CN105417408B - 附着式折臂起重机及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种附着式折臂起重机及其安装方法，附着式折臂起重机用于与被附着物连接，其包括座体、臂架机构、伸缩升降机构、起吊机构及夹紧机构。臂架机构包括多个主臂架和多个连接架；伸缩升降机构包括多个变幅升降单元，通过变幅升降单元的伸缩带动主臂架和连接架运动，使得臂架机构伸展或收缩；夹紧机构包括连接臂和夹持臂，连接臂与至少一连接架连接，夹持臂与连接臂枢转连接，并设置于被附着物外周；当变幅升降单元处于完全压缩状态时，臂架机构处于初始状态，夹持臂设置于被附着物外周；当变幅升降单元伸长预定长度时，臂架机构伸展至工作状态，夹持臂随臂架机构上升并夹持被附着物外周。

Description

附着式折臂起重机及其安装方法

技术领域

本发明与起重机有关，尤其涉及一种附着式折臂起重机及其安装方法。

背景技术

现有类似起重机一般有三种：伸缩臂起重机、桁架臂起重机、塔机。上述三种起重机均存在缺陷。

图1示意为伸缩臂起重机工作时的状态图。其伸缩臂100截面形状如图1a所示。因其使用高强钢板，折弯工艺复杂，且需要专业设备。因其各节臂套装在一起，对每节臂的公差要求很高。因此，伸缩臂起重机的制造成本高。

图2示意为桁架臂起重机安装及工作时的状态图。其缺点是安装臂架200占用场地较大。

图3示意为塔机工作状态图。当起重量大、幅度大时，塔机300机身结构尺寸较为庞大。另外，其自顶升重量及时间均会增加。并且，一般塔机安装、操作都是高空作业，安全性较差。

因此，相同能力的起重机相比，伸缩臂起重机的不足在于制造成本高，桁架臂起重机不足在于安装场地需求大，塔机不足在于安装不便且结构笨重。

因此，需要一种起重机以解决现有的起重机制造成本高、安装不便、占用场地大等问题。

发明内容

基于上述问题，本发明提供了一种附着式折臂起重机，以解决现有的起重机制造成本高、安装不便、占用场地大等问题。

为达成上述目的，本发明提供一种附着式折臂起重机，用于与被附着物连接，其包括座体、臂架机构、伸缩升降机构、起吊机构及夹紧机构。

座体包括相连接的支腿和车架。臂架机构，包括多个主臂架和多个连接架，主臂架和连接架沿着附着式折臂起重机的纵向设置，每一主臂架两端分别枢转连接一连接架，位于最下方的连接架与车架固定连接。伸缩升降机构包括多个变幅升降单元，每一连接架与每一主臂架之间设有一变幅升降单元，通过变幅升降单元的伸缩带动主臂架和连接架运动，使得臂架机构伸展或收缩。起吊机构包括横梁和吊具，横梁与位于最上方的连接架连接，吊具与横梁连接。夹紧机构包括连接臂和夹持臂，连接臂与至少一连接架连接，夹持臂与连接臂枢转连接，并设置于被附着物外周。

其中，当变幅升降单元处于完全压缩状态时，臂架机构处于初始状态，夹持臂设置于被附着物外周；当变幅升降单元伸长预定长度时，臂架机构伸展至工作状态，夹持臂随臂架机构上升并夹持被附着物外周。

本发明还提供一种附着式折臂起重机的安装方法，用于将上述的附着式折臂起重机与被附着物连接，包括：

步骤1：将支腿和车架安装于被附着物附近，并使夹持臂设置于被附着物外周，此时臂架机构处于初始状态；

步骤2：使得变幅升降单元伸长预定长度，臂架机构伸展至工作状态，并使夹持臂随臂架机构上升并夹持被附着物外周。

本发明相较于现有技术的有益效果在于：综上所述，本发明的附着式折臂起重机占用场地小，安装过程中，通过变幅升降单元的伸长带动主臂架和连接架运动，使得臂架机构伸展，整个附着式折臂起重机伸长至工作高度，夹紧机构随臂架机构沿着被附着物的外周上升，当臂架机构伸展至工作状态后，夹持臂夹持被附着物外周，使得附着式折臂起重机稳定安装，以便安全操作。因此，与现有的多种起重机相比，本发明附着式折臂起重机制造成本低、安装方便、安全、占地面积小。

附图说明

图1为现有的伸缩臂起重机的工作状态示意图。

图1a为现有的伸缩臂起重机的伸缩臂的截面图。

图2为现有的桁架臂起重机的安装及工作状态示意图。

图3为现有的塔机的工作状态示意图。

图4为本发明的附着式折臂起重机的示意图，其中臂架机构处于初始状态。

图5为本发明的附着式折臂起重机的示意图，其中臂架机构处于工作状态。

图6为本发明的附着式折臂起重机的安装流程图。

图7为本发明的附着式折臂起重机的部分夹紧机构的示意图。

图8为本发明的附着式折臂起重机的夹紧机构的示意图。

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更全面和完整，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。在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在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。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的主要技术创意。

如图1、2所示，本发明提供一种附着式折臂起重机，用于与被附着物200连接，附着式折臂起重机包括座体10、臂架机构20、伸缩升降机构30、起吊机构40及夹紧机构50。

座体10包括相连接的支腿11和车架12。

臂架机构20包括多个主臂架21和多个连接架22，主臂架21和连接架22沿着附着式折臂起重机的纵向设置，每一主臂架21两端分别枢转连接一连接架22，位于最下方的连接架22与车架12固定连接。

伸缩升降机构30包括多个变幅升降单元31，每一连接架22与每一主臂架21之间设有一变幅升降单元31，通过变幅升降单元31的伸缩带动主臂架21和连接架22运动，使得臂架机构20伸展或收缩。图1和图2分别示出了臂架机构20收缩呈初始状态，以及伸展呈工作状态，将在下文对其安装过程进行详细描述。

起吊机构40包括横梁41和吊具42，横梁41与位于最上方的连接架22连接，吊具42与横梁41连接。本实施例中，横梁41的中部通过回转支承46与位于最上方的连接架22连接。

夹紧机构50包括连接臂51和夹持臂52，连接臂51与至少一连接架22连接，夹持臂52与连接臂51枢转连接，并设置于被附着物200外周。

其中，如图4所示，当变幅升降单元31处于完全压缩状态时，臂架机构20处于初始状态，夹持臂51设置于被附着物外周；如图5所示，当变幅升降单元31伸长预定长度时，臂架机构20伸展至工作状态，夹持臂51随臂架机构20上升并夹持被附着物200外周。

本发明的附着式折臂起重机于安装前，夹紧机构预先设置在被附着物的外周，被附着物可为工作现场的具有一定高度、强度的物体，臂架机构收折堆叠，占用场地小，安装过程中，通过变幅升降单元的伸长带动主臂架和连接架运动，使得臂架机构伸展，整个附着式折臂起重机伸长至工作高度，夹紧机构随臂架机构沿着被附着物的外周上升，当臂架机构伸展至工作状态后，夹持臂夹持被附着物外周，使得附着式折臂起重机稳定安装，以便安全操作。因此，与现有的多种起重机相比，本发明附着式折臂起重机制造成本低、安装方便、安全、占地面积小。

本实施例中，主臂架21可为矩形箱型截面，其由四块平钢板对焊而成。整体臂架直线度由加工保证，不需要高精度的折弯或焊接工装。因此相比其他臂架截面类型，可进一步降低主臂架21的制造成本。

本实施例中，变幅升降单元31为变幅油缸，每一变幅油缸的缸体与邻近的连接架22枢转连接，每一变幅油缸的活塞杆与邻近的主臂架21枢转连接，当各变幅油缸处于完全压缩状态时，臂架机构处于初始状态，当各变幅油缸处于完全伸长状态时，臂架机构处于工作状态。

其中，如图4所示，当臂架机构20处于初始状态时，各主臂架21沿横向折叠，主臂架21的相对的第一侧和第二侧，即如图4中显示的左侧和右侧，均设有多个连接架22和变幅升降单元31，位于第一侧的变幅升降单元31之一为第一主动变幅升降单元，其余为第一跟随变幅升降单元，位于第二侧的变幅升降单元31之一为第二主动变幅升降单元，其余为第二跟随变幅升降单元。本实施例中，主臂架21的数量为5个，相邻两主臂架21之间连接有一个连接架22，每一连接架22与相邻的一个主臂架21之间设有一变幅升降单元31，第一主动变幅升降单元和第二主动变幅升降单元分别为多个第一侧的变幅升降单元31和多个第二侧的变幅升降单元31中任意的一个。

附着式折臂起重机还包括控制机构(未示出)，用于控制第一主动变幅升降单元、第二主动变幅升降单元、第一跟随变幅升降单元及第二跟随变幅升降单元的伸缩速度，以使上述各变幅升降单元同步伸缩，确保座体的稳定性。

其中，每一第一主动变幅升降单元、第二主动变幅升降单元、第一跟随变幅升降单元及第二跟随变幅升降单元均设有一长度传感器，用于检测相应的变幅升降单元的伸缩行程，并向控制机构发送伸缩行程的信号。

第一主动变幅升降单元的伸缩行程ΔL0，第二主动变幅升降单元的伸缩行程为ΔR0，控制机构中预设第一误差参数δ1，当ΔL0-ΔR0＜0，且该差值的绝对值大于第一误差参数δ1时，控制机构减小第二主动变幅升降单元的伸出速度同时增大第一主动变幅升降单元的伸出速度直至ΔL0-ΔR0＝0。

当ΔL0-ΔR0＞0，且该差值的绝对值大于第一误差参数δ1时，控制机构减小第一主动变幅升降单元的伸出速度同时增大第二主动变幅升降单元的伸出速度直至ΔL0-ΔR0＝0。

当伸出速度调整为相同后，以相同的理论速度同时伸出各变幅油缸。由此实现臂架机构20升降过程中第一侧的第一主动变幅升降单元与第二侧的主动变幅升降单元同步运动，确保平稳升降。其中，调整变幅油缸速度的方法为控制机构控制每一变幅油缸的阀以调节油量，从而调节速度，此调整方法与现有技术相同，故不赘述。

另外，两侧其他油缸，即各跟随变幅升降单元，应实时跟随各自侧主动变幅升降单元的伸出速度。多个第一随变幅升降单元的伸缩速度与第一主动变幅升降单元的伸缩速度相同，且其行程依次为ΔL1、ΔL2……ΔLn。其余的多个第二跟随变幅升降单元的伸缩速度与第二主动变幅升降单元的伸缩速度相同，且其行程依次为ΔR1、ΔR2……ΔRn。控制机构中预设第二误差参数δ2；当ΔL0-ΔL1、ΔL0-ΔL2、……，ΔL0-ΔLn，ΔR0-ΔR1、ΔR0-ΔR2、……，和/或ΔR0-ΔRn大于δ2时，调整第一跟随变幅升降单元和/或第二跟随变幅升降单元直至ΔL0-ΔLn＝0，且ΔR0-ΔRn＝0。如此反复，直至主臂架完成自提升。

本实施例中，支腿11的数量为多个，其均匀分布于车架12外周，每一支腿11设有压力传感器，并向控制机构发送压力信号，以检测各支腿11是否受力均匀，从而判断支腿是否平衡；当检测到任两支腿11的压力值不同时，控制机构检测ΔL0和ΔR0的差值ΔL0-ΔR0，当检测出该差值的绝对值大于第一误差参数δ1时，进行上述调整过程，以使二者同步运动。

本实施例中，如图7、8所示，连接臂51和夹持臂52的数量为多对，夹紧机构还包括弧形的夹紧头53，其可枢转的设于每对夹持臂52的其中一个的内周，每一对夹持臂52之间围成用于包围被附着物200的空间，连接臂51上设有一第一枢接孔S1和多个第一连接孔H1，夹持臂52设有一第二枢接孔S2和多个第二连接孔H2，第一枢接孔S1与第二枢接孔S2对齐，第一连接件55穿过第一枢接孔S1与第二枢接孔S2，使得连接臂51与夹持臂52能够枢转连接，在夹持臂52相对于连接臂51枢转的过程中，使得其中一第一连接孔H1与其中一第二连接孔H2对齐，第二连接件(未示出)穿过其中一第一连接孔H1和其中一第二连接孔H2，其余第一连接孔H1和第二连接孔H2为错开的，当臂架机构20上升至所需高度后，使夹持臂52相对于连接臂51绕第一连接件55旋转，转动至每一对夹持臂贴合之间的被附着物200时，将对齐的一组第一连接孔H1和第二连接孔H2固定连接，并借助可枢转的夹紧头53的摆动，使其与被附着物200完全贴合。夹持臂52和夹紧头53的形状不限于此，可根据被附着物的形状来设计。通过连接不同的错位的第一连接孔H1和第二连接孔H2可使夹紧机构50能够适应不同直径的被附着物200。

另外，本实施例中，起吊机构还包括钢丝绳43、配重油缸44及配重45，钢丝绳43的一端与横梁51连接，另一端与配重油缸44的缸体连接，配重油缸44的活塞杆下端连接配重45。

以下对上述附着式折臂起重机的安装方法进行说明。

该安装方法包括：

步骤1：将支腿11和车架12安装于被附着物200附近，并使夹持臂51设置于被附着物200外周，此时臂架机构20处于初始状态，如图4所示；

步骤2：然后依次安装臂架机构20和伸缩升降机构30。使得变幅升降单元31伸长预定长度，臂架机构20伸展至工作状态，并使夹持臂52随臂架机构20上升并夹持被附着物200外周，如图5所示。

本实施例中，当变幅升降单元31的活塞杆完全收缩时，臂架机构20收折至初始状态，当变幅升降单元31的活塞杆完全伸出时，臂架机构20伸展至工作状态，在此状态下，最高处横梁41的安装高度约20米。

参照图6所示的安装流程图，上述方法还包括：

安装完成支腿11和车架12后，通过控制机构检测各支腿是否平衡。

具体为：支腿11的数量为多个，其均匀分布于车架12外周，每一支腿11设有压力传感器，并向控制机构发送压力信号，以检测各支腿11是否受力均匀，从而判断支腿是否平衡；若不平衡，则人工调整支腿位置，直至各支腿平衡。

接着，通过控制机构控制各变幅升降单元同步运动。

具体为：变幅升降单元运动的过程中，当控制机构检测到任两支腿11的压力值不同时，检测主臂架21的第一侧的第一主动变幅升降单元的伸缩行程ΔL0与主臂架21的第二侧的第二主动变幅升降单元的伸缩行程为ΔR0的差值ΔL0-ΔR0；控制机构中预设第一误差参数δ1，当ΔL0-ΔR0＜0，且该差值的绝对值大于第一误差参数δ1时，控制机构减小第二主动变幅升降单元的伸出速度同时增大第一主动变幅升降单元的伸出速度直至ΔL0-ΔR0＝0；当ΔL0-ΔR0＞0，且该差值的绝对值大于第一误差参数δ1时，控制机构减小第一主动变幅升降单元的伸出速度同时增大第二主动变幅升降单元的伸出速度直至ΔL0-ΔR0＝0；以及

其余的多个第一随变幅升降单元的行程依次为ΔL1、ΔL2……ΔLn，其余的多个第二跟随变幅升降单元的行程依次为ΔR1、ΔR2……ΔRn；控制机构中预设第二误差参数δ2；当ΔL0-ΔL1、ΔL0-ΔL2、……，ΔL0-ΔLn，ΔR0-ΔR1、ΔR0-ΔR2、……，和/或ΔR0-ΔRn大于δ2时，调整第一跟随变幅升降单元和/或第二跟随变幅升降单元直至ΔL0-ΔLn＝0，且ΔR0-ΔRn＝0。

通过上述方法调节各变幅升降单元同步运动，使得臂架机构20伸展过程中，支腿11受力保持平衡，直到变幅升降单元伸展到位，本实施例中，变幅升降单元31的活塞杆完全伸出时，臂架机构20伸展至工作状态，从而完成附着式折臂起重机的安装。

综上所述，本发明的附着式折臂起重机占用场地小，安装过程中，通过变幅升降单元的伸长带动主臂架和连接架运动，使得臂架机构伸展，整个附着式折臂起重机伸长至工作高度，夹紧机构随臂架机构沿着被附着物的外周上升，当臂架机构伸展至工作状态后，夹持臂夹持被附着物外周，使得附着式折臂起重机稳定安装，以便安全操作。因此，与现有的多种起重机相比，本发明附着式折臂起重机制造成本低、安装方便、安全、占地面积小。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种附着式折臂起重机，用于与被附着物连接，其包括：

座体，包括相连接的支腿和车架；

臂架机构，包括多个主臂架和多个连接架，主臂架和连接架沿着附着式折臂起重机的纵向设置，每一主臂架两端分别枢转连接一连接架，位于最下方的连接架与车架固定连接；

伸缩升降机构，包括多个变幅升降单元，每一连接架与每一主臂架之间设有一变幅升降单元，通过变幅升降单元的伸缩带动主臂架和连接架运动，使得臂架机构伸展或收缩；

起吊机构，包括横梁和吊具，横梁与位于最上方的连接架连接，吊具与横梁连接；及

夹紧机构，包括连接臂和夹持臂，连接臂与至少一连接架连接，夹持臂与连接臂枢转连接，并设置于被附着物外周；

其中，当变幅升降单元处于完全压缩状态时，臂架机构处于初始状态，夹持臂设置于被附着物外周；当变幅升降单元伸长预定长度时，臂架机构伸展至工作状态，夹持臂随臂架机构上升并夹持被附着物外周；

其中，变幅升降单元为变幅油缸，每一变幅油缸的缸体与邻近的连接架枢转连接，每一变幅油缸的活塞杆与邻近的主臂架枢转连接，当各变幅油缸处于完全压缩状态时，臂架机构处于初始状态，当各变幅油缸处于完全伸长状态时，臂架机构处于工作状态；

其中，当臂架机构处于初始状态时，各主臂架沿横向折叠，主臂架的相对的第一侧和第二侧均设有多个连接架和变幅升降单元，位于第一侧的变幅升降单元之一为第一主动变幅升降单元，其余为第一跟随变幅升降单元，位于第二侧的变幅升降单元之一为第二主动变幅升降单元，其余为第二跟随变幅升降单元；附着式折臂起重机还包括控制机构，用于控制第一主动变幅升降单元、第二主动变幅升降单元、第一跟随变幅升降单元及第二跟随变幅升降单元的伸缩速度；

其中，每一第一主动变幅升降单元、第二主动变幅升降单元、第一跟随变幅升降单元及第二跟随变幅升降单元均设有一长度传感器，用于检测相应的变幅升降单元的伸缩行程，并向控制机构发送伸缩行程的信号；

第一主动变幅升降单元的伸缩行程ΔL0，第二主动变幅升降单元的伸缩行程为ΔR0，控制机构中预设第一误差参数δ1，当ΔL0-ΔR0＜0，且该差值的绝对值大于第一误差参数δ1时，控制机构减小第二主动变幅升降单元的伸出速度同时增大第一主动变幅升降单元的伸出速度直至ΔL0-ΔR0＝0；

当ΔL0-ΔR0＞0，且该差值的绝对值大于第一误差参数δ1时，控制机构减小第一主动变幅升降单元的伸出速度同时增大第二主动变幅升降单元的伸出速度直至ΔL0-ΔR0＝0。

2.如权利要求1所述的附着式折臂起重机，其中，其余的多个第一跟随变幅升降单元的伸缩速度与第一主动变幅升降单元的伸缩速度相同，且其行程依次为ΔL1、ΔL2……ΔLn，其余的多个第二跟随变幅升降单元的伸缩速度与第二主动变幅升降单元的伸缩速度相同，且其行程依次为ΔR1、ΔR2……ΔRn；控制机构中预设第二误差参数δ2；当ΔL0-ΔL1、ΔL0-ΔL2、……，ΔL0-ΔLn，ΔR0-ΔR1、ΔR0-ΔR2、……，和/或ΔR0-ΔRn大于δ2时，调整第一跟随变幅升降单元和/或第二跟随变幅升降单元直至ΔL0-ΔLn＝0，且ΔR0-ΔRn＝0。

3.如权利要求2所述的附着式折臂起重机，其中，支腿的数量为多个，其均匀分布于车架外周，每一支腿设有压力传感器，并向控制机构发送压力信号；当检测到任两支腿的压力值不同时，检测ΔL0和ΔR0的差值ΔL0-ΔR0。

4.如权利要求1所述的附着式折臂起重机，其中，连接臂和夹持臂的数量为多对，夹紧机构还包括弧形的夹紧头，其可枢转的设于每对夹持臂的其中一个的内周，每一对夹持臂之间围成用于包围被附着物的空间，连接臂上设有一第一枢接孔和多个第一连接孔，夹持臂设有一第二枢接孔和多个第二连接孔，第一枢接孔与第二枢接孔对齐，第一连接件穿过第一枢接孔与第二枢接孔，使得连接臂与夹持臂能够枢转连接，在夹持臂相对于连接臂枢转的过程中，使得其中一第一连接孔与其中一第二连接孔对齐，第二连接件穿过其中一第一连接孔和其中一第二连接孔，其余第一连接孔和第二连接孔为错开的。

5.一种附着式折臂起重机的安装方法，用于将如权利要求1至4中任一项所述的附着式折臂起重机与被附着物连接，包括：

步骤1：将支腿和车架安装于被附着物附近，并使夹持臂设置于被附着物外周，此时臂架机构处于初始状态；

步骤2：使得变幅升降单元伸长预定长度，臂架机构伸展至工作状态，并使夹持臂随臂架机构上升并夹持被附着物外周；

其中，步骤1还包括通过控制机构检测各支腿是否平衡；

其中，步骤2还包括：

臂架机构自初始状态向工作状态伸展的过程中，控制机构时时检测各支腿的压力值，当检测到任两支腿的压力值不同时，检测主臂架的第一侧的第一主动变幅升降单元的伸缩行程ΔL0与主臂架的第二侧的第二主动变幅升降单元的伸缩行程为ΔR0的差值ΔL0-ΔR0；控制机构中预设第一误差参数δ1，当ΔL0-ΔR0＜0，且该差值的绝对值大于第一误差参数δ1时，控制机构减小第二主动变幅升降单元的伸出速度同时增大第一主动变幅升降单元的伸出速度直至ΔL0-ΔR0＝0；当ΔL0-ΔR0＞0，且该差值的绝对值大于第一误差参数δ1时，控制机构减小第一主动变幅升降单元的伸出速度同时增大第二主动变幅升降单元的伸出速度直至ΔL0-ΔR0＝0；以及

其余的多个第一跟随变幅升降单元的行程依次为ΔL1、ΔL2……ΔLn，其余的多个第二跟随变幅升降单元的行程依次为ΔR1、ΔR2……ΔRn；控制机构中预设第二误差参数δ2；当ΔL0-ΔL1、ΔL0-ΔL2、……，ΔL0-ΔLn，ΔR0-ΔR1、ΔR0-ΔR2、……，和/或ΔR0-ΔRn大于δ2时，调整第一跟随变幅升降单元和/或第二跟随变幅升降单元直至ΔL0-ΔLn＝0，且ΔR0-ΔRn＝0。