CN110271954A - 起升系统以及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起升系统以及工程机械，涉及工程机械领域，用以优化起升系统的结构。该起升系统包括平衡梁、钩头以及滑轮组。平衡梁包括本体以及设置本体的第一安装孔和第二安装孔，第二安装孔成排设置。钩头与第一安装孔连接。滑轮组可选择地安装于部分第二安装孔。上述技术方案，优化了起升系统的结构，使得起升系统能够满足更多使用工况的要求。

Description

起升系统以及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种起升系统以及工程机械。

背景技术

起重机的起升系统通常由卷扬、钢丝绳、吊臂滑轮组和吊钩构成。起重机所使用的卷扬数量为一个或者两个。根据作业过程中，安装吊钩的吊臂滑轮组的各排滑轮的中心线是否会相对于水平线倾斜，吊钩分为平衡吊钩和非平衡吊钩。平衡吊钩是指在起重作业过程中，安装吊钩的吊臂滑轮组的各排滑轮的中心线始终与水平线平行。非平衡吊钩是指在起重作业过程中，安装吊钩的吊臂滑轮组的各排滑轮的中心线可能会相对于水平线倾斜，中心线与水平线有夹角。

单卷扬起升系统包括一个卷扬、一个吊臂滑轮组以及一个非平衡吊钩，单卷扬起升系统中的吊钩也称为非平衡吊钩。双卷扬起升系统包括两个卷扬、两个吊臂滑轮组以及一个吊钩，双卷扬起升系统中的吊钩也称为平衡吊钩。

当起重量较小时，所采用的起升系统包括一个卷扬和一个非平衡吊钩。卷扬缠绕有钢丝绳的一端，钢丝绳的另一端通过设定的缠绕方式缠绕于吊臂滑轮组和吊钩之间。吊钩可负载重物，通过卷扬转动收放钢丝绳，改变吊臂滑轮组和吊钩之间的距离，实现起升、下降重物的动作。由于滑轮的传动效率小于1，绕过各滑轮的钢丝绳拉力不相等，动作时吊钩滑轮组会有一定的倾斜。

当起重量较大时，所采用的起升系统包括双卷扬和平衡吊钩。两个卷扬是独立的，其各自通过钢丝绳与一滑轮组连接。每个卷扬都缠绕有钢丝绳的一端，钢丝绳的另一端通过设定的缠绕方式缠绕于吊臂一侧滑轮组和吊钩一侧滑轮组之间。两个卷扬的滑轮组连接同一个钩头，组成一个分体滑轮组吊钩。这种吊钩要求具有一定的平衡能力以包容双卷扬的动作同步误差，在一定的误差范围内各滑轮组保持水平。分体结构的吊钩，可以转换为其他吨位的整体滑轮组吊钩，例如：假设该吊钩的额定起重量为400吨，那么拆掉一个滑轮组，只保留另一个滑轮组就形成了一个额定起重量200吨非平衡吊钩。但是有时需要一个300吨的非平衡吊钩，就要新设计一个吊钩。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：现有技术中起升系统的使用范围受限于原始产品设计，其不能满足多场合使用的需求。

发明内容

本发明提出一种起升系统以及工程机械，用以优化起升系统的结构。

本发明实施例提供了一种起升系统，包括：

平衡梁，包括本体以及设置所述本体的第一安装孔和第二安装孔，所述第二安装孔成排设置；

钩头，与所述第一安装孔连接；以及

滑轮组，可选择地安装于部分所述第二安装孔。

在一些实施例中，所述第一安装孔设置于所述平衡梁的底部，所述第二安装孔设置于所述平衡梁的顶部。

在一些实施例中，起升系统还包括：

连接件，与所述滑轮组远离所述平衡梁的一端连接。

在一些实施例中，所述滑轮组包括两个，两个所述滑轮组远离所述平衡梁的一端均与所述连接件连接；并且两个所述滑轮组上各自缠绕有钢丝绳。

在一些实施例中，所述滑轮组设置有连接部，所述连接部开设有连接孔，所述连接孔与所述连接件连接。

在一些实施例中，所述滑轮组包括两个，各所述滑轮组上缠绕的钢丝绳是串联的。

在一些实施例中，所述钩头与所述第一安装孔通过第一销轴连接；和/或，所述滑轮组与所述第二安装孔通过第二销轴连接。

在一些实施例中，其中一个所述第三安装孔位于所述滑轮组的竖直中心线上，另一个所述第三安装孔位于所述竖直中心线附近；其中，所述滑轮组的各个所述滑轮相对于所述竖直中心线是对称的。

在一些实施例中，其中一个所述第三安装孔位于所述滑轮组的中线上，另一个所述第三安装孔位于所述中线附近；其中，所述滑轮组的各个所述滑轮相对于所述中线是对称的。

本发明实施例还提供一种工程机械，包括本发明任一技术方案所提供的起升系统。

在一些实施例中，所述工程机械包括起重机。

上述技术方案提供的起升系统，其平衡梁上设置有第一安装孔和一排第二安装孔，滑轮组可以安装在任意一些第二安装孔中。在需要改变起升系统的吊重量以及滑轮组的个数时，可以方便地拆卸滑轮组、改变滑轮组在平衡梁上的安装位置，以满足使用需求。可见，上述技术方案，优化了起升系统的结构，使得起升系统能够满足更多使用工况的要求。

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为本发明实施例提供的起升系统的局部结构示意图；

图2为本发明实施例提供的起升系统的滑轮组处于另一位置的局部结构示意图；

图3为图1所示结构拆卸一个滑轮组的结构示意图；

图4为图1所示结构拆卸一个滑轮组的另一种结构示意图；

图5为本发明实施例提供的起升系统采用双卷扬绕线的局部结构示意图；

图6为图5所示的起升系统的两个滑轮组高度不相同时的平衡状态示意图；

图7为本发明实施例提供的起升系统采用单卷扬时两个滑轮组的绕线结构示意图；

图8为本发明实施例提供的起升系统采用单卷扬时单个滑轮组的绕线结构示意图；

图9为本发明实施例提供的起升系统的滑轮组的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的起升系统的吊钩处的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1～图10对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

本实施例中需要用到的技术术语或名词解释。

起重机：用于吊起和移动重物的机械。

吊臂：起重机上位于主机和吊钩之间，用来支撑承载重物的部件。

卷扬：起重机上用于卷绕钢丝绳并通过钢丝绳为吊钩提供拉力的机构。

吊钩：起重机上用于钩挂吊起重物的装置。

钩头：吊钩上用于钩挂重物的部件。

滑轮组：起重机上由一个以上滑轮组成的、实现以较小的单绳拉力获得较大拉力的装置。

非平衡吊钩：滑轮组和吊钩平衡梁为固定连接，不具备平衡功能的吊钩。

平衡吊钩：滑轮组和吊钩平衡梁为活动连接，各滑轮组高度可有一定不同但滑轮组不倾斜，具备平衡功能的吊钩。

滑轮组3不倾斜是指滑轮组3的定滑轮各排滑轮的中心线L1不倾斜，如图5、图6所示，以起升系统包括两个滑轮组3为例，在两个滑轮组3与平衡梁1连接的滑轮的高度不相同时，位于上方的滑轮的中心线L1仍然水平。

参见图1，本发明实施例提供一种起升系统，包括平衡梁1、钩头2以及滑轮组3。平衡梁1包括本体11以及设置本体11的第一安装孔12和第二安装孔13，第二安装孔13成排设置。钩头2与第一安装孔12连接。滑轮组3可选择地安装于部分第二安装孔13。

参见图1至图4，在一些实施例中，第一安装孔12设置于平衡梁1的底部，第二安装孔13设置于平衡梁1的顶部。

钩头2与平衡梁1可转动连接，具体通过第一销轴5插入到第一安装孔12中实现可转动连接。在起吊重物的过程中，吊钩能够相对于平衡梁1自由转动，故吊钩的姿态始终保持是沿着重力方向的，即竖直的。第一安装孔12设置于平衡梁1的底部，也方便钩头2的安装。

在一些实施例中，第二销轴6穿过滑轮组3以及平衡梁1上的第二安装孔13，以实现滑轮组3与平衡梁1的连接。上述连接方式，方便滑轮组3的拆卸、安装以及改变安装位置，以实现起升系统的结构变形，实现一钩多用，即一套起升系统能够满足多种不同的使用需求。

图1示意了两个滑轮组3分别安装在平衡梁1两侧的情形。在需要改变起升系统的吊重量时，将两个滑轮组3都向平衡梁1的中间区域移动，以使得两个滑轮组3挨着，如图2所示，这样可以通过改变两个滑轮组3上的钢丝绳的绕线，使得两个滑轮组3使用同一组钢丝绳，即将两个滑轮组3从独立绕线改为采用同一钢丝绳绕线，从而改变起升系统的起吊量。

当只需要一个滑轮组3时，可以拆卸掉其中一个滑轮组3，保留另一个滑轮组3。为清楚描述，两个滑轮组3分别即为第一滑轮组31和第二滑轮组32。其方式有以下两种，参见图3所示，图3示意了拆卸掉第一滑轮组31，只保留第二滑轮组32，并且将第二滑轮组32与平衡梁1的安装位置移动到平衡梁1中部的第二安装孔13中的情形。

图4则示意了拆卸掉第二滑轮组32，只保留第一滑轮组31的情形。利用第一滑轮组31与平衡梁1的可转动连接，使得平衡梁1的重心位于第一滑轮组31的竖直中心线L2上的情形。

第二安装孔13成排设置，比如设置一排或者多排。在图1和图2所示意的情形中，都设置了一排第二安装孔13。相邻两个第二安装孔13之间的间距根据需要设定，在使用时，根据需要选择合适间距的第二安装孔13。第二安装孔13的设置位置较佳位于平衡梁1的顶部，以节约平衡梁1的尺寸，使得平衡梁1能够尽量做到尺寸小、且轻便。本文中“顶”、“底”是以起升系统处于使用状态为参照来说的。

继续参见图1，为了方便将两个滑轮组3连接在一起，在一些实施例中，起升系统还包括连接件4，连接件4与滑轮组3远离平衡梁1的一端连接。

具体连接方式为：两个滑轮组3远离平衡梁1的一端均与连接件4连接；并且两个滑轮组3上各自缠绕有钢丝绳，即两个滑轮组3是并联的。两个滑轮组3的绕线方式参见图5所示，两个滑轮组3各自绕有钢丝绳。在两个滑轮组3不同步时，如图6所示，两个滑轮组3各自的动滑轮的高度不相同，故连接件4以及平衡梁1都是倾斜的，但是两个滑轮组3的定滑轮的高度始终相同，即中心线L1是水平的，即该结构的起升系统对第一滑轮组31和第二滑轮组32的不同步运动具有包容性，也称为具有平衡能力。

由于上述实施例提供的起升系统的第二安装孔13成排设置，可以根据需要布置两个滑轮组3相对于平衡梁1的位置，如图7所示，图7示意了两个滑轮组3的动滑轮并排布置，并且采用同一根钢丝绳绕过两个滑轮组3。由于两个滑轮组3的位置很近，故即便采用一根钢丝绳，钢丝绳在进入到各个滑轮组3中时的入角不会过大，能够满足使用的需要。采用同一钢丝绳绕过两个紧邻的滑轮组3，各滑轮组3上缠绕的钢丝绳是串联的。

如图9所示，为了实现滑轮组3的安装定位，在一些实施例中，滑轮组3设置有两个第三安装孔33，并且两个第三安装孔33都能与平衡梁1可拆卸连接。起升系统组装过程中使用两个第三安装孔33，使得每个滑轮组3都使用2个第二销轴6安装固定，滑轮组3不会倾倒，便于安装钢丝绳。这两个用于安装过程中防止倾倒的孔，是平衡梁1最两端的孔。在平衡梁1处于倾斜状态下，这两个第三安装孔33与平衡梁1的第二安装孔13不完全重合，如图6所示，左、右两侧最端部的孔是不完全重合的，如C、D所示。起吊过程中，只示意一个第三安装孔33，则能使得滑轮组3正常工作。

在一些实施例中，其中一个第三安装孔33位于滑轮组3的竖直中心线L2上，另一个第三安装孔33位于竖直中心线L2附近。其中，滑轮组3的各个滑轮相对于竖直中心线L2是对称的。

上述技术方案，可以通过拆装滑轮组3以及改变滑轮组3的位置实现起升系统的结构可变化，滑轮组3的数量、位置以及绕绳方式决定了起升系统的吊重量。即本发明实施例的技术方案可以实现吊钩参数可以转换，进而满足不同的起吊需求，降低了产品成本，并且具有较强的工况适应性。

下面介绍一种具体实施例。

双卷扬起升系统采用分体滑轮组3平衡吊钩，即起升系统包括两个卷扬、两个滑轮组3。如图1所示，钩头2通过第一销轴5安装于平衡梁1上，两个滑轮组3分别通过一个第二销轴6安装于平衡梁1上，并利用连接件4将第一滑轮组31和第二滑轮组32的中部或者上部连接在一起，第一滑轮组31和第二滑轮组32距离较大。平衡梁1、连接件4和第一滑轮组31、第二滑轮组32构成铰接的矩形，即可变形的四连杆结构。

下面介绍双卷扬起升系统的两个滑轮组3的绕绳方式。

参见图5，第一钢丝绳7用于缠绕第一滑轮组31。具体来说，第一钢丝绳7远离第一卷扬的一端缠绕在第一滑轮组31的动滑轮311和第一滑轮组31的定滑轮312上。第二钢丝绳8用于缠绕第二滑轮组32。具体来说，第二钢丝绳8远离第二卷扬的一端缠绕在第二滑轮组32的动滑轮321和第二滑轮组32的定滑轮322上。

参见图6，当第一卷扬和第二卷扬动作不同步时，即第一卷扬和第二卷扬速度不一致时，第一滑轮组31的动滑轮311和第二滑轮组32的动滑轮321的高度不同，从而形成平行四边形，但第一滑轮组31和第二滑轮组32自身仍然保持水平。第一钢丝绳7进入第一滑轮组31的角度变化小，第二钢丝绳8进入第二滑轮组32的角度也变化小，从而实现起升系统对双卷扬不同步的包容性。由上述分析可以看出，具有双卷扬平衡吊钩的起升系统，第一滑轮组31和第二滑轮组32距离较大，平衡梁1倾斜相同角度时第一滑轮组31和第二滑轮组32的高度差也大，允许的第一卷扬和第二卷扬的钢丝绳长度差值也大，从而对双卷扬不同步的包容性也大。

上文描述的双卷扬起升系统可组合转换为3种单卷扬非平衡吊钩。当双卷扬起升系统转换为单滑轮组3吊钩时，单个滑轮组3可安装于平衡梁1中间，也可安装于平衡梁1一端。单卷扬起升时采用单卷扬非平衡吊钩。

参见图2和图7，第一种是将图1中的连接件4拆去，并将第一滑轮组31和第二滑轮组32移向中间并固定，形成如图7所示的单卷扬非平衡吊钩。图2和图7中，钩头2通过第一销轴5安装于平衡梁1上，第一滑轮组31和第二滑轮组32分别通过两个第二销轴6安装于平衡梁1上。第一滑轮组31和第二滑轮组32间距较小，避免钢丝绳进入滑轮角度过大。其绕绳方式如图7所示，采用同一根钢丝绳绕过第一滑轮组31和第二滑轮组32。

参见图3和图8，第二种是将图1中的连接件4和第一滑轮组31拆去，并将第二滑轮组32移向中间并固定，形成如图3所示的单卷扬非平衡吊钩二。如图3所示，钩头2通过第一销轴5安装于平衡梁1上，第二滑轮组32通过两个第二销轴6安装于平衡梁1上。其绕绳如图8所示。

参见图4，第三种是将图1中的连接件4和第二滑轮组32拆去，直接形成如图4所示的单卷扬非平衡吊钩。如图4所示，钩头2通过第一销轴5安装于平衡梁1上，第一滑轮组31通过第二销轴6安装于平衡梁1上。为了防止第一滑轮组31在安装过程中转动，采用两个第二销轴6分别安装到两个第三安装孔33中。当起升系统处于使用状态时，拆卸掉其中一个第三安装孔33中的第二销轴6，只保留位于第一滑轮组31的竖直中心线上的第三安装孔33中的第二销轴6，以使得第一滑轮组31能够在起吊过程中正常工作。其绕绳方式与图8所示的单卷扬非平衡吊钩绕绳方式相同。

需要说明的是，第二滑轮组32也与第一滑轮组31的结构类似，都包括两个第三安装孔33。在安装过程中，两个第三安装孔33中均安装有第二销轴6。但是在起吊过程中，只保留位于第二滑轮组32竖直中心线上的第三安装孔33中的第二销轴6。

需要说明的是，图2、图3、图4、图7、图8只是示例。本发明实施例提供的起升系统的变换种类也可以多于3种，滑轮组3也可以多于2个，每个滑轮组3所包含的滑轮数量也不受限制。连接件4、滑轮组3、平衡梁1之间可用销轴连接，也可用螺栓连接。销轴的拆装可用人工拆装，也可以使用动力拆装，如液压动力拆装。滑轮组3连接固定销轴可以是2个以上。进一步需要说明的是，本发明实施例不限于以图1双卷扬平衡吊钩为基础吊钩进行组合转换，也可以图2单卷扬非平衡吊钩为基础吊钩进行组合转换，此时图2中的平衡梁1上端最左侧的2个孔和最右侧的2个孔均可取消，即图10中字母a和e对应的孔可取消。

上文各实施例所采用的滑轮组3的结构如图9所示，A处为滑轮组3和平衡梁1连接且受力的位置，位于滑轮组3纵向中心线，以使滑轮组3受力基本均衡。B为滑轮组3安装定位孔，防止滑轮组3安装时倾倒。连接孔35通过安装连接件4保持2个滑轮组3基本平行。

参见图10，钩头2通过第一销轴5安装于平衡梁1纵向中心线位置，字母a、b、c、d、e分别为滑轮组3安装的5个位置。字母a、e为双卷扬平衡吊钩的2个滑轮组3安装位置，以平衡梁1纵向中心线对称布置，距离与定滑轮组3宽度统筹考虑并尽可能大，以提高对双卷扬不同步的包容性。字母b、d为图2和图7示意的单卷扬非平衡吊钩的2个滑轮组3安装位置，以平衡梁1纵向中心线对称布置，距离与定滑轮组3宽度统筹考虑并尽可能小，以减小钢丝绳进入滑轮的角度。字母c为图3所示单卷扬非平衡吊钩的滑轮组3安装位置，有3个孔以便于随便安装任意一个滑轮组3。字母a为图4所示单卷扬非平衡吊钩三的滑轮组3安装位置。

上述技术方案提供的起升系统，是一种多组合吊钩，在一个基础吊钩的结构上，通过改变滑轮组3的位置和/或数量组合出多种吊钩，实现一钩多用，分别可满足双卷扬起升、单卷扬起升以及不同吨位的需求。例如：400吨双卷扬平衡吊钩可用于双卷扬起升吊重400吨；在400吨双卷扬平衡吊钩基础上，通过改变2个滑轮组3位置形成单卷扬非平衡吊钩，可用于起重量大于200吨但小于400吨的单卷扬起升。利用一个滑轮组3形成单滑轮组3非平衡吊钩，可用于起重量不大于200吨的单卷扬起升。上述技术方案，以一个基础吊钩通过不同的组合即可转换为多种吊钩，而不必生产多种吊钩，节约了产品成本。并且，在基础吊钩上进行组合转换时，不必增加例如滑轮组3等附加装置，相比现有技术降低了成本。当该起升系统作为双卷扬平衡吊钩，滑轮组3间的距离可以做大，对于双卷扬不同步的包容性较强。并且滑轮组3的拆装都很方便，转换效率高。

本发明实施例还提供一种工程机械，包括本发明任一技术方案提供的起升系统。

在一些实施例中，工程机械包括起重机。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种起升系统，其特征在于，包括：

平衡梁(1)，包括本体(11)以及设置所述本体(11)的第一安装孔(12)和第二安装孔(13)，所述第二安装孔(13)成排设置；

钩头(2)，与所述第一安装孔(12)连接；以及

滑轮组(3)，可选择地安装于部分所述第二安装孔(13)。

2.根据权利要求1所述的起升系统，其特征在于，所述第一安装孔(12)设置于所述平衡梁(1)的底部，所述第二安装孔(13)设置于所述平衡梁(1)的顶部。

3.根据权利要求1所述的起升系统，其特征在于，还包括：

连接件(4)，与所述滑轮组(3)远离所述平衡梁(1)的一端连接。

4.根据权利要求3所述的起升系统，其特征在于，所述滑轮组(3)包括两个，两个所述滑轮组(3)远离所述平衡梁(1)的一端均与所述连接件(4)连接；并且两个所述滑轮组(3)上各自缠绕有钢丝绳。

5.根据权利要求4所述的起升系统，其特征在于，所述滑轮组(3)设置有连接部(34)，所述连接部(34)开设有连接孔(35)，所述连接孔(35)与所述连接件(4)连接。

6.根据权利要求1所述的起升系统，其特征在于，所述滑轮组(3)包括两个，各所述滑轮组(3)上缠绕的钢丝绳是串联的。

7.根据权利要求1所述的起升系统，其特征在于，所述钩头(2)与所述第一安装孔(12)通过第一销轴(5)连接；和/或，所述滑轮组(3)与所述第二安装孔(13)通过第二销轴(6)连接。

8.根据权利要求1所述的起升系统，其特征在于，所述滑轮组(3)设置有两个第三安装孔(33)，并且两个所述第三安装孔(33)都能与所述平衡梁(1)可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的起升系统，其特征在于，其中一个所述第三安装孔(33)位于所述滑轮组(3)的竖直中心线上，另一个所述第三安装孔(33)位于所述竖直中心线附近；其中，所述滑轮组(3)的各个所述滑轮相对于所述竖直中心线是对称的。

10.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1～9任一所述的起升系统。

11.根据权利要求10所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械包括起重机。