CN109761154A - 起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种起重机。所述起重机包括可变幅和可回转的桁架式起重臂，所述桁架式起重臂包括沿所述起重臂延伸方向并列设置的彼此之间可拆卸连接的多个桁架式单臂，所述多个桁架式单臂之间具有多种排列连接方式，根据所述起重机的工况可选择地设置所述多个桁架式单臂之间的排列连接方式以调节所述桁架式起重臂在变幅平面和在与所述变幅平面垂直的回转平面内的承载能力。该起重机在不同的工况下起重臂可以因排列连接方式不同而具有与起重机工况相适应的承载能力。

Description

起重机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种起重机。

背景技术

随着国际能源和化工工程建设领域的快速发展，工程中模块化、大型化和一体化吊装要求不断提高，对起重设备起重量和起重力矩提出了更高的要求。臂架系统作为起重设备的主要承力件，其自身的结构形式、承载能力等特性直接影响整机的使用性能及起重性能。

为满足国内石油、石化、核电、海洋工程、风电、钢铁等大型工程项目中对超大设备的吊装需求，起重机越来越向超大型发展，起升高度更高，工作幅度更大，起重能力更强。超大型起重设备是一种新形式的起重机，具有起重量和起重力矩大，接地比压小的优势，常被用在起重量较大的场合。随着国际能源和化工领域的快速发展，超大件施工越来越多。

起重臂作为起重设备的关键承载结构件，其结构形式及自身的承载能力对起重设备的使用便利性及承载能力有着重要的影响。起重臂由多个臂节连接而成，如图1和图2所示，起重臂的臂节的通用结构形式一般采用由四根主弦杆1’和若干腹杆2’拼焊而成的桁架式结构，图1和图2中L为该臂节的长度，B和H为该臂节的宽度和高度。从受力方面讲，起重臂属于双向压弯构件，即起重设备吊载工作时，起重臂在变幅平面和回转平面内都承受轴向力和弯矩的作用，因此从起重臂截面分析，需要足够的截面积，以保证臂架截面强度，从而抵抗轴向力的作用，同时还需要足够的截面宽度B和高度H以保证两个平面内的惯性矩，从而抵抗弯矩的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种起重机，该起重机在不同的工况下起重机的起重臂可以具有不同的承载能力。

本发明公开一种起重机，所述起重机包括可变幅和可回转的桁架式起重臂，所述桁架式起重臂包括沿所述起重臂延伸方向并列设置的彼此之间可拆卸连接的多个桁架式单臂，所述多个桁架式单臂之间具有多种排列连接方式，根据所述起重机的工况可选择地设置所述多个桁架式单臂之间的排列连接方式不同以调节所述桁架式起重臂在变幅平面和在与所述变幅平面垂直的回转平面内的承载能力。

在一些实施例中，所述多个桁架式单臂之间的多种排列连接方式包括在所述变幅平面沿直线排列连接和/或在与所述变幅平面垂直的平面内沿直线排列连接。

在一些实施例中，所述多个桁架式单臂均为横截面为长方形的桁架式单臂，所述多种排列连接方式包括以下排列连接方式中的至少两种：

第一排列连接方式，所述多个桁架式单臂在所述与所述变幅平面垂直的平面沿直线排列且所述多个桁架式单臂的横截面的宽度方向与所述多个桁架式单臂的排列方向相同；

第二排列连接方式，所述多个桁架式单臂在所述变幅平面沿直线排列，且所述多个桁架式单臂的横截面的宽度方向与所述多个桁架式单臂的排列方向相同；

第三排列连接方式，所述多个桁架式单臂在所述变幅平面沿直线排列，且所述多个桁架式单臂的横截面的长度方向与所述多个桁架式单臂的排列方向相同；

第四排列连接方式，所述多个桁架式单臂在所述与所述变幅平面垂直的平面沿直线排列且所述多个桁架式单臂的横截面的长度方向与所述多个桁架式单臂的排列方向相同。

在一些实施例中，所述多个桁架式单臂结构和尺寸均相同。

在一些实施例中，所述桁架式起重臂还包括连接节，所述多个桁架式单臂之间通过所述连接节间隔连接。

在一些实施例种，所述桁架式单臂包括至少一个桁架式臂节，所述桁架式单臂的桁架式臂节沿所述起重臂延伸方向延伸。

在一些实施例中，所述多个桁架式单臂的桁架式臂节的结构和尺寸均相同。

在一些实施例中，所述桁架式臂节为横截面为矩形的桁架式臂节，所述桁架式臂节包位于四周的四根主弦杆和连接在所述四根主弦杆之间的腹杆或腹板，所述多个桁架式臂节之间的排列连接通过连接所述多个桁架式单臂的桁架式臂节的主弦杆实现。

基于本发明提供的起重机，通过多个桁架式单臂以不同的排列连接方式进行排列连接，可以与起重机多种工况对应，从而可以在处于不同工况时根据工况选择合适的起重臂的承载能力。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的桁架式单臂的主视结构示意图；

图2为图1所示的桁架式单臂的左视结构示意图；

图3为本发明实施例的起重机的桁架式起重臂的单个桁架式臂节的主视结构示意图；

图4为图3所示的桁架式臂节的俯视结构示意图；

图5为图3所示的桁架式臂节的左视结构示意图；

图6为图3所示实施例的起重机的桁架式起重臂的包括两个桁架式臂节的桁架式单臂的主视结构示意图；

图7为图6所示的桁架式单臂的俯视结构示意图；

图8为图3所示实施例的起重机的桁架式起重臂的多个桁架式单臂通过第一排列连接方式连接的主视结构示意图；

图9为图8所示的多个桁架式单臂的俯视结构示意图；

图10为图8所示的多个桁架式单臂的左视结构示意图；

图11为图3所示实施例的起重机的桁架式起重臂的多个桁架式单臂通过第二排列连接方式连接的主视结构示意图；

图12为图11所示的多个桁架式单臂的俯视结构示意图；

图13为图11所示的多个桁架式单臂的左视结构示意图；

图14为图3所示实施例的起重机的起重臂的多个桁架式单臂通过第三排列连接方式连接的主视结构示意图；

图15为图14所示的多个桁架式单臂的俯视结构示意图；

图16为图14所示的多个桁架式单臂的左视结构示意图；

图17为图3所示实施例的起重机的桁架式起重臂的多个桁架式单臂通过第四排列连接方式连接的主视结构示意图；

图18为图17所示的多个桁架式单臂的俯视结构示意图；

图19为图17所示的多个桁架式单臂的左视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本实施例的起重机包括可变幅和可回转的桁架式起重臂，如图6至图19所示，桁架式起重臂包括沿起重臂延伸方向并列设置的彼此之间可拆卸连接的多个桁架式单臂，多个桁架式单臂之间具有多种排列连接方式，并且根据所述起重机的工况可选择地设置多个桁架式单臂之间的排列连接方式以调节桁架式起重臂在变幅平面和在与变幅平面垂直的回转平面内的承载能力。

桁架式起重臂为由型钢、管材等零件通过焊接等方式连接成的格构式结构件。桁架式起重臂通过若干段桁架式单臂通过采用螺栓连接或销轴连接等方式连接成所需长度。桁架式单臂包括至少一个桁架式臂节1，图3至图5所示为本实施例的桁架式臂节1的结构示意图，桁架式单臂的桁架式臂节1沿起重臂延伸方向延伸，当桁架式单臂包括多个桁架式臂节1时，桁架式单臂的多个桁架式臂节1沿起重臂延伸方向依次首尾连接。

变幅指的是起重机的起重臂在竖直平面内旋转和改变角度，起重臂抬起来叫起幅，起重臂落下去叫落幅。起重臂通常由变幅机构来对其变幅，例如变幅油缸、变幅绳索、变幅拉杆等。变幅平面指的是起重臂与变幅机构所确定的平面，即起重臂上下旋转所在的平面。回转指的是起重臂在水平面内进行旋转和改变角度。起重臂的回转通常由回转机构对其回转，例如回转油缸、回转马达、回转电机等。回转平面指的是起重臂回转时所在的平面，与变幅平面垂直。

沿起重臂延伸方向并列设置指的是多个桁架式单臂的延伸方向与起重臂的延伸方向相同，多个桁架式单臂围绕着起重臂延伸方向设置，且该多个桁架式单臂沿起重臂延伸方向的位置大体相同，即在该多个桁架式单臂所在段的桁架式起重臂的横截面积包括所述的多个桁架式单臂的所有桁架式单臂的横截面积。

本实施例的起重机，通过多个桁架式单臂以不同的排列连接方式进行排列连接，可以在起重机处于不同工况时根据工况对起重臂的承载能力的要求选择合适的排列连接方式。例如可以根据不同工况对起重机的桁架式起重臂在变幅平面和在回转平面内的抗弯矩能力的不同要求对多个桁架式单臂选择不同的排列连接方式进行组装，从而桁架式起重臂的承载能力能够与不同工况相匹配。同时，本实施例的多个桁架式单臂之间为可拆卸连接，在起重机运输前可以对桁架式起重臂的多个臂节进行拆卸运输，从而有助于避免运输时对道路运输的高度、宽度等限制。另外，本实施例在调整桁架式起重臂的承载能力的方式是通过对多个桁架式单臂进行排列连接，即可以通过桁架式臂节1直接进行组装，而不是通过对桁架式单臂的桁架式臂节1的主弦杆11等零件进行改造的方式来提高承载能力，由于对桁架式单臂的结构没有特殊要求，且可以通过较为通用的桁架式臂节1进行组装即可，从而更加易于实现，降低了加工难度。

在一些实施例中，多个桁架式单臂之间的多种排列连接方式包括在变幅平面沿直线排列连接和/或在与变幅平面垂直的平面内沿直线排列连接。如图8至图19所示的实施例中，两个桁架式单臂在在变幅平面沿直线排列连接和/或在与变幅平面垂直的平面内沿直线排列连接，在一些图示未示处的实施例中也可以由三个以上的桁架式单臂排列连接形成。如图8、图9、图10所示为多个桁架式单臂在与变幅平面垂直的平面内沿直线排列连接。如图11、图12、图13所示为多个桁架式单臂在变幅平面内沿直线排列连接。如图14、图15、图16所示为多个桁架式单臂在变幅平面内沿直线排列连接。如图17、图18、图19所示为多个桁架式单臂在与变幅平面垂直的平面内沿直线排列连接。本实施例的设置可以提升桁架式起重臂的横截面在变幅平面内的惯性矩以提高桁架式起重臂在变幅平面内的抗弯矩能力，和/或提升桁架式起重臂的横截面在回转平面内的惯性矩以提高桁架式起重臂在回转平面内的抗弯矩能力。

在一些实施例中，多个桁架式单臂均为横截面为长方形的桁架式单臂，排列连接方式包括第一排列连接方式、第二排列连接方式、第三排列连接方式和第四排列连接方式。

如图8、图9和图10所示的臂节组中的多个桁架式单臂的排列方式为第一排列连接方式，多个桁架式单臂在与变幅平面垂直的平面沿直线排列且多个桁架式单臂的横截面的宽度方向与多个桁架式单臂的排列方向相同。如图所示两个桁架式单臂通过连接节2通过第一排列连接方式连接，由两个桁架式单臂通过该连接方式连接后形成的整体的横截面的高度为B1大于单个桁架式臂节1的高度H1，横截面的宽度为B2，大于两倍的单个桁架式臂节1的横截面的高度H1。第一排列连接方式的桁架式起重臂相对于现有技术的桁架式起重臂在回转平面内的惯性矩得到大幅度提升，在变幅平面内的惯性矩也得到较大幅度提升。第一排列连接方式的桁架式起重臂适用于起重机对起重臂在回转平面内的承载能力要求较高同时对起重臂在变幅平面内的承载能力要求较高的工况。

如图11、图12和图13所示的臂节组中的多个桁架式单臂的排列方式为第二排列连接方式，多个桁架式单臂在变幅平面沿直线排列，且多个桁架式单臂的横截面的宽度方向与多个桁架式单臂的排列方向相同。如图所示两个桁架式单臂通过连接节2通过第二排列连接方式连接，由两个桁架式单臂通过该连接方式连接后形成的整体的横截面的高度H3大于两倍的单个桁架式臂节1的高度H1，横截面的宽度为单个桁架式臂节1的横截面的宽度B1，大于单个桁架式单臂的高度H1。第二排列连接方式的桁架式起重臂相对于现有技术的桁架式起重臂在变幅平面内的惯性矩得到大幅度提升，在回转平面内的惯性矩也得到较大幅度提升。第二排列连接方式的桁架式起重臂起重机适用于起重机对起重臂在变幅平面内的承载能力要求高而对起重臂在回转平面内的承载能力要求较高的工况。

如图14、图15和图16所示的臂节组中的多个桁架式单臂的排列方式为第三排列连接方式，多个桁架式单臂在变幅平面沿直线排列，且多个桁架式单臂的横截面的长度方向与多个桁架式单臂的排列方向相同。现有技术的起重臂的横截面通常由单个桁架式臂节1组成的桁架式单臂的横截面形成，现有技术的桁架式起重臂的横截面的宽度B1通常大于其高度H1，本实施例如图所示两个桁架式单臂通过连接节2通过第三排列连接方式连接，由两个桁架式单臂通过该连接方式连接后形成的整体的横截面的高度H4大于两倍的单个桁架式臂节1的宽度B1，整体的横截面的宽度为单个桁架式臂节1的横截面的高度H1。第三排列连接方式的桁架式起重臂相对于现有技术的桁架式起重臂在变幅平面内的惯性矩得到很大幅度提升。第三排列连接方式的桁架式起重臂适用于起重机对起重臂在变幅平面内的承载能力要求很高而对起重臂在回转平面内的承载能力要求不高的工况。

如图17、图18和图19所示的臂节组中的多个桁架式单臂的排列方式为第四排列连接方式，多个桁架式单臂在与变幅平面垂直的平面沿直线排列且多个桁架式单臂的横截面的长度方向与多个桁架式单臂的排列方向相同。如图所示两个桁架式单臂通过连接节2通过第四排列连接方式连接，由两个桁架式单臂通过该连接方式连接后形成的整体的横截面的宽度B5大于两倍的单个桁架式臂节1的宽度B1，横截面的宽度为单个桁架式臂节1的横截面的高度H1。第四排列连接方式的桁架式起重臂相对于现有技术的桁架式起重臂在回转平面内的惯性矩得到很大幅度提升。第四排列连接方式的桁架式起重臂适用于起重机对起重臂在回转平面内的承载能力要求很高而对起重臂在变幅平面内的承载能力要求不高的工况。

在一些实施例中，多个桁架式单臂结构和尺寸均相同。该设置可以使桁架式单臂更具有通用性，使桁架式单臂的排列连接更加方便易操作。

在一些实施例中，组成桁架式单臂的桁架式臂节1的结构和尺寸均相同。该设置可以使桁架式臂节1更通用，对多个桁架式单臂的组装和连接更方便便捷。

在一些实施例中，桁架式起重臂还包括连接节2，多个桁架式单臂之间通过连接节2间隔连接。如图8至图19所示，两个桁架式单臂通过在首尾两端通过连接节2间隔连接。由通过连接节2间隔连接后的多个桁架式连接臂组成的桁架式起重臂在连接节2连接的方向上的横截面尺寸可以进一步增大，从而可以增大桁架式连接臂在该方向上的惯性矩和抗弯矩能力。

在一些实施例中，桁架式臂节1为横截面为矩形的桁架式臂节1，桁架式臂节1包位于四周的四根主弦杆11和连接在四根主弦杆11之间的腹杆12或腹板，多个桁架式臂节1桁架式单臂之间的排列连接通过连接多个桁架式单臂的桁架式臂节1的主弦杆11实现。主弦杆11强度和刚度较大，为桁架式单臂的主要受力零件，该设置可以使负载主要传递到主弦杆11上，从而提升桁架式单臂的整体的刚度和强度。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种起重机，所述起重机包括可变幅和可回转的桁架式起重臂，所述桁架式起重臂包括沿所述起重臂延伸方向并列设置的彼此之间可拆卸连接的多个桁架式单臂，其特征在于，所述多个桁架式单臂之间具有多种排列连接方式，根据所述起重机的工况可选择地设置所述多个桁架式单臂之间的排列连接方式以调节所述桁架式起重臂在变幅平面和在与所述变幅平面垂直的回转平面内的承载能力。

2.如权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述多个桁架式单臂之间的多种排列连接方式包括在所述变幅平面沿直线排列连接和/或在与所述变幅平面垂直的平面内沿直线排列连接。

3.如权利要求2所述的起重机，其特征在于，所述多个桁架式单臂均为横截面为长方形的桁架式单臂，所述多种排列连接方式包括以下排列连接方式的两种以上：

第一排列连接方式，所述多个桁架式单臂在所述与所述变幅平面垂直的平面沿直线排列且所述多个桁架式单臂的横截面的宽度方向与所述多个桁架式单臂的排列方向相同；

第二排列连接方式，所述多个桁架式单臂在所述变幅平面沿直线排列，且所述多个桁架式单臂的横截面的宽度方向与所述多个桁架式单臂的排列方向相同；

第三排列连接方式，所述多个桁架式单臂在所述变幅平面沿直线排列，且所述多个桁架式单臂的横截面的长度方向与所述多个桁架式单臂的排列方向相同；

第四排列连接方式，所述多个桁架式单臂在所述与所述变幅平面垂直的平面沿直线排列且所述多个桁架式单臂的横截面的长度方向与所述多个桁架式单臂的排列方向相同。

4.如权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述多个桁架式单臂结构和尺寸均相同。

5.如权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述桁架式起重臂还包括连接节，所述多个桁架式单臂之间通过所述连接节(2)间隔连接。

6.如权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述桁架式单臂包括至少一个桁架式臂节(1)，所述桁架式单臂的桁架式臂节(1)沿所述起重臂延伸方向延伸。

7.如权利要求6所述的起重机，其特征在于，所述多个桁架式单臂的桁架式臂节(1)的结构和尺寸均相同。

8.如权利要求6所述的起重机，其特征在于，所述桁架式臂节(1)为横截面为矩形的桁架式臂节(1)，所述桁架式臂节(1)包括位于其四周的四根主弦杆(11)和连接在所述四根主弦杆之间的腹杆(12)或腹板，所述多个桁架式单臂之间的排列连接通过连接所述多个桁架式单臂的桁架式臂节(1)的主弦杆(11)实现。