CN105645260A - 一种悬浮行走的组合门式吊车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种悬浮行走的组合门式吊车，适用于在工业厂房或试验室内吊起或放置、水平移动重物。该组合门式吊车包括安装有起吊装置的组合式钢门架、以及安装在组合式钢门架底部的气垫悬浮装置。本发明将传统的门式吊车与新型的气垫技术相结合，以气垫悬浮装置代替传统门式吊车的行走系统，使本发明同时具有垂直抓起工件的功能和悬浮行走功能，可以轻松地完成水平移动；本发明省去了复杂的小车行走系统和专用轨道，简化了吊车结构、减轻了吊车重量，减少了占用空间，降低了对地面承载力的要求，易组装、易运输，节约了成本；本发明采用的组合式钢门架具有多种使用方法，大大提高了吊车的适用范围和使用灵活度。

Description

一种悬浮行走的组合门式吊车

技术领域

本发明适用于在工业厂房或试验室内吊起或放置、水平移动重物，具体讲涉及一种悬浮行走的组合门式吊车。

背景技术

普通的门式吊车则是一种很古老、且一直在使用的吊运技术，不仅在厂房内，在露天工地，水利大坝上都常见门式吊车，它的优点：吊重大，垂直行程高；缺点是：必须有专用轨道，占用很大空间，同时由于有复杂的大车、小车行走系统而使门式吊车非常笨重。因此，在室内（尤其在大型工业厂房）都尽量避免使用门式吊车，而改用桁式吊车（将吊车梁支撑于厂房柱上的吊车），这又大大增加了厂房建设成本。

气垫起重运输技术，指的是通过专用的气垫模块，在地面与气垫模块间靠输入压缩空气形成一个密闭的压缩空气室，使气垫模块上重物靠压缩空气托起，由于压缩空气与地面间摩擦力几乎为零，因此，靠气垫模块托起的重物能很容易的被水平移动。

目前最常见的气垫模块的使用方法：气垫模块在被输入压缩空气的过程中，模块底部的气囊会被吹胀，从而使模块上表面有几公分的向上位移，向上位移值一般在1～6公分之间，模块直径越大，上浮值也越大，这使气垫模块有托起重物几公分的可能性。因此，实际使用气垫模块起重、运输时常用的方法是将工件放置在事先做好的工件金属托架上，需移动工件时，将气垫模块或由几个气垫模块组合而成的气垫车推入托架底部，托件底面高度正好比气垫模块略高几毫米。这样，气垫模块中吹入压缩空气时，气垫模块的气囊被吹胀时，模块上表面往上位移几公分，正好将托架顶起，气垫被更大的气流悬浮时，托架及其上的工件即可以被移动。

可见，采用气垫起重运输时，气垫模块不能直接将重物从地面抓起，而只能从重物（或工件）托架底部托起，托起重物在垂直方向上的行程也非常有限，只能有几公分，甚至小于1公分。这样，若要将工件吊入汽车或从车内吊入厂房，现有的气垫运输方式是不能完成的。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供的一种悬浮行走的组合门式吊车。本发明将传统的门式吊车与新型的气垫技术相结合，以气垫悬浮装置代替传统门式吊车的行走系统，使本发明同时具有垂直抓起工件的功能和悬浮行走功能，可以轻松地完成水平移动；本发明省去了复杂的小车行走系统和专用轨道，简化了吊车结构、减轻了吊车重量，减少了占用空间，降低了对地面承载力的要求，易组装、易运输，节约了成本；本发明采用的组合式钢门架具有多种使用方法，大大提高了吊车的适用范围和使用灵活度。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的悬浮行走的组合门式吊车包括安装有起吊装置的组合式钢门架、以及安装在组合式钢门架底部的气垫悬浮装置；所述组合式钢门架包括下端分别设置有底部纵梁的左、右立柱，以平行布置的方式、且两端均采用固接方式安装在左、右立柱顶部的前、后固定横梁，以及位于前、后固定横梁之间、两端分别通过铰接方式与左、右立柱顶部相结合构成简支梁结构的吊重钢梁；所述左、右立柱的重心正投影分别与两侧底部纵梁的重心正投影相重合，所述吊重钢梁的中轴线与左、右立柱的中轴线垂直相交；所述气垫悬浮装置包括分别安装在两个底部纵梁底部前后端的四个气垫模块，以及通过气管相连接的压缩空气气源；位于同侧的前后两个气垫模块以底部纵梁在前后方向上的中截面为中线对称布置，且所述起吊装置挂装在所述吊重钢梁的正中部位(确保起吊重量均匀地分布在各个气垫模块上)。

在本发明中所述左、右立柱均与相应侧底部纵梁的两端之间设置有斜支撑。

本发明中所述左、右立柱均是由一段或多段立柱节构成；所述前、后固定横梁均是由一段或多段横梁节构成(组合式钢门架的高度和跨度可根据具体吊重物体积大小的需要进行灵活调整，大大提高了适用范围和使用灵活度)。

本发明中所述起吊装置为手拉起重葫芦、环链气动葫芦、电动卷扬机、双向液压千斤顶或螺旋丝杆升降机中的任一种。

在本发明中位于所述左、右立柱下端的底部纵梁外侧分别挂装有一套电动水平行走辅助装置：所述电动水平行走辅助装置由安装支架，与电动机同轴的行星减速装置，套装在动力输出轴上的聚氨脂胶轮，以及用于调节聚氨脂胶轮高低位置的调节螺丝组成。更具体说，所述调节螺丝用于保证钢门架气垫悬浮后，聚氨脂胶轮仍能与地面接触，并保证与地面有适当摩擦力，推动组合式钢门架行走（在吨位较大或行走距离较长时，所挂装的电动水平行走辅助装置一方面可大大减少人力消耗；另一方面通过改变两侧辅助行走系统的前进方向（一侧聚氨脂胶轮前进，一侧聚氨脂胶轮后退），整个气垫门式吊车可以很容易完成转向功能）。

本发明的工作原理如下：

本发明将传统的门式吊车与新型的气垫技术相结合，将气垫悬浮装置安装在组合式钢门架中两侧底部钢纵梁的底部前后端，使组合门式吊车悬浮，由于空气悬浮滑行时的摩擦力很小，可以轻松地完成水平移动（当吊重在5吨以内时，可人工推动平移）。因此，用气垫悬浮装置代替传统门式吊车的行走系统后，本发明同时具有垂直抓起工件的功能和悬浮行走功能。

更进一步讲，在本发明中由于吊重钢梁与左、右立柱、底部纵梁在前后方向上的中截面重合，同侧的前后两个气垫模块又以底部纵梁在前后方向上的中截面为中线对称布置，所以吊重钢梁位于同侧前后两个气垫模块的正中间；同时起吊装置又挂装在吊重钢梁的正中部位，这些确保起吊重量均匀地支撑在各个气垫模块上。此外，吊重钢梁通过铰接方式与左、右立柱顶部相结合构成简支梁结构，吊重钢梁受力时，不会在左、右立柱上产生弯矩，可以进一步有效避免由于重物直接作用于组合式钢门架而引起的各个气垫模块受力不均的问题。正由于各个气垫模块受力几乎完全相同，各个气垫模块又是通过同一个压缩空气气源来供气，所以很容易调整各个气垫模块的供气量。

本发明的技术效果如下：

本发明同时具有垂直抓起工件的功能和悬浮行走功能，可以轻松地完成水平移动；本发明省去了复杂的小车行走系统和专用轨道，简化了吊车结构、减轻了吊车重量，减少了占用空间，降低了对地面承载力的要求，易组装、易运输，节约了成本；本发明采用的组合式钢门架具有多种使用方法，大大提高了吊车的适用范围和使用灵活度。

以小型2.5吨悬浮行走的组合门式吊车为例，其技术效果表现在：

1、自重轻、易组装、易运输：整个组合门式吊车，包括组合式钢门架、气垫悬浮装置、手拉起重葫芦，自重不超过300公斤；其中吊重钢梁、横梁节、立柱节等部件的重量均只有几十公斤，组装时不需要起重机械帮助，人工即可完成组装；由于大部分为组装件，便于拆、装和运输（可装在箱内运输），运到试验室后再组装。

2、耗能低、噪音小：动力只需一个6千瓦静音无油空压机，该空压机在市场上很容易买到，产生的空气无污染，洁净，且机器噪音很小，可在教学楼内使用。

3、机器占地面积小，悬浮行走的组合门式吊车组装好后，只占用2.0m（长）x1.5m（宽）x2,2m（高）的空间，不使用时，拆卸成单个构件占用空间更小。同时，又能通过立柱节和横梁节来调整组合式钢门架的高度和跨度，使用时根据具体吊重物体积大小的需要进行灵活调整，大大提高了适用范围和使用灵活度。

4、由于气垫模块处于悬浮状态时，滑行时的摩擦力很小，组合门式吊车可以靠人力方便地往任意方向移动或转动，相应就不再需要复杂的小车行走系统，使吊车结构变得非常简单。（当吊重在5吨以内时，可人工推动平移）。

5、起重能力，经试验证明，仅靠6千瓦空气压缩机就能实现多达3吨的起重能力，满足绝大部分试验室和轻工业生产需要。

6、对地面承载力的要求低，只需要是通常水平度的环氧树脂地坪即可，这是绝大部分轻工业厂房和实验室都能满足的条件。

附图说明

图1是本发明的结构图。

图2是图1的左视图。

图3是本发明中的组合式钢门架的结构示意图。

图4是图1的左视图。

图5是本发明中的气垫悬浮装置的结构示意图。

图6是本发明中门架钢立柱加高的结构示意图。

图7是本发明中门架钢横梁加宽的结构示意图。

图8是本发明中吊重钢梁与左、右立柱的连接示意图。

图9是图8的左视图。

图10是本发明中起吊装置为手拉起重葫芦时的状态示意图。

图11是本发明中起吊装置为环链气动葫芦时的状态示意图。

图12是本发明中起吊装置为电动卷扬机时的状态示意图。

图13是本发明中起吊装置为双向液压千斤顶时的状态示意图。

图14是本发明中起吊装置为螺旋丝杆升降机时的状态示意图。

图15是本发明在加装电动水平行走辅助装置后的状态示意图。

图16是图15的左视图。

图17是本发明在串联使用时的状态示意图。

图中序号：1、底部纵梁，2、气垫悬浮装置，2-1、气垫模块，2-2、气管，2-3、压缩空气气源，3、斜支撑，4、左、右立柱，5、电动水平行走辅助装置，5-1、安装支架，5-2、电动机，5-3行星减速装置，5-4、聚氨脂胶轮,5-5、调节螺丝，6、前、后固定横梁，7-1、手拉起重葫芦，7-2、环链气动葫芦，7-3、电动卷扬机，7-4、双向液压千斤顶，7-5、螺旋丝杆升降机，8、吊重钢梁。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1～图9所示，本发明中的悬浮行走的组合门式吊车包括安装有起吊装置的组合式钢门架、以及安装在组合式钢门架底部的气垫悬浮装置2；所述组合式钢门架包括下端分别设置有底部纵梁1的左、右立柱4，以平行布置的方式、且两端均采用固接方式安装在左、右立柱4顶部的前、后固定横梁6，以及位于前、后固定横梁6之间、两端分别通过铰接方式与左、右立柱4顶部相结合构成简支梁结构的吊重钢梁8（参见图8、图9）；所述左、右立柱4的重心正投影分别与两侧底部纵梁1的重心正投影相重合，所述吊重钢梁8的中轴线与前、后立柱4的中轴线垂直相交；所述气垫悬浮装置2包括分别安装在两个底部纵梁1底部前后端的四个气垫模块2-1（所述气垫模块2-1可以采用任意公知、适用的气垫模块，最好采用申请号为CN2016201763739、名称为带球铰支点的气垫模块及气垫车的专利申请中的气垫模块），以及通过气管2-2相连接的压缩空气气源2-3；位于同侧的前后两个气垫模块2-1以底部纵梁1在前后方向上的中截面为中线对称布置，且所述起吊装置挂装在所述吊重钢梁8的正中部位(确保起吊重量均匀地支撑在各个气垫模块上)。

在本发明中所述左、右立柱4均与相应侧底部纵梁1的两端之间设置有斜支撑3（参见图4）。

本发明中所述左、右立柱4均是由一段或多段立柱节构成；所述前、后固定横梁6均是由一段或多段横梁节构成(参见图6、图7，组合式钢门架的高度和跨度可根据具体吊重物体积大小进行灵活调整，大大提高了适用范围和使用灵活度)。

本发明中所述起吊装置为手拉起重葫芦7-1、环链气动葫芦7-2、电动卷扬机7-3、双向液压千斤顶7-4或螺旋丝杆升降机7-5中的任一种（参见图10～图16）。

在本发明中位于所述左、右立柱4下端的底部纵梁1外侧分别挂装有一套电动水平行走辅助装置5：所述电动水平行走辅助装置5由安装支架5-1，与电动机5-2同轴的行星减速装置5-3，套装在动力输出轴上的聚氨脂胶轮5-4，以及用于调节聚氨脂胶轮高低位置的调节螺丝5-5组成，更具体说，所述调节螺丝用于保证钢门架气垫悬浮后，聚氨脂胶轮5-4仍能与地面接触，并保证与地面有适当摩擦力，推动组合式钢门架行走（参见图15、图16，在吨位较大或行走距离较长时，所挂装的电动水平行走辅助装置一方面可大大减少人力消耗；另一方面通过改变两侧辅助行走系统的前进方向（一侧聚氨脂胶轮前进，一侧聚氨脂胶轮后退），整个气垫门式吊车可以很容易完成转向功能）。

本发明的具体使用情况下：

用法一：起重载荷为小吨位（3吨以下）、行程为较小的垂直行程时，起吊装置可选用手拉起重葫芦7-1（参见图10）或环链气动葫芦7-2（参见图11），具体操作为：根据具体吊重物体积大小，组装出满足高度和跨度需求的组合式钢门架；将手拉起重葫芦7-1或环链气动葫芦7-2挂装在吊重钢梁8的正中间部位（如果采用环链气动葫芦7-2时，可与气垫模块2-1共用一个压缩空气气源2-3，因为两者不需要同时供气，互不影响、节约成本）。压缩空气气源采用一个6千瓦无油静音压缩机，供气量约为0.9立方每分钟，连续供气压力4个大气压左右，组合门式吊车就可以很容易地浮起。当气垫模块供气连续均匀，形成稳定的悬浮时，在环氧树脂地坪上，只需一个人的力量即可推动吊车，实现水平移动或旋转；如果两个人则可以移动较长的距离（例如几十米）。

由于不需要专用轨道，占用地方小（约1.5平方米左右），同时所用的压缩空气气源功率小、静音，很适合在试验室及教学楼内使用（参见图2）。

用法二：起重载荷为中吨位（10吨～30吨）、行程为较大的垂直行程时，起吊装置换成电动卷扬机7-3即可（参见图12），其它具体使用与操作同上述2.5吨起重载荷的组合门式吊车。

用法三：起重载荷为中大吨位、行程为较小的垂直行程时，起吊装置换成双向液压千斤顶7-4即可（参见图13），其它具体使用与操作同上述小吨位起重载荷的组合门式吊车。

用法四：起重载荷为中大吨位、行程为较小的垂直行程时，起吊装置换成螺旋丝杆升降机7-5（参见图14，可用电动机或空气马达驱动）即可，其它具体使用与操作同上述小吨位起重载荷的组合门式吊车。

用法五：当吊重较大（如5吨以上）或行车距离较长（如几十米以上），可在两条底部钢纵梁1的外侧通过连接件（配套的螺栓、螺母及法兰板）分别挂装一套电动水平行走辅助装置5。即由安装支架5-1，与电动机5-2同轴的行星减速装置5-3，套装在动力输出轴上的聚氨脂胶轮5-4，以及用于调节聚氨脂胶轮高低位置的调节螺丝5-5，即保证钢门架气垫悬浮后，聚氨脂胶轮5-4仍能与地面接触，并保证与地面有适当摩擦力，推动组合式钢门架行走（参见图15、图16）。

用法六：本发明的悬浮行走的组合门式吊车除了可以单架使用外，还可以根据需要将两架或多架前后串联组合使用：即通过连接件（配套的螺栓、螺母及法兰板）将前后串联的组合门式吊车对应侧底部钢纵梁1的端头连接为一体，用于较长的工件吊装和运输（参见图17）。

Claims (5)

1.一种悬浮行走的组合门式吊车，其特征在于：它包括安装有起吊装置的组合式钢门架、以及安装在组合式钢门架底部的气垫悬浮装置（2）；所述组合式钢门架包括下端分别设置有底部纵梁（1）的左、右立柱（4），以平行布置的方式、且两端均采用固接方式安装在左、右立柱（4）顶部的前、后固定横梁（6），以及位于前、后固定横梁（6）之间、两端分别通过铰接方式与左、右立柱（4）顶部相结合构成简支梁结构的吊重钢梁（8）；所述左、右立柱（4）的重心正投影分别与两侧底部纵梁（1）的重心正投影相重合，所述吊重钢梁（8）的中轴线与左、右立柱（4）的中轴线垂直相交；所述气垫悬浮装置（2）包括分别安装在两个底部纵梁（1）底部前后端的四个气垫模块（2-1），以及通过气管（2-2）相连接的压缩空气气源（2-3）；位于同侧的前后两个气垫模块（2-1）以底部纵梁（1）在前后方向上的中截面为中线对称布置，且所述起吊装置挂装在所述吊重钢梁（8）的正中部位。

2.根据权利要求1所述的悬浮行走的组合门式吊车，其特征在于：在所述左、右立柱（4）均与相应侧底部纵梁（1）的两端之间设置有斜支撑（3）。

3.根据权利要求1所述的悬浮行走的组合门式吊车，其特征在于：所述左、右立柱（4）均是由一段或多段立柱节构成；所述前、后固定横梁（6）均是一段或多段横梁节构成。

4.根据权利要求1所述的悬浮行走的组合门式吊车，其特征在于：所述起吊装置为手拉起重葫芦（7-1）、环链气动葫芦（7-2）、电动卷扬机（7-3）、双向液压千斤顶（7-4）或螺旋丝杆升降机（7-5）中的任一种。

5.根据权利要求1所述的悬浮行走的组合门式吊车，其特征在于：在位于所述左、右立柱（4）下端的底部纵梁（1）外侧分别挂装有一套电动水平行走辅助装置（5）：所述电动水平行走辅助装置（5）由安装支架（5-1），与电动机（5-2）同轴的行星减速装置（5-3），套装在动力输出轴上的聚氨脂胶轮（5-4），以及用于调节聚氨脂胶轮高低位置的调节螺丝（5-5）组成。