變幅自平衡裝置及具有變幅自平衡功能的高架起重機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種變幅自平衡裝置及具有變幅自平衡功能的高架起重機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]起重機(jī)作為一種重要的工程機(jī)械，廣泛應(yīng)用于重型設(shè)備和物件的安裝、搬運(yùn)過程中。以港口碼頭裝卸重型貨物的高架起重機(jī)為例，其機(jī)動(dòng)性好，效率高，操作方便靈活，能通過臂架的變幅，而在不同工作半徑上完成起吊作業(yè)，滿足多種作業(yè)工況的要求。
[0003]但是，為平衡變幅過程的變化力矩，現(xiàn)有技術(shù)通常在其結(jié)構(gòu)中設(shè)置一個(gè)能平衡最大平衡力矩的固定配重。然而，該方式的起重機(jī)在變幅作業(yè)中需要直接對(duì)該臂架和吊重載荷做功，能量消耗大，且平衡配重固定，變幅過程中其產(chǎn)生的平衡力矩大量富余，造成一定程度的重量浪費(fèi)。所以如何在起重機(jī)變幅過程中，提供一種節(jié)能減重的自平衡裝置是目前亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提出一種變幅自平衡裝置及裝設(shè)有該變幅自平衡裝置的高架起重機(jī)，以解決如何在起重機(jī)變幅過程中，提供一種節(jié)能減重的自平衡裝置的問題。
[0005]—方面，本發(fā)明提供了一種起重機(jī)臂架的變幅自平衡裝置，用于在所述臂架的變幅過程中保持自平衡，包括:平衡配重、平衡桿和連桿；
[0006]所述平衡桿與所述起重機(jī)的主架的上端鉸接;所述平衡桿的一端設(shè)置有平衡配重;所述平衡桿的另一端與所述連桿鉸接;所述連桿的另一端與所述臂架鉸接。
[0007]進(jìn)一步地，所述平衡桿與所述主架的鉸接點(diǎn)到所述平衡配重的距離大于所述鉸接點(diǎn)到所述平衡桿與所述連桿的鉸接位置的距離。
[0008]進(jìn)一步地，所述臂架上還設(shè)置有安裝座，所述連桿通過與所述安裝座鉸接，而與所述臂架鉸接。
[0009]進(jìn)一步地，所述鉸接，具體為銷軸連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述鉸接，具體為樞軸連接。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述平衡配重的重量根據(jù)所述起重機(jī)的吊重載荷的重量而定。
[0012]另一方面，本發(fā)明還提供一種具有變幅自平衡功能的高架起重機(jī)，包括主架、臂架、變幅機(jī)構(gòu)和上述任意的變幅自平衡裝置。
[0013]進(jìn)一步地，所述變幅機(jī)構(gòu)，具體為變幅油缸，用于驅(qū)動(dòng)所述臂架變幅。
[0014]進(jìn)一步地，所述變幅機(jī)構(gòu)，具體為變幅鋼絲繩和滑輪組，用于驅(qū)動(dòng)所述臂架變幅。
[0015]本發(fā)明提供的起重機(jī)臂架的變幅平衡裝置和具有變幅自平衡功能的高架起重機(jī)，由于具備平衡配重、平衡桿和連桿構(gòu)成的變幅自平衡裝置，能平衡吊重載荷產(chǎn)生的大部分向上或向下的轉(zhuǎn)矩，使得變幅機(jī)構(gòu)只需要極小的力，就能實(shí)現(xiàn)變幅，能大大降低變幅機(jī)構(gòu)的能量消耗，同時(shí)由于平衡配重通過平衡桿和連桿自動(dòng)調(diào)節(jié)力矩的方向和大小，實(shí)現(xiàn)自平衡，使得傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中維持整機(jī)穩(wěn)定性的固定配重可對(duì)應(yīng)大量減重，大大減輕起重機(jī)整機(jī)的重量，降低生產(chǎn)和運(yùn)輸成本。
【附圖說明】
[0016]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1為本發(fā)明變幅自平衡裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明變幅自平衡裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0020]為詳細(xì)說明本發(fā)明，以圖1所示的高架起重機(jī)為例，該起重機(jī)包括主架10、臂架20，通過變幅油缸或可替代的變幅鋼絲繩與滑輪組形成的變幅機(jī)構(gòu)30，驅(qū)動(dòng)臂架20在垂直方向上俯仰，以起吊或放下吊重載荷A。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明在該傳統(tǒng)高架起重機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增設(shè)變幅自平衡裝置40，該變幅自平衡裝置40包括:平衡配重41、平衡桿42和連桿43。平衡桿42與起重機(jī)的主架10的上端鉸接，其一端設(shè)置有平衡配重41，另一端與連桿43鉸接，連桿43的另一端與臂架20鉸接。
[0021]下面以變幅油缸驅(qū)動(dòng)臂架20俯仰的變幅過程為例，詳述本發(fā)明的工作原理。當(dāng)需要起吊提升吊重載荷A時(shí)，變幅油缸收縮，帶動(dòng)臂架20上仰，隨著臂架20的向上運(yùn)動(dòng)，與其鉸接的連桿43順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與連桿43鉸接的平衡桿42逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，使得平衡桿42末端的平衡配重41將下降。此時(shí)，平衡配重41、平衡桿42和連桿43組合形成變幅自平衡裝置，對(duì)臂架20提供平衡轉(zhuǎn)矩，以平衡吊重載荷A產(chǎn)生的大部分向上的轉(zhuǎn)矩，變幅油缸只需要極小的力，就能實(shí)現(xiàn)變幅。反之，當(dāng)需要放下吊重載荷A時(shí)，變幅油缸伸長(zhǎng)，帶動(dòng)臂架20下俯，隨著臂架20的向下運(yùn)動(dòng)，與其鉸接的連桿43逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與連桿43鉸接的平衡桿42順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，使得平衡桿42末端的平衡配重41將上升。此時(shí)，平衡配重41、平衡桿42和連桿43亦組合形成變幅自平衡裝置，對(duì)臂架20提供平衡轉(zhuǎn)矩，以平衡吊重載荷A產(chǎn)生的大部分向下的轉(zhuǎn)矩，變幅油缸只需要極小的力，就能實(shí)現(xiàn)變幅。
[0022]在該實(shí)施例中，由于增設(shè)的變幅自平衡裝置40，能在起吊和放下吊重載荷A時(shí)，平衡吊重載荷A產(chǎn)生的大部分向上或向下的轉(zhuǎn)矩，使得變幅機(jī)構(gòu)只需要極小的力，就能實(shí)現(xiàn)變幅，能大大降低變幅機(jī)構(gòu)的能量消耗，同時(shí)由于平衡配重41通過平衡桿42和連桿43自動(dòng)調(diào)節(jié)力矩的方向和大小，實(shí)現(xiàn)自平衡，使得傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中維持整機(jī)穩(wěn)定性的固定配重可對(duì)應(yīng)大量減重，大大減輕起重機(jī)整機(jī)的重量，降低生產(chǎn)和運(yùn)輸成本。
[0023]優(yōu)選的，如圖2所示，平衡桿41與主架10的鉸接點(diǎn)到平衡配重的距離L1大于鉸接點(diǎn)到平衡桿與連桿的鉸接位置的距離L2。
[0024]在該實(shí)施例中，限定了平衡桿41的大部分長(zhǎng)度伸出在設(shè)置平衡配重41的一側(cè)，小部分長(zhǎng)度伸出在與連桿43鉸接的一側(cè)，能進(jìn)一步提高平衡配重41和平衡桿42所能提供的最大力矩，大大提高其可平衡吊重載荷A的最大限度，提高其自平衡能力。
[0025]更為優(yōu)選的，如圖1、2所示，為穩(wěn)固安裝平衡桿41，在平衡桿41與主架10之間設(shè)置兩個(gè)鉸接位置，上述所稱的平衡桿41與主架10之間的鉸接點(diǎn)，在如圖2所示的多個(gè)鉸接位置的情形下，為所有鉸接位置的重心。如，當(dāng)存在兩個(gè)鉸接位置時(shí)，鉸接點(diǎn)為這兩個(gè)位置的中點(diǎn)。
[0026]更為優(yōu)選的，如圖1所示，臂架20上還設(shè)置有安裝座44，連桿43通過與安裝座44鉸接，而與臂架20鉸接，能進(jìn)一步提高連桿43與臂架20鉸接的穩(wěn)定性和安全性。
[0027]更為具體的，平衡桿42與臂架20之間的鉸接、平衡桿42與連桿43之間的鉸接、以及連桿43與臂架20之間的鉸接，均可采用銷軸連接、樞軸連接等任意形式。
[0028]更為具體的，平衡配重41的重量可根據(jù)起重機(jī)的吊重載荷A的重量而定。
[0029]另一方面，本發(fā)明還提供一種具有變幅自平衡功能的高架起重機(jī)，包括主架10、臂架20、變幅機(jī)構(gòu)30和上述任意的變幅自平衡裝置40。優(yōu)選的，變幅機(jī)構(gòu)30可選用變幅油缸或變幅鋼絲繩和滑輪組。
[0030]該實(shí)施例中，在傳統(tǒng)高架起重機(jī)的結(jié)構(gòu)中增設(shè)變幅自平衡裝置40，能平衡吊重載荷A產(chǎn)生的大部分向上或向下的轉(zhuǎn)矩，使得變幅機(jī)構(gòu)30只需要極小的力，就能實(shí)現(xiàn)變幅，能大大降低變幅機(jī)構(gòu)的能量消耗，同時(shí)由于平衡配重41通過平衡桿42和連桿43自動(dòng)調(diào)節(jié)力矩的方向和大小，實(shí)現(xiàn)自平衡，使得傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中維持整機(jī)穩(wěn)定性的固定配重可對(duì)應(yīng)大量減重，大大減輕起重機(jī)整機(jī)的重量，降低生產(chǎn)和運(yùn)輸成本。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種起重機(jī)臂架的變幅自平衡裝置，用于在所述臂架(20)的變幅過程中保持自平衡，其特征在于，包括:平衡配重(41)、平衡桿(42)和連桿(43); 所述平衡桿(42)與所述起重機(jī)的主架(10)的上端鉸接;所述平衡桿(42)的一端設(shè)置有所述平衡配重(41);所述平衡桿(42)的另一端與所述連桿(43)鉸接;所述連桿(43)的另一端與所述臂架(20)鉸接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變幅自平衡裝置，其特征在于，所述平衡桿(42)與所述主架(10)的鉸接點(diǎn)到所述平衡配重(41)的距離大于所述鉸接點(diǎn)到所述平衡桿(42)與所述連桿(43)的鉸接位置的距離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變幅自平衡裝置，其特征在于，所述臂架上還設(shè)置有安裝座(44)，所述連桿(43)通過與所述安裝座(44)鉸接，而與所述臂架(20)鉸接。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的變幅自平衡裝置，其特征在于，所述鉸接，具體為銷軸連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的變幅自平衡裝置，其特征在于，所述鉸接，具體為樞軸連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的變幅自平衡裝置，其特征在于，所述平衡配重(41)的重量根據(jù)所述起重機(jī)的吊重載荷的重量而定。7.—種具有變幅自平衡功能的高架起重機(jī)，其特征在于，包括主架(10)、臂架(20)、變幅機(jī)構(gòu)(30)和權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的變幅自平衡裝置(40)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高架起重機(jī)，其特征在于，所述變幅機(jī)構(gòu)(30)，具體為變幅油缸，用于驅(qū)動(dòng)所述臂架(20)變幅。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高架起重機(jī)，其特征在于，所述變幅機(jī)構(gòu)(30)，具體為變幅鋼絲繩和滑輪組，用于驅(qū)動(dòng)所述臂架(20)變幅。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變幅自平衡裝置和具有變幅自平衡功能的高架起重機(jī)，由于具備平衡配重、平衡桿和連桿構(gòu)成的變幅自平衡裝置，能平衡吊重載荷產(chǎn)生的大部分向上或向下的轉(zhuǎn)矩，使得變幅機(jī)構(gòu)只需要極小的力，就能實(shí)現(xiàn)變幅，能大大降低變幅機(jī)構(gòu)的能量消耗，同時(shí)由于平衡配重通過平衡桿和連桿自動(dòng)調(diào)節(jié)力矩的方向和大小，實(shí)現(xiàn)自平衡，使得傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中維持整機(jī)穩(wěn)定性的固定配重可對(duì)應(yīng)大量減重，大大減輕起重機(jī)整機(jī)的重量，降低生產(chǎn)和運(yùn)輸成本。
【IPC分類】B66C23/74, B66C23/82
【公開號(hào)】CN105502182
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511000645
【發(fā)明人】彭國成, 何海勝, 練強(qiáng)
【申請(qǐng)人】三一海洋重工有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日