CN111056457B - 工程机械配重结构和工程机械 - Google Patents

工程机械配重结构和工程机械 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种工程机械配重结构和工程机械，涉及工程机械技术领域。该工程机械配重结构包括支架、定滑轮、拉索和配重块，支架固定在工程机械臂架的安装在回转平台上的一端的一侧，以使臂架的该端位于支架和臂架的另一端之间。定滑轮安装在支架上且位于地面上方预设高度处。拉索的其中一端连接在工程机械臂架的两端之间的位置处，拉索的另一端绕过定滑轮与位于定滑轮下方的配重块连接。本发明缓解了现有技术中的能够升降的平衡梁和配重块需占用臂架尾端后方的下方的大量空间，仅适用于回转平台侧边未超出臂架尾端且回转平台距离地面较高的高空工程机械，而不能适用于底盘较低从而无法满足臂架尾端后方下方的空间需求的工程车辆的技术问题。

Description

工程机械配重结构和工程机械
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其是涉及一种工程机械配重结构和工程机械。
背景技术
抓料机等工程机械包括臂架和回转平台等结构，臂架包括尾端和前端，臂架的尾端连接在回转平台上，臂架的前端能够上升或者下降从而便于对待施工物体进行抓取等作业。回转平台转动连接在底盘或者台架等支撑物体上，用于带动连接在其上的臂架一起转动。
由于工程机械的臂架的前端经常会抓取一些物体，且其远离回转平台，因而在臂架的自重和被抓取的物体的重力作用下，工程机械容易偏重而造成倾覆，且在作业过程中为抵消臂架结构自重的影响，消耗较多能量，降低了能源利用效率。因此，为防止工程机械倾覆以及提高能源利用率，现有的一种自平衡是对臂架的尾端进行配重，具体配重过程如下：沿臂架的长度方向，在臂架的尾端连接平衡梁，并在平衡梁的远离臂架尾端的一端上连接配重块。当臂架的前端上升或者下降时，位于臂架尾端后方的平衡梁和配重块会在臂架的带动下下降或者上升。
但是能够下降或者上升的平衡梁以及配重块需要占用臂架尾端后方的下方的大量空间，不仅臂架尾端后方的下方不能存在回转平台等障碍物，且臂架尾端需距离地面较高。因而上述配重方式仅适用于回转平台侧边未超出臂架尾端，且回转平台距离地面较高的高空工程机械，而不能适用于底盘较低从而无法满足臂架尾端后方下方的空间需求的工程车辆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工程机械配重结构和工程机械，以缓解现有技术中存在的用于平衡工程机械的能够升降的平衡梁和配重块需要占用臂架尾端后方的下方的大量空间，因而上述平衡梁和配重块仅适用于回转平台侧边未超出臂架尾端且回转平台距离地面较高的高空工程机械，而不能适用于底盘较低从而无法满足臂架尾端后方下方的空间需求的工程车辆的技术问题。
本发明提供的工程机械配重结构包括支架、定滑轮、拉索和配重块；
支架固定在工程机械的臂架的安装在回转平台上的一端的一侧，以使臂架的该端位于支架和臂架的另一端之间；定滑轮安装在支架上且位于地面上方预设高度处；
拉索的其中一端连接在工程机械的臂架的两端之间的位置处，拉索的另一端绕过定滑轮与位于定滑轮下方的配重块连接。
进一步的，工程机械配重结构还包括动滑轮，动滑轮位于定滑轮下方；
拉索的与配重块连接的一端依次绕过定滑轮和动滑轮后与定滑轮连接，动滑轮与配重块连接。
进一步的，定滑轮安装在支架的背离工程机械的臂架的一侧上，配重块滑动连接在支架上。
进一步的，支架包括两个平行的竖立的支撑杆；
配重块位于两个支撑杆之间，配重块的分别与两个支撑杆位置相对的两个竖向侧壁上均设置有限位组件，限位组件与支撑杆滑动连接。
进一步的，限位组件包括平行设置的第一限位件和第二限位件；
第一限位件贴合在支撑杆的背离工程机械的臂架的一侧，第二限位件贴合在支撑杆的靠近工程机械的臂架的一侧。
进一步的，第一限位件和第二限位件均为滚轮，滚轮能够在支撑杆上沿支撑杆的长度方向行走。
本发明提供的工程机械包括回转平台、臂架和上述技术方案中任一项所述的工程机械配重结构；
臂架的其中一端安装在回转平台上，工程机械配重结构中的支架固定在臂架的安装在回转平台上的一端的背离臂架的一侧。
进一步的，支架固定在回转平台上。
进一步的，臂架包括动臂和斗杆，动臂的其中一端铰接在回转平台上，动臂的另一端与斗杆的其中一端铰接；
拉索的远离配重块的一端连接在动臂的臂身上。
进一步的，工程机械还包括车辆，回转平台转动连接在车辆的底盘上方。
本发明提供的工程机械配重结构和工程机械能产生如下有益效果：
本发明提供的工程机械配重结构包括支架、定滑轮、拉索和配重块，支架固定在工程机械的臂架的安装在回转平台上的一端的一侧，以使臂架的该端位于支架和臂架的另一端之间。定滑轮安装在支架上且位于地面上方预设高度处。拉索的其中一端连接在工程机械的臂架的两端之间的位置处，拉索的另一端绕过定滑轮与位于定滑轮下方的配重块连接。当工程机械臂架的前端上升或者下降时，运动过程中的臂架可以拉动拉索，继而拉索可以在定滑轮上滑动，并带动定滑轮下方的配重块上升或者下降。配重块位于支架上，而支架固定在工程机械的臂架的安装在回转平台上的一端的背离臂架的一侧，因而配重块随着臂架运动而上升或者下降的配重块可以对工程机械起到平衡作用，防止工程机械偏重而倾覆。
与现有技术相比，本发明利用支架、定滑轮和拉索使得配重块在配重过程中的运动方向仅为其所在位置处的竖直方向，配重块的运动过程不需占用臂架尾端后方的下方的大量空间。本发明提供的工程机械配重结构在使用过程中需占用臂架尾端后方空间的结构主要为支架，在使用该工程机械配重结构时，可以将支架固定在高空工程机械的或者工程车辆的臂架的尾端的后方，而不需使臂架尾端后方的下方留出大量空间，因而本发明提供的工程机械配重结构不仅适用于回转平台侧边未超出臂架尾端，且回转平台距离地面较高的高空工程机械(即大吨位固定式工程机械)，还可以适用于底盘较低从而无法满足臂架尾端后方下方的空间需求的工程车辆(即结构要求紧凑、空间利用率较高的小型移动式工程机械)。
本发明提供的工程机械包括回转平台、臂架和上述工程机械配重结构，臂架的其中一端安装在回转平台上，工程机械配重结构中的支架固定在臂架的安装在回转平台上的一端的背离臂架的一侧。本发明提供的工程机械包括上述工程机械配重结构，因而本发明提供的工程机械具有与上述工程机械配重结构相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的工程机械配重结构的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的工程机械配重结构的另一结构示意图；
图3为图1中的工程机械配重结构的侧视图。
图标：1-支架；10-支撑杆；2-定滑轮；3-拉索；4-配重块；40-限位组件；400-第一限位件；401-第二限位件；5-臂架；50-动臂；51-斗杆；6-动滑轮。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
实施例一：
如图1-图3所示，本实施例提供的工程机械配重结构包括支架1、定滑轮2、拉索3和配重块4，支架1固定在工程机械的臂架5的安装在回转平台上的一端的一侧，以使臂架5的该端位于支架1和臂架5的另一端之间；定滑轮2安装在支架1上且位于地面上方预设高度处。拉索3的其中一端连接在工程机械的臂架5的两端之间的位置处，拉索3的另一端绕过定滑轮2与位于定滑轮2下方的配重块4连接。
其中，工程机械可以为抓料机、挖掘机等工程机械。
如图1-图2所示，当工程机械臂架5的前端上升或者下降时，运动过程中的臂架5可以拉动拉索3，继而拉索3可以在定滑轮2上滑动，并带动定滑轮2下方的配重块4上升或者下降。配重块4位于支架1上，而支架1固定在工程机械的臂架5的安装在回转平台上的一端的背离臂架5的一侧，因而配重块4随着臂架5运动而上升或者下降的配重块4可以对工程机械起到平衡作用，防止工程机械偏重而倾覆。
与现有技术相比，本实施例提供的工程机械配重结构利用支架1、定滑轮2和拉索3使得配重块4在配重过程中的运动方向仅为其所在位置处的竖直方向，配重块4的运动过程不需占用臂架5尾端后方的下方的大量空间。其中，臂架5的尾端为臂架5连接在回转平台上的一端。
本实施例提供的工程机械配重结构在使用过程中需占用臂架5尾端后方空间的结构主要为支架1，在使用该工程机械配重结构时，可以将支架1固定在高空工程机械的或者工程车辆的臂架5的尾端的后方，而不需使臂架5尾端后方的下方留出大量空间，因而本实施例提供的工程机械配重结构不仅适用于回转平台侧边未超出臂架尾端，且回转平台距离地面较高的高空工程机械(即大吨位工程机械)，还可以适用于底盘较低从而无法满足臂架尾端后方下方的空间需求的工程车辆(即结构要求紧凑、空间利用率较高的小型移动式工程机械)。
因此，本发明提供的工程机械配重结构缓解了现有技术中存在的用于平衡工程机械的能够升降的平衡梁和配重块需要占用臂架尾端后方的下方的大量空间，因而上述平衡梁和配重块仅适用于回转平台侧边未超出臂架5尾端且回转平台距离地面较高的高空工程机械，而不能适用于底盘较低从而无法满足臂架尾端后方下方的空间需求的工程车辆的技术问题。
其中，拉索3的种类有多种，本实施例优选拉索3为钢丝绳。
由于在使用本实施例提供的工程机械配重结构时，只需将支架1固定在臂架5的尾端的后方，而不需占用臂架5尾端后方的下方的大量空间，因而本实施例提供的工程机械配重结构的使用灵活性较高，适用于高空工程机械和工程车辆等各种工程机械，对工程机械的改造过程的要求较低。
此外，如图2所示，当臂架5的前端下降时，臂架5通过拉索3可以使得配重块4上升，此时臂架5的运动势能转化为配重块4上升后的重力势能。而如图1所示，当臂架5的前端抓取物体后上升时，臂架5的抬起过程需要较大的动力，此时配重块4可以在其自身重力作用下下降，并将其重力势能转化为臂架5的运动势能，从而减小臂架5抬起时所需动力。
可以看出，臂架5上升或者下降过程中，本实施例提供的工程机械配重结构中的臂架5与配重块4之间的势能可以相互转换，配重块4能够在臂架5抬起时减少工程机械对臂架5的作业输入能量，从而可以降低对工程机械中用于驱动臂架5抬起的设备的要求，达到节能和降低成本的效果。
进一步的，由于工程机械中的臂架5通常安装在工程机械中的回转平台上，臂架5可以在回转平台的带动下转动，因而为防止臂架5转动后拉索3与定滑轮2之间分离，本实施例优选工程机械配重结构中的支架1也安装在工程机械中的回转平台上，此时支架1可以在回转平台上的带动下随着臂架5一起转动。
如图1-图2所示，本实施例提供的工程机械配重结构适用于工程车辆时，该工程机械配重结构中的支架1可以固定在工程车辆的底盘上的回转平台上，此时该工程机械配重结构可以随着工程车辆一起移动，进而可以随时对工程机械起到平衡作用。
在本实施例中，臂架5可以为挖掘机或者抓料机等工程机械中的臂架5，此时臂架5包括铰接在一起的动臂50和斗杆51，斗杆51的远离动臂50的一端用于抓取物体，如图1-图2所示。为了使得臂架5带动拉索3移动，以及拉索3带动配重块4移动的过程更加有序稳定，本实施例优选拉索3与臂架5连接的一端连接在动臂50上。进一步的，为使拉索3可以有效带动配重块4升降进而使得配重块4可以有效发挥配重作用，拉索3连接在动臂50上的一端连接在动臂50上靠近斗杆51的位置处。
进一步的，如图1-图2所示，由于拉索3连接在臂架5和配重块4之间，且拉索3会绕过位于地面上方预设高度处的定滑轮2，因而无论臂架5处于上升还是下降状态，工程车辆的地盘上位于拉索3下方的位置处可以具有一定高度的空间，该具有一定高度的空间足够用于安装工程机械的动力、传动或者液压等系统。相较于现有技术中为在回转平台上安装工程机械的动力、传动或者液压等系统，需要在不影响配重块运动空间前提下拓展臂架下方的回转平台面积的做法，可以防止工程机械的靠近臂架一侧偏重，从而进一步的对工程机械起到平衡作用。
如图1-图3所示，本实施例提供的工程机械配重结构还包括动滑轮6，动滑轮6位于定滑轮2下方。拉索3的与配重块4连接的一端依次绕过定滑轮2和动滑轮6后与定滑轮2连接，动滑轮6与配重块4连接。
动滑轮6用于与定滑轮2形成滑轮组，可以在配重块4能够起到配重作用的同时，减少配重块4升降过程中的位移量，从而可以减小臂架5的高度，因而本实施例优选该工程机械配重结构还包括动滑轮6。
其中，动滑轮6与定滑轮2形成的滑轮组可以为多个，此时多个滑轮组均可以安装在同一个支架1上。对应的，每个滑轮组上绕接有一个拉索3，每个拉索3的其中一端均连接有一个配重块4，每个拉索3的另一端均与臂架5连接。
进一步的，拉索3在上述滑轮组上的缠绕倍率、配重块4的重量和数量均可以通过计算平衡力矩的方法及工程机械整体稳定性两方面来综合考虑确定。
如图1-图2所示，定滑轮2安装在支架1的背离工程机械的臂架5的一侧上，配重块4滑动连接在支架1上。
定滑轮2安装在支架1的背离工程机械的臂架5的一侧上，可以使得拉索3在定滑轮2上移动的过程更加顺畅。
而当定滑轮2安装在支架1的背离工程机械的臂架5的一侧上时，为提升配重块4的稳定性，本实施例中的配重块4滑动连接在支架1上。
进一步的，如图1-图2所示，定滑轮2可以安装在支架1的顶边上且定滑轮2位于支架1的背离工程机械的臂架5的一侧。
如图3所示，支架1包括两个平行的竖立的支撑杆10。配重块4位于两个支撑杆10之间，配重块4的分别与两个支撑杆10位置相对的两个竖向侧壁上均设置有限位组件40，限位组件40与支撑杆10滑动连接。
限位组件40用于实现配重块4与支架1之间的滑动连接，防止配重块4与支架1中的支撑杆10之间分离。限位组件40能够提升该工程机械配重结构的使用过程中的稳定性。
限位组件40可以为设置在配重块4两个竖向侧壁上的U形杆，支撑杆10位于U形杆内。U形杆可以随着配重块4在支撑杆10上沿支撑杆10的长度方向移动，U形杆用于防止配重块4与支架1之间脱离。
如图3所示，本实施例优选限位组件40包括平行设置的第一限位件400和第二限位件401。第一限位件400贴合在支撑杆10的背离工程机械的臂架5的一侧，第二限位件401贴合在支撑杆10的靠近工程机械的臂架5的一侧。
能够分别贴合在支撑杆10的两侧的第一限位件400和第二限位件401，用于配合使用以防止配重块4与支架1之间脱离。
其中，第一限位件400和第二限位件401均可以为杆状，且第一限位件400和第二限位件401可以平行设置。
进一步的，第一限位件400和第二限位件401均为滚轮，滚轮能够在支撑杆10上沿支撑杆10的长度方向行走。
第一限位件400和第二限位件401均为滚轮可以将配重块4与限位组件40之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，进而可以提升配重块4在支架1上升降过程中的流畅性，使得配重块4可以在臂架5运动过程中更快速的发挥配重作用。
实施例二：
本实施例提供的工程机械包括回转平台、臂架和实施例一中的工程机械配重结构。臂架的其中一端安装在回转平台上，工程机械配重结构中的支架固定在臂架的安装在回转平台上的一端的背离臂架的一侧。
回转平台用于与工程机械中的底盘等固定结构转动连接，其可以在底盘上转动，进而带动臂架转动。
进一步的，支架固定在回转平台上。
工程机械配重结构中的支架固定在回转平台上，不仅可以发挥工程机械配重结构的配重作用，还可以使得工程机械配重结构随着回转平台的转动与臂架同步转动，进而不会使得工程机械配重结构中的拉索与定滑轮之间分离，可以提升工程机械配重结构的使用稳定性。
在本实施例中，臂架包括动臂和斗杆，动臂的其中一端铰接在回转平台上，动臂的另一端与斗杆的其中一端铰接。拉索的远离配重块的一端连接在动臂的臂身上。
其中，斗杆的远离动臂的一端用于抓取物体。此时拉索的远离配重块的一端连接在动臂的臂身上，可以使得臂架带动拉索移动，拉索带动配重块升降的过程更加有序稳定。
进一步的，工程机械还包括车辆，回转平台转动连接在车辆的底盘上方。
工程机械包括车辆时，工程机械即为工程车辆，此时回转平台转动连接在车辆的底盘上方可以使得安装在回转平台上的工程机械配重结构随着车辆一起移动，进而使得该工程机械配重结构可以随时对工程车辆发挥配重作用，防止工程车辆倾覆。
本实施例提供的工程机械包括实施例一中的工程机械配重结构，因而本实施例提供的工程机械与实施例一中的工程机械配重结构能够解决相同的技术问题，达到相同的技术效果，本实施例提供的工程机械不仅可以为安装有实施例一中的工程机械配重结构的高空工程机械，还可以为安装有实施例一中的工程机械配重结构的工程车辆。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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范围。

Claims (6)

1.一种工程机械配重结构，其特征在于，所述工程机械配重结构包括支架(1)、定滑轮(2)、拉索(3)和配重块(4)；
所述支架(1)固定在工程机械的臂架(5)的安装在回转平台上的一端的一侧，以使臂架(5)的该端位于所述支架(1)和臂架(5)的另一端之间；所述定滑轮(2)安装在所述支架(1)上且位于地面上方预设高度处；
所述拉索(3)的其中一端连接在工程机械的臂架(5)的两端之间的位置处，所述拉索(3)的另一端绕过所述定滑轮(2)与位于所述定滑轮(2)下方的所述配重块(4)连接
所述工程机械配重结构还包括动滑轮(6)，所述动滑轮(6)位于所述定滑轮(2)下方；
所述拉索(3)的与所述配重块(4)连接的一端依次绕过所述定滑轮(2)和所述动滑轮(6)后与所述定滑轮(2)连接，所述动滑轮(6)与所述配重块(4)连接；
当所述臂架(5)的前端上升或者下降时，所述臂架(5)可以拉动所述拉索(3)，继而所述拉索(3)在所述定滑轮(2)上滑动，并带动所述定滑轮(2)下方的配重块(4)上升或者下降；
所述定滑轮(2)安装在所述支架(1)的背离工程机械的臂架(5)的一侧上，所述配重块(4)滑动连接在所述支架(1)上；
所述支架(1)包括两个平行的竖立的支撑杆(10)；
所述配重块(4)位于两个所述支撑杆(10)之间，所述配重块(4)的分别与两个所述支撑杆(10)位置相对的两个竖向侧壁上均设置有限位组件(40)，所述限位组件(40)与所述支撑杆(10)滑动连接；
所述限位组件(40)包括平行设置的第一限位件(400)和第二限位件(401)；
所述第一限位件(400)贴合在所述支撑杆(10)的背离工程机械的臂架(5)的一侧，所述第二限位件(401)贴合在所述支撑杆(10)的靠近工程机械的臂架(5)的一侧。
2.根据权利要求1所述的工程机械配重结构，其特征在于，所述第一限位件(400)和所述第二限位件(401)均为滚轮，所述滚轮能够在所述支撑杆(10)上沿所述支撑杆(10)的长度方向行走。
3.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械包括回转平台、臂架和权利要求1或2所述的工程机械配重结构；
所述臂架的其中一端安装在所述回转平台上，所述工程机械配重结构中的支架固定在所述臂架的安装在所述回转平台上的一端的背离所述臂架的一侧。
4.根据权利要求3所述的工程机械，其特征在于，所述支架固定在所述回转平台上。
5.根据权利要求3所述的工程机械，其特征在于，所述臂架包括动臂和斗杆，所述动臂的其中一端铰接在所述回转平台上，所述动臂的另一端与所述斗杆的其中一端铰接；
所述拉索的远离所述配重块的一端连接在所述动臂的臂身上。
6.根据权利要求3所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械还包括车辆，所述回转平台转动连接在所述车辆的底盘上方。
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