CN106938828B - 吊机及其起吊机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种吊机及其起吊机构,所述起吊机构包括卷扬机、通过吊绳串接并由卷扬机驱动的多组滑轮组,以及分别对应连接各滑轮组的多个吊钩;滑轮组包括至少一个定滑轮和相适配的动滑轮,吊钩连接动滑轮;起吊机构还包括一调平装置,调平装置包括传感器、处理单元和电机;传感器对应于吊绳设置,用于采集吊绳的速度;处理单元电连接传感器,以根据传感器所检测到的吊绳的速度进行计算而输出控制指令;电机电连接处理单元,以根据处理单元的控制指令按对应的转速输出旋转运动;电机的数量具有多个,分别对应驱动一滑轮组的定滑轮转动,从而使各滑轮组所连接的吊钩保持同步升降。本发明可保证起吊机构中各吊钩同步上升下降。

Description

吊机及其起吊机构
技术领域
本发明涉及起重设备领域,特别涉及一种吊机及其起吊机构。
背景技术
大吨位吊机是专门针对起吊大型物件(比如海洋平台模块,大型运输船等)的吊机,图1示意了一种两万吨吊机的结构,其设有12套起吊机构1。每套起吊机构1中由一台卷扬机11通过吊绳14(一般为钢丝绳)和适配的滑轮组12带动一组吊钩13升降。
一并参阅图1和图2,该起吊机构1设有四个吊钩13,起吊机构1中对应于每一吊钩13设置了一组滑轮组12。每组滑轮组12由多个定滑轮121和适配数量的动滑轮122构成,各定滑轮121同轴设置,各动滑轮122同轴设置。吊钩13连接各动滑轮122,滑轮组12中动滑轮122的数量根据绕绳倍率的需求合理设置。
四组滑轮组12由吊绳14串接起来,吊绳14一端经导向滑轮16后绕接于卷扬机11上,吊绳14另一端固定于终端固定点15。当卷扬机11转动收放吊绳14时,带动各滑轮组12中动滑轮122升降,从而带动四个吊钩13升降。
在重载起升或下降时,载荷会将四个吊钩13自动拉平,各吊钩13的升降高度一致,平稳吊载物件。
参阅图3,在空钩或小载荷起吊时,载荷不足以将各吊钩13拉平,由于吊绳14绕绳倍率高,靠近卷扬机11的滑轮组12响应速度快,远离卷扬机11的滑轮组12响应速度慢,将导致各吊钩13上升速度不一致。依滑轮组12与卷扬机11的距离,离卷扬机11越远的滑轮组12中动滑轮122上升速度越慢,将导致在往远离卷扬机11方向上,吊钩13起升速度将依次减小,使吊钩组产生倾斜。
同理,如图4所示,在空钩或小载荷下降时,离卷扬机11越远的滑轮组12中动滑轮122下降速度越慢,吊钩组将产生与起吊情况下相反方向的倾斜。
以上,吊钩不能同步上升下降将严重影响吊机的正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吊机及其起吊机构,解决现有技术中吊机的起吊机构在空钩或小载荷时各吊钩上升下降不同步的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案。
根据本发明的一个方面,本发明提供一种吊机的起吊机构,包括卷扬机、通过吊绳串接并由卷扬机驱动的多组滑轮组,以及分别对应连接各滑轮组的多个吊钩;所述滑轮组包括至少一个定滑轮和相适配的动滑轮,吊钩连接动滑轮;所述起吊机构还包括一调平装置,所述调平装置包括传感器、处理单元和电机;传感器对应于所述吊绳设置,用于采集吊绳的速度;处理单元电连接所述传感器,以根据传感器所检测到的吊绳的速度进行计算而输出控制指令;电机电连接所述处理单元,以根据处理单元的控制指令按对应的转速输出旋转运动;所述电机的数量具有多个,分别对应驱动一滑轮组的定滑轮转动,从而使各滑轮组所连接的吊钩保持同步升降。
优选地,所述电机的数量比所述滑轮组的数量少一个,各电机对应布置于除最靠近所述卷扬机的所述滑轮组之外的其他滑轮组处,并驱动对应的滑轮组中的定滑轮转动。
优选地,所述电机通过传动机构驱动所述定滑轮转动。
优选地,所述传动机构包括通过链条形成传动连接的主动齿轮和从动齿轮;所述主动齿轮连接于所述电机的输出轴上,所述从动齿轮固定于所述定滑轮上并与定滑轮同轴设置。
优选地,所述处理单元根据各所述滑轮组由所述吊绳串接的次序将不同频率传递给各滑轮组所对应的所述电机,以使各电机输出不同转速的旋转运动。
优选地,各所述电机的转速与该电机所对应的所述滑轮组由所述吊绳串接的次序成正比。
优选地,所述处理单元包括电连接的控制器和变频器;所述控制器连接所述传感器,所述变频器连接所述电机。
根据本发明的另一个方面,本发明还提供一种吊机,包括至少一组如上所述的起吊机构。
由上述技术方案可知,本发明的优点和积极效果在于:本发明的起吊机构中,利用调平装置对吊钩升降高度进行平衡。根据传感器所采集的吊绳的速度,由处理单元根据需求处理后控制电机输出旋转运动,对滑轮组进行驱动,给吊钩提供辅助升降力,保证起吊机构中各吊钩同步升降。本发明特别适用于绕绳倍率较大的起吊机构,实现空钩或小载荷下吊钩的自动高度调节,不需对吊钩高度进行监测,使用方便。
附图说明
图1是一种大吨位吊机的结构示意图。
图2是现有技术大吨位吊机中起吊机构的结构示意图。
图3是现有技术起吊机构空钩或小载荷起吊时的状态示意图。
图4是现有技术起吊机构空钩或小载荷下降时的状态示意图。
图5是本发明起吊机构优选实施例的结构示意图。
图6是本发明起吊机构优选实施例中调平装置的原理示意图。
图7是本发明起吊机构优选实施例中电机与滑轮组的配合结构示意图。
附图标记说明如下:1、起吊机构;11、卷扬机;12、滑轮组;121、定滑轮;122、动滑轮;1221、吊钩连接部;13、吊钩;14、吊绳;15、终端固定点;16、导向滑轮;17、调平装置;171、传感器;172、控制器;173、变频器;174、电机;175、主动齿轮;176、从动齿轮;177、链条。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化,其皆不脱离本发明的范围,且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用,而非用以限制本发明。
参阅图5,本发明提供一种起吊机构1,主要包括卷扬机11、多组滑轮组12、由多个吊钩13构成的吊钩组,以及一用于平衡吊钩13升降高度的调平装置17。
图中对卷扬机11进行了简化示意,其实际结构可参照现有技术。
各滑轮组12由吊绳14串接并由卷扬机11驱动,图5中示意了四组滑轮组12,按吊绳14串接的次序依次标号为12a、12b、12c、12d。即:吊绳14从卷扬机11引出后,先绕接滑轮组12a,而后依次绕接滑轮组12b、12c、12d。从各滑轮组12a由吊绳14串接的次序看,滑轮组12a最靠近卷扬机11,滑轮组12d最远离卷扬机11。本文中,涉及“靠近”或“远离”卷扬机11的描述均是以滑轮组由吊绳14串接的次序为参照。
滑轮组12a与卷扬机11之间还设有一导向滑轮16,吊绳14从卷扬机11上引出后先绕过该导向滑轮16,再依次绕设于各滑轮组12上。
每一滑轮组12均包括至少一个定滑轮121和相适配数量的动滑轮122,动滑轮122的数量根据绕绳倍率的需求而定。本实施例中,每一滑轮组12中均具有多个动滑轮122,从而具有多倍绕绳倍率,各动滑轮122同轴设置,并设有用以连接吊钩13的吊钩连接部1221。
吊钩组对应于滑轮组12的数量设有四个吊钩13,图5中省略了吊钩的具体结构,仅以标号13所指示的吊钩安装轴来指代吊钩,吊钩13的具体结构可参照现有技术。各吊钩13分别对应连接各滑轮组12中动滑轮122处所设置的吊钩连接部1221。
一并参阅图5和图6,调平装置17包括传感器171、处理单元和电机174。
传感器171对应于吊绳14设置,采集吊绳14的速度。图5中,传感器171设置于导向滑轮16的上游。
处理单元电连接传感器171,根据传感器171所检测到的吊绳14的速度进行计算而输出控制指令。本实施例中,处理单元包括电连接的控制器172和变频器173。控制器172可为PLC,其连接传感器171而接受传感器171采集的数据进行计算,变频器173根据控制器172的计算结果输出控制指令。
电机174电连接处理单元的变频器173,根据处理单元的控制指令按对应的转速输出旋转运动。
电机174数量具有多个,分别对应驱动一滑轮组12的定滑轮121转动,通过定滑轮121转动带动对应的动滑轮122升降,给吊钩13一个辅助升降力,从而使各滑轮组12的动滑轮122所连接的吊钩13保持同步升降。
电机174数量相比滑轮组12数量少一个,本实施例中,电机174设置有三个,对应布置于除滑轮组12a之外的其他滑轮组处。如图5所示,将三个电机分别标号为174b、174c、174d。电机174b设置于滑轮组12b处,电机174c设置于滑轮组12c处,电机174d设置于滑轮组12d处,电机174b、174c、174d对应地驱动各滑动组12b、12c、12d的定滑轮121转动。
滑轮组12a靠近卷扬机11,在收放吊绳14时,滑轮组12a可即时响应;滑轮组12b、12c、12d则会存在不同程度的延时。通过电机174b、174c、174d分别对三组滑轮组12b、12c、12d进行主动驱动,分别带动各自对应的吊钩13升降,补偿吊钩13因远离卷扬机11而造成升降时的滞后效应,保证各吊钩13的同步。
较优地,处理单元根据各滑轮组12在吊绳14上串接的次序将不同频率传递给各滑轮组12所对应的电机174,以使各电机174输出不同转速的旋转运动。具体地,可通过控制器172对传感器171采集的吊绳14速度进行计算而得到相应的处理结果。再由变频器173将不同频率传递给电机174,使不同位置的电机174输出对应的转速。当起吊机构1动作时,吊钩13为空钩或载荷小于某一值时,调平装置17可自动开启,根据吊绳14速度自动调节电机174速度。
其中,各电机174的转速与该电机174所对应的滑轮组12由吊绳14串接的次序成正比,即:滑轮组12越远离卷扬机11,对应的电机174的转速将越大。
如本实施例中,四组滑轮组12的绕绳倍率相同,在空钩或小载荷起降时,按变频器173的指令,电机174b、174c、174d将按1:2:3的比例输出不同的转速,分别驱动滑轮组12b、12c、12d的定滑轮121转动,而带动吊钩13升降。
当各滑轮组12的绕绳倍率不同时,电机174的转速根据绕绳倍率而进行调整。实际应用中,控制器172根据传感器171所采集的吊绳14速度,综合相关因素,自动计算出各电机174所需的转速并给出对应的控制指令,控制电机174输出的转速,保证各吊钩13上升下降高度的自动平衡。
起吊机构1中,滑轮组12的数量根据结构、吊绳14的承载力、载荷需求等因素进行设定,并不限于上述实施例中的四组。
参阅图7,较优地,电机174通过传动机构与滑轮组12的定滑轮121相连,驱动定滑轮121转动。
该传动机构包括主动齿轮175、从动齿轮176和链条177,链条177绕设于主动齿轮175和从动齿轮176上形成传动连接。主动齿轮175连接于电机174的输出轴上,从动齿轮176固定于定滑轮121上并与定滑轮121同轴设置。从动齿轮176可直接与定滑轮121焊接固定。采用链条传动可适用于较恶劣的工作环境,满足起吊机构的工作需求。
本发明还提供一种吊机,该吊机中设置有至少一组如上所述的起吊机构。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明,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,上述实施方式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 (6)

1.一种吊机的起吊机构,包括卷扬机、通过吊绳串接并由卷扬机驱动的多组滑轮组,以及分别对应连接各滑轮组的多个吊钩;所述滑轮组包括至少一个定滑轮和相适配的动滑轮,吊钩连接动滑轮;其特征在于:还包括一调平装置;
所述调平装置包括:
传感器,对应于所述吊绳设置,用于采集吊绳的速度;
处理单元,电连接所述传感器,以根据传感器所检测到的吊绳的速度进行计算而输出控制指令;
电机,电连接所述处理单元,以根据处理单元的控制指令按对应的转速输出旋转运动;
所述电机的数量具有多个,分别对应驱动一滑轮组的定滑轮转动,从而使各滑轮组所连接的吊钩保持同步升降;所述处理单元根据各所述滑轮组由所述吊绳串接的次序将不同频率传递给各滑轮组所对应的所述电机,以使各电机输出不同转速的旋转运动;各所述电机的转速与该电机所对应的所述滑轮组由所述吊绳串接的次序成正比。
2.根据权利要求1所述的起吊机构,其特征在于,所述电机的数量比所述滑轮组的数量少一个,各电机对应布置于除最靠近所述卷扬机的所述滑轮组之外的其他滑轮组处,并驱动对应的滑轮组中的定滑轮转动。
3.根据权利要求2所述的起吊机构,其特征在于,所述电机通过传动机构驱动所述定滑轮转动。
4.根据权利要求3所述的起吊机构,其特征在于,所述传动机构包括通过链条形成传动连接的主动齿轮和从动齿轮;所述主动齿轮连接于所述电机的输出轴上,所述从动齿轮固定于所述定滑轮上并与定滑轮同轴设置。
5.根据权利要求1所述的起吊机构,其特征在于,所述处理单元包括电连接的控制器和变频器;所述控制器连接所述传感器,所述变频器连接所述电机。
6.一种吊机,其特征在于,包括至少一组如权利要求1-5任一项所述的起吊机构。
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