应用于RTG的绝对值编码器的高精度检测传动装置的制作方法

应用于rtg的绝对值编码器的高精度检测传动装置
技术领域
1.本实用新型涉及集装箱码头技术领域，尤其涉及，应用于四绳轮胎吊的基于电机轴齿轮驱动齿轮齿条啮合小车运行机构的编码器高精度检测传动装置。


背景技术：

2.rtg为轮胎龙门式集装箱起重机，俗称场桥或者轮胎吊。rtg是常见的也是应用比较广泛的集装箱堆场内起重装卸设备，采用龙门式钢结构设计，分大车、小车、起升机构，其中小车机构主要负责龙门架方向的位置移动控制及驱动。具有独立的小车架，小车架包含主要的小车驱动传动机构，同时还包含部分起升驱动机构装置。小车的驱动装置，包括：电机、减速箱、输出轴、啮合齿轮齿条、制动器、小车轮、水平轮等。电机通过整机电控系统，由plc控制变频器驱动电机输出转矩。同时通过编码器进行检测小车电机输出反馈并与plc进行实时检测形成稳定可靠闭环控制。
3.artg为自动化场桥，对小车定位精度要求高，需要精准控制测算位置数据，需要安装绝对值编码器，而常规rtg常规场桥小车定位相对粗糙，精度要求利用单一增量型编码器可以满足使用。随着场桥自动化提升，rtg精准定位需求也随之增加，rtg自动化改造中增加绝对值编码器，绝对值编码器与原有增量型编码器进行校验比对，从而优化小车定位精度，实现精确定位，并且具有冗余保护，更加稳定可靠。
4.受原始设备状态、机械结构、电气布置等制约，安装绝对值编码器受到很大限制。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是，克服上述现有技术中存在的不足，提供一种应用于rtg的绝对值编码器的高精度检测传动装置
6.本实用新型一种应用于rtg的绝对值编码器的高精度检测传动装置，包括小车支撑轮基座和rtg小车驱动轴，其特征是，小车支撑轮基座b1上焊接十字底座筋板b2，十字底座筋板顶端装配衬板b10，衬板上依次安装支架板一b3、支架板b4二和支架板三b5的顶端，支架板一b3、支架板b4二和支架板三b5的下部分别设置轴孔，固定有从动齿轮的轮轴b6依次穿过所述轴孔，从动齿轮位于支架板一b3和支架板b4二之间，从动齿轮b8正下方设置与从动齿轮啮合的主动齿轮，主动齿轮安装在rtg小车驱动轴上，与支架板三b5相邻的轮轴上安装联轴器b7，联轴器与绝对值编码器b9固定。
7.支架板三b5为倒l型，支架板三顶部的短边与衬板固定。
8.支架板一b3、支架板b4二、支架板三b5顶端与衬板之间采用螺栓形式固定。
9.本实用新型的有益效果是:
10.本实用新型提供了一种的编码器的安装及传动方式，同时具有与输出轴稳定可靠传动特性，具有安装空间小，便于实施和维护，对原有设备改动小，实施成本低等特点。本实用新型具有方便拆卸，便于维修，便于检查，并方便对实现对编码器装置简单维护保养作业，同时提升了编码器检测的稳定可靠性。
11.本实用新型也可用于其他齿轮齿条啮合驱动机构系统下使用，并实现有效安全可靠的传动检测。
12.利用本实用新型安装新增绝对值编码器，并利用齿轮啮合原理，实现小车驱动轴与绝对值编码器同步传输，绝对值编码器通过检测小车驱动轴转动角度位置来计算检测小车实时位置，同时与电机侧原有编码器位置数据进行校验。
13.基于日常运维方便，还要求既能准确传输小车位置变化，同时也能便于安装检查润滑等功能。
附图说明
14.图1是小车机构总成示意图；
15.图2是小车绝对值编码器及传动啮合安装示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
17.如图2所示，小车支撑轮基座b1上焊接十字底座筋板b2，十字底座筋板顶端装配衬板b10，衬板上依次安装支架板一b3、支架板b4二和支架板三b5的顶端，支架板一b3、支架板b4二和支架板三b5的下部分别设置轴孔，固定有从动齿轮的轮轴b6依次穿过所述轴孔，从动齿轮位于支架板一b3和支架板b4二之间，从动齿轮b8正下方设置与从动齿轮啮合的主动齿轮，主动齿轮安装在rtg小车驱动轴上，与支架板三b5相邻的轮轴上安装联轴器b7，联轴器与绝对值编码器b9固定。
18.绝对值编码器b9则是通过l形支架b5与十字肋板b2相互固定，同时保证了编码器与从动齿轮b8相互同轴同心传动。
19.本装置利用齿轮啮合传动原理，在rtg小车驱动轴上嵌入传动齿轮，将从动齿轮与嵌入的传动齿轮啮合，并通过从动齿轮转动带动绝对值型编码器转动，从而实现将小车运动数据变化传递给编码器，通过编码器及plc的计算从而分析测算出小车的实时位置，以满足自动化rtg对小车运动的要求。
20.小车机构是场桥重要的组成部分，包含场桥运动中的两大主要机构小车系统和起升系统；其中起升系统主要由电机、减速箱、制动器机构、卷筒及缠绕钢丝绳机构等组成；小车机构包含司机室系统以及与司机室内的电控系统和吊具控制系统等。
21.一、rtg小车驱动及检测简述如下：（以下为现有技术）
22.场桥小车机构由小车电机a9带动减速箱a4，在电机输出侧与减速箱相连通之间装配有制动机构a3，主要包括制动器及与传动轴同步旋转的制动盘装置。减速箱a4通过内部齿轮啮合提升输出扭矩，通过联轴节装置实现减速箱低速输出轴a5与小车轴相连接，小车轴通过端部的联轴节a6，使其与小车行走方向的齿轮机构a7相连，同时具有固定小车输出轴的作用。通过齿轮齿条实现小车机构的水平运动。齿轮齿条机构由小车输出端的齿轮7与固定于小车大梁两侧的齿条a8组成。
23.小车架还包含其他机构，比如：支撑机构a2，包含水平轮、防撞缓冲器、支撑轮等，分别布置在小车架四个对角结构中。起升机构也在小车机构中，主要包含起升电机、减速箱、制动器、卷筒等机构。
24.如前所述，小车有安装在电机尾部的增量型编码器a1，同时artg增加了一套独立的绝对值编码器b9，两个编码器的实时数据会校验对比，绝对值编码器检测实时位置，而增量型编码器则运算的是小车的实时速度，通过实时速度与实时位置的校验，实现小车定位的精准计算。
25.二、绝对值编码器工作机制
26.由于安装空间限制，减速箱侧及输出轴端或电机轴侧无法提供合理有效的安装位置和驱动传动。小车的驱动采用齿轮齿条啮合原理，小车运动的直接驱动来自于齿轮运动，齿条是固定在小车运动轨道旁。通过齿轮啮合的传动方式，实现传导检测小车驱动侧输出数据的模式。
27.三、绝对值编码器安装
28.示意如图2所示，在小车水平轮与支撑轮基座b1上通过焊接十字底座筋板b2，在筋板上装配一个衬板b10，在衬板上安装支架板一b3、支架板b4二、支架板三b5，这三个支架用于固定安装绝对值编码器及其传动齿轮和啮合齿轮b8。支架板一b3、支架板b4二为l形支架，具备同心孔设计，方便安装啮合齿轮b8及轴承、轴、定位轴销及辅件b6等，且轴通过联轴节b7与另一侧绝对值编码器b9相连通，实现带动编码器同步旋转。绝对值编码器b9则是通过l形支架b5与十字肋板b2相互固定，同时保证了编码器与啮合齿轮b8相互同轴同心传动。
29.支架板一b3、支架板b4二、支架板三b5三个l形支架在设计中均采用了减重优化，减轻其对整体支撑机构的载荷，三个支架与十字底板之间采用螺栓形式固定，且具有一定的可调节性，保证编码器安装同轴精度。同时通过编码器输入侧的联轴节b7也可对编码器输入轴侧径向偏差以及检测精度的保证。
30.由于小车运动采样与驱动均采用同一齿轮齿条，也为保养工作提供了便利，无需单独为小车编码器采样啮合齿轮进行润滑工作，只需按照设备常规保养规范定期对齿条进行润滑脂润滑即可。且采样机构与驱动机构完全独立运行互不影响，在异常情况下，可采用非常规措施保证设备稳定运行，确保了设备运行稳定性能。

技术特征：
1.一种应用于rtg的绝对值编码器的高精度检测传动装置，包括小车支撑轮基座和rtg小车驱动轴，其特征是，小车支撑轮基座（b1）上焊接十字底座筋板（b2），十字底座筋板顶端装配衬板（b10），衬板上依次安装支架板一（b3）、支架板（b4）二和支架板三（b5）的顶端，支架板一（b3）、支架板（b4）二和支架板三（b5）的下部分别设置轴孔，固定有从动齿轮的轮轴（b6）依次穿过所述轴孔，从动齿轮位于支架板一（b3）和支架板（b4）二之间，从动齿轮（b8）正下方设置与从动齿轮啮合的主动齿轮，主动齿轮安装在rtg小车驱动轴上，与支架板三（b5）相邻的轮轴上安装联轴器（b7），联轴器与绝对值编码器（b9）固定。2.根据权利要求1所述的应用于rtg的绝对值编码器的高精度检测传动装置，其特征在于，支架板三（b5）为倒l型，支架板三顶部的短边与衬板固定。3.根据权利要求1所述的应用于rtg的绝对值编码器的高精度检测传动装置，其特征在于，支架板一（b3）、支架板（b4）二、支架板三（b5）顶端与衬板之间采用螺栓形式固定。

技术总结
本实用新型公开了一种应用于RTG的绝对值编码器的高精度检测传动装置。本实用新型小车支撑轮基座上焊接十字底座筋板，十字底座筋板顶端装配衬板，衬板上依次安装支架板一、支架板二和支架板三的顶端，支架板一、支架板二和支架板三的下部分别设置轴孔，固定有从动齿轮的轮轴依次穿过所述轴孔，从动齿轮位于支架板一和支架板二之间，从动齿轮正下方设置与从动齿轮啮合的主动齿轮，主动齿轮安装在RTG小车驱动轴上，与支架板三相邻的轮轴上安装联轴器，联轴器与绝对值编码器固定。本实用新型提升了编码器检测的稳定可靠性。本实用新型也可用于其他齿轮齿条啮合驱动机构系统下使用，并实现有效安全可靠的传动检测。实现有效安全可靠的传动检测。实现有效安全可靠的传动检测。


技术研发人员：李鑫 杨洋 杨志 李强 王兴峰 李振广 李卉斌 安津晖 丁睿晟 张智博 陈妍 王继勇
受保护的技术使用者：天津港太平洋国际集装箱码头有限公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/9/19