CN103613008B - 超起预紧装置和起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超起预紧装置和起重机，该超起预紧装置包括设置在超起桅杆内部、并与超起桅杆平行的预紧油缸，预紧油缸的第一端连接至超起桅杆，预紧油缸的第二端设置有能够选择性地与超起桅杆锁紧配合的锁紧机构，并通过锁紧机构连接超起卷扬绳。本发明的超起预紧装置在预紧时可以先通过超起卷扬预紧至一初力，然后通过预紧油缸将超起卷扬绳预紧至需要的预紧力，最后利用锁紧机构与超起桅杆配合锁紧，将超起卷扬绳固定，避免预紧油缸在预紧完成后和起重机吊载时仍然受力，从而无需在起重机吊载过程中进行多次预紧，提升预紧装置的操作效率，且有效避免吊载时因预紧油缸闭锁失败引发安全事故，提升预紧装置的安全性。

Description

超起预紧装置和起重机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种超起预紧装置和设置有该超起预紧装置的起重机。

背景技术

随着经济建设的不断发展，施工建设工作中对起重机的臂长、起吊高度以及起吊重量的要求越来越高，这要求起重机朝向大型化甚至超大型化发展，而超起技术的出现使超大型起重机成为可能，其允许起重臂可以更长，并大大提升了吊载能力。

超起技术是在起重机中增设超起装置，超起装置通常包括超起桅杆、超起卷扬、预紧装置和控制装置，其中预紧装置是超起技术的核心技术之一。目前，预紧装置多为预紧油缸，设置在超起桅杆的尾部（靠近起重臂的一端），现有通用的超起预紧方法如下：先通过卷扬马达机构将超起卷扬预紧至一个初力，然后通过一种闩结构将卷扬马达机构锁死，最后利用卷扬绳另外一端的预紧油缸进行预紧，将卷扬绳拉到需要的预紧力后将预紧油缸进行闭锁。

依据这种预紧方法进行预紧，在起重机吊重时，超起卷扬绳力上的拉力需要通过预紧油缸来承担。现有的这种预紧方法存在如下缺点：即一方面，预紧油缸可能在长时间的吊载过程中存在内泄，导致张紧力逐渐减少，从而需要多次预紧；如果不多次预紧，则会影响起重机的实际吊载性能；另一方面，吊载过程中如果预紧油缸闭锁不住，超起卷扬绳上的力会突然卸载，造成重大事故。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种超起预紧装置和起重机，使用该超起预紧装置在起重机吊载状态下能够避免超起油缸受力，避免吊载时因预紧油缸内泄或闭锁不住引发生上述问题。

一方面，本发明提供了一种超起预紧装置，包括超起桅杆和预紧油缸，所述预紧油缸设置在所述超起桅杆的内部并与所述超起桅杆平行，所述预紧油缸的第一端连接至所述超起桅杆，所述预紧油缸的第二端设置有能够选择性地与所述超起桅杆锁紧配合的锁紧机构，并通过所述锁紧机构连接超起卷扬绳。

进一步地，所述预紧油缸的缸筒连接至所述超起桅杆，所述预紧油缸的活塞杆头部设置有所述锁紧机构；

所述锁紧机构包括设置在所述活塞杆上能够横向伸缩的锁紧销轴；所述超起桅杆上开设有至少一个锁孔；所述锁紧销轴与所述锁孔可选择地配合。

进一步地，所述锁紧机构还包括与所述锁紧销轴连接的第一复位装置，常态下所述锁紧销轴在所述第一复位装置作用下横向伸出。

进一步地，所述锁紧机构包括两个所述锁紧销轴，所述锁紧销轴相对所述活塞杆的轴线对称设置；

所述第一复位装置为设置在两个所述锁紧销轴之间的第一复位弹簧。

进一步地，所述超起预紧装置还包括自锁销和自锁油缸，所述自锁销的第一端可选择地与所述锁紧销轴配合，阻止所述锁紧销轴回缩，形成自锁状态；

所述自锁油缸内设置有自锁活塞，所述自锁销的第二端连接至所述自锁活塞。

进一步地，所述自锁销还连接有保持所述自锁销与所述锁紧销轴配合第二复位装置；

所述第二复位装置为设置在所述自锁油缸内的第二复位弹簧，所述第二复位弹簧的一端通过所述自锁活塞与所述自锁销连接，另一端连接至所述自锁油缸的缸筒内壁。

进一步地，还包括靠近所述自锁油缸设置的限位支架和能够抵接所述超起桅杆内壁的限位托辊，所述限位托辊可转动地设置在所述限位支架上；

所述自锁油缸包括限位活塞杆，所述限位活塞杆的一端与所述自锁活塞连接，所述限位活塞杆的另一端延伸至所述自锁油缸外部，与所述限位支架连接。

进一步地，所述锁紧机构与所述超起卷扬绳之间设置有第一拉力检测装置；所述预紧油缸的第一端与所述超起桅杆之间设置有第二拉力检测装置；所述第一拉力检测装置的量程大于所述第二拉力检测装置的量程。

进一步地，所述超起预紧装置还包括设置在所述预紧油缸第二端的位置传感器，所述位置传感器位于所述锁紧销轴的下方。

另一方面，本发明还提供一种起重机，设置有超起桅杆，所述超起桅杆内还设置有如上任意一项所述的超起预紧装置。

本发明的超起预紧装置可以用于起重机，为超起卷扬绳提供预紧，预紧时可以先通过超起卷扬预紧至一初力，然后通过预紧油缸将超起卷扬绳预紧至需要的预紧力，最后利用锁紧机构与超起桅杆配合锁紧，将超起卷扬绳固定，避免预紧油缸在预紧完成后和起重机吊载时仍然受力，从而无需在起重机吊载过程中进行多次预紧，提升预紧装置的操作效率，且有效避免吊载时因预紧油缸闭锁失败引发安全事故，提升预紧装置的安全性。

附图说明

构成本发明的一部分的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为本发明优选实施例提供的一种超起预紧装置的结构示意图，为便于理解，图中示出了超起桅杆、超起卷扬和超起卷扬绳；

图2为图1中A-A线的截面局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种起重机的结构示意图。

附图标记说明

1-起重机；2-起重臂；3-超起桅杆；4-超起预紧装置；5-超起卷扬；6-超起卷扬绳；

410-预紧油缸；411-活塞杆；420-锁紧机构；421-锁紧销轴；422-锁孔；423-第一复位装置；431-自锁销；432-自锁油缸；4321-油口；433-自锁活塞；434-第二复位装置；435-限位活塞杆；436-限位支架；437-限位托辊；440-位置传感器。

具体实施方式

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

下面结合附图，对本发明的优选实施例作进一步详细说明：

图1为本发明优选实施例提供的一种超起预紧装置的结构示意图，为便于理解，图中示出了超起桅杆3和超起卷扬绳6；图2为图1中A-A线的截面局部结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种起重机的结构示意图。

如图1所示为本发明优选实施例提供的一种超起预紧装置，该超起预紧装置包括超起桅杆3，以及设置在超起桅杆3内部、并与超起桅杆3平行的预紧油缸410，预紧油缸410的第一端连接至超起桅杆3，预紧油缸410的第二端设置有能够选择性地与超起桅杆3锁紧配合的锁紧机构420，并通过锁紧机构420连接超起卷扬绳。

本发明的超起预紧装置可以用于起重机，为超起卷扬绳提供预紧，预紧时可以先通过超起卷扬预紧至一初力，然后通过预紧油缸将超起卷扬绳预紧至需要的预紧力，最后利用锁紧机构与超起桅杆配合锁紧，将超起卷扬绳固定，避免预紧油缸在预紧完成后和起重机吊载时仍然受力，从而无需在起重机吊载过程中进行多次预紧，提升预紧装置的操作效率，且有效避免吊载时因预紧油缸闭锁失败引发安全事故，提升预紧装置的安全性。

结合图1和图2所示，该优选实施例中预紧油缸410的缸筒连接至超起桅杆3，预紧油缸410的活塞杆411的头部处设置有锁紧机构420。该锁紧机构包括设置在活塞杆411上能够横向伸缩的锁紧销轴421；超起桅杆3上开设有至少一个锁孔422；锁紧销轴421与锁孔422可选择地配合，以在预紧油缸410完成预紧后，通过锁紧销轴421与锁孔422配合锁止，使预紧油缸410不再受超起卷扬绳6的拉力。

此外，参见图2所示，锁紧机构420包括两根锁紧销轴421，锁紧销轴421相对活塞杆411的轴线对称设置，锁紧销轴421还连接有第一复位装置423，用以在常态下保持锁紧销轴421横向伸出。该优选实施例中，第一复位装置423配置为设置在两根锁紧销轴421之间的第一复位弹簧，借助于弹簧的弹力使得两根锁紧销轴421具有横向向外伸出的倾向，在常态下保持向外伸出。

需要说明的是，需要锁紧销轴421向内回缩时，可以通过液压油缸的液压油压力驱使锁紧销轴421回缩，也可以采用其他驱动方式使锁紧销轴421回缩，本发明对此不作限定。

此外，在起重机吊载时，如果锁紧销轴421发生回缩，会使预紧油缸410突然受力，容易导致预紧油缸410损坏，甚至引发安全事故，为了避免锁紧销轴421发生意外回缩，该优选实施例提供的超起预紧装置还包括自锁销431和自锁油缸432，自锁销431的第一端可选择地与锁紧销轴421配合，阻止锁紧销轴回缩，形成自锁状态；自锁油缸432内设置有自锁活塞433，自锁销431的第二端连接至自锁活塞433。

具体地，如图2所示，自锁销431竖直设置，下端呈T型，并位于两个锁紧销轴421之间，T型端部能更好地与两根锁紧销轴421配合，上端与自锁油缸432的自锁活塞433连接；能够随自锁活塞433上下移动。作为优选，该超起预紧装置还包括第二复位装置434，其可以配置为第二复位弹簧，设置在自锁油缸432内，其下端通过自锁活塞433与自锁销431连接，上端连接至自锁油缸432的缸筒内壁，保持自锁销431与锁紧销轴421配合自锁，并在自锁销431向上移动离开自锁位置后，为自锁销431提供复位作用力。

需要说明的是，虽然该优选实施例中的第二复位装置434配置为第二复位弹簧，并且将第二复位弹簧连接在自锁活塞433与自锁油缸432上端内壁之间，但在其他实施例中，第二复位装置可以配置为其他结构形式，或者第二复位弹簧可以以其他连接方式与自锁销连接，只要能够实现第二复位装置保持自锁销与锁紧销轴配合，并为自锁销提供复位作用力即可。

再次参照图2所示，该优选实施例中还进一步包括设置在自锁油缸432上方的限位支架436，和可转动地设置在限位支架436上的限位托辊437。自锁油缸432还包括限位活塞杆435，上述的第二复位弹簧套设在限位活塞杆435上，限位活塞杆435的下端与自锁活塞433连接，上端延伸至自锁油缸432的外部，与限位支架436连接，限位支架436和限位托辊437可以随着自锁活塞433上下移动；自锁活塞433向上移动后，限位托辊437能够抵接超起桅杆3的内壁，用以在预紧油缸410的活塞杆411伸缩过程中，减少锁紧机构420上下跳动，方便锁紧销轴421与锁孔422对准。

需要说明的是，如图2所示，该优选实施例中自锁销431、自锁活塞433和限位活塞杆435为一体成型制成。但是本发明并不对此进行限定，在其他实施例中，前述三者可以采用分体式设计并固定连接。

为了方便控制锁紧销轴421与锁孔422对准配合，该优选实施例中超起预紧装置4还包括设置在预紧油缸410前端的位置传感器440，如图2所示，位置传感器440优选设置在锁紧销轴421的下方。

同时，为了便于监控预紧油缸410以及超起卷扬绳6的拉力，该实施例还优选在锁紧机构420与超起卷扬绳6之间设置有第一拉力检测装置（未示出）；预紧油缸410的第一端（即尾端）与超起桅杆3之间设置有第二拉力检测装置（未示出）；并优选第一拉力检测装置的量程大于第二拉力检测装置的量程。小量程的第二拉力检测装置用于检测预紧油缸410在预紧时的拉力，能够保证测量精度，大量程的第一拉力检测装置用于吊载时超起卷扬绳6上承受的拉力，实时监控吊载时的拉力；由于吊载时超起卷扬绳6上的拉力比预紧时的拉力大很多，该实施例中采用两个拉力检测装置对两种拉力分别测量，既保证了测量精度，又满足了大量程的需要，避免出现现有技术中仅采用大量程测量装置导致预紧拉力测量精度不准的问题。

上述优选实施例提供的超起预紧装置按上述连接关系组装好后，即可参照图3所示，用于起重机中。本发明的实施例还提供一种起重机，如图3所示，该起重机1设置有超起装置，包括铰接在起重臂2上的超起桅杆3，超起卷扬5设置在超起桅杆3的尾部（靠近与起重臂2铰接处的一端），超起桅杆3的内部还设置有超起预紧装置4；超起预紧装置4的预紧油缸410的缸筒尾端与超起桅杆3连接，预紧油缸410的前端通过活塞杆411上设置的锁紧机构420与超起卷扬绳6连接。

需要预紧时，先利用超起卷扬5将超起卷扬绳6预紧至一初力，再利用预紧油缸410预紧至需要的预紧力；预紧油缸410预紧时，先通过油口4321（见图2）向自锁油缸432内供油，自锁活塞433带动自锁销431和限位活塞杆435向上移动，再驱动锁紧销轴421横向向内回缩，使活塞杆411可以拉动超起卷扬绳6前后伸缩移动；限位活塞杆435带动限位支架436和限位托辊437向上移动至限位托辊437抵接超起桅杆3的上内壁，起到保持预紧油缸410在活塞杆411伸缩过程中不会上下跳动；待达到需要的预紧力后，利用锁紧销轴421下方设置的位置传感器440检测锁紧销轴421的位置，利用第一复位弹簧将锁紧销轴421横向伸出，与超起桅杆3上设置的锁孔422配合锁紧；最后，将自锁油缸432泄油，自锁销431可以借助第二复位弹簧向下移动至两根锁紧销轴421之间，与锁紧销轴421配合，完成超起预紧工作，并形成自锁状态，避免锁紧销轴421意外缩回，防止发生安全事故。

完成预紧后，预紧油缸不再承受超起卷扬绳的拉力，可以有效避免在吊载时因油缸内泄导致多次预紧，以及避免因油缸闭锁不住引发的安全事故。预紧油缸预紧时的拉力可以通过第二拉力检测装置进行检测，完成预紧后，超起卷扬绳上的拉力可以通过第一拉力检测装置进行检测。两个拉力检测装置对预紧时和预紧后超起卷扬绳的拉力分别测量，既保证了测量精度，又满足了大量程的需要，避免出现现有技术中仅采用大量程测量装置导致预紧拉力测量精度不准的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种超起预紧装置，包括超起桅杆(3)和预紧油缸(410)，其特征在于，所述预紧油缸(410)设置在所述超起桅杆(3)的内部并与所述超起桅杆(3)平行，所述预紧油缸(410)的第一端连接至所述超起桅杆(3)，所述预紧油缸(410)的第二端设置有能够选择性地与所述超起桅杆(3)锁紧配合的锁紧机构(420)，并通过所述锁紧机构(420)连接超起卷扬绳(6)，所述锁紧机构(420)包括能够横向伸缩的锁紧销轴(421)；

所述超起预紧装置还包括自锁销(431)和自锁油缸(432)，所述自锁销(431)的第一端可选择地与所述锁紧销轴(421)配合，阻止所述锁紧销轴(421)回缩，形成自锁状态；

所述自锁油缸(432)内设置有自锁活塞(433)，所述自锁销(431)的第二端连接至所述自锁活塞(433)。

2.根据权利要求1所述的超起预紧装置，其特征在于，所述预紧油缸(410)的缸筒连接至所述超起桅杆(3)，所述预紧油缸(410)的活塞杆(411)头部设置有所述锁紧机构(420)；

所述锁紧销轴(421)设置在所述活塞杆(411)上能够横向伸缩；所述超起桅杆(3)上开设有至少一个锁孔(422)；所述锁紧销轴(421)与所述锁孔(422)可选择地配合。

3.根据权利要求2所述的超起预紧装置，其特征在于，所述锁紧机构(420)还包括与所述锁紧销轴(421)连接的第一复位装置(423)，常态下所述锁紧销轴(421)在所述第一复位装置(423)作用下横向伸出。

4.根据权利要求3所述的超起预紧装置，其特征在于，所述锁紧机构(420)包括两个所述锁紧销轴(421)，所述锁紧销轴(421)相对所述活塞杆(411)的轴线对称设置；

所述第一复位装置(423)为设置在两个所述锁紧销轴(421)之间的第一复位弹簧。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的超起预紧装置，其特征在于，所述自锁销(431)还连接有保持所述自锁销(431)与所述锁紧销轴(421)配合第二复位装置(434)；

所述第二复位装置(434)为设置在所述自锁油缸(432)内的第二复位弹簧，所述第二复位弹簧的一端通过所述自锁活塞(433)与所述自锁销(431)连接，另一端连接至所述自锁油缸(432)的缸筒内壁。

6.根据权利要求5所述的超起预紧装置，其特征在于，还包括靠近所述自锁油缸(432)设置的限位支架(436)和能够抵接所述超起桅杆(3)内壁的限位托辊(437)，所述限位托辊(437)可转动地设置在所述限位支架(436)上；

所述自锁油缸(432)包括限位活塞杆(435)，所述限位活塞杆(435)的一端与所述自锁活塞(433)连接，所述限位活塞杆(435)的另一端延伸至所述自锁油缸(432)外部，与所述限位支架(436)连接。

7.根据权利要求1所述的超起预紧装置，其特征在于，所述锁紧机构(420)与所述超起卷扬绳(6)之间设置有第一拉力检测装置；所述预紧油缸(410)的第一端与所述超起桅杆(3)之间设置有第二拉力检测装置；所述第一拉力检测装置的量程大于所述第二拉力检测装置的量程。

8.根据权利要求1所述的超起预紧装置，其特征在于，所述超起预紧装置还包括设置在所述预紧油缸(410)第二端的位置传感器(440)，所述位置传感器(440)位于所述锁紧销轴(421)的下方。

9.一种起重机，设置有超起桅杆(3)，其特征在于，所述超起桅杆(3)内还设置有如权利要求1-8中任意一项所述的超起预紧装置(4)。