CN105236281B - 一种自平衡倾翻力矩变幅机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自平衡倾翻力矩变幅机构，包括导向架、起重臂架、变幅油缸、导向拉杆、起重卷扬及多个滑轮组，导向架的主体竖直安装，其上部设有导向槽；起重臂架有两个相对于导向架镜向对称布置，铰接在导向架的下部；每个起重臂架上装有一个变幅油缸，两个变幅油缸相对于导向架镜向对称布置，变幅油缸的活塞杆连接于导向架的中部；导向拉杆有两个相对于导向架镜向对称布置，其一端连接于各自相应的起重臂架，另一端铰接于同一点，并可在导向架的导向槽中滑动；起重卷扬布置在地面，其牵引钢绳绕过多个滑轮组后与一起重臂架连接。本发明能够达到消除对建筑物或设备基础的倾翻力矩之目的。

Description

一种自平衡倾翻力矩变幅机构

技术领域

本发明涉及吊装设备的技术领域，尤其是指一种自平衡倾翻力矩变幅机构。

背景技术

在诸多高空吊物作业中，由于作业高度很大(常常在几十米至一百多米)，在承载部分(建筑物或设备基础)强度允许的情况下，为了避免使用大吨位吊车，以节约成本。常将起吊装置直接安装在建筑物或设备基础上，如屋面吊及在风电行业中SCD型(超紧凑型)风力发电机的大部件更换。这种起吊装置的变幅机构常采用动臂架式，如图1-图4所示。

但这种变幅机构存在如下问题：

图1所示为一种液压缸驱动动臂式变幅机构，在风电行业中SCD型风力发电机的大部件起吊工况，在此工况下，起吊装置采用由液压缸驱动的动臂架式变幅机构，但其机舱顶部液压缸处所承受的压力是所吊物体重量的数倍。由此导致：一方面，因起重臂架承受巨大弯矩使其结构庞大，另一方面，液压缸施加给机舱的压力过大，而使机舱顶部强度不够。因此，这种方式不能满足起吊大部件的施工要求。而当上述液压缸驱动动臂式变幅机构用于屋面吊时，其示意图如图2所示。

图3所示为另外一种变幅机构(具体是卷扬驱动动臂式变幅机构)，在风电行业中SCD型风力发电机的大部件起吊工况。起重臂架属于二力杆，不承受弯矩，因而克服了上述机构的缺点。但是，这种机构工作时对起重装置下方的承载部分产生较大的倾翻力矩，并且这个倾翻力矩随着被吊物体重量的变化以及重物幅度的变化而变化，故不能通过增加配重来完全消除，因而要求承载部分有较大的抗弯矩能力。而当上述卷扬驱动动臂式变幅机构用于屋面吊时，其示意图如图4所示。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自平衡倾翻力矩变幅机构，以达到消除对建筑物或设备基础的倾翻力矩之目的。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种自平衡倾翻力矩变幅机构，包括导向架、起重臂架、变幅油缸、导向拉杆、起重卷扬及多个滑轮组，其中，所述导向架的主体竖直安装，垂直于地面并能够固定在需作业的承载部分上，该导向架的上部设置有垂直于地面的导向槽，在变幅过程中起导向作用；所述起重臂架的一端为铰接端，另一端为自由端，该起重臂架有两个相对于导向架镜向对称布置，并分别活动铰接在导向架的下部，与导向架的主体之间存在夹角；所述变幅油缸有两个相对于导向架镜向对称布置，并分别安装在各自相应的起重臂架上，即每个起重臂架上均安装有一个变幅油缸，所述变幅油缸的活塞杆连接于导向架的中部，为变幅提供动力，两个变幅油缸能够驱动两个起重臂架同时向内或向外摆动；所述导向拉杆较变幅油缸远离起重臂架的铰接端，该导向拉杆有两个相对于导向架镜向对称布置，其一端连接于各自相应的起重臂架，另一端铰接于同一点，并可在导向架的导向槽中滑动，迫使两个变幅油缸强制同步，进而使两个起重臂架摆动的角度相等；所述起重卷扬布置在地面，其牵引钢绳绕过多个滑轮组后与一起重臂架连接，由于起升高度大，牵引钢绳处于垂直状态，从而使牵引力至导向架中心的垂直距离与重物至导向架中心的垂直距离相等，牵引钢绳向下拉力的总和与重物的重量相等，故在变幅过程中，牵引力对导向架中心的倾翻力矩与重物对导向架中心的倾翻力矩始终因大小相等，方向相反而自动相互抵消。

所述导向架的导向槽中滑动安装有导向滑块，两个导向拉杆的一端均铰接于该导向滑块上，可随该导向滑块在导向槽中滑动。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

在起吊过程中，能自动消除倾翻力矩，故不要求建筑物或设备基础具有较大的抗弯矩能力，从而降低了起重作业对环境的要求，扩大了起吊装置的使用范围。

附图说明

图1为背景技术中的液压缸驱动动臂式变幅机构用于SCD风力发电机大部件起吊时的结构示意图。

图2为背景技术中的液压缸驱动动臂式变幅机构用于屋面吊时的结构示意图。

图3为背景技术中的卷扬驱动动臂式变幅机构用于SCD风力发电机大部件起吊时的结构示意图。

图4为背景技术中的卷扬驱动动臂式变幅机构用于屋面吊时的结构示意图。

图5为本发明所述自平衡倾翻力矩变幅机构用于SCD风力发电机大部件起吊的结构示意图。

图6为本发明所述自平衡倾翻力矩变幅机构用于屋面吊时的结构示意图。

图7为本发明所述自平衡倾翻力矩变幅机构用于屋面吊时的局部示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如图5至图7所示，本实施例所述的自平衡倾翻力矩变幅机构，包括有导向架1、起重臂架2、变幅油缸3、导向拉杆4、起重卷扬5及六个滑轮组6。所述导向架1的主体竖直安装，垂直于地面并能够固定在需作业的承载部分(建筑物或设备基础)上，该导向架1的上部设置有垂直于地面的导向槽7，该导向槽7中滑动安装有导向滑块，在变幅过程中起导向作用；所述起重臂架2的一端为铰接端，另一端为自由端，该起重臂架2有两个相对于导向架1镜向对称布置，并分别活动铰接在导向架1的下部，与导向架1的主体之间存在夹角；所述变幅油缸3有两个相对于导向架1镜向对称布置，并分别安装在各自相应的起重臂架2上，即每个起重臂架2上均安装有一个变幅油缸3，所述变幅油缸3的活塞杆连接于导向架1的中部，为变幅提供动力，变幅时，两个变幅油缸3能够驱动两个起重臂架2同时向内或向外摆动；所述导向拉杆4较变幅油缸3远离起重臂架2的铰接端，该导向拉杆4有两个相对于导向架1镜向对称布置，其一端连接于各自相应的起重臂架2，另一端铰接于上述导向滑块的同一点，可随该导向滑块在导向架1的导向槽7中滑动，进而迫使两个变幅油缸3强制同步，从而使两个起重臂架摆动2的角度相等；所述起重卷扬5布置在地面，其牵引钢绳绕过六个滑轮组6后与一起重臂架2连接。由于起升高度很大，通常在85m以上，牵引钢绳处于垂直状态，从而使牵引力至导向架中心的垂直距离与重物(例如图5所示的风轮8和图6所示的被吊物体9)至导向架中心的垂直距离相等，起重卷扬5的钢绳向下拉力的总和与重物的重量相等。因此，在变幅过程中，牵引力对导向架中心的倾翻力矩和重物对导向架中心的倾翻力矩始终因大小相等，方向相反而自动相互抵消。故整个机构工作过程中对承载部分没有倾翻力矩。

以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种自平衡倾翻力矩变幅机构，其特征在于：包括导向架、起重臂架、变幅油缸、导向拉杆、起重卷扬及多个滑轮组，其中，所述导向架的主体竖直安装，垂直于地面并能够固定在需作业的承载部分上，该导向架的上部设置有垂直于地面的导向槽，在变幅过程中起导向作用；所述起重臂架的一端为铰接端，另一端为自由端，该起重臂架有两个相对于导向架镜向对称布置，并分别活动铰接在导向架的下部，与导向架的主体之间存在夹角；所述变幅油缸有两个相对于导向架镜向对称布置，并分别安装在各自相应的起重臂架上，即每个起重臂架上均安装有一个变幅油缸，所述变幅油缸的活塞杆连接于导向架的中部，为变幅提供动力，两个变幅油缸能够驱动两个起重臂架同时向内或向外摆动；所述导向拉杆较变幅油缸远离起重臂架的铰接端，该导向拉杆有两个相对于导向架镜向对称布置，其一端连接于各自相应的起重臂架，另一端铰接于同一点，并可在导向架的导向槽中滑动，迫使两个变幅油缸强制同步，进而使两个起重臂架摆动的角度相等；所述起重卷扬布置在地面，其牵引钢绳绕过多个滑轮组后与一起重臂架连接，由于起升高度大，牵引钢绳处于垂直状态，从而使牵引力至导向架中心的垂直距离与重物至导向架中心的垂直距离相等，牵引钢绳向下拉力的总和与重物的重量相等，故在变幅过程中，牵引力对导向架中心的倾翻力矩与重物对导向架中心的倾翻力矩始终因大小相等，方向相反而自动相互抵消。

2.根据权利要求1所述的一种自平衡倾翻力矩变幅机构，其特征在于：所述导向架的导向槽中滑动安装有导向滑块，两个导向拉杆的一端均铰接于该导向滑块上，可随该导向滑块在导向槽中滑动。