船用門機起重小車齒輪齒條驅動走行設計

摘 要：介紹一種新型的起重小車驅動走行方式與設計，特別適用于船用門機。

關鍵詞：船用門機；齒輪齒條驅動；起重小車走行

1 概述

目前，門機上的起重小車一般為滾輪驅動和卷揚機牽引驅動兩種形式。對于船用門機，船體工作時會產生一定的橫傾角度[3]，最大為5°。對于滾輪驅動與卷揚機驅動，由于與小車輪與走行軌道間的滾動摩擦系數很小，當橫傾角度超過摩擦角時，小車裝置將產生自主運動，不利于整機運行。

此外，為了提高工作效率，門機的走行速度更大，啟動時間變得更小，啟動加速度更大，僅靠滾動摩擦力無法提供啟動所需的大加速度。因此，為起重小車設計齒輪齒條驅動走行方式，不僅能有效抵抗船用門機的橫傾，而且能滿足高速運行與大加速度啟動要求。

2 主要結構

起重小車齒輪齒條驅動走行機構系統包括主梁，四車輪起重小車，起重小車車輪軌道，驅動齒輪，齒條軌道和變速電機（如圖1、2所示）[1] [2]。其中兩條起重小車車輪軌道固裝在兩根平行主梁，起重小車兩側的前、后車輪對應壓在兩條車輪軌道上，兩條齒條軌道與兩條車輪軌道對應平行分別與兩根主梁固接，兩臺變速電機對稱安裝于起重小車下部，連接在減速電機輸出端的驅動齒輪與條齒條軌道對應嚙合，電機動力驅使驅動齒輪沿齒條軌道移動，使四輪小車沿車輪軌道運動。

3 齒輪齒條驅動走行工作原理

3.3 齒輪齒條驅動走行原理

在船用門機起重小車齒輪齒條驅動實施過程中，兩根主梁為起重機固定結構與船體固連，兩條車輪軌道平行地固定安裝在兩根橫梁上，兩條齒條軌道對稱平行設置在兩條車輪軌道內側，并分別與兩根橫梁固定連接，起重小車兩側車輪壓在兩條車輪軌道上；兩個變速電機對稱固接在起重小車下部車架，位于齒條軌道內側，變速電機輸出端分別與驅動齒輪連接。

變速電機驅動齒輪，在輸入轉矩作用下，齒輪齒條提供齒輪的轉動動力，使齒輪沿兩條齒條軌道移動，同時帶動起重小車車輪沿車輪軌道大加速度啟動，高速平穩運行。

4 結束語

隨著我國水上工程的迅速發展，內河以及海上船用設備的需求日漸增大，類型和要求也在不斷創新和豐富。門機作為傳統的起重設備，在水上領域的應用越來越廣泛，在效率，空間結構，起重小車走行速度等各方面的要求也越來越高。

由于水上的特殊環境，潮濕，橫縱傾等不利因素會對門機的起重小車走行帶來弊害，因此，齒輪齒條驅動作為一種新型的起重小車走行方法，可以使門機運行安全可靠，施工精度高，穩定性好，而且施工效率高。

目前用于長江航道岸基工程建設的25t長江拋石工作船采用了這種起重小車驅動方法，是目前國內最為高速，最平穩，最精確，最為先進的現代化起重設備。產生了巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]張質文等.起重機設計手冊[C].北京：中國鐵道出版社，1998.

[2]成大先等.機械設計手冊[C].北京：化學工業出版社，2002.

[3]中國船級社.船舶與海上設施起重設備規范[S].北京：人民交通出版社，2007.

[4]濮良貴等.機械設計[S].北京：高等教育出版社，2001.