CN103626053B - 起重机及其吊臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机及其吊臂，所述吊臂包括：基础臂（4），该基础臂（4）的第一端连接至起重机的主体（15）上；旋转臂（3），该旋转臂（3）的第一端可旋转地连接至所述基础臂（4）的第二端，该旋转臂（3）能够在与所述基础臂（4）的变幅平面相交的转动平面内旋转。本发明的起重机中，通过增设旋转臂，无需旋转整个回转台仅旋转旋转臂即可实现起重机的侧向作业，提高起重机的抗倾覆稳定性，有效防止起重机侧翻。

Description

起重机及其吊臂

技术领域

本发明涉及起重机领域，具体地，涉及一种起重机及其吊臂。

背景技术

现有起重机的吊臂一般为伸缩臂，即包括多个可相对伸缩的臂节，起重机的主体15上设置有回转台，吊臂安装于回转台上并可以随回转台在旋转平面内进行旋转。

起重机应有一定的稳定性（抗倾覆稳定性），即起重机在自重和外载荷作用下抵抗倾覆、保持稳定的能力，为了使起重机保持稳定，则必须满足作用于起重机包括自重在内的各种载荷对危险倾覆线20（起重机使用支腿19作业时，危险倾覆线20为支腿19伸出端中心的连线）的力矩代数和必须大于或至少等于0，即稳定作用为正、倾覆作用为负。

图1中，起重机的吊臂向起重机的正前方伸出，此时，起重机前侧的两个支腿19的伸出端中心的连线为危险倾覆线20，起重机的吊臂与吊物形成倾覆力矩、起重机自重形成稳定力矩，起重机的主体15的重心位置用A表示、吊臂的重心位置用于B表示、吊物的重心位置用C表示，吊载时前侧的两个支腿19压力增大，起重机有绕前侧的两个支腿19倾覆的可能性。

图2中，起重机的回转台从图1中的位置旋转了45°，此时，起重机的前侧的两个支腿19的伸出端中心的连线以及起重机的位于吊臂旋转至的一侧的两个支腿19的伸出端的中心的连线为危险倾覆线20，由于起重机在侧方作业需将整个吊臂回转，整机的回转惯性大，此时起重机的抗倾覆稳定性比图1中的状态相比变差，而当风力影响时会使起重机的抗倾覆稳定性进一步恶化，起重机的吊臂与吊物形成倾覆力矩、起重机自重形成稳定力矩，起重机的主体15的重心位置用A表示、吊臂的重心位置用于B表示、吊物的重心位置用C表示，吊载时位于起重机的前侧并且位于吊臂旋转至的一侧的一个支腿19压力增加，与该支腿19呈对角线关系的支腿19离地可能性增加，起重机侧翻的可能性增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种起重机及其吊臂，通过在吊臂上增设旋转臂，无需旋转整个回转台仅旋转旋转臂即可实现起重机的侧向作业，提高起重机的抗倾覆稳定性，有效防止起重机侧翻。

为了实现上述目的，本发明提供一种吊臂，该吊臂包括：

基础臂，该基础臂的第一端连接至起重机的主体上；

旋转臂，该旋转臂的第一端可旋转地连接至所述基础臂的第二端，该旋转臂能够在与所述基础臂的变幅平面相交的转动平面内旋转。

优选地，所述基础臂的第二端与所述旋转臂的第一端通过旋转轴可相对旋转地连接，该吊臂还包括用于驱动所述旋转轴旋转的旋转臂驱动机构；

所述旋转臂驱动机构包括连接至所述旋转轴的摆动液压缸，或者，所述旋转臂驱动机构包括相配合的蜗轮和蜗杆，所述蜗轮套置在所述旋转轴上，所述蜗杆的一端连接有电机。

优选地，所述基础臂包括多节可彼此相对伸缩的臂节，并且/或者所述旋转臂包括多节可彼此相对伸缩的臂节。

优选地，该吊臂还包括用于对所述旋转臂起加强作用的加强机构。

优选地，所述加强机构包括桅杆和沿所述吊臂的长度方向分别位于所述桅杆两侧的第一拉伸件和第二拉伸件，所述桅杆安装在所述基础臂上，所述第一拉伸件的一端可旋转地连接于所述桅杆，另一端可旋转地连接于所述旋转臂，所述第二拉伸件的一端连接于所述桅杆，另一端连接于所述基础臂，所述第一拉伸件和所述第二拉伸件中至少一者为可伸缩的。

优选地，所述第一拉伸件和所述第二拉伸件分别为防倾杆或者分别为相连接的拉板和伸缩油缸。

优选地，所述第一拉伸杆、所述第二拉伸件、所述基础臂、所述旋转臂和所述桅杆之间分别通过球头销连接。

优选地：所述第一拉伸件为两个，一个所述第一拉伸件的两端分别连接于所述桅杆的顶部和所述旋转臂的远端，另一个所述第一拉伸件的两端分别连接于所述桅杆的中部和所述旋转臂的近端；并且/或者

所述第二拉伸件为两个，一个所述第二拉伸件的两端分别连接于所述桅杆的顶部和所述基础臂的第一连接点，另一个所述第二拉伸杆的两端分别连接于所述桅杆的中部和所述基础臂的第二连接点，所述第一连接点和所述第二连接点沿从所述基础臂的近端到远端的方向间隔设置。

本发明还提供了一种起重机，该起重机包括根据本发明的吊臂。

优选地，所述旋转臂的第二端连接有吊具，该吊臂还包括柔性件、驱动部以及位于所述基础臂和/或所述旋转臂上的导向机构，所述驱动部固定在所述基础臂、所述旋转臂或者所述主体上，所述柔性件的一端绕过所述吊具固定在所述旋转臂的第二端上，另一端穿过所述导向机构连接于所述驱动部并通过所述驱动部收放，所述导向机构为滑轮机构或者柔性导向装置。

通过上述技术方案，对吊臂的结构进行改进，使吊臂包括基础臂和旋转臂，当起重机需要进行侧向作业时，无需旋转回转台而使整个吊臂均旋转，而是仅旋转旋转臂即可，从而有效避免了回转台和吊臂整个旋转造成的巨大的回转惯性，减小了位于起重机的前侧并且位于旋转臂旋转至的一侧的支腿所受到的压力，起重机的抗倾覆稳定性提高，起重机发生侧翻的可能性降低，并且，由于仅需旋转旋转臂，因此，与旋转回转台和吊臂整体相比，更加节能。

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是现有的起重机的俯视图，其中起重机的吊臂向起重机的正前方伸出；

图2是现有的起重机的俯视图，其中起重机的吊臂从图1中的位置水平旋转45°；

图3是本发明的起重机的俯视图，其中旋转臂相对于起重机的正前方水平旋转；

图4和图5分别是根据本发明的第一实施方式的吊臂的主视图和俯视图；

图6是图5中圆圈部分的放大图；

图7是根据本发明的第二实施方式的吊臂的俯视图；

图8是图7中圆圈部分的放大图；

图9是根据本发明的第三实施方式的吊臂的主视图；

图10是图9中圆圈部分的放大图；

图11是根据本发明的第四实施方式的吊臂的主视图；

图12是图11中圆圈部分的放大图；

图13是根据本发明的第五实施方式的吊臂的主视图；

图14是根据本发明的第六实施方式的吊臂的主视图；

图15是一种柔性导向装置的侧视结构示意图；

图16是图15中的柔性导向装置的主视结构示意图。

附图标记说明

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，吊臂、旋转臂或者基础臂的“远端”分别指吊臂、旋转臂或者基础臂的靠近吊具的一端，吊臂、旋转臂或者基础臂的“近端”分别指吊臂、旋转臂或者基础臂的靠近起重机的主体的一端。

本发明提供了一种吊臂，该吊臂包括：基础臂4，该基础臂4的第一端连接至起重机的主体15上；旋转臂3，该旋转臂3的第一端可旋转地连接至所述基础臂4的第二端，该旋转臂3能够在与所述基础臂4的变幅平面相交的转动平面内旋转。

对于本发明的吊臂，当起重机需要进行侧向作业时，无需旋转回转台而使整个吊臂旋转，而是仅旋转旋转臂3即可，从而有效避免了回转台和吊臂整体旋转而造成的较大的回转惯性，减小了位于起重机前侧的并且位于旋转臂3旋转至的一侧的支腿19所受到的压力，起重机的抗倾覆稳定性提高，起重机发生侧翻的可能性降低，并且，由于仅需旋转旋转臂3，因此，与旋转回转台和吊臂整体相比，能够更加节能。

在本实施方式中，所述旋转臂3的转动平面垂直于所述基础臂4的变幅平面。

图3中，吊臂的旋转臂3从起重机的正前方（即图3中的从右向左的方向）的位置旋转了45°，旋转臂3的重心位置用E表示、基础臂4的重心位置用D表示，图3的吊臂中，吊臂的重心位于旋转臂3的重心和基础臂4的重心的连线上，吊臂的重心用B表示，另外，吊物的重心位置用C表示、起重机的主体15的重心位置用A表示，则对比图2和图3可知，仅旋转旋转臂3时，位于起重机前侧的并且位于旋转臂3旋转至的一侧的支腿19所受的压力较小，避免了回转台和吊臂整体旋转而造成的较大的回转惯性，起重机的抗倾覆稳定性提高而发生侧翻的可能性降低。

具体地，本实施方式中，所述基础臂4的第二端与所述旋转臂3的第一端通过旋转轴5可相对旋转地连接，并且该吊臂还包括用于驱动所述旋转轴5旋转的旋转臂驱动机构。

旋转臂驱动机构可以设置为任意适合的形式，例如，作为一种简单的实施方式，所述旋转臂驱动机构可以包括连接至所述旋转轴5的摆动液压缸6，或者，作为另一种实施方式，所述旋转臂驱动机构包括相配合的蜗轮7和蜗杆8，所述蜗轮7套置在所述旋转轴5上，所述蜗杆8的一端连接有电机9，电机9的动能通过蜗轮7和蜗杆8传递至旋转轴5，蜗轮7和蜗杆8形式的传动方式还能够有效减小旋转旋转轴5所需的驱动力，当然，可以理解的是，还可以采用其他传动机构连接电机9和旋转轴5。

并且，为了进一步提高吊臂的调节灵活性，优选地，所述基础臂4包括多节可彼此相对伸缩的臂节，并且/或者所述旋转臂3包括多节可彼此相对伸缩的臂节，例如，图14中的吊臂的旋转臂3包括两个可相对伸缩的臂节。

优选地，该吊臂还包括用于对所述旋转臂3起加强作用的加强机构。吊臂在实际作业情况下，吊臂的臂头（即与吊具1连接的一端）受到重物的作用，所受的载荷可以分解为沿吊臂方向的压力和垂直于吊臂的拉力，整个吊臂无法保持直线状态，臂头部分会随着负重的增加而下沉，使整个吊臂发生弯曲，且臂头部分受到的扭矩较大，容易发生变形或者断裂，严重时旋转臂3甚至有可能从基础臂4上断裂脱离，为了加强吊臂的强度，提高吊臂的起重性能，可以设置用于对臂头所在的旋转臂3起加强作用的加强机构。

具体地，在本实施方式中，所述加强机构包括桅杆14和沿所述吊臂的长度方向分别位于所述桅杆14两侧的第一拉伸件16和第二拉伸件17，所述桅杆14安装在所述基础臂4上，所述第一拉伸件16的一端可旋转地连接于所述桅杆14，另一端可旋转地连接于所述旋转臂3，所述第二拉伸件17的一端连接于所述桅杆14，另一端连接于所述基础臂4，所述第一拉伸件16和所述第二拉伸件17中至少一者为可伸缩的，以适当旋转臂3旋转时距离的变化而不影响对旋转臂3的拉伸加强作用。并且，进一步地，第一拉伸杆件16的两端分别可旋转地连接于所述桅杆14和所述旋转臂3，以适应旋转臂3的转动。

其中，所述加强机构设置在所述吊臂的上侧，给予所述吊臂的拉力可以分解为朝向上方的分力和沿吊臂的轴向并且沿从吊臂的远端到吊臂的近端的方向的分力，从而防止旋转臂断裂并脱离基础臂。

并且其中，所述第一拉伸杆16和所述第二拉伸杆17可以设置为任意适合的形式，例如，作为能够可伸缩地拉伸所述旋转臂3和基础臂4的形式，所述第一拉伸件16和所述第二拉伸件17可以分别为防倾杆12或者可以分别为相连接的拉板10和伸缩油缸11。

并且，为了增强加强机构对旋转臂3相对于基础臂4的旋转动作的适应性，优选地，本实施方式中，所述第一拉伸杆16、所述第二拉伸件17、所述基础臂4、所述旋转臂3和所述桅杆14之间分别通过球头销18连接。

进一步地，为了增强加强机构对旋转臂3的加强作用，优选地，所述第一拉伸件16为两个，这样，可以使两个第一拉伸件16分别对旋转臂3的沿伸缩方向的不同部位进行加强，从而进一步改善长臂工况下的旋转臂3的受力状态，减小旋转臂3中段的变形量，使得整体结构性能更稳定，具体地，本实施方式中，一个所述第一拉伸件16的两端分别连接于所述桅杆14的顶部和所述旋转臂3的远端，另一个所述第一拉伸件16的两端分别连接于所述桅杆14的中部和所述旋转臂3的近端；并且/或者，为了进一步增强加强机构的加强作用，优选地，所述第二拉伸件17为两个，一个所述第二拉伸件17的两端分别连接于所述桅杆14的顶部和所述基础臂4的第一连接点，另一个所述第二拉伸杆17的两端分别连接于所述桅杆14的中部和所述基础臂4的第二连接点，所述第一连接点和所述第二连接点沿从所述基础臂4的近端到远端的方向间隔设置。

可以理解的是，加强机构可以设置于旋转臂3和基础臂4的任意某一臂节上，例如，图9和图11中，加强机构的桅杆14和第二拉伸件17连接至基础臂4的从远端开始的第一节臂上，而图13中，加强机构的桅杆14和第二拉伸件17连接至基础臂4的从近端开始的第一节臂上，根据实际情况，加强机构可以有更灵活的设置形式，在此不再赘余。

特别需要注意的是，当旋转臂3和/或基础臂4包括多节可彼此相对伸缩的臂节时，加强机构的设置应该不妨碍旋转臂3和/或基础臂4的伸缩，可以将加强机构设置在旋转臂3的某一臂节和基础臂4的某一臂节上，并且设置有加强机构的旋转臂3的所述某一臂节和基础臂4的所述某一臂节可以是非可伸缩臂（即与相邻的臂节之间不可伸缩）。

根据本发明的另一方面，提供了一种起重机，该起重机包括根据本发明的吊臂。

优选地，所述旋转臂4的第二端连接有吊具1，该吊臂还可以包括柔性件2、驱动部以及位于所述基础臂4和/或所述旋转臂3上的导向机构13，所述驱动部固定在所述基础臂4、所述旋转臂3或者所述主体15上，所述柔性件2的一端绕过所述吊具1固定在所述旋转臂3的第二端上，另一端穿过所述导向机构13连接于所述驱动部并通过所述驱动部收放，所述导向机构13为滑轮机构或者柔性导向装置。

其中，所述柔性件2可以为钢丝绳或者链条等，只要能够通过驱动部收放并能够拉紧以通过吊具1起吊重物即可；导向机构13的设置位置可以更灵活，例如，图9中，位于加强机构处的导向机构13可以设置在加强机构的桅杆14上而非基础臂4和/或旋转臂3上。

另外，作为柔性导向装置的一种实施方式，参见图15和图16，该柔性导向装置包括安装部、用于压住柔性件2的压绳部和用于导向所述柔性件2的导向部，所述安装部包括滑座21和沿所述安装部的高度方向延伸的两个滑槽，所述滑座21与所述滑槽形成滑动配合，并且所述滑座21和所述滑槽的至少一个端部之间设置有缓冲件，所述压绳部和导向部分别可旋转地安装于所述滑座21；其中，所述压绳部为滚筒22，所述导向部为滑轮组件，所述滑轮组件包括套筒23和可旋转地安装在该套筒23上的滑轮24，所述滚筒22靠近所述滑轮24设置，以使所述柔性件限定在所述滑轮24的导槽内；所述压绳部位于所述导向部的上方，所述滑轮24可滑动地设置在所述套筒23上；所述滑座21和所述滑槽的两个端部之间分别设置有第一缓冲件25和第二缓冲件26，第一缓冲件25和第二缓冲件26可以为弹簧。该柔性导向装置可以安装在吊臂上侧，柔性件2可以通过压绳部（滚筒22）压制并通过导向部（滑轮组件）导向，以保持柔性件2拉紧并避免柔性件2偏离；另外，当吊臂进行起吊和卸载时或者当旋转臂3旋转时，瞬时的作用力能够通过第一缓冲件25和第二缓冲件26来缓解或消除，从而防止吊臂和起重机因受力过大而导致抖动。

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 (10)

1.一种吊臂，其特征在于，该吊臂包括：

基础臂(4)，该基础臂(4)的第一端连接至起重机的主体(15)上；

旋转臂(3)，该旋转臂(3)的第一端可旋转地连接至所述基础臂(4)的第二端，该旋转臂(3)能够在与所述基础臂(4)的变幅平面相交的转动平面内旋转，从而当起重机需要进行侧向作业时，无需旋转回转台而使整个吊臂均旋转，而是仅旋转旋转臂(3)，所述基础臂(4)的第二端与所述旋转臂(3)的第一端通过旋转轴(5)可相对旋转地连接，该吊臂还包括用于驱动所述旋转轴(5)旋转的旋转臂驱动机构。

2.根据权利要求1所述的吊臂，其中，

所述旋转臂驱动机构包括连接至所述旋转轴(5)的摆动液压缸(6)，或者，所述旋转臂驱动机构包括相配合的蜗轮(7)和蜗杆(8)，所述蜗轮(7)套置在所述旋转轴(5)上，所述蜗杆(8)的一端连接有电机(9)。

3.根据权利要求1所述的吊臂，其中，所述基础臂(4)包括多节可彼此相对伸缩的臂节，并且/或者所述旋转臂(3)包括多节可彼此相对伸缩的臂节。

4.根据权利要求1所述的吊臂，其中，该吊臂还包括用于对所述旋转臂(3)起加强作用的加强机构。

5.根据权利要求4所述的吊臂，其中，所述加强机构包括桅杆(14)和沿所述吊臂的长度方向分别位于所述桅杆(14)两侧的第一拉伸件(16)和第二拉伸件(17)，所述桅杆(14)安装在所述基础臂(4)上，所述第一拉伸件(16)的一端可旋转地连接于所述桅杆(14)，另一端可旋转地连接于所述旋转臂(3)，所述第二拉伸件(17)的一端连接于所述桅杆(14)，另一端连接于所述基础臂(4)，所述第一拉伸件(16)和所述第二拉伸件(17)中至少一者为可伸缩的。

6.根据权利要求5所述的吊臂，其中，所述第一拉伸件(16)和所述第二拉伸件(17)分别为防倾杆(12)或者分别为相连接的拉板(10)和伸缩油缸(11)。

7.根据权利要求5所述的吊臂，其中，所述第一拉伸杆(16)、所述第二拉伸件(17)、所述基础臂(4)、所述旋转臂(3)和所述桅杆(14)之间分别通过球头销(18)连接。

8.根据权利要求5所述的吊臂，其中：

所述第一拉伸件(16)为两个，一个所述第一拉伸件(16)的两端分别连接于所述桅杆(14)的顶部和所述旋转臂(3)的远端，另一个所述第一拉伸件(16)的两端分别连接于所述桅杆(14)的中部和所述旋转臂(3)的近端；并且/或者

所述第二拉伸件(17)为两个，一个所述第二拉伸件(17)的两端分别连接于所述桅杆(14)的顶部和所述基础臂(4)的第一连接点，另一个所述第二拉伸杆(17)的两端分别连接于所述桅杆(14)的中部和所述基础臂(4)的第二连接点，所述第一连接点和所述第二连接点沿从所述基础臂(4)的近端到远端的方向间隔设置。

9.一种起重机，其特征在于，该起重机包括根据权利要求1-8中任意一项所述的吊臂。

10.根据权利要求9所述的起重机，其中，所述旋转臂(3)的第二端连接有吊具(1)，该吊臂还包括柔性件(2)、驱动部以及位于所述基础臂(4)和/或所述旋转臂(3)上的导向机构(13)，所述驱动部固定在所述基础臂(4)、所述旋转臂(3)或者所述主体(15)上，所述柔性件(2)的一端绕过所述吊具(1)固定在所述旋转臂(3)的第二端上，另一端穿过所述导向机构(13)连接于所述驱动部并通过所述驱动部收放，所述导向机构(13)为滑轮机构或者柔性导向装置。