CN111508309A - 一种动臂式教学专用塔式起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种动臂式教学专用塔式起重机，包括机架、臂架、司机室、回转机构、塔身和底架，回转机构能够带动机架转动，控制变幅机构能够改变臂架与地面之间的角度，操纵起升机构能够控制吊钩升降，便于进行实地操作训练；与此同时，本发明的动臂式教学专用塔式起重机，设置了观摩平台和走台，走台与观摩平台相连，观摩平台允许多人同时登塔进行学习，学员们能够实时观察起重机的工作状态和各部件运转情况，提高教学便捷性和考训效率；另外，在司机室内、外以及臂架上均设置监控元件，能够全过程、无死角记录学员的实操培训与考试情况，同时传递给地面上的教练，方便教练点评和指导，提高考试透明性。

Description

一种动臂式教学专用塔式起重机

技术领域

本发明涉及工程机械培训教具技术领域，特别是涉及一种动臂式教学专用塔式起重机。

背景技术

塔式起重机是建筑施工领域主要的垂直运输机械，按变幅方式可分为平臂式塔式起重机和动臂式塔式起重机，平臂式塔机的起重臂固定在水平位置上，通过起重臂上的运行小车完成变幅,它能充分利用幅度,起重小车可以开到靠近塔身的地方，变幅迅速，但不能调整仰角。动臂变幅式塔机由改变起重臂的仰角来实现变幅，这样就可以充分发挥起重高度。动臂式塔机的优势主要表现为在施工作业时吊臂可不超出建筑工地围栏，可不跨越相邻建筑物的空间；也可避免多台塔机作业的干涉，而且动臂式塔机起升高度高，起重力矩大，单绳起重量大，回转速度慢，吊物移动平稳性好，更加适合吊装装配式建筑中使用的大型PC构件和钢结构构件。随着装配式建筑的推广和超高层建筑建设数量的增加，动臂变幅式塔式起重机的使用规模将越来越大，动臂塔机司机的需求量也与日俱增。

塔式起重机操作危险性较大，属于特种作业范围，提高塔机驾驶员培训质量是保证安全施工的重要环节。一方面，在塔机驾驶员的培训过程中学员的实操训练课时必须充足，另一方面，应该让学员在塔机上观察学习塔机的机械结构、电气控制系统、安全保护装置，将这些机构和装置的作用及工作方式直观的展现在学员面前，并通过教练员的指导在高空环境下进行实操训练和观摩学习。

动臂塔机的结构与平臂塔机差别较大，其操作也需要有专门的教学设备进行专业化培训。但国内缺乏专业化的考训设备，塔机驾驶员培训都在使用平臂式塔机，能开展动臂塔考训的培训单位寥寥无几，各地特种设备主管部门也极少开展动臂式塔式起重机的考试。

公开号为CN206058747U中国专利申请，公开了一种教学考训用塔式起重机，教学考训用塔式起重机为教学考试专门设计，有较好的操作容错性，具有较大的安全冗余，允许多人同时登塔学习观摩体验高空操作感，并设有副驾驶位，可用于教练员指导监督学员操作或学员观摩使用，允许学员实际操作时，教练员在一侧位置进行指导并提供紧急情况下安全保护，在紧急情况下可以切断控制电源，但该塔机为满足平臂式塔机教学考试而设计的专业化培训教具，无法按照动臂式塔机的操作特点进行针对性实训。

因此，如何提供一种动臂式塔机专用教具，用于实操培训和考试教学，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种动臂式教学专用塔式起重机，以解决上述现有技术存在的问题，提高动臂式塔机实操考训效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种动臂式教学专用塔式起重机，包括机架、臂架、司机室、回转机构、塔身和底架，所述臂架的一端可转动地与所述机架相连，所述司机室设置于所述机架上，所述司机室靠近所述臂架的一端伸出所述机架，所述司机室与所述臂架并排设置，所述机架通过所述回转机构与所述塔身相连，所述回转机构能够带动所述机架转动，所述机架、所述塔身的相对转动轴线与所述臂架、所述机架的相对转动轴线相垂直，所述底架设置于所述塔身的底部；所述臂架远离所述机架的一端设置吊钩，所述吊钩连接有起升机构，所述起升机构能够带动所述吊钩沿竖直方向往复运动，所述臂架连接有变幅机构，所述变幅机构能够带动所述臂架转动，所述起升机构、所述变幅机构均设置于所述机架上，所述机架上设置观摩平台，所述臂架上设置走台，所述塔身上设置有爬梯，所述爬梯、所述走台分别与所述观摩平台相连通；所述塔身为分体式结构，所述底架上设置有压重块；所述司机室内、所述司机室的底部、所述臂架上均设置有监控元件。

优选地，所述机架上设置A字架，所述A字架设置于所述机架远离所述臂架的一端，所述A字架包括尾拉杆、尾撑杆和压杆，所述尾拉杆的第一端与所述尾撑杆的一端相连，所述尾拉杆的第二端、所述尾撑杆的另一端分别与所述机架相连，所述尾撑杆的长度较所述尾拉杆的长度长，所述压杆的一端与所述尾拉杆的第二端相连，所述压杆的另一端与所述尾撑杆相连。

优选地，所述A字架上还设置限位杆，所述限位杆的一端与所述尾撑杆相连，所述限位杆的另一端朝向所述臂架设置，所述限位杆能够与所述臂架相抵接，所述限位杆能够限制所述臂架的极限位置。

优选地，所述起升机构包括第一驱动卷筒、第一滑轮组件和第一钢丝绳，所述第一钢丝绳的一端与所述第一驱动卷筒相连，所述第一钢丝绳的另一端与所述臂架相连，所述吊钩与所述第一滑轮组件相连，所述第一钢丝绳与所述第一滑轮组件相配合能够带动所述吊钩往复运动。

优选地，所述变幅机构包括第二驱动卷筒、第二滑轮组件、第二钢丝绳和连接拉杆，所述第二钢丝绳的一端与所述第二驱动卷筒相连，所述第二钢丝绳的另一端通过所述第二滑轮组件、所述连接拉杆与所述臂架相连，所述第一驱动卷筒、所述第二驱动卷筒设置于所述机架远离所述臂架的一端，所述第二钢丝绳绕过所述A字架的顶部。

优选地，所述机架的底部设置回转塔身，所述回转塔身与所述机架之间还设置支撑杆；所述回转机构包括回转电机，所述回转电机通过蜗轮蜗杆与所述回转塔身传动相连，所述回转塔身与所述回转机构之间设置回转支承。

优选地，所述塔身包括两个相连的标准节，所述爬梯设置于所述塔身的外部，所述爬梯设置爬塔保护元件。

优选地，所述底架包括十字梁结构和基础块，所述十字梁结构与所述塔身相连，所述基础块设置于所述十字梁结构的底部，所述压重块设置于所述十字梁结构的顶部。

优选地，所述十字梁结构与所述塔身之间还设置斜撑杆，所述斜撑杆倾斜设置，所述斜撑杆的数量为四根，四根斜撑杆分别连接所述十字梁结构的四角与所述塔身。

优选地，所述司机室内设置操作位、教练位和操作台，所述操作位和所述教练位正对所述臂架设置，所述司机室设置后门，所述后门正对所述观摩平台设置，所述观摩平台和所述走台均设置栏杆。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的动臂式教学专用塔式起重机，包括机架、臂架、司机室、回转机构、塔身和底架，臂架的一端可转动地与机架相连，司机室设置于机架上，司机室靠近臂架的一端伸出机架，司机室与臂架并排设置，机架通过回转机构与塔身相连，回转机构能够带动机架转动，机架、塔身的相对转动轴线与臂架、机架的相对转动轴线相垂直，底架设置于塔身的底部；臂架远离机架的一端设置吊钩，吊钩连接有起升机构，起升机构能够带动吊钩沿竖直方向往复运动，臂架连接有变幅机构，变幅机构能够带动臂架转动，起升机构、变幅机构均设置于机架上，机架上设置观摩平台，臂架上设置走台，塔身上设置有爬梯，爬梯、走台分别与观摩平台相连通；塔身为分体式结构，底架上设置有压重块；司机室内、司机室的底部、臂架上均设置有监控元件。使用本发明的动臂式教学专用塔式起重机时，回转机构能够带动机架转动，控制变幅机构能够改变臂架与地面之间的角度，操纵起升机构能够控制吊钩升降，便于进行实地操作训练；与此同时，本发明的动臂式教学专用塔式起重机，设置了观摩平台和走台，走台与观摩平台相连，观摩平台允许多人同时登塔进行学习，学员们能够实时观察起重机的工作状态和各部件运转情况，提高教学便捷性，考训效率较高；另外，在司机室内、外以及臂架上均设置监控元件，能够全过程、无死角记录学员的实操培训与考试情况，同时传递给地面上的教练，方便教练点评和指导，提高考试透明性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的结构示意图；

图2为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的臂架处于另一角度时的结构示意图；

图3为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的回转机构的结构示意图；

图4为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的起升机构的原理示意图；

图5为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的变幅机构的原理示意图；

图6为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的司机室的布置示意图；

图7为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的爬梯的示意图；

其中，1为机架，2为臂架，3为司机室，4为回转机构，5为塔身，6为底架，7为吊钩，8为起升机构，9为变幅机构，10为观摩平台，11为走台，12为爬梯，13为压重块，14为尾拉杆、15为尾撑杆，16为压杆，17为限位杆，18为第一驱动卷筒，19为第一滑轮组件，20为第一钢丝绳，21为第二驱动卷筒，22为第二滑轮组件，23为第二钢丝绳，24为连接拉杆，25为回转塔身，26为支撑杆，27为十字梁结构，28为基础块，29为斜撑杆，30为操作位，31为教练位，32为爬塔保护元件。

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。

本发明的目的是提供一种动臂式教学专用塔式起重机，以解决上述现有技术存在的问题，提高动臂式塔机实操考训效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-7，其中，图1为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的结构示意图，图2为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的臂架处于另一角度时的结构示意图，图3为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的回转机构的结构示意图，图4为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的起升机构的原理示意图，图5为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的变幅机构的原理示意图，图6为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的司机室的布置示意图，图7为本发明的动臂式教学专用塔式起重机的爬梯的示意图。

本发明提供一种动臂式教学专用塔式起重机，包括机架1、臂架2、司机室3、回转机构4、塔身5和底架6，臂架2的一端可转动地与机架1相连，司机室3设置于机架1上，司机室3靠近臂架2的一端伸出机架1，司机室3与臂架2并排设置，机架1通过回转机构4与塔身5相连，回转机构4能够带动机架1转动，机架1、塔身5的相对转动轴线与臂架2、机架1的相对转动轴线相垂直，底架6设置于塔身5的底部；臂架2远离机架1的一端设置吊钩7，吊钩7连接有起升机构8，起升机构8能够带动吊钩7沿竖直方向往复运动，臂架2连接有变幅机构9，变幅机构9能够带动臂架2转动，起升机构8、变幅机构9均设置于机架1上，机架1上设置观摩平台10，臂架2上设置走台11，塔身5上设置有爬梯12，爬梯12、走台11分别与观摩平台10相连通；塔身5为分体式结构，底架6上设置有压重块13；司机室3内、司机室3的底部、臂架2上均设置有监控元件。

使用本发明的动臂式教学专用塔式起重机时，回转机构4能够带动机架1转动，控制变幅机构9能够改变臂架2与地面之间的角度，操纵起升机构8能够控制吊钩7升降，便于进行吊装作业实地操作训练；与此同时，本发明的动臂式教学专用塔式起重机，设置了观摩平台10和走台11，走台11与观摩平台10相连，观摩平台10允许多人同时登塔进行学习，学员们能够实时观察起重机的工作状态和各部件运转情况，走台11可供学员观察吊钩7的运动，提高教学便捷性，考训效率较高；另外，在司机室3内、外以及臂架2上均设置监控元件，能够全过程、无死角记录学员的实操培训与考试情况，同时传递给地面上的教练，方便教练点评和指导，提高考试透明性。需要说明的是，本发明的动臂式教学专用塔式起重机配备安全监控系统，提高实际操作的安全性，因安全监控系统属于本领域技术人员的惯用手段，此处不再赘述。

具体地，机架1上设置A字架，A字架设置于机架1远离臂架2的一端，A字架包括尾拉杆14、尾撑杆15和压杆16，尾拉杆14的第一端与尾撑杆15的一端相连，尾拉杆14的第二端、尾撑杆15的另一端分别与机架1相连，尾撑杆15的长度较尾拉杆14的长度长，压杆16的一端与尾拉杆14的第二端相连，压杆16的另一端与尾撑杆15相连。本发明的塔机取消平衡配重，在机架1上设置A字架，便于在简易硬化处理的教学场地安装塔机，无需另行准备塔机混凝土地基基础。

其中，A字架上还设置限位杆17，限位杆17的一端与尾撑杆15相连，限位杆17的另一端朝向臂架2设置，限位杆17能够与臂架2相抵接，限位杆17能够限制臂架2的极限位置，在臂架2转动过程中，限位杆17能够限制臂架2与地面之间的极限角度，提高操作安全性，避免学员误操作带来危险。

在本具体实施方式中，起升机构8包括第一驱动卷筒18、第一滑轮组件19和第一钢丝绳20，第一钢丝绳20的一端与第一驱动卷筒18相连，第一钢丝绳20的另一端与臂架2相连，吊钩7与第一滑轮组件19相连，第一钢丝绳20与第一滑轮组件19相配合能够带动吊钩7往复运动。第一钢丝绳20自第一驱动卷筒18起，依次绕过A字架底部的滑轮、臂架2端部的滑轮、与吊钩7相连的滑轮，到达臂架2的端部，通过第一驱动卷筒18控制第一钢丝绳20的收紧和放松，能够实现吊钩7的升降。

同样地，变幅机构9包括第二驱动卷筒21、第二滑轮组件22、第二钢丝绳23和连接拉杆24，第二钢丝绳23的一端与第二驱动卷筒21相连，第二钢丝绳23的另一端通过第二滑轮组件22、连接拉杆24与臂架2相连，第一驱动卷筒18、第二驱动卷筒21设置于机架1远离臂架2的一端，第二钢丝绳23绕过A字架的顶部。第二驱动卷筒21通过控制第二钢丝绳23的卷起或放松，第二钢丝绳23与第二滑轮组件22、连接拉杆24相配合，控制臂架2的转动，改变臂架2与地面之间的夹角。

更具体地，机架1的底部设置回转塔身25，回转塔身25与机架1之间还设置支撑杆26；回转机构4包括回转电机，回转电机通过蜗轮蜗杆与回转塔身25传动相连，回转塔身25与回转机构4之间设置回转支承，回转电机通过涡轮蜗杆带动回转塔身25转动，继而带动机架1转动，以达到调节臂架2作业方向的目的，设置支撑杆26，提高机架1的稳定性，提高操作安全系数。

另外，塔身5包括两个相连的标准节，方便拆装，在本具体实施方式中，塔身5横截面为矩形，爬梯12设置于塔身5的外部，供教练和学员上下，爬梯12设置爬塔保护元件32，提高学员操作安全性，减少坠落风险。

进一步地，底架6包括十字梁结构27和基础块28，十字梁结构27与塔身5相连，基础块28设置于十字梁结构27的底部，压重块13设置于十字梁结构27的顶部，便于安装拆卸、转场运输和快速假设，压重块13能够提高塔机结构稳定性。

为了进一步提高塔机结构稳定性和安全性，十字梁结构27与塔身5之间还设置斜撑杆29，斜撑杆29倾斜设置，斜撑杆29的数量为四根，四根斜撑杆29分别连接十字梁结构27的四角与塔身5，提高斜撑杆29受力均匀性。

为了便于教练或考评员在一侧进行指导、安全保护或监考，司机室3内设置操作位30、教练位31和操作台，操作位30和教练位31正对臂架2设置，另外，司机室3设置后门，后门正对观摩平台10设置，方便进出司机室3，观摩平台10和走台11均设置栏杆，避免人员坠落，观摩平台10和走台11采用承载能力较高、防滑较好的重型钢板网，满足多人登塔需求。走台11的高度与司机室3的安装高度相一致，便于由走台11进入司机室3。

本发明的动臂式教学专用塔式起重机，是为动臂式塔机培训提供的专用教具，能够帮助培训学校解决塔机驾驶人员在技术培训上的“缺乏专业考训装备”、“考训效率低下”、“考训安全隐患”等诸多问题，提高实操安全性，降低实操培训成本，提高学校收益。其中，回转机构4、起升机构8与变幅机构9，操作方式和体验感与施工使用的动臂式塔机基本一致，能真实再现施工作业场景和施工作业吊装动作。本发明的动臂式教学专用塔式起重机，支持塔机考评员登塔监考的同时也支持视频监考，可杜绝考试人员作弊，杜绝考评人员渎职，能够科学处理考评过程中产生的纠纷，能够真实反映出学员的操作考试状态和操作水平，保证学员的实操考核客观公正。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种动臂式教学专用塔式起重机，其特征在于：包括机架、臂架、司机室、回转机构、塔身和底架，所述臂架的一端可转动地与所述机架相连，所述司机室设置于所述机架上，所述司机室靠近所述臂架的一端伸出所述机架，所述司机室与所述臂架并排设置，所述机架通过所述回转机构与所述塔身相连，所述回转机构能够带动所述机架转动，所述机架、所述塔身的相对转动轴线与所述臂架、所述机架的相对转动轴线相垂直，所述底架设置于所述塔身的底部；所述臂架远离所述机架的一端设置吊钩，所述吊钩连接有起升机构，所述起升机构能够带动所述吊钩沿竖直方向往复运动，所述臂架连接有变幅机构，所述变幅机构能够带动所述臂架转动，所述起升机构、所述变幅机构均设置于所述机架上，所述机架上设置观摩平台，所述臂架上设置走台，所述塔身上设置有爬梯，所述爬梯、所述走台分别与所述观摩平台相连通；所述塔身为分体式结构，所述底架上设置有压重块；所述司机室内、所述司机室的底部、所述臂架上均设置有监控元件。

2.根据权利要求1所述的动臂式教学专用塔式起重机，其特征在于：所述机架上设置A字架，所述A字架设置于所述机架远离所述臂架的一端，所述A字架包括尾拉杆、尾撑杆和压杆，所述尾拉杆的第一端与所述尾撑杆的一端相连，所述尾拉杆的第二端、所述尾撑杆的另一端分别与所述机架相连，所述尾撑杆的长度较所述尾拉杆的长度长，所述压杆的一端与所述尾拉杆的第二端相连，所述压杆的另一端与所述尾撑杆相连。

3.根据权利要求2所述的动臂式教学专用塔式起重机，其特征在于：所述A字架上还设置限位杆，所述限位杆的一端与所述尾撑杆相连，所述限位杆的另一端朝向所述臂架设置，所述限位杆能够与所述臂架相抵接，所述限位杆能够限制所述臂架的极限位置。

4.根据权利要求3所述的动臂式教学专用塔式起重机，其特征在于：所述起升机构包括第一驱动卷筒、第一滑轮组件和第一钢丝绳，所述第一钢丝绳的一端与所述第一驱动卷筒相连，所述第一钢丝绳的另一端与所述臂架相连，所述吊钩与所述第一滑轮组件相连，所述第一钢丝绳与所述第一滑轮组件相配合能够带动所述吊钩往复运动。

5.根据权利要求4所述的动臂式教学专用塔式起重机，其特征在于：所述变幅机构包括第二驱动卷筒、第二滑轮组件、第二钢丝绳和连接拉杆，所述第二钢丝绳的一端与所述第二驱动卷筒相连，所述第二钢丝绳的另一端通过所述第二滑轮组件、所述连接拉杆与所述臂架相连，所述第一驱动卷筒、所述第二驱动卷筒设置于所述机架远离所述臂架的一端，所述第二钢丝绳绕过所述A字架的顶部。

6.根据权利要求1所述的动臂式教学专用塔式起重机，其特征在于：所述机架的底部设置回转塔身，所述回转塔身与所述机架之间还设置支撑杆；所述回转机构包括回转电机，所述回转电机通过蜗轮蜗杆与所述回转塔身传动相连，所述回转塔身与所述回转机构之间设置回转支承。

7.根据权利要求1所述的动臂式教学专用塔式起重机，其特征在于：所述塔身包括两个相连的标准节，所述爬梯设置于所述塔身的外部，所述爬梯设置爬塔保护元件。

8.根据权利要求1所述的动臂式教学专用塔式起重机，其特征在于：所述底架包括十字梁结构和基础块，所述十字梁结构与所述塔身相连，所述基础块设置于所述十字梁结构的底部，所述压重块设置于所述十字梁结构的顶部。

9.根据权利要求8所述的动臂式教学专用塔式起重机，其特征在于：所述十字梁结构与所述塔身之间还设置斜撑杆，所述斜撑杆倾斜设置，所述斜撑杆的数量为四根，四根斜撑杆分别连接所述十字梁结构的四角与所述塔身。

10.根据权利要求1-8任一项所述的动臂式教学专用塔式起重机，其特征在于：所述司机室内设置操作位、教练位和操作台，所述操作位和所述教练位正对所述臂架设置，所述司机室设置后门，所述后门正对所述观摩平台设置，所述观摩平台和所述走台均设置栏杆。

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