CN1008275B - 吊具方位控制器 - Google Patents

Abstract

吊具方位控制器包括：两端各固定两根钢丝绳的第一杠杆，可随第一杠杆转动方向转动的第二杠杆，使第二杠杆转动的驱动器，以及同第一杠杆端部零件和第二杠杆端部零件连接的阻尼器，此阻尼器在防止吊具偏摆情况下工作，允许第一杠杆相对第二杠杆转动，并减缓第一杠杆的转动力，反之阻止第一杠杆相对第二杠杆转动。

Description

本发明涉及调节挂在起重机四根钢丝绳上的吊具的方位，并防止吊具偏摆的控制器。

吊具方位控制器有三种方位控制：控制吊具在横向（即在挂有吊具的小车的运行方向）倾斜的，以下把这种倾斜叫做“横倾”;控制吊具在纵向倾斜的，以下叫做为“纵倾”;以及控制吊具歪斜动作的，以下叫做“歪斜”。以上几种方位控制中，通常需要控制其中的两个，例如纵倾和横倾。

吊具还会发生在上面三个方向的偏摆。因为吊具偏摆是由小车运行而引起的，因此最必要的是防止吊具在小车运行方向的偏摆。

日本实用新案登记申请公告公报No57-24786揭示了一种方位控制器（美国专利No456303。图2中说明）。这种控制器适合于控制调节吊具的纵倾和歪斜。它安装在小车运行方向的一端。其构造是这样的：第一油缸使方位控制系统的活动架直线移动，由一根连杆连接的两个杠杆与活动架铰接，使杠杆转动的第二个油缸置于其中一个杠杆和活动架之间，悬挂吊具一个纵向端的两根起升绳连到杠杆的两端，而悬挂吊具另一端的两根起升绳连到另一杠杆的两端。

当使第一个油缸动作时，引起纵倾;当使第二个油缸动作时，引起歪斜。

美国专利No4563030提到了上面所揭示的方位控制器， 通过由马达、螺母和螺旋轴构成的螺旋给进机构而引起倾斜。

另一方面，已有防止吊具偏摆的装置如下：

日本实用新案登记申请公告公报No56-2713中揭示的防偏装置安设在小车运行方向的两端。在这种装置中，一个杠杆可转动地安装在运行轨道的端部，悬挂吊具一个纵向端的两根起升绳从那里连到杠杆的两端，在运行轨道和杠杆之间布置一个阻尼器。吊具另一纵向端的两根起升绳连结情况与上面所述的一样。由于有这样的装置，可以防止吊具横向偏摆。

在日本专利申请公告公报No56-6959中揭示的防偏装置是放在小车上的。在该装置中，小车上有一根装有支承起升绳滑轮的梁，梁可绕着小车运行方向的一个中心垂直转动;两油缸分别位于梁两端和小车之间，通过一个节流阀和一个电磁阀连接这二个油缸的中间管路。

电磁阀调定阻尼器的工作时间，阻尼器是由两个油缸和一个节流阀组成的。更具体地说，在小车开始动作的情况下，电磁阀的油路是打开的，梁是倾斜的，从而吊具也是倾斜的，于是油路在那种状态下关闭;在小车停止运动的情况，电磁阀的油路又打开，产生阻尼效应。这样，缩短防偏摆所需要的时间，减小偏摆的摆幅。

在日本专利申请公开公报No58-82986中所揭示的装置意欲起到控制调节方位和防止偏摆的两种作用。其方法是调节方位的油缸用来作为防止偏摆的阻尼器的油缸。该装置可以控制调节“纵倾”、“横倾”和“歪斜”的三种方位偏斜，并能类似地防止在三个方位的偏摆。它布置在吊具的上表面。第一个座子装在吊具的上表面，第一个油缸使吊具可以横向移动;第二个座子装在第一个座子的上表 面，第二个油缸使吊具可以纵向移动;第三个座子装在第二个座子的上表面，第三个油缸使得这座子能水平歪斜;钢丝绳连到第三个座子的两端。当各个油缸都动作时，可以控制调节吊具的方位;当用来阻尼时，可防止吊具偏摆。

如上所述，已知的控制调节方位和防止偏摆都是由单个装置执行的。

不过，各个油缸交替地用来驱动、阻尼、配管和安排开关是复杂的。

另一缺点是，每个油缸活塞杆的伸出或缩进量大。在活塞杆伸出以使吊具朝一侧倾斜的状态下，活塞杆还要进一步伸出或缩进以防止偏摆。同时，在活塞杆缩进以使吊具朝另一侧倾斜的状态下，活塞杆也还需要进一步伸出或缩进以防止偏摆。因此，需要使活塞杆伸出或缩进量大的油缸，以达到由各个单缸同时起到使吊具倾斜和防止偏摆作用的目的。

本发明目的是提供能够起到控制调节吊具方位和防止吊具偏摆两种作用的装置，在这装置中可由各单个装置分别地控制方位和防止偏摆。

本发明的特征在于，有一个第一杠杆，安装时使这个杠杆可绕其本身两端之间的中心转动，悬挂住吊具一端、大体对置的两根钢丝绳同杠杆的一端相连接;悬挂住吊具另一端、大体对置的两根钢丝绳同杠杆的另一端相连接;有一个第二杠杆，可以随第一杠杆的转动方向回转;有个驱动器，使上述第二杠杆转动;有阻尼器，它连接第一杠杆的至少一个端部和第二杠杆的至少一个端部，在允许第一杠杆相对于第二杠杆转动的情况，此阻尼器减小使第一杠杆转动的力;反之， 阻止第一杠杆相对于第二杠杆转动。

本发明的其他目的和特征可由下面的描述，并参看附图而显而易见。

图1是按本发明的吊具方位控制调节器具体装置的顶视图;图2是图1中具体装置的正视图;图3是沿图1中3-3线切下的剖视图;图4是沿图1中4-4线切下的剖视图;图5是阻尼器的油路图;图6是起重机钢丝绳的缠绕系统图。

图7是根据本发明另一种具体装置的吊具方位控制器的顶视图。

图1～6结合一种具体装置描述本发明。这个装置作为方位的控制调节能使吊具纵倾和横倾，以及作为防止偏摆的控制，能防止吊具横向偏摆。

图6表示整个系统结构的情况。钢丝绳2a、2b、2c和2d从铰盘1出来，依次绕过置于梁3一端的滑轮4a、4b、4c和4d、装在沿梁3运行的小车5的滑轮6a、6b、6c和6d的一侧、吊具7上的滑轮8a、8b、8c和8d、小车上的滑轮6a、6b、6c和6d的另一侧、置于梁3另一端的滑轮9a、9b、9c和9d，在那里，钢丝绳同置于梁3另一端的方位控制器10相连接。

图1～5对方位控制调节器10作了详细描述。

参看图1，第一个驱动器13使活动架20在一侧滑轮9a、9b和另一侧滑轮9c、9d之间直线移动。活动架20在两条轨道15上运行，轨道15水平布置在梁3上。活动架20有四个滚轮21同轨道15的顶面接触，四个滚轮22同轨道15的侧面接触，还有四个滚轮23同轨道15的下表面接触。这样，活动架就只能作 直线运动。第一个驱动器13是使用一个螺旋进给机构的（诸如滚珠一齿轮式的）柱体装置。反之，它可以是液压式的活塞油缸组件。第一个驱动器的活塞杆可自由伸缩，活塞杆的前端同活动架20的一个端部零件相连接。如图2所示，轨道15和油缸装置13的缸体分别通过预定高度的台座装在梁3的上表面。在两根轨道15和15之间的空挡内是空的。

活动架20有三个杠杆25、26和27，它们可绕枢轴28和29水平转动。杠杆25和26都固定于一根可转动的枢轴28上。

使杠杆25转动的第二个驱动器31放在杠杆25和活动架20之间。杠杆和活动架的接点是可转动的。第二个驱动器31是个诸如滚珠-齿轮式的柱体装置，并水平安置。第二个驱动器也可以是液压式的活塞-油缸组件。柱体装置31的活塞杆可以自由伸缩，它的前端同杠杆25的前端相连。柱体装置31的柱体端部零件同竖立在活动架20上表面的支架33相连接。它们是铰接的。

在本具体装置中，第一个驱动器13和第二个驱动器31都是使用螺旋进给机构的柱体装置。如所熟知的，螺旋进给机构式的柱体装置13和31是由马达13b和31b，由马达13b和31b转动的螺母（未示出），以及随螺母转动而作直线运动的丝杠13a和31a所组成的。

如图2所示，支架33和杠杆25都装在轨道15和活动架20顶面的上方。杠杆26和27装在轨道15和活动架20底面的下方。

钢丝绳2a和2c同杠杆27的一端连接，而钢丝绳2b和2d同杠杆27的另一端连接。钢丝绳通过各自的绳夹35与杠杆27铰 接。

钢丝绳2a和2c，或钢丝绳2b和2d是相互对置的。尽管图中未说明，但钢丝绳2a和2c是同一根绳形成的，它在两个绳夹之间是松弛的。同样，钢丝绳2b和2d也是由在两个绳夹之间松弛的一根钢丝绳形成的。

液压式活塞-油缸组件36连接杠杆26的一端和杠杆27的一端，而活塞-油缸组件37连接这两根杠杆的另一端。更具体地说，活塞-油缸组件36和37的油缸外缘面与杠杆26铰接。它们的活塞杆的前端与杠杆27铰接。杠杆26和27同活塞-油缸组件36和37的接点限定一个平行四边形。

绳夹35和杠杆27之间的接点在内侧（也就是说，离开销轴29近些），这是相对于活塞-油缸组件36、37的活塞杆同杠杆27的接点来说的。这是为了减少活动架20的偏心距，后者是由于钢丝绳2a～2d的拉力而引起的。

参见图3和4，枢轴28和29的两端从活动架20向上和向下伸出。它们通过座套37′、37a和挂在套筒38、38a的下面的座套39、39a，支承在活动架20上。枢轴28是可转动的，杠杆25和26固定在枢轴28处。枢轴29是不可转动的。

杠杆26通过板26c连接上、下板26a和26b而形成。活塞-油缸组件36和37放在上、下板26a和26b之间。钢丝绳2c和2d穿过板26a、26b和26c所限定的空间。

参看图5，活塞-油缸组件36靠近活塞杆那边的腔室同活塞-油缸组件37背着活塞杆那边的腔室，由第一油路41相接;活塞-油缸组件36背着活塞杆那边的腔室同活塞-油缸组件37靠近活塞 杆那边的腔室，由第二油路42相接。由第三油路45a和第四油路45b连接第一油路41和第二油路42。在第三油路45a处布置节流阀43a和电磁阀44a，而在第四油路45b处布置节流阀43b和电磁阀44b。电磁阀44a和44b各有四个油口a、b、c和d。电磁阀44a和44b有两个工作位置：位置A，油口a和b及c和d相连;位置B，油口a和d以及b和c相连。连接油口a和b的第五个油路46a和46b分别同电磁阀44a和44b并联。同样，连接油口c和d的第六个油路47a和47b同电磁阀44a和44b并联。由于以上配置，构成阻尼器。

下面说明所描述的具体装置的工作情况。

在实现纵倾的情况，开动第一个驱动器13，使活动架20移动。现在，当第一个驱动器（柱体装置）13的活塞杆缩回时，由图6中可看出吊具7的前侧F降低，后侧B抬高。

在实现横倾的情况，开动第二个驱动器31，使杠杆25转动，杠杆26随之而绕枢轴28转动，活塞-油缸组件36、37使杠杆27转动。当第二个驱动器（油缸装置）31的活塞杆缩回，吊具7的左侧L降低，右侧R抬起，见图6。

在实现纵倾或横倾的情况，电磁阀44a和44b保持不通电，并保持在位置A，以阻止改变活塞-油缸组件36和37的伸出长度。由于电磁阀44a和44b保持在位置A，建立了图5的状态，第三油路45a和第四油路45b都切断，于是油缸装置36和37的活塞杆就不能移动。

在实现防止横向（水平方向）偏摆的情况，第一驱动器13和第二驱动器31固定不工作。基本上，当电磁阀44a和44b通电 时，允许阻尼器工作，起到防偏效应。当通电时，电磁阀44a和44b处于位置B，于是第三油路45a和第四油路45b都打开。从而，液体可以流过节流阀43a和43b，活塞-油缸组件36和37就可自由伸出或缩回，杠杆27就能转动，因而实现防止横向偏摆的作用。

当按以下所述控制电磁阀44a和44b时，就有可能缩短为防止偏摆所需要的时间，以及减小偏摆的摆幅。小车5开始运行时，电磁阀44a和44b预先通电。在这个时候，小车5运行引起吊具7在小车运行方向朝后偏摆。因为第三油路45a和第四油路45b都打开，杠杆27由于偏摆而转动。在吊具7朝后偏摆的状态下，电磁阀44a和44b停止通电。理想的是，当吊具7偏摆到最后面的位置时，电磁阀44a和44b断电。其次，为了使小车5在停靠位置停住，开始减速，在停靠点之前的预定时间（预定距离）电磁阀44a和44b又通电，以开始阻尼作用。当偏摆停止，电磁阀44a和44b断电。

此外，当吊具7装载，即承受重负荷的情况，电磁阀44a和44b中只有一个通电来防止偏摆。在吊具7不装载，即承受轻负荷的情况，电磁阀44a和44b如上面所述都要通电来防止偏摆。

因为至此所描述的方位控制的驱动装置31，同防止偏摆的阻尼装置（36、37等）是不同的，省去转换动作，整个结构可以简化。此外，各驱动器活塞杆的伸缩量可以变得小些。

方位控制驱动器是由螺旋给进机构13和31构成的。如大家所熟悉的，由于丝杠13a和31a不是通过外力（两侧钢丝绳2a、2b、2c和2d施加的力）伸缩的，可确保安全。螺旋给进机构 13和31各自的马达13b和31b的制动器尺寸可以减小。

因为螺旋给进机构的柱体装置31位于活动架20的上面，维护和检修方便。此外，因为油缸活塞组件36、37和绳夹35都是位于轨道15的外侧，维护和检修方便。

因为活塞-油缸组件36、37的油缸侧表面都是装在杠杆26上，方位控制器的整个尺寸可以变得小些。

尽管阻尼器采用两个活塞-油缸组件36和37，但很可能只有一个油缸起作用。

第二个驱动器31很可能是个通过齿轮等转动枢轴28的驱动装置。

能以已知的方法将这样一个方位控制器安置在小车上。

图7表示另一种具体装置。其中固定钢丝绳2a、2b、2c和2d的杠杆127，和安装阻尼器活塞-油缸装置137的杠杆126都放在同个枢轴129处。杠杆126对于杠杆127倾斜。序号131表示使杠杆126转动的驱动器。在本结构装置的图例中，省去活动架。

Claims (9)

1、一种吊具方位控制器，包括：

一个第一杠杆(27，127)，它可绕自身两个端部之间的中心转动，杠杆的一端同悬挂吊具一端、基本上互相对置的两根钢丝绳(2a、2c)相连接，杠杆的另一端同悬挂吊具另一端、基本上互相对置的两根钢丝绳(2b、2d)相连接；

一个第二杠杆(26，126)，其转动中心定位在与第一杠杆(27，127)纵向垂直的凸台平面上，该杠杆被设置成使其可按上述第一杠杆(27，127)的转动方向回转；并处于第一杠杆(27，127)的转动平面的大致同一平面中；

一个驱动器(31，131)，使第二杠杆(26，126)转动；

一个阻尼器，包括活塞一油缸组件(36、137)，其连接第一杠杆(27、127)的至少一个端部和第二杠杆(26、126)的至少一个端部；一个置于油路中的节流阀(43a)，它连接由活塞一油缸组件(36、137)的活塞在油缸中分开的两个腔；和一个确定流到节流阀(43a)液体流量的电磁阀(44a)，其特征在于：

所述第一杠杆(27，127)和第二杠杆(26、126)的安装应使当电磁阀(44a)允许通液时，第一杠杆(27，127)相对于第二杠杆(26，126)转动，当电磁阀(44a)断液时，第一杠杆(27，127)不能相对于第二杠杆(26、126)转动。

2、根据权利要求1的吊具方位控制器，其特征在于一套活塞-油缸组件（36）布置在第一杠杆（27）一端和第二杠杆（26）一端之间，另一套活塞-油缸组件（37）则布置在第一杠杆（27）另一端和第二杠杆（26）另一端之间。

3、根据权利要求2所述的吊具方位控制器，其特征在于：控制活塞-油缸组件的油路位于两个活塞-油缸组件（36、37）之外，活塞-油缸组件（36）靠近活塞杆那边的腔室同活塞-油缸组件（37）背着活塞杆那边的腔室，由第一油路（41）相接;活塞-油缸组件（36）背着活塞杆那边的腔室同活塞-油缸组件（37）靠近活塞杆那边的腔室由第二油路（42）相接;第一油路（41）和第二油路（42）由两个第三油路（45a）连接，一套节流阀（43a）和电磁阀（44a）串连布置在各第三油路（45a）上。

4、根据权利要求2所述的吊具方位控制器，其特征在于：第二杠杆（26）的转动中心（28）布置在与第一杠杆（27）的转动中心（29）的不同位置，第二杠杆（26）和第一杠杆（27）大致平行布置。

5、根据权利要求2所述的吊具方位控制器，其特征在于：

第二杠杆（26）含有基本上平行的两块板（26a、26b），以及连接这两块板（26a;26b）的一个构件（26c）;

活塞-油缸组件（36、137）的油缸布置在第二杠杆（26）的两块板（26a、26b）之间，它的活塞杆同第一杠杆（27）连接。

6、根据权利要求5的吊具方位控制器，其特征在于：所述钢丝绳（2b、2b、2c、2b）和第一杠杆（27）的接点离开转动中心（29）的距离，小于第一杠杆（27）和该活塞-油缸组件（36、37）的活塞杆的接点离开转动中心（29）的距离，自所述接点朝第二杠杆（26）引出的钢丝绳（2c、2d），穿过由第二杠杆（26）两块板（26a、26b）和一个构件（26c）所限定的空间，钢丝绳离开转动中心（29）的距离，小于活塞-油缸组件（36、137）同第二杠杆（26）的接点离开转动中心（28）的距离。

7、根据权利要求4所述的吊具方位控制器，其特征在于：其包括活动架（20），它有装在其上的第一杠杆（27、127），第二杠杆（26、126）和驱动器（31、131）;用于使活动架（20）沿直线运动的导轨15;使活动架（20）运动的第二驱动器（13）。

8、根据权利要求7所述的吊具方位控制器，其特征在于：第二杠杆（26）固定在转动中心（28）的一端，第三杠杆（25）固定在转动中心（28）的另一端;驱动器（31）装在活动架（20）和第三杠杆（25）之间。

9、根据权利要求8所述的吊具方位控制器，其特征在于：第一杠杆（27）装在从活动架（20）上垂下的转动中心（29）的下端，使其低于导轨（15），第二杠杆（26）装在垂直通过活动架（20）的转动中心（28）的下端，并低于导轨（15），第三杠杆（25）装在从活动架（20）向上突出的转动中心（28）的上端。

Images