CN107082381B - 一种空钩钢丝绳下放助力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空钩钢丝绳下放助力装置，包括设置在吊臂头节（1）上的支架（8），支架（8）上设有沿钢丝绳方向摆动的摆杆（27），所述的摆杆（27）上部设有油缸驱动机构，通过油缸驱动机构带动摆杆（27）前后摆动，所述的摆杆（27）下方设有钢丝绳夹紧装置和摆杆滑轮（18），钢丝绳B（17）穿过摆杆滑轮（18）和钢丝绳夹紧装置之间的缝隙，通过钢丝绳夹紧装置在夹紧钢丝绳状态下带动钢丝绳向前摆动，钢丝绳夹紧装置对钢丝绳松开后，摆杆向后摆动，摆杆滑轮（18）随钢丝绳B（17）的移动而转动。本发明装置采用摆杆式结构实现对钢丝绳的助力拉拽，结构简洁美观；采用油缸驱动，比采用液压马达等驱动机构成本低。
Description
技术领域
本发明属于起重机吊臂辅助放绳技术领域，具体涉及一种空钩钢丝绳下放助力装置。
背景技术
起重机卷扬放绳(吊钩下落)的时候，由于空钩重量不够大，加上吊钩穿绕的钢丝绳倍率较大，各滑轮阻力等因素，造成下落不顺畅，甚至吊钩落不下来。目前解决此问题采用的办法就是起重机下落变幅，或者行走，或者回转，使吊钩晃动，从而使吊钩下落较为容易；或者吊钩上增加附加配重，但又降低了起重能力。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：
一种空钩钢丝绳下放助力装置，包括设置在吊臂头节1上的支架8，支架8上设有沿钢丝绳B17方向摆动的摆杆27，其特征在于：所述的摆杆27上部设有油缸驱动机构，通过油缸驱动机构带动摆杆27前后摆动，所述的摆杆27下方设有钢丝绳夹紧装置和摆杆滑轮18，钢丝绳B17穿过摆杆滑轮18和钢丝绳夹紧装置之间的缝隙，通过钢丝绳夹紧装置在夹紧钢丝绳B17状态下带动钢丝绳B17向前摆动，钢丝绳夹紧装置对钢丝绳B17松开后，摆杆向后摆动，摆杆滑轮18随钢丝绳B17的移动而转动，所述的摆杆27前后方摆动行程终点均设有行程开关，当摆杆27摆动到前后终点处时，分别触发前后方行程开关，控制电磁换向阀28两端电磁铁的通断换向，从而控制整个助力装置内液压系统油路，当摆杆27摆动到前终点处，碰到前行程开关，前行程开关发出信号，控制钢丝绳夹紧装置松开，摆杆上部推拉油缸将摆杆往后拉，摆杆滑轮18在钢丝绳B17上空转拖动；当摆杆27摆动到后方终点处时，触发后行程开关，后行程开关发出信号，通过油路控制，利用钢丝绳夹紧装置将钢丝绳B17夹紧，同时摆杆上部油缸将摆杆往前推，钢丝绳B17在摆杆滑轮和钢丝绳夹紧装置的夹持下往上提。
所述的钢丝绳夹紧装置包括连接在摆杆27下端的压紧头，所述的压紧头包括上方水平顶板和两侧的压紧头侧板A16、压紧头侧板B21，所述的压紧头上方内部设置有压紧弹簧26，压紧弹簧26下端连接压紧滑块25，压紧滑块25下端连接压轴24，压轴24底部连接压头23，两侧压紧头侧板上开设有供压轴24两端穿过的滑槽，使得压轴24在滑槽内上下滑动，进而带动压轴下方压头23上下移动，所述两侧的压紧头侧板A16、压紧头侧板B21外侧边对称设有支座15，支座15上设置有夹紧油缸14，两侧支座上的两个夹紧油缸14上端推拉杆分别与压轴24两端外伸杆底部连接，通过压紧油缸运动带动压轴24上下移动，所述的摆杆滑轮18设置在两侧压紧头侧板底部中间，滑轮轴20两端分别穿过两侧的压紧头侧板侧壁，滑轮与两侧的压紧头侧板之间填塞有垫片19。
所述的摆杆27有两根，分别为前摆杆10和后摆杆13，所述的前摆杆10上部连接前推拉油缸9，所述的后摆杆13上部连接后推拉油缸12，所述的前摆杆10前后方行程终点分别设有行程开关A7和行程开关B11，所述行程开关A7控制电磁换向阀28上电磁铁1DT的通断，所述行程开关B11控制电磁换向阀28上电磁铁2DT的通断。
所述的夹紧油缸14分为前夹紧油缸14.1和后夹紧油缸14.2，前夹紧油缸14.1设置在前摆杆10上，后夹紧油缸14.2设置在后摆杆13上，各油缸之间通过油路联通，前摆杆10上油路经由电磁换向阀28与前夹紧油缸14.1的无杆腔连通，后经过带单向阀的顺序阀29与前推拉油缸9的有杆腔连通，后摆杆13上油路经由电磁换向阀28与后夹紧油缸14.2的无杆腔连通后，经带单向阀的顺序阀29与后推拉油缸12的有杆腔连通，前推拉油缸9的有杆腔与后推拉油缸12的无杆腔连通，前推拉油缸9的无杆腔与后推拉油缸12的有杆腔连通，本装置中的压力油和回油由起重机上自带液压系统提供。
所述的前夹紧油缸14.1与前推拉油缸9、后夹紧油缸14.2与后推拉油缸12之间均设有带单向阀的顺序阀29，其中单向阀和顺序阀并联设置，确保先夹紧或松开钢丝绳，然后才进行推拉油缸上推杆的推拉。
所述钢丝绳B17的往上的提拉力由摆杆上部推拉油缸的推力调节，油缸面积一定，通过调节油压，调整油缸推力，油缸推力略大于吊臂上端到卷扬处段钢丝绳的自重(下坠力)，即杆长则钢丝绳长，压力调高，反之压力调低。
所述的钢丝绳夹紧装置上的压紧弹簧26为常闭式，在弹簧力作用下，压头23与滑轮滑槽夹紧钢丝绳，夹紧油缸14通油则克服弹簧力松开钢丝绳。
所述支架8通过管卡安装在吊臂头节1上的弦管上。
所述压头23底部设有橡胶块，以保护钢丝绳。
所述压头23底部为弧形，弧度与摆杆滑轮18上的绳槽相适应。
本发明在支架8上一前一后布置两根摆杆：前摆杆10和后摆杆13，由两根摆杆进行接力式工作，以使整个助力上拉过程更连贯，前后两根摆杆的运动方向始终相反，即前摆杆10往前摆动时，后摆杆13往后摆，反之亦然，两摆杆同周期内的协调接力运动通过前摆杆10行程前后端的两个行程开关实现。
当前摆杆10摆动到前终点触发行程开关A7，控制电磁换向阀28上电磁铁1DT接通，此时，前摆杆10上前推拉油缸9和前夹紧油缸14.1均接压力油P，后摆杆11上后推拉油缸12和后夹紧油缸14.2均接回油T，压力油与前夹紧油缸14.1的无杆腔连通，控制前夹紧油缸上推杆向上运动，向上推动压紧弹簧26，使得夹紧装置由夹紧变松开，前推拉油缸9的有杆腔接压力油使得，前推拉油缸9上推杆向右移动，带动前摆杆10往后拉，这是回位的空行程；此时，后夹紧油缸14.2无杆腔接回油，后摆杆13上的夹紧装置由松开变夹紧，后推拉油缸12的有杆腔接回油，使得后推拉油缸12上推杆向左移动，带动后摆杆向前摆动，这是后方摆杆拽钢丝绳前移的助力行程。
当前摆杆10摆动到后终点触发行程开关B11时，控制电磁换向阀28上电磁铁2DT接通，此时，前摆杆10上前推拉油缸9和前夹紧油缸14.1均接回油T，后摆杆11上后推拉油缸12和后夹紧油缸14.2均接压力油P，前摆杆10上的夹紧装置由松开变夹紧，前推拉油缸9上推拉杆带动前摆杆上夹紧的钢丝绳往前移动，这是拽钢丝绳的助力行程；此时，后摆杆13上的夹紧装置由夹紧变松开，后推拉油缸12上推拉杆带动后摆杆13向后移动，这是后摆杆13回位的空行程。总之，前摆杆10和后摆杆13的运动方向始终相反，摆杆上夹紧装置夹紧与否，状态始终相反。
本发明具有如下优点：
本发明装置采用摆杆式结构实现对钢丝绳的助力拉拽，结构简洁美观；钢丝绳夹紧装置采用常闭式弹簧结构，加强了钢丝绳防坠的安全性；整个装置采用前后双摆杆结构，通过前后摆杆协调运动，保证了钢丝绳提拉过程的连续性；本装置中均采用油缸驱动，比采用液压马达等驱动机构成本低。
附图说明
图1为发明装置安装状态整体结构示意图；
图2为本发明中摆杆端部结构示意图；
图3为本发明摆杆液压原理图；
其中：1-吊臂头节、2-吊钩、3-吊钩滑轮组、4-钩钢丝绳、5-臂头滑轮组、6-钢丝绳A、7-行程开关A、8-支架、9-前推拉油缸、10-前摆杆、11-行程开关B、12-后推拉油缸、13-后摆杆、14-夹紧油缸、14.1-前夹紧油缸，14.2-后夹紧油缸，15-支座、16-压紧头侧板A、17-钢丝绳B、18-摆杆滑轮、19-垫片、20-滑轮轴、21-压紧头侧板B、22-橡胶块、23-压头、24-压轴、25-压紧滑块、26-压紧弹簧、27-摆杆，28-电磁换向阀，29-带单向阀的顺序阀。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，如图1所示，从卷扬过来的钢丝绳A6绕过起重机上吊臂头节1上的臂头滑轮组5后下坠，形成钩钢丝绳4，绕过底部吊钩滑轮组3，吊钩滑轮组3正下方设置吊钩2，在空钩放绳阶段，由于空钩重量不够大，加上吊钩穿绕的钢丝绳倍率较大，各滑轮阻力等因素，造成下落不顺畅，甚至吊钩落不下来，此时需要在吊臂上加设一种空钩钢丝绳下放助力装置，该装置包括设置在吊臂头节1上的支架8，支架8上设有沿钢丝绳B17方向摆动的摆杆27，其特征在于：所述的摆杆27上部设有油缸驱动机构，通过油缸驱动机构带动摆杆27前后摆动，所述的摆杆27下方设有钢丝绳夹紧装置和摆杆滑轮18，钢丝绳B17穿过摆杆滑轮18和钢丝绳夹紧装置之间的缝隙，摆杆滑轮18随钢丝绳B17的移动而转动，通过钢丝绳夹紧装置在夹紧钢丝绳状态下带动钢丝绳向前摆动，钢丝绳夹紧装置对钢丝绳松开后，摆杆向后摆动，所述的摆杆27前后方摆动行程终点均设有行程开关，当摆杆27摆动到前后终点处时，分别触发前后方行程开关，控制电磁换向阀28两端电磁铁的通断换向，从而控制整个助力装置内液压系统油路，当摆杆27摆动到前终点处，碰到前行程开关，前行程开关发出信号，控制钢丝绳夹紧装置松开，摆杆上部推拉油缸将摆杆往后拉，摆杆滑轮18在钢丝绳B17上空转拖动；当摆杆27摆动到后方终点处时，触发后行程开关，后行程开关发出信号，通过油路控制，利用钢丝绳夹紧装置将钢丝绳B17夹紧，同时摆杆上部油缸将摆杆往前推，钢丝绳B17在摆杆滑轮和钢丝绳夹紧装置的夹持下往上提。
如图2所示，所述的钢丝绳夹紧装置包括连接在摆杆27下端的压紧头，所述的压紧头包括上方水平顶板和两侧压紧头侧板A16、压紧头侧板B21，所述的压紧头上方内部设置有压紧弹簧26，压紧弹簧26下端连接压紧滑块25，压紧滑块25下端连接压轴24，压轴24底部连接压头23，两侧压紧头侧板上开设有供压轴24两端穿过的滑槽，使得压轴24在滑槽内上下滑动，进而带动压轴下方压头23上下移动，所述的压紧头侧板A16、压紧头侧板B21外侧边对称设有支座15，支座15上设置有夹紧油缸14，两侧支座上的两个夹紧油缸14上端推拉杆分别与压轴24两端外伸杆底部连接，通过压紧油缸运动带动压轴24上下移动，所述的摆杆滑轮27设置在两侧压紧头侧板底部中间，滑轮轴20两端分别穿过两侧板侧壁，滑轮与两侧板之间填塞有垫片19。
所述的摆杆27有两根，分别为前摆杆10和后摆杆13，所述的前摆杆10上部连接前推拉油缸9，所述的后摆杆13上部连接后推拉油缸12，所述的前摆杆10前后方行程终点分别设有行程开关A7和行程开关B11，所述行程开关A7控制电磁换向阀28上电磁铁1DT的通断，所述行程开关B11控制电磁换向阀28上电磁铁2DT的通断。
所述的夹紧油缸14分为前夹紧油缸14.1和后夹紧油缸14.2，前夹紧油缸14.1设置在前摆杆10上，后夹紧油缸14.2设置在后摆杆13上，各油缸之间通过油路联通，前摆杆10上油路经由电磁换向阀28与前夹紧油缸14.1的无杆腔连通，后经过带单向阀的顺序阀29与前推拉油缸9的有杆腔连通，后摆杆13上油路经由电磁换向阀28与后夹紧油缸14.2的无杆腔连通，后经带单向阀的顺序阀29与后推拉油缸12的有杆腔连通，前推拉油缸9的有杆腔与后推拉油缸12的无杆腔连通，前推拉油缸9的无杆腔与后推拉油缸12的有杆腔连通，本装置中的压力油和回油由起重机上自带液压系统提供。
所述的前夹紧油缸14.1与前推拉油缸9、后夹紧油缸14.2与后推拉油缸12之间均设有带单向阀的顺序阀29，其中单向阀和顺序阀并联设置，确保先夹紧或松开钢丝绳，然后才进行推拉油缸上推杆的推拉。
所述钢丝绳B17的往上的提拉力由摆杆上部推拉油缸的推力调节，油缸面积一定，通过调节油压，调整油缸推力，油缸推力略大于吊臂上端到卷扬处段钢丝绳的自重(下坠力)，即杆长则钢丝绳长，压力调高，反之压力调低。
所述的钢丝绳夹紧装置上压紧弹簧26为常闭式，在弹簧力作用下，压头23与滑轮滑槽夹紧钢丝绳，夹紧油缸14通油则克服弹簧力松开钢丝绳。
所述支架8通过管卡安装在吊臂头节1上的弦管上。
所述压头23底部设有橡胶块，以保护钢丝绳。
所述压头23底部为弧形，弧度与摆杆滑轮18上的绳槽相适应。
本发明在支架8上一前一后布置两根摆杆：前摆杆10和后摆杆13，由两根摆杆进行接力式工作，以使整个助力上拉过程更连贯，前后两根摆杆的运动方向始终相反，即前摆杆10往前摆动时，后摆杆13往后摆，反之亦然，两摆杆同周期内的协调接力运动通过前摆杆10行程前后端的两个行程开关实现。
当前摆杆10摆动到前终点触发行程开关A7，控制电磁换向阀28上电磁铁1DT接通，如图3所示，此时，前摆杆10上前推拉油缸9和前夹紧油缸14.1均接压力油P，后摆杆11上后推拉油缸12和后夹紧油缸14.2均接回油T，压力油与前夹紧油缸14.1的无杆腔连通，控制前夹紧油缸上推杆向上运动，向上推动压紧弹簧26，使得夹紧装置由夹紧变松开，前推拉油缸9的有杆腔接压力油使得，前推拉油缸9上推杆向右移动，带动前摆杆10往后拉，这是回位的空行程；此时，后夹紧油缸14.2无杆腔接回油，后摆杆13上的夹紧装置由松开变夹紧，后推拉油缸12的有杆腔接回油，使得后推拉油缸12上推杆向左移动，带动后摆杆向前摆动，这是后方摆杆拽钢丝绳前移的助力行程。
当前摆杆10摆动到后终点触发行程开关B11时，控制电磁换向阀28上电磁铁2DT接通，如图3所示，此时，前摆杆10上前推拉油缸9和前夹紧油缸14.1均接回油T，后摆杆11上后推拉油缸12和后夹紧油缸14.2均接压力油P，前摆杆10上的夹紧装置由松开变夹紧，前推拉油缸9上推拉杆带动前摆杆上夹紧的钢丝绳往前移动，这是拽钢丝绳的助力行程；此时，后摆杆13上的夹紧装置由夹紧变松开，后推拉油缸12上推拉杆带动后摆杆13向后移动，这是后摆杆13回位的空行程。总之，前摆杆10和后摆杆13的运动方向始终相反，摆杆上夹紧装置夹紧与否，状态始终相反。
本装置主要应用在钢丝绳放绳吊钩下落时，收绳时不需要，在收绳时利用电气手段使本装置前后摆杆上的钢丝绳夹紧装置始终保持松开状态即可。即使空钩放绳下落也只是在多倍率，长杆，吊臂角度比较大，钩起得较高，空钩难以下落的时候才启用此助力系统，所以此助力系统由驾驶室里的开关控制，可以不启用(此时让1DT与2DT同时断电，此时电磁换向阀处于中位)，也可以在需要的时候启用，由驾驶员判断使用。也可以与卷扬钢丝绳张力控制装置配合使用，一旦钢丝绳松弛，通过行程开关发出信号，一是使卷扬停止动作，二是同时自动激发此钢丝绳助力下放装置启动，助力下放装置开始动作以后，钢丝绳张力恢复，卷扬又自动恢复放绳动作，这样就实现了自动控制。
本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (10)
1.一种空钩钢丝绳下放助力装置，包括设置在吊臂头节(1)上的支架(8)，支架(8)上设有沿钢丝绳B(17)方向摆动的摆杆(27)，其特征在于：所述的摆杆(27)上部设有油缸驱动机构，通过油缸驱动机构带动摆杆(27)前后摆动，所述的摆杆(27)下方设有钢丝绳夹紧装置和摆杆滑轮(18)，钢丝绳B(17)穿过摆杆滑轮(18)和钢丝绳夹紧装置之间的缝隙，通过钢丝绳夹紧装置在夹紧钢丝绳B(17)状态下带动钢丝绳B(17)向前摆动，钢丝绳夹紧装置对钢丝绳B(17)松开后，摆杆向后摆动，摆杆滑轮(18)随钢丝绳B(17)的移动而转动，所述的摆杆(27)前后方摆动行程终点均设有行程开关。
2.如权利要求1所述的一种空钩钢丝绳下放助力装置，其特征在于：所述的钢丝绳夹紧装置包括连接在摆杆(27)下端的压紧头，所述的压紧头包括上方水平顶板和两侧的压紧头侧板A(16)、压紧头侧板B(21)，所述的压紧头上方内部设置有压紧弹簧(26)，压紧弹簧(26)下端连接压紧滑块(25)，压紧滑块(25)下端连接压轴(24)，压轴(24)底部连接压头(23)，两侧压紧头侧板上开设有供压轴(24)两端穿过的滑槽，使得压轴(24)在滑槽内上下滑动，进而带动压轴下方压头(23)上下移动，所述的两侧的压紧头侧板A(16)、压紧头侧板B(21)外侧边对称设有支座(15)，支座(15)上设置有夹紧油缸(14)，两侧支座上的两个夹紧油缸(14)上端推拉杆分别与压轴(24)两端外伸杆底部连接，通过压紧油缸运动带动压轴(24)上下移动，所述的摆杆滑轮(18)设置在两侧压紧头侧板底部中间，滑轮轴(20)两端分别穿过两侧压紧头侧板侧壁，滑轮与两侧的压紧头侧板之间填塞有垫片(19)。
3.如权利要求2所述的一种空钩钢丝绳下放助力装置，其特征在于：所述的摆杆(27)有两根，分别为前摆杆(10)和后摆杆(13)，所述的前摆杆(10)上部连接前推拉油缸(9)，所述的后摆杆(13)上部连接后推拉油缸(12)，所述的前摆杆(10)前后方行程终点分别设有行程开关A(7)和行程开关B(11)，所述行程开关A(7)控制电磁换向阀(28)上电磁铁1DT的通断，所述行程开关B(11)控制电磁换向阀(28)上电磁铁2DT的通断。
4.如权利要求3所述的一种空钩钢丝绳下放助力装置，其特征在于：所述的夹紧油缸(14)分为前夹紧油缸(14.1)和后夹紧油缸(14.2)，前夹紧油缸(14.1)设置在前摆杆(10)上，后夹紧油缸(14.2)设置在后摆杆(13)上，各油缸之间通过油路联通，前摆杆(10)上油路经由电磁换向阀(28)与前夹紧油缸(14.1)的无杆腔连通，后经过带单向阀的顺序阀(29)与前推拉油缸(9)的有杆腔连通，后摆杆(13)上油路经由电磁换向阀(28)与后夹紧油缸(14.2)的无杆腔连通后，经带单向阀的顺序阀(29)与后推拉油缸(12)的有杆腔连通，前推拉油缸(9)的有杆腔与后推拉油缸(12)的无杆腔连通，前推拉油缸(9)的无杆腔与后推拉油缸(12)的有杆腔连通。
5.如权利要求4所述的一种空钩钢丝绳下放助力装置，其特征在于：所述的前夹紧油缸(14.1)与前推拉油缸(9)、后夹紧油缸(14.2)与后推拉油缸(12)之间均设有带单向阀的顺序阀(29)，其中单向阀和顺序阀并联设置。
6.如权利要求1所述的一种空钩钢丝绳下放助力装置，其特征在于：所述钢丝绳B(17)的往上的提拉力由摆杆上部推拉油缸的推力调节，油缸面积一定，通过调节油压，调整油缸推力，油缸推力大于吊臂上端到卷扬处段钢丝绳的自重。
7.如权利要求2所述的一种空钩钢丝绳下放助力装置，其特征在于：所述的钢丝绳夹紧装置上的压紧弹簧(26)为常闭式，在弹簧力作用下，压头(23)与滑轮滑槽夹紧钢丝绳。
8.如权利要求1所述的一种空钩钢丝绳下放助力装置，其特征在于：所述支架(8)通过管卡安装在吊臂头节(1)上的弦管上。
9.如权利要求2所述的一种空钩钢丝绳下放助力装置，其特征在于：所述压头(23)底部设有橡胶块，以保护钢丝绳。
10.如权利要求2所述的一种空钩钢丝绳下放助力装置，其特征在于：所述压头(23)底部为弧形，弧度与摆杆滑轮(18)上的绳槽相适应。
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