CN111776958B - 一种井下可变道液压起重吊车及其变道方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下可变道液压起重吊车及其变道方法，吊车包括：底盘和设在底盘上的起吊机构；支顶机构，支顶机构可拆卸安装的设在底盘上；直角弯道变向机构，直角弯道变向机构设在底盘下方，所述直角弯道变向机构包括纵向行走车轮和横向行走车轮，所述纵向行走车轮和横向行走车轮均通过升降结构设在底盘下方。该井下可变道液压起重吊车结构设计合理，多个支顶机构支顶稳定可靠，并且可以根据弯道变向要求进行位置调整，配合下部弯道变向机构实现直角弯道变向作业，缩小使用局限性；双驱动机构可以提供更大的作业所需扭矩，提高了吊装稳定性。

Description

一种井下可变道液压起重吊车及其变道方法

技术领域

本发明涉及井下起重设备技术领域，尤其是涉及一种井下可变道液压起重吊车及其变道方法。

背景技术

目前，大多数的井下起重吊装工作仍是人力配合起吊机构来完成，这样不仅会有很大的工作劳动强度和较低的工作效率，还会有一定的安全风险，由于煤矿井下的空间比较狭小，地面上的起吊设备无法在井下进行工作；现在虽然有井下起吊设备的出现，但是对于井下几吨甚至几十吨的重物，会出现起吊回转扭矩不够，吊装稳定性差，遇到弯道无法进行转向等效果不佳的弊端，因此需要一种能够取代人力，增强吊装稳定性，并且可直角转弯的井下液压起重吊车。

如在中国专利201220673418.5中，支撑采用的是两个支顶液压缸对顶部的点进行支撑，每个支顶液压缸对顶部支撑点仅为一个，在起吊物体较重时，两个支撑点不一定能提供较高的安全性和稳定性，并且不能满足变道要求；在中国专利201220241711.4中，回转驱动采用的是旋转液压缸，当起吊转移重物时，会造成运动的不稳定，加大重物摆幅的现象，造成不安全因素。在这两个专利中，两者皆不能进行变道，从而大大减弱了它们在井下的应用范围。

发明内容

针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种井下可变道液压起重吊车及其变道方法，其能在井下狭小空间进行直角弯道变向作业。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种井下可变道液压起重吊车，包括：

底盘和设在底盘上的起吊机构；

支顶机构，支顶机构可拆卸安装的设在底盘上；

直角弯道变向机构，直角弯道变向机构设在底盘下方，所述直角弯道变向机构包括纵向行走车轮和横向行走车轮，所述纵向行走车轮和横向行走车轮均通过升降结构设在底盘下方。

进一步的，所述支顶机构为设置在起吊机构后方的一对，所述每个支顶机构包括升降筒和设在升降筒顶部的一组支顶液压缸，所述升降筒可拆卸或移动的设在底盘上。

所述底盘上设有用于驱动起吊机构转轴旋转的驱动机构，所述驱动机构包括驱动马达和驱动液压缸，转轴上设有两齿轮，驱动马达连有与转轴上一齿轮相啮合的驱动齿轮，驱动液压缸连有与转轴上另一齿轮相配合的齿条。

所述升降结构为升降液压缸，所述纵向行走车轮和横向行走车轮均为四个，纵向行走车轮和横向行走车轮的移动方向相正交；对应每个行走车轮设置一个升降液压缸，底盘的下方位于同一拐角的两个不同移动方向对应的两个升降液压缸缸体连接在一起；

或底盘的下方设有纵向车轮框架和横向车轮框架，横向车轮框架位于纵向车轮框架内；纵向车轮框架和横向车轮框架均通过对应的升降液压缸设在底盘下方，纵向车轮框架和横向车轮框架均为方形框架，四个纵向行走车轮设在纵向车轮框架的四个拐角，四个横向行走车轮设在横向车轮框架的四个拐角，并且纵向车轮框架和横向车轮框架与底盘之间均设有导柱。

所述底盘上设有凸台，升降筒的下端设有套在凸台上的凹槽，并通过紧固件锁紧固定；

或者，底盘上设有倒T型滑轨，底盘为方形结构，滑轨为四条，四条沿底盘的四个侧边布置，四条滑轨形成方形结构，升降筒的下端为与滑轨相适配的倒T型滑块；底盘侧面靠滑轨的端部设有用于定位滑块的螺纹孔，滑块上对应螺纹孔设有定位螺孔，通过锁紧螺栓旋入对滑块定位。

所述升降筒上设有起吊吊环，起吊机构的侧壁上设有用于起吊升降筒的吊钩。

所述一组支顶液压缸的一端与升降筒顶部铰接相连，并在升降筒的侧壁上设有拖拽液压缸，所述拖拽液压缸通过钢索与设在支顶液压缸上的拖拽吊环相连。

所述驱动马达为回转马达，回转马达通过联轴器连有蜗轮蜗杆减速器，驱动齿轮与蜗轮蜗杆减速器相连。

所述驱动液压缸为相对设置的一对，分别位于转轴上另一齿轮的两侧；所述底盘上设有齿条导轨，齿条的一端与齿条导轨活动相连，所述驱动液压缸的底座与齿条导轨或底盘相连，驱动液压缸的活塞杆与齿条另一端相连；两齿条相对设置，转轴上的另一齿轮位于两齿条之间。

一种井下可变道液压起重吊车的变道方法，包括以下步骤：

1)进行直角变道时，通过升降液压缸收回纵向轨道上的纵向行走车轮，降下横向行走车轮到横向轨道上；

2)转弯后，要将干扰作业空间的一个支顶机构移向起重机后方，可通过钢索连接起吊机构上的吊钩与支顶机构起吊吊环，经过起吊机构的起升运动，将支顶机构与凸台分开，再进行旋转运动位置将支顶机构移动至起重机后方；

或将底盘上的定位滑块的锁紧螺栓松开，可通过钢索连接起吊机构上的吊钩与支顶机构起吊吊环，通过起吊机构吊载支顶机构，推动支顶机构在滑轨上移动，达到调整位置后通过对应的锁紧螺栓锁紧。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

该井下可变道液压起重吊车及其变道方法设计合理，多个支顶机构支顶稳定可靠，并且可以根据弯道变向要求进行位置调整，配合下部弯道变向机构实现直角弯道变向作业，缩小使用局限性；马达和液压缸同时作用的双驱动机构可以提供更大的作业所需扭矩，提高了吊装稳定性。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明起重吊车结构示意图。

图2为本发明支顶机构正视示意图。

图3为本发明支顶机构剖视示意图。

图4为本发明锲形块剖视示意图。

图5为本发明驱动机构正视示意图。

图6为本发明驱动机构俯视示意图。

图7为本发明转弯后移动支顶机构示意图。

图8为本发明底部结构示意图。

图9为本发明车辆与轨道配合示意图。

图中：

1.凸台、2.起吊机构、3.吊钩、4.支顶机构、5.底盘、6.升降液压缸、7.横向移动车轮、8.纵向移动车轮、9.起吊吊环、10.支顶液压缸Ⅱ、11.钢索、12.拖拽吊环、13.支顶液压缸Ⅰ、14.支顶液压缸Ⅲ、15.拖拽液压缸、16.升降筒外筒、17.升降筒内筒、18.锲形块、19.套筒液压缸、20.凹槽、21.驱动机构、22.转轴、23.蜗轮蜗杆减速器、24.联轴器、25.回转马达、26.齿条、27.驱动液压缸、28.齿条导轨、29.齿轮Ⅰ、30.齿轮Ⅱ、31.齿轮Ⅲ、32.纵向轨道、33.横向轨道。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图9所示，该井下可变道大扭矩液压起重吊车，包括底盘、设在底盘上的起吊机构、支顶机构以及直角弯道变向机构；支顶机构可拆卸安装的设在底盘上；直角弯道变向机构设在底盘下方，直角弯道变向机构包括纵向行走车轮和横向行走车轮，纵向行走车轮和横向行走车轮均通过升降结构设在底盘下方。

支顶机构为设置在起吊机构后方的一对，每个支顶机构包括升降筒和设在升降筒顶部的一组支顶液压缸，升降筒可拆卸设在底盘上；每个升降筒的顶部设置三个支顶液压缸或三个以上，支顶稳定可靠。

一组支顶液压缸的一端与升降筒顶部铰接相连，并在升降筒的侧壁上设有拖拽液压缸，拖拽液压缸通过钢索与设在支顶液压缸上的拖拽吊环相连，便于调整支顶液压缸的倾斜位置。

底盘上设有凸台，升降筒的下端设有套在凸台上的凹槽，并通过紧固件锁紧固定，便于拆卸安装；底盘上设有的凸台为四个，对应底盘的四个拐角设置，变道后需要将支顶机构转换位置；升降筒上设有起吊吊环，起吊机构的侧壁上设有用于起吊升降筒的吊钩，支顶机构拆卸后通过吊钩吊运旋转转移位置，从而满足变道要求。

或者，底盘上设有倒T型滑轨，底盘为方形结构，滑轨为四条，四条沿底盘的四个侧边布置，四条滑轨形成方形结构，升降筒的下端为与滑轨相适配的倒T型滑块，从而实现支顶机构可沿滑轨移动，从而调节在底盘上的位置，变道后简便调节支顶机构在底盘上的位置。

底盘侧面靠滑轨的端部设有用于定位滑块的螺纹孔，滑块上对应螺纹孔设有定位螺孔，通过锁紧螺栓旋入对滑块定位，从而实现支顶机构调节的锁紧，稳定可靠不易松动。

升降结构为升降液压缸，纵向行走车轮和横向行走车轮均为四个，对应每个行走车轮设置一个升降液压缸，四个纵向行走车轮对应的四个升降液压缸连在同一液压支路上，四个横向行走车轮对应的另外四个升降液压缸连在另外同一液压支路上，从而实现同一移动方向的车轮同步升降，保证变道的稳定性。

底盘的下方位于同一拐角的两个不同移动方向对应的两个升降液压缸缸体连接在一起，提高结构强度，保证升降稳定可靠。

或者，底盘的下方设有纵向车轮框架和横向车轮框架，横向车轮框架位于纵向车轮框架内，升降时不会干涉稳定可靠；纵向车轮框架和横向车轮框架均通过对应的升降液压缸设在底盘下方，纵向车轮框架和横向车轮框架均为方形框架，四个纵向行走车轮设在纵向车轮框架的四个拐角，四个横向行走车轮设在横向车轮框架的四个拐角，并且纵向车轮框架和横向车轮框架与底盘之间设有导柱，保证同一移动方向的车轮同步升降，变道操作稳定可靠。

纵向行走车轮和横向行走车轮的移动方向相正交；如从纵向变道至横向，纵向行走车轮收起与纵向轨道分离，横向行走车轮下降与横向轨道接触，从而实现直角变道，操作简便。

底盘上设有用于驱动起吊机构转轴旋转的驱动机构，驱动机构包括驱动马达和驱动液压缸，转轴上设有两齿轮，驱动马达连有与转轴上一齿轮相啮合的驱动齿轮，驱动液压缸连有与转轴上另一齿轮相配合的齿条。

驱动液压缸为相对设置的一对，分别位于转轴上另一齿轮的两侧；底盘上设有齿条导轨，齿条的一端与齿条导轨活动相连，驱动液压缸的底座与齿条导轨或底盘相连，驱动液压缸的活塞杆与齿条另一端相连；两齿条相对设置，转轴上的另一齿轮位于两齿条之间。

驱动马达为回转马达，回转马达通过联轴器连有蜗轮蜗杆减速器，驱动齿轮与蜗轮蜗杆减速器相连。双驱动结构驱动，可以提供更大的作业所需扭矩，提高了吊装稳定性。

其井下可变道液压起重吊车的变道方法，包括以下步骤：

1)进行直角变道时，通过升降液压缸收回纵向轨道上的纵向行走车轮，降下横向行走车轮到横向轨道上；

2)转弯后，要将干扰作业空间的一个支顶机构移向起重机后方，可通过钢索连接起吊机构上的吊钩与支顶机构起吊吊环，经过起吊机构的起升运动，将支顶机构与凸台分开，再进行旋转运动位置将支顶机构移动至起重机后方；

或将底盘上的定位滑块的锁紧螺栓松开，可通过钢索连接起吊机构上的吊钩与支顶机构起吊吊环，通过起吊机构吊载支顶机构，推动支顶机构在滑轨上移动，达到调整位置后通过对应的锁紧螺栓锁紧。

本发明井下可变道液压起重吊车及其变道方法设计合理，多个支顶机构支顶稳定可靠，并且可以根据弯道变向要求进行位置调整，配合下部弯道变向机构实现直角弯道变向作业，缩小使用局限性；双驱动机构可以提供更大的作业所需扭矩，提高了吊装稳定性。

优选具体实例为：

本发明井下可变道的大扭矩液压起重吊车，包括起吊机构2、支顶机构4、底盘5、驱动机构21，底盘5上设有四个凸台1，底盘下部设有一组升降液压缸6，升降液压缸下端对应设有横向行走车轮7和纵向行走车轮8，每个车轮对应设置一个升降液压缸。

四个纵向行走车轮8和四个横向行走车轮7的轴向方向正交，纵向行走车轮8和横向行走轮7车轮均与升降液压缸6控制升降，升降液压缸6另一端与底盘5相连。

支顶机构4包括有起吊吊环9、支顶液压缸Ⅱ10、钢索11、拖拽吊环12、支顶液压缸Ⅰ13、支顶液压缸Ⅲ14、拖拽液压缸15、升降筒外筒16、升降筒内筒17、锲形块18、套筒液压缸19、凹槽20；套筒液压缸19一端与升降筒内筒17相连，另一端与升降筒外筒16相连，升降筒外筒16顶端安装有支顶液压缸Ⅰ13、支顶液压缸Ⅱ10和支顶液压缸Ⅲ14，支顶液压缸Ⅱ10和支顶液压缸Ⅲ14通过锲形块18与升降筒外筒16相连，锲形块形成连接座，升降筒外筒16侧边上端有起吊吊环9，侧面安装有拖拽液压缸15，拖拽液压缸15通过钢索11与支顶液压缸Ⅱ10和支顶液压缸Ⅲ14上的拖拽吊环12连接来控制它们倾角，升降筒内筒17底端设有凹槽20，凹槽20可安装在底盘凸台1上。

起吊机构2两侧面均设有吊钩3；支顶机构4拆卸后通过吊钩3吊运旋转转移位置，从而满足变道要求。

驱动机构21位于底盘5内部，驱动机构21包括转轴22、蜗轮蜗杆减速器23、联轴器24、回转马达25、齿条26、驱动液压缸27、齿条导轨28、齿轮Ⅲ29、齿轮Ⅱ30、齿轮Ⅰ31，驱动液压缸27一端与齿条导轨28相连，另一端与齿条26相连，齿条26与齿条导轨28配合且与齿轮Ⅰ31啮合，回转马达25通过联轴器24与蜗轮蜗杆减速器23相连，蜗轮蜗杆减速器23输出端连接的齿轮Ⅲ29与转轴上的齿轮Ⅱ30啮合，齿轮Ⅱ30和齿轮Ⅰ31共处于同一根转轴22上。双驱动可以提供更大的作业所需扭矩，提高了吊装稳定性。

进行直角变道时，通过升降液压缸6收回纵向轨道32上的纵向行走车轮8，降下横向行走车轮7到横向轨道33上，转弯后，要将干扰作业空间的一个支顶机构4移向起重机后方，可通过钢索连接起吊机构2上的吊钩3与支顶机构起吊吊环9，经过起吊机构的起升运动，将支顶机构4与凸台1分开，再进行旋转运动位置由A到B的转移。

上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种井下可变道液压起重吊车，其特征在于：包括：

底盘和设在底盘上的起吊机构；

支顶机构，支顶机构可拆卸安装的设在底盘上；

直角弯道变向机构，直角弯道变向机构设在底盘下方，所述直角弯道变向机构包括纵向行走车轮和横向行走车轮，所述纵向行走车轮和横向行走车轮均通过升降结构设在底盘下方；

所述支顶机构为设置在起吊机构后方的一对，所述每个支顶机构包括升降筒和设在升降筒顶部的一组支顶液压缸，所述升降筒可拆卸或移动的设在底盘上；

所述底盘上设有凸台，升降筒的下端设有套在凸台上的凹槽，并通过紧固件锁紧固定；

或者，底盘上设有倒T型滑轨，底盘为方形结构，滑轨为四条，四条沿底盘的四个侧边布置，四条滑轨形成方形结构，升降筒的下端为与滑轨相适配的倒T型滑块；底盘侧面靠滑轨的端部设有用于定位滑块的螺纹孔，滑块上对应螺纹孔设有定位螺孔，通过锁紧螺栓旋入对滑块定位；

所述一组支顶液压缸的一端与升降筒顶部铰接相连，并在升降筒的侧壁上设有拖拽液压缸，所述拖拽液压缸通过钢索与设在支顶液压缸上的拖拽吊环相连。

2.如权利要求1所述井下可变道液压起重吊车，其特征在于：所述底盘上设有用于驱动起吊机构转轴旋转的驱动机构，所述驱动机构包括驱动马达和驱动液压缸，转轴上设有两齿轮，驱动马达连有与转轴上一齿轮相啮合的驱动齿轮，驱动液压缸连有与转轴上另一齿轮相配合的齿条。

3.如权利要求1所述井下可变道液压起重吊车，其特征在于：所述升降结构为升降液压缸，所述纵向行走车轮和横向行走车轮均为四个，纵向行走车轮和横向行走车轮的移动方向相正交；对应每个行走车轮设置一个升降液压缸，底盘的下方位于同一拐角的两个不同移动方向对应的两个升降液压缸缸体连接在一起；

或底盘的下方设有纵向车轮框架和横向车轮框架，横向车轮框架位于纵向车轮框架内；纵向车轮框架和横向车轮框架均通过对应的升降液压缸设在底盘下方，纵向车轮框架和横向车轮框架均为方形框架，四个纵向行走车轮设在纵向车轮框架的四个拐角，四个横向行走车轮设在横向车轮框架的四个拐角，并且纵向车轮框架和横向车轮框架与底盘之间均设有导柱。

4.如权利要求1所述井下可变道液压起重吊车，其特征在于：所述升降筒上设有起吊吊环，起吊机构的侧壁上设有用于起吊升降筒的吊钩。

5.如权利要求2所述井下可变道液压起重吊车，其特征在于：所述驱动马达为回转马达，回转马达通过联轴器连有蜗轮蜗杆减速器，驱动齿轮与蜗轮蜗杆减速器相连。

6.如权利要求2所述井下可变道液压起重吊车，其特征在于：所述驱动液压缸为相对设置的一对，分别位于转轴上另一齿轮的两侧；所述底盘上设有齿条导轨，齿条的一端与齿条导轨活动相连，所述驱动液压缸的底座与齿条导轨或底盘相连，驱动液压缸的活塞杆与齿条另一端相连；两齿条相对设置，转轴上的另一齿轮位于两齿条之间。

7.一种如权利要求1至6任一项所述井下可变道液压起重吊车的变道方法，其特征在于：所述变道方法包括以下步骤：

1)进行直角变道时，通过升降液压缸收回纵向轨道上的纵向行走车轮，降下横向行走车轮到横向轨道上；

2)转弯后，要将干扰作业空间的一个支顶机构移向起重机后方，可通过钢索连接起吊机构上的吊钩与支顶机构起吊吊环，经过起吊机构的起升运动，将支顶机构与凸台分开，再进行旋转运动位置将支顶机构移动至起重机后方；

或将底盘上的定位滑块的锁紧螺栓松开，可通过钢索连接起吊机构上的吊钩与支顶机构起吊吊环，通过起吊机构吊载支顶机构，推动支顶机构在滑轨上移动，达到调整位置后通过对应的锁紧螺栓锁紧。

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