CN116040509B - 一种塔式起重机牵引式配重装置及吊臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔式起重机牵引式配重装置及吊臂，主要涉及塔机领域。包括平衡配重机构，包括安装在平衡臂末端的支撑框架，支撑框架内设有配重架，配重架沿平衡臂宽度方向具有直线行程，所述配重架的两侧与支撑框架之间设有压缩弹簧，所述配重架上固定有挂座，所述挂座上设有并列的两个挂环，两个所述挂环上分别固定有线缆；牵引机构，包括拉头座和滑轮组，拉头座为两个且分别固定在起重臂远离平衡臂一端的两侧，所述滑轮组线性安装在平衡臂及起重臂两侧，所述线缆通过滑轮组缠绕导向，所述线缆的末端固定在拉头座上。本发明的有益效果在于：它将动臂形变与配重调节联动，既能够加强对动臂变形的支撑和抵抗效果，又能够利用该变形而回调重心。

Description

一种塔式起重机牵引式配重装置及吊臂

技术领域

本发明涉及塔机领域，具体是一种塔式起重机牵引式配重装置及吊臂。

背景技术

塔式起重设备是工程结构施工阶段最主要的垂直运输机械，它的作业空间大，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。工作机构有起升、变幅、回转和行走四部分。由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。其中金属结构主要包括塔身和吊臂。吊臂作为起重作业的主要结构，包括平衡臂和起重臂。由于吊臂为高空作业环境，吊臂及塔身会基于外力影响发生明显的形变，特别是在空气对流明显的高空，风以及回转行程都会造成吊臂的变形，也会对塔身的垂直度造成影响，使得整个设备的顶部重心发生变化。

作为工程最常见的重大危险源之一，在实际生产中，吊臂的弯曲变形及塔身的垂直度一直是施工安全的重要关注指标，通常情况下需要将其控制在一定范围内，就可以继续生产，但是长时间在变形情况下作业，对各个连接件及钢结构的磨损及强度会造成明显的不利影响，促进结构松散老化，使得停工检修维护的间隔时间变短，并增加作业风险。同时，对于强对流天气，安全就难以保障，经常需要临时拆卸，拆装的工作量及耗时都给进度及成本带来显著不利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种塔式起重机牵引式配重装置及吊臂，它将动臂形变与配重调节联动，既能够加强对动臂变形的支撑和抵抗效果，又能够利用该变形而回调重心。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种塔式起重机牵引式配重装置，包括：

平衡配重机构，包括安装在平衡臂末端的支撑框架，所述支撑框架内设有配重架，所述配重架内放置配重块，所述配重架沿平衡臂宽度方向具有直线行程，所述配重架的两侧与支撑框架之间设有压缩弹簧，所述配重架上固定有挂座，所述挂座上设有并列的两个挂环，两个所述挂环上分别固定有线缆；

牵引机构，包括拉头座和滑轮组，所述拉头座为两个且分别固定在起重臂远离平衡臂一端的两侧，所述滑轮组线性安装在平衡臂及起重臂两侧，所述线缆通过滑轮组缠绕导向，所述线缆的末端固定在拉头座上。

所述支撑框架包括两根相对平衡臂横向固定的固定梁，以及两端焊接在两个固定梁上的两根支撑梁，所述支撑梁和固定梁构成井字形的支撑结构，所述配重架包括相对竖直延伸的挂梁，所述挂梁的顶部对称的安装有托轮，所述托轮可转动的安装在挂架的外侧，所述托轮位于固定梁的上方，所述固定梁上设有与其同向延伸的限位槽，所述托轮落在限位槽内。

所述挂梁的顶部还固定有安装板，所述安装板直立设置，所述安装板相远离的外侧端面上固定有动态弹簧座，所述动态弹簧座上居中的贯穿有安装孔，所述安装孔内贯穿安装有安装螺杆，所述支撑梁上对应安装板位置设有安装座，所述安装座的里侧设有固定弹簧座，所述压缩弹簧安装在固定弹簧座与动态弹簧座之间，所述安装螺杆贯穿压缩弹簧，所述安装座上设有用于使安装螺杆贯穿且间隙配合的过孔。

两个所述支撑梁远离起重臂的边缘处焊接固定有固定台，所述固定台的顶端固定有直角形状的轮架，所述轮架上通过轴承件可转动的安装有平衡滑轮，所述轮架包括位于平衡滑轮外侧的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板与平衡臂长度方向一致，所述第一挡板靠近起重臂的一端与第二挡板的内端垂直固定，所述第一挡板上靠近与第二挡板相连接的一端设有将轮架其贯穿的第一让位孔，所述第二挡板上设有第二让位孔，所述线缆自第一让位孔贯穿缠绕在平衡滑轮上后，自第二让位孔穿出并缠绕在滑轮组上。

所述滑轮组包括U型的固定架，所述固定架固定安装在平衡臂或起重臂上，所述固定架通过轴承座可转动的安装有导向滑轮，所述固定架的两侧对称的设有梯形架，所述梯形架分别位于导向滑轮的两侧。

所述挂梁的底端焊接固定有托架，配重块对应挂梁位置设有梯形槽。

一种塔式起重机吊臂，安装有牵引式配重装置。

包括起重臂和平衡臂，所述平衡臂的末端安装有平衡配重机构，所述起重臂的两侧分别设有与侧边平行延伸的条形架，位于起重臂一侧的所述滑轮组安装在条形架上。

起重臂底部安装变幅小车，变幅小车下方通过钢丝绳安装起重吊钩。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

通过位于两侧的线缆，在动臂弯曲变形的拱起侧，对动臂两端进行拉拽，从而在动臂的拱起一侧实现将两端相对拉拽的效果，加强抵抗形变的发生，减小变形幅度。

基于动臂拱起变形一侧的线缆被拉拽，将配重架向该侧实现拖拽平移，从而使得配重块反向塔身倾斜方向回调，实现动态平衡重心，减小塔机顶部基于塔身倾斜而造成的配重失衡的不利影响。

附图说明

图1是本发明使用状态的示意图。

图2是本发明图1的Ⅰ部放大图。

图3是本发明使用状态的示意图。

图4是本发明图3的Ⅱ部放大图。

图5是本发明图3的Ⅲ部放大图。

图6是本发明使用状态下平衡臂末端的局部俯视图。

图7是本发明平衡配重机构的示意图。

图8是本发明平衡配重机构的示意图。

附图中所示标号：

1、起重臂；2、上支座；3、平衡臂；4、支撑框架；5、固定梁；6、支撑梁；7、挂梁；8、托架；9、配重块；10、托轮；11、限位槽；12、安装板；13、动态弹簧座；14、安装螺杆；15、安装座；16、固定弹簧座；17、压缩弹簧；18、连接梁；19、挂座；20、挂环；21、固定台；22、轮架；23、平衡滑轮；24、第一挡板；25、第一让位孔；26、第二挡板；27、第二让位孔；28、拉头座；29、滑轮组；30、固定架；31、轴承座；32、导向滑轮；33、梯形架；34、条形架。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例：一种塔式起重机吊臂

整个塔式起重机的金属结构、工作机构和电气系统采用现有技术的常见结构即可。其中金属结构主要包括塔身、动臂和底座，底座施工安装在地面上的基坑地基中，塔身底部安装在底座上，塔身顶部安装上支座2，不局限本示例，根据塔机类型，可以设置上支座2为回转型或固定型。上支座2上安装驾驶室。

动臂包括起重臂1和平衡臂3，分别安装在上支座2的两侧，所述上支座2上安装塔帽，塔帽通过吊臂拉杆与动臂辅助支撑。

起重臂1底部安装变幅小车，用于直线滑行，变幅小车下方通过钢丝绳安装起重吊钩。

在动臂上安装牵引式配重装置，该装置包括安装在平衡臂3远离起重臂1一端的平衡配重机构，以及安装在整条动臂上的牵引机构；

所述平衡配重机构包括井字形的支撑框架4，所述支撑框架4包括两根相对动臂横向焊接固定的固定梁5，以及两端焊接在两个固定梁5上的两根支撑梁6，支撑梁6和固定梁5构成井字形的支撑结构，形成用于安装平衡重的安装位。

所述支撑框架4内设有配重架，所述配重架包括相对竖直延伸的挂梁7，每侧的所述挂梁7为两根，不局限于本示例可以为多根。所述挂梁7的底端焊接固定有托架8，通过托架8将配重块9托起，所述配重架内放置配重块9，配重块9为带金属框或不带金属框的水泥块，配重块9对应挂梁7位置设有梯形槽，通过梯形槽与挂梁7的配合进一步限制和约束配重块9。

所述挂梁7的顶部对称的安装有托轮10，所述托轮10可转动的安装在挂架的外侧，所述托轮10位于固定梁5的上方，所述固定梁5上设有与其同向延伸的限位槽11，所述托轮10落在限位槽11内，既能够实现对配重架的沿动臂长度方向的限位，又能够使配重架沿动臂的宽度方向进行位置调整。

所述挂梁7的顶部还固定焊接有安装板12，所述安装板12直立设置，且安装板12与动臂的长度方向平行，所述安装板12为两个，两个安装板12相远离的外侧端面上固定有动态弹簧座13，所述动态弹簧座13上居中的贯穿有安装孔，所述安装孔为螺纹孔或通孔，所述安装孔内贯穿有安装螺杆14，所述安装螺杆14的内端通过螺母件固定在动态弹簧座13上，所述支撑梁6上对应安装板12位置设有安装座15，所述安装座15的里侧设有固定弹簧座16，所述固定弹簧座16与动态弹簧座13之间设有强力的螺旋压缩弹簧17，所述安装螺杆14贯穿压缩弹簧17，所述安装座15上设有用于使得所述安装螺杆14贯穿且间隙配合的过孔。通过安装螺杆14获得进一步的辅助支撑和导向，且此结构便于拆除和安装，有利于施工前后的拆建工作。

基于在相对动臂横向上的两侧分别设置对称的两对压缩弹簧17，从而对整个配重架的左右都实现相对的平衡，四个段位弹簧的对象弹性压迫，使得配重架相对支撑框架4横向居中。

在配重架的顶部居中的设有连接梁18，所述连接梁18为工字型且其两端分别焊接固定在两侧的安装板12之间，所述连接梁18的长度方向与动臂的长度方向同向，所述连接梁18上居中的设有挂座19，所述挂座19上设有左右对称的两个挂环20。所述挂环20上固定线缆，线缆为钢丝绳。

两个所述支撑梁6远离起重臂1的边缘处焊接固定有固定台21，所述固定台21的顶端固定焊接有直角形状的轮架22，所述轮架22上通过轴承件可转动的安装有平衡滑轮23，所述平衡滑轮23为U型滑轮，所述轮架22为包围在平衡滑轮23外周的直角形状遮挡件，所述轮架22包括位于平衡滑轮23外侧的第一挡板24和第二挡板26，所述第一挡板24与动臂长度方向一致，所述第一挡板24靠近起重臂1的一端与第二挡板26的内端固定焊接，所述第一挡板24上靠近与第二挡板26相连接的一端设有将轮架22其贯穿的第一让位孔25，所述第二挡板26上设有第二让位孔27，所述线缆自第一让位孔25贯穿缠绕在平衡滑轮23上后，自第二让位孔27穿出，实现向起重臂1方向的转向和延伸。通过直角结构的轮架22上的第一让位孔25和第二让位孔27，实现对线缆的约束防止其因为松弛而脱落，使其有效的保持缠绕在平衡滑轮23上。

所述牵引机构包括拉头座28和多个安装在平衡臂3、上支座2及起重臂1两侧且沿着动臂线性排列的滑轮组29，所述滑轮组29包括U型的固定架30，所述固定架30固定安装在平衡臂3、上支座2或起重臂1上，用于对滑轮组29进行固定，所述固定架30上下对称的固定轴承座31，通过轴承座31可转动的安装导向滑轮32，所述导向滑轮32为U型滑轮，所述导向滑轮32用于对线缆的行走起到支撑和导向的辅助作用，所述固定架30的两侧对称的设有梯形架33，所述梯形架33分别位于导向滑轮32的前后两侧，从而对线缆进行限位约束，防止过度晃动和脱落滑轮。

我们在改进的时候，优选在起重臂1的两侧焊接固定一个向两侧平行伸出的条形架34，所述条形架34的长度方向与起重臂1的两侧平行且水平延伸，所述固定架30安装在条形架34上，从而进一步向两侧分散拉拽力，并尽量远离变幅小车的行程路线。

所述拉头座28为两个且分别固定在起重臂1前端的两侧，从而使得线缆在动臂的两侧，线缆的两端分别对动臂的前端，以及配重端实现连接和拉拽平衡。

当动臂回转，或者强对流空气经过的时候，一方面动臂会发生弯曲变形，另一方面塔身也会发生倾斜变形；

从塔身倾斜看，塔身顶端会顺风向发生倾斜变形，导致顶端的动臂的重心相对塔身的中心发生倾斜偏离，造成危险。

从动臂形变看，起重臂1较为明显，起重臂1较长，受外界影响大，起重臂1的前端会发生顺对流方向的弯曲，虽然平衡臂3较短，但是平衡臂3的后端（配重端）也会发生些许的同向弯曲，使得动臂的两端相对上支座2形成一定弧度的弓形弯曲，而上支座2是该“弓形弯曲”的拱起位置。在这个变形情况下，位于变形曲线里侧的线缆相对松弛，而位于变形曲线外侧线缆被拉拽，从而将配重架（带着配重块9）沿动臂宽度方向向弯曲变形拱起的外侧进行拉拽，从而当拉力足够大，克服压缩弹簧17的居中限位效果而使得配重架向来风一侧横移，从而实现对整个塔机配重的回调。

通过上述的应变反应变化，实现的效果主要包括：

在动臂弯曲变形的拱起侧，对动臂两端进行拉拽，从而在动臂的拱起一侧实现将两端相对拉拽的效果，加强抵抗形变的发生，减小变形幅度，增加动臂的支撑强度。

基于动臂拱起变形一侧线缆被拉拽，将配重架向该侧实现拖拽平移，从而使得配重的重心反向塔身倾斜方向回调，实现动态平衡重心，减小塔机顶部基于塔身倾斜而造成的配重失衡的不利影响。

故通过在动臂上改造增设牵引式配重装置，将动臂形变与配重调节联动，既能够加强对动臂变形的支撑和抵抗效果，又能够利用该变形而回调重心。

Claims (9)

1.一种塔式起重机牵引式配重装置，其特征在于，包括：

平衡配重机构，包括安装在平衡臂末端的支撑框架，所述支撑框架内设有配重架，所述配重架内放置配重块，所述配重架沿平衡臂宽度方向具有直线行程，所述配重架的两侧与支撑框架之间设有压缩弹簧，所述配重架上固定有挂座，所述挂座上设有并列的两个挂环，两个所述挂环上分别固定有线缆；

牵引机构，包括拉头座和滑轮组，所述拉头座为两个且分别固定在起重臂远离平衡臂一端的两侧，所述滑轮组线性安装在平衡臂及起重臂两侧，所述线缆通过滑轮组缠绕导向，所述线缆的末端固定在拉头座上。

2.根据权利要求1所述一种塔式起重机牵引式配重装置，其特征在于，所述支撑框架包括两根相对平衡臂横向固定的固定梁，以及两端焊接在两个固定梁上的两根支撑梁，所述支撑梁和固定梁构成井字形的支撑结构，所述配重架包括相对竖直延伸的挂梁，所述挂梁的顶部对称的安装有托轮，所述托轮可转动的安装在挂架的外侧，所述托轮位于固定梁的上方，所述固定梁上设有与其同向延伸的限位槽，所述托轮落在限位槽内。

3.根据权利要求2所述一种塔式起重机牵引式配重装置，其特征在于，所述挂梁的顶部还固定有安装板，所述安装板直立设置，所述安装板相远离的外侧端面上固定有动态弹簧座，所述动态弹簧座上居中的贯穿有安装孔，所述安装孔内贯穿安装有安装螺杆，所述支撑梁上对应安装板位置设有安装座，所述安装座的里侧设有固定弹簧座，所述压缩弹簧安装在固定弹簧座与动态弹簧座之间，所述安装螺杆贯穿压缩弹簧，所述安装座上设有用于使安装螺杆贯穿且间隙配合的过孔。

4.根据权利要求2所述一种塔式起重机牵引式配重装置，其特征在于，两个所述支撑梁远离起重臂的边缘处焊接固定有固定台，所述固定台的顶端固定有直角形状的轮架，所述轮架上通过轴承件可转动的安装有平衡滑轮，所述轮架包括位于平衡滑轮外侧的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板与平衡臂长度方向一致，所述第一挡板靠近起重臂的一端与第二挡板的内端垂直固定，所述第一挡板上靠近与第二挡板相连接的一端设有将轮架其贯穿的第一让位孔，所述第二挡板上设有第二让位孔，所述线缆自第一让位孔贯穿缠绕在平衡滑轮上后，自第二让位孔穿出并缠绕在滑轮组上。

5.根据权利要求1所述一种塔式起重机牵引式配重装置，其特征在于，所述滑轮组包括U型的固定架，所述固定架固定安装在平衡臂或起重臂上，所述固定架通过轴承座可转动的安装有导向滑轮，所述固定架的两侧对称的设有梯形架，所述梯形架分别位于导向滑轮的两侧。

6.根据权利要求2所述一种塔式起重机牵引式配重装置，其特征在于，所述挂梁的底端焊接固定有托架，配重块对应挂梁位置设有梯形槽。

7.一种塔式起重机吊臂，其特征在于，安装有如权利要求1-6任一项所述的一种塔式起重机牵引式配重装置。

8.根据权利要求7所述一种塔式起重机吊臂，其特征在于，包括起重臂和平衡臂，所述平衡臂的末端安装有平衡配重机构，所述起重臂的两侧分别设有与侧边平行延伸的条形架，位于起重臂一侧的所述滑轮组安装在条形架上。

9.根据权利要求7所述一种塔式起重机吊臂，其特征在于，起重臂底部安装变幅小车，变幅小车下方通过钢丝绳安装起重吊钩。

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