升降機構的傳動系(文獻DE 2013209361A1)，在所述用于升降機構的傳動系中，在緊急停止的制動動作的情況下，通過提供在驅(qū)動電機和操作制動器之間的自動超限停機裝置而避免損傷。停機裝置優(yōu)選是自由輪的形式，其中，在待承載的負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)在實踐中證明其價值。已知傳動系中的操作制動器和安全制動器是彈簧閉合制動器的形式，所述彈簧閉合制動器以液壓、氣動、磁性或電子液壓的方式打開。在電源故障或緊急停機的條件下，結果是制動電路自動閉合。在這種情況下，每條制動電路自身能夠在預先設定參數(shù)內(nèi)停止負載。獨立制動電路的構造基本由于下述事實：一方面，在傳動器崩潰的條件下，負載不再能夠通過操作制動器停止，但是另一方面，需要操作制動器以通過關聯(lián)的高切換循環(huán)在驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)速度'0'下的正常情況中保持負載。依據(jù)此時的狀態(tài)，安全制動器不適于高切換循環(huán)且因此僅在傳動器崩潰、電源故障、緊急停機等等的條件下閉合。

然而，多個問題由于在緊急情況下實施的所述兩個制動電路產(chǎn)生。由于較短的停滯時間，首先安全制動器操作。在這種情況下，由于電機和電機聯(lián)接件的質(zhì)量慣性構建的質(zhì)量也必須被制動。高負載峰值因此在減速傳動器中發(fā)生。在負載方向上，“下降”情況附加地涉及負載改變或在減速傳動器的齒輪處的齒面(tooth flank)改變。這些問題能夠?qū)е聡乐氐膫鲃悠鲹p傷，尤其在具有尤其頻繁的停機情況且涉及高上升速度的起重機升降機構的情況下。此外，由于兩個制動電路的操作，不可避免地發(fā)生升降機構的“過度制動”，對定子和其它起重機構件產(chǎn)生負面影響。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是消除這些缺點。

根據(jù)本發(fā)明，這個目的通過下述獲得：取代至少一個被動操作制動器，設置至少一個主動電機鎖定裝置，以用于在驅(qū)動電機電減速到旋轉(zhuǎn)速度'0'時保持負載。

因此鑒于本發(fā)明可以完全免除設置在已知升降機構的傳動系中的操作制動器。在電源故障、緊急制動狀況或傳動器崩潰的情況下，所需的制動操作能夠僅僅通過安全制動器實施，而在處于驅(qū)動電機的零速度下的正常操作中時，無需安全制動器的操作，電機鎖定裝置被用于保持負載。

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

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

電機鎖定裝置能夠與在相應驅(qū)動電機和減速傳動器之間的電機聯(lián)接件結合地設置。

然而，替換性的，電機鎖定裝置也可以設置在驅(qū)動電機的遠離電機聯(lián)接件或減速傳動器的一側上。

驅(qū)動電機也能夠經(jīng)法蘭直接安裝(flange-mounted)到減速傳動器，無需電機聯(lián)接件的介入。

當使用形狀鎖合式構型的電機鎖定裝置時，優(yōu)選選擇器移位齒構造的形式。

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

如果電機鎖定裝置設置在驅(qū)動電機的后側處，則可以在驅(qū)動電機的殼體上設置定子環(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造，而轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪設置在電機軸上，轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪在電機軸上軸向可移位且不可旋轉(zhuǎn)地設置、以及轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪在其平面處具有等同的端齒構造且能夠與固定連接到電機殼體的定子環(huán)形齒輪聯(lián)接以用于鎖定驅(qū)動電機。

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，而為了電機鎖定裝置的致動，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。

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

由于負載方向在上升和下降模式中維持相同，所以整合在傳動器中的自由輪在正常操作中永久鎖定，這允許升降機構的正常操作。如果在下降模式中，則升降機構的制動借助于安全制動器發(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器或其它構件沒有損傷發(fā)生。此外，由此負載的制動行程也縮短，因為沒有加速質(zhì)量也必須被制動。

另外的結構選項提供的是，纜線卷筒接頭連接件設置在減速傳動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，安全制動器能夠分成兩個獨立的控制電路，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升降機構的根據(jù)本發(fā)明的傳動系能夠被仍進一步地優(yōu)化。這種附加優(yōu)化對于運輸危險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，電機鎖定裝置在驅(qū)動電機或電機電減速到旋轉(zhuǎn)速度'0'之后即刻啟動。

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描述，其中：

圖1示出本發(fā)明的第一實施方式，

圖2示出本發(fā)明的第二實施方式，

圖3示出本發(fā)明的第三實施方式，

圖4示出本發(fā)明的第四實施方式，

圖5示出電機鎖定裝置的特定構型的放大比例圖，以及

圖6示出電機鎖定裝置的另一實施方式。

具體實施方式

參照附圖，尤其旨在用于起重機升降機構的根據(jù)本發(fā)明的傳動系包括兩個驅(qū)動電機1、1′、兩個纜線卷筒2、2′、布置在驅(qū)動電機1、1′和纜線卷筒2、2′之間的減速傳動器3、自動超限停機裝置以及裝配到纜線卷筒2、2′的兩個安全制動器4、4′。

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

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

在根據(jù)本發(fā)明的傳動系的所有四個實施方式中，存在分別在減速傳動器3的輸出軸9和相應纜線卷筒2或2′之間的纜線卷筒接頭連接件10和10′。在圖4中示出的結構中，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中示出的實施方式中，電機鎖定裝置5或5′在相應驅(qū)動電機1或1′和減速傳動器3之間與電機聯(lián)接件11或11′設置在一起。

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

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在兩個齒輪13和16的外側齒構造14和17之上延伸，以使得電機軸15借助于電機鎖定裝置5被阻斷。

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

在升降機構的操作中，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，施加主動力，所述主動力以與彈簧力的相反關系產(chǎn)生且能夠通過例如液壓或電子液壓、氣動或同樣磁性的最寬泛變化的手段產(chǎn)生。

在圖2至4中示出的實施方式中，電機鎖定裝置5和5′設置在驅(qū)動電機1或1′的遠離于減速傳動器3的一側上。

如圖3所示，通過這種結構，驅(qū)動電機1或1′能夠分別經(jīng)法蘭直接安裝到減速傳動器3，而無需電機聯(lián)接件11或11′的介入。

圖6示出如圖2至4所示的這種電機鎖定裝置的特定構型。如能夠詳細看見的，定子環(huán)形齒輪20設置在驅(qū)動電機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造21。轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪22設置在電機軸15上，轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪在電機軸上軸向可移位且不可旋轉(zhuǎn)地設置，且具有等同的端齒構造23。在轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪22和電機軸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(在圖中未更詳細地示出)實現(xiàn)。

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

在圖6的下部分中，兩個環(huán)形齒輪20和22示出為處于接合或聯(lián)接位置。為了達到那個鎖定狀況，設置致動裝置(圖中未示出)，所述致動裝置與壓縮彈簧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，致動裝置移動返回，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)動電機1和1′的分別旋轉(zhuǎn)速度'0'下，負載能夠借助于電機鎖定裝置5和5′保持，而無需必須操作安全制動器以使得安全制動器不受迫于高切換循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的傳動系因此不僅更可靠且更牢固地操作，而且實現(xiàn)更長的使用壽命。

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

附圖標記列表

1、1′ 驅(qū)動電機

2、2′ 纜線卷筒

3 減速傳動器

4、4′ 安全制動器

5、5′ 電機鎖定裝置

6 自由輪

7 減速傳動器的輸入軸

8 中間軸

9 輸出軸

10、10′ 纜線卷筒接頭連接件

11、11′ 電機聯(lián)接件

12 減速傳動器的殼體

13 定子齒輪

14 外側齒構造

15 電機軸

16 轉(zhuǎn)子齒輪

17 外側齒構造

18 移位元件

19 裝配鍵

20 定子環(huán)形齒輪

21 端齒構造

22 轉(zhuǎn)子環(huán)形齒輪

23 端齒構造

24 壓縮彈簧

25、25′ 附加安全制動器

26 控制電路

27 控制電路