发明内容
本发明提供一种塔式起重机的内爬顶升装置、控制方法及塔式起重机,用以解决现有技术中存在的内爬顶升装置工作效率低问题。
本发明提供了一种塔式起重机的内爬顶升装置,该内爬顶升装置包括:固定设置在墙体上的内爬框承重梁;设置于所述内爬框承重梁上的内爬框;对称铰接于所述内爬框上的顶升油缸;对称铰接于所述内爬框两端的两组用于支撑塔身的换步装置,每一组包括至少两个换步装置,且每个顶升油缸的活塞杆连接有顶升横梁,相对称的两个顶升油缸的缸体之间连接有用于带动所述顶升油缸向靠近所述塔身方向转动和向远离所述塔身方向转动的伸缩机构。
在上述技术方案中,通过采用伸缩机构实现了顶升油缸在顶升过程中的推动和拉动以改变顶升油缸位置的工作,提高了内爬顶升装置的自动化程度,降低了在顶升时工作人员的劳动强度,同时,在顶升时,通过伸缩机构将顶升油缸锁定,避免了在顶升时,顶升油缸向远离所述塔身的方向转动,提高了顶升时的安全性。
可选择的,所述伸缩机构包括两个固定连接的小油缸,所述小油缸的活塞杆分别与对应的顶升油缸的缸体固定连接。通过小油缸推动和拉动顶升油缸实现顶升油缸的转动。
优选的,所述顶升油缸的侧壁设置有与所述小油缸的活塞杆配合的凹形座,且所述小油缸的活塞杆通过链条与所述顶升油缸的缸体连接。通过活塞杆推动顶升油缸向远离所述塔身的方向转动,并通过链条拉动顶升油缸向靠近所述塔身的方向转动,结构比较简单。
可选择的,所述伸缩机构包括伸缩油缸,所述伸缩油缸的缸体和活塞杆分别与对称设置的两个顶升油缸的缸体铰接。通过伸缩油缸带动顶升油缸转动,结构比较简单,成本较低。
可选择的,所述伸缩机构包括分别与每个顶升油缸的缸体铰接的连杆,且两个连杆之间铰接连接,以及设置于塔身标准节内平台上的驱动油缸,且所述驱动油缸的活塞杆的顶端铰接于所述两个连杆之间的铰接处,在所述驱动油缸的活塞杆收缩时,拉动所述顶升油缸向靠近所述塔身的方向转动至顶升位置并锁定,在所述驱动油缸的活塞杆伸出时,推动所述顶升油缸向远离所述塔身的方向转动。通过连杆和驱动油缸实现推动和拉动顶升油缸转动。
优选的,所述内爬顶升装置还包括位于所述内爬框承重梁上并用于限定每个所述顶升油缸向远离所述塔身的方向转动角度的挡板。限制顶升油缸向远离所述塔身的方向转动的角度,提高安全性能。
本发明还提供了一种内爬顶升装置的控制系统,包括:
固定设置在墙体上的内爬框承重梁;
设置于内爬框承重梁上的内爬框;
对称铰接于所述内爬框上的顶升油缸;
对称铰接于所述内爬框两端的两组用于支撑塔身的换步装置,每一组包括至少两个换步装置;其中:每个顶升油缸的活塞杆连接有顶升横梁,相对称的两个顶升油缸的缸体之间连接有用于带动所述顶升油缸向靠近所述塔身方向转动和向远离所述塔身方向转动的伸缩机构;
控制器,所述控制器分别与所述顶升油缸和所述换步装置信号连接,所述控制器在顶升前,控制所述伸缩机构收缩,拉动顶升油缸向靠近塔身的方向转动至顶升位置并锁定;在顶升时,控制所述顶升油缸的活塞杆伸出,带动所述顶升横梁与所述塔身的标准节踏步抵压接触并推动塔身上升;在所述塔身到达设置位置并被所述换步装置承载后,控制所述伸缩机构伸出,推动所述顶升油缸向远离所述塔身的方向转动,所述顶升横梁与所述标准节踏步脱离接触;在所述顶升横梁与所述标准节踏步脱离接触后,控制所述顶升油缸的活塞杆收缩到初始位置。
在上述技术方案中,通过采用控制器来控制伸缩机构推动和拉动顶升油缸在顶升过程中改变位置的工作,提高了内爬顶升装置的自动化程度,降低了在顶升时工作人员的劳动强度,同时,在顶升时,通过伸缩机构将顶升油缸锁定,避免了在顶升时,顶升油缸向远离所述塔身的方向转动,提高了顶升时的安全性。
优选的,所述伸缩机构为上述任一种内爬顶升装置中的伸缩机构。可稳定的驱动顶升油缸转动。
本发明还提供了一种内爬顶升装置的控制方法,该控制方法包括:
控制伸缩机构在顶升前收缩,拉动顶升油缸向靠近所述塔身的方向转动至顶升位置并锁定;
控制顶升油缸的活塞杆在顶升时伸出,带动所述顶升横梁与塔身的标准节踏步抵压接触并推动塔身上升;
在塔身到达设置位置时,转动至少一个换步装置使每个换步装置与塔身的标准节踏步配合以承载所述塔身的重量,并控制所述伸缩机构伸出,推动所述顶升油缸向远离所述塔身的方向转动,所述顶升横梁与所述标准节踏步脱离接触;
在所述顶升横梁与所述标准节踏步脱离接触后控制所述顶升油缸的活塞杆收缩到初始位置。
通过上述方法降低了工人在内爬顶升装置上升时的劳动强度,提高了内爬顶升装置的自动化以及在工作时的安全。
本发明还提供了一种塔式起重机,该塔式起重机包括上述任一种内爬顶升装置。
在上述技术方案中,该塔式起重机在顶升时具有较佳的自动化程度,极大减少了操作人员的劳动强度,同时,本发明提供的塔式起重机在内爬顶升装置顶升时,通过伸缩机构锁定顶升油缸,防止顶升油缸外倒,确保了顶升安全。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。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。
如图3所示,图3示出了本发明实施例提供的内爬顶升顶升装置在顶升前的结构。本发明涉及的塔式起重机的塔身包括多个依次连接的标准节6,每个标准节6的外侧分别设置有与内爬顶升装置配合的标准节踏步7。
本发明实施例提供了一种塔式起重机的内爬顶升装置,该内爬顶升装置包括:固定设置在墙体8上的内爬框承重梁3,设置在所述设置于内爬框承重梁上的内爬框;对称铰接于所述内爬框上的顶升油缸1;对称铰接于所述内爬框两端的两组用于支撑塔身的换步装置4,每一组包括至少两个换步装置4,且每个顶升油缸1的活塞杆连接有顶升横梁2,相对称的两个顶升油缸1的缸体之间连接有用于带动所述顶升油缸1向靠近塔身方向转动和向远离塔身方向转动的伸缩机构。
其中的顶升横梁2的两端分别设置有挂板13,在顶升时,顶升横梁2通过挂板13与标准节踏步7抵压接触。具体的,挂板13与顶升横梁2铰接,在顶升时,挂板13通过固定销固定在设定位置,或者顶升横梁2和挂板13为一体结构。
继续参考图3,其中的内爬框承重梁3固定在墙体8上,以支撑整个内爬顶升装置。本实施例提供的内爬顶升装置的工作原理具体如下:
在顶升时,如图6所示,图6示出了本实施例提供的内爬顶升装置在顶升时的结构示意图,伸缩机构收缩,使得顶升油缸1向靠近所述塔身的方向转动到顶升位置并将顶升油缸1锁定,防止在顶升时,顶升油缸1转动,在顶升油缸1转动至顶升位置后,两个顶升油缸1的活塞杆同时伸出,带动设置在活塞杆顶端的顶升横梁2以及设置在顶升横梁2上的挂板13同时向上运动,在顶升横梁2和挂板13上升的过程中,挂板13首先与塔身标准节6上的标准节踏步7接触,并抵压在各自标准节踏步7的下方,顶升油缸1的活塞杆继续上升,此时,挂板13带动塔身向上运动,当顶升油缸1的活塞杆带动塔身上升到设定位置时,停止顶升。
此时,如图3、图4和图5所示,图3为顶升前的内爬顶升装置的结构示意图,图4为图3中A处的局部放大图,图5为顶升前的内爬顶升装置的侧视图;铰接于内爬框上的多个换步装置4向塔身的标准节6方向转动到设定位置,顶升油缸1的活塞杆收缩,使换步装置4卡在标准节踏步7的下方以承载塔身的重量。在通过换步装置4支撑塔身后,伸缩机构向外伸出,同时,推动顶升油缸1向远离所述塔身的方向转动,此时,挂板13与标准节踏步7脱离接触。在挂板13脱离接触后,伸缩机构停止工作,顶升油缸1的活塞杆开始收缩,带动顶升横梁2和挂板13向下移动,完成一次顶升过程。在顶升时,需要完成多次顶升过程,伸缩机构、顶升油缸1以及换步装置4重复上述工作过程直至塔身上升至设定高度。
在上述实施例中,通过采用伸缩机构实现了顶升油缸1在顶升过程中的推动和拉动以改变顶升油缸1位置的工作,提高了内爬顶升装置的自动化程度,降低了在顶升时工作人员的劳动强度,同时,在顶升时,通过伸缩机构将顶升油缸1锁定,避免了在顶升时,顶升油缸1向远离所述塔身的方向转动,提高了顶升时的安全性。
其中的,伸缩机构可以选择不同的机械结构来实现,下面以两个具体的实施例来对伸缩机构的结构进行说明:
实施例1
继续参考图3、图4、图5、图6以及图7,伸缩机构包括两个缸体连接的小油缸9,两个小油缸9的活塞杆91分别与对应的顶升油缸1的缸体连接,具体的,两个小油缸9的缸体分别固定设置在小油缸安装座10上,两个小油缸9通过小油缸安装座10固定连接在一起,或者两个小油缸9缸体上远离其活塞杆的一端铰连接。两个活塞杆91通过链条12与对应的顶升油缸1的缸体连接,同时,顶升油缸1的缸体上设置有与小油缸9的活塞杆91配合的凹形座11。在小油缸9的活塞杆91伸出时,活塞杆91的顶端抵压在顶升油缸1缸体的凹形座11上,同时推动顶升油缸1向远离所述塔身的方向转动。在小油缸9的活塞杆91回缩时,小油缸9的活塞杆91与凹形座11脱离接触,并通过活塞杆91顶端的链条12拉动顶升油缸1向靠近所述塔身的方向转动至顶升位置,在顶升油缸1转动到顶升位置时,小油缸9的活塞杆91停止收缩,此时,小油缸9通过链条12将顶升油缸1拉紧,使得与顶升油缸1活塞杆连接的顶升横梁2和挂板13紧贴在塔身的标准节6上。虽然小油缸9停止收缩,但小油缸9的有杆腔和无杆腔内的液压油限定了活塞杆91的位置,阻止活塞杆91伸出或收缩,从而避免顶升油缸1向远离所述塔身的方向转动,将顶升油缸1锁定在顶升位置。
上述实施例1提供的伸缩机构在实现在顶升时,将顶升油缸1向靠近所述塔身的方向转动至顶升位置,并在换步装置4承载塔身的重量后,推动顶升油缸1向远离所述塔身的方向转动,使顶升横梁2和挂板13与标准节踏步7脱离接触。同时,两个小油缸9与驱动顶升油缸1的泵站14连接,使得内爬顶升操作自动化程度更高。通过两个小油缸9拉和推一两吨重的顶升油缸1与顶升横梁2,极大减少了操作人员的劳动强度,此外,原来顶升油缸1推至顶升位置后在顶升前需要顶升操作人员将安全销插上,但因为顶升过程中要反复操作此过程,往往容易忘记插防脱销,导致机毁人亡的重大顶升安全事故。而本实施例通过两个小油缸9将顶升油缸1顶到顶升位置后,液压系统通过液压锁锁住小油缸9行程,防止顶升油缸1外倒,确保了顶升时的安全。
应当理解的是,本实施例的伸缩机构不仅限于上述实施例1提供的具体结构,与实施例1采用相同驱动原理的机构均可应用于本发明中,如伸缩机构采用一个伸缩油缸,该伸缩油缸的活塞杆和缸体分别与对称设置的两个顶升油缸的缸体铰接。通过伸缩油缸的活塞杆的伸出和收缩即可实现顶升油缸的向外和向靠近所述塔身的方向转动。
实施例2
如图8所示,图8示出了伸缩机构的另一种结构,所述伸缩机构包括分别与每个顶升油缸1的缸体铰接的连杆15,且两个连杆15之间铰接连接,以及设置于塔身标准节内平台上的驱动油缸16,且驱动油缸16的活塞杆的顶端铰接于两个连杆15之间的铰接处,在驱动油缸16的活塞杆收缩时,拉动顶升油缸1向靠近所述塔身的方向转动至顶升位置并锁定,在驱动油缸16的活塞杆伸出时,推动顶升油缸1向远离所述塔身的方向转动。
具体的,驱动油缸16和驱动顶升油缸1的泵站14连接,通过泵站14驱动驱动油缸16,在顶升时,驱动油缸16的活塞杆向上伸出,带动与该活塞杆顶端铰接的两个连杆15向上运动,由于两个连杆15分别与对应的顶升油缸1铰接,因此,在活塞杆伸出时,活塞杆带动顶升油缸1向靠近所述塔身的方向转动至顶升位置。此时,活塞杆停止伸出,同时,驱动油缸16有杆腔和无杆腔内的液压油限定活塞杆的运动,使得顶升油缸1能够锁定在顶升位置,防止顶升时,顶升油缸1外倒;在顶升结束后,驱动油缸16开始收缩,带动两个连杆15向下运动,两个连杆15以推动其对应的顶升油缸1向远离所述塔身的方向转动,使得顶升横梁2和挂板13与标准节踏步7脱离接触。
在上述具体实施例中,通过驱动油缸16的活塞杆的伸出可收缩即可实现拉动和推动顶升油缸1的转动,应当理解的是本发明提供的伸缩机构不仅限于实施例2中的具体的结构,任何其他可实现推动和拉动顶升油缸1的伸缩机构都可应用于本实施例中,例如:在采用两个连杆15的具体结构中,还可以采用在顶升油缸1位于顶升位置时,两个连杆15的铰接点低于连杆15与顶升油缸1的铰接点的结构,在采用此种结构时,驱动油缸16上升时,推动顶升油缸1向远离所述塔身的方向转动,驱动油缸16收缩时,拉动顶升油缸1向靠近所述塔身的方向转动至顶升位置。同样可以实现推动或拉动顶升油缸1。
在本实施例提供的顶升油缸1向远离所述塔身的方向转动时,为了避免顶升油缸1转动幅度过大,位于所述内爬框承重梁3上并用于限定每个顶升油缸1向远离所述塔身的方向转动角度的挡板5,以限定顶升油缸1的转动角度。当顶升油缸1转动到挡板5所在位置时,挡板5阻止顶升油缸1继续转动,同时,伸缩机构停止推动顶升油缸1。
本发明实施例还提供了一种内爬顶升装置的控制系统,包括:固定设置在墙体8上的内爬框承重梁3;
设置于内爬框承重梁3上的内爬框;
对称铰接于内爬框上的顶升油缸1;
对称铰接于内爬框两端的两组用于支撑塔身的换步装置4,每一组包括至少两个换步装置4;其中:每个顶升油缸1的活塞杆连接有顶升横梁2,相对称的两个顶升油缸1的缸体之间连接有用于带动顶升油缸1向靠近塔身方向转动和向远离塔身方向转动的伸缩机构;
控制器,控制器分别与顶升油缸1和换步装置4信号连接,控制器在顶升前,控制伸缩机构收缩,拉动顶升油缸1向靠近塔身的方向转动至顶升位置并锁定;在顶升时,控制顶升油缸1的活塞杆伸出,带动顶升横梁2与塔身的标准节踏步7抵压接触并推动塔身上升;在塔身到达设置位置并被换步装置4承载后,控制伸缩机构伸出,推动顶升油缸1向远离塔身的方向转动,顶升横梁2与标准节踏步7脱离接触;在顶升横梁2与标准节踏步7脱离接触后,控制顶升油缸1的活塞杆收缩到初始位置。
在上述技术方案中,通过采用控制器来控制伸缩机构推动和拉动顶升油缸1在顶升过程中改变位置的工作,提高了内爬顶升装置的自动化程度,降低了在顶升时工作人员的劳动强度,同时,在顶升时,通过伸缩机构将顶升油缸1锁定,避免了在顶升时,顶升油缸向远离塔身的方向转动,提高了顶升时的安全性。
其中的伸缩机构为上述任一种伸缩机构,即包括上述实施例中列举的任一种伸缩机构。可稳定的驱动顶升油缸转动。
本发明实施例还提供了一种利用上述内爬顶升装置的控制方法,该控制方法包括:
步骤一、控制伸缩机构在顶升前收缩,拉动顶升油缸向靠近塔身的方向转动至顶升位置并锁定;
步骤二、控制顶升油缸的活塞杆在顶升时伸出,带动顶升横梁与塔身的标准节踏步抵压接触并推动塔身上升;
步骤三、在塔身到达设置位置时,转动至少一个换步装置使每个换步装置与塔身的标准节踏步配合以承载塔身的重量,并控制伸缩机构伸出,推动顶升油缸向远离塔身的方向转动,顶升横梁与标准节踏步脱离接触;
步骤四、在顶升横梁与标准节踏步脱离接触后控制顶升油缸的活塞杆收缩到初始位置。
通过上述控制方法可以看出,内爬顶升装置在工作时,可以通过伸缩机构实现顶升油缸的推拉使得顶升油缸位于不同的位置,实现了其运动的机械化,降低了公认的劳动强度,并通过伸缩机构可以将顶升油缸锁定在设定的顶升位置,保证了顶升时的安全。
本发明实施例还提供了一种塔式起重机,该塔式起重机包括上述任一种内爬顶升装置。该塔式起重机在顶升时具有较佳的自动化程度,极大减少了操作人员的劳动强度,此外,原来顶升油缸1推至顶升位置后在顶升前需要顶升操作人员将安全销插上,但因为顶升过程中要反复操作此过程,往往容易忘记插防脱销,导致机毁人亡的重大顶升安全事故,而本发明提供的塔式起重机在内爬顶升装置顶升时,通过伸缩机构锁定顶升油缸1,防止顶升油缸1外倒,确保了顶升安全。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。