CN105084234B - 起重机及其臂架防后倾装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种臂架防后倾装置及起重机，所述起重机包括主臂以及转动设置在所述主臂顶部一侧的塔臂和撑杆，所述臂架防后倾装置包括：挤压块，固定设置于所述主臂的远离于所述塔臂的一侧；防倾连杆，一端铰接于所述主臂，另一端连接有一连接轴并在能够与所述挤压块接触；油气缸，一端铰接于所述撑杆，另一端铰接于所述连接轴；防倾杆，一端铰接于所述连接轴，另一端为自由端，该自由端通过设置在撑杆上的拉索悬吊于所述塔臂和撑杆之间；卡槽部，设置于所述塔臂，并且塔臂向后倾时，所述自由端卡合于该卡槽部以对塔臂进行定位。本发明臂架防后倾装置，能够对塔臂和撑杆进行支撑，并且其作用点力臂较大，能够减小塔臂和撑杆的冲击力。

Description

起重机及其臂架防后倾装置

技术领域

本发明涉及一种防后倾装置，尤其涉及一种起重机上的臂架防后倾装置，本发明还涉及一种具有该臂架防后倾装置的起重机。

背景技术

在起重机作业过程中，如果发生货物脱落或起升绳断裂的情况，由于起重机的变幅系统只能承受拉力，起升绳，拉板和变幅绳会出现松弛，臂架向配重方向转动，臂架向后倾翻，有可能导致车毁人亡的危险。

因此在进行履带式起重机总体设计时，要为整机设置防后倾装置，从而在突然卸载等特殊工况下，防止臂架向后倾倒、减少臂架振动，提高系统稳定性。

另外，为了提升整机的起升高度，特别是大吨位起重机，一般设有塔臂，塔臂和相应的撑杆设置在起重机的主臂的顶部。现有技术中，塔臂防后倾装置常见结构形式为作用于塔臂底部的两个油气缸，该结构简单，但是防后倾装置受力点作用不到撑杆上，无法对撑杆进行有效的防后倾保护。同时该结构作用点力臂小，对臂架的冲击力增大，容易造成臂架的损坏。

发明内容

本发明的一个目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种作用点力臂较大、对塔臂的冲击力小，并且能够对撑杆提供支撑的臂架防后倾装置。

本发明的另一目的在于提供一种具有该臂架防后倾装置的起重机。

根据本发明的一个方面，一种臂架防后倾装置，用于起重机，所述起重机包括主臂以及铰接在所述主臂顶部的塔臂和撑杆，所述臂架防后倾装置包括：

挤压块，固定设置于所述主臂，并且位于所述撑杆的下方；

防倾连杆，一端铰接于所述主臂，另一端连接有一连接轴，并能够在所述防倾连杆转动时与所述挤压块接触；

缓冲缸，一端铰接于所述撑杆，另一端铰接于所述连接轴；

防倾杆，一端铰接于所述连接轴，另一端为自由端，所述自由端通过设置在撑杆上的拉索悬吊于所述塔臂和撑杆之间；

卡槽部，设置于所述塔臂，并且塔臂向后后倾时，所述自由端卡合于所述卡槽部以对塔臂进行定位支撑。

根据本发明的一实施方式，所述卡槽部包括一重锤和固定设置于所述塔臂上的滑道，所述重锤上部与所述滑道相铰接，重锤中部凹设有一个卡槽，所述塔臂后倾时，所述重锤在重力作用下向所述塔臂外侧摆出以使所述卡槽位于所述滑道上方，并且，所述防倾杆自由端能够相对于所述滑道滑动并卡入所述卡槽内。

根据本发明的一实施方式，还包括检测所述重锤向所述滑道上方摆出时是否摆出到位的摆出检测装置。

根据本发明的一实施方式，所述摆出检测装置包括固定设置于所述滑道的摆出传感器以及设置于所述重锤上的摆出检测块，所述重锤旋转到位时，所述摆出检测块接近所述摆出传感器，以使摆出传感器检测到摆出到位信号。

根据本发明的一实施方式，还包括检测所述自由端是否与所述卡槽相卡合的入槽检测装置。

根据本发明的一实施方式，所述入槽检测装置包括转动设置于所述重锤的入槽检测块、为所述入槽检测块提供复位弹力的弹簧以及固定设置在所述重锤上的入槽传感器，所述入槽检测块包括一本体以及分别位于所述本体两侧的探杆和弧形块，所述探杆末端在所述探杆的转动轴线方向上的投影深入至所述卡槽内，所述自由端进入所述卡槽时，能够带动所述探杆转动，以使所述弧形块触发所述入槽传感器。

根据本发明的一实施方式，所述缓冲缸为油气缸。

根据本发明的一实施方式，所述防倾杆与所述连接轴固定连接，所述油气缸与所述连接轴之间套设有一个活动套。

根据本发明的另一个方面，一种起重机，包括主臂以及转动设置在所述主臂顶部的一侧的塔臂和撑杆，其特征在于，还包括上述的臂架防后倾装置。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明臂架防后倾装置，能够对塔臂和撑杆进行支撑，并且其作用点力臂较大，能够减小塔臂和撑杆的冲击力。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明臂架防后倾装置的示意图；

图2是图1中I部放大图；

图3是图1中A-A剖视示意图；

图4是本发明中防倾连杆与挤压块刚接触时的示意图；

图5是图4中II部放大图；

图6是本发明入槽检测块的结构示意图；

图7是塔臂后倾的示意图；

图8是图7中III部放大图；

图9是塔臂后倾到极限位置时的示意图；

图10是图9中IV部放大图。

图中：1、塔臂；2、撑杆；3、主臂；4、油气缸；5、防倾连杆；6、防倾杆；61、自由端；7、拉索；8、滑道；9、入槽传感器；10、入槽检测块；101、本体；102、探杆；103、弧形块；104、挂耳；11、弹簧；12、重锤；13、重锤限位柱；14、摆出传感器；15、摆出检测块；16、检测块限位柱；17、连接轴；18、防转挡板；19、挤压块；20、活动套。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

如图1所示，本实施例为一种臂架防后倾装置，用于本发明实施例的起重机上，起重机包括主臂3和塔臂1以及撑杆2。塔臂1和撑杆2铰接在该主臂3的顶部，本臂架防后倾装置能够在塔臂1和撑杆2由于被吊重物突然脱落或者吊绳突然断裂的情况下而向后后倾时，对塔臂1和撑杆2提供支撑作用，限制它们向后转动的角度，以避免发生事故。其中，塔臂1和撑杆2向后后倾是指向图1中逆时针的方向旋转。

参见图1至图10，本臂架防后倾装置包括挤压块19、防倾连杆5、油气缸4、防倾杆6以及一个卡槽部。

挤压块19固定设置在主臂3上，并且位于主臂3的远离该塔臂1的一侧，该挤压块19作为支点，它可以直接焊接在主臂3上，或者通过螺栓或销轴等固定在主臂3上。

防倾连杆5一端铰接于主臂3，以使该防倾连杆5能够绕着主臂3转动；防倾连杆5的另一端连接有一个连接轴17，并且该端能够在该防倾连杆5向下转动时，与挤压块19接触。防倾连杆5所承受的压力经由挤压块19而传递到主臂3上。

油气缸4的一端连接在撑杆2上，另一端铰接于连接轴17。油气缸4可以对撑杆2进行缓冲，也可以采用其他类型的缓冲缸来代替油气缸4。防倾杆6的一端铰接于连接轴17，另一端为自由端61，该自由端61通过设置在撑杆2上的拉索7而悬吊在塔臂1和撑杆2之间。

卡槽部设置在塔臂1上，塔臂1后倾时，自由端61卡合在该卡槽部上，从而对塔臂1进行定位支撑，使塔臂1停止向后转动。卡槽部可为一固定在塔臂1上的沟槽状结构，以使自由端61能够滑入沟槽中，以向塔臂1施加一顶推力，而在本实施例中，如图5所示，卡槽部是一个可活动的结构，它包括一个固定设置在塔臂1上的滑道8以及一个重锤12，重锤12的上部与滑道8相铰接，在重锤12的中部凹设有一个卡槽。当自由端61滑入到重锤12的卡槽中时，能够卡合于卡槽中，以阻挡塔臂1的转动。当自由端61进入到卡槽中时，重锤12可以进行适应性地摆动，以使卡槽和自由端61的角度更好地匹配，自由端61能够顺利地进入到卡槽中，不会由于自由端61和卡槽由于角度不匹配而发生干涉，导致自由端61跳动而影响其顺利进入卡槽。以下将结合附图再进一步地说明本臂架防后倾装置。在滑道8上还设有重锤限位柱13，以对重锤12进行限位，防止其转动时超出规定的范围。

参见图2，由于油气缸4连接在撑杆2上，而防倾杆6能够对塔臂1进行定位支撑，因而，当起重机发生后倾状况时，本臂架防后倾装置能够使得撑杆2和塔臂1都受到防后倾力矩的作用，保证了撑杆2和塔臂1都不会发生后倾，从而提高了安全性。

进一步地，参见图3，由于油气缸4和防倾杆6均铰接在连接轴17上，因而，油气缸4和防倾杆6的运动轨迹会受到防倾连杆5的约束。防倾杆6和连接轴17之间可为活动铰接，也可为固定连接，在本实施例中，连接轴17两端设有防转挡板18，该防转挡板18与防倾杆6实现固连，以将连接轴17和防倾杆6固定连接起来。在油气缸4与连接轴17之间套合有一个活动套20，连接轴17与油气缸4和防倾杆6之间会发生相对转动，而连接轴17相对于防倾杆6不会发生转动，由于防倾杆6受到的冲击作用较大，因而，将连接轴17与防倾杆6固定连接时，能够防止连接轴17受到冲击作用而旋转，这样能够避免连接轴17的磨损。

由图2还可知，由于油气缸4的下端是与连接轴17铰接，而不是直接铰接在主臂3上，这样一来，当连接轴17远离挤压块19时，油气缸4可突破其自身尺寸的限制，而使该油气缸4上端连接在撑杆2的更加靠上的位置，这样就增加了油气缸4作用在撑杆2上的作用点的力臂，相应地减小了油气缸4作用在撑杆2上的作用力，避免了撑杆2受到过大的作用力而损坏。同样地，由于挤压块19在主臂3上位于远离塔臂1的一侧，而且防倾杆6的自由端61在开始时并未直接卡入卡槽部中，这就使得防倾杆6可以具有较长的长度，而卡槽部可以相应地位于塔臂1较靠上的位置，由此可以增加防倾杆6作用在塔臂1上作用点的的力臂，相应地减小防倾杆6对塔臂1的作用力，能够避免塔臂1受到较大的作用力而损坏。

参见图4，当撑杆2向后转动时，即该撑杆2后倾时，该撑杆2会向油气缸4施加压力，使得油气缸4向下运动，油气缸4的下端向连接轴17传递压力，使得连接轴17向下转动，并使防倾连杆5压紧在挤压块19上。此时，当撑杆2开始受到油气缸4的缓冲作用而减缓转动的速度，而油气缸4的总长度也不断地减小。随着撑杆2的转动，拉索7将会逐渐向下运动，防倾杆6的自由端61也逐渐地下降一直到该自由端61搭靠在滑道8上(如图5所示)。当撑杆2继续向后转动时，油气缸4会最终下压到其极限位置而机械锁死，最终将撑杆2支撑起来。

在撑杆2向后转动的同时，塔臂1也在同时向后转动，即塔臂1也在发生后倾的状况。参见图5至图8，塔臂1转动时，重锤12在重力的作用下向塔臂1的外侧摆出，重锤12上的卡槽会位于滑道8的上方。在图5中，随着塔臂1后倾，滑道8距离自由端61越来越近，最终该自由端61搭靠在滑道8上，而此时重锤12上的卡槽尚未移动到滑道8的上方。而参见图7和图8，在油气缸4机械锁死之后，随着塔臂1继续转动，重锤12将外摆到滑道8的上方，而此时防倾杆6的自由端61也逐渐靠近重锤12的卡槽。

在塔臂1上可以设置摆出检测装置，以检测重锤12是否在向滑道8上方摆出时摆动到位，如果重锤12没有摆动到位，则可能发生危险。控制系统会收到检测信号。本实施例中，摆出检测装置包括摆出传感器14和摆出检测块15，其中，摆出传感器14固定设置在滑道8上，摆出检测块15设置在重锤12上，具体而言，摆出检测块15固定设置在靠近重锤12的转动中心处。摆出传感器14可以采用机械接触式传感器或者霍尔传感器等各种现有的位置传感器/接近开关，当重锤12转动到位时，摆出检测块15接近摆出传感器14，以使摆出传感器14可以检测到摆出到位信号并向起重机的控制系统发出该检测信号，通知控制系统。如果控制系统无法接受到摆出传感器14的信号，停止塔臂1变幅，以免出现意外。

进一步地，还可以在卡槽部上设置入槽检测装置，以检测自由端61是否准确地进入到卡槽中，或者是否顺利地从卡槽中脱出。在本实施例中，入槽检测装置包括转动设置于重锤12的入槽检测块10、为所述入槽检测块10提供复位弹力的弹簧11、固定设置在重锤12上的入槽传感器9以及限制所述入槽检测块10转动角度的检测块限位柱16。

入槽检测块10包括一本体101以及分别位于该本体101两侧的探杆102和弧形块103，所述探杆102末端在该探杆102的转动轴线方向上的投影深入至所述卡槽内。参见图9与图10，随着塔臂1继续向后转动，自由端61相对于滑道8滑动，并最终卡入卡槽中。在自由端61进入卡槽的过程中，能够带动所述探杆102转动，以使所述弧形块103触发所述入槽传感器9。在弧形块103上设有挂耳104，该挂耳104用于与弹簧11连接，弹簧11的另一端连接在重锤12上。当自由端61推动探杆102时，弹簧11被拉伸，而当自由端61从卡槽中退出时，弹簧11拉动弧形块103复位。本实施例中的弹簧11为拉簧，但是也可以采用扭簧或者压簧等各种弹簧。

当自由端61顺利地进入到卡槽中后，可以触动探杆102，进而使弧形块103转动并触发入槽传感器9，入槽传感器9将自由端61入槽的信号传送到起重机的控制系统，起重机可以控制塔臂1继续向后变幅，以使防倾杆6和塔臂1实现完全地机械顶死，这样可以更好地保护塔臂1不受损坏，如果自由端61不能进入到卡槽中，则起重机的控制系统不允许向后变幅塔臂1，避免发生意外。当塔臂1在顶死状态下向前转动时，入槽传感器9可以检测自由端61是否顺利地从卡槽中脱出，如果自由端61没有顺利脱出，则不允许塔臂1向前变幅，增加了可靠性。

本实施例还公开了一种起重机，该起重机包括主臂以及转动设置在所述主臂顶部的一侧的塔臂和撑杆，还包括本实施例的臂架防后倾装置。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (9)

1.一种臂架防后倾装置，用于起重机，所述起重机包括主臂以及铰接在所述主臂顶部的塔臂和撑杆，其特征在于，所述臂架防后倾装置包括：

挤压块，固定设置于所述主臂，并且位于所述撑杆的下方；

防倾连杆，一端铰接于所述主臂，另一端连接有一连接轴，并能够在所述防倾连杆转动时与所述挤压块接触；

缓冲缸，一端铰接于所述撑杆，另一端铰接于所述连接轴；

防倾杆，一端铰接于所述连接轴，另一端为自由端，所述自由端通过设置在撑杆上的拉索悬吊于所述塔臂和撑杆之间；

卡槽部，设置于所述塔臂，并且塔臂向后后倾时，所述自由端卡合于所述卡槽部以对塔臂进行定位支撑。

2.根据权利要求1所述的臂架防后倾装置，其特征在于：所述卡槽部包括一重锤和固定设置于所述塔臂上的滑道，所述重锤上部与所述滑道相铰接，重锤中部凹设有一个卡槽，所述塔臂后倾时，所述重锤在重力作用下向所述塔臂外侧摆出以使所述卡槽位于所述滑道上方，并且，所述防倾杆自由端能够相对于所述滑道滑动并卡入所述卡槽内。

3.根据权利要求2所述的臂架防后倾装置，其特征在于：还包括检测所述重锤向所述滑道上方摆出时是否摆出到位的摆出检测装置。

4.根据权利要求3所述的臂架防后倾装置，其特征在于：所述摆出检测装置包括固定设置于所述滑道的摆出传感器以及设置于所述重锤上的摆出检测块，所述重锤旋转到位时，所述摆出检测块接近所述摆出传感器，以使摆出传感器检测到摆出到位信号。

5.根据权利要求2所述的臂架防后倾装置，其特征在于：还包括检测所述自由端是否与所述卡槽相卡合的入槽检测装置。

6.根据权利要求5所述的臂架防后倾装置，其特征在于：所述入槽检测装置包括转动设置于所述重锤的入槽检测块、为所述入槽检测块提供复位弹力的弹簧以及固定设置在所述重锤上的入槽传感器，所述入槽检测块包括一本体以及分别位于所述本体两侧的探杆和弧形块，所述探杆末端在所述探杆的转动轴线方向上的投影深入至所述卡槽内，所述自由端进入所述卡槽时，能够带动所述探杆转动，以使所述弧形块触发所述入槽传感器。

7.根据权利要求1所述的臂架防后倾装置，其特征在于：所述缓冲缸为油气缸。

8.根据权利要求7所述的臂架防后倾装置，其特征在于：所述防倾连杆与所述连接轴固定连接，所述油气缸与所述连接轴之间套设有一个活动套。

9.一种起重机，包括主臂以及转动设置在所述主臂顶部的一侧的塔臂和撑杆，其特征在于，还包括权利要求1至7任一所述的臂架防后倾装置。