CN103395702A - 起升机构及具有其的起重机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种起升机构及具有其的起重机。其中起升机构包括：第一滑轮组（10）；第二滑轮组（20），与第一滑轮组（10）相对布置，第二滑轮组（20）与第一滑轮组（10）之间的距离可调节地设置；以及调节机构，分别与第一滑轮组（10）和第二滑轮组（20）相连接，以调节第一滑轮组（10）和第二滑轮组（20）之间的距离；起吊绳（50）绕设在第一滑轮组（10）和第二滑轮组（20）上。本发明的技术方案可以灵活调节起吊绳的存储量，同时避免出现起吊绳相互挤压和排绳不整齐的现象。

Description

起升机构及具有其的起重机

技术领域

本发明涉及工程机械，具体而言，涉及一种起升机构及具有其的起重机。

背景技术

作为搬运重要设备的工程机械，塔式起重机被广泛应用于建筑工地、料场以及码头等场合，尤其在重物搬运距离较高的场合，塔式起重机是不可或缺的设备。塔式起重机依靠起升机构完成物料的垂直搬运，目前国内外塔式起重机普遍采用独立的起升机构安装在平衡臂或起重臂上，起升机构的具体形式和布置方式虽有区别，但是传动原理基本相同，主要由电机或液压马达通过减速机减速后驱动卷筒旋转，实现起吊绳的收放，进而带动重物升降，在减速机的高/低速轴上安装有常闭式鼓/盘式制动器，用于实现重物的悬停。

如图1和图2所示，为现有的一种塔式起重机的局部示意图，该塔式起重机的起升机构60’设置在平衡臂70’上，起升机构60’包括底架61’、卷筒62’、制动器63’、电机64’以及减速机65’，其中底架61’固定在平衡臂70’上，电机64’和减速机65’分别固定在底架61’上，电机64’和减速机65’之间设置有制动器63’，减速机65’的低速轴与卷筒62’连接，带动卷筒62’转动。

这种起升机构中，重物的提升高度取决于卷筒62’的最大容绳量，而卷筒62’的最大容绳量又取决于卷筒62’的直径、长度以及起吊绳在卷筒62’上的缠绕层数。塔式起重机的最大起升高度一般为200米甚至更高，考虑倍率的因素，一般起升机构60’的最大起吊绳容量要求达到300至1000米，甚至更大，为了增加起吊绳容量，普遍采用加大卷筒62’的直径、增加卷筒62’的长度或增加起吊绳在卷筒62’上的缠绕层数等措施。

重物的升降速度是通过改变电机64’的电量（包括电流、电压以及频率）、运行极对数，或改变减速机速比来改变卷筒62’的转速，进而实现不同的起吊绳的线速度，最终改变重物的升降速度。

图示的起升机构60’存在的缺陷包括：

1、起吊绳在卷筒62’上多层缠绕，外层的起吊绳挤压内层的起吊绳，层数越多挤压现象越严重，容易导致起吊绳提前报废；

2、影响排绳的因素较大，起吊绳难以在卷筒62’上实现整齐排绳，排绳不整齐容易导致起吊绳跳绳，影响塔式起重机的性能，也会导致起吊绳提前报废；

3、受排绳因素影响，卷筒62’上起吊绳的最大缠绕层数受限，影响卷筒62’的最大容绳量；

4、受布置空间限制，卷筒62’的最大尺寸受限，影响卷筒62’的最大容绳量。

发明内容

本发明旨在提供一种起升机构及具有其的起重机，可以灵活调节起吊绳的存储量，同时避免出现起吊绳相互挤压和排绳不整齐的现象。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种起升机构，包括：第一滑轮组；第二滑轮组，与第一滑轮组相对布置，第二滑轮组与第一滑轮组之间的距离可调节地设置；以及调节机构，分别与第一滑轮组和第二滑轮组相连接，以调节第一滑轮组和第二滑轮组之间的距离；起吊绳绕设在第一滑轮组和第二滑轮组上。

进一步地，第一滑轮组包括多个第一滑轮；第二滑轮组包括多个第二滑轮，多个第二滑轮与多个第一滑轮一一对应地设置。

进一步地，第一滑轮组为动滑轮组，第二滑轮组为静滑轮组，调节机构驱动第一滑轮组。

进一步地，第一滑轮组和第二滑轮组为动滑轮组，调节机构分别驱动第一滑轮组和第二滑轮组。

进一步地，调节机构为两个油缸，两个油缸的活塞杆相对固定，两个油缸的缸筒分别与第一滑轮组和第二滑轮组一一对应驱动连接。

进一步地，调节机构为两个油缸，两个油缸的缸筒相对固定，两个油缸的活塞杆分别与第一滑轮组和第二滑轮组一一对应驱动连接。

进一步地，起升机构还包括导向结构，导向结构具有沿两个油缸的活塞杆的伸缩方向延伸的滑道，第一滑轮组和/或第二滑轮组沿滑道可运动地设置。

进一步地，调节机构为丝杆副，丝杆副的丝杆与第一滑轮组连接，丝杆副的螺母套设在丝杆上并与第二滑轮组连接。

进一步地，丝杆副上设置有用于使螺母与丝杆相对固定的制动器。

根据本发明的另一方面，提供了一种起重机，包括起升机构，起升机构为前述的起升机构。

应用本发明的技术方案，将起升机构的具体结构改变为两个相对布置的滑轮组，两个滑轮组分别与调节机构相连接，使两个滑轮组之间的距离可以根据需要进行调整，起吊绳可以沿规定路径绕设在两个滑轮组上，通过调节两个滑轮组之间的距离或改变滑轮组的数量，可以很容易地改变起吊绳的存储量，同时，由于起吊绳在每个滑轮上都是单根缠绕，所以避免了起吊绳的相互挤压以及排绳不整齐的现象发生，此外，起升机构中用滑轮组替代了原有的卷筒、电机、减速机等部件，占用空间较小，布置方式相对更加灵活。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据现有技术的塔式起重机的局部示意图；

图2示出了根据现有技术的起升机构的示意图；

图3示出了根据本发明的实施例的一种起升机构的示意图；

图4示出了根据图3的A处放大图；以及

图5示出了根据本发明的实施例的另一种起升机构的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图3和图4所示，根据本发明的实施例，提供了一种起升机构，包括第一滑轮组10、第二滑轮组20以及调节机构，其中第一滑轮组10和第二滑轮组20相对布置，且第一滑轮组10与第二滑轮组20之间的距离L可根据需要进行调整，调节机构分别与第一滑轮组10和第二滑轮组20相连接，用于调节第一滑轮组10和第二滑轮组20之间的距离，起吊绳50绕设在第一滑轮组10和第二滑轮组20上，根据第一滑轮组10和第二滑轮组20之间的距离L的改变来调整起吊绳50的存储量以及调整起吊绳50的收放。

本发明的起升机构，可以替代现有的主要由电机、减速机、卷筒等组成的起升机构，只需要操作调节机构就可以很容易改变起吊绳在两个滑轮组之间的存储量，简单方便；且利用多倍率滑轮组存储起吊绳50，采用第一滑轮组10和第二滑轮组20进行绕绳，起吊绳50在第一滑轮组10和第二滑轮组20的每个滑轮上都是单根缠绕，避免了起吊绳50的绳体之间的相互挤压和摩擦，因不存在相互挤压，起吊绳50截面变形对排绳没有影响，对起吊绳50截面抗变形能力要求更低；由于仅第一滑轮组10和第二滑轮组20之间的距离发生变化，起吊绳50始终落在滑轮槽内，也不会出现排绳不整齐的情况；同时，省去了电机、减速机以及卷筒还可以使起升机构的占用空间有所减少，布置方式更加灵活；此外，控制第一滑轮组10和第二滑轮组20之间距离的变化率，可以达到控制重物升降速度的目的，操作简单。

结合参见图3，优选地，第一滑轮组10包括多个第一滑轮11，第二滑轮组20包括多个第二滑轮21，且多个第一滑轮11和多个第二滑轮21一一对应布置，起吊绳50先绕设在相对应的第一滑轮11和第二滑轮21上，然后再绕经相邻的第一滑轮11和第二滑轮21，以此类推，使起吊绳50在第一滑轮组10和第二滑轮组20之间呈交叉排布的方式，可以将起吊绳50绕设在整个第一滑轮组10和第二滑轮组20上，实现存储起吊绳50的功能。改变第一滑轮11和第二滑轮21的数量，或改变第一滑轮组10与第二滑轮组20之间的距离L，或改变第一滑轮组10和第二滑轮组20的数量都可以改变起吊绳50的存储量。

当然，起吊绳50的绕绳方式不限于图3中所示的交叉方式，也可以根据实际需要按其他规定的路径排布起吊绳50，只要使起吊绳50分别绕设在第一滑轮组10和第二滑轮组20上，且第一滑轮组10和第二滑轮组20之间的起吊绳50的长度可以根据第一滑轮组10和第二滑轮组20之间的距离调整而改变即可。

此外，第一滑轮11和第二滑轮21也不限于一一对应布置，也可以使第一滑轮11和第二滑轮21相互错开设置，起吊绳50沿Z字形绕设在第一滑轮11与相邻的第二滑轮21上，也可以实现存储起吊绳50的功能，但是，这种设置方式，相较于一一对应的设置方式，在第一滑轮11和第二滑轮21数量相同的情况下，起吊绳50的存储量较少。

为了方便第一滑轮11和第二滑轮21的安装，第一滑轮组10还包括第一滑轮座12，第二滑轮组20还包括第二滑轮座22，多个第一滑轮11分别枢接于第一滑轮座12上，多个第二滑轮21分别枢接于第二滑轮座22上，第一滑轮座12和第二滑轮座22分别设置于固定安装基础上，调节机构连接在第一滑轮座12和第二滑轮座22上，对第一滑轮座12和/或第二滑轮座22进行驱动，就可以实现对第一滑轮组10和第二滑轮组20之间距离L的调整。

优选地，调节机构为油缸30，根据图3所示的实施例，油缸30的缸筒32固定在固定安装基础上，油缸30的活塞杆31与第一滑轮座12驱动连接，使第一滑轮组10作为动滑轮组，可以随活塞杆31一起往复运动，第二滑轮座22与缸筒32连接，并通过固定结构80固定在固定安装基础上，使第二滑轮组20作为静滑轮组，通过活塞杆31的收缩可以驱动第一滑轮组10运动，进而带动多个第一滑轮11一起运动，从而实现第一滑轮组10与第二滑轮组20之间距离L的调整。控制活塞杆31的伸缩速度，可控制距离L的变化率，也可控制起吊绳50的收放速度，使重物以一定的速度进行升降。

当然，这里第二滑轮座22也可以不与缸筒32连接，而是将第二滑轮座22和缸筒32分别固定在固定安装基础上，使第二滑轮座22和缸筒32相对固定，也可以使第二滑轮组20成为静滑轮组。

为了实现重物的空中悬停，油缸30连接有液压锁，用于对油缸30进行保压，液压锁能确保油缸30的活塞杆31在失去动力后，仍停留在原位置，即不再放出或收起起吊绳50，从而确保重物在空中悬停。

如果要获得重物升降的稳定速度，只需控制输入油缸30的液压油流量，即可控制油缸30的活塞杆31的伸缩速度，或者在采用多个第一滑轮组10和多个第二滑轮组20相配合时，对于控制每个第一滑轮组10或每个第二滑轮组20的各个油缸30的活塞杆31采用不同的伸缩速度，各种不同的伸缩速度的组合，可使低速更低，高速更高，调速范围更大，只需控制一个变量，即输入油缸30的液压油流量，可以使调速控制更简单。

只要输入油缸30的液压油流量中断，液压锁自动起作用，使油缸30有杆腔和无杆腔的容积保持不变，确保活塞杆31的伸出位置固定，即确保第一滑轮组10和第二滑轮组20之间的距离不变，无需专门的制动部件和制动控制，重物空中悬停控制更简单。

为了规范第一滑轮组10运动轨迹，起升机构还包括导向结构40，导向结构40内置有滑道41，滑道41沿油缸30的活塞杆31的伸缩方向延伸，第一滑轮组10的第一滑轮座12嵌设在滑道41中，可以沿滑道41运动，导向结构40能确保第一滑轮组10做直线运动，同时能承受除运动方向以外的其他方向的分力。

当然，这里也可以是将第一滑轮组10作为静滑轮组，将第二滑轮组20作为动滑轮组，油缸30驱动第二滑轮组20也可以实现对第一滑轮组10与第二滑轮组20之间距离L的调整。此时，需要将第二滑轮座22嵌设在滑道41中，以规范第二滑轮组20的运动轨迹。

结合参见图5，提供了另一种起升机构，包括两个油缸30，两个油缸30的活塞杆31连接，使其保持相对固定，两个油缸30的缸筒32相对设置且可以相对运动，第一滑轮组10连接在其中一个油缸30的缸筒32上，第二滑轮组20连接在另一个油缸30的缸筒32上，将第一滑轮组10和第二滑轮组20均作为动滑轮组，通过两个缸筒32之间的相对运动，驱动第一滑轮组10和第二滑轮组20运动，可以实现第一滑轮组10与第二滑轮组20之间的距离L的调整。

两个油缸30采用不同的伸缩速度的组合，可使低速更低，高速更高，调速范围更大。

当然，两个油缸30的活塞杆31也可以不连接，而是分别固定在固定安装基础上，也可以实现两个活塞杆31之间的相对固定。

或者，图5的技术方案也可以替换为两个油缸30的缸筒32连接，使其保持相对固定，两个油缸30的活塞杆31相对设置且可以相对运动，第一滑轮组10连接在其中一个油缸30的活塞杆31上，第二滑轮组20连接在另一个油缸30的活塞杆31上，还是将第一滑轮组10和第二滑轮组20均作为动滑轮组，通过两个活塞杆31之间的相对运动，驱动第一滑轮组10和第二滑轮组20运动，也可以实现第一滑轮组10与第二滑轮组20之间的距离L的调整。

当然，两个油缸30的缸筒32也可以不连接，而是分别固定在固定安装基础上，也可以实现两个缸筒32之间的相对固定。

此时，第一滑轮座12和第二滑轮座22的运动轨迹都需要进行规范，可以将第一滑轮座12和第二滑轮座22嵌设在同一条滑道41中，也可以为第一滑轮座12和第二滑轮座22分别设置滑道41，具体设置方式应该根据实际的布置空间而定。

当起升机构中布置由一个第一滑轮组10和一个第二滑轮组20组成的一套滑轮组所存储的起吊绳50或调速范围不能满足使用要求时，可以采用多套滑轮组组合的方式，起吊绳50依次串绕在每套滑轮组上，起吊绳50的总储存量等于每套滑轮组的起吊绳50储存量之和，控制每套滑轮组中的各个油缸30保持不同的伸缩速度，即可控制起吊绳50最终收放速度，使调速范围更大。

每套滑轮组可分别通过平放、立放、斜放等布置方式，满足不同布置场地的要求。

前述的油缸30作为调节机构用于驱动第一滑轮组10与第二滑轮组20运动，从而调节第一滑轮组10与第二滑轮组20之间的距离，作为油缸30的替代结构，也可以用丝杆副作为调节机构连接在第一滑轮组10与第二滑轮组20之间。

当调节机构为丝杆副时，可以将第一滑轮组10与丝杆副的丝杆连接，将第二滑轮组20与丝杆副的螺母连接，螺母与丝杆之间形成螺旋副，通过螺母在丝杆上位置的调整，改变第一滑轮组10与第二滑轮组20之间的距离L，控制丝杆副的丝杆或螺母的旋转速度，即可控制第一滑轮组10与第二滑轮组20之间的距离L的变化率，进而控制重物的提升速率。

或者，也可以将第一滑轮组10与丝杆副的螺母连接，将第二滑轮组20与丝杆副的丝杆连接，也可以改变第一滑轮组10与第二滑轮组20之间的距离L。

在调节机构为丝杆副时，通过螺母与丝杆之间的自锁可以实现重物的空中悬停；为了进一步确保重物的空中悬停效果，在丝杆副上设置用于使螺母与丝杆相对固定的制动器，使螺母无法在丝杆上转动，以实现悬停效果。

本发明还提供了一种起重机，包括起重臂、平衡臂以及起升机构，其中起升机构为前述的起升机构，起重臂或平衡臂作为起升机构的固定安装基础，实际应用中，考虑到起重机的性能以及布置空间，将起升机构设置在平衡臂上，将平衡臂作为固定安装基础是一个比较优选的方案。

本发明应用在起重机上，其起升机构或动臂变幅机构的容绳方式、驱动方式、调速方式、制动方式与现有技术完全不同，是一种全新的起重机。

本发明还可应用到其他卷扬机构、提升机构上。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、因不存在起吊绳之间相互挤压、排绳不整齐的情况，延长了起吊绳的使用寿命；

2、因第一滑轮组和第二滑轮组的布置不受限，在有限的空间内，能得到更大的起吊绳容量；

3、因低速更低、高速更高，且高低速连续可控，慢就位性能更好、效率更高、冲击惯性更小、调速范围更大；

4、只需控制一个变量（输入油缸的液压油流量或螺母相对于丝杆的旋转速度），即可控制重物升降速度和重物空中悬停，使控制更简单、成本更低、维护、保养更方便。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种起升机构，其特征在于，包括：

第一滑轮组（10）；

第二滑轮组（20），与所述第一滑轮组（10）相对布置，所述第二滑轮组（20）与所述第一滑轮组（10）之间的距离可调节地设置；以及

调节机构，分别与所述第一滑轮组（10）和所述第二滑轮组（20）相连接，以调节所述第一滑轮组（10）和所述第二滑轮组（20）之间的距离；

起吊绳（50）绕设在所述第一滑轮组（10）和所述第二滑轮组（20）上。

2.根据权利要求1所述的起升机构，其特征在于，

所述第一滑轮组（10）包括多个第一滑轮（11）；

所述第二滑轮组（20）包括多个第二滑轮（21），所述多个第二滑轮（21）与所述多个第一滑轮（11）一一对应地设置。

3.根据权利要求1所述的起升机构，其特征在于，所述第一滑轮组（10）为动滑轮组，所述第二滑轮组（20）为静滑轮组，所述调节机构驱动所述第一滑轮组（10）。

4.根据权利要求1所述的起升机构，其特征在于，所述第一滑轮组（10）和所述第二滑轮组（20）为动滑轮组，所述调节机构分别驱动所述第一滑轮组（10）和所述第二滑轮组（20）。

5.根据权利要求4所述的起升机构，其特征在于，所述调节机构为两个油缸（30），所述两个油缸（30）的活塞杆（31）相对固定，所述两个油缸（30）的缸筒（32）分别与所述第一滑轮组（10）和所述第二滑轮组（20）一一对应驱动连接。

6.根据权利要求4所述的起升机构，其特征在于，所述调节机构为两个油缸（30），所述两个油缸（30）的缸筒（32）相对固定，所述两个油缸（30）的活塞杆（31）分别与所述第一滑轮组（10）和所述第二滑轮组（20）一一对应驱动连接。

7.根据权利要求5或6所述的起升机构，其特征在于，所述起升机构还包括导向结构（40），所述导向结构（40）具有沿所述两个油缸（30）的所述活塞杆（31）的伸缩方向延伸的滑道（41），所述第一滑轮组（10）和/或所述第二滑轮组（20）沿所述滑道（41）可运动地设置。

8.根据权利要求1所述的起升机构，其特征在于，所述调节机构为丝杆副，所述丝杆副的丝杆与所述第一滑轮组（10）连接，所述丝杆副的螺母套设在所述丝杆上并与所述第二滑轮组（20）连接。

9.根据权利要求8所述的起升机构，其特征在于，所述丝杆副上设置有用于使所述螺母与所述丝杆相对固定的制动器。

10.一种起重机，包括起升机构，其特征在于，所述起升机构为权利要求1至9中任一项所述的起升机构。

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