CN108263971B - 一种液压控制的蛛形履带式起重机 - Google Patents

Abstract

公开了一种蛛形履带式起重机，该蛛形履带式起重机包括臂架机构、起升机构、变幅机构、回转机构、行驶机构、支腿机构、安全机构、递进式集中润滑系统，由于液压控制技术的发展以及该类系统在节能方面较突出的表现，因而本发明通过液压驱动的方式，采取了模块化结构，有效的解决了起重机孔装置驱动的问题，实现了精确的操纵，起重效果大大提升，本发明更加简单化及成本低，简化了操作步骤，对起重机操作过程有了高效的提升。

Description

一种液压控制的蛛形履带式起重机

技术领域

本发明涉及起重机领域，更具体地讲，涉及一种蛛形履带式起重机。

背景技术

起重机是工程机械的一个重要机种，广泛应用在城市建筑、公路铁路施工、水利水电建设、露天采矿和国防施工等各种工程中，尤其适用于工厂、矿山、油田、港口码头、建筑工地等场所的起重作业和安装工程。在起重机应用越来越广泛、需求量越来越大的今天，人们对起重机的要求也越来越高，高效、低耗、安全性、智能化、小型通用化、可仿生化是起重机发展的必然趋势。传统的起重机越来越不能适应人们对它的要求，因此，基于传动及其控制的众多优势，针对这一现状，迫切需要开发一种蛛形履带式起重机，以满足实际使用的需要。

发明内容

因此，针对现有技术上存在的不足，提供本发明的示例以基本上解决由于相关领域的限制和缺点而导致的一个或更多个问题，安全性和可靠性大幅度提高，有效的起到保护设备的作用。

按照本发明提供的技术方案，该蛛形履带式起重机包括臂架机构、起升机构、变幅机构、回转机构、行驶机构、支腿机构、安全机构。

臂架机构为伸缩式箱形吊臂，在吊臂的每个外部臂节装有支承内节臂的滑块或滚子支座用来支撑伸缩吊臂，在吊臂内部安装伸缩油缸组成的臂架液压系统，臂架液压系统包括比例换向阀、安全阀、单向阀、单向阀、减压阀、减压阀。

起升机构包括起升卷筒、钢丝绳、吊钩、配重器及其起升机构液压系统，起升机构液压系统包括安全阀、二位三通换向阀、比例单向阀、二位三通比例阀、调节油缸、常闭式制动器、轴向内藏式柱塞液压马达、单向阀、三位四通换向阀、蓄能器、过滤器。

变幅机构包括变幅卷筒、轴向内藏式柱塞液压马达、平衡阀、减速机、半闭式制动器、钢丝绳、滑轮组，变幅卷筒为短轴式多层绕卷筒，变幅机构还包括防止长时间停车变幅卷扬滑钩的带棘轮自锁保护机构。

回转机构包括轴向内藏式柱塞液压回转马达、齿轮减速机、制动器、小齿轮及回转支承、回转液压系统，通过小齿轮带动回转支承实现360°全回转运动，回转支承和齿轮减速机采用内啮合形式，回转机构通过转台前两个机械锁定装置进行锁定，回转液压系统包括液压变量泵、主溢流阀、回转换向阀、自由回转阀、回转缓冲阀、制动油缸、液控单元。

行驶机构为液压式履带起重机行驶系统，液压式履带起重机行驶系统包括下机架、行星减速器、驱动轮、支重轮、托带轮、张紧导向轮、履带架、履带、张紧机构、操作手柄、行驶液压液压系统，行驶液压液压系统包括行走回路、制动回路、调速回路、调压回路、补油回路、应急回路、散热回路；

支腿机构安装在车架上，为可折叠支承结构，支腿机构包括支腿、拉板、插销、支腿液压系统，支腿数量为4个，两两分布于车架的两侧；支腿液压系统包括二位三通电磁比例换向阀、支腿液压缸、三位六通电磁换向阀、单向阀、安全阀。

安全机构包括力矩限制器、高度限位装置、角度指示器、工作臂极限位置报警保护装置、整机水平传感器。

进一步的，起升机构液压系统的轴向内藏式柱塞液压马达的方向由换向阀控制，其开度通过调节油缸由二位三通比例阀控制，通过二位三通比例阀对调节油缸的活塞杆的位置进行反馈，常闭式制动器单独连接一个回路，由单独的二位三通换向阀完成对轴向内藏式柱塞液压马达的常闭式制动器的控制。

进一步的，回转机构在回转启动工况下，液压变量泵从油箱吸油，液压油流经回转换向阀后驱动轴向内藏式柱塞液压回转马达，轴向内藏式柱塞液压回转马达的转速由液压变量泵的斜盘摆角控制，轴向内藏式柱塞液压回转马达的旋转方向由回转换向阀进行控制；回转机构制动工况下，回转换向阀先回中位，液压变量泵卸荷，回转液压系统压力上升，当压力超过回转缓冲阀的溢流压力时缓冲阀开启而降低压力冲击，随后制动油缸的活塞外伸，对回转机构制动。

进一步的，行走回路由双向变量液压泵和定量马达组成一个闭式系统，制动回路由补油泵、梭阀、二位三通阀，以及制动液压缸组成，调速回路由补油泵、转速感应控制阀、变量活塞缸、三位四通电磁换向阀组成，调压回路主要由高压溢流阀、补油泵溢流阀和压力切断阀组成，补油回路由补油泵、补油单向阀组成，应急回路由手动泵、梭阀、二位三通阀及制动液压缸组成，散热回路由冲洗阀和冷却器组成，操作手柄数量为二，通过两套操纵手柄分别控制两条履带的直线行走、单边转向、差速转向、原地转向、带载行驶。

进一步的，当三位六通电磁换向阀工作在右位的时候，所有支腿液压缸的无杆腔进油使支腿完成伸出运动，当三位六通电磁换向阀工作在左位的时候，支腿液压缸的有杆腔进油，实现支腿的回缩动作；当三位六通电磁换向阀工作在中位的时候，压力油直接进入到油箱内，各个支腿液压缸被液压锁锁死，支腿位置固定。

进一步的，当起重力矩达到额定力矩的90％时，力矩限制器发出警告；当吊钩提升到最大高度时，高度限位装置发出信号；角度指示器用于实时显示吊臂的仰角；当起重臂达到极限仰角位置时，工作臂极限位置报警保护装置发出信号；整机水平传感器为电子式水平仪，可在数字显示屏上实时显示整机倾斜角度并警示。

进一步的，配重器为液压组合式可变平衡配重器，具有人工遥控自装卸功能，液压式配重器安装在起重机转台尾部。

进一步的，液压系统还包括油冷却器，油冷却器与液压系统串联安装。

进一步的，蛛形履带式起重机还包括照明电源装置，照明电源装置通过三相变压器输出照明电源。

进一步的，蛛形履带式起重机还包括递进式集中润滑系统，递进式集中润滑系统包括分配器柱塞，分配器柱塞的运动使受供给的润滑油依次运动，将润滑油挤压至各个润滑点。

由于液压控制技术的发展以及该类系统在节能方面较突出的表现，因而本发明通过液压驱动的方式，采取了模块化结构，有效的解决了起重机孔装置驱动的问题，实现了精确的操作，起重效果大大提升，本发明更加简单化及成本低，简化了操作步骤，对起重机操作过程有了高效的提升。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明的整体示意图。

图3为本发明的整体示意图。

图4为本发明的整体示意图。

图5为本发明的局部示意图。

图6为本发明的臂架液压系统示意图。

图7为本发明的起升机构液压系统示意图。

图8为本发明的回转液压系统示意图。

图9为本发明的行驶液压液压系统示意图。

图10为本发明的支腿液压系统示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如附图1-3所示，该蛛形履带式起重机包括臂架机构1、起升机构2、变幅机构3、回转机构4、行驶机构5、支腿机构6、安全机构。

臂架机构1为伸缩式箱形吊臂，在吊臂的每个外部臂节装有支承内节臂的滑块或滚子支座用来支撑伸缩吊臂，在吊臂内部安装伸缩油缸1-7组成的臂架液压系统，臂架液压系统包括比例换向阀1-1、安全阀1-2、单向阀1-3、单向阀1-4、减压阀1-5、减压阀1-6。

起升机构2包括起升卷筒、钢丝绳、吊钩、配重器及其起升机构液压系统，起升机构液压系统包括安全阀2-1、安全阀2-1、二位三通换向阀2-3、比例单向阀2-4、二位三通比例阀2-5、二位三通比例阀2-6、调节油缸2-7、常闭式制动器2-8、轴向内藏式柱塞液压马达2-9、单向阀2-10、单向阀2-11、三位四通换向阀2-12、蓄能器与过滤器组2-13；起升机构液压系统的轴向内藏式柱塞液压马达的方向由换向阀控制，其开度通过调节油缸由二位三通比例阀控制，通过二位三通比例阀对调节油缸的活塞杆的位置进行反馈，常闭式制动器单独连接一个回路，由单独的二位三通换向阀完成对轴向内藏式柱塞液压马达的常闭式制动器的控制。

变幅机构3包括变幅卷筒、轴向内藏式柱塞液压马达、平衡阀、减速机、半闭式制动器、钢丝绳、滑轮组，变幅卷筒为短轴式多层绕卷筒，变幅机构3还包括防止长时间停车变幅卷扬滑钩的带棘轮自锁保护机构；

回转机构4包括轴向内藏式柱塞液压回转马达、齿轮减速机、制动器、小齿轮及回转支承、回转液压系统，通过小齿轮带动回转支承实现360°全回转运动，回转支承和齿轮减速机采用内啮合形式，回转机构4通过转台前两个机械锁定装置进行锁定，回转液压系统包括液压变量泵4-1、主溢流阀4-2、回转换向阀4-3、自由回转阀4-4、回转缓冲阀4-5、制动油缸4-6、液控单元4-7；回转机构4在回转启动工况下，液压变量泵从油箱吸油，液压油流经回转换向阀后驱动轴向内藏式柱塞液压回转马达，轴向内藏式柱塞液压回转马达的转速由液压变量泵的斜盘摆角控制，轴向内藏式柱塞液压回转马达的旋转方向由回转换向阀进行控制；回转机构4制动工况下，回转换向阀先回中位，液压变量泵卸荷，回转液压系统压力上升，当压力超过回转缓冲阀的溢流压力时缓冲阀开启而降低压力冲击，随后制动油缸的活塞外伸，对回转机构制动。

行驶机构5为液压式履带起重机行驶系统，液压式履带起重机行驶系统包括下机架、行星减速器、驱动轮、支重轮、托带轮、张紧导向轮、履带架、履带、张紧机构、操作手柄、行驶液压液压系统，行驶液压液压系统包括行走回路、制动回路、调速回路、调压回路、补油回路、应急回路、散热回路；行走回路由双向变量液压泵5-2和定量马达5-13组成一个闭式系统，制动回路由补油泵5-9、梭阀5-19、二位三通阀5-18，以及制动液压缸5-12组成，调速回路由补油泵5-9、转速感应控制阀5-7、变量活塞缸5-3、三位四通电磁换向阀5-4组成，调压回路主要由高压溢流阀5-5、补油泵溢流阀5-24和压力切断阀5-21组成，补油回路由补油泵5-9、补油单向阀5-6组成，应急回路由手动泵5-16、梭阀5-19、二位三通阀5-18及制动液压缸5-12组成，散热回路由冲洗阀5-14和冷却器5-17组成，操作手柄数量为二，通过两套操纵手柄分别控制两条履带的直线行走、单边转向、差速转向、原地转向、带载行驶。

支腿机构6安装在车架上，为可折叠支承结构，支腿机构6包括支腿、拉板、插销、支腿液压系统，支腿数量为4个，两两分布于车架的两侧；支腿液压系统包括二位三通电磁比例换向阀（6-1、6-2、6-3、6-4）、支腿液压缸（6-5、6-6、6-7、6-8）、三位六通电磁换向阀（6-9、6-10）、单向阀6-11、安全阀（6-12、6-13）；当三位六通电磁换向阀工作在右位的时候，所有支腿液压缸的无杆腔进油使支腿完成伸出运动，当三位六通电磁换向阀工作在左位的时候，支腿液压缸的有杆腔进油，实现支腿的回缩动作；当三位六通电磁换向阀工作在中位的时候，压力油直接进入到油箱内，各个支腿液压缸被液压锁锁死，支腿位置固定。

安全机构包括力矩限制器、高度限位装置、角度指示器、工作臂极限位置报警保护装置、整机水平传感器。

当起重力矩达到额定力矩的90％时，力矩限制器发出警告；当吊钩提升到最大高度时，高度限位装置发出信号；角度指示器用于实时显示吊臂的仰角；当起重臂达到极限仰角位置时，工作臂极限位置报警保护装置发出信号；整机水平传感器为电子式水平仪，可在数字显示屏上实时显示整机倾斜角度并警示。

配重器为液压组合式可变平衡配重器，具有人工遥控自装卸功能，液压式配重器安装在起重机转台尾部。

液压系统还包括油冷却器，油冷却器与液压系统串联安装。

蛛形履带式起重机还包括照明电源装置，照明电源装置通过三相变压器输出照明电源。

蛛形履带式起重机还包括递进式集中润滑系统，递进式集中润滑系统包括分配器柱塞，分配器柱塞的运动使受供给的润滑油依次运动，将润滑油挤压至各个润滑点。

本发明通过液压驱动的方式，采取了模块化结构，有效的解决了起重机孔装置驱动的问题，实现了精确的操作，起重效果大大提升，本发明更加简单化及成本低，简化了操作步骤，对起重机操作过程有了高效的提升。

本说明书中指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书中，对技术术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种蛛形履带式起重机，所述的蛛形履带式起重机包括臂架机构（1）、起升机构（2）、变幅机构（3）、回转机构（4）、行驶机构（5）、支腿机构（6）、安全机构和递进式集中润滑系统，其特征在于，

所述的臂架机构（1）为伸缩式箱形吊臂，在所述的吊臂的每个外部臂节装有支承内臂节的滑块或滚子支座用来支撑伸缩吊臂，在所述的吊臂内部安装伸缩油缸组成的臂架液压系统，所述的臂架液压系统包括比例换向阀、安全阀、单向阀、减压阀；

所述的起升机构（2）包括起升卷筒、钢丝绳、吊钩、配重器和起升机构液压系统，所述的起升机构液压系统包括安全阀、二位三通换向阀、比例单向阀、二位三通比例阀、调节油缸、常闭式制动器、轴向内藏式柱塞液压马达、单向阀、三位四通换向阀、蓄能器、过滤器，所述的轴向内藏式柱塞液压马达的方向由三位四通换向阀控制，所述的轴向内藏式柱塞液压马达的开度通过所述的调节油缸由所述的二位三通比例阀控制，通过所述的二位三通比例阀对所述的调节油缸的活塞杆的位置进行反馈，所述的常闭式制动器单独连接一个回路，由单独的所述的二位三通换向阀完成对所述的轴向内藏式柱塞液压马达的所述的常闭式制动器的控制；所述的配重器为液压组合式可变平衡配重器，具有人工遥控自装卸功能，所述的液压组合式可变平衡配重器安装在起重机转台尾部；

所述的变幅机构（3）包括变幅卷筒、轴向内藏式柱塞液压马达、平衡阀、减速机、半闭式制动器、钢丝绳、滑轮组，所述的变幅卷筒为短轴式多层绕卷筒，所述的变幅机构（3）还包括防止长时间停车变幅卷扬滑钩的带棘轮自锁保护机构；

所述的回转机构（4）包括轴向内藏式柱塞液压回转马达、齿轮减速机、制动器、小齿轮及回转支承、回转液压系统，通过小齿轮带动回转支承实现360°全回转运动，所述的回转支承和齿轮减速机采用内啮合形式，所述的回转机构（4）通过转台前两个机械锁定装置进行锁定，所述的回转液压系统包括液压变量泵、主溢流阀、回转换向阀、自由回转阀、回转缓冲阀、制动油缸、液控单元，所述的回转机构（4）在回转启动工况下，液压变量泵从油箱吸油，液压油流经回转换向阀后驱动轴向内藏式柱塞液压回转马达，轴向内藏式柱塞液压回转马达的转速由液压变量泵的斜盘摆角控制，轴向内藏式柱塞液压回转马达的旋转方向由回转换向阀进行控制；所述的回转机构（4）制动工况下，回转换向阀先回中位，液压变量泵卸荷，回转液压系统压力上升，当压力超过回转缓冲阀的溢流压力时回转缓冲阀开启而降低压力冲击，随后制动油缸的活塞外伸，对回转机构制动；

所述的行驶机构（5）为液压式履带起重机行驶系统，所述的液压式履带起重机行驶系统包括下机架、行星减速器、驱动轮、支重轮、托带轮、张紧导向轮、履带架、履带、张紧机构、操作手柄、行驶液压液压系统，所述的行驶液压液压系统包括行走回路、制动回路、调速回路、调压回路、补油回路、应急回路、散热回路，所述的行走回路由双向变量液压泵和定量马达组成一个闭式系统，所述的制动回路由补油泵、梭阀、二位三通阀，以及制动液压缸组成，所述的调速回路由补油泵、转速感应控制阀、变量活塞缸、三位四通电磁换向阀组成，所述的调压回路主要由高压溢流阀、补油泵溢流阀和压力切断阀组成，所述的补油回路由补油泵、补油单向阀组成，所述的应急回路由手动泵、梭阀、二位三通阀及制动液压缸组成，所述的散热回路由冲洗阀和冷却器组成，所述的操作手柄数量为二，通过两套所述的操作手柄分别控制两条履带的直线行走、单边转向、差速转向、原地转向、带载行驶；

所述的支腿机构（6）安装在车架上，为可折叠支承结构，所述的支腿机构（6）包括支腿、拉板、插销、支腿液压系统，所述的支腿数量为4个，两两分布于所述的车架的两侧；所述的支腿液压系统包括二位三通电磁比例换向阀、支腿液压缸、三位六通电磁换向阀、单向阀、安全阀，当所述的三位六通电磁换向阀工作在右位的时候，所有支腿液压缸的无杆腔进油使所述的支腿完成伸出运动，当所述的三位六通电磁换向阀工作在左位的时候，所述的支腿液压缸的有杆腔进油，实现所述的支腿的回缩动作；当所述的三位六通电磁换向阀工作在中位的时候，压力油直接进入到油箱内，各个支腿液压缸被液压锁锁死，支腿位置固定；

所述的安全机构包括力矩限制器、高度限位装置、角度指示器、工作臂极限位置报警保护装置、整机水平传感器，当起重力矩达到额定力矩的90％时，所述的力矩限制器发出警告；当吊钩提升到最大高度时，所述的高度限位装置发出信号；所述的角度指示器用于实时显示吊臂的仰角；当起重臂达到极限仰角位置时，所述的工作臂极限位置报警保护装置发出信号；所述的整机水平传感器为电子式水平仪，可在数字显示屏上实时显示整机倾斜角度并警示；

所述的递进式集中润滑系统包括分配器柱塞，所述的分配器柱塞的运动使受供给的润滑油依次运动，将润滑油挤压至各个润滑点。

2.根据权利要求1所述的蛛形履带式起重机，其特征在于，所述的蛛形履带式起重机还包括照明电源装置，所述的照明电源装置通过三相变压器输出照明电源。