CN102491194B - 起重机的超起装置和全地面起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机的超起装置和全地面起重机，该超起装置包括超起桅杆(10)和前拉钢丝绳(20)，起重机包括主臂(40)和副臂(50)，所述超起桅杆(10)安装在所述主臂(40)上，所述超起桅杆(10)上安装有卷扬机，所述前拉钢丝绳(20)的一端连接于所述卷扬机，其中，所述超起装置还包括支架组件(60)，该支架组件(60)安装在所述副臂(50)上，所述前拉钢丝绳(20)的另一端连接于所述支架组件(60)。由于前拉钢丝绳的另一端连接于支架组件而非直接连接于主臂，使得前拉钢丝绳拉力对主臂的力臂增大，从而增大了前拉钢丝绳拉力产生的力矩，该力矩与吊重对主臂产生的力矩反向，能够缓解主臂的受力状态。

Description

起重机的超起装置和全地面起重机

技术领域

本发明涉及起重机的超起装置，具体地，涉及一种起重机的超起装置和包括该超起装置的全地面起重机。

背景技术

随着起重机朝大吨位发展，起重机的主臂上通常需要配备各种副臂(例如塔式副臂等)和超起桅杆。具体地，以全地面起重机为例，如图1所示，全地面起重机包括主臂40、副臂50、超起桅杆10、前拉钢丝绳20和超起拉板30，超起桅杆10安装在主臂40上，超起拉板30的两端分别连接于超起桅杆10和主臂40，超起桅杆10上安装有卷扬机(未显示)，前拉钢丝绳20的一端连接于卷扬机，另一端连接于主臂40的头部臂节40a(即主臂40的最顶部的臂节)。主臂40需要承受吊重(起吊的重物)施加的载荷，现有技术的布置使得主臂40的头部臂节40a(即靠近副臂的臂节)的受力状态非常恶劣。具体地，主臂40需要承受吊重施加的力和力矩，虽然前拉钢丝绳20对主臂40能够施加拉力，并且该拉力产生的力矩与吊重产生的力矩相反并能够缓解主臂40的受力状态。但前拉钢丝绳20的另一端直接连接到主臂40上，所述拉力的沿主臂40的轴向方向的分力的力臂L1(即连接点到主臂4的中间层面(图1中以中心点划线表示)的距离)较小，因此无法起到良好的缓解作用。

另外，主臂40为薄壁箱型结构并由多个可伸缩的臂节组成。不同臂节在主臂40的长度方向上具有不同的臂厚(形成臂节的薄壁的厚度)大小和横截面尺寸大小。头部臂节40a因臂厚和截面尺寸均相对最小，造成其截面抗弯模量最小，导致该处结构应力较大，进一步地可能导致臂厚较小的受压位置发生局部失稳，如此起重机的起重能力就可能由头部臂节40a的某个可能发生失稳的危险截面(以下简称危险截面)决定，因此限制了起重机的起重能力提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种起重机的超起装置，该起重机的超起装置能够缓解主臂受力状态并提高起重机的稳定性和起重能力。

为了实现上述目的，本发明提供一种起重机的超起装置，该超起装置包括超起桅杆和前拉钢丝绳，起重机包括主臂和副臂，所述超起桅杆安装在所述主臂上，所述超起桅杆上安装有卷扬机，所述前拉钢丝绳的一端连接于所述卷扬机，其中，所述超起装置还包括支架组件，该支架组件安装在所述副臂上，所述前拉钢丝绳的另一端连接于所述支架组件。

优选地，所述副臂包括多个依次连接的标准节，所述支架组件安装在该多个标准节中的一个标准节上，安装有所述支架组件的标准节为安装节。

优选地，所述支架组件包括承压件和承拉件，所述承压件位于所述超起桅杆和所述承拉件之间，所述承压件和所述承拉件连接并分别连接于所述安装节的两端，所述前拉钢丝绳的另一端连接于所述承压件或所述承拉件。

优选地，所述超起装置包括两个超起桅杆和两个前拉钢丝绳，所述承压件形成为门型框架，该门型框架包括两个侧框和横梁，所述两个侧框的底部连接于所述安装节的第一端并分别位于所述安装节的宽度方向的两侧，所述横梁连接所述两个侧框的顶部，所述两个前拉钢丝绳的另一端分别连接于所述门型框架的两个顶角处。

优选地，所述侧框从其底部到顶部倾斜向外延伸，使得所述两个侧框的底部之间的距离小于所述两个侧框的顶部之间的距离。

优选地，所述承拉件包括两个框架拉板，该两个框架拉板的一端分别铰接于所述门型框架的两个顶角处，另一端分别铰接于所述安装节的第二端并位于所述安装节的宽度方向的两侧。

优选地，所述安装节形成为桁架结构并设置有用于安装所述两个侧框的第一安装座和用于安装所述两个框架拉板的第二安装座，所述第一安装座为两个并在所述安装节的第一端对称设置在所述安装节的宽度方向的两侧，所述第二安装座为两个并在所述安装节的第二端对称设置在所述安装节的宽度方向的两侧。

优选地，所述第一安装座包括两个第一安装销孔，每个侧框包括分别与所述两个第一安装销孔对准的两个第二安装销孔。

优选地，所述安装节包括分别用于加强所述安装节的两端的第一加强杆和第二加强杆。

本发明还提供一种全地面起重机，其中，该全地面起重机包括本发明的起重机的超起装置。

通过上述技术方案，前拉钢丝绳的另一端连接于支架组件而非直接连接于主臂，前拉钢丝绳拉力的两分力(沿主臂的轴向方向的分力和沿垂直于主臂的轴向方向的分力)对主臂的危险截面的力臂均有增大，从而增大了前拉钢丝绳拉力产生的力矩，该力矩与吊重对主臂产生的力矩反向，能够缓解主臂的受力状态。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是说明现有技术的全面起重机的结构示意图；

图2是说明本发明的超起装置的结构示意图；

图3是说明本发明的支架组件的一种实施方式的结构示意图；

图4是说明本发明的支架组件的承压件的一种实施方式的结构示意图。

附图标记说明

10：超起桅杆    20：前拉钢丝绳    30：超起拉板

40：主臂        40a：主臂头部臂节

50：副臂        50a：标准节

60：支架组件

70：门型框架      71：侧框     72：横梁    80：框架拉板

90：安装节        91：弦杆     92：腹杆

93：第一安装座    93a：第一安装销孔

94：第二安装座    95：加强板   96：第一加强杆

97：第二加强杆

100：连接架

P：支点

L1：现有技术中前拉钢丝绳拉力的沿主臂的轴向方向的分力作用于主臂的危险截面的力臂

L2：现有技术中前拉钢丝绳拉力的沿垂直于主臂的轴向方向的分力作用于主臂的危险截面的力臂

L1’：本发明的超起装置的前拉钢丝绳拉力的沿主臂的轴向方向的分力作用于主臂的危险截面的力臂

L2’：本发明的超起装置的前拉钢丝绳拉力的沿垂直于主臂的轴向方向的分力作用于主臂的危险截面的力臂

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。其中，主臂40的危险截面为头部臂节40a的与其相邻的主臂40的臂节端面接触部分的截面，附图中表示的各力臂是相对于该危险臂节的力臂。

根据本发明的一个方面，提供一种起重机的超起装置，该超起装置包括超起桅杆10和前拉钢丝绳20，起重机包括主臂40和副臂50，所述超起桅杆10安装在所述主臂40上，所述超起桅杆10上安装有卷扬机，所述前拉钢丝绳20的一端连接于所述卷扬机，其中，所述超起装置还包括支架组件60，该支架组件60安装在所述副臂50上，所述前拉钢丝绳20的另一端连接于所述支架组件60。

如图2所示，由于前拉钢丝绳20的另一端连接于支架组件60(为方便说明，将前拉钢丝绳20的另一端和支架组件60的连接位置定义为支点P)，而非直接连接于主臂40，采取这种布置可以带来以下两个优势：1)由于前拉钢丝绳20的另一端与支架组件60连接而不是与主臂40连接，因此前拉钢丝绳20拉力的沿主臂40的轴向方向的分力作用于主臂的危险截面的力臂L1’(即所述前拉钢丝绳20的连接点相对主臂40中间层面的高度)相比现有技术中的力臂L1(大致等于主臂40的危险截面的横向尺寸的一半)大幅增大了，从而使得前拉钢丝绳20拉力沿主臂40轴向分力产生的作用于主臂40的负弯矩也得到大幅提升，从而更大程度上抵消了重物作用于主臂40的正弯矩；2)由于前拉钢丝绳20的另一端与安装在副臂50上支架组件60连接而不是与主臂40或连接架100连接，所述前拉钢丝绳20的连接点相对头部臂节40a大幅前移了，所以前拉钢丝绳20拉力垂直于主臂40轴向的分力作用于主臂40的危险截面的负弯矩的力臂L2’较现有的力臂L2(如图1所示)也得到大幅提升，从而使得前拉钢丝绳20拉力垂直于主臂40的分力产生的作用于主臂40危险截面的负弯矩也得到大幅提升。该负弯矩也能够起到抵消正弯矩的作用，从而能够更大程度上抵消重物作用于主臂40的正弯矩。

综上所述，当前拉钢丝绳20的另一端与支架组件60连接时，可以产生更大的负弯矩，从而抵消重物作用于主臂40的正弯矩，进而极大地减小了作用于主臂40的弯矩总和，大大地改善了主臂40头部臂节40a的受力状态，提高了起重臂的起重性能。

其中，所述副臂50包括多个依次连接的标准节，所述支架组件60可以安装在该多个标准节中的一个标准节上，安装有所述支架组件60的标准节为安装节90。另外，副臂50可以通过连接架100连接到主臂40的主臂头部臂节40a。其中，安装节90可以是副臂50的多个标准节50a中的任意一个。根据需要可以选择适当的标准节50a作为安装节90。在图2所示的实施方式中，虽然选择了与主臂头部臂节40a连接的标准节50a作为安装节90，但本发明不限于此。

在本发明中，支架组件60可以形成为各种适当的结构，只要能够使前拉钢丝绳20的另一端到主臂40的中间层面的距离增大即可。优选地，所述支架组件60可以包括承压件和承拉件，所述承压件位于所述超起桅杆10和所述承拉件之间，所述承压件和所述承拉件连接并分别连接于所述安装节90的两端，所述前拉钢丝绳20的另一端连接于所述承压件或所述承拉件。

其中，承拉件和承压件可以采用适当的结构，只要能够通过承拉件提供抗拉性能并且通过承压件提供抗压性能即可。在本发明的优选实施方式中，如图4所示，所述超起装置包括两个超起桅杆10和两个前拉钢丝绳20，所述承压件可以形成为门型框架70，该门型框架70包括两个侧框71和横梁72，所述两个侧框71的底部连接于所述安装节90的第一端并分别位于所述安装节90的宽度方向的两侧，所述横梁72连接所述两个侧框71的顶部，所述两个前拉钢丝绳20的另一端分别连接于所述门型框架70的两个顶角处。通过这种布置，侧框71用于形成力臂L1’，横梁72用于加强侧框71并形成稳定的结构，从而能够增大两个前拉钢丝绳20的力臂L1’和相应的力矩，使主臂40受力平稳。另外，通过对称布置两个侧框71，有利于提高所述超起装置的稳定性。

更优选地，所述侧框71可以从其底部到顶部倾斜向外延伸，使得所述两个侧框71的底部之间的距离小于所述两个侧框71的顶部之间的距离。由于前拉钢丝绳20的拉力施加于侧框71的顶部，通过这种优选布置，由于侧框71的顶部的距离大于底部之间的距离，从而在主臂40发生旁弯(即主臂40自身在起重机回转平面内朝一侧的弯曲，即头部臂节40a的纵向中心线偏离主臂40的其他部分的纵向中心线)时，能够增大两个前拉钢丝绳20之间的拉力大小的差异和由此导致的力矩的差异。这种力矩的差异能够产生阻止旁弯的反向作用力和力矩，有利于保持主臂40的稳定。

虽然图示说明了本发明的承压件的优选实施方式(即门型框架70)，但本发明不限于此。本领域技术人员可以根据需要采用各种适当结构的承压件。例如，可以将承压件形成为其他形状的支架，如A形架。其中，所述A形支架可以包括两个边框和连接该两个边框的中部的连接梁，所述两个边框的顶部相互连接，所述两个边框的底部分别与所述安装节90的第一端连接。其中，边框用于形成力臂L1’，连接梁用于加强边框并形成稳定的A形支架。

在本发明的优选实施方式中，所述承拉件可以包括两个框架拉板80，该两个框架拉板80的一端分别铰接于所述门型框架70的两个顶角处，另一端分别铰接于所述安装节90的第二端并位于所述安装节90的宽度方向的两侧。通过对称布置两个支架拉板80，更有利于提高所述超起装置的稳定性。

其中，支架拉板80可以包括多个平行设置的拉板单元，每个拉板单元可以分别与相应的顶角连接。其中，每个拉板单元可以包括多个依次连接的拉板节，图示为每个拉板单元包括两个拉板节，但本发明不限于此。

本发明中，所述安装节90形成桁架结构，即包括弦杆91和腹杆92。在本发明的优选实施方式中，所述安装节90设置有用于安装所述两个侧框71的第一安装座93和用于安装所述两个框架拉板80的第二安装座94，所述第一安装座93为两个并在所述安装节90的第一端对称设置在所述安装节90的宽度方向的两侧，所述第二安装座94为两个并在所述安装节90的第二端对称设置在所述安装节90的宽度方向的两侧。

优选地，所述第一安装座93可以包括两个第一安装销孔93a，每个侧框71包括分别与所述两个第一安装销孔93a对准的两个第二安装销孔(未显示)，从而在安装时能够通过两个销轴使侧框71与第一安装座93固定。有利的，当不使用时，可以将一个销轴拆卸下来，从而能够使侧框71相对于第一安装座93枢转并放置在安装节90上，以便节省空间并便于运输。同样的，采用框架拉板80也有利于在不使用时收起框架拉板80，以节省空间并便于运输。

优选地，为进一步加强安装节90，如图3所示，所述安装节90可以包括设置在所述桁架结构的侧面上的加强板95。

更优选地，所述安装节90可以包括分别用于加强所述安装节90的两端的第一加强杆96和第二加强杆97，从而通过第一加强杆96加强门型框架70与安装节90的连接并通过第二加强杆97加强框架拉板80与安装节90的连接。当然，本领域技术人员可以根据需要设置其他加强结构，只要能够对门型框架70与安装节90的连接以及框架拉板80与安装节90的连接提供加强即可。

根据本发明的另一方面，提供一种全地面起重机，其中，该全地面起重机包括本发明的起重机的超起装置。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种起重机的超起装置，该超起装置包括超起桅杆（10）和前拉钢丝绳（20），起重机包括主臂（40）和副臂（50），所述超起桅杆（10）安装在所述主臂（40）上，所述超起桅杆（10）上安装有卷扬机，所述前拉钢丝绳（20）的一端连接于所述卷扬机，其特征在于，所述超起装置还包括支架组件（60），该支架组件（60）安装在所述副臂（50）上，所述前拉钢丝绳（20）的另一端连接于所述支架组件（60），所述副臂（50）包括多个依次连接的标准节，所述支架组件（60）安装在该多个标准节中的一个标准节上，安装有所述支架组件（60）的标准节为安装节（90），所述支架组件（60）包括承压件，所述超起装置包括两个超起桅杆（10）和两个前拉钢丝绳（20），所述承压件形成为门型框架（70），该门型框架（70）包括两个侧框（71）和横梁（72），所述两个侧框（71）的底部连接于所述安装节（90）的第一端并分别位于所述安装节（90）的宽度方向的两侧，所述横梁（72）连接所述两个侧框（71）的顶部，所述两个前拉钢丝绳（20）的另一端分别连接于所述门型框架（70）的两个顶角处。

2.根据权利要求1所述的起重机的超起装置，其中，所述支架组件（60）包括承拉件，所述承压件位于所述超起桅杆（10）和所述承拉件之间，所述承压件和所述承拉件连接并分别连接于所述安装节（90）的两端，所述前拉钢丝绳（20）的另一端连接于所述承压件或所述承拉件。

3.根据权利要求2所述的起重机的超起装置，其中，所述侧框（71）从其底部到顶部倾斜向外延伸，使得所述两个侧框（71）的底部之间的距离小于所述两个侧框（71）的顶部之间的距离。

4.根据权利要求2所述的起重机的超起装置，其中，所述承拉件包括两个框架拉板（80），该两个框架拉板（80）的一端分别铰接于所述门型框架（70）的两个顶角处，另一端分别铰接于所述安装节（90）的第二端并位于所述安装节（90）的宽度方向的两侧。

5.根据权利要求4所述的起重机的超起装置，其中，所述安装节（90）形成为桁架结构并设置有用于安装所述两个侧框（71）的第一安装座（93）和用于安装所述两个框架拉板（80）的第二安装座（94），所述第一安装座（93）为两个并在所述安装节（90）的第一端对称设置在所述安装节（90）的宽度方向的两侧，所述第二安装座（94）为两个并在所述安装节（90）的第二端对称设置在所述安装节（90）的宽度方向的两侧。

6.根据权利要求5所述的起重机的超起装置，其中，所述第一安装座（93）包括两个第一安装销孔（93a），每个侧框（71）包括分别与所述两个第一安装销孔（93a）对准的两个第二安装销孔。

7.根据权利要求5所述的起重机的超起装置，其中，所述安装节（90）包括分别用于加强所述安装节（90）的两端的第一加强杆（96）和第二加强杆（97）。

8.一种全地面起重机，其特征在于，该全地面起重机包括根据权利要求1-7中任意一项所述的起重机的超起装置。

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