CN102689847B - 伸缩臂起重机及其超起装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于伸缩臂架的超起装置，包括：至少一个旋转支架，所述旋转支架以其固定端与所述伸缩臂架的基本臂枢接；第一拉紧件，设置于所述旋转支架的活动端与所述伸缩臂架的末节臂的外端部之间；第二拉紧件，设置于所述旋转支架的活动端与所述基本臂的根部之间；第三拉紧件，以其一端与靠近所述末节臂的任一节臂连接，其另一端连接在所述第一拉紧件上。第一拉紧件和第二拉紧件分别向末节臂和基本臂提供第一拉力和第二拉力，第三拉紧件向中间段节臂提供第三拉力，减小了第一拉力的大小，也减小了第一拉力和第三拉力对伸缩臂架产生的压力，从而有效抑制伸缩臂架中间段节臂的变形。

Description

伸缩臂起重机及其超起装置

技术领域

本发明涉及起重机械技术领域，特别是涉及一种用于伸缩臂架的超起装置。此外，本发明还涉及一种包括上述超起装置的伸缩臂起重机。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，市场对于伸缩臂起重机特别是大臂长的伸缩臂起重机的需求日益增大。

近年来，施工现场对于伸缩臂起重机的总臂长、起升高度以及起升重量的要求越来越高，因此常用的伸缩臂起重机（例如轮式伸缩臂起重机）正朝着总臂长不断加长的方向发展；大臂长是伸缩臂起重机的一个重要设计目标。

现有的大型伸缩臂起重机的主臂总长较长（通常都大于50米），同时，为了使伸缩臂起重机具有更大的总臂长和更高的起升高度，副臂的臂长也越来越长（通常可以达到20米～70米），主臂和副臂的自重也越来越大；在大型起重机上，起重臂的重量往往占整机重量的23％以上。随之而来的问题是，主臂和副臂臂长、臂重的增加，将使吊载重物时主臂的受力情况越来越恶劣，主臂在变幅平面以及回转平面内的挠度（即主臂的垂向挠度和横向挠度）越来越大。为了避免主臂挠度过大，必须对总载荷进行控制；这样，起重机的总臂长、起升高度以及最大起升重量均受到严重制约。

虽然现有技术的超起装置大幅提高了起重机的性能，但在吊装大吨位物件或者实现大距离的起升时，仅仅依靠现有的超起装置对起重机进行控制就显得捉襟见肘。

请参考图1至图4，图1为组装有现有超起装置的伸缩臂架一种设置方式的结构示意图；图2为图1所示伸缩臂一种变形方式的结构示意图；图3为图1所示伸缩臂S型变形的结构示意图；图4为图1所示伸缩臂另一种变形方式的结构示意图。

现有的超起装置，一般采用图1所示的结构，超起拉绳直接连接在伸缩臂的末节臂的头端。超起装置对伸缩臂的提升作用在中长臂的伸缩臂中有比较明显的优势。随着产品技术的不断发展，伸缩臂的臂长越来越长，传统的用于伸缩臂架的超起装置也逐渐显现出其不足：

在超起装置的拉绳拉伸力不是很大的情况下，伸缩臂往往呈现出弧形的弯曲，如图2中所示。由于伸缩臂的臂长过长，超起装置的拉伸根本无法弥补伸缩臂的变形量，超起装置对起升重物的提升也就存在很大的局限。伸缩臂的臂长越长，上述变形就会越明显，伸缩臂的挠度就越大。由于上述变形会随着臂长的加长而增大，伸缩臂的末节臂的起升高度和重量就会受到限制，导致大臂长的伸缩臂使用效能受阻。而且，现有超起装置的结构容易导致伸缩臂的各节臂附加受力不均衡，系统的稳定性差。

在超起力比较大的情况下，伸缩臂的末节臂在超起装置的拉绳作用下，末节臂会高高吊起。但如果伸缩臂的臂长很长，在吊取大吨位的重物时，伸缩臂的中间节臂就会产生一定程度的变形，伸缩臂整体呈现S型的变形，如图3所示。这种S型的变形很容易造成伸缩臂的损坏甚至是折断，大大增加了起重机事故发生的概率，安全性很差。

所述伸缩臂架的挠度是指伸缩臂架因为自重或者吊重偏离臂架理论轴线的距离。由于臂架的挠度过大会导致吊取精度降低，甚至是伸缩臂架的损坏，因此，应尽可能的减小伸缩臂架的挠度。

为减小伸缩臂架的挠度，一般可以在伸缩臂架的两侧均增加超起装置。

上述方法虽然可以在一定程度上起到抗旁弯和提升侧载的作用，但也仅是通过控制末节臂实现的，伸缩臂的中部弯曲仍然无法有效控制。

简言之，现有的超起装置通过末节臂的控制在一定程度上提升了伸缩臂的抗变形能力，但不能从根本上解决问题，无法满足长伸缩臂系统对超起的需求，更无法有效的控制中间伸缩臂的变形，而伸缩臂中部的变形仍然在很大程度上影响了起重机伸缩臂的性能。也就是说，现有的超起装置无法充分提高整个伸缩臂系统的承载能力，传统超起的形式限制了起重机性能的充分发挥。

按照目前的主流观点，一般可以通过更大级别的起重机实现上述大吨位和大距离的起升，但更大级别的起重机制造成本较高，使用的成本也较高，而且随着吨位的增大，起重机的组装也越来越麻烦，进而限制了组装作业的效率，组装作业效率的降低也进一步降低了整个作业的效率。

因此，按照现有的主流思路，伸缩臂起重机的总臂长、起升高度以及起升重量均难有较大突破；要想提高主臂的起重性能必须另辟蹊径。如何在使用超起装置对伸缩臂进行提升的同时减小伸缩臂的中部变形，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于伸缩臂架的超起装置，该超起装置可以有效减少伸缩臂的中部变形。本发明的另一目的是提供一种包括上述超起装置的伸缩臂起重机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于伸缩臂架的超起装置，包括：

至少一个旋转支架，所述旋转支架以其固定端与所述伸缩臂架的基本臂枢接；

第一拉紧件，设置于所述旋转支架的活动端与所述伸缩臂架的末节臂的外端部之间；

第二拉紧件，设置于所述旋转支架的活动端与所述基本臂的根部之间；

第三拉紧件，以其一端与所述伸缩臂架的中间段任一节臂连接，其另一端连接在所述第一拉紧件上。

优选地，所述第三拉紧件通过活动连接件与所述第一拉紧件连接，以便所述第三拉紧件能够沿所述第一拉紧件的长度方向移动。

优选地，所述活动连接件包括滚轮和与所述第三拉紧件连接的固定支架，所述滚轮枢装在所述固定支架上，所述第一拉紧件穿过所述滚轮与固定支架之间的间隙。

优选地，所述活动连接件为与所述第三拉紧件连接的滑环，所述第一拉紧件穿过所述滑环的环套。

优选地，所述第三拉紧件为拉绳或拉板。

优选地，所述拉绳或拉板的长度是可调节的。

优选地，所述第三拉紧件与所述伸缩臂架的中间节臂相连。

本发明还提供一种伸缩臂起重机，包括伸缩臂架和与其相连的超起装置，所述超起装置为上述任一项所述的超起装置。

本发明的超起装置，通过第一拉紧件和第二拉紧件分别向伸缩臂架的末节臂和基本臂提供第一拉力和第二拉力，第三拉紧件向伸缩臂架的中间段任一节臂提供第三拉力，所述第三拉力与伸缩臂架的夹角较大，因此，所述第三拉力沿伸缩臂架长度方向的分压力较小，沿垂直于伸缩臂架方向的分力较大，第三拉力抵消了很大一部分剪切力，在吊取的重物不变的情况下，需要第一拉力抵消的剪切力比较小，第一拉力也就相应的减小了，第一拉力在沿伸缩臂架长度方向的分压力随之减小，这样，第一拉力和第三拉力在沿伸缩臂架长度方向的压力总和减小了。也就是说，伸缩臂架中间段承受的轴向压力减小了，整个伸缩臂架变形的可能性也就相应的减小了，伸缩臂架的挠性变形得到控制。

在一种优选的实施方式中，第三拉紧件通过活动连接件连接在第一拉紧件上，当需要改变第三拉紧件的连接位置时，只需改变第三拉紧件与伸缩臂架的连接位置，无需调整第三拉紧件与第一拉紧件的连接，操作更加简捷方便，能够适应不同长度伸缩臂架的使用需求，对伸缩臂架的变形进行有针对性的控制，有效防止伸缩臂架的变形。

在另一种优选的实施方式中，所述活动连接件通过滚轮与第一拉紧件连接，滚轮可以自由地在第一拉紧件上滚动。由于滚轮以滚动的方式在第一拉紧件上运动，而滚轮的表面又比较光滑，再加上滚轮与第一拉紧件的接触面积比较小，滚轮对第一拉紧件的损伤就相对较小，第一拉紧件的使用寿命得到延长。

在第三种优选的实施方式中，所述第三拉紧件为长度可调的拉绳或拉板，长度的调整可以是通过拉绳或拉板自身的结构实现的，当需要增加或减小第三拉紧件的长度时，再根据情况进行适当调整。这种长度可调的设置，使得一个超起装置可以适应多种臂长的伸缩臂架，不会因为第三拉紧件的长度问题更换超起装置，扩大了超起装置的使用范围，使用和携带也比较方便。

附图说明

图1为组装有现有超起装置的伸缩臂架一种设置方式的结构示意图；

图2为图1所示伸缩臂一种变形方式的结构示意图；

图3为图1所示伸缩臂S型变形的结构示意图；

图4为图1所示伸缩臂另一种变形方式的结构示意图；

图5为本发明所提供超起装置一种具体实施方式的使用状态示意图；

图6为图5中圆圈部位的局部放大图；

图7为图6的组装分解示意图。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种用于伸缩臂架的超起装置，该超起装置可以有效减少伸缩臂的中部变形。本发明的另一目的是提供一种包括上述超起装置的伸缩臂起重机。

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5，图5为本发明所提供超起装置一种具体实施方式的使用状态示意图。

本发明的超起装置，可以用在具有伸缩臂架的任何设备上，如起重机等具体伸缩型臂架的设备。

在一种具体实施方式中，本发明的超起装置一般设置在伸缩臂起重机上，该超起装置大体上设置于伸缩臂起重机的基本臂62上。

本文所述基本臂，系指与伸缩臂起重机上车部分相枢接的第一节臂，所述基本臂之中套装至少一节伸缩臂，所述伸缩臂可以相对于基本臂伸出或者缩回。另外，本文所述伸缩臂架，系指由上述基本臂与伸缩臂组成的整体。

如图5中所示，伸缩臂起重机设有伸缩臂架6，伸缩臂架6包括基本臂62和与其嵌套连接的伸缩臂，伸缩臂由一节节相互嵌套的节臂组成。伸缩臂架6的最后一节伸缩臂为末节臂61。

本发明所提供的超起装置包括至少一个旋转支架74，旋转支架74为具有足够刚度和强度的柱体，且其固定端通过转轴与基本臂62枢接；该转轴大体水平设置，且其中轴线位于基本臂62的横截面内，以便绕该转轴转动时旋转支架74与基本臂62所确定的平面（即变幅平面）大体为竖直面。

旋转支架74与基本臂62之间一般设有变幅油缸8，变幅油缸8的两端分别与旋转支架74以及基本臂62相枢接，以推动旋转支架74相对于基本臂62在变幅平面内转动。

旋转支架74具有与其固定端相对应的活动端，该活动端与所述伸缩臂起重机末节臂61的外端部之间设置第一拉紧件71；第一拉紧件71用于在旋转支架74的活动端与末节臂61的外端部之间形成第一拉力，显然，所述第一拉力与第一拉紧件71的延伸方向相同。

旋转支架74的活动端与基本臂62的根部之间设有第二拉紧件72，第二拉紧件72的两端分别连接于上述旋转支架74的活动端与基本臂62的根部。第二拉紧件72具有适当的长度，以便旋转支架74在变幅油缸8的作用下起升后第二拉紧件72能够张紧，从而在旋转支架74的活动端与基本臂62的根部之间形成第二拉力。所述第二拉力与第二拉紧件72的延伸方向相同。

本发明的超起装置还设有第三拉紧件73，第三拉紧件73以其一端连接在伸缩臂架6的中间段任一节臂上，其另一端与第一拉紧件71相连。第三拉紧件73具有适当的长度，以便能够张紧在第一拉紧件71和伸缩臂架6之间，从而在第一拉紧件71和伸缩臂架6中间段的任一节臂之间形成第三拉力。所述第三拉力与第三拉紧件73的延伸方向相同。

所述伸缩臂架6的中间段任一节臂是指在基本臂62和末节臂61之间的任一节臂，通过第三拉紧件73向中间段任一节臂提供拉力，可以有效抑制中间段节臂的变形。

由于第三拉紧件73连接在伸缩臂架的中间段节臂上，第三拉紧件73与伸缩臂架6的夹角要大于第一拉紧件71与伸缩臂架6的夹角，第三拉紧件73在垂直于伸缩臂架方向的分力比较大，抵消了很大一部分伸缩臂架6受到的剪切力，第一拉紧件71只需要辅助提供一小部分的力就可以实现伸缩臂架6的平衡，超起装置的超起力得到减小；更重要的是，第一拉力在伸缩臂架6长度方向的分压力会随着第一拉力的减小而减小，第三拉力在伸缩臂架6长度方向的分压力会随着其与伸缩臂架的夹角的增大而减小，甚至会改变其分压力的方向，给予伸缩臂架一个分拉力，也就是说，伸缩臂架6受到沿其长度方向的压力会减小，伸缩臂架6产生挠性变形的可能性也就相应的减小了，伸缩臂架的变形得到有效的控制。

可以对上文所述超起装置进行进一步的改进。第三拉紧件73的另一端可以通过活动连接件3连接在第一拉紧件71上，以便第三拉紧件73能够沿第一拉紧件71的长度方向移动，从而改变第三拉紧件73与第一拉紧件71的连接位置。

具体地说，活动连接件3可以沿第一拉紧件71的长度方向自由移动，当需要改变第三拉紧件73与伸缩臂架6的连接位置时，第三拉紧件73的一端从伸缩臂架6的一个节臂移动到另一个节臂，在这个过程中，活动连接件3带动第三拉紧件73的另一端沿第一拉紧件71的长度方向移动，直至第三拉紧件73张紧固定。由于伸缩臂架6的长度不尽相同，第三拉紧件73的位置可能随时需要变换，活动连接件3的设置可以方便快捷的实现第三拉紧件73的位置变换，从而有针对性的控制伸缩臂架6的变形，能够适应不同长度伸缩臂架的需求，有效防止伸缩臂架中段的挠性变形。

在另一种具体实施方式中，所述第三拉紧件73为拉绳。所述拉绳的长度可以是调节的。可以根据不同的主伸缩臂长度设置不同的拉绳长度，也可以根据大臂长和关键工况点的具体情况进行适当调整。

所述拉绳可以设置为长度可调的结构。例如，拉绳可以根据需要以一定长度设置为一节，分为不同长度的一节一节的绳，每一节的末端设置一个挂钩，该挂钩可以与活动连接件3相配合，需要某一长度的拉绳就将相应长度的拉绳的挂钩连接在活动连接件3上，借助活动连接件3与第一拉紧件71相连，进而实现第三拉紧件的功能。

当然，我们还可以在第三拉紧件73上设置卷绕装置（图中未示出），将拉绳设置为较长的长度，使用时，只需将多余的拉绳卷绕在卷绕装置上，然后将拉绳的长度固定好，再将需要的拉绳连接到活动连接件3上，同样可以实现拉绳长度的变换。

也就是说，本申请的第三拉紧件73的长度可以根据伸缩臂架6的长度进行相应的调整，以适应不同臂长的伸缩臂架的使用需求；同时，拉绳长度的调整还可以弥补制造的误差，根据伸缩臂的旁弯情况作相应的调整，以便伸缩臂达到最佳的使用状态。

需要说明的是，上述两种调节拉绳长度的方案仅是本发明的优选实施方式，不能理解为对本发明的具体限制。调节拉绳长度的方式多样，此处不再一一列举，凡是能够满足拉绳长度调节功能的实施方式，均属于本发明的保护范围。

在第三种实施方式中，所述第三拉紧件73可以为拉板。所述拉板可以由高强度板材一次下料而成。所述拉板的长度也以是固定的，也可以是能够调节的。例如拉板设置为伸缩式结构，由多节拉板相互嵌套而成，需要改变拉板长度时就相应的将拉板拉伸或收缩，然后将拉板长度固定，最后连接在活动连接件3上；或者拉板本身具有自锁功能，将拉板拉伸到一定长度时，拉板能够自动锁定在该长度。

通常情况下，所述第三拉紧件73以其一端设置在伸缩臂架6的中间段任一节臂上。但由于第三拉紧件73与伸缩臂架6的夹角越大越有利于实现发明目的，减小伸缩臂架的中间节臂变形，而第三拉紧件73与伸缩臂架的夹角会随着其设置位置的不同改变，因此，第三拉紧件73一端的连接位置以靠近末节臂61为宜。也就是说，可以适当地将第三拉紧件73的位置向末节臂61的方向移动，在图5中为伸缩臂架6的中间偏上的位置。这样可以更有利于实现对伸缩臂架6中间变形的控制作用，尤其能够较为有效的防止图2-4中所示的弧形或S型变形，针对性比较强。

第三拉紧件73还可以连接在伸缩臂架6的中间节臂上。所述中间节臂是指位于基本臂62和末节臂61正中间位置的一节节臂。

请参考图6和图7，图6为图5中圆圈部位的局部放大图；图7为图6的组装分解示意图。

在第四种具体实施方式中，活动连接件3与第一拉紧件71之间的活动连接是通过滚动方式实现的。活动连接件3包括滚轮5和固定支架9，固定支架9与所述第三拉紧件73相连接，所述滚轮5枢装在所述固定支架9上，滚轮5与固定支架9之间存在间隙，该间隙能够让第一拉紧件71穿过，第一拉紧件71的一端绕过滚轮5的内侧，然后连接在末节臂61上，第一拉紧件71就相应的处于滚轮5与固定支架9之间的间隙内，第一拉紧件71构成滚轮5的滚动轨道。滚轮5的滚动带动实现第三拉紧件73的位置改变。

为实现滚轮5的自由滚动，滚轮5与固定支架9之间可以采用定位销4进行定位连接。定位销4构成滚轮5滚动的中心轴，滚轮5的中心可以采用中空设置，定位销4穿过滚轮5的中轴将其固定。滚轮5呈截面为工字型的轮状设置，滚轮5的工字型的竖部适配的安装在第一拉紧件71的上方，滚轮5的竖部能够沿第一拉紧件71的长度方向滚动。

众所周知，滚动连接可以有效的减少滚轮5与第一拉紧件71的接触面积，加上滚轮5的表面比较光滑，滚轮5与第一拉紧件71之间的摩擦力也就相应的减小，滚动过程中对第一拉紧件71的损伤也就比较小，避免了滑动摩擦产生的较大损伤，在一定程度上起到延长第一拉紧件使用寿命的作用。

所述第一拉紧件可以是钢丝拉绳，但是显然不能仅局限于钢丝拉绳，由其它具有适宜强度、柔韧度的材料（比如高强高模聚乙烯纤维）制得的拉绳也是可以的。

此外，所述活动连接件3还可以为滑环（图中未示出），所述第一拉紧件71穿过滑环的环套，所述滑环的一端与第三拉紧件73相连。也就是说，活动连接件3与第一拉紧件71之间还可以采用滑动连接的方式，通过滑环的滑动实现第三拉紧件73的位置改变。滑动连接的方式比较方便灵活，可以利用简单的滑环实现，结构简单，但相对于滚动连接而言，可能会造成第一拉紧件71的损伤。

本发明还提供一种伸缩臂起重机，包括伸缩臂架6和与其相连接的超起装置，所述超起装置为上述任一项所述的超起装置。该伸缩臂起重机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的伸缩臂起重机及其超起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 (8)

1.一种用于伸缩臂架的超起装置，其特征在于，包括：

至少一个旋转支架，所述旋转支架以其固定端与所述伸缩臂架的基本臂枢接；

第一拉紧件，设置于所述旋转支架的活动端与所述伸缩臂架的末节臂的外端部之间；

第二拉紧件，设置于所述旋转支架的活动端与所述基本臂的根部之间；

第三拉紧件，以其一端与所述伸缩臂架的中间段任一节臂连接，其另一端连接在所述第一拉紧件上；

所述第三拉紧件张紧在所述第一拉紧件和所述伸缩臂架之间，第一拉紧件通过所述第三拉紧件向所述伸缩臂架中间段的任一节臂提供拉力。

2.如权利要求1所述的超起装置，其特征在于，所述第三拉紧件通过活动连接件与所述第一拉紧件连接，以便所述第三拉紧件能够沿所述第一拉紧件的长度方向移动。

3.如权利要求2所述的超起装置，其特征在于，所述活动连接件包括滚轮和与所述第三拉紧件连接的固定支架，所述滚轮枢装在所述固定支架上，所述第一拉紧件穿过所述滚轮与固定支架之间的间隙。

4.如权利要求2所述的超起装置，其特征在于，所述活动连接件为与所述第三拉紧件连接的滑环，所述第一拉紧件穿过所述滑环的环套。

5.如权利要求1至4任一项所述的超起装置，其特征在于，所述第三拉紧件为拉绳或拉板。

6.如权利要求5所述的超起装置，其特征在于，所述拉绳或拉板的长度是可调节的。

7.如权利要求1至4任一项所述的超起装置，其特征在于，所述第三拉紧件与所述伸缩臂架的中间节臂相连。

8.一种伸缩臂起重机，包括伸缩臂架和与其相连的超起装置，其特征在于，所述超起装置为上述1至7任一项所述的超起装置。