CN110562865B - 一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及臂架式起重机臂架平衡系统配重调节技术领域，且公开了一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置，包括起始配重箱，所述起始配重箱的左右两侧均设有随起始配重箱上升而逐级同步提升的调整配重I和调整配重II。本发明通过在平衡重小车上增设调整配重I和调整配重II，以阶梯式增加平衡重小车重量的方式，使得臂架平衡系统在变幅过程中的最大螺杆力减小，降低变幅机构功率，从而变幅机构的无功损耗降低，单位总功耗下生产效益提高，为节能减排提供了一个新的思路。

Description

一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置

技术领域

本发明涉及臂架式起重机臂架平衡系统配重调节技术领域，尤其是采用平衡重小车方式的配重调节技术领域，具体为一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置。

背景技术

臂架平衡系统中，平衡重小车主要用于平衡臂架系统的重量，减小变幅机构的驱动力。常规的平衡重小车采用恒定配重，通过钢丝绳与臂架系统相连，拉动臂架系统以平衡其一部分的自重力矩。随着幅度增大，平衡重小车作用于臂架系统上的拉力恒定不变，而拉力的力臂随角度缓慢变化。但其平衡力矩的增大率远远小于臂架系统自重力矩的增大率，臂架系统的自重力矩与平衡重小车的平衡力矩的差值越来远大，平衡效果不甚理想。

臂架平衡系统的自重不平衡力矩为连续变化，且最大幅度时，此自重不平衡力矩达到最大值，为克服最大的臂架系统的自重不平衡力矩，不得不加大变幅机构电机驱动功率，且由此产生的功率消耗对生产无益，属于无功损耗。为此，提出一种平衡重阶梯调节装置，旨在解决上述问题。

发明内容

针对背景技术中提出的现有臂架式起重机臂架平衡系统配重在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置，具备降低变幅机构无功损耗功率、提高生产效益的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置，包括起始配重箱，所述起始配重箱的左右两侧均设有随起始配重箱上升而逐级同步提升的调整配重I和调整配重II。

优选的，所述调整配重I和调整配重II为上下布置，且从上至下设为逐级配重。

优选的，所述调整配重I的顶端固定安装有套管，所述套管的内部活动套接有拉杆，所述拉杆的底端贯穿调整配重I并与调整配重II的顶端固定连接，所述套管的内底设有止挡面，所述拉杆的顶端设有锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述止挡面接触后带动拉杆同步提升。

优选的，所述套管的外部活动套接有支架，所述支架的底端固定连接于起始配重箱顶端的一侧，所述套管的顶端设有锁紧螺母，所述锁紧螺母与支架的顶端接触后带动套管同步提升。

优选的，所述起始配重箱的左右两侧均设有滑轨，所述调整配重I的一侧与滑轨滑动连接。

优选的，所述调整配重II的底端固定连接有联系梁，所述联系梁将位于起始配重箱左右两侧的调整配重II连接为一体。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过在平衡重小车上增设调整配重I和调整配重II，以阶梯式增加平衡重小车重量的方式，使得臂架平衡系统在变幅过程中的最大螺杆力减小，降低变幅机构功率，从而变幅机构的无功损耗降低，单位总功耗下生产效益提高，为节能减排提供了一个新的思路。

2、本发明通过将起始配重箱以承载轮和反向轮水平装配在转盘上，并将调整配重I通过两侧的滑轨装配在起始配重箱上，调整配重II通过联系梁固结在一起，同时辅以支架与套管、套管与拉杆之间套接实现径向约束，综合达到降低晃动幅度，防止平衡配重水平方向产生不必要的晃动。

附图说明

图1为本发明结构正视图；

图2为本发明图1的左视图；

图3为本发明最小幅度时的结构示意图；

图4为本发明幅度I时的结构示意图；

图5为本发明幅度II时的结构示意图；

图6为本发明最大幅度时的结构示意图；

图7为本发明空载状态下螺杆力随幅度变化曲线图。

图中：1、起始配重箱；2、支架；3、套管；4、调整配重I；5、拉杆；6、调整配重II；7、联系梁；8、滑轨。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-7，一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置，包括起始配重箱1，其特征在于：起始配重箱1的左右两侧均设有随起始配重箱1上升而逐级同步提升的调整配重I 4和调整配重II 6。具体的，在起始配重箱1顶端的左右两侧固定连接有支架2，支架2的一端活动套接于套管3的外部，套管3的底端固定连接有调整配重I 4，在套管3的内部活动套接有拉杆5，拉杆5的底端贯穿调整配重I 4并固定连接有调整配重II 6，调整配重II 6的底端固定连接有联系梁7，联系梁7将位于起始配重箱1左右两侧的调整配重II 6连接为一体结构，同时，在套管3的设有锁紧螺母，套管3的内底设有止挡面，拉杆5的顶端也设有锁紧螺母，其中，套管3顶端的锁紧螺母与支架2的顶面接触后，套管3随着起始配重箱1和支架2提升而同步提升，同时带动调整配重I 4上升，拉杆5顶端的锁紧螺母与套管3内底的止挡面接触后，拉杆5随着套管3上升而同步提升，同时带动调整配重II 6上升。

现设支架2的顶端与套管3顶端的锁紧螺母接触时为幅度I转换点，套管3内底的止挡面与拉杆5顶端的锁紧螺母接触时为幅度II转换点。在装置的幅度到达幅度I前，起始配重箱1连同支架2一起被臂架系统带着上升；到达幅度I位置时，支架2上平面与套管3头部的锁紧螺母接触，并开始带动调整配重I 4，此时平衡重重量包含起始配重箱1和调整配重I4；到达幅度II位置时，套管3内底的止挡面与拉杆5头部锁紧螺母接触，并开始带动调整配重II 6，此时平衡重重量包含起始配重箱1、调整配重I 4和调整配重II 6，直至最大幅度位置，即调整配重II 6上升到最高位置。

据上所述，随着臂架系统幅度变化，平衡重小车逐步挂载调整配重I 4和调整配重II 6，通过合理的阶梯式加载调整配重，使变幅螺杆的最大拉力得到有效降低，从而降低变幅机构功率，因臂架平衡系统的自重不平衡力矩产生的无功损耗降低，单位总功耗下生产效益提高，进而实现节能环保的效益。

传统的臂架平衡系统的自重不平衡力矩为连续变化，且最大幅度时，此自重不平衡力矩达到最大值，为克服最大的臂架系统的自重不平衡力矩，不得不加大变幅机构电机驱动功率，且由此产生的功率消耗对生产无益，属于无功损耗。因此，降低变幅过程中臂架平衡系统自重不平衡力矩所对应的能耗消耗，就是提高生产效益。理想模式下，随幅度由小变大，平衡重小车的重力矩也逐步加大，使臂架系统自重不平衡力矩始终保持在最小。

目前，对于钢丝绳缠绕的配重系统，常规的平衡重小车的自重为固定不变，且均已充分利用了允许的旋转半径，平衡重小车作用力矩在幅度变化时变化量很小。基于上述，本发明另辟蹊径，通过增加平衡重小车重力来改变臂架平衡系统的自重不平衡力矩。平衡重小车的起始重力是通过最小幅度时臂架平衡系统的自重力矩计算得来，理想情况是在此平衡重小车的基础上，平衡重小车重力随幅度增大而逐步增大，变化快慢由臂架系统重力矩的变化情况决定。但由于设备空间的限制及成本考虑，连续改变平衡重小车的重力不可取。通过计算，在适当的幅度阶梯式增加配重，以较小的成本获得较显著的回报。

本发明的目的是针对常规配重模式下，臂架平衡系统自重不平衡力矩呈近似直线的变化模式这一现象，通过平衡重小车重量的阶梯调节，在幅度由小变大时，臂架平衡系统的自重不平衡力矩呈折线上升(此自重不平衡力矩直接对应螺杆力)。其中调整配重I 4和调整配重II 6的具体配重由实际载重要求决定，可结合平衡重阶梯式调整前的项目计算书及空载状态下臂架平衡系统的自重不平衡力矩曲线，给出配重优化设计。图3～图4，变幅幅度为最小幅度～幅度I，臂架平衡系统挂载的是起始平衡重小车；图4～图5，变幅幅度为幅度I～幅度II，臂架平衡系统挂载的是起始平衡重小车加调整配重I 4；图5～图6，变幅幅度为幅度II～最大幅度，臂架平衡系统挂载的是起始平衡重小车、调整配重I 4和调整配重II6。由图7可知空载状态下螺杆力的最大值降低显著，变幅机构的功率也可随之降低，另外，螺杆力曲线与X轴幅度形成的面积也得到了一定程度的减小，即能量消耗减少，节能环保。

其中，调整配重I 4和调整配重II 6为上下布置，且从上至下设为逐级配重。保障调整配重I 4和调整配重II 6逐级被提升，用以达到阶梯式配重效果，可根据实际使用情况，增设更多的阶梯级，且阶梯调整配重可在起始配重箱1内外的任何便于安装的位置。

其中，调整配重I 4的顶端固定安装有套管3，套管3的内部活动套接有拉杆5，拉杆5的底端贯穿调整配重I 4并与调整配重II 6的顶端固定连接，套管3的内底设有止挡面，拉杆5的顶端设有锁紧螺母，锁紧螺母与止挡面接触后带动拉杆5同步提升。套管3的外部活动套接有支架2，支架2的底端固定连接于起始配重箱1顶端的一侧，套管3的顶端设有锁紧螺母，锁紧螺母与支架2的顶端接触后带动套管3同步提升。上述将配重通过套管3、拉杆5配合锁紧螺母带动提升，除本发明述及的具体阶梯级提升方式外，还可使用其他能够逐级提升配重的效果均可。

其中，起始配重箱1的左右两侧均设有滑轨8，调整配重I 4的一侧与滑轨8滑动连接。调整配重II 6的底端固定连接有联系梁7，联系梁7将位于起始配重箱1左右两侧的调整配重II 6连接为一体。为防止平衡重水平方向不必要的晃动，起始配重箱1通过承载轮和反向轮水平装配在转盘上，调整配重I 4通过两侧的滑轨8水平装配在起始配重箱1上，调整配重II 6通过联系梁7固结在一起，同时还有支架2与套管3、套管3与拉杆5之间的径向约束减少晃动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置，包括起始配重箱(1)，其特征在于：所述起始配重箱(1)的左右两侧均设有随起始配重箱(1)上升而逐级同步提升的调整配重Ⅰ(4)和调整配重Ⅱ(6)；

所述调整配重Ⅰ(4)和调整配重Ⅱ(6)为上下布置，且从上至下设为逐级配重；

所述调整配重Ⅰ(4)的顶端固定安装有套管(3)，所述套管(3)的内部活动套接有拉杆(5)，所述拉杆(5)的底端贯穿调整配重Ⅰ(4)并与调整配重Ⅱ(6)的顶端固定连接，所述套管(3)的内底设有止挡面，所述拉杆(5)的顶端设有锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述止挡面接触后带动拉杆(5)同步提升。

2.根据权利要求1所述的一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置，其特征在于：所述套管(3)的外部活动套接有支架(2)，所述支架(2)的底端固定连接于起始配重箱(1)顶端的一侧，所述套管(3)的顶端设有锁紧螺母，所述锁紧螺母与支架(2)的顶端接触后带动套管(3)同步提升。

3.根据权利要求1所述的一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置，其特征在于：所述起始配重箱(1)的左右两侧均设有滑轨(8)，所述调整配重Ⅰ(4)的一侧与滑轨(8)滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种臂架平衡系统平衡重阶梯调节装置，其特征在于：所述调整配重Ⅱ(6)的底端固定连接有联系梁(7)，所述联系梁(7)将位于起始配重箱(1)左右两侧的调整配重Ⅱ(6)连接为一体。

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