專利名稱：具有位置可變的平衡重的移動(dòng)式提升起重機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及提升起重機(jī)，尤其涉及移動(dòng)式提升起重機(jī)，其具有可移動(dòng)到不同位置 以平衡起重機(jī)上的負(fù)載的平衡重。
背景技術(shù)：
提升起重機(jī)通常包括用于在起重機(jī)提升負(fù)載時(shí)幫助平衡起重機(jī)的平衡重。有時(shí)， 位于起重機(jī)后方的平衡重大得以致于車體也設(shè)置有用于在未提升負(fù)載時(shí)防止其后傾的平 衡重。并且，附加平衡重裝置，例如平衡重拖車，有時(shí)用于起重機(jī)從而進(jìn)一步改善移動(dòng)式提 升起重機(jī)的提升性能。由于負(fù)載通常相對(duì)起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心移進(jìn)和移出，并因而在貫穿起 重機(jī)的拾取、移動(dòng)和放置操作的整個(gè)過程中產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)，因此，如果包括任何附加平衡 重裝置的平衡重也可相對(duì)起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心前后移動(dòng)，將是有利的。用這樣的方法，與在必 須保持固定距離的情況下所需平衡重的數(shù)量相比，可使用較小數(shù)量的平衡重。由于起重機(jī)需要可移動(dòng)，任何附加平衡重裝置也必須可移動(dòng)。然而，當(dāng)?shù)蹉^上無(wú)負(fù) 載時(shí)，習(xí)慣做法是將這些附加平衡重與主起重機(jī)遠(yuǎn)離地支撐在地面上；否則它們將產(chǎn)生使 起重機(jī)后傾的力矩。因此，如果起重機(jī)需要在吊鉤上無(wú)負(fù)載的情況下移動(dòng)，附加平衡重裝置 也必須可沿地面移動(dòng)。這意味著，地面必須預(yù)先清理，并且通常在適當(dāng)位置放置木材，以供 附加平衡重單元擺動(dòng)或移動(dòng)。以上所述的典型實(shí)例是具有超級(jí)提升裝置的Terex Demag CC8800起重機(jī)。該起 重機(jī)包括100公噸的車體平衡重、280公噸的起重機(jī)平衡重以及640公噸的附加平衡重裝 置，共計(jì)1020公噸的平衡重。附加平衡重裝置可通過伸縮機(jī)構(gòu)移進(jìn)和移出。該起重機(jī)的最 大額定負(fù)載為23500公噸。因此，最大額定負(fù)載與平衡重總重量的比值僅為23. 04。盡管該平衡重使提升重負(fù)載成為可能，但是只要拆除起重機(jī)并移動(dòng)到新的工作地 點(diǎn)，就必須運(yùn)送所述平衡重。考慮美國(guó)高速公路的限制，需要使用15輛卡車運(yùn)送300公噸 的平衡重。因此，需要對(duì)移動(dòng)式提升起重機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，以便可用更少的總起重機(jī)平 衡重提升同樣大的負(fù)載。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明了一種移動(dòng)式起重機(jī)及其操作方法，其所使用的總平衡重?cái)?shù)量減少，但與使用較大數(shù)量總平衡重的起重機(jī)相比，所述起重機(jī)仍可移動(dòng)且可提升負(fù)載。在第一方面，本發(fā) 明的一種移動(dòng)式起重機(jī)，其包括具有可移動(dòng)的地面接合部件的車體；轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到車體上 從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)；樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)前部的懸臂；以其第一端安裝在 轉(zhuǎn)臺(tái)上的桅桿；連接在桅桿和轉(zhuǎn)臺(tái)的后部之間的后臂架；可移動(dòng)平衡重單元；至少一個(gè)線 性致動(dòng)裝置；以及至少一個(gè)臂，所述臂樞轉(zhuǎn)地以其第一端連接到轉(zhuǎn)臺(tái)上、以其第二端連接線 性致動(dòng)裝置。所述臂和線性致動(dòng)裝置連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和平衡重單元之間，從而，線性致動(dòng)裝置的 伸縮使平衡重單元相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的位置發(fā)生變化。在第二方面，本發(fā)明的一種移動(dòng)式起重機(jī)，其包括具有可移動(dòng)的地面接合部件的 車體；轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到車體上從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)；樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)前部 的懸臂；相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)面成固定角度地以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的桅桿；由連接在桅桿 第二端上的張緊部件懸垂而下的可移動(dòng)平衡重單元；以及平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)，其連接在轉(zhuǎn)臺(tái) 和平衡重單元之間，以使平衡重單元可移動(dòng)并保持在桅桿頂部之前的位置以及移動(dòng)并保持 在桅桿頂部之后的位置。在第三方面，本發(fā)明的一種移動(dòng)式起重機(jī)，其包括具有可移動(dòng)的地面接合部件的 車體；繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到車體上從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)；樞轉(zhuǎn)地安裝在 轉(zhuǎn)臺(tái)前部的懸臂；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的桅桿；由連接在桅桿第二端上的張緊部件懸 垂而下的可移動(dòng)平衡重單元；以及平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)，其連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和平衡重單元之間，以使 平衡重單元可移動(dòng)并保持在前方位置和后方位置；其中，所述起重機(jī)具有至少250公噸的 平衡重總量和6250公噸-米的最大額定負(fù)載力矩，并且其最大額定負(fù)載力矩與所有平衡重 的總重量之比至少為25。本發(fā)明的第四方面涉及一種操作移動(dòng)式起重機(jī)的方法。所述起重機(jī)包括具有可移 動(dòng)的地面接合部件的車體；轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到車體上從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)；樞 轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)前部的懸臂，提升繩索由其延伸；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的桅桿；以及 可移動(dòng)平衡重單元。所述方法包括當(dāng)?shù)蹉^上無(wú)負(fù)載時(shí)使平衡重定位在桅桿頂部正下方的 一個(gè)點(diǎn)的前方的步驟；以及當(dāng)提升繩索上支撐有負(fù)載時(shí)使平衡重定位在桅桿頂部后方的步 驟；其中，在起重機(jī)的拾取、移動(dòng)和放置操作過程中，可移動(dòng)平衡重從不由地面支撐，而是由 地面接合部件間接地支撐在車體上。在第五方面，本發(fā)明涉及一種操作移動(dòng)式起重機(jī)的方法。所述起重機(jī)包括具有可 移動(dòng)的地面接合部件的車體；轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到車體上從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)； 樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)前部的懸臂，提升繩索由其延伸；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的桅桿；至 少一個(gè)線性致動(dòng)裝置；以及可移動(dòng)平衡重單元。所述方法包括執(zhí)行拾取、移動(dòng)和放置負(fù)載的 步驟，其中通過在拾取、移動(dòng)及放置操作的過程中使線性致動(dòng)裝置伸縮，使可移動(dòng)平衡重移 近或遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)臺(tái)，以幫助平衡負(fù)載，但在其中，平衡重單元從不由地面支撐，而是由地面接合 部件間接地支撐在車體上。在第六方面，本發(fā)明涉及一種移動(dòng)式提升起重機(jī)，包括具有可移動(dòng)的地面接合部 件的車體；轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)動(dòng)地繞著車體的旋轉(zhuǎn)軸線連接從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)；樞轉(zhuǎn)地 安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)前部的懸臂；可移動(dòng)平衡重單元；以及平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)，其連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和平衡 重單元之間，以使平衡重單元可移動(dòng)并保持在向前位置以及向后位置；其中平衡重移動(dòng)結(jié) 構(gòu)包括具有殼體和齒條的齒條小齒輪組件，該齒條具有矩形剖面，該齒條帶有彼此相對(duì)的第一、第二側(cè)面，彼此相對(duì)的第三、第四側(cè)面，具有在第一側(cè)、第二側(cè)上的齒，與齒條第一側(cè) 的齒嚙合的至少第一、第三小齒齒輪，與齒條第二側(cè)的齒嚙合的至少第二、第四小齒齒輪， 其中每個(gè)小齒齒輪由獨(dú)立的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，其中驅(qū)動(dòng)第一小齒齒輪的馬達(dá)安裝在殼體上， 鄰近齒條的與驅(qū)動(dòng)第三小齒齒輪的馬達(dá)相對(duì)側(cè)，驅(qū)動(dòng)第二小齒齒輪的馬達(dá)安裝在殼體上， 鄰近齒條的與驅(qū)動(dòng)第四小齒齒輪的馬達(dá)相對(duì)側(cè)。在第七方面，本發(fā)明涉及一種移動(dòng)式提升起重機(jī)，包括具有可移動(dòng)的地面接合部 件的車體；轉(zhuǎn)臺(tái)，旋轉(zhuǎn)地連接到車體上從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)；樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺(tái) 前部的懸臂，其包括用于處理負(fù)載的負(fù)載提升繩索；可移動(dòng)平衡重單元；以及平衡重移動(dòng) 結(jié)構(gòu)，其連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和平衡重單元之間，以使平衡重單元可移動(dòng)并保持在前方位置和后方 位置；以及平衡重支撐結(jié)構(gòu)，其連接到平衡重單元，包括至少兩個(gè)在負(fù)載突然釋放時(shí)向平衡 重提供支撐的地面接合部件，該支撐結(jié)構(gòu)包括伸縮式結(jié)構(gòu)，其連接到地面接合部件及其之 間，使得地面接合部件之間距離可以被調(diào)整在至少第一、第二位置之間。在本發(fā)明的提升起重機(jī)的一個(gè)實(shí)施例中，單獨(dú)的大的平衡重可定位在最前方，從 而當(dāng)?shù)蹉^上無(wú)負(fù)載時(shí)，其對(duì)起重機(jī)產(chǎn)生極小的向后力矩。因此，車體不需要在其上附加額外 的平衡重。該大的平衡重可定位在最前方，從而，其可平衡重的負(fù)載。這樣，700噸的平衡重 可用作起重機(jī)上的唯一平衡重，并且起重機(jī)仍可提升與iTerex Demag CC8800所提升的負(fù)載 相當(dāng)?shù)呢?fù)載，后者具有1020公噸的平衡重。本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng) 起重機(jī)在放置負(fù)載時(shí)，平衡重不必放置在地面上。不再使用需要拖車的額外的平衡重單元， 并且，不存在必須為此種拖車做地面準(zhǔn)備的限制。結(jié)合附圖，將更容易理解本發(fā)明上述的和其他的優(yōu)點(diǎn)，以及本發(fā)明本身。


圖1是具有位置可變的平衡重的移動(dòng)式起重機(jī)第一實(shí)施例的側(cè)視圖，其中示出平 衡重位于最前方位置。圖2是圖1所示移動(dòng)式起重機(jī)的側(cè)視圖，平衡重位于中間位置。圖3是圖1所示移動(dòng)式起重機(jī)的側(cè)視圖，平衡重位于最后方位置。圖4是圖1所示起重機(jī)的局部預(yù)視圖，平衡重位于最后方位置。圖5是圖1所示起重機(jī)的局部背視圖。圖6是本發(fā)明的移動(dòng)式起重機(jī)第二實(shí)施例的側(cè)視圖，其中用虛線示出位于不同位
置的平衡重。圖7是本發(fā)明的移動(dòng)式起重機(jī)第三實(shí)施例的側(cè)視圖，其中用虛線示出位于不同位
置的平衡重。圖8是本發(fā)明的移動(dòng)式起重機(jī)第四實(shí)施例的側(cè)視圖，其中用虛線示出位于不同位 置的平衡重。圖9是本發(fā)明的移動(dòng)式起重機(jī)第五實(shí)施例的側(cè)視圖，其中用虛線示出位于不同位 置的平衡重。圖10是本發(fā)明的移動(dòng)式起重機(jī)第六實(shí)施例的側(cè)視圖，其中用虛線示出位于不同 位置的平衡重。圖11是圖10所示起重機(jī)的局部背視圖。
圖12是沿圖11的線12-12得到的截面圖。圖13是沿圖11的線13-13得到的截面圖。圖14是沿圖11的線14-14得到的截面圖。圖15是本發(fā)明移動(dòng)式提升起重機(jī)的第七實(shí)施例的側(cè)視圖，其點(diǎn)畫線示出平衡重 處于第二位置；圖16是圖15的起重機(jī)的后部透視圖；圖17是圖15的起重機(jī)的樞轉(zhuǎn)架和臂的透視圖，其處于折疊模式，為運(yùn)輸就緒狀 態(tài)；圖18是用在圖15起重機(jī)上的齒條和小齒輪致動(dòng)器的透視圖，其示出處于延伸位 置而為了簡(jiǎn)略未示出驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；圖19是連接到齒條和小齒輪致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第一實(shí)施例的剖視圖，其為沿 圖18的線19-19所取的視圖；圖20是沿圖19的線20-20所取的剖視圖；圖21是沿圖19的線21-21所取的剖視圖；圖22是類似于圖20的局部剖視圖，其齒條處于延伸狀態(tài)；圖23是圖21-22的小齒輪組件一側(cè)上的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的視圖；圖M是齒條和小齒輪致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第二實(shí)施例的透視圖；圖25是用在圖15起重機(jī)上的平衡重托盤和伸縮平衡重支撐件的透視圖；圖沈是圖15的起重機(jī)的頂部平面輪廓圖。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。在以下段落中，更為詳細(xì)地限定了本發(fā)明的不同方面。如 此限定的各方面可與任何其他的一個(gè)方面或多個(gè)方面組合，除非明確指出不可組合。尤其 是，被認(rèn)為是優(yōu)選的或有利的任何特征可與其他一個(gè)或多個(gè)被認(rèn)為是優(yōu)選的或有利的特征組合。說(shuō)明書及權(quán)利要求中所使用的個(gè)別用語(yǔ)具有如下定義的含義。轉(zhuǎn)臺(tái)的前部定義為提升負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)的位于轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸和負(fù)載之間的部分。轉(zhuǎn)臺(tái) 的后部包括轉(zhuǎn)臺(tái)前部以外的與旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)的所有部分。用于表示轉(zhuǎn)臺(tái)的其他部分或與之連 接、例如是桅桿的部分的用語(yǔ)“前部”和“后部”(或例如為“后方”的其變型)均由該同樣 的上下文中得出，而與轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)地面接合部件的實(shí)際位置無(wú)關(guān)。平衡重單元的位置定義為所有平衡重組件以及任何平衡重與之相連、或與之一同 移動(dòng)的承載托盤的組合的重心。位于起重機(jī)上的所有平衡重單元縛在一起以同時(shí)移動(dòng)，將 其視為一個(gè)單獨(dú)的平衡重，以便確定其重心。桅桿的頂部定義為位于桅桿上的最遠(yuǎn)端位置，由所述桅桿支撐的任何繩索或張緊 部件由其懸垂而下。如果沒有繩索或張緊部件從桅桿懸垂而下，那么，桅桿的頂部就是任何 后臂架與之連接的位置?？梢苿?dòng)的地面接合部件定義為設(shè)置用于在起重機(jī)沿地面移動(dòng)時(shí)與地面嚙合的部 件，例如輪胎或履帶，但不包括設(shè)置用于相對(duì)地面靜止的部件，或當(dāng)其移動(dòng)時(shí)被從與地面接 觸的狀態(tài)提升的部件，例如位于環(huán)形支架上的環(huán)。
詞匯“移動(dòng)”在用于表示起重機(jī)的操作時(shí)是指起重機(jī)相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)。這可以是 起重機(jī)通過其地面接合部件在地面上經(jīng)過一定距離的移動(dòng)操作，或轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)地面旋轉(zhuǎn)的擺 動(dòng)操作，或移動(dòng)和擺動(dòng)操作的組合。附圖中示出了本發(fā)明的七個(gè)實(shí)施例。在第一實(shí)施例中，如圖1-5所示，移動(dòng)式提升 起重機(jī)10包括也稱作車體12的下部機(jī)件，以及形如履帶14和16的可移動(dòng)地面接合部件。 (當(dāng)然設(shè)有兩個(gè)前履帶14和兩個(gè)后履帶16，在圖1的側(cè)視圖中僅能看到各履帶的其中一 個(gè)。另一套履帶在圖4的頂視圖中可見。)(為清楚起見，圖4和圖5進(jìn)行了簡(jiǎn)化，未示出懸 臂、桅桿和后臂架。)在起重機(jī)10中，地面接合部件可能僅有一套履帶，一邊一條。當(dāng)然除 了示出的那些，也可以使用另外的履帶或其他的例如是輪胎的地面接合部件。轉(zhuǎn)臺(tái)20與車體12可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，從而轉(zhuǎn)臺(tái)可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)。轉(zhuǎn)臺(tái)20通 過回轉(zhuǎn)環(huán)安裝在車體12上，這樣，轉(zhuǎn)臺(tái)20即可相對(duì)地面接合部件14，16繞軸擺動(dòng)。轉(zhuǎn)臺(tái)20 支撐著樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)前部的懸臂22 ；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的桅桿觀；連接在桅桿 和轉(zhuǎn)臺(tái)的后部之間的后臂架30 ；以及具有位于支撐部件33上的平衡重34的可移動(dòng)平衡重 單元。平衡重可由多個(gè)單獨(dú)的平衡重組件在支撐部件33上堆疊而成，如圖5所示。位于桅桿觀頂部和懸臂22之間的懸臂提升索具25用于控制懸臂角度并移動(dòng)負(fù) 載，以使平衡重可用于平衡起重機(jī)所提升的負(fù)載。提升繩索M從懸臂22延伸，支撐著吊鉤 26。轉(zhuǎn)臺(tái)20也可包括常見于移動(dòng)式提升起重機(jī)上的其他元件，例如操作員駕駛室以及用于 索具25和提升繩索M的卷?yè)P(yáng)機(jī)。如果需要，懸臂22可包括轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在主懸臂頂部的鵝 頭伸臂，或者其他的懸臂結(jié)構(gòu)。后臂架30與桅桿觀的頂部鄰接。后臂架30可包括設(shè)置用 于承受壓力和張力負(fù)荷的桁架部件，如圖1所示。在起重機(jī)10中，桅桿在起重機(jī)的例如是 拾取、移動(dòng)和放置的操作過程中相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)以固定角度支撐。平衡重單元相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)20的支座可移動(dòng)。與桅桿頂部鄰接的張緊部件32以懸掛的 方式支撐著平衡重單元。平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和平衡重單元之間，以使平衡重單元 可移動(dòng)至桅桿頂部前方的第一位置并保持在那里，以及移動(dòng)至桅桿頂部后方的第二位置并 保持在那里。在起重機(jī)10的平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)中使用至少一個(gè)線性致動(dòng)裝置(在該實(shí)施例 為液壓油缸38)和至少一個(gè)臂，用以改變平衡重的位置，其中所述臂樞轉(zhuǎn)地以其第一端連 接到轉(zhuǎn)臺(tái)上、以其第二端連接液壓油缸。所述臂和液壓油缸38連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和平衡重單元之 間，從而，液壓油缸的伸縮使平衡重單元相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的位置發(fā)生變化。在起重機(jī)10中，所述的至少一個(gè)臂優(yōu)選地包括樞轉(zhuǎn)架40和后臂36。(與履帶相 同地，后臂36實(shí)際包括左部件和右部件(圖4和5)，在圖1中只能看見各自的其中一個(gè)，并 且液壓油缸包括兩個(gè)串聯(lián)移動(dòng)的油缸。然而，為簡(jiǎn)單起見，以下的討論僅涉及一個(gè)油缸38 和一個(gè)臂36。)樞轉(zhuǎn)架40連接在轉(zhuǎn)臺(tái)20和液壓油缸38之間，后臂36連接在樞轉(zhuǎn)架40和 平衡重單元之間。樞軸37用于連接后臂36和樞轉(zhuǎn)架40。液壓油缸38通過支架42轉(zhuǎn)動(dòng)地 連接在轉(zhuǎn)臺(tái)20上，所述支架用于將液壓油缸38提升至某一位置，在該位置，油缸38、樞轉(zhuǎn) 架40和后臂36的幾何形狀可使得平衡重在其整個(gè)移動(dòng)范圍內(nèi)移動(dòng)。油缸38用這種方式 在油缸縮回和伸出時(shí)使后臂36移動(dòng)平衡重單元。圖1示出了位于其最前方位置的平衡重單元，圖2則示出了部分伸出的液壓油缸 38，所述液壓油缸例如在第一負(fù)載四由吊鉤沈懸垂而下時(shí)，使平衡重單元移動(dòng)至中間位 置。圖3和4示出了完全伸出的油缸38，所述油缸例如在較大的負(fù)載31由吊鉤懸垂而下或懸臂向前轉(zhuǎn)動(dòng)以使負(fù)載進(jìn)一步遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，使平衡重單元移動(dòng)至最后方位置。這樣，在起重 機(jī)10的操作方法中，當(dāng)提升繩索上無(wú)負(fù)載時(shí)，平衡重定位于桅桿頂部緊下方的位置前方； 以及當(dāng)提升繩索上支撐有負(fù)載時(shí)，平衡重定位于桅桿頂部后方。(“無(wú)負(fù)載”這一用語(yǔ)通常 用于表示不存在額外的提升負(fù)載之意。當(dāng)然，在提升繩索上無(wú)負(fù)載時(shí)，吊鉤以及任何相關(guān)的 吊鉤組件可能具有相當(dāng)?shù)闹亓坎⑾蛱嵘K索施加張力。)如此前所述，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在起重機(jī)操作的過程中，可移動(dòng)平衡重從 不支撐在地面上。起重機(jī)可完成負(fù)載的拾取、移動(dòng)以及放置操作，其中在操作過程中，通過 液壓油缸的伸縮，可動(dòng)平衡重移近或遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)臺(tái)的前部，以幫助平衡負(fù)載，但是平衡重除了通 過地面接合部件間接地支撐在車體上，從不支撐在地面上。并且，單個(gè)的可移動(dòng)平衡重單元 是起重機(jī)上僅有的功能性平衡重。車體上不具有任何單獨(dú)的功能性平衡重。平衡重單元可 以移動(dòng)至很靠近起重機(jī)設(shè)備中線的位置這一事實(shí)，意味著在這一結(jié)構(gòu)中，平衡重不會(huì)產(chǎn)生 大的后傾力矩，否則，車體需要攜帶附加平衡重。(“不具有任何單獨(dú)的功能性平衡重”意在 區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的起重機(jī)，其中車體特別地設(shè)置成包括相當(dāng)數(shù)量的用于防止起重機(jī)后傾的 平衡重。)圖6示出了本發(fā)明的起重機(jī)110的第二實(shí)施例。與起重機(jī)10類似，起重機(jī)110包 括車體112，履帶114和116，轉(zhuǎn)臺(tái)120，懸臂122，懸臂提升索具125，負(fù)載提升繩索124，吊鉤 126，桅桿128，后臂架130，張緊部件132和平衡重單元134。與起重機(jī)10相比，起重機(jī)110 的主要區(qū)別在于用于移動(dòng)平衡重單元的油缸和臂。在起重機(jī)110中有兩只液壓油缸136和 138。與油缸38類似，油缸138樞轉(zhuǎn)地連接至轉(zhuǎn)臺(tái)120。而且，臂140的一端樞轉(zhuǎn)地連接至 轉(zhuǎn)臺(tái)，而其另一端連接至油缸138。然而，在該實(shí)施例中，第二液壓油缸136連接在臂和平衡 重單元之間，與后臂36在起重機(jī)10中的情形相同。平衡重單元可在兩只油缸均縮回的最 前方位置、后油缸136伸出的中間位置以及兩只油缸均完全伸出的最后方位置(如虛線所 示)之間移動(dòng)。圖7示出了起重機(jī)210的第三實(shí)施例。與起重機(jī)10和110類似，起重機(jī)210包 括車體212，履帶214，轉(zhuǎn)臺(tái)220，懸臂222，懸臂提升索具225，負(fù)載提升繩索224，吊鉤226， 桅桿228，后臂架230，張緊部件232和平衡重單元234。該起重機(jī)210不同于起重機(jī)10和 110，其具有直接支撐在轉(zhuǎn)臺(tái)上的第二平衡重單元237。并且，其僅采用一只液壓油缸236， 而不是一個(gè)臂和一個(gè)液壓油缸，用來(lái)移動(dòng)平衡重單元234。進(jìn)而，油缸236由于與支撐在轉(zhuǎn) 臺(tái)上的第二平衡重單元連接，僅與轉(zhuǎn)臺(tái)間接連接。在這種情形下，當(dāng)?shù)诙胶庵貑卧?37前 后移動(dòng)時(shí)，平衡重單元234也移動(dòng)。液壓油缸236可伸出以使平衡重234移動(dòng)至更遠(yuǎn)離轉(zhuǎn) 臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中線的位置，如虛線所示。圖8示出了本發(fā)明的起重機(jī)310的第四實(shí)施例。與起重機(jī)10類似，起重機(jī)310包 括車體312，履帶314，轉(zhuǎn)臺(tái)320，懸臂322，懸臂提升索具325，負(fù)載提升繩索324，吊鉤326， 桅桿328，后臂架330，張緊部件332和平衡重單元334。與起重機(jī)10相比，起重機(jī)310的主 要區(qū)別在于，僅使用液壓油缸336、而不使用樞轉(zhuǎn)臂移動(dòng)平衡重單元。與油缸38類似，油缸 336與轉(zhuǎn)臺(tái)320轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。然而，在該實(shí)施例中，液壓油缸336與平衡重單元連接，因而 與張緊部件332間接連接。平衡重單元可在液壓油缸336沿一個(gè)方向完全伸出的最前方位 置(如虛線所示)之間移動(dòng)。通過油缸336縮回，平衡重移動(dòng)至中間位置。當(dāng)油缸336再 次完全伸出，平衡重移動(dòng)至最后方位置。
圖9示出了本發(fā)明的起重機(jī)410的第五實(shí)施例。與起重機(jī)10類似，起重機(jī)410包 括車體412，履帶414和416，轉(zhuǎn)臺(tái)420，懸臂422，懸臂提升索具425，負(fù)載提升繩索424，吊 鉤426，桅桿428，后臂架430，張緊部件432和平衡重單元434。與起重機(jī)10相比，起重機(jī) 410的主要區(qū)別在于用于移動(dòng)平衡重單元的油缸和臂的結(jié)構(gòu)，以及平衡重通過油缸的縮回 向后移動(dòng)這一事實(shí)。在起重機(jī)410中，液壓油缸436與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，但是該連接點(diǎn)位于 臂438與轉(zhuǎn)臺(tái)連接位置之后的位置。臂438在其一端與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，在其另一端與油 缸436連接。第二臂440連接在臂438和平衡重單元434之間，與后臂36在起重機(jī)10中 的情形相同。平衡重單元可在液壓油缸436完全伸出的最前方位置和油缸436完全縮回的 最后方位置(如虛線所示)之間移動(dòng)。圖10-14示出了本發(fā)明的起重510的第六實(shí)施例。與起重機(jī)10類似，起重機(jī)510 包括車體512，履帶514和516，轉(zhuǎn)臺(tái)520，懸臂522，懸臂提升索具525，負(fù)載提升繩索524， 吊鉤526，桅桿528，后臂架530，張緊部件532和平衡重單元534。與起重機(jī)10相比，起重機(jī) 510的主要區(qū)別在于后臂架的結(jié)構(gòu)和設(shè)置，以及臂538的幾何形狀。臂538不象起重機(jī)10 的直的臂38，而是在與樞轉(zhuǎn)架540連接的一端具有角部539。與如圖4所示地連接在樞轉(zhuǎn) 架40的外側(cè)相比，其容許臂538與樞轉(zhuǎn)架540的側(cè)部件541直接形成直線連接。當(dāng)平衡重 位于如圖10的實(shí)線所示的位置時(shí)，角部539防止了臂538與樞轉(zhuǎn)架的側(cè)部件541的抵觸。在起重機(jī)510中，縮短了轉(zhuǎn)臺(tái)，因此，轉(zhuǎn)臺(tái)上的后臂架530與其連接的點(diǎn)位于桅桿 與后臂架連接的點(diǎn)之前，從而使得后臂架與轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸形成一定角度。該角度可在10° 和20°之間。優(yōu)選的角度約為16°。進(jìn)而，后臂架530與張緊部件532不在桅桿528的最 頂部連接，它們?nèi)匀慌c桅桿的頂部鄰接。并且，在圖11中可以最清楚地看出，后臂架530具有A形架結(jié)構(gòu)，其具有兩個(gè)間隔 開的支腿542和討4以及中間直立部件M6。(在圖11中，為清楚起見，未示出臂538、油缸 536以及平衡重單元534。)直立部件546的桁架連接部552示于圖12中。支腿542和544 的桁架連接部5M在圖13中示出。圖14示出了用于構(gòu)成樞轉(zhuǎn)架MO的桁架連接部556。支腿542和544間隔開，從而在平衡重534向外擺動(dòng)時(shí)，臂538和樞轉(zhuǎn)架540可配 合在后臂架530的支腿542和544之間。在起重機(jī)10中，樞轉(zhuǎn)架40的頂部桁架部件向下 隔開，低得足以使樞轉(zhuǎn)架40位于圖3中可見的位置，樞轉(zhuǎn)架的端部可使得后臂架30跨接連 接至轉(zhuǎn)臺(tái)20，而無(wú)需樞轉(zhuǎn)架40與后臂架接觸以形成桁架結(jié)構(gòu)。平衡重單元534可在液壓 油缸536完全縮回的最前方位置和油缸536完全伸出的最后方位置(如虛線所示)之間移 動(dòng)。A形架結(jié)構(gòu)容許后臂架與旋轉(zhuǎn)中線更近地連接，而不妨礙樞轉(zhuǎn)架540和臂538的運(yùn)動(dòng)。 后臂架在此更近位置的連接，與起重機(jī)10相比，容許縮短轉(zhuǎn)臺(tái)。附圖1546示出本發(fā)明起重機(jī)610的第七實(shí)施例。與起重機(jī)510類似，起重機(jī)610 包括車體612，履帶614和616，轉(zhuǎn)臺(tái)620，懸臂622，懸臂提升索具625，負(fù)載提升繩索624， 吊鉤626，桅桿628，后臂架630，和平衡重單元634。與起重機(jī)510相比，起重機(jī)610的主要 區(qū)別在于齒條和小齒輪組件636作為線性致動(dòng)裝置，而不是液壓油缸。另外，樞轉(zhuǎn)架640 是一個(gè)堅(jiān)固焊接板結(jié)構(gòu)，而不是焊接于如圖11所示的隔開柵格中的單獨(dú)部件。不是兩個(gè)隔 開的臂，起重機(jī)610的平衡重運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)具有一個(gè)臂638，焊接板結(jié)構(gòu)在其與樞轉(zhuǎn)架640連接 的一端帶有一個(gè)成一定角度的部分639。這使得臂638直接于樞轉(zhuǎn)架640線性連接。圖17 也示出樞轉(zhuǎn)架640和臂638上的支架和孔，用來(lái)把樞轉(zhuǎn)架640和臂638銷接到起重機(jī)的其它部件上。例如，孔652用來(lái)把線性致動(dòng)器636銷接到樞轉(zhuǎn)架640?？追?用來(lái)把樞轉(zhuǎn)架 640銷接到轉(zhuǎn)臺(tái)?？?56用來(lái)把臂638 —端的支架659銷接到平衡重單元634，孔65用來(lái) 把從桅桿頂部懸垂的兩個(gè)平衡重帶子形式的張緊構(gòu)件632銷接到臂638端部上的支架659， 再銷接到平衡重單元634.圖18-23最佳地示出齒條和小齒輪組件636的結(jié)構(gòu)，帶有一個(gè)對(duì)圖M所示的齒條 和小齒輪致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的替換設(shè)置。平衡重運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括齒條和小齒輪組件，具有由 焊接板結(jié)構(gòu)制成的齒條710，安裝在殼體720的內(nèi)側(cè)。殼體720包括在一端的車體連接結(jié)構(gòu) 725，其包括兩個(gè)孔721，用來(lái)把齒條和小齒輪組件636銷接到轉(zhuǎn)臺(tái)620，以允許在垂直平面 內(nèi)樞轉(zhuǎn)，以及另一個(gè)孔723，用來(lái)把連接結(jié)構(gòu)銷接到轉(zhuǎn)臺(tái)，以允許在另一方向樞轉(zhuǎn)。穿過這些 孔的銷子提供足夠的自由間隙，當(dāng)起重機(jī)進(jìn)行擺動(dòng)操作時(shí)，對(duì)齒條和小齒輪組件沒有施加 彎折力矩。齒條710延伸穿過小齒齒輪，也終止于孔710，其含有萬(wàn)能接頭(未示)，齒條通 過該萬(wàn)能接頭連接于樞轉(zhuǎn)架640。齒條710具有一個(gè)矩形剖面，其帶有彼此相對(duì)的第一側(cè)、第二側(cè)712、714，以及彼 此相對(duì)的第三、第四側(cè)716、718。齒條包括第一側(cè)、第二側(cè)712、714上的齒722。齒722制 有焊接到齒條710的扇形齒結(jié)構(gòu)。如圖19所示，齒結(jié)構(gòu)具有錐形上部形狀，包括一個(gè)在其 外底部角部的凹槽，其為焊珠715提供空間。齒722的每個(gè)扇段也包括四個(gè)孔，螺栓717穿 過該孔把齒扇段夾持到側(cè)面712、714，而它們正在被焊接。齒條和小齒輪組件具有與齒條的第一側(cè)712上的齒722嚙合的第一、第三小齒齒 輪731、733、以及與齒條的第二側(cè)714上的齒722嚙合的第二、第四小齒齒輪732、734。每 個(gè)小齒齒輪由獨(dú)立的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，附圖19示出其中的兩個(gè)793、794。驅(qū)動(dòng)第一小齒齒輪 731的馬達(dá)(未示出)安裝在殼體720上，鄰近齒條710與驅(qū)動(dòng)第三小齒齒輪733的相對(duì) 側(cè)。驅(qū)動(dòng)第二小齒齒輪732的馬達(dá)(未示出)安裝在殼體720上，鄰近齒條與驅(qū)動(dòng)第四小 齒齒輪734的相對(duì)側(cè)。每個(gè)液壓馬達(dá)由閉環(huán)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，起 重機(jī)610具有兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，每一個(gè)都具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)八個(gè)泵的動(dòng)力輸出。一個(gè)泵會(huì)給兩個(gè)液 壓馬達(dá)提供動(dòng)力。但是，液壓系統(tǒng)的閥和控制系統(tǒng)的控制器優(yōu)選被設(shè)計(jì)為一個(gè)泵可以給所 有使用在齒條小齒輪致動(dòng)器上的四個(gè)馬達(dá)提供液壓動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)第第一、第四小齒齒輪731、734的液壓馬達(dá)(包括馬達(dá)794)安裝在殼體720 上，鄰近齒條710的第三側(cè)716。驅(qū)動(dòng)第二、第三小齒齒輪732、733的兩個(gè)液壓馬達(dá)(包括 馬達(dá)79 安裝在殼體720上，鄰近齒條710的第四側(cè)718。八個(gè)滾柱752固定到殼體720， 還與齒條710的第一、第二側(cè)712、714的內(nèi)邊界部分(在齒固定之處外側(cè))滾動(dòng)嚙合，對(duì)該
結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定性。齒條小齒輪組件還包括系列設(shè)置在每個(gè)液壓馬達(dá)和由該液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的小齒齒 輪之間的行星齒輪。如在附圖19、20所示，在所示的實(shí)施例中，在液壓馬達(dá)793和小齒齒輪 733之間有四組行星齒輪743、753、763、773。另外，在液壓馬達(dá)793的右側(cè)，有一個(gè)彈簧設(shè) 置液壓釋放的多盤式制動(dòng)器783。在每一個(gè)馬達(dá)上都可以發(fā)現(xiàn)該相同的馬達(dá)、齒輪和制動(dòng)器 的布置。例如，在馬達(dá)794和小齒齒輪734之間安裝有帶制動(dòng)器784的行星齒輪744、754、 764、774。附圖M示出齒條和小齒輪致動(dòng)器的不同實(shí)施例。在該實(shí)施例中，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器894 和制動(dòng)器884部分具有對(duì)行星齒輪系統(tǒng)874、864、854、844的右角輸入。該右角輸入布置對(duì) 該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供一個(gè)較短總長(zhǎng)，可以使其成為更為容易包裝和船運(yùn)的子組件。
起重機(jī)610配備有平衡重支撐系統(tǒng)810，這可以要求其符合某些國(guó)家的起重機(jī)規(guī) 定。由于本發(fā)明平衡重單元634可以相對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)向前移動(dòng)，支撐系統(tǒng)上的平衡重支撐件可 以干涉擺動(dòng)操作，除非它們有足夠的間隔。但是，這會(huì)使支撐結(jié)構(gòu)自身變得非常寬大。所以， 本發(fā)明開發(fā)出一種支撐結(jié)構(gòu)，其連接到包括伸縮平衡重支撐系統(tǒng)的平衡重單元。平衡重支撐系統(tǒng)810包括至少兩個(gè)支撐腳820形式的地面接合構(gòu)件，可以在負(fù)載 突然釋放時(shí)向平衡重提供支撐。支撐結(jié)構(gòu)810包括連接于地面接合構(gòu)件以及其之間的伸縮 結(jié)構(gòu)830，使得地面接合構(gòu)件之間的距離可以在至少第一和第二位置之間調(diào)節(jié)，如圖25所 示的實(shí)線和點(diǎn)化線。平衡重單元包括平衡重托盤840，其上支撐有單個(gè)平衡重842，伸縮結(jié) 構(gòu)830包括兩個(gè)梁832和安裝在平衡重托盤840的槽路內(nèi)的液壓缸(未示)。伸縮結(jié)構(gòu)類 似于通常在輪式支撐起重機(jī)上的動(dòng)臂。平衡重單元634被構(gòu)造為可以去除平衡重支撐結(jié)構(gòu) 810，起重機(jī)有沒有該結(jié)構(gòu)均可以發(fā)揮作用。如圖沈所示，當(dāng)平衡重單元634處于其向前位置時(shí)，平衡重支撐接合構(gòu)件820會(huì) 在其第一位置干涉起重機(jī)的擺動(dòng)操作，在該第一位置它們完全縮回。但是，當(dāng)該結(jié)構(gòu)被延 伸以把地面接合構(gòu)件820移動(dòng)到它們被延伸的第二位置時(shí)，它們不會(huì)干涉起重機(jī)的擺動(dòng)操 作。如果起重機(jī)610的平衡重單元634不是完全向前時(shí)，沒有必要把支撐件820延伸到其 延伸位置。這是因?yàn)樵谄洳糠址祷匚恢?，如圖16所示，支撐腳820在擺動(dòng)操作時(shí)不會(huì)觸及 履帶 614、616。支撐腳820被構(gòu)造為當(dāng)平衡重單元634定位于正好在桅桿630下方時(shí)，從而平衡 重在通過使張緊部件632繞桅桿630的頂部樞轉(zhuǎn)產(chǎn)生的弧形內(nèi)距地面在其最近點(diǎn)，支撐腳 820會(huì)仍然在距地面一個(gè)合適的距離(比如15英寸)內(nèi)，使得在起重機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，支撐腳 在拾取、移動(dòng)和設(shè)置操作中從來(lái)不會(huì)接觸地面。在該情形下，在更向前位置(如圖15實(shí)線 所示)，支撐腳820可以具有41英寸的間隙，在平衡重的完全延伸位置(如圖15所示的點(diǎn) 畫線)，支撐腳47離地間隙可以為47英寸。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，平衡重單元一直由桅桿和定位機(jī)構(gòu)支撐。當(dāng)額定容量 以下的負(fù)載施加于吊鉤上時(shí)，無(wú)需使用單獨(dú)的車輛以支撐平衡重。與一些現(xiàn)有技術(shù)的移動(dòng) 式提升起重機(jī)中使用的自由懸吊的平衡重相比，無(wú)需將平衡重單元放置在地面上。因此，大 大地減少了用以進(jìn)行起重機(jī)10的操作的地面準(zhǔn)備工作。在本領(lǐng)域目前采用的系統(tǒng)中，在吊 鉤上具有或不具有負(fù)載時(shí)，車輛時(shí)刻位于適當(dāng)位置且必須成為提升計(jì)劃的一部分，本發(fā)明 相對(duì)其具有極大的優(yōu)勢(shì)。在建筑工地上頻繁出現(xiàn)的障礙物使得很難放置起重機(jī)及車輛。最 近已經(jīng)開發(fā)出了設(shè)計(jì)用于放置車輛以減小體積影響的伸縮系統(tǒng)，但是車輛仍然位于適當(dāng)位 置且必須考慮在內(nèi)。使用車輛系統(tǒng)的關(guān)鍵之處是在擺動(dòng)過程中提供滾動(dòng)路徑。由于車輛以 很大的半徑O0-30米)運(yùn)行，大范圍的擺動(dòng)面需要使用木墊層。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的 自支撐平衡重避免了使用車輛及必要的墊層。所述平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)一般可使平衡重移動(dòng)至少10米的距離，優(yōu)選地至少20米，這 取決于起重機(jī)的規(guī)格。在起重機(jī)10的實(shí)施例中，液壓油缸38優(yōu)選地具有至少5米的沖程。 由于所示的幾何形狀，使得平衡重單元的重心可移動(dòng)至距轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心觀米(90英尺) 的距離處?；蛘?，當(dāng)液壓油缸38完全縮回時(shí)，平衡重單元的重心距旋轉(zhuǎn)中心僅7米(23英 尺)。根據(jù)定位機(jī)構(gòu)的幾何形狀，該最前方位置可以更短。優(yōu)選地，平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)可移動(dòng) 平衡重到位于距旋轉(zhuǎn)軸7米的區(qū)域內(nèi)的位置，以及遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸至少28米的位置處。對(duì)于起
13重機(jī)410的實(shí)施例，通過僅有5. 6米沖程的油缸，平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)可將平衡重移動(dòng)至少22 米的距離。在這一結(jié)構(gòu)中，平衡重可移動(dòng)到位于距旋轉(zhuǎn)軸約6米的區(qū)域內(nèi)的位置，以及移動(dòng) 到距旋轉(zhuǎn)軸至少觀米的位置。當(dāng)平衡重單元由桅桿頂部懸垂而下，與在附圖所示實(shí)施例中 的情形相同，平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)可將平衡重移動(dòng)并保持在桅桿頂部前方的位置，從而，張緊部 件相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸形成大于5°的角度，優(yōu)選地大于10°，更為優(yōu)選地大于13°。當(dāng)平衡重位于 桅桿頂部后方的位置時(shí)，張緊部件相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸具有至少5°的角度，優(yōu)選地至少10°，更為 優(yōu)選地至少13°。如果需要，油缸38或齒條小齒輪組件636的伸出可由計(jì)算機(jī)控制，從而自動(dòng)地移 動(dòng)平衡重單元至所需的位置，以平衡被提升的負(fù)載，或轉(zhuǎn)臂操作。在這種情況下，可使用針 式負(fù)載單元檢測(cè)后臂架中的負(fù)載，并移動(dòng)平衡重至負(fù)載達(dá)到理想水平的位置。如果需要，平 衡重單元的位置可在由線性致動(dòng)裝置、油缸38或齒條小齒輪組件636的完全縮回和完全伸 出決定的區(qū)域之間無(wú)限變化?？勺兊亩ㄎ幌到y(tǒng)自身平衡了所需的負(fù)載力矩。換句話說(shuō)，如 果安裝了部分平衡重，平衡重將自動(dòng)地進(jìn)一步向后定位以抵消所需的負(fù)載力矩。只有在到 達(dá)最后方位置時(shí)，才降低起重機(jī)的容量。在本發(fā)明的優(yōu)選方法中，將所有的平衡重移動(dòng)至最后方位置，最大限度地發(fā)揮了 平衡重對(duì)起重機(jī)負(fù)載力矩的作用。當(dāng)?shù)蹉^上無(wú)負(fù)載時(shí)，平衡重將盡可能向前地加以定位。該 最前方位置容許平衡重最大化，同時(shí)保持所需的向后穩(wěn)定性。在優(yōu)選實(shí)施例中，起重機(jī)的平 衡重總量至少為250公噸，優(yōu)選地至少為700公噸，更為優(yōu)選地，至少為900公噸，其最大額 定負(fù)載力矩至少為6250公噸-米，優(yōu)選地至少為17500公噸-米，更為優(yōu)選地至少為27500 公噸-米，其最大額定負(fù)載力矩與平衡重的總重之比至少為25，優(yōu)選地至少為30。如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)方案通常具有三個(gè)平衡重組件。優(yōu)選的起重機(jī)的位置 可變的平衡重只有一個(gè)組件。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案需要1000噸的平衡重的情況下，為了實(shí) 現(xiàn)同樣的負(fù)載力矩，具有位置可變的平衡重的起重機(jī)10需要約70%的，或700公噸的平衡 重。減少的30%的平衡重直接地降低了平衡重的成本，盡管該成本部分由定位機(jī)構(gòu)的成本 抵銷。如上所述，在美國(guó)高速公路的限制下，300公噸的平衡重需要15輛卡車運(yùn)送。因此， 減少總平衡重就減少了在工作場(chǎng)所之間運(yùn)送起重機(jī)所需的卡車的數(shù)量。所述定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 成與轉(zhuǎn)臺(tái)的后部結(jié)合，不需要額外的運(yùn)送卡車。如果必須將其移除以達(dá)到運(yùn)送重量的要求， 可能需要一輛卡車。由于平衡重的顯著減少(在上述實(shí)施例中，為300公噸)，最大地面支撐反作用力 也減少了同樣的量值。平衡重僅定位在提升負(fù)載所需的盡可能向后的位置。起重機(jī)和平衡 重盡可能地保持緊湊，且只在需要額外的負(fù)載力矩時(shí)才伸展開。更進(jìn)一步的特征是可在中 間位置操作減少的平衡重。在吊鉤上無(wú)負(fù)載時(shí)，減少的平衡重將平衡向后的穩(wěn)定性需求。位 置可變功能可另行關(guān)閉，起重機(jī)可按照傳統(tǒng)的提升起重機(jī)操作。所述系統(tǒng)可升級(jí)。在極大 容量起重機(jī)中存在的優(yōu)勢(shì)在300公噸容量的以及或許小至200公噸容量的起重機(jī)中同樣存 在。使用齒條和小齒輪組件而不是液壓油缸作為平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)的線性致動(dòng)裝置，具 有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。其中最為明顯的是，液壓油缸足夠大到產(chǎn)生用來(lái)移動(dòng)本發(fā)明設(shè)計(jì)的較大的平 衡重的成本，要比能夠產(chǎn)生同樣力量和延伸的處于和小齒輪組件的成本要大。另一個(gè)因素 是，液壓流體的熱膨脹系數(shù)大于鋼的熱膨脹系數(shù)。因此，在使用油缸而液壓流體變熱時(shí)，可以改變的油缸的延伸長(zhǎng)度要比齒條小齒輪裝置在同樣運(yùn)行條件下改變的長(zhǎng)度大。另外，用 該優(yōu)選齒條小齒輪系統(tǒng)，可以容易地包括機(jī)械鎖定結(jié)構(gòu)。 可以理解，對(duì)此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例做出的各處變化和更改，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，是顯而易見的。例如，如果起重機(jī)的裝載和操作從不在后臂架中產(chǎn)生壓力，后臂架 可包括設(shè)置用于承受張力負(fù)荷的吊帶。線性致動(dòng)裝置、后臂和樞轉(zhuǎn)架可與圖中所示相異地 進(jìn)行相互連接，且仍可連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和平衡重單元之間，以實(shí)現(xiàn)所需的平衡重單元的移動(dòng)。進(jìn) 而，起重機(jī)的部件不必總是如圖所示地直接連接。例如，桅桿與后臂架連接，張緊部件可在 后臂架與桅桿連接的位置附近與桅桿連接。在不脫離本發(fā)明的宗旨和范疇、且不削弱其潛 在的優(yōu)勢(shì)的前提下，可以做出這樣的變化和更改。因此應(yīng)認(rèn)為，這樣的變化和更改包括在所 附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)式提升起重機(jī)，包括a)具有可移動(dòng)的地面接合部件的車體，其中可移動(dòng)的地面接合部件定義為設(shè)置用于在 起重機(jī)沿地面移動(dòng)時(shí)保持與地面嚙合的部件；b)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到車體上從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)；c)樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)前部的懸臂；d)以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的桅桿；e)連接在桅桿和轉(zhuǎn)臺(tái)的后部之間的后臂架；f)可移動(dòng)平衡重單元；g)至少一個(gè)線性致動(dòng)裝置；以及h)至少一個(gè)臂，所述臂樞轉(zhuǎn)地以其第一端連接到轉(zhuǎn)臺(tái)上、以其第二端連接線性致動(dòng)裝 置，所述臂和線性致動(dòng)裝置連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和可移動(dòng)平衡重單元之間，從而，在負(fù)載下執(zhí)行起重 機(jī)的拾取、移動(dòng)和放置操作的過程中，線性致動(dòng)裝置的伸縮使可移動(dòng)平衡重單元相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái) 的位置發(fā)生變化，以幫助平衡負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中，所述線性致動(dòng)裝置樞轉(zhuǎn)地連接在轉(zhuǎn) 臺(tái)上。
3.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中，至少一個(gè)臂包括樞轉(zhuǎn)架和至少一個(gè) 后臂，所述樞轉(zhuǎn)架連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和線性致動(dòng)裝置之間，所述后臂連接在樞轉(zhuǎn)架和可移動(dòng)平衡 重單元之間。
4.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中，所述線性致動(dòng)裝置包括一個(gè)齒條和 小齒輪組件。
5.如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中，所述齒條和小齒輪組件包括分別由 第一、第二液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的至少第一、第二小齒齒輪。
6.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中，所述齒條包括彼此相對(duì)的第一、第二 側(cè)面，彼此相對(duì)的第三、第四側(cè)面，第一小齒齒輪與齒條的第一側(cè)上的齒嚙合，第二小齒齒 輪與齒條的第二側(cè)上的齒嚙合，其中第一液壓馬達(dá)安裝成鄰近齒條的第三側(cè)，第二液壓馬 達(dá)安裝成鄰近齒條的第四側(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中，齒條和小齒組件還包括第三、第四小 齒齒輪，分別由第三、第四液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，其中第一、第四液壓馬達(dá)安裝成鄰近齒條的第三 側(cè)，第二、第三液壓馬達(dá)安裝成鄰近齒條的第四側(cè)。
8.如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中，所述齒條和小齒條組件包括一個(gè)楔 形板結(jié)構(gòu)，帶有焊接到齒條的扇形齒結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中齒條和小齒輪組件還包括系列行星齒 輪組，位于每個(gè)液壓馬達(dá)和由該液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的小齒齒輪之間。
10.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中每個(gè)小齒齒輪和液壓馬達(dá)結(jié)合體還 包括一個(gè)彈簧設(shè)置液壓釋放制動(dòng)器。
11.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中液壓馬達(dá)由閉環(huán)液壓系統(tǒng)供給動(dòng)力。
12.—種移動(dòng)式提升起重機(jī)，包括a)具有可移動(dòng)的地面接合部件的車體，其中可移動(dòng)的地面接合部件定義為設(shè)置用于在 起重機(jī)沿地面移動(dòng)時(shí)保持與地面嚙合的部件；b)轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)動(dòng)地繞著車體的旋轉(zhuǎn)軸線連接從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)；c)樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)前部的懸臂；d)可移動(dòng)平衡重單元；以及e)平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)，其連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和可移動(dòng)平衡重單元之間，以使平衡重單元可移動(dòng) 并保持在向前位置以及向后位置；f)其中平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)包括具有殼體和齒條的齒條小齒輪組件，該齒條具有矩形剖 面，該齒條帶有彼此相對(duì)的第一、第二側(cè)面，彼此相對(duì)的第三、第四側(cè)面，具有在第一側(cè)、第 二側(cè)上的齒，與齒條第一側(cè)的齒嚙合的至少第一、第三小齒齒輪，與齒條第二側(cè)的齒嚙合的 至少第二、第四小齒齒輪，其中每個(gè)小齒齒輪由獨(dú)立的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，其中驅(qū)動(dòng)第一小齒齒 輪的馬達(dá)安裝在殼體上，鄰近齒條的與驅(qū)動(dòng)第三小齒齒輪的馬達(dá)相對(duì)側(cè)，驅(qū)動(dòng)第二小齒齒 輪的馬達(dá)安裝在殼體上，鄰近齒條的與驅(qū)動(dòng)第四小齒齒輪的馬達(dá)相對(duì)側(cè)。
13.如權(quán)利要求12所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中，驅(qū)動(dòng)第一、第四小齒齒輪的液壓馬 達(dá)安裝在殼體上鄰近齒條的第三側(cè)，其中驅(qū)動(dòng)第二、第三小齒齒輪的兩個(gè)液壓馬達(dá)安裝在 殼體上鄰近齒條的第四側(cè)。
14.如權(quán)利要求12所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中，所述齒條和小齒輪組件還包括系 列行星齒輪組，位于每個(gè)液壓馬達(dá)和由該液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的小齒齒輪之間。
15.如權(quán)利要求12所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中，每個(gè)小齒齒輪和液壓馬達(dá)結(jié)合體 還包括一個(gè)彈簧設(shè)置液壓釋放多盤式制動(dòng)器。
16.一種移動(dòng)式提升起重機(jī)，包括a)具有可移動(dòng)的地面接合部件的車體，其中可移動(dòng)的地面接合部件定義為設(shè)置用于在 起重機(jī)沿地面移動(dòng)時(shí)保持與地面嚙合的部件；b)轉(zhuǎn)臺(tái)，旋轉(zhuǎn)地連接到車體上從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)；c)樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)前部的懸臂，其包括用于處理負(fù)載的負(fù)載提升繩索；d)可移動(dòng)平衡重單元；以及e)平衡重移動(dòng)結(jié)構(gòu)，其連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和可移動(dòng)平衡重單元之間，以使可移動(dòng)平衡重單元 可移動(dòng)并保持在前方位置和后方位置；以及f)平衡重支撐結(jié)構(gòu)，其連接到可移動(dòng)平衡重單元，包括至少兩個(gè)在負(fù)載突然釋放時(shí)向 可移動(dòng)平衡重單元提供支撐的平衡重支撐結(jié)構(gòu)地面接合部件，該平衡重支撐結(jié)構(gòu)包括伸縮 式結(jié)構(gòu)，其連接到平衡重支撐結(jié)構(gòu)地面接合部件及其之間，使得平衡重支撐結(jié)構(gòu)地面接合 部件之間距離可以被調(diào)整在至少第一、第二位置之間。
17.如權(quán)利要求16所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中所述平衡重支撐結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為可以 去除所述平衡重支撐結(jié)構(gòu)，起重機(jī)可以在具有所述平衡重支撐結(jié)構(gòu)和沒有該所述平衡重支 撐結(jié)構(gòu)下起作用。
18.如權(quán)利要求16所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中當(dāng)所述可移動(dòng)平衡重單元位于其向 前位置時(shí)，平衡重支撐地面接合部件會(huì)在其第一位置干涉起重機(jī)的擺動(dòng)操作，但不會(huì)在其 第二位置干涉起重機(jī)的擺動(dòng)操作。
19.如權(quán)利要求16所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中所述可移動(dòng)平衡重單元包括平衡重 托盤，其上支撐有單個(gè)平衡重，所述伸縮式結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)安裝在平衡重托盤的槽路內(nèi)的伸 縮式梁。
20.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中所述可移動(dòng)平衡重單元能夠被移動(dòng) 的距離比連接線性致動(dòng)裝置造成所述可移動(dòng)平衡重單元移動(dòng)的沖程更大。
21.如權(quán)利要求20所述的移動(dòng)式提升起重機(jī)，其中所述可移動(dòng)平衡重單元能夠被移動(dòng) 的距離比連接線性致動(dòng)裝置造成所述可移動(dòng)平衡重單元移動(dòng)的沖程大三倍。
全文摘要
一種移動(dòng)式提升起重機(jī)，包括具有可移動(dòng)的地面接合部件的車體；轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到車體上從而可相對(duì)地面接合部件擺動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)；樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)前部的懸臂；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的桅桿；連接在桅桿和轉(zhuǎn)臺(tái)的后部之間的后臂架；可移動(dòng)平衡重單元；至少一個(gè)液壓油缸；以及至少一個(gè)臂，所述臂樞轉(zhuǎn)地以其第一端連接到轉(zhuǎn)臺(tái)上、以其第二端連接液壓油缸。所述臂和液壓油缸連接在轉(zhuǎn)臺(tái)和平衡重單元之間，從而，液壓油缸的伸縮使平衡重單元相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的位置發(fā)生變化。本發(fā)明還提供一種操作移動(dòng)式提升起重機(jī)的方法。
文檔編號(hào)B66C23/76GK102092644SQ20101062473
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日
發(fā)明者A·E·普羅伊斯, D·J·佩奇, J·M·蘭寧, K·J·波魯布坎斯基 申請(qǐng)人:馬尼托瓦克起重機(jī)有限公司