CN106542445B - 履带起重机可控式配重系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种履带起重机可控式配重系统，包括主拉板装置、辅助拉板装置、延长托架装置、控制器；主拉板装置的上端与超起桅杆、变幅装置铰接，主拉板装置的下端与小桅杆铰接；主拉板装置上设有拉力传感器；辅助拉板装置包括辅助组合拉板和伸缩单元，辅助组合拉板的上端与超起桅杆、变幅装置铰接，辅助组合拉板的下端与伸缩单元的伸缩件的上端铰接，伸缩单元的伸缩件的下端与延长托架装置的托架连接；辅助拉板装置上设有销轴传感器；延长托架装置包括用于放置配重机构的托架，托架与履带起重机的主平台连接；拉力传感器、销轴传感器将上述数据传给控制器；控制器控制伸缩件的伸缩。本发明增加了履带起重机的安全性和可靠性。

Description

履带起重机可控式配重系统

技术领域

本发明属于履带起重机技术领域，具体涉及一种履带起重机可控式配重系统。

背景技术

目前市场上的350吨到1000吨级的履带起重机均采用超起配重机构来增大后方力矩，这种机构体积庞大，成本高，运输、拆装不便，对拉板的要求非常高，安装后主机不能移动、回转，在效率及可靠性等方面表现较差。从现有技术看，对中、大吨位的设计来说，增大后方力矩的结构、控制及方式已经出现了瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种履带起重机可控式配重系统，该机构能取代传统的超起配重机构，解决目前市场上拉板选材难、价格贵的难题，有利于提高履带起重机的吊装、转场效率，增加履带起重机的安全性和可靠性。

本发明所采用的技术方案是：

一种履带起重机可控式配重系统，包括主拉板装置、辅助拉板装置、延长托架装置、控制器；

所述主拉板装置的上端与履带起重机的超起桅杆、变幅装置铰接，主拉板装置的下端与履带起重机的小桅杆铰接；主拉板装置上设有用于采集主拉板装置拉力的拉力传感器，拉力传感器将该拉力数据传给控制器；

所述辅助拉板装置包括辅助组合拉板和伸缩单元，辅助组合拉板的上端与履带起重机的超起桅杆、变幅装置铰接，辅助组合拉板的下端与伸缩单元的伸缩件的上端铰接，伸缩单元的伸缩件的下端与延长托架装置的托架的后端连接；辅助拉板装置上设有用于采集辅助拉板装置拉力的销轴传感器，销轴传感器将该数据传给控制器；

所述延长托架装置包括用于放置配重机构的托架，托架与履带起重机的主平台连接；

所述控制器根据上述数据向伸缩单元发送命令，控制伸缩件的伸缩，从而调节主拉板装置和辅助拉板装置的拉力。

主拉板装置与超起桅杆、小桅杆形成稳定的三角形，通过变幅装置变化作业半径，辅助拉板装置可以通过长度调整保证主拉板装置的拉力在合理范围内。拉力传感器、销轴传感器作为监测、保护及信号传输器件。

所述伸缩单元包括调节油缸、与调节油缸连接的油缸控制装置，调节油缸的活塞杆与辅助组合拉板的下端铰接，调节油缸的缸体与延长托架装置的托架铰接；控制器控制油缸控制装置工作，从而控制活塞杆的伸出与缩回。

所述主拉板装置包括依次铰接的第一过渡拉板、第二过渡拉板、主组合拉板，第一过渡拉板与履带起重机的小桅杆铰接，主组合拉板与与履带起重机的超起桅杆、变幅装置铰接；所述拉力传感器置于第一过渡拉板、第二过渡拉板之间。

所述托架通过定位螺栓与履带起重机的主平台连接，形成刚性架体以实现配重重心的推移；所述托架上有挂板和连接板，连接板与伸缩件连接；所述挂板与配重机构连接。

主拉板装置、辅助拉板装置均为两套，以主平台中心线对称、宽度固定布置。

主拉板装置与辅助拉板装置铰接于履带起重机的超起桅杆头部的同一根连接轴上，保证无多余的弯矩产生，作用力更直接传递。

调整油缸为双作用油缸，在调整油缸的缸体内装有位置传感器，位置传感器实时检测双作用油缸的运动位移量，并将该数据传给控制器，以控制双作用油缸的完全同步。

本发明的有益效果在于：

本发明在履带起重机吊装过程中使用，通过延长托架装置将配重中心远离回转中心，增大起重机吊装的稳定力矩；当履带起重机起升重物时，通过检测主拉板装置的拉力值，调整辅助拉板装置中的伸缩件的伸缩量，使主拉板装置和辅助拉板装置合理的承载起吊重物产生的拉力，其结构简单，操作方便；

本发明主要是解决起升过程中，主拉板装置和辅助拉板装置的拉力分配方式，通过检测拉力值，确保主拉板装置和辅助拉板装置所承受的拉力均小于其所允许承受的最大值，确保了起重机的安全吊装；

可以大幅减小履带起重机的安装，吊装和运输成本，提高吊运效率；

该履带起重机可控式配重系统可以移植到其它需要配备超起配重机构的履带起重机机型上，延展性强；

能降低现有选材限制及成本，同时具备良好的安全性、可靠性；

解决目前市场上超起配重机构的拉板选材难、价格贵的难题，有利于提高履带起重机的吊装、转场效率，降低安装和拆卸难度，提高安全性和可靠性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为履带起重机可控式配重系统的结构示意图；

图2为延长架装置的安装结构示意图；

图3为主拉板装置的连接结构示意图；

图4为辅助拉板装置的连接结构示意图；

图5为主组合拉板、辅助组合拉板示意图；

图6为油缸控制装置的控制原理图；

图7为调整油缸的剖面示意图。

其中：1、延长托架装置，2、主拉板装置，3、辅助拉板装置，4、主平台，5、小桅杆，6、超起桅杆，7、配重机构，8、变幅装置，9、挂板，10、连接板，11、托架，12、定位螺栓，13、第一过渡拉板，14、第二过渡拉板、15、主组合拉板，16、拉力传感器，17、辅助组合拉板，18、销轴传感器，19、伸缩单元，19.1、油缸泵，19.2、压力切断阀，19.3、安全溢流阀，19.4、油缸控制阀组，19.5、单向平衡阀，19.6、调整油缸，19.7、瓷质位置传感器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参加图1-图7，一种履带起重机可控式配重系统，包括主拉板装置2、辅助拉板装置3、延长托架装置1、控制器、拉力传感器16、销轴传感器18。主拉板装置2包括第一过渡拉板13、第二过渡拉板14、主组合拉板15，主组合拉板15的上端与履带起重机的超起桅杆6、变幅装置8铰接，主组合拉板15的下端第二过渡拉板14的上端铰接，第二过渡拉板14的下端通过拉力传感器16与第一过渡拉板13的上端连接，第一过渡拉板13的下端与履带起重机的小桅杆5铰接；拉力传感器16用于采集主拉板装置2的拉力并将该拉力数据传给控制器。辅助拉板装置3包括辅助组合拉板17和伸缩单元19；伸缩单元19包括调节油缸19.6（相当于伸缩件）、与调节油缸19.6连接的油缸控制装置，调节油缸19.6的活塞杆与辅助组合拉板17的下端铰接，调节油缸19.6的缸体与延长托架装置1的托架11的后端铰接；辅助组合拉板17的上端与履带起重机的超起桅杆6、变幅装置8铰接；销轴传感器18置于辅助组合拉板17上，用于采集辅助拉板装置3的拉力，销轴传感器18将该拉力数据传给控制器；控制器控制油缸控制装置工作，从而控制调节油缸19.6的活塞杆的伸出与缩回。 延长托架装置1包括与履带起重机的主平台4连接的托架11，托架11通过定位螺栓12与履带起重机的主平台4连接，形成刚性架体以实现配重重心的推移；托架11上有挂板9和连接板10，连接板10与调整油缸19.6的缸体铰接；挂板9与配重机构7连接；通过延长架装置1使转台配重远离回转中心，以增大起重机吊载时的稳定力矩。控制器根据上述数据向伸缩单元19发送命令，控制调整油缸19.6的伸缩，从而调节主拉板装置2和辅助拉板装置3的拉力。

本实施例中，主拉板装置2、辅助拉板装置3均为两套，以主平台4中心线对称、宽度固定布置。主拉板装置2与辅助拉板装置3铰接于履带起重机的超起桅杆6头部的同一根连接轴上，保证无多余的弯矩产生，作用力传递更直接。调整油缸19.6为双作用油缸，在调整油缸19.6的缸体内装有瓷质位置传感器19.7，瓷质位置传感器19.7实时检测双作用油缸的运动位移量，并将该数据传给控制器，以控制双作用油缸的完全同步。

主拉板装置2与超起桅杆6、小桅杆5形成稳定的三角形，通过变幅装置8变化作业半径，辅助拉板装置3可以通过长度调整保证主拉板装置2的拉力在合理范围内。拉力传感器16、销轴传感器18作为监测、保护及信号传输器件。

本实施例中，油缸控制装置包括油缸泵19.1、压力切断阀19.2、安全溢流阀19.3、油缸控制阀组19.4。调整油缸19.6的工作压力通过安全溢流阀19.3设定（安全溢流阀19.3的一端与单向平衡阀19.5的进油口连接，安全溢流阀19.3的另一端与单向平衡阀19.5的回油口连接）。油缸泵19.1的进油口与油箱连接，油缸泵19.1出油口与油缸控制阀组19.4进油口相连，油缸控制阀组19.4的出油口与单向平衡阀19.5的两个进油口相连，单向平衡阀19.5的出油口直接与调整油缸19.6无杆腔油口相连，油缸控制阀组19.4的出油口与调整油缸19.6的有杆腔油口相连。油缸泵19.1为带压力切断功能的电比例控制变量柱塞泵（油缸泵19.1由压力切断阀19.2控制切断），最高工作压力为280bar，排量为28ml/r。当系统工作压力达到压力切断阀19.2弹簧设定值后，压力切断阀19.2换向，泵摆角变为最小，输出最小流量，保证系统压力。油缸控制阀组19.4为两个三位四通电磁阀，控制调整油缸19.6的伸出与缩回。单向平衡阀19.5对调整油缸19.6无杆腔具有保持作用。调整油缸的油缸内装有瓷质位置传感器19.7，实时检测双缸的运动位移量，控制双缸的完全同步。

当进行重物吊载起升时，变幅装置8拉力变大，此时控制器检测拉力传感器16和销轴=传感器18的数值：当拉力传感器16的读数为小于允许最大值的10%~80%，并且销轴传感器8的数值大于0时，控制器发出信号控制油缸电磁阀组19.4的电磁阀Y3，Y5得电，压力油经过单向平衡阀19.5进入调节油缸19.6的有杆腔，同时打开无杆腔侧单向平衡阀19.5，无杆腔侧压力油回油，调节油缸19.6伸出。 如果重物直到离地，拉力传感器16一直处于10%~80%，则销轴传感器8应一直为0，确保辅助拉板装置3不承受拉力。当拉力传感器16的读数为最大值的80%~95%时，控制器发出信号控制油缸电磁阀组19.4的电磁阀Y4得电，压力油经过单向平衡阀19.5进入调节油缸19.6无杆腔，有杆腔侧压力油回油，调节油缸19.6的活塞杆收缩，销轴传感器18读数开始增大。当拉力传感器16的读数达到允许最大值的100%时，起重机控制器停止起重机的起升动作，同时控制器发出信号控制油缸电磁阀组19.4的电磁阀Y4得电，压力油经过单向平衡阀19.5进入调节油缸19.6无杆腔，同时有杆腔侧压力油回油，调节油缸19.6收缩，销轴传感器18读数增大，辅助拉板装置3的拉力最大，由于主平台4的变形，拉力传感器16的读数会变小，直到拉力传感器16的读数小于95%，重新开始起重机的起升动作。当拉力传感器16数值达到最大值的95%，同时销轴传感器18的数值达到允许数值的100%，重物仍未离地，则停止起重机吊载起升动作。如果拉力传感器16的读数小于最大值的10%，并且销轴传感器18的读书为0时，则起重机存在后倾翻的可能，应停止起重机动作，调整臂架角度。

当进行重物吊载下放时，变幅装置8拉力变小，此时控制器检测拉力传感器16和销轴传感器18的数值：当拉力传感器16的读数为允许最大值的10%~80%时，并且销轴传感器18的数值大于0时，控制器发出信号控制油缸电磁阀组19.4的电磁阀Y3，Y5得电，压力油经过单向平衡阀进入调节油缸19.6有杆腔，同时打开无杆腔侧平衡阀，无杆腔侧压力油回油，调节油缸19.6的活塞杆伸出。当拉力传感器16的读数为最大值的80%~100%时，控制器发出信号控制油缸电磁阀组19.4的电磁阀Y4得电，压力油经过单向平衡阀进入调节油缸19.6无杆腔，有杆腔侧压力油回油，调节油缸19.6的活塞杆收缩，销轴传感器18读数增大。当拉力传感器16的读数达到允许最大值的100%时，起重机控制器停止起重机的下放动作，同时控制器发出信号控制油缸电磁阀组19.4的电磁阀Y4得电，压力油经过单向平衡阀进入调节油缸19.6无杆腔，同时有杆腔侧压力油回油，调节油缸19.6的活塞杆收缩，销轴传感器18读数增大，辅助拉板装置3的拉力增大，同时拉力传感器16的读数会变小，直到拉力传感器16的读数小于95%，重新开始起重机的下放动作。当拉力传感器16数值小于10%同时销轴传感器18的读书为0时，如果力矩限制器仍然有负载，存在起重机后倾翻的危险，应停止起重机吊载下放动作，调整臂架角度。

本发明采用延长托架装置1将配重重心远离回转中心，辅助拉板装置3连接其后端，通过控制器、传感器（拉力传感器16、销轴传感器18）实现监测、限制及安全保护，取代了传统模式的超起配重机构，当主拉板装置2的拉力传感器16达到其标定力95%时，通过调整油缸19.6的活塞杆收缩，使辅助拉板装置3开始承受拉力，实现降低主拉板装置2拉力的功能，让主拉板装置的拉力始终控制在拉力传感器16标定力10%-95%之间的合理范围内。这样的履带起重机可控式配重系统拆装方便，操作灵活；降低了对拉板的要求，选件容易，成本低；风电吊装工况下不需要超起配重，大大降低的成本及安装要求，可靠性也得到提高。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种履带起重机可控式配重系统，其特征在于：包括主拉板装置、辅助拉板装置、延长托架装置、控制器；

所述主拉板装置的上端与履带起重机的超起桅杆、变幅装置铰接，主拉板装置的下端与履带起重机的小桅杆铰接；主拉板装置上设有用于采集主拉板装置拉力的拉力传感器，拉力传感器将该拉力数据传给控制器；

所述辅助拉板装置包括辅助组合拉板和伸缩单元，辅助组合拉板的上端与履带起重机的超起桅杆、变幅装置铰接，辅助组合拉板的下端与伸缩单元的伸缩件的上端铰接，伸缩单元的伸缩件的下端与延长托架装置的托架连接；辅助拉板装置上设有用于采集辅助拉板装置拉力的销轴传感器，销轴传感器将该数据传给控制器；

所述延长托架装置包括用于放置配重机构的托架，托架与履带起重机的主平台连接；

所述控制器根据上述数据向伸缩单元发送命令，控制伸缩件的伸缩，从而调节主拉板装置和辅助拉板装置的拉力；

所述主拉板装置包括依次铰接的第一过渡拉板、第二过渡拉板、主组合拉板，第一过渡拉板与履带起重机的小桅杆铰接，主组合拉板与履带起重机的超起桅杆、变幅装置铰接；所述拉力传感器置于第一过渡拉板、第二过渡拉板之间；

所述伸缩单元包括调节油缸、与调节油缸连接的油缸控制装置，调节油缸的活塞杆与辅助组合拉板的下端铰接，调节油缸的缸体与延长托架装置的托架铰接；控制器控制油缸控制装置工作，从而控制活塞杆的伸出与缩回；调整油缸为双作用油缸，在调整油缸的缸体内装有位置传感器，位置传感器实时检测双作用油缸的运动位移量，并将该数据传给控制器，以控制双作用油缸的完全同步；

所述托架通过定位螺栓与履带起重机的主平台连接；所述托架上有挂板和连接板，连接板与伸缩件连接；所述挂板与配重机构连接。

2.根据权利要求1所述的履带起重机可控式配重系统，其特征在于：主拉板装置、辅助拉板装置均为两套，以主平台中心线对称布置。

3.根据权利要求2所述的履带起重机可控式配重系统，其特征在于：主拉板装置与辅助拉板装置铰接于履带起重机的超起桅杆头部的同一根连接轴上。