CN106946170A - 一种平头塔机的起重臂自适应系统 - Google Patents

一种平头塔机的起重臂自适应系统 Download PDF

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王积永
刘建威
刘勇
李峰
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Shandong Elim Intelligent Technology Co Ltd
Shandong Jianzhu University
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Shandong Elim Intelligent Technology Co Ltd
Shandong Jianzhu University
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/72—Counterweights or supports for balancing lifting couples
    • B66C23/74—Counterweights or supports for balancing lifting couples separate from jib
    • B66C23/76—Counterweights or supports for balancing lifting couples separate from jib and movable to take account of variations of load or of variations of length of jib

Abstract

本发明公开了一种平头塔机的起重臂自适应系统。包括起重臂自适应臂杆系统、配重移动机构，起重臂自适应臂杆系统包括平衡臂拉杆、支撑臂、起重臂短拉杆、起重臂长拉杆，支撑臂的下端与平头塔机的顶部铰接，平衡臂拉杆的一端与支撑臂的上端铰接，另一端与平头塔机的平衡臂的臂端铰接，起重臂短拉杆的一端与支撑臂的上端铰接，另一端与设在平头塔机的起重臂的臂根上的耳板铰接，起重臂长拉杆的一端与支撑臂的上端铰接，其另一端与设在平头塔机的起重臂的臂端上的耳板铰接；配重移动机构包括可移动配重、两条滑枕轨道、钢丝绳、卷筒机构，两条滑枕轨道设置在平头塔机的平衡臂的内侧，可移动配重滑动设置在滑枕轨道上并通过钢丝绳与卷筒机构连接。

Description

一种平头塔机的起重臂自适应系统
技术领域
本发明涉及一种塔式起重机，特别涉及平头塔机的改进，属于塔机技术领域。
背景技术
塔式起重机是现代施工中必不可少的关键设备，随着国家加大在交通运输、水利水电、高铁、电力及装配式建筑等工程的快速投入，塔机的需求量也越来越大，工作幅度和大幅度处起吊起重量越来越大。
平头塔机起重臂的结构属于静定悬臂结构，其悬臂结构可以实现臂架空中拆装，能降低群塔作业高度，臂架空中拆装和整体吊装相比对起重设备的要求大大降低,可节省拆装费用，因此，平头塔机越来越受到欢迎。但平头塔机较同样性能塔机的起重臂用钢量较大，导致起重臂向下的弯矩较大，大大削弱了平头塔机的起重能力，因此也限制了平头塔机的应用。因此，如何提高平头塔机的起重能力、改善塔机受力条件、减少起重臂用钢量是亟需解决的技术难题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种能改善塔机起重臂承载能力并节省钢材的平头塔机的起重臂自适应系统。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种平头塔机的起重臂自适应系统，所述平头塔机带有固定配重，其特征是：包括起重臂自适应臂杆系统、配重移动机构，所述起重臂自适应臂杆系统包括平衡臂拉杆、支撑臂、起重臂短拉杆、起重臂长拉杆，所述支撑臂的下端与所述平头塔机的顶部铰接，所述平衡臂拉杆的一端与所述支撑臂的上端铰接，其另一端与所述平头塔机的平衡臂的臂端铰接，所述起重臂短拉杆的一端与所述支撑臂的上端铰接，其另一端与设在所述平头塔机的起重臂的臂根上的耳板铰接，所述起重臂长拉杆的一端与所述支撑臂的上端铰接，其另一端与设在所述平头塔机的起重臂的臂端上的耳板铰接；所述配重移动机构包括可移动配重、两条滑枕轨道、钢丝绳、卷筒机构，两条所述滑枕轨道设置在所述平头塔机的平衡臂的内侧，所述可移动配置滑动设置在所述滑枕轨道上并通过钢丝绳与所述卷筒机构连接。
进一步的，所述起重臂短拉杆与平头塔机的起重臂的连接点距平头塔机的回转中心的距离为22000-25000mm；所述起重臂长拉杆与平头塔机的起重臂的连接点距平头塔机的回转中心的距离为53000-56500mm。在此范围内短拉杆和长拉杆的吊点位置最优，可使拉杆受到的拉力最大，起重臂获得的起重力矩最大，显著提高了起重臂的起升能力，同时，减小了起重臂所受应力的幅值，使起重臂受力更加均匀，提高了塔机的安全性能。
本发明中，平头塔机为现有技术，其本身带有固定配重，该固定配重和可移动配重所产生的力矩通过平衡臂拉杆和支撑臂传递到起重臂短拉杆和长拉杆上，使起重臂短拉杆和起重臂长拉杆得到合理的预拉力，从而起重臂获得一个与起升物重力相反的力，可以减少起重臂受力，提高起重臂的起重能力。配重移动机构可使可移动配重根据起重力矩大小在滑枕轨道上移动，由于移动配重所产生的弯矩大小与起重力矩大小相关，因此起重臂短拉杆和起重臂长拉杆上的预拉力大小随可移动配重的位置而变化，起重臂的预应力也随之相应变化，即起重臂的预应力可实现自适应。本发明可根据起重力矩大小自动移动配重位置，从而自动调整起重臂拉杆的预拉力，使平头塔机的起重臂产生相应的预应力，提高了其起重能力。同时，由于起重臂自适应臂杆系统的设置，改善了起重臂的力学特性，使起重臂应力分布更加均匀，可大大减少钢材的使用量，同时提高了安全运行效率。本发明在提高平头塔机起重臂的承载能力、改善了塔机回转塔身的受力的同时，使得平头塔机仍然保有原有的臂架可进行空中拆装、拆装费用低等优点，更适于群塔作业，因此具有更广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中的平衡臂及配重移动机构部分的放大示意图；
图3是图1中的A部分的放大示意图；
图中，1、卷筒机构，2、滑枕轨道，3、固定配重，4、可移动配重，5、钢丝绳，6、平衡臂拉杆，7、支撑臂，8、起重臂短拉杆，9、起重臂长拉杆，10、耳板，11、起重臂，12、耳板，13、平头塔机，14、平衡臂。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：
如附图所示，一种平头塔机的起重臂自适应系统，包括起重臂自适应臂杆系统、配重移动机构。其中，所述平头塔机13为现有技术，其带有固定配重3，其主要包括固定配重3、平衡臂14、起重臂11、回转塔身。所述起重臂自适应臂杆系统包括平衡臂拉杆6、支撑臂7、起重臂短拉杆8、起重臂长拉杆9，所述支撑臂7的下端与所述平头塔机13的顶部铰接，所述平衡臂拉杆6的一端与所述支撑臂7的上端铰接，其另一端与所述平头塔机13的平衡臂14的臂端铰接。所述起重臂短拉杆8的一端与所述支撑臂7的上端铰接，其另一端与设在所述平头塔机13的起重臂11的臂根上的耳板12铰接。所述起重臂长拉杆9的一端与所述支撑臂7的上端铰接，其另一端与设在所述平头塔机13的起重臂11的臂端上的耳板10铰接。所述配重移动机构包括可移动配重4、两条滑枕轨道2、钢丝绳5、卷筒机构1，两条所述滑枕轨道2设置在所述平头塔机13的平衡臂14的内侧，所述可移动配重4滑动设置在所述滑枕轨道2上并通过钢丝绳与所述卷筒机构1连接。
本发明中，塔机自适应系统平衡力矩的大小可根据起重力矩的大小来确定，当起重力矩超过额定力矩规定值时，卷筒机构1开始动作，使可移动配重4在滑枕轨道2上向着增加平衡力矩的方向移动，直到平头塔机13上部的不平衡力矩小于规定值时停止移动，同时，可移动配重4产生的增大的力矩，通过平衡臂拉杆6、支撑臂7使起重臂短拉杆8和起重臂长拉杆9得到的拉力增大，起重臂11获得的与起升物重力相反的也力增大，即起重臂11的起重能力也随着可移动配重4向着增加平衡力矩的方向移动相应增大；当起重力矩小于额定起重力矩另一规定值时，卷筒机构1开始动作，使可移动配重4在滑枕轨道2上向着减小平衡力矩的方向移动，直到平头塔机13上部的不平衡力矩小于规定值时停止移动，同时，可移动配重4产生的减小的力矩，通过平衡臂拉杆6、支撑臂7使起重臂短拉杆8和起重臂长拉杆9所受的拉力相应减小，起重臂11获得的与起升物重力相反的力也减小，即起重臂11的起重能力也随着配重4向着减小平衡力矩的方向移动相应减小。
优选的是，所述起重臂短拉杆8与平头塔机的起重臂11的连接点距平头塔机的回转中心的距离为22000-25000mm，起重臂长拉杆9与平头塔机的起重臂11的连接点距平头塔机的回转中心的距离为53000-56500mm。
本发明的起重臂自适应系统可使得平头塔机的起重能力得到很大提升，改善了起重臂的应力分布，可大大减少钢材的使用量。
本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。

Claims (2)

1.一种平头塔机的起重臂自适应系统，所述平头塔机(13)带有固定配重，其特征是：包括起重臂自适应臂杆系统、配重移动机构，所述起重臂自适应臂杆系统包括平衡臂拉杆(6)、支撑臂(7)、起重臂短拉杆(8)、起重臂长拉杆(9)，所述支撑臂(7)的下端与所述平头塔机(13)的顶部铰接，所述平衡臂拉杆(6)的一端与所述支撑臂(7)的上端铰接，其另一端与所述平头塔机(13)的平衡臂(14)的臂端铰接，所述起重臂短拉杆(8)的一端与所述支撑臂(7)的上端铰接，其另一端与设在所述平头塔机(13)的起重臂(11)的臂根上的耳板铰接，所述起重臂长拉杆(9)的一端与所述支撑臂(7)的上端铰接，其另一端与设在所述平头塔机(13)的起重臂(11)的臂端上的耳板铰接；所述配重移动机构包括可移动配重(4)、两条滑枕轨道(2)、钢丝绳、卷筒机构(1)，两条所述滑枕轨道(2)设置在所述平头塔机(13)的平衡臂(14)的内侧，所述可移动配重(4)滑动设置在所述滑枕轨道(2)上并通过钢丝绳与所述卷筒机构(1)连接。
2.根据权利要求1所述的平头塔机的起重臂自适应系统，其特征是：所述起重臂短拉杆(8)与平头塔机的起重臂(11)的连接点距平头塔机的回转中心的距离为22000-25000mm；所述起重臂长拉杆(9)与平头塔机的起重臂(11)的连接点距平头塔机的回转中心的距离为53000-56500mm。
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