CN201272665Y - 组合平衡重装置及采用该装置的起重机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种组合平衡重装置及采用该装置的起重机，针对现有平衡重装置无法实现前后方向移动的问题，本实用新型所述组合平衡重装置包括平衡重本体、两个水平滑轨、平衡重支架、两个垂直油缸和两个水平油缸；其中，垂直油缸通过两个垂直油缸固定于所述平衡重支架上，所述平衡重支架在两个水平油缸的作用下可沿固定设置在转台尾部两侧的水平滑轨前后滑移。本实用新型的设计要点在于，所述平衡重本体可以沿前后方向移动，向后滑移可有效提高起重机在大臂长、大幅度工况下的整机稳定性；向前滑移能减少整车的长度，使起重机布置紧凑；同时，在弯道行驶时具有较小的转弯直径，大大提高了起重机的行驶性能。

Description

组合平衡重装置及采用该装置的起重机

技术领域

本实用新型涉及起重机械技术，具体涉及一种组合平衡重装置及采用该装置的起重机。

背景技术

目前，起重机均配备有平衡重，在吊重过程中起到反向杠杆的作用，以防止吊重过程中起重机倾翻的事故发生。轮式起重机所采用的平衡重大体有两种方式：固定式平衡重和组合式平衡重。相比于固定式平衡重，组合式平衡重是由独立的几块平衡重体组成，在组合成不同的重量时，厚度各不相同，每一种组合都需要相对定位、固定，以保证平衡重安全可靠地使用，进而发挥在大幅度起重臂下的吊重性能。

随着大吨位起重机的开发，整车要求越来越紧凑，起重机在大臂长、大幅度下的整机稳定性下降明显。现有的自顶式平衡重装置解决了上述起重臂在大幅度下的吊重性能下降的问题。请参见图1，该图示出了现有自顶式平衡重装置结构及安装过程。自顶式平衡重装置主要由多块配重块和垂直设置的提升缸组成，其中，配重块分为上、下两组，上组配重块与缸体固连并可随缸体一同升降，下组配重块与缸杆固连并可随缸杆一同升降。安装时，如图1a所示，将自顶式平衡重装置置于车架上，调整转台使车体转台尾部至与平衡重相对的安装位置；如图1b所示，压力介质作用于提升缸无杆腔，上组配重块随缸体一起提升，并通过螺纹紧固件与车体转台尾部固定连接；如图1c所示，压力介质作用于提升缸有杆腔，下组配重块随缸杆一起提升，至此完成平衡重装置的安装。

但是，相对于车体来说，自顶式平衡重装置的平衡重在前后方向的位置是固定的，也就是说，在任何工况下，平衡重均处于大臂长、大幅度下吊重位置，因此，在非吊重状态存在着整机长度过长的问题。有鉴于此，亟待研制开发出一种可实现前后方向移动的平衡重，能够在不同工况下获得不同的稳定力矩；以利于在非吊重状态和转场等状态的整机运输。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种能够沿水平方向前、后移动的组合平衡重装置以及采用该组合平衡重的起重机。

本实用新型提供的组合平衡重装置，包括平衡重本体、两个水平滑轨、平衡重支架、两个垂直油缸和两个水平油缸；其中，所述平衡重本体设置在车体转台尾部的下方；所述两个水平滑轨分别固定设置在车体转台尾部的左、右两侧壁上；所述平衡重支架的上表面上开有倒“T”形槽，所述倒“T”形槽两侧的上侧槽壁分别与所述两个水平滑轨上表面相抵形成滑动副；所述两个垂直油缸分别置于车体转台尾部的左、右两侧，所述两个垂直油缸的缸杆下端部分别与所述平衡重本体固定连接，且所述两个垂直油缸的其缸体分别与平衡重支架固定连接；所述两个垂直油缸的有杆腔/无杆腔进油，用于所述平衡重本体的升/降；所述两个水平油缸分别设置在车体转台尾部的左、右两侧，所述两个水平油缸的缸杆分别与车体转台尾部铰接，且其缸体分别与平衡重支架固定连接；所述两个水平油缸的无杆腔/有杆腔进油，用于所述平衡重本体的伸出/收回。

优选地，所述平衡重本体包括由上至下依次设置的若干块平衡重和两个下端分别设有底托的立柱；其中，每个所述平衡重的左、右两侧对称设置有上小下大的台阶孔，所述若干块平衡重之间通过紧固件固定连接为一体；所述两个立柱分别自下而上从所述若干块平衡重两侧的台阶孔中穿出，且所述两个立柱的上端分别与所述两个垂直油缸的缸杆下端固定连接，所述两个立柱下端底托的上表面与底部的所述平衡重上台阶孔的台阶面相抵。

优选地，所述平衡重本体还包括附加平衡重，所述附加平衡重设置在所述两个立柱之间的顶部的所述平衡重上，所述附加平衡重和顶部平衡重之间通过紧固件固定连接为一体。

优选地，在相邻所述平衡重之间，下方的平衡重的上表面具有至少两个凸台，上方的平衡重的下表面具有与所述凸台相适配的凹坑。

所述凸台为上小下大的圆台形。

所述凸台的根部具有隆起定位平面，所述凹坑的边缘具有与所述隆起定位平面相适配的内凹定位面，所述隆起定位平面与所述内凹定位平面相抵，且所述隆起定位平面的高度大于所述内凹定位平面的深度。

优选地，所述倒“T”形槽左、右两侧的平衡重支架上分别开有两个垂直油缸穿装孔，所述两个垂直油缸的下端分别经所述两个垂直油缸穿装孔穿出；所述两个垂直油缸缸体外壁的中部分别具有凸肩，且所述凸肩分别与所述平衡重支架相抵并固定。

优选地，所述两个水平滑轨采用MC尼龙材质。

本实用新型与现有技术相比，现有的自顶式平衡重装置仅具有用于平衡重本体装配的升降功能；而本实用新型提供的组合平衡重装置的平衡重本体能够实现水平和垂直两个方向的移动，通过对两个垂直油缸的伸出和收回控制，实现平衡重本体的升降；通过对两个水平油缸的伸出和收回控制，实现平衡重本体在水平方向的前、后位移。在作业状态时，本实用新型所述组合平衡重装置向后滑移以增加其对整车的稳定力矩，对于起重机来说，可有效提高了起重机在大臂长、大幅度工况下的整机稳定性，进而提高由整机稳定性决定的起重性能；在非作业状态时，本实用新型所述组合平衡重装置向前滑移，能减少整车的长度，使起重机布置紧凑，利于非吊重或转场等状态的整机运输；另外，在弯道行驶时，起重机具有较小的转弯直径，大大提高了起重机的行驶性能。

在本实用新型的优选方案中所述平衡重本体由若干块平衡重组成，通过两个立柱穿装后与所述垂直油缸的下端固定，其中，所述立柱的下端凸台置于底部平衡重的台阶孔内，结构简单、可靠，在满足基本使用需要的前提下，具有外观平整的优点。

在本实用新型的另一个优选方案中，相邻所述平衡重之间，上方平衡重的下表面和下方平衡重的上表面上分别具有相适配的圆台状凸台和凹坑，这样，利用凸台和凹坑之间相配合的锥面，可实现上、下相邻平衡重之间在水平面内的平移定位。其中，所述凸台的根部具有隆起定位平面，所述凹坑的边缘具有与所述隆起定位平面相适配的内凹定位面，所述隆起定位平面的高度大于所述内凹定位面的深度，装配时，上、下相邻平衡重之间隆起定位平面和内凹定位面相抵，避免了大尺寸平衡重配合表面的平面精度较低而带来的连接不可靠的问题。本方案中，通过凸台、凹坑、隆起定位平面和内凹定位面的设计，能够可靠地实现上、下相邻平衡重之间的定位。

在本实用新型的又一优选方案中，采用MC尼龙材质的水平滑轨易于进行维修保养，具有抗冲击、抗振、耐疲劳、噪音小、重量轻、耐磨等优点。

本实用新型提供的组合平衡重装置，适用于起重机、打桩机以及钻机等工程机械。

本实用新型还提供了一种起重机，包括如前所述组合平衡重装置。

附图说明

图1a、图1b、图1c示出现有自顶式平衡重装置结构及其安装过程；

图2a是本实用新型所述组合平衡重装置的侧向结构示意图，图2b是图2a的A-A剖视图；

图3是图2b中所示平衡重本体、水平滑轨、平衡重支架、垂直油缸和水平油缸连接结构的局部放大图；

图4是本实用新型中所述的两个垂直油缸和两个水平油缸液压控制原理图；

图5是本实用新型所述组合平衡重装置的处于向后滑移状态的结构示意图；

图6是图3的C向局部视图；

图7a是本实用新型所述平衡重本体的俯视图，图7b是图7a的B向爆炸视图，图7c是图7b的D部放大图；

图8a是本实用新型所述起重机的侧视图；图8b是图8a俯视图。

图2-图6中：

平衡重本体1、平衡重11、台阶孔111、立柱12、底托121、附加平衡重13、水平滑轨2、滑轨上表面21、平衡重支架3、倒“T”形槽31、上侧槽壁311、垂直油缸穿装孔32、水平油缸支架33、垂直油缸4、垂直油缸缸杆41、垂直油缸缸体42、凸肩421、水平油缸5、水平油缸缸杆51、水平油缸缸体52、滑轨支架6、、销轴7、弹簧卡子8、凸台91、凹坑92、车体转台尾部10、组合平衡重装置20、车体回转中心I、平衡重重心位置II。

具体实施方式

下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

请参见图2a和图2b，其中，图2a是本实用新型所述组合平衡重装置的侧向结构示意图，图2b是图2a的A-A剖视图。

如图所示，本实施例主要包括平衡重本体1、两个水平滑轨2、平衡重支架3、两个垂直油缸4和两个水平油缸5；所述平衡重本体1设置在车体转台尾部10的下方。

其中，所述两个水平滑轨2分别固定设置在车体转台尾部10的左、右两侧壁上，如图2b所示，在所述两个水平滑轨2下方的车体转台尾部10的左、右两侧壁上，还分别固定设置有用于承载的滑轨支架6。特别说明的是，本实用新型技术方案描述中所涉及的前后、左右方向，是以本实用新型所述组合平衡重装置的使用状态为基准定义的。

其中，所述平衡重支架3沿前后方向套装在所述两个水平滑轨2上，具体地，如图2b所示，在所述平衡重支架3的上表面上开有倒“T”形槽31，所述倒“T”形槽两侧的上侧槽壁311分别与所述两个水平滑轨2的上表面21相抵，形成滑动副；可以理解的是，所述平衡重支架3与两个水平滑轨2之间所形成的面接触滑动副也可以是斜面(图中未示出)，比如说采用与车床车身导轨相同的燕尾槽配合结构，而不局限于图中所示的平面滑动副。

其中，所述两个垂直油缸4分别置于车体转台尾部的左、右两侧，两个垂直油缸4的缸杆41下端部分别与所述平衡重本体1固定连接，且所述两个垂直油缸4的缸体42分别与平衡重支架3固定连接；工作时，所述两个垂直油缸4的有杆腔/无杆腔进油，用于所述平衡重本体1的升/降。

其中，所述两个水平油缸5分别设置在车体转台尾部10的左、右两侧，所述两个水平油缸5的缸杆51分别与车体转台尾部10铰接，且其缸体52分别与平衡重支架3固定连接；所述两个水平油缸5的无杆腔/有杆腔进油，用于所述平衡重本体1的伸出/收回。

本实施例中，所述两个水平滑轨2采用MC尼龙材质，利用了MC尼龙的高强度特性、耐磨自润滑特性以及较低的摩擦系数，可长时间地承受平衡重载荷，便于维修保养。

需要说明的是，所述垂直油缸4和水平油缸5分别与车体转台尾部10和平衡重支架3之间固定连接关系可以由多种连接结构实现。

本实施例给出了一种连接结构，具体请参见图3，该图为图2b中所示平衡重本体1、水平滑轨2、平衡重支架3、垂直油缸4和水平油缸5连接结构的局部放大图。

如图3所示，在所述倒”T”形槽31左、右两侧的平衡重支架3上分别开有两个垂直油缸穿装孔32，所述两个垂直油缸缸体42外壁的中部分别具有凸肩421；所述两个垂直油缸4的下端分别经所述两个垂直油缸穿装孔32穿出，且所述凸肩421分别与所述平衡重支架3相抵并固定，如图所示，所述凸肩421与所述平衡重支架3之间的固定关系是通过紧固件实现的可拆卸连接，实际上，上述固定关系可以通过焊接方式来实现。当然，为了便于对油缸进行维修保养，通过紧固件进行连接为最佳方案。

如图2和图3所示，在所述平衡重支架3的左、右两侧分别设置有水平油缸支架33，所述两个水平油缸5的缸体52置于所述水平油缸支架33上并固定连接，其中，所述水平油缸支架33的支撑面与所述水平油缸缸体52的外表面相吻合，以获得可靠的固定连接关系。

本实施例提供的组合平衡重装置可以实现前后和上下两个方向的移动。请参见图4，图4是本实用新型中所述的两个垂直油缸4和两个水平油缸5液压控制原理图。下面结合其控制原理说明本实用新型的工作原理。

如图4所示，所述油缸的伸出和收回控制均通过三位四通电磁阀控制，所述三位四通电磁阀处于中位时为非工作状态；所述三位四通电磁阀处于左位时，压力油路P与油缸无杆腔连通、油缸有杆腔与回油油路T连通，油缸伸出；所述三位四通电磁阀处于右位时，压力油路P与油缸有杆腔连通、油缸无杆腔与回油油路T连通，油缸收回。

图中所示，两个水平油缸5的有杆腔和无杆腔分别连通，且通过一个三位四通电磁阀控制其动作；同样地，两个垂直油缸4的有杆腔和无杆腔分别连通，且通过一个三位四通电磁阀控制其动作，当然，两个相同作用的油缸也可以分别选用控制阀进行动作的控制。相比较而言，两个相同作用的油缸采用一个控制阀的设计，可确保两侧相同作用的油缸动作同步，以提高位移操作的可靠性。

与背景技术中所述自顶式平衡重装置相比，自顶式平衡重装置技术方案中的平衡重仅具有用于自身装配过程的升降功能，沿前后方向，其平衡重不能移动。本实用新型所述组合平衡重装置能够实现前后和上下两个方向的移动，请一并参见图2a和图5，其中，图5是本实用新型所述组合平衡重装置的处于向后滑移状态的结构示意图。

如图2a所示，所述水平油缸5处于收回状态，此时，所述平衡重本体1的重心位置II至车体回转中心I的距离L₁最短，且所述平衡重本体1产生的稳定力矩最小。

如图5所示，所述水平油缸5处于伸出状态，此时，所述平衡重本体1的重心位置II至车体回转中心I的距离L₂最长，且所述平衡重本体1产生的稳定力矩最大。

基于上述分析，本实用新型可前后移动的平衡重装置具有下述技术效果：

其一、当所述平衡重本体1收回至图2a所示的极限位置时，整机长度最小，结构布置紧凑，弯道行驶时可获得较小的转变半径；适用于泊位待机、转场运输等非工作状态。

其二、当所述平衡重本体1伸出至图5所示的极限位置时，相同的平衡重质量得到最大的稳定力矩，进而提高整机的稳定性；适用于最大载荷工作状态。

其三、根据不同的作业工况，所述平衡重本体1可在图2a和图5中所示两个极限位置之间调整，大大提高了整机的机动性。

本实施例中所述平衡重本体1的详细结构如图2a、图2b和图3所示。

所述平衡重本体1包括由上至下依次设置的若干块平衡重11和两个串接若干块平衡重11的立柱12。其中，所述立柱12的下端设有底托121，每个所述平衡重11的左、右两侧对称设置有上小下大的台阶孔111，所述若干块平衡重11之间通过紧固件固定连接为一体；所述两个立柱12分别自下而上从所述若干块平衡重11两侧的台阶孔111中穿出，所述两个立柱12的上端分别与所述两个垂直油缸4的缸杆51下端固定连接，所述两个立柱12下端底托121的上表面与底部的所述平衡重11上台阶孔111的台阶面相抵。

如图2b和图3所示，所述垂直油缸4缸杆41的下端插装在所述立柱12内，所述垂直油缸缸杆41的下端与所述立柱12的上端部之间采用销轴7插装定位，且所述销轴7的伸出端采用弹簧卡子8限位固定。请一并参见图6，图6是图3的C向局部视图，它示出了所述销轴7与所述弹簧卡子8之间的装配关系。

进一步地，所述平衡重本体1还包括附加平衡重13，所述附加平衡重13设置在所述两个立柱12之间的顶部的所述平衡重11上，所述附加平衡重13和顶部平衡重11之间通过紧固件固定连接为一体。所述附加平衡重13的安装位置有效利用了两个立柱12之间的空间，在有限的空间内获得较大的稳定力矩。

对于组合式多块平衡重来说，由于平衡重的体积和质量较大且平面度较低，通常情况下，粗加工制成的平衡重之间的定位、固定无法得到保障。为此本实施例提供了一种定位、固定可靠的组合式平衡重本体，请参见图7a和图7b，其中，图7a是本实用新型所述平衡重本体的俯视图，图7b是图7a的B向爆炸视图。

如图所示，在相邻所述平衡重之间，下方的平衡重的上表面具有至少两个凸台91，上方的平衡重的下表面具有与所述凸台91相适配的凹坑92。具体地，所述凸台91为上小下大的圆台形，其中，所述附加平衡重13与顶部的所述平衡重11之间采用三对相适配的凸台91和凹坑92，所述相邻平衡重11之间采用四对相适配的凸台91和凹坑92。实际上，所述凸台91和凹坑92的数量和位置可以根据实际需要布置，只要满足相邻平衡重之间的定位要求均在本专利的保护范围内。

更进一步地，请参见图7c，该图是图7b的D部放大图。如图所示，所述凸台91的根部具有隆起定位平面911，所述凹坑92的边缘具有与所述隆起定位平面911相适配的内凹定位面921，所述隆起定位平面911与所述内凹定位平面921相抵，且所述隆起定位平面911的高度大于所述内凹定位平面921的深度。装配时，上、下相邻的两个平衡重之间前后、左右方向的定位，利用所述凸台91和所述凹坑92之间锥面；而上、下相邻两个平衡重之间上下方向的定位，利用所述隆起定位平面911和内凹定位面921，另外，所述隆起定位平面911的高度T大于所述内凹定位平面921的深度t，以弥补配重体平面度超差。

综上，本实用新型所述组合平衡重装置的重量和前后方向的位置均是可变的，有多重工况组合，能满足用户的多种工况要求。

本实施例还提供了一种起重机，请参见图8a和图8b，其中，图8a是本实用新型所述起重机的侧视图；图8b是图8a俯视图。所述起重机包括如前所述的组合平衡重装置20，具体结构已有详细说明，在此不予赘述。

特别说明的是，本实用新型所述起重机的车架转台、行走装置、卷扬装置和吊臂装置不是本实用新型的发明点所在，故在本实施例中不再详细描述。

下面以起重机为例，阐述本实用新型所述组合平衡重的装配过程：

a)用本机将平衡重本体1吊运至车架平面上；

b)连接所述水平油缸5和垂直油缸4的油路；

c)转台回转至转台尾部位于所述平衡重正上方的装配位置处；

d)操纵控制开关使得垂直油缸4伸出，使得所述垂直油缸4缸杆451的下端插装在所述立柱12内(若在装配位置设有限位开关，则所述垂直油缸4伸出至装配位置时相应指示灯亮)；

e)插上销轴7和弹簧卡子8；

f)操纵控制开关使得垂直油缸4缩回，此时平衡重本体1被提起(若在装配位置设有限位开关，则所述平衡重本体1上提到位时相应指示灯亮)；

g)至此，挂接完成。另，所述平衡重本体1的拆除按相反操作即可。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1、组合平衡重装置，包括：

平衡重本体，设置在车体转台尾部的下方；

其特征在于，还包括：

两个水平滑轨，分别固定设置在车体转台尾部的左、右两侧壁上；

平衡重支架，其上表面上开有倒“T”形槽，所述倒“T”形槽两侧的上侧槽壁分别与所述两个水平滑轨上表面相抵形成滑动副；

两个垂直油缸，分别置于车体转台尾部的左、右两侧，所述两个垂直油缸的缸杆下端部分别与所述平衡重本体固定连接，且所述两个垂直油缸的其缸体分别与平衡重支架固定连接；所述两个垂直油缸的有杆腔/无杆腔进油，用于所述平衡重本体的升/降；

两个水平油缸，分别设置在车体转台尾部的左、右两侧，所述两个水平油缸的缸杆分别与车体转台尾部铰接，且其缸体分别与平衡重支架固定连接；所述两个水平油缸的无杆腔/有杆腔进油，用于所述平衡重本体的伸出/收回。

2、根据权利要求1所述的组合平衡重装置，其特征在于，所述平衡重本体包括：

由上至下依次设置的若干块平衡重，每个所述平衡重的左、右两侧对称设置有上小下大的台阶孔，所述若干块平衡重之间通过紧固件固定连接为一体；

两个下端分别设有底托的立柱，所述两个立柱分别自下而上从所述若干块平衡重两侧的台阶孔中穿出，且所述两个立柱的上端分别与所述两个垂直油缸的缸杆下端固定连接，所述两个立柱下端底托的上表面与底部的所述平衡重上台阶孔的台阶面相抵。

3、根据权利要求2所述的组合平衡重装置，其特征在于，所述平衡重本体还包括附加平衡重，所述附加平衡重设置在所述两个立柱之间的顶部的所述平衡重上，所述附加平衡重和顶部平衡重之间通过紧固件固定连接为一体。

4、根据权利要求3所述的组合平衡重装置，其特征在于，在相邻所述平衡重之间，下方的平衡重的上表面具有至少两个凸台，上方的平衡重的下表面具有与所述凸台相适配的凹坑。

5、根据权利要求4所述的组合平衡重装置，其特征在于，所述凸台为上小下大的圆台形。

6、根据权利要求5所述的组合平衡重装置，其特征在于，所述凸台的根部具有隆起定位平面，所述凹坑的边缘具有与所述隆起定位平面相适配的内凹定位面，所述隆起定位平面与所述内凹定位平面相抵，且所述隆起定位平面的高度大于所述内凹定位平面的深度。

7、根据权利要求6所述的组合平衡重装置，其特征在于，所述倒“T”形槽左、右两侧的平衡重支架上分别开有两个垂直油缸穿装孔，所述两个垂直油缸的下端分别经所述两个垂直油缸穿装孔穿出；所述两个垂直油缸缸体外壁的中部分别具有凸肩，且所述凸肩分别与所述平衡重支架相抵并固定。

8、根据权利要求1至7中任一权利要求所述的组合平衡装置，其特征在于，所述两个水平滑轨采用MC尼龙材质。

9、起重机，包括平衡重装置，其特征在于，所述平衡重装置采用如权利要求1至8中任一权利要求所述的组合平衡重装置。

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