CN104632781B - 一种涨紧油缸、超起装置、起重机和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涨紧油缸，包括：油缸体、活塞杆、用于检测所述活塞杆相对于所述油缸体的位移量的位置传感器和用于锁定所述油缸体和所述活塞杆之间相对位置的锁止机构；所述锁止机构包括第一锁止部及第二锁止部；所述第一锁止部与所述活塞杆的伸出端连接，所述第二锁止部与所述油缸体连接。本发明还涉及一种超起装置、起重机和方法。本发明的涨紧油缸，简单、便捷、易于操作、生产成本低，确保了涨紧结构的安全。本发明的超起装置和起重机在满足基本操作功能的前提下，便于人员操作，也能充分提高操作的安全性。

Description

一种涨紧油缸、超起装置、起重机和方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别是一种涨紧油缸、超起装置、起重机和方法。

背景技术

随着建设工程的大型化发展，起重机也日趋向大型化的方向发展。通过提高起重臂的长度、起升高度等手段来提高起重机的起重性能，但这带来了起重臂刚度不够的问题，为了提高起重臂的整体刚度，吊臂上都增加了超起装置。超起装置在吊臂伸臂结束后需要涨紧超起上的钢丝绳，用以满足作业的需求。

目前超起装置钢丝绳涨紧方式中用的最多的涨紧方式为定力涨紧和定长涨紧。对于定力涨紧，首先涨紧油缸完全伸出，吊臂完成伸臂动作后，由超起卷扬收绳涨紧钢丝绳后由锁止机构锁死，卷扬不能再转动，然后再由涨紧油缸回缩再进行一次涨紧，达到所要求的拉力值后油缸停止动作，完成定力涨紧过程；对于定长涨紧，首先涨紧缸处于完全缩回状态，缸筒与活塞杆机械锁死。吊臂完成伸臂动作后，由卷扬收绳涨紧。锁止机构已根据工况预先设定好锁进棘轮的某个定齿。如果棘轮转不到预先设定的棘齿，则再由涨紧油缸前伸放绳，锁止机构锁进指定的棘齿后，最后油缸再完全缩回，使缸筒和活塞杆之间机械锁死。

图1所示的为一种较为普遍的涨紧钢丝绳的定力涨紧的方式，在吊臂上增设的三角形机构，用以增加吊臂的强度，钢丝绳A一端绕在卷扬上，另一端通过臂头滑轮B、超起臂上滑轮C和涨紧油缸D的活塞杆头部相连，涨紧时卷扬F以最大的能力收紧钢丝绳A后依靠卷扬锁止机构E锁死，拉力如果没达到理想值，涨紧油缸D便会回缩，近一步拉紧钢丝绳A，达到理想的拉力值后油缸D停止运动。

图2所示的为一种较为普遍的涨紧钢丝绳的定长涨紧的方式，钢丝绳A’一端绕在卷扬上，另一端直接与末节臂头B’相连，卷扬锁止机构C’兼涨紧的功能，涨紧时卷扬D’以最大的能力收紧钢丝绳A’后依靠卷扬锁止机构C’锁死，拉力如果没达到理想值，再用卷扬锁止机构C’的卡进棘轮E’的锁止油缸F’伸出，顶着棘轮E’转动，进行二次涨紧，使钢丝绳A’的拉力达到预定要求。

在定力涨紧方式中由于油缸回缩涨紧时行程不固定，故主要依靠平衡阀锁死油缸，如果平衡阀或油缸存在油液的泄露，会使吊臂受力不均衡，发生安全事故，轻则损害吊臂，重则机毁人亡。定长涨紧相对来说较为安全，因为其涨紧油缸最后的行程状态固定，便于机械锁止，但定长的棘轮每个齿上有检测装置，为了便于计算钢丝绳的长度，需要在钢丝绳上连接拉力传感器，用于检测钢丝绳上的拉力，参与控制其控制程序较复杂，对机构的几何尺寸和装配精度要求较高，生产成本便会随之提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涨紧油缸、超起装置、起重机和方法，既能够实现涨紧结构的简单、便捷、易于操作、生产成本低，又能够保证涨紧结构的安全性，从而保证操作安全。

本发明提出一种涨紧油缸，包括：油缸体、活塞杆、用于检测所述活塞杆相对于所述油缸体的位移量的位置传感器和用于锁定所述油缸体和所述活塞杆之间相对位置的锁止机构；所述锁止机构包括第一锁止部及第二锁止部；所述第一锁止部与所述活塞杆的伸出端连接，所述第二锁止部与所述油缸体连接。

进一步地，所述第一锁止部包括锁止杆，所述锁止杆的一端与所述活塞杆的所述伸出端固定连接，所述锁止杆上具有凸起；所述第二锁止部包括锁钩，所述锁钩铰接于所述油缸体上，且能够与所述凸起配合或分离。

进一步地，所述锁钩包括钩部、铰接部及致动部，所述锁钩通过所述钩部与所述凸起配合，所述锁钩通过所述铰接部铰接于所述油缸体上，所述钩部与所述致动部形成以所述铰接部为支点的杠杆结构，以使得所述锁钩通过所述致动部实现所述钩部与所述凸起的配合与分离。

进一步地，所述锁止机构还包括小油缸和柱塞，所述小油缸的缸体固定于所述油缸体上，所述柱塞的伸出所述小油缸的伸出端与所述锁钩铰接，以使得所述锁钩配合至所述凸起或从所述凸起处分离。

进一步地，所述锁止杆为两个，且相对于所述油缸体对称布置；所述活塞杆的所述伸出端具有第一横梁结构，所述两个锁止杆与所述第一横梁结构的两端分别固定连接。

进一步地，所述锁钩为两个，所述两个锁钩相对于所述油缸体对称布置且与第二横梁结构的两端分别连接。

本发明还提供一种超起装置，包括上述的涨紧油缸。

进一步地，所述涨紧油缸的油缸体的一端固定连接拉力传感器的一端，拉力传感器的另一端固定于所述超起装置的超起臂上；所述涨紧油缸的活塞杆的伸出端还固定连接超起钢丝绳。

本发明还提供一种起重机，还包括上述的超起装置。

同时本发明还提供一种上述的超起装置的控制方法，包括：

1)使所述涨紧油缸完全伸出，所述超起装置中的卷扬锁止机构解锁，吊臂做完伸臂动作后，卷扬机旋转收紧钢丝绳；

2)卷扬收紧钢丝绳后，卷扬锁止机构防止卷扬倒转，所述涨紧油缸回缩，当拉力传感器监测到所述钢丝绳达到预设的拉力值后，所述涨紧油缸停止运动；

3)所述钢丝绳达到预设拉力值后，将所述位置传感器监测的油缸体和活塞杆之间的相对位置信号发送至控制器，通过所述控制器确定所述涨紧油缸最近的锁止点；

4)根据所述锁止点位置信息，使锁止机构在所述钢丝绳拉力允许的范围内机械锁死油缸。

本发明的涨紧油缸设计成缸筒和活塞杆之间可以多级锁止功能，在超起涨紧初始状态涨紧油缸全伸，再由卷扬收绳涨紧后锁死，最后涨紧油缸回缩再进行一次涨紧，达到所要求的拉力值后油缸停止动作，再由位置传感器反馈给主机的信号判断缸筒和活塞之间最近的锁死点，然后油缸再运动到最近的锁死点，实现缸筒和活塞杆之间机械锁死。本发明的涨紧油缸，简单、便捷、易于操作、生产成本低，确保了涨紧结构的安全。本发明的超起装置和起重机在满足基本操作功能的前提下，便于人员操作，也能充分提高操作的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为现有技术中采用定力涨紧的方式的超起装置的示意图。

图2为现有技术中采用定长涨紧的方式的超起装置的示意图。

图3为本发明的涨紧油缸的一个具体实施例的示意图。

图4和图5为本发明涨紧油缸中锁止机构的一个具体实施例的工作状态示意图。

图6和图7示出了本发明的超起装置的一个具体实施例的工作状态示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图3所示的一种涨紧油缸，包括：油缸体1、活塞杆2、用于检测所述活塞杆2相对于所述油缸体1的位移量的位置传感器3和用于锁定所述油缸体1和所述活塞杆2之间相对位置的锁止机构L；所述锁止机构L包括第一锁止部L1及第二锁止部L2；所述第一锁止部L1与所述活塞杆2的伸出端连接，所述第二锁止部L2与所述油缸体1连接。因此，通过该锁止机构L，油缸缸体和活塞杆之间的位置可以发生相对锁定。

具体而言，所述第一锁止部L1包括锁止杆6，所述锁止杆6的一端与所述活塞杆2的所述伸出端固定连接，所述锁止杆6上具有凸起7；所述第二锁止部L2包括锁钩8，所述锁钩8铰接于所述油缸体1上，且能够与所述凸起7配合或分离。所述凸起7可以如图所示，设在所述锁止杆6的内侧，且根据实际工况的需要设置多个，多个凸起7之间的距离也可以根据例如钢丝绳的材质，预设拉力值等实际工况的需要来确定。因此，通过锁钩8在所述凸起7上的配合或分离，来实现第一锁止部L1和第二锁止部L2之间的锁定或解除锁定，从而实现了活塞杆和油缸缸体之间的位置限定。

所述锁止机构L还包括小油缸9和柱塞10，所述小油缸9的缸体固定于所述油缸体1上，所述柱塞10的伸出所述小油缸9的伸出端与所述锁钩8铰接，以使得所述锁钩8配合至所述凸起7或从所述凸起7处分离。

在本实施例中，所述锁止杆6可以为两个，且相对于所述油缸体1对称布置；当然，本发明的形式不止于此，在一些其他的实施例中，锁止杆可以为一个或多个，且形式也不限于“杆”。所述活塞杆2的所述伸出端具有第一横梁结构11，所述两个锁止杆6与所述第一横梁结构11的两端分别固定连接，以实现传动。

进一步地，所述锁钩8为两个，所述两个锁钩8相对于所述油缸体1对称布置且与第二横梁结构的两端分别连接。

如图4和5所示，所述锁钩8包括钩部4、铰接部J及致动部5，所述锁钩8通过所述钩部4与所述凸起7配合，所述锁钩8通过所述铰接部J铰接于所述油缸体1上，所述钩部4与所述致动部5形成以所述铰接部J为支点的杠杆结构，以使得所述锁钩8通过所述致动部5实现所述钩部4与所述凸起7的配合与分离。

图6和7所示为一种超起装置的一个具体实施例，其包括上述的涨紧油缸。

具体地，所述涨紧油缸的油缸体1的一端固定连接拉力传感器的一端，拉力传感器的另一端固定于所述超起装置的超起臂14上；所述涨紧油缸的活塞杆2的伸出端还固定连接超起钢丝绳13。

下面对该超起装置的实施例的控制方法进行描述：

1)使所述涨紧油缸完全伸出，所述超起装置中的卷扬锁止机构L1解锁，吊臂H做完伸臂动作后，卷扬I旋转收紧钢丝绳13；

2)卷扬I收紧钢丝绳13后，卷扬锁止机构L1防止卷扬I倒转，所述涨紧油缸回缩，当拉力传感器12监测到所述钢丝绳13达到预设的拉力值后，所述涨紧油缸停止运动；

3)所述钢丝绳13达到预设拉力值后，将所述位置传感器3监测的油缸体1和活塞杆2之间的相对位置信号发送至控制器，通过所述控制器确定所述涨紧油缸最近的锁止点；

4)根据所述锁止点位置信息，使锁止机构L1在所述钢丝绳13拉力允许的范围内机械锁死油缸。

本发明还提供一种起重机的具体实施例，其包括上述的超起装置。

在工作过程中小油缸回缩使活塞杆和油缸体之间的机械锁止解除，活塞杆前伸到所需位置停止，锁止机构小油缸前伸使锁止机构下落，锁止机构上面的钩子勾住锁止杆凸出的部分，使活塞杆和油缸体机械锁止不能前伸。锁止杆的凸出部分根据工作要求设计成多个，相互之间有一定的距离，便于多个位置锁止，省去了定长涨紧的复杂控制。实现涨紧结构的简单、便捷、易于操作、生产成本低，又能够保证涨紧结构的安全性，从而保证操作安全。

另外，本发明中油缸的形式并不限于附图中所示结构，是可以进行多级锁止形式的油缸都可以满足此种控制思想，本专利只是想阐明此种控制思想，重点不在于油缸的形式。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种涨紧油缸，其特征在于，包括：油缸体、活塞杆、用于检测所述活塞杆相对于所述油缸体的位移量的位置传感器、用于锁定所述油缸体和所述活塞杆之间相对位置的锁止机构；所述锁止机构包括第一锁止部及第二锁止部；所述第一锁止部与所述活塞杆的伸出端连接，所述第二锁止部与所述油缸体连接；

所述第一锁止部包括锁止杆，所述锁止杆的一端与所述活塞杆的所述伸出端固定连接，所述锁止杆上具有凸起，所述凸起设有多个，以形成多个位置锁止；所述第二锁止部包括锁钩，所述锁钩铰接于所述油缸体上，且能够与所述凸起配合或分离。

2.如权利要求1所述的涨紧油缸，其特征在于：所述锁钩包括钩部、铰接部及致动部，所述锁钩通过所述钩部与所述凸起配合，所述锁钩通过所述铰接部铰接于所述油缸体上，所述钩部与所述致动部形成以所述铰接部为支点的杠杆结构，以使得所述锁钩通过所述致动部实现所述钩部与所述凸起的配合与分离。

3.如权利要求2所述的涨紧油缸，其特征在于：所述锁止机构还包括小油缸和柱塞，所述小油缸的缸体固定于所述油缸体上，所述柱塞的伸出所述小油缸的伸出端与所述锁钩铰接，以使得所述锁钩配合至所述凸起或从所述凸起处分离。

4.如权利要求2所述的涨紧油缸，其特征在于：所述锁止杆为两个，且相对于所述油缸体对称布置；所述活塞杆的所述伸出端具有第一横梁结构，所述两个锁止杆与所述第一横梁结构的两端分别一一对应固定连接。

5.如权利要求4所述的涨紧油缸，其特征在于：所述锁钩为两个，所述两个锁钩相对于所述油缸体对称布置且与第二横梁结构的两端分别一一对应连接。

6.一种超起装置，其特征在于，包括如权利要求1～5之一所述的涨紧油缸。

7.如权利要求6所述的超起装置，其特征在于，所述涨紧油缸的油缸体的一端固定连接拉力传感器的一端，拉力传感器的另一端固定于所述超起装置的超起臂上；所述涨紧油缸的活塞杆的伸出端还固定连接超起钢丝绳。

8.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求6或7所述的超起装置。

9.一种如权利要求7所述的超起装置的控制方法，其特征在于，包括：

1)使所述涨紧油缸完全伸出，所述超起装置中的卷扬锁止机构解锁，吊臂做完伸臂动作后，卷扬机旋转收紧钢丝绳；

2)卷扬收紧钢丝绳后，卷扬锁止机构防止卷扬倒转，所述涨紧油缸回缩，当拉力传感器监测到所述钢丝绳达到预设的拉力值后，所述涨紧油缸停止运动；

3)所述钢丝绳达到预设拉力值后，将所述位置传感器监测的油缸体和活塞杆之间的相对位置信号发送至控制器，通过所述控制器确定所述涨紧油缸最近的锁止点；

4)根据所述锁止点的位置信息，使锁止机构在所述钢丝绳拉力允许的范围内机械锁死涨紧油缸。