CN102633196B - 一种改变平头塔机起重臂预应力的方法及装置 - Google Patents

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本发明涉及平头塔机技术领域，尤其涉及一种改变平头塔机起重臂预应力的方法及其所用的装置。本发明通过在平衡臂和起重臂上设置拉索结构，并根据力矩平衡原理，得出起重臂拉索拉力的计算公式，起重臂拉索拉力在垂直方向的分力对起重臂根部会产生与起重臂自重和载荷方向相反的弯矩，可使起重臂产生一个预应力。因此，通过调节拉索与平衡臂或起重臂的铰接点位置，可改变起重臂拉索的拉力大小，进而改变起重臂的预应力，提高起重臂的起重能力。

Description

一种改变平头塔机起重臂预应力的方法及装置
技术领域
本发明涉及平头塔机技术领域，尤其涉及一种改变平头塔机起重臂预应力的方法及其所用的装置。
背景技术
塔机是现代建筑业实现生产机械化、自动化，减轻体力劳动强度，提高生产效率的重要设备。没有塔帽的平头塔机以其安装高度低且装卸简单、起重臂钢结构受力简单寿命长等优点，被越来越多的应用于建筑行业。但平头塔机的起重臂、平衡臂质量比同级别的普通塔机重5%～15%，导致起重臂向下的弯矩较大，这大大削弱了平头塔机的起重能力。
发明内容
    为解决上述问题，本发明提供了一种改变平头塔机起重臂预应力的方法和装置，通过改变起重臂的预应力，提高平头塔机的起重能力。
本发明在平衡臂和起重臂上设置了拉索结构，通过改变拉索与平衡臂或起重臂的铰接位置，以改变起重臂拉索的拉力，从而达到改变起重臂预应力的目的。
本发明具体采用了如下技术方案：一种改变平头塔机起重臂预应力的方法，包括平衡臂、起重臂和塔身，平衡臂端部节和根部节在A点铰接，具体步骤如下：
首先，在平衡臂和起重臂上设置拉索结构，在平衡臂A点外侧铰接有平衡臂拉索，在起重臂C点铰接有起重臂拉索，塔身顶端B点铰接有撑杆，平衡臂拉索、起重臂拉索顶端与撑杆顶端铰接；
其次，根据力矩平衡原理对A、B两点取矩，设G为平衡重重量，F1为平衡臂拉索拉力，F2为起重臂拉索拉力，L1为A点对G的力臂，L2为A点对F1的力臂，L3为B点对F1的力臂，L4为B点对F2的力臂，则A点的力矩平衡公式为                                                
Figure 2012101351241100002DEST_PATH_IMAGE001
，B点的力矩平衡公式为
Figure 681664DEST_PATH_IMAGE002
，将两个公式整理得出起重臂拉索拉力F2的计算公式为
Figure 2012101351241100002DEST_PATH_IMAGE003
   （1）；
再次，分析点C，设起重臂拉索与水平方向的夹角为θ，则拉力F2可分解为垂直于起重臂方向的F2y与平行于起重臂方向的F2x，其中F2y的计算公式为
Figure 784487DEST_PATH_IMAGE004
 （2），公式（1）、（2）结合得出
Figure DEST_PATH_IMAGE005
  （3），F2y对于起重臂根部会产生与起重臂自重和载荷方向相反的弯矩，通过F2的作用可使起重臂产生一个预应力，由公式（3）得知预应力的大小取决于平衡重G、力臂L1、L2、L3、L4以及夹角θ；
最后，在结构尺寸L1及平衡重G一定的前提下，当起重臂拉索和起重臂铰接点的位置不变时，通过改变平衡臂拉索与平衡臂铰接点的位置，进而改变L2和L3的尺寸，最终改变起重臂的预应力大小；或者当平衡臂拉索和平衡臂铰接点的位置不变时，通过改变起重臂拉索和起重臂铰接点的位置，进而改变L4的尺寸和夹角θ的大小，最终改变起重臂的预应力大小。
本发明通过在平衡臂和起重臂上设置拉索，利用力矩平衡原理，可知起重臂拉索拉力取决于平衡重大小以及力臂的长短，在不改变平衡臂结构尺寸和平衡重的前提下，可通过改变平衡臂拉索和平衡臂铰接点位置或者改变起重臂拉索和起重臂铰接点位置来改变起重臂拉索拉力。在起重臂拉索拉力的作用下会对起重臂根部产生与起重臂自重和载荷方向相反的弯矩，给予起重臂一个预应力，该预应力能减少起重臂根部的弯矩，从而改变起重臂根部的受力，提高其起重能力。
本发明提供的改变平头塔机起重臂预应力的装置，包括平衡臂、起重臂和塔身，平衡臂包括平衡臂端部节和平衡臂根部节，平衡臂端部节和其根部节铰接，平衡臂端部节上铰接有平衡臂拉索，起重臂上铰接有起重臂拉索，塔身顶端铰接有撑杆，平衡臂拉索、起重臂拉索顶端与撑杆顶端铰接，平衡臂拉索和平衡臂的铰接点位置及起重臂拉索和起重臂的铰接点位置可调节。通过调节平衡臂拉索和平衡臂铰接点的位置或调节起重臂拉索和起重臂的铰接点位置，可达到改变起重臂预应力的目的。
本发明通过在平衡臂和起重臂上设置拉索结构，并根据力矩平衡原理，通过调节拉索与平衡臂或起重臂的铰接点位置，来改变起重臂拉索的拉力大小，进而改变起重臂的预应力，提高起重臂的起重能力。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述：
图1是本发明实施方式的结构示意图；
图2是实施例1的结构示意图；
图3是实施例2的结构示意图；
图中，1、平衡重，2、平衡臂端部节，3、平衡臂拉索，4、平衡臂根部节，5、撑杆，6、起重臂拉索，7、起重臂，8、塔身。
具体实施方式
     一种改变平头塔机起重臂预应力的装置，如图所示1，包括平衡臂、起重臂7和塔身8，平衡臂包括平衡臂端部节2和平衡臂根部节4，平衡臂端部节2和其根部节4在A点铰接，平衡臂根部节A点外侧铰接有平衡臂拉索3，起重臂7在C点铰接有起重臂拉索6，塔身8顶端B点铰接有撑杆5，平衡臂拉索3、起重臂拉索6顶端与撑杆5顶端铰接，平衡臂拉索3和平衡臂的铰接点D的位置及起重臂拉索6和起重臂7铰接点C的位置可调节，铰接点D与A点的距离为L0，铰接点C与塔身8的距离为L5。
实施例1
利用上述装置通过改变平衡臂拉索和平衡臂铰接点的位置来改变平头塔机起重臂预应力的方法如下：
首先，根据力矩平衡原理对A、B两点取矩，设G为平衡重1的重量，F1为平衡臂拉索3拉力，F2为起重臂拉索6拉力，L1为A点对G的力臂，L2为A点对F1的力臂，L3为B点对F1的力臂，L4为B点对F2的力臂，则A点的力矩平衡公式为
Figure 738668DEST_PATH_IMAGE001
 ，B点的力矩平衡公式为，将两个公式整理得出起重臂拉索拉力F2的计算公式为
Figure 322806DEST_PATH_IMAGE003
   （1）；
然后，再对C点进行分析，设起重臂拉索6与水平方向的夹角为θ，则拉力F2可分解为垂直于起重臂方向的F2y与平行于起重臂方向的F2x，其中F2y的计算公式为
Figure 211128DEST_PATH_IMAGE004
 （2），公式（1）、（2）结合得出
Figure 529851DEST_PATH_IMAGE005
  （3），F2y对于起重臂根部会产生与起重臂自重和载荷方向相反的弯矩，通过F2的作用可使起重臂产生一个预应力，由公式（3）得知预应力的大小取决于平衡重G、力臂L1、L2、L3、L4以及夹角θ，在结构尺寸L1及平衡重G一定的前提下，当起重臂拉索和起重臂铰接点C的位置不变时，通过改变平衡臂拉索与平衡臂铰接点D的位置，即改变L0的大小，进而改变L2和L3的尺寸，最终改变起重臂的预应力大小。如图2所示，向内调节铰接点D，L2变为L2ˊ，L3变为L3ˊ，由公式（3）可得F2的大小随之变化，也就是说改变平衡臂拉索铰接点的位置可以改变起重臂的预应力。
实施例2
利用上述装置通过改变起重臂拉索和起重臂铰接点的位置来改变平头塔机起重臂预应力的方法如下：
首先，根据力矩平衡原理对A、B两点取矩，设G为平衡重1重量，F1为平衡臂拉索3拉力，F2为起重臂拉索6拉力，L1为A点对G的力臂，L2为A点对F1的力臂，L3为B点对F1的力臂，L4为B点对F2的力臂，则A点的力矩平衡公式为
Figure 757702DEST_PATH_IMAGE001
 ，B点的力矩平衡公式为，将两个公式整理得出起重臂拉索拉力F2的计算公式为
Figure 515015DEST_PATH_IMAGE003
   （1）；
然后，再对C点进行分析，设起重臂拉索6与水平方向的夹角为θ，则拉力F2可分解为垂直于起重臂方向的F2y与平行于起重臂方向的F2x，其中F2y的计算公式为
Figure 873316DEST_PATH_IMAGE004
 （2），公式（1）、（2）结合得出
Figure 345885DEST_PATH_IMAGE005
  （3），F2y对于起重臂根部会产生与起重臂自重和载荷方向相反的弯矩，通过F2的作用可使起重臂产生一个预应力，由公式（3）得知预应力的大小取决于平衡重G、力臂L1、L2、L3、L4以及夹角θ，在结构尺寸L1及平衡重G一定的前提下，当平衡臂拉索和平衡臂铰接点D的位置不变时，通过改变起重臂拉索与起重臂铰接点C的位置，即改变L5的大小，进而改变L4尺寸和夹角θ的大小，最终改变起重臂的预应力大小。如图3所示，向内调节铰接点C，L4变为L4ˊ，θ变为θˊ，由公式（3）可得F2的大小随之变化，也就是说改变起重臂拉索铰接点的位置可以改变起重臂的预应力。
实际应用中需要改变起重臂的工作幅度时，要求起重臂预应力控制在合理的范围内，在设计时，通过计算起重臂自重和工作载荷对起重臂根部产生的力矩，再根据各个工况和各种臂长组合等的载荷情况，计算出起重臂需要施加的预应力，从而在平衡臂或起重臂相应位置设置铰接点。在本发明中，由于塔机钢结构各个部件以及重心没有变化，因此不破坏整机的平衡。 

Claims (1)

1.一种改变平头塔机起重臂预应力的方法，包括平衡臂、起重臂（7）和塔身（8），平衡臂端部节（2）和根部节（4）在A点铰接，其特征在于：
首先，在平衡臂和起重臂上设置拉索结构，在平衡臂A点外侧铰接有平衡臂拉索（3），在起重臂C点铰接有起重臂拉索（6），塔身（8）顶端B点铰接有撑杆（5），平衡臂拉索（3）、起重臂拉索（6）顶端与撑杆（5）顶端铰接；
其次，根据力矩平衡原理对A、B两点取矩，设G为平衡重重量，F1为平衡臂拉索拉力，F2为起重臂拉索拉力，L1为A点对G的力臂，L2为A点对F1的力臂，L3为B点对F1的力臂，L4为B点对F2的力臂，则A点的力矩平衡公式为G×L1＝F1×L2，B点的力矩平衡公式为F1×L3＝F2×L4，将两个公式整理得出起重臂拉索拉力F2的计算公式为
Figure FDA0000365183980000011
再次，分析点C，设起重臂拉索与水平方向的夹角为θ，则拉力F2可分解为垂直于起重臂方向的F2y与平行于起重臂方向的F2x，其中F2y的计算公式为F2y＝F2×sin(θ)（2），公式（1）、（2）结合得出
Figure FDA0000365183980000012
F2y对于起重臂根部会产生与起重臂自重和载荷方向相反的弯矩，通过F2的作用可使起重臂产生一个预应力，由公式（3）得知预应力的大小取决于平衡重重量G、力臂L1、L2、L3、L4以及夹角θ；
最后，在结构尺寸力臂L1及平衡重重量G一定的前提下，当起重臂拉索和起重臂铰接点的位置不变时，通过改变平衡臂拉索与平衡臂铰接点的位置，进而改变L2和L3的尺寸，最终改变起重臂的预应力大小；或者当平衡臂拉索和平衡臂铰接点的位置不变时，通过改变起重臂拉索和起重臂铰接点的位置，进而改变L4的尺寸和夹角θ的大小，最终改变起重臂的预应力大小。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104098029B (zh) * 2014-07-04 2016-08-17 哈尔滨东建机械制造有限公司 塔式起重机扭矩测试装置
CN104750908B (zh) * 2015-01-22 2021-03-05 山东建筑大学 一种获取塔机起重臂预应力的方法及装置
CN105174074B (zh) * 2015-09-14 2016-11-30 沈阳建筑大学 与受力状态相适应的塔机平衡臂结构
CN106946170A (zh) * 2017-03-27 2017-07-14 山东以琳智能科技有限公司 一种平头塔机的起重臂自适应系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US911632A (en) * 1908-04-27 1909-02-09 Walter Van Wie Adjustable counterbalance pivot-crane.
DE3345327A1 (de) * 1983-12-15 1985-06-27 Elba-Werk Maschinen-Gesellschaft Mbh & Co, 7505 Ettlingen Turmdrehkran mit ausleger und gegenausleger
CN200946074Y (zh) * 2006-09-14 2007-09-12 魏高林 一种动平衡塔式起重机
CN200988743Y (zh) * 2006-11-24 2007-12-12 秦海港 一种塔吊安全装置
CN201762039U (zh) * 2010-09-02 2011-03-16 山东富友有限公司 一种新型平头塔机

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201325832Y (zh) * 2008-12-26 2009-10-14 陈晓娇 自平衡式吊塔
CN101941653A (zh) * 2010-09-02 2011-01-12 山东富友有限公司 一种提高平头塔机起重能力的方法及新型平头塔机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US911632A (en) * 1908-04-27 1909-02-09 Walter Van Wie Adjustable counterbalance pivot-crane.
DE3345327A1 (de) * 1983-12-15 1985-06-27 Elba-Werk Maschinen-Gesellschaft Mbh & Co, 7505 Ettlingen Turmdrehkran mit ausleger und gegenausleger
CN200946074Y (zh) * 2006-09-14 2007-09-12 魏高林 一种动平衡塔式起重机
CN200988743Y (zh) * 2006-11-24 2007-12-12 秦海港 一种塔吊安全装置
CN201762039U (zh) * 2010-09-02 2011-03-16 山东富友有限公司 一种新型平头塔机

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Denomination of invention: Method and device for changing prestress of lifting arm of flat-head tower crane

Effective date of registration: 20150609

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Pledgee: Qilu bank, Limited by Share Ltd, Ji'nan science and Technology Branch

Pledgor: Shandong Foryou Co.,Ltd.

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