CN115535884A - 一种特种塔式起重机输送作业装置 - Google Patents

Abstract

一种特种塔式起重机输送作业装置，安装在特种塔式起重机上进行变幅输送作业，包括首端动臂(1)、中间动臂(2)和终端动臂(3)，所述中间动臂(2)在所述首端动臂(1)中伸缩设置，所述终端动臂(3)在所述中间动臂(2)中伸缩设置，负载容纳部设置在所述终端动臂(3)的端部，所述中间动臂(2)为一个或多个，通过所述中间动臂(2)和所述终端动臂(3)的伸缩动作实现负载容纳部与起重机塔柱的中心距调整。本发明通过由首端动臂、中间动臂和终端动臂组成伸缩节，对传统带变幅机构的塔式起重机动臂结构形成替代，可全部使用机械和电控组件，不需要液压等辅助系统，通过紧凑的结构和灵活的伸缩工作方式进一步满足特殊空间的作业需要。

Description

一种特种塔式起重机输送作业装置

技术领域

本发明总体属于起重设备技术领域，具体涉及特种塔式起重机输送作业装置。

背景技术

塔式起重机(tower crane)简称塔机，亦称塔吊，起源于西欧。动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。金属结构包括塔身、动臂和底座等。工作机构有起升、变幅、回转和行走四部分。电气系统包括电动机、控制器、配电柜、连接线路、信号及照明装置等。变幅机构是塔式起重机的主要工作机构，用于改变起重机的幅度，即改变负载中心至起重机回转中心轴线的水平距离，以适应起重机在不同条件下装卸物品。

目前各企业生产的起重机设备仍以传统塔式、桥式等构型和成熟的架构为主流，工作场合锁定在开阔场地及其上方作业，多用于车间、仓库、露天堆场等处的物品装卸，对于一些特殊作业场合，例如受限空间物品装卸，目前国内并没有非常成熟的架构和主流产品，我们曾从整体架构上提出仿塔式起重机架构的受限空间作业用塔式起重输运设备及工作方案，以期建立模块化应用基础，解决企业特殊应用难题，但对于变幅输送作业模块，传统带变幅机构的塔式起重机动臂结构整体上无法借鉴，因为这种结构无法适应一些特殊空间作业需要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种特种塔式起重机输送作业装置，以更紧凑的结构和灵活的伸缩工作方式进一步满足一些特殊空间的作业需要。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种特种塔式起重机输送作业装置，安装在特种塔式起重机上进行变幅输送作业，包括首端动臂、中间动臂和终端动臂，所述中间动臂在所述首端动臂中伸缩设置，所述终端动臂在所述中间动臂中伸缩设置，负载容纳部设置在所述终端动臂的端部，所述中间动臂为一个或多个，通过所述中间动臂和所述终端动臂的伸缩动作实现负载容纳部与起重机塔柱的中心距调整。

如上所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，还包括电机减速机，在所述首端动臂和所述中间动臂之间设置有伸缩传动系和动力传递传动系，在中间动臂和终端动臂设置伸缩传动系，所述电机减速机安装在所述首端动臂上，电机减速机的输出轴上连接有伸缩转动轴，在所述伸缩转动轴上设置有主动齿轮，所述主动齿轮与被动齿轮配合，所述被动齿轮设置在传递转动轴上，所述伸缩转动轴和所述传递转动轴均可转动地安装在所述首端动臂上，当所述电机减速机转动时，所述伸缩转动轴和传递转动轴在电机减速机的驱动下转动，所述伸缩传动系包括有伸缩结合轴，所述动力传递传动系包括有传递结合轴，当要实现中间动臂在首端动臂上的伸缩动作时，将所述伸缩结合轴与伸缩转动轴结合，通过所述伸缩结合轴与伸缩转动轴的结合使伸缩传动系产生传动；当中间动臂伸出到位时，先将所述伸缩结合轴和伸缩转动轴脱开，再将所述传递转动轴和所述传递结合轴结合，通过所述传递转动轴和所述传递结合轴的结合使安装于终端动臂和首端动臂的动力传递传动系产生传动。

如上所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，所述伸缩转动轴的底端中心设置有锥形孔，所述伸缩结合轴的顶端为锥形部，将所述锥形部插入所述锥形孔内实现伸缩结合轴与伸缩转动轴的结合。

如上所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，所述锥形孔和锥形部摩擦配合或卡合。

如上所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，所述伸缩结合轴连接有伸缩齿轮，所述伸缩齿轮通过该伸缩结合轴可转动地安装在所述首端动臂上，在所述伸缩结合轴与锥形部相对的一端连接有伸缩件，通过伸缩件的伸缩实现所述伸缩结合轴与所述伸缩转动轴的结合或脱开，在所述中间动臂上设置有与所述伸缩齿轮相配合的齿条，通过所述电机减速机带动所述伸缩齿轮转动再与所述齿条配合，从而使得所述中间动臂在所述首端动臂上伸缩。

如上所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，所述伸缩件为伸缩电动推杆。

如上所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，在所述首端动臂上设置有导轨，在所述中间动臂上设置有与所述导轨配合的滑块。

如上所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，所述伸缩件与所述伸缩结合轴的连接方式为在所述伸缩结合轴上开设环槽，所述伸缩件的端部卡在所述环槽内。

如上所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，所述中间动臂上可转动地设置有传递主动轮和传递被动轮，所述传递主动轮和传递被动轮通过带或链连接，所述传递主动轮与所述传递结合轴键配合，所述传递结合轴远离所述传递转动轴的一端连接有传递件，在所述终端动臂上固定设置有齿条，该齿条与连接在所述传递被动轮一侧的齿轮啮合。

如上所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，所述传递件为传递电动推杆。

本发明的有益效果在于：

本发明的特种塔式起重机输送作业装置，安装在特种塔式起重机上进行变幅输送作业，可适应一些特殊作业场合，例如受限空间物品装卸，通过由首端动臂、中间动臂和终端动臂组成伸缩节，中间动臂在首端动臂中伸缩设置，终端动臂在中间动臂中伸缩设置，负载容纳部设置在终端动臂的端部，对传统带变幅机构的塔式起重机动臂结构形成替代，可全部使用机械和电控组件，不需要液压等辅助系统，通过紧凑的结构和灵活的伸缩工作方式进一步满足特殊空间的作业需要。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例的一种特种塔式起重机输送作业装置结构原理示意图。

图2为图1中A-A剖视图。

图中各附图标记所代表的组件为：

1、首端动臂，2、中间动臂，3、终端动臂，4、电机减速机，5、主动齿轮，6、被动齿轮，7、伸缩齿轮，8、伸缩转动轴，9、伸缩结合轴，10、伸缩电动推杆，11、传递转动轴，12、传递结合轴，13、传递主动轮，14、传递电动推杆，15、传递被动轮。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

应当理解，当提及元件被“连接”或“联接”至另一元件时，所述元件可以直接连接或联接至另一元件，或者可以存在中间元件。用于描述元件之间关系的其它用语应当以同样的方式解释(例如，“在......之间”、“邻近”等)。本发明中提及的方位“左右”、“前后”等，仅用来表达相对的位置关系，而不受实际应用中任何具体方向参照的约束。

实施例1

参见图1-图2，本实施例提供的特种塔式起重机输送作业装置包括首端动臂1、中间动臂2和终端动臂3，中间动臂2可以在首端动臂1中伸缩，终端动臂3可以在中间动臂2中伸缩，负载容纳部(该负载容纳部可以进一步设置能够对负载进行升降的负载升降装置)设置在终端动臂3的端部，通过中间动臂2和终端动臂3的伸缩动作即可实现负载容纳部与起重机塔柱的中心距调整，实现该起重机的变幅调整，同时也作为负载的传送装置。

进一步，该特种塔式起重机输送作业装置包括电机减速机4、首端动臂1、中间动臂2和终端动臂3，在首端动臂1和中间动臂2之间设置有伸缩传动系和动力传递传动系，在中间动臂2和终端动臂3设置伸缩传动系，电机减速机4固定在首端动臂1上，伸缩转动轴8连接在电机减速机4的输出轴上，在伸缩转动轴8上固定设置有主动齿轮5，主动齿轮5与一个被动齿轮6配合，被动齿轮6固定设置在一个传递转动轴11上，伸缩转动轴8和传递转动轴11均可转动地安装在首端动臂1上，当电机减速机4转动时，伸缩转动轴8和传递转动轴11在电机减速机4的驱动下转动，当要实现中间动臂2在首端动臂1上的伸缩动作时，将伸缩结合轴9与伸缩转动轴8结合。

如图2所示，本实施例伸缩转动轴8的底端中心设置有锥形孔，而伸缩结合轴9的顶端为锥形，将锥形插入锥形孔内可以实现伸缩结合轴9与伸缩转动轴8的结合，优选地，将锥形孔或锥形设置成摩擦力大的结构面或其他增加摩擦力的结构例如卡合机构可以更好的使两者结合，伸缩齿轮7可以是通过伸缩结合轴9可转动地安装在首端动臂1上的，伸缩齿轮7通过设置限位在以图示展示的上下方向的位置是始终不变的，只能发生转动，本实施例伸缩齿轮7与伸缩结合轴9是花键配合的，在伸缩结合轴9的下端连接有伸缩电动推杆10，通过伸缩电动推杆10的伸缩可以实现伸缩结合轴9与伸缩转动轴8的结合或脱开。

本实施例上述伸缩电动推杆10与伸缩结合轴9的连接方式为在伸缩结合轴9上开设有环槽，伸缩电动推杆10的端部卡在环槽内，可以实现伸缩电动推杆10带动伸缩结合轴9的上下运动(图示方向)而不会阻碍伸缩结合轴9的转动，同时由于伸缩齿轮7与伸缩结合轴9是花键配合的，伸缩齿轮7是不会阻碍伸缩结合轴9的上下运动的。

进一步，本实施例在中间动臂2上设置有与伸缩齿轮7相配合的齿条，齿条是固定在中间动臂2上的，从而中间动臂2可以沿着首端动臂1左右伸缩，可以在首端动臂1上设置导轨，在中间动臂2上设置与导轨配合的滑块，通过电机减速机4带动伸缩齿轮7转动再与齿条配合，使得中间动臂2在首端动臂1上伸缩。

接下来，当中间动臂2伸出到位时，先将伸缩结合轴9和伸缩转动轴8脱开，然后再将传递转动轴11和传递结合轴12结合，结合图2，两者结合原理同伸缩结合轴9与伸缩转动轴8之间的结合，一个传递主动轮13(通过传递结合轴12)可转动地固定在中间动臂2上(前后方向运动被限制)，一个传递被动轮15也可转动地固定在中间动臂2另一端上，传递主动轮13和传递被动轮15通过皮带或链条连接，传递主动轮13与传递结合轴12也可以采用前面说过的能提供前后浮动的花键配合，传递结合轴12下部(图示方向)连接有传递电动推杆14，伸缩传动和动力传递传动的工作原理是一致的，不同之处在于一侧是伸缩齿轮7，另一侧是传递主动轮13，而在终端动臂3上固定设置有齿条，该齿条与连接在传递被动轮15下部的齿轮啮合。

根据本发明的目的，本实施例提供的特种塔式起重机输送作业装置是安装在特种塔式起重机上进行变幅输送作业的，相当于对传统带变幅机构的塔式起重机动臂结构形成替代，可适应一些特殊作业场合，例如受限空间物品装卸，通过由首端动臂、中间动臂和终端动臂组成伸缩节，中间动臂在首端动臂中伸缩设置，终端动臂在中间动臂中伸缩设置，负载容纳部设置在终端动臂的端部，很好完成了上述替代目的，该装置可全部使用机械和电控组件，不需要液压等辅助系统，通过紧凑的结构和灵活的伸缩工作方式进一步满足特殊空间的作业需要。

作为一种特种塔式起重机输送作业装置，容易理解该装置可以包括塔式起重机所拥有的一般的行走机构、塔柱、配重(平衡臂)、动臂升降装置和控制系统，其可参照现有技术中塔式起重机类似模块进行设计，也可以根据特种的作业空间或作业场合需要而进行改型设计，在实际使用中，根据需要，中间动臂2也可以设置多个，均不再详细列举。

另外本实施关注的只是特种塔式起重机输送作业装置，即主要是伸缩动臂的设计，如前所述，设置在终端动臂3的端部的负载容纳部根据进一步作业的需要可以设置能够对负载进行升降的负载升降装置，负载升降装置可以使用电动、液压等辅助动力(优选为电动)配合重量和行程监测，实现自动化的控制。

将本实施例的特种塔式起重机输送作业装置应用到特种塔式起重机整体中，在进行特定受限空间的作业时，可通过行走机构调整设备的位置，根据受限空间的位置通过动臂升降装置调整动臂的高度，根据受限空间内的作业区域位置，通过本实施例提供的输送作业装置调整伸缩量和水平运送负载，进而通过负载升降装置在垂直方向卸载负载，均不再详细列举。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种特种塔式起重机输送作业装置，安装在特种塔式起重机上进行变幅输送作业，其特征在于，包括首端动臂(1)、中间动臂(2)和终端动臂(3)，所述中间动臂(2)在所述首端动臂(1)中伸缩设置，所述终端动臂(3)在所述中间动臂(2)中伸缩设置，负载容纳部设置在所述终端动臂(3)的端部，通过所述中间动臂(2)和所述终端动臂(3)的伸缩动作实现负载容纳部与起重机塔柱的中心距调整。

2.根据权利要求1所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，其特征在于，还包括电机减速机(4)，在所述首端动臂(1)和所述中间动臂(2)之间设置有伸缩传动系和动力传递传动系，在中间动臂(2)和终端动臂(3)设置伸缩传动系，所述电机减速机(4)安装在所述首端动臂(1)上，电机减速机(4)的输出轴上连接有伸缩转动轴(8)，在所述伸缩转动轴(8)上设置有主动齿轮(5)，所述主动齿轮(5)与被动齿轮(6)配合，所述被动齿轮(6)设置在传递转动轴(11)上，所述伸缩转动轴(8)和所述传递转动轴(11)均可转动地安装在所述首端动臂(1)上，当所述电机减速机(4)转动时，所述伸缩转动轴(8)和传递转动轴(11)在电机减速机(4)的驱动下转动，所述伸缩传动系包括有伸缩结合轴(9)，所述动力传递传动系包括有传递结合轴(12)，当要实现中间动臂(2)在首端动臂(1)上的伸缩动作时，将所述伸缩结合轴(9)与伸缩转动轴(8)结合，通过所述伸缩结合轴(9)与伸缩转动轴(8)的结合使伸缩传动系产生传动；当中间动臂(2)伸出到位时，先将所述伸缩结合轴(9)和伸缩转动轴(8)脱开，再将所述传递转动轴(11)和所述传递结合轴(12)结合，通过所述传递转动轴(11)和所述传递结合轴(12)的结合使动力传递传动系产生传动。

3.根据权利要求2所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，其特征在于，所述伸缩转动轴(8)的底端中心设置有锥形孔，所述伸缩结合轴(9)的顶端为锥形部，将所述锥形部插入所述锥形孔内实现伸缩结合轴(9)与伸缩转动轴(8)的结合。

4.根据权利要求3所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，其特征在于，所述锥形孔和锥形部摩擦配合或卡合。

5.根据权利要求3所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，其特征在于，所述伸缩结合轴(9)连接有伸缩齿轮(7)，所述伸缩齿轮(7)通过该伸缩结合轴(9)可转动地安装在所述首端动臂(1)上，在所述伸缩结合轴(9)与锥形部相对的一端连接有伸缩件，通过伸缩件的伸缩实现所述伸缩结合轴(9)与所述伸缩转动轴(8)的结合或脱开，在所述中间动臂(2)上设置有与所述伸缩齿轮(7)相配合的齿条，通过所述电机减速机(4)带动所述伸缩齿轮(7)转动再与所述齿条配合，从而使得所述中间动臂(2)在所述首端动臂(1)上伸缩。

6.根据权利要求5所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，其特征在于，所述伸缩件为伸缩电动推杆(10)。

7.根据权利要求5所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，其特征在于，在所述首端动臂(1)上设置有导轨，在所述中间动臂(2)上设置有与所述导轨配合的滑块。

8.根据权利要求5所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，其特征在于，所述伸缩件与所述伸缩结合轴(9)的连接方式为在所述伸缩结合轴(9)上开设环槽，所述伸缩件的端部卡在所述环槽内。

9.根据权利要求2-8任一项所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，其特征在于，所述中间动臂(2)上可转动地设置有传递主动轮(13)和传递被动轮(15)，所述传递主动轮(13)和传递被动轮(15)通过带或链连接，所述传递主动轮(13)与所述传递结合轴(12)键配合，所述传递结合轴(12)远离所述传递转动轴(11)的一端连接有传递件，在所述终端动臂(3)上固定设置有齿条，该齿条与连接在所述传递被动轮(15)一侧的齿轮啮合。

10.根据权利要求9所述的一种特种塔式起重机输送作业装置，其特征在于，所述传递件为传递电动推杆(14)。

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