CN103663165A - 智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其由组配式支撑总成、四吊点卷扬机构、补偿平衡机构及控制机构构成，组配式支撑总成由主梁、上横梁、支腿、下横梁、大车运行机构构成，下横梁的前后两端均安装大车运行机构；四吊点卷扬机构由四台卷扬机、导向滑轮及两台吊钩小车构成，同侧的两台卷扬机的钢丝绳绕出后经主梁上的导向滑轮绕至同一吊钩小车的两组定滑轮组，并绕至定滑轮组下的吊钩动滑轮组上；在两台吊钩小车之间的主梁上安装补偿平衡机构。本发明结构设计科学合理，安全、稳定、可靠，运行平稳，便于拆装、运输，并可随机反复使用，适用范围广泛，具有具有大型化、智能化、耐久化特点。

Description

智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备

技术领域

本发明属于大型起重设备领域，特别是一种智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备。

背景技术

由于装备制造行业不断向着大型化发展，现场的安装调试需要租用大型起重设备，费用昂贵。随着重型产品的市场份额越来越大，许多重型机器生产厂家希望拥有自己的大型起重组装设备，完成重型产品在厂内以及现场的安装、调试，并要求起重机安全、稳定、可靠，运行平稳、准确，便于拆装、运输，并可随机反复使用。现有的起重组装设备的金属主体结构无法满足装备制造行业对重型机器装配及拆运的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，可满足多种型号产品的装配要求和场地要求，具有具有大型化、智能化、耐久化特点。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其特征在于：主要由组配式支撑总成、四吊点卷扬机构、补偿平衡机构及控制机构构成，组配式支撑总成由主梁、上横梁、支腿、下横梁、大车运行机构构成，主梁、上横梁、支腿、下横梁组装成为龙门形，下横梁的前后两端均安装大车运行机构；四吊点卷扬机构由四台卷扬机、导向滑轮及两台吊钩小车构成，在左右两个下横梁上分别安装两台卷扬机，在主梁上安装两台吊钩小车，在每台吊钩小车上设置两组定滑轮组，同侧的两台卷扬机的钢丝绳绕出后经主梁上的导向滑轮绕至同一吊钩小车的两组定滑轮组，并绕至定滑轮组下的吊钩动滑轮组上；在两台吊钩小车之间的主梁上安装补偿平衡机构，该补偿平衡机构包括两个补偿卷筒，同侧的两台卷扬机的钢丝绳经吊钩后其末端反向缠绕并固定在补偿平衡机构的一个补偿卷筒上。

而且，所述的主梁为前后平行的两主梁，其两端通过两上横梁固定连接，两主梁的两侧下部分别连接支腿，同侧的两支腿之间固定连接下横梁；平行的两主梁的相对内侧制有主梁上法兰接口，该主梁上法兰接口与上横梁两端所制的上横梁法兰接口通过螺栓进行连接；两主梁的两侧下部制有主梁下法兰接口，该主梁下法兰接口与所述支腿上端所制的支腿上法兰接口通过螺栓进行连接。

而且，所述的支腿下端制有支腿下法兰接口，该支腿下法兰接口与所述下横梁所制下横梁上法兰接口通过螺栓连接；支腿由2-4段支腿模块通过法兰接口及螺栓进行连接。

而且，所述的大车运行机构由主架板，对称的两分架板，滚轮组，电机减速器构成，主架板的下部固装两分架板，在该两分架板的下部均安装有两对滚轮组，该两对滚轮组中的一对滚轮组由电机减速器驱动；大车运行机构的主架板上制有主架板法兰接口，该主架板法兰接口与下横梁所制的下横梁下法兰接口通过螺栓连接。

而且，补偿平衡机构主要由平衡小车架、导向滑轮、补偿卷筒、卷筒底座、卷筒连杆构成，在平衡小车架上固装两个卷筒底座，在该两个卷筒底座上安装所述两个补偿卷筒，该两个补偿卷筒两侧的平衡小车架上分别安装两个导向滑轮，两补偿卷筒的一端与平衡小车架之间均安装所述卷筒连杆，补偿卷筒的转轴通过调心滚子轴承安装在卷筒底座上。

而且，在所述两个补偿卷筒的每个补偿卷筒上分别缠绕有两根钢丝绳，该两根钢丝绳为反向缠绕3-5圈，该两根钢丝绳的末端均通过卷筒端部的楔形接头固定，在楔形接头的外侧设有楔套顶紧机构。

而且，所述补偿卷筒的转轴一端安装有编码器，每个补偿卷筒的两侧均设置有限位开关，在平衡小车架的四个角部均设置吊耳，在平衡小车架的底部并排固装平移导向装置。

而且，所述的卷扬机由电动机、减速器及卷筒构成，电动机的输出端经减速器后驱动卷筒，在减速器高速轴上安装液压推杆制动器，在卷筒的挡板上安装有钳盘制动器，在减速器低速轴上安装螺旋限位开关。

而且，所述的两台吊钩小车，在每台吊钩小车的车架两侧设置有锚定装置，在吊钩小车的每组定滑轮组均安装重锤限位开关及拉绳位移传感器。

本发明的优点和积极效果是：

1.本智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，采用变量组配式金属主体结构，通过主梁、上横梁、支腿模块、下横梁所制的法兰接口，形成变量接口，从而可将上述各单元制成不同尺寸的成套配件，进而组配成不同尺寸规格的其中组装设备主体，来适应不同型号产品的装配要求和场地要求。

2.本智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，采用四吊点卷扬机构，卷扬机设置在下横梁上，吊钩小车设置在上横梁，从而实现卷筒的远端缠绕，整体布局紧凑，自重轻，轮压小，对基建要求低，采用卷筒的远端缠绕模式，可以保证出绳角度小于3.5°，且整机高度可降低3-4米。

3.本智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，采用两台吊钩小车，可实现定点距起吊，两个吊钩小车，每个上面有两个定滑轮组，每个定滑轮组通过钢丝绳缠绕与吊钩组一同组成一套独立的机械系统。吊钩小车机械系统主要由定滑轮组、小车架、锚定装置和安全装置（重锤限位开关、拉绳位移传感器）等组成。吊钩小车两端设有牵引吊耳，可通过手拉葫芦拖动，实现在平行于主梁方向上吊钩间距从6500mm至8500mm的变化。

4.本智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，补偿平衡机构通过在每个补偿卷筒上反向缠绕有两根钢丝绳，从而实现该两根钢丝绳的补偿调节，两个补偿卷筒可实现四吊点（四根钢丝绳）的补偿平衡，保证起吊物品在起升过程中吊点平衡不承受较大的扭转力，在起重量小于500吨时，补偿卷筒的一端通过连杆与平衡小车架进行固定，防止在运行过程中，缠绕于补偿卷筒上的两根钢丝绳因为受力不均的影响，使补偿卷筒发生转动；补偿卷筒有左右各3圈的余量对钢丝绳进行调节，在起重量为500吨-600吨时，需要拆卸连杆后即可进行自动调节。

5.本发明结构设计科学合理，安全、稳定、可靠，运行平稳，便于拆装、运输，并可随机反复使用，适用范围广泛，具有具有大型化、智能化、耐久化特点，是一种具有较高创新性的智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，可满足多种型号产品的装配要求和场地要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的R向视图；

图3为图2中大车运行机构的放大图；

图4为四吊点卷扬机构的原理示意图；

图5为卷扬机的结构示意图；

图6为吊钩小车的结构示意图；

图7为图6的右视图；

图8为补偿平衡机构的主视图；

图9为图8的俯视图；

图10为图8卷筒部分的放大图。

附图标记说明：

1-主梁、2-主梁下法兰接口、3-支腿模块、4-主梁上法兰接口、5-上横梁、6-下横梁、7-支腿下法兰接口、8-下横梁下法兰接口、9-大车运行机构、10-主架板、11-电机减速器、12-两分架板，13-滚轮组、14-吊钩小车、15-补偿平衡机构、16-钢丝绳、17-导向滑轮、18-线盘、19-卷扬机、20-控制机构、21-定滑轮组、22-吊钩、23-卷筒、24-补偿卷筒、25-钳盘制动器、26-液压推杆制动器、27-减速器、28-螺旋限位开关、29-电动机、30-吊钩小车车架、31-重锤限位开关、32-拉绳位移传感器、33-锚定装置、34-限位挡板、35-牵引吊耳、36-导向滑轮、37-平衡小车架、38-卷筒底座、39-卷筒连杆、40-车架栏杆、41-平移导向装置、42-编码器、43-限位开关、44-吊耳、45-楔套顶紧机构、46-楔形接头。

具体实施方式

下面结合附图、通过具体实施例对本发明作进一步详述。以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其主要由组配式支撑总成、四吊点卷扬机构、补偿平衡机构及控制机构构成。

其中，组配式支撑总成由主梁1、上横梁5、支腿、下横梁6、大车运行机构9构成，前后平行的两主梁两端通过两上横梁固定连接，两主梁的两侧下部分别连接支腿，同侧的两支腿之间固定连接下横梁，下横梁的前后两端均安装大车运行机构。

平行的两主梁的相对内侧制有主梁上法兰接口4，该主梁上法兰接口与上横梁两端所制的上横梁法兰接口通过螺栓进行连接。两主梁的两侧下部制有主梁下法兰接口，该主梁下法兰接口2与所述支腿上端所制的支腿上法兰接口通过螺栓进行连接。支腿下端制有支腿下法兰接口7，该支腿下法兰接口与所述下横梁所制下横梁上法兰接口通过螺栓连接。支腿由2-4段支腿模块3通过法兰接口及螺栓进行连接。

大车运行机构由主架板10，对称的两分架板12，滚轮组13，电机减速器11构成，主架板的下部固装两分架板，在该两分架板的下部均安装有两对滚轮组，该两对滚轮组中的一对滚轮组由电机减速器驱动。下横梁制有下横梁下法兰接口8，该下横梁下法兰接口与大车运行机构主架板所制的主架板法兰接口通过螺栓安装。

组配式支撑总成通过主梁、上横梁、支腿模块、下横梁所制的法兰接口，形成变量接口，从而可将上述各单元制成不同尺寸的成套配件，进而组配成不同尺寸规格的其中组装设备主体，来适应不同型号产品的装配要求和场地要求。

四吊点卷扬机构由四台卷扬机19、导向滑轮17及两台吊钩小车14构成，在左右两个下横梁上分别安装两台卷扬机，在主梁上安装两台吊钩小车，在每台吊钩小车上设置两组定滑轮组，同侧的两台卷扬机的钢丝绳16经卷筒绕出后经主梁上的导向滑轮绕至同一吊钩小车的两组定滑轮组21，并绕至定滑轮组下的吊钩22动滑轮组上。在两台吊钩小车之间的主梁上安装补偿平衡机构15，该补偿平衡机构包括两个补偿卷筒24，同侧的两台卷扬机的钢丝绳经吊钩后其末端反向缠绕并固定在补偿平衡机构的一个补偿卷筒上。卷扬机由电动机29、减速器27及卷筒23构成，电动机的输出端经减速器后驱动卷筒，在减速器高速轴上安装液压推杆制动器26，在卷筒的挡板上安装有钳盘制动器25，在减速器低速轴上安装螺旋限位开关28。螺旋限位开关限制卷扬运动的极限位置点，即上行和下行点。在卷扬机的高速轴和低速端分别设制动器，保证了起升系统的安全可靠性。由于我们采用卷筒的远端缠绕模式，可以保证出绳角度小于3.5°，且整机高度可降低3-4米。

在每台吊钩小车的车架30两侧设置有锚定装置33，该锚定装置为插板结构，能够将吊钩小车固定于主梁上，实现吊点的固定。吊钩小车两端设有牵引吊耳35，可通过手拉葫芦拖动，实现在平行于主梁方向上吊钩间距从6500mm至8500mm的变化。在吊钩小车上均安装重锤限位开关31及拉绳位移传感器32，该重锤限位开关用于检测吊钩动滑轮组上所固装的限位挡板34的高度，从而对吊钩高度进行限位。当吊钩上升到设计规定的上极限位置时，可以立即断电停机。通过位移传感器可以测出吊钩实时的起升高度。

在两台吊钩小车之间的主梁上安装补偿平衡机构，补偿平衡机构主要由平衡小车架37、导向滑轮36、补偿卷筒24、卷筒底座38、卷筒连杆39构成。在平衡小车架上固装两个卷筒底座，在该两个卷筒底座上安装所述两个补偿卷筒，该两个补偿卷筒两侧的平衡小车架上分别安装两个导向滑轮，两补偿卷筒的一端与平衡小车架之间均安装所述卷筒连杆，补偿卷筒的转轴通过调心滚子轴承安装在卷筒底座上。同侧的两台卷扬机的钢丝绳经吊钩后其末端反向缠绕并固定在补偿平衡机构的一个补偿卷筒上。两个补偿卷筒的每个补偿卷筒上分别缠绕有两根钢丝绳，该两根钢丝绳为反向缠绕3-5圈，该两根钢丝绳的末端均通过卷筒端部的楔形接头46固定，在楔形接头的外侧设有楔套顶紧机构45，楔套顶紧机构的顶紧螺丝端部对钢丝绳进行压紧固定。防止突然卸载时，楔块出现松动。为了保证起吊的灵活性，各平衡点可任意锁死，并通过电控系统实现各吊点的单动与合动。平衡小车架的外周固装有车架栏杆40。

补偿卷筒的转轴一端安装有编码器42，每个补偿卷筒的两侧均设置有限位开关43，在平衡小车架的四个角部均设置吊耳44，在平衡小车架的底部并排固装平移导向装置41。

在组配式支撑总成的下横梁上安装控制机构20，在下横梁的一端安装有线盘18。整机采用了PLC程序控制技术，电气传动可靠性高、保护装置完善、操作及维修方便。运行机构采用分别驱动，行车制动通过电机的刹车片来实现，为了减小突然停车制动时整机结构的晃动，提高大车行走的平稳性，行车制动系统上设置了预减速开关，制动时行走电机的电源频率在2～3s内逐渐减小为0Hz，大车的行走速度逐渐减小，最后切断电源、刹车片制动。起升机构采用4个变频器分别控制4台起升卷扬机构，每台变频器均采用闭环矢量控制，其中一台变频器作为主机做速度控制，其余作为从机做转矩控制。开始工作时，主机驱动负载时会产生一个实际的内部转矩指令，将此转矩指令输入给做转矩控制的从机，从机也会输出一个同样大小的转矩，这样两台变频器输出的转矩一样，就不会存在负载分配不均匀的现象。主机的频率指令输入给从机作为速度限制，如此从机的速度被限制在和主机当前相同的运行速度。从而保证4个吊点的升降同步。大车机构的控制模式采用恒压频比（V/F=常数）方式，属于恒转矩负载特性，开环控制，调速范围1：10，调速范围大，精度高；从一个调节特性过渡到另一个相邻的调节特性时，速度可以平滑过渡，且起动电流小，对机械冲击较小，设备使用寿命大大增加。在额定转速内速度可以按客户要求调节。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (9)

1.一种智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其特征在于：主要由组配式支撑总成、四吊点卷扬机构、补偿平衡机构及控制机构构成，组配式支撑总成由主梁、上横梁、支腿、下横梁、大车运行机构构成，主梁、上横梁、支腿、下横梁组装成为龙门形，下横梁的前后两端均安装大车运行机构；四吊点卷扬机构由四台卷扬机、导向滑轮及两台吊钩小车构成，在左右两个下横梁上分别安装两台卷扬机，在主梁上安装两台吊钩小车，在每台吊钩小车上设置两组定滑轮组，同侧的两台卷扬机的钢丝绳绕出后经主梁上的导向滑轮绕至同一吊钩小车的两组定滑轮组，并绕至定滑轮组下的吊钩动滑轮组上；在两台吊钩小车之间的主梁上安装补偿平衡机构，该补偿平衡机构包括两个补偿卷筒，同侧的两台卷扬机的钢丝绳经吊钩后其末端反向缠绕并固定在补偿平衡机构的一个补偿卷筒上。

2.根据权利要求1所述的智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其特征在于：所述的主梁为前后平行的两主梁，其两端通过两上横梁固定连接，两主梁的两侧下部分别连接支腿，同侧的两支腿之间固定连接下横梁；平行的两主梁的相对内侧制有主梁上法兰接口，该主梁上法兰接口与上横梁两端所制的上横梁法兰接口通过螺栓进行连接；两主梁的两侧下部制有主梁下法兰接口，该主梁下法兰接口与所述支腿上端所制的支腿上法兰接口通过螺栓进行连接。

3.根据权利要求2所述的智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其特征在于：所述的支腿下端制有支腿下法兰接口，该支腿下法兰接口与所述下横梁所制下横梁上法兰接口通过螺栓连接；支腿由2-4段支腿模块通过法兰接口及螺栓进行连接。

4.根据权利要求1所述的智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其特征在于：所述的大车运行机构由主架板，对称的两分架板，滚轮组，电机减速器构成，主架板的下部固装两分架板，在该两分架板的下部均安装有两对滚轮组，该两对滚轮组中的一对滚轮组由电机减速器驱动；大车运行机构的主架板上制有主架板法兰接口，该主架板法兰接口与下横梁所制的下横梁下法兰接口通过螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其特征在于：所述的补偿平衡机构主要由平衡小车架、导向滑轮、补偿卷筒、卷筒底座、卷筒连杆构成，在平衡小车架上固装两个卷筒底座，在该两个卷筒底座上安装所述两个补偿卷筒，该两个补偿卷筒两侧的平衡小车架上分别安装两个导向滑轮，两补偿卷筒的一端与平衡小车架之间均安装所述卷筒连杆，补偿卷筒的转轴通过调心滚子轴承安装在卷筒底座上。

6.根据权利要求5所述的智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其特征在于：在所述两个补偿卷筒的每个补偿卷筒上分别缠绕有两根钢丝绳，该两根钢丝绳为反向缠绕3-5圈，该两根钢丝绳的末端均通过卷筒端部的楔形接头固定，在楔形接头的外侧设有楔套顶紧机构。

7.根据权利要求5所述的智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其特征在于：所述补偿卷筒的转轴一端安装有编码器，每个补偿卷筒的两侧均设置有限位开关，在平衡小车架的四个角部均设置吊耳，在平衡小车架的底部并排固装平移导向装置。

8.根据权利要求1所述的智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其特征在于：所述的卷扬机由电动机、减速器及卷筒构成，电动机的输出端经减速器后驱动卷筒，在减速器高速轴上安装液压推杆制动器，在卷筒的挡板上安装有钳盘制动器，在减速器低速轴上安装螺旋限位开关。

9.根据权利要求1所述的智能化四吊点自动补偿平衡大型起重组装设备，其特征在于：所述的两台吊钩小车，在每台吊钩小车的车架两侧设置有锚定装置，在吊钩小车的每组定滑轮组均安装重锤限位开关及拉绳位移传感器。

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