一种可延展式起重设备平衡重机构制造技术

本发明专利技术涉及起重设备领域，具体地说是一种可延展式起重设备平衡重机构，包括外延展机构、内延展机构和驱动剪叉组件，所述驱动剪叉组件设置于起重设备的平衡臂上，所述驱动剪叉组件外侧与所述外延展机构相连，所述驱动剪叉组件内侧与所述内延展机构相连，在所述外延展机构的外端设有平衡重，所述驱动剪叉组件通过起重设备的起重臂摆动驱动张合，所述外延展机构通过所述驱动剪叉组件张合带动伸缩，所述内延展机构通过所述驱动剪叉组件驱动张合。本发明专利技术利用可展结构的空间缩放特性大幅增加平衡重水平移动距离，有效减少塔身顶部的平衡弯矩，既满足塔机稳定性和静刚度要求，动态特性也更加出色，节省材料，降低功耗，并大幅提高起重设备的吊装重量。

Balance weight mechanism of extensible hoisting equipment

The present invention relates to the field of lifting equipment, in particular to a malleable hoisting equipment counterbalance mechanism, including extension mechanism, internal extension mechanism and a driving fork assembly, the driving arm fork assembly is arranged on the lifting device, the drive is connected with the outside fork assembly the outer extension mechanism, the driving fork assembly is connected with the inner medial extension organization, extension mechanism in the outer end is provided with a balance weight, the driving fork assembly by lifting equipment lifting arm swing driving Zhang, the outer extension mechanism driven by the scissor assembly Zhang he drives a telescopic, the extension mechanism driven by the driving component of a fork. The invention utilizes spatial structure characteristics of a substantial increase in the zoom show balance weight moving distance, effectively reduce the balance moment of the top of the tower body, not only satisfy the stability of tower crane and static stiffness, dynamic characteristic is more outstanding, save materials, reduce power consumption, and greatly increase the weight of hoisting equipment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及起重设备领域，具体地说是一种可延展式起重设备平衡重机构。
技术介绍
对于起重设备的可移动平衡重研究由来已久，以塔式起重机为例，20世纪80年代，塔式起重机即出现了可移动平衡重的方式，它是采用钢丝绳牵引平衡重的方法，1985年利勃海尔(Libherr)在500HC塔机上应用了一种新型装置替代传统的钢丝绳移动平衡重的方法。BKT公司更是在75t.m以上的所有型号起重臂塔机上都使用了平衡重移动装置，其结构更加轻便，对运输非常有利。1989年，波坦(Potain)公司在MR300塔机上应用了一种更复杂的配重移动系统，当吊臂仰起时，通过连杆的作用使配重移向塔身。1997年，意大利的康曼地(Comedil)公司在CTL400塔机上应用了通过悬挂的配重、吊臂联动装置来移动平衡重的方法。但在20世纪90年代，主要出于降低成本的考虑，欧洲大多数制造厂放弃了平衡重移动装置，比较典型的是法福克(Favco)公司，他们在设计上作了较大的调整，把可移动平衡重都改为固定式配重。原因在于他们认为移动平衡重塔机有其固有的缺陷，具体表现为以下四个方面：1、起重臂变幅时产生的静载力矩靠可移动平衡重只能抵消20％；2、在起重臂大幅度时，起重能力损失较大；3、移动平衡重起重臂塔机作业时能量消耗大，而且会产生噪音；4、可移动平衡重机构需要额外的检查及维护保养，成本高；且可移动平衡重的研制成本也比较高。到目前为止，仍有一些塔机制造商坚持采用移动平衡重，如Peiner和BKT公司(现已被Potain收购)等，不过和以前相比移动式配重设计得更加简洁，比如德国威尔伯特(Wilbert)在2009年推出的WT 1905L e.tronic起重臂自升式塔式起重机，该型号塔机独创出一种“摆动式平衡重”，该型号塔机的出现，又重新使移动平衡重塔机的设计得到重视，其在功能使用性能上的优势越发凸显。固定平衡重塔机有其固有的缺点，对于最短臂架组合来说，不工作时臂架的仰角要放的较低，以平衡塔机上部的力矩。这意味着，在狭窄的施工工地上，如果塔机不工作时动臂臂架都放在小仰角上，将对施工布置造成困难。同时，对动臂塔机而言，当塔机作业时，会经历起升、回转、变幅的运动过程，此外还存在频繁的启动和制动，在各种耦合运动综合作用下，塔机结构承受强烈的冲击和振动，这些都是造成塔机疲劳破坏的主要因素。根据塔身结构的稳定性计算可知，塔身顶部的平衡力矩在塔机稳定性计算中起着决定性影响，因此过大的平衡力矩无疑是影响塔机的安全和耐久性的重要因素。为了在塔机工作时平衡力矩更小，近年来研究人员设计了很多新型的可移动平衡重机构，来解决塔身顶端平衡力矩的问题，通过采用可移动平衡重塔机，减少塔身顶端附加的静载力矩，减小不平衡力矩存在较大波动幅值，使塔机的抗疲劳破坏能力得到改善，进而提高塔机安全可靠度。但从目前应用的效果来看，还存在很多不足和缺陷，使可移动平衡重塔式起重机在应用上受到限制，同时在针对可移动平衡重方面的结构分析理论研究还不够深入。通过采用可移动平衡重方式，可有效的改善塔式起重机的负面效应，对塔身根部采用移动式的塔式起重机来说，也具有很大的借鉴意义，在移动平衡重机构的改进和应用将对塔式起重机的工作机理及应用范围方面也有很大的促进。总结国内外现有的采用移动平衡重方式的起重臂塔机，其功能实现主要有以下几种方式：1、钢丝绳移动平衡重方式。这是最早采用的平衡重移动形式，如图5～6所示，钢丝绳移动平衡重方式即将平衡重通过钢丝绳与臂架相连接，钢丝绳的总长是一定的，随着臂架的俯仰，平衡重即跟着前后移动。通常这种情况会设置配重小车和专门的移动滑道，滑道的倾斜角度、长度以及钢丝绳的路径等都是根据该结构配重重心位置随臂架仰角的变化规律设计的。但其缺陷也很明显，钢丝绳易磨损，且在作业时需要额外拉起平衡重，产生很大的消耗。2、连杆机构移动平衡重方式。由于钢丝绳在使用过程中容易磨损，移动平衡重技术紧跟着又出现了连杆机构移动方式，如图7所示，该方式通过连杆机构使配重的移动方式与起重臂相匹配，将塔机的不平衡力矩控制在一定范围内，现有技术中采用连杆机构移动平衡重方式的起重臂塔机比较典型的有利勃海尔500HC系列塔机，而在水电工程施工领域应用于三峡工程的MQ2000国产大型水工门机也具有移动平衡重塔机的特点。该方式的缺陷在于：这种方法只适用于起吊重量变化不大的情况下，而实际上起吊重量是随机的，数值变化范围较大，因此，连杆式的可移动平衡重方式对吊重的适应性不是很好，由于随起重臂俯仰角随动，平衡重位置反应过于灵敏。在平衡重位置的改变后，势能变化较大，因此对塔机结构的动态特性也会产生不良的影响。3、摆动式平衡重方式。如图8所示，随着技术发展，出现了一种新的平衡重机构形式，即将平衡重在平衡臂尾部悬挂，通过平衡重上端的铰点来约束位移，这种结构形式类似钟摆结构，平衡重下端与钢丝绳相连，在起重臂俯仰时能够随动平衡重位置，以此减少塔身顶部静载弯矩，同时防止了臂架后翻并提高了最大自由竖立高度。由于使用了摆动式配重，使塔机在中大幅度的起重能力上得到很大提升，明显优于同级别型号塔机，并且功耗较小，但是移动平衡重的的移动距离有限。综上所述，目前可移动平衡重塔机在应用方面还有很多的局限性，并且在采用移动平衡重方式后，反而带来了诸多弊端，导致了移动平衡重塔机并没有得到很好的发展和应用。另外国内在可移动平衡重塔式起重机的研究和制造方面还处于起步阶段，生产型号较少，比如沈阳三洋生产的S50L4塔机、川建生产的SCM-D400型起重臂式塔式起重机、DZQ200型自升折臂式塔机等都属于可移动平衡重塔式起重机，主要也是采取国外流行的几种移动平衡重方式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可延展式起重设备平衡重机构，利用剪叉组件驱动延展机构，并通过延展机构驱动平衡重移动，这样使得起重臂变幅时可抵消的静载力矩大，势能变化小，并可通过改变延展机构杆件重量灵活调整势能大小和作功平衡，而且附加的摆动力矩小，能够大幅提高起重设备的吊装重量。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可延展式起重设备平衡重机构，包括外延展机构、内延展机构和驱动剪叉组件，所述驱动剪叉组件设置于起重设备的平衡臂上，所述驱动剪叉组件外侧与所述外延展机构相连，所述驱动剪叉组件内侧与所述内延展机构相连，在所述外延展机构的外端设有平衡重，所述驱动剪叉组件通过起重设备的起重臂摆动驱动张合，所述外延展机构通过所述驱动剪叉组件张合带动伸缩，所述内延展机构通过所述驱动剪叉组件驱动张合。所述驱动剪叉组件包括第一剪叉杆和第二剪叉杆，所述外延展机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆与第二连杆一端铰接，所述第一连杆的另一端与所述第一剪叉杆铰接，所述第二连杆另一端与所述第二剪叉杆铰接，所述平衡重设置于所述第一连杆和第二连杆的铰接端。所述外延展机构包括第一连杆、第二连杆和一个延展剪叉组件，所述延展剪叉组件的两个剪叉杆一端分别与所述第一连杆和第二连杆铰接，另一端分别与所述驱动剪叉组件的两个剪叉杆铰接，所述平衡重设置于所述第一连杆和第二连杆的铰接端。所述外延展机构包括第一连杆、第二连杆和多个延展剪叉组件，所述多个延展剪叉组件依次相连，且设于外延展机构内端的延展剪叉组件与所述驱动剪叉组件相连，所述第一连杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可延展式起重设备平衡重机构，其特征在于：包括外延展机构(1)、内延展机构(2)和驱动剪叉组件，所述驱动剪叉组件设置于起重设备的平衡臂(10)上，所述驱动剪叉组件外侧与所述外延展机构(1)相连，所述驱动剪叉组件内侧与所述内延展机构(2)相连，在所述外延展机构(1)的外端设有平衡重(3)，所述驱动剪叉组件通过起重设备的起重臂(12)摆动驱动张合，所述外延展机构(1)通过所述驱动剪叉组件张合带动伸缩，所述内延展机构(2)通过所述驱动剪叉组件驱动张合。

【技术特征摘要】
1.一种可延展式起重设备平衡重机构，其特征在于：包括外延展机构(1)、内延展机构(2)和驱动剪叉组件，所述驱动剪叉组件设置于起重设备的平衡臂(10)上，所述驱动剪叉组件外侧与所述外延展机构(1)相连，所述驱动剪叉组件内侧与所述内延展机构(2)相连，在所述外延展机构(1)的外端设有平衡重(3)，所述驱动剪叉组件通过起重设备的起重臂(12)摆动驱动张合，所述外延展机构(1)通过所述驱动剪叉组件张合带动伸缩，所述内延展机构(2)通过所述驱动剪叉组件驱动张合。2.根据权利要求1所述的可延展式起重设备平衡重机构，其特征在于：所述驱动剪叉组件包括第一剪叉杆(4)和第二剪叉杆(5)，所述外延展机构(1)包括第一连杆(6)和第二连杆(7)，所述第一连杆(6)与第二连杆(7)一端铰接，所述第一连杆(6)的另一端与所述第一剪叉杆(4)铰接，所述第二连杆(7)另一端与所述第二剪叉杆(5)铰接，所述平衡重(3)设置于所述第一连杆(6)和第二连杆(7)的铰接端。3.根据权利要求1所述的可延展式起重设备平衡重机构，其特征在于：所述外延展机构(1)包括第一连杆(6)、第二连杆(7)和一个延展剪叉组件(22)，所述延展剪叉组件(22)的两个剪叉杆一端分别与所述第一连杆(6)和第二连杆(7)铰接，另一端分别与所述驱动剪叉组件的两个剪叉杆铰接，所述平衡重(3)设置于所述第一连杆(6)和第二连杆(7)的铰接端。4.根据权利要求1所述的可延展式起重设备平衡重机构，其特征在于：所述外延展机构(1)包括第一连杆(6)、第二连杆(7)和多个延展剪叉组件(22)，所述多个延展剪叉组件(22)依次相连，且设于外延展机构(1)内端的延展剪叉组件(22)与所述驱动剪叉组件相连，所述第一连杆(6)和第二连杆(7)一端铰接，所述第一连杆(6)的另一端以及所述第二连杆(7)的另一端分别与靠近外延展机构(1)外端的延展剪叉组件(22)的两个剪叉杆铰接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩波，陆念力，李国荣，程立群，贾洪涛，
申请(专利权)人：韩波，
类型：发明
国别省市：辽宁;21