CN102408066A - 一种起重机及其变位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变位装置，设置在工程机械的转台和操纵室之间，该变位装置包括四连杆机构和第一传动机构，所述四连杆机构包括依次铰接的机架体、上连架杆体、连杆体和下连架杆体；所述第一传动机构设置在所述机架体与所述转台之间，用于驱动所述四连杆机构相对于转台水平转动，所述上连架杆体和所述下连架杆体之一与所述机架体之间设置第一油缸，所述连杆体连接所述操纵室。采用本发明所提供的变位装置能够方便人员进出操纵室并且扩大工作人员视野。此外，本发明还提供了一种具有上述变位装置的起重机。

Description

一种起重机及其变位装置

技术领域

本发明涉及工程机械变位技术领域，尤其设计一种变位装置。此外，本发明还涉及吊装设备领域，尤其涉及一种起重机。

背景技术

随着经济的快速发展，大型项目不断增加。风力发电、火电、核电等能源行业建设的项目规模不断扩大，吊装工程正朝着大型化、规模化的方向发展，起重机的应用范围也越来越广。

起重机的操纵室是实现起重机工作的指挥中心，是人机连接的纽带。

操纵室安装于起重机转台，根据起重状态、运输状态的不同要求，需要改变操纵室的位置。在起重工作状态时，将操纵室转动到转台前方，保证工作人员的视野开阔；在运输状态时，将操纵室转动到转台后方，以符合道路交通要求。因此，需要在操纵室与转台之间设置变位装置，通过变位装置的作用实现操纵室根据不同状态的需要改变位置。

请参考图1，图1是现有技术中变位装置和操纵室的连接关系示意图。

如图所示，变位装置包括油缸2、旋转架3和蜗轮蜗杆传动机构4。油缸2的一端连接于操纵室1的顶部，另一端铰接于旋转架3，旋转架3与操纵室1的中部铰接，旋转架3的下部与蜗轮蜗杆传动机构4连接，蜗轮蜗杆传动机构4与转台(图中未显示)固定连接，并能够驱动旋转架3带动操纵室1相对于转台前后转动。

工作时，操纵室1位于转台侧面，方便工作人员进行操作，在行驶过程中，为了满足道路交通的相关规定，保证整车的宽度符合要求，需要驱动蜗轮蜗杆传动机构4将操纵室1旋转于整车后方。在一些操作情况下为了保证工作人员视野开阔，操纵室1需要相对于地面有一定的仰角，通过对油缸2的控制，能够实现操纵室1相对于地面形成20度的仰角。在上述运动过程中，旋转架3所起到的作用主要是传递动力，自身相对于操纵室没有位置形状的变化。

但是，上述现有技术所提供的方案中，由于操纵室的位置通常较高，给工作人员进出操纵室带来很大的不便，影响设备的工作效率；并且，在一些情况工作人员的视野仍不够广阔。

因此，提供一种能够方便工作人员进出操纵室并且扩大工作人员视野的变位装置，是本领域技术人员所需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种变位装置，能够实现操纵室在垂直面的上下移动，方便人员进出操纵室并且增加操纵室的位置变化扩大工作人员视野。此外，本发明的另一个目的是提供一种具备上述变位装置的起重机。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种变位装置，设置在工程机械的转台和操纵室之间，该变位装置包括四连杆机构和第一传动机构，所述四连杆机构包括依次铰接的机架体、上连架杆体、连杆体和下连架杆体；所述第一传动机构设置在所述机架体与所述转台之间，用于驱动所述四连杆机构相对于转台水平转动，所述上连架杆体和所述下连架杆体之一与所述机架体之间设置第一油缸，所述连杆体连接所述操纵室。

优选地，所述上连架杆体、所述下连架杆体、所述连杆体和所述机架体具体为箱型体。

优选地，所述下连架杆体置于所述上连架杆体的箱型结构内，所述第一油缸的两端分别与所述上连架杆体的下部和所述机架体铰接。

优选地，所述连杆体通过第二传动机构与所述操纵室连接，所述第二传动机构用于驱动所述操纵室相对于所述连杆体水平转动。

优选地，所述第二传动机构包括设置于所述连杆体和所述操纵室之间的支架，所述支架通过轴线位于竖直面内的铰接轴与所述连杆体连接，且所述支架与所述连杆体之间设有第二油缸。

优选地，所述支架通过轴线水平设置的铰接轴与所述操纵室铰接，且两者之间设置有第三油缸。

优选地，所述连杆体通过连接副座与所述支架连接；在水平投影面上，所述连接副座相对于所述连杆体偏向一侧，所述变位装置转到所述转台后方时，操纵室位于转台的里侧。

优选地，所述第二传动机构为摆动马达，所述摆动马达与所述连杆体固定连接，所述摆动马达的输出轴与所述操纵室连接。

优选地，所述第一传动机构为摆动马达，所述摆动马达与所述转台固定连接，所述摆动马达的输出轴与所述机架体连接。

本发明还提供了一种起重机，包括底座，所述底座上设置有转台和操纵室，所述起重机还包括上述任一项所述的变位装置，所述变位装置连接于所述转台和所述操纵室之间。

本发明所提供的变位装置，设置在工程机械的转台和操纵室之间，包括四连杆机构和第一传动机构，四连杆机构包括依次铰接的机架体、上连架杆体、连杆体和下连架杆体，第一传动机构设置在机架体和设备的转台之间，用于驱动四连杆机构相对于转台做水平转动，上连架杆体和下连架杆体之一与机架体之间设置第一油缸，连杆体连接于操纵室。由于在第一传动装置和操纵室之间设置有四连杆机构，四连杆机构可以在同一平面内实现运动位置的变化，进而通过操纵第一油缸的伸缩，带动上连架杆体或者下连架杆体运动，随着四连杆机构运动，连杆体就可以带动操纵室的水平上下移动。这样，需要人员进出时，缩回第一油缸，操纵室下降，人员可以直接进出操作室内。在工作状态时，伸出第一油缸，根据工作要求调整操纵室的位置，将操纵室升起下降，增加了操纵室的位置变化。与现有技术相比，采用本发明所提供的变位装置，实现了操纵室的上下位移，从而方便人员进出操纵室同时增加了操纵室的位置变化，扩大了工作人员的视野。

在一种优选的实施方式中，本发明所提供的变位装置，其机架体、上连架杆体、下连架杆体和连杆体具体为箱型体。采用这种结构，增加了四连杆机构的强度和刚度，以及其抗变形的能力。

在另一种优选的实施方式中，本发明所提供的连杆体通过连接副座与支架连接，在水平投影面上，连接副座相对于连杆体偏向一侧，在变位装置转到转台后方时，操纵室位于转台的里侧。通过将连接副座设置为偏向连杆体一侧，使操纵室转动到转台后方时，尽量偏向转台，缩小整机的宽度，满足行车的宽度要求。

附图说明

图1为现有技术中变位装置和操纵室的连接关系示意图；

图2为本发明所提供的一种具体实施方式中的变位装置与操纵室连接关系示意图；

图3为图2所示的变位装置将操纵室向前旋转并向下移动后的位置状态示意图；

图4为本发明所提供的一种具体实施方式中的变位装置的四连杆机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图5为本发明所提供的一种具体实施方式中的变位装置的四连杆机构与第二传动装置连接示意图；

图6为本发明所提供的变位装置的第二传动机构将操纵室水平旋转后的位置示意图；

图7为本发明所提供的一种具体实施方式中的变位装置的第三油缸装配关系示意图；

图8为本发明所提供的变位装置实现操纵室仰角的结构示意图；

图9为本发明所提供的一种具体实施方式中的变位装置的连接副座的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种变位装置，能够实现操纵室的上下移动，方便人员进出操纵室同时增加了操纵室的变化位置扩大工作人员视野。本发明的另一核心是提供一种包括上述变位装置的起重机。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2和图3，图2为本发明所提供的一种具体实施方式中的变位装置与操纵室连接关系示意图，图3为图2所示的变位装置将操纵室向前旋转并向下移动后的位置状态示意图。

如图中所示，本发明所提供的变位装置包括四连杆机构和第一传动机构6，四连杆机构包括依次铰接的机架体7、上连架杆体9、连杆体10和下连架杆体8，在机架体7与转台5之间连接有第一传动机构6，上连架杆体9和机架体7之间设置第一油缸12，连杆体10与操纵室11连接。当然，也可以将第一油缸12设置于下连架杆体8和机架体7之间，只要满足驱动连杆体10上下位移的基本功能均可。

在第一传动机构6的驱动下，四连杆机构能够带动操纵室11做相对于转台的水平转动。这里第一传动装置6可以是摆动马达，摆动马达的输出轴与机架体7连接，能够通过摆动马达驱动四连杆机构相对于转台做水平转动。也可以采用现有技术中的蜗轮蜗杆机构，还可以是其他能够实现驱动四连杆机构相对于转台水平转动的机构。图2和图3中操纵室5的前后位置变化就是通过本发明所提供的变位装置实现的相对于转台的前后水平转动。

需要指出的是，采用摆动马达作为第一传动机构优于现有技术中采用蜗轮蜗杆机构作为传动机构，这是由于，采用蜗轮蜗杆机构机件的磨损较大，而且传动力不足以驱动大型设备的转动，且不能满足整车的结构尺寸要求，采用摆动马达可以克服上述缺陷，应用方便。

上述变位装置的工作原理是，通过控制第一油缸12的伸缩，带动上连架杆体9或者下连架杆体8的位置变化，实现四连杆机构的整体运动，进而通过连杆体10带动操纵室11在竖直平面内的上下位移。具体地，当需要操纵室11的位置上升时，伸出第一油缸12；而需要操纵室11位置下降时，如图3中所示，缩回第一油缸12。操纵室11能够上升和下降的幅度，取决于油缸的伸缩长度以及四连杆机构各构件的尺寸关系。实际上，根据第一油缸12的伸缩长度的不同，四连杆机构可以将操纵室11控制在竖直面的不同位置，增加了操纵室11的位置变化，扩大了工作人员的视野范围。

请参考图4，图4为本发明所提供的变位装置的四连杆机构的一种具体实施方式的结构示意图。

如图所示，上连架杆体9、下连架杆体8、连杆体10和机架体7均采用箱型体。

由于本发明变位装置的工作特点是承受高重量高强度，并且在能够满足工作要求的情况下，尽可能缩小其整体宽度，以满足行车要求，因此，将四连杆机构的组成部件均设置为箱型体，在增加四连杆机构的强度和刚度，提高其抗变形能力的同时，还能够缩小四连杆机构的整体宽度，满足行车要求。此外，箱型体结构还可以减小装置的整体重量。

除此之外，也可以将四连杆机构设计成其他结构，例如设计为能够满足强度要求的实体结构。上述四连杆机构的形状可以根据加工和组合结构的需要，设计为如图中所示的存在弧度的不规则形状，还可以设置为长方形等其他形状。

进一步地，当四连杆机构采用上述箱型体结构时，下连架杆体8穿过上连架杆体9内部，两端铰接于机架体7和连杆体10，上连架杆体9的下部设置有与第一油缸12铰接的铰接孔，结合图2和图3所示，第一油缸12的一端与上连架杆体9铰接，另一端与机架体7铰接。

将第一油缸12连接于上连架杆体9以相对较小的力便可以带动四连杆机构整体运动，从而带动操纵室位置变化。也可以将第一油缸12设置于下连架杆体8与机架体7之间，同样可以实现通过油缸伸缩带动四连杆机构运动。

请参考图5和图6，图5为本发明所提供的变位装置四连杆机构与第二传动装置连接示意图，图6为本发明所提供的变位装置的第二传动机构将操纵室水平旋转后的位置示意图。

如图5中所示，连杆体10与操纵室连接一端设置有第二传动装置，该第二传动装置用于驱动操纵室相对于连杆体水平转动。

在行驶状态下，由于道路交通法规对行车宽度的要求，整车的宽度要符合相关规定，尤其对于大型设备在运输过程中，其整机的宽度非常大，因此，要尽可能缩小设备的运输时的宽度。采用第二传动装置驱动操纵室11在运输时根据需要水平转动，从而减小设备宽度是非常必要的。

如图6中所示，当操纵室11旋转到转台后方时，首先将操纵室11水平移动到转台5下方，然后通过第二传动装置驱动操纵室11相对于连杆体10水平旋转一定的角度，使操纵室11旋转到设备下方，从而能进一步的缩小车辆宽度。可以如图中所示水平旋转90度，或者其他合适的角度。

进一步地，第二传动装置可以采用图5中所示的结构，包括第二油缸14和支架15，支架15设置在连杆体10和操纵室11之间，支架15和连杆体10之间铰接，铰接轴13的轴心线位于竖直平面。第二油缸14的一端与连杆体10铰接，另一端与支架15铰接。

在第一传动装置的驱动下将操纵室11旋转至转台5的后方，伸长第二油缸14，带动转动支架15相对于连杆体10做水平转动，进而实现操纵室11的水平位置变化。

此外，第二油缸14可以设置在支架15和连杆体10连接端的上方，也可以设置在两者连接端的下方，也可以根据支架15与连杆体10的连接位置关系，设置在支架15和连杆体10之间的其他位置。

请参考图7和图8，图7为本发明所提供的一种具体实施方式中的变位装置的第三油缸装配关系示意图，图8为本发明所提供的变位装置实现操纵室仰角的结构示意图。

支架15通过轴心线水平设置的铰接轴与操纵室11铰接，第三油缸16设置在支架15与操纵室11之间，第三油缸16的一端与操纵室11铰接，另一端与支架15铰接，第三油缸16的伸缩能够带动操纵室11相对于支架15在竖直面内转动。

在本实施例中，第三油缸16与支架15的铰接点设置在支架15的下端，此时支架15与操纵室11的铰接轴设置在支架15的上端。

此外，支架15上的铰接轴也可以设置为三个铰接点，一个铰接点与第三油缸16铰接，另外两个铰接点为同一水平轴设置并分别与操纵室11铰接。第三油缸16与支架15的铰接点也可以设置在支架15的上端，支架15与操纵室11的铰接点相应的设置在其他能够与第三油缸16配合的位置。

设备处于工作状态时，工作人员在操纵室11内实现对外部构件的控制，需要根据被控制构件的位置变化来调整其作业的角度范围。设置第三油缸16就是为了实现操纵室11的仰角作业，使设备在工作状态时，扩大驾驶员的视野范围，便于操作。操纵室11上仰后的位置可以参见图8中所示。

第三油缸16可以如图7中所示设置在操纵室11的底部，也可以采用现有技术中的结构形式，设置在操纵室11的上部，还可以设置在其他能够控制操纵室仰角作业的位置。

此外，操纵室的上仰角度可根据操作的需要进行选择，比如，现有技术要求中的20度仰角，也可以设置为其他便于操作的角度。当然，由于上仰角度及所需的作用力等因素的影响，因此还要根据上仰角度的不同，选择合适的第三油缸。

进一步地，第二传动装置也可以为摆动马达，摆动马达与连杆体一端固定，摆动马达的输出轴与操纵室连接，能够通过摆动马达驱动操纵室相对于连杆体相对转动。

采用摆动马达驱动操纵室的旋转，工艺简单。

请结合图7参考图9，图9为本发明所提供的变位装置的连接副座的结构示意图。

如图中所示，连杆体10通过连接副座17与支架15连接，在水平投影面上，连接副座17相对于连杆体10偏向一侧。当变位装置旋转到转台后方时，利用连接副座17自身的偏角，操纵室10会向转台里侧偏。

这里所说的“里侧”，是相对于工程机械来说的，偏向工程机械的一侧为转台的里侧。

在连杆体10与支架15之间设置具有一定偏角的连接副座17，不仅能够缩小设备的宽度，有利于满足设备的行驶宽度，而且，在操纵室旋转到转台前方时，使操纵室尽可能靠近设备，也能减小第一传动装置所承受的扭矩。

此外，上述连接副座17可以是单独设置的部件，安装于连杆体10，也可以是连杆体10的一部分结构，与连杆体10设计为一体。

除上述变位装置，本发明还提供了一种起重机，包括底座，底座上设置有转台和操纵室，该起重机还包括上述变位装置，该变位装置设置于转台和操纵室之间。需要说明的是，该起重机的其他结构部件请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的起重机及其变位装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种变位装置，设置在工程机械的转台和操纵室之间，其特征在于，该变位装置包括四连杆机构和第一传动机构，所述四连杆机构包括依次铰接的机架体、上连架杆体、连杆体和下连架杆体；所述第一传动机构设置在所述机架体与所述转台之间，用于驱动所述四连杆机构相对于转台水平转动，所述上连架杆体和所述下连架杆体之一与所述机架体之间设置第一油缸，所述连杆体连接所述操纵室。

2.根据权利要求1所述的变位装置，其特征在于，所述上连架杆体、所述下连架杆体、所述连杆体和所述机架体具体为箱型体。

3.根据权利要求2所述的变位装置，其特征在于，所述下连架杆体置于所述上连架杆体的箱型结构内，所述第一油缸的两端分别与所述上连架杆体的下部和所述机架体铰接。

4.根据权利要求1所述的变位装置，其特征在于，所述连杆体通过第二传动机构与所述操纵室连接，所述第二传动机构用于驱动所述操纵室相对于所述连杆体水平转动。

5.根据权利要求4所述的变位装置，其特征在于，所述第二传动机构包括设置于所述连杆体和所述操纵室之间的支架，所述支架通过轴线位于竖直面内的铰接轴与所述连杆体连接，且所述支架与所述连杆体之间设有第二油缸。

6.根据权利要求5所述的变位装置，其特征在于，所述支架通过轴线水平设置的铰接轴与所述操纵室铰接，且两者之间设置有第三油缸。

7.根据权利要求5或6所述的变位装置，其特征在于，所述连杆体通过连接副座与所述支架连接；在水平投影面上，所述连接副座相对于所述连杆体偏向一侧，所述变位装置转到所述转台后方时，操纵室位于转台的里侧。

8.根据权利要求4所述的变位装置，其特征在于，所述第二传动机构为摆动马达，所述摆动马达与所述连杆体固定连接，所述摆动马达的输出轴与所述操纵室连接。

9.根据权利要求8所述的变位装置，其特征在于，所述第一传动机构为摆动马达，所述摆动马达与所述转台固定连接，所述摆动马达的输出轴与所述机架体连接。

10.一种起重机，包括底座，所述底座上设置有转台和操纵室，其特征在于，所述起重机还包括上述1-9任一项所述的变位装置，所述变位装置连接于所述转台和所述操纵室之间。

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