CN202022670U - 一种水平滚轮非对称布置的回转起重机 - Google Patents

Abstract

一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，包括船体和固定在船体上的滚道立柱，以及由转台、转柱、吊臂组成的回转机构，还包括推力轴承和水平滚轮，转台为一平台，与转柱固定连接，并与吊臂的一端相铰接，推力轴承安装在转柱的上部与滚道立柱的上部之间，水平滚轮装在滚道立柱的下部与转台通孔之间，水平滚轮为非对称布置：靠近吊臂一端的滚轮数量大于吊臂两侧的滚轮数量，并且大于等于远离吊臂的一端的滚轮数量。回转起重机采用非对称布置滚轮的支承装置，在具备同等抗倾覆能力的前提下显著减少了滚轮的数量，节约滚轮配置，并有效减少支承装置乃至起重机的重量。

Description

一种水平滚轮非对称布置的回转起重机

技术领域

本实用新型涉及一种大型回转起重机，特别是涉及一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，属于起重机技术领域。

背景技术

在海上石油开发、海上风电机组安装、海上救助打捞、大型港口建设以及大型桥梁建造安装工程中，大型回转起重机扮演着越来越重要的角色。随着工程的规模和难度的不断加大，对起重机的性能提出了越来越高的要求，包括：额定起重量更高，一般单机起重量达1000吨以上，起重半径更大，最大作业幅度可达近百米，起重机尺寸要求更小，特别是尾部回转半径要小，起重机自重要求更低，不允许通过配重平衡机身，以上要求对起重机的支承结构提出了很高的要求，要求其在有限的尺寸和自重下能够承受很大的倾覆力矩。

现有的大型回转起重机的支承结构一般采用大型转盘轴承，轴承内环状布置若干滚轮，用以承担倾覆力矩。中国发明专利公开号：CN101607679A，公开日：2009年12月23日，名称为“用于超大型全回转起重机的滚轮弹性轨道回转支撑装置”，提供一种起重机支撑装置，包括：四排环形布置的正滚轮用于支撑起重机的起升荷载；单排大直径圆周布置的反滚轮用于承受倾覆力矩；在钢轨和底座之间连续铺设的弹性轨道，使每个滚轮承受均匀荷载，适用于起吊能力在千吨级至万吨级的超大型全回转起重机。该发明中的正滚轮和反滚轮都是沿环型均匀分布的，也既是沿转盘径向对称分布。但是，起重机工作时在各个方向上产生的倾覆力矩并不相等，甚至很不均衡，在起重机的前方，也即是在吊臂起吊重物的方向上，吊臂及其负重产生最大的倾覆力矩，在起重机的后方，也即是在吊臂的反方向上，平衡吊臂的拉力产生一定的倾覆力矩，而在其它方向上的倾覆力矩则较小。现有起重机支承装置按照起重机的最大倾覆力矩在各个方向布置相同的滚轮，使许多滚轮没有承受相应的荷载，造成浪费，更重要的是，滚轮数量的增多会显著增加支承装置乃至起重机的重量，难以适应船用起重机特别是对重量要求极严格的海洋平台起重机的需要。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有回转起重机中的对称布置滚轮的支承装置存在浪费滚轮、增加支承装置乃至起重机的重量的缺陷和不足，提供一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，在具备同等抗倾覆能力的前提下显著减少了滚轮的数量，节约滚轮配置，有效减少支承装置乃至起重机的重量，节约成本，减少设备维护、提高安全性和可靠性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，包括滚道立柱、转台、转柱、吊臂、推力轴承，所述的转台上固定有转柱，并铰接有吊臂，所述转台的中部设有通孔，所述的滚道立柱的下部穿过转台的通孔与船体固定连接成整体，所述推力轴承安装在转柱的上部与滚道立柱的上部之间，所述转台的通孔内设置有水平滚轮，所述转台的通孔内靠近吊臂一端的水平滚轮数量大于吊臂两侧的水平滚轮数量，且大于或等于远离吊臂一端的水平滚轮数量。

一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，所述转台的通孔内靠近吊臂一端的水平滚轮数量为4～8个，远离吊臂一端的水平滚轮数量为1～4个，吊臂两侧的水平滚轮数量为0～2个。

一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，所述转台的通孔内靠近吊臂一端、远离吊臂一端和吊臂两侧的水平滚轮数量均为偶数。

一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，所述转台的通孔内靠近吊臂一端和远离吊臂一端上各装有两个第一级平衡滚轮组，吊臂的两侧各装有一个第一级平衡滚轮组。

一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，所述的第一级平衡滚轮组包括两个水平滚轮、两个调心轴承、两个滚轮轴和一个二轮平衡梁，还包括一个偏心轴或者平衡轴，所述的水平滚轮为空心类圆柱体，所述的调心轴承位于水平滚轮孔内并与水平滚轮固定连接，所述的调心轴承的内径与滚轮轴的外径滑动配合，所述二轮平衡梁为轴对称梁，沿对称轴对称的两边分别与两个滚轮轴固定连接，二轮平衡梁与偏心轴或者平衡轴相铰接，其铰接点位于二轮平衡梁的对称轴上，所述偏心轴或者平衡轴与支架固定连接，所述支架固定连接在转台的通孔的内壁上。

一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，所述转台的通孔内靠近吊臂一端上装有两个第二级平衡滚轮组，远离吊臂一端上装有两个第一级平衡滚轮组，吊臂的两侧各装有一个第一级平衡滚轮组。

一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，所述的第二级平衡滚轮组包括两个第一级平衡滚轮组、一个四轮平衡梁和一个偏心轴，所述的第一级平衡滚轮组中，二轮平衡梁与平衡轴相铰接，所述的四轮平衡梁为轴对称梁，沿对称轴对称的两边分别与两个第一级平衡滚轮组固定连接，四轮平衡梁与偏心轴相铰接，其铰接点位于四轮平衡梁的对称轴上，所述偏心轴与支架固定连接，所述支架固定连接在转台的通孔的内壁上。

一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，所述偏心轴的偏心距为3-20毫米。

与现有技术相比，本实用新型具有以下明显的优点： 

1．按照支承装置实际受力情况合理布置滚轮的数量，在倾覆力矩最大的方向上布置最多的滚轮，在倾覆力矩较大的方向上布置较多的滚轮，在倾覆力矩较小的方向上布置较少的滚轮，使支承装置在具备同等抗倾覆能力的前提下显著减少的滚轮数量或者减小滚轮规格，节约滚轮配置，降低结构成本。

2．滚轮数量的减少或者滚轮规格的减小，可以有效地减轻支承装置乃至起重机的自重，特别适用于对起重机重量有限制的船舶和海洋平台起重机的使用。

3．滚轮规格的减小，可以相应地减小支撑滚轮的轨道尺寸以及转台尺寸规格，方便支承装置在转台上的布置，特别适用于甲板面积有限、对起重机尺寸要求严格的船用起重机的需要。同时，支承轨道和转台尺寸的减小还可以进一步减少支承装置乃至起重机的自重，满足船用起重机对自重的限制要求。

4．滚轮与立柱的距离可以随负载的变化自动调节，使滚轮保持紧贴立柱并承受相应荷载，避免了负载变化时滚轮松开导致回转机构得不到有效的支承而发生安全事故。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型回转起重机支承装置的滚轮布置示意图；

图3是图2中的A-A剖视图；

图4是图2中的B-B剖视图；

图5是图2中的C-C剖视图。

图中：水平滚轮1，二轮平衡梁2，偏心轴3，四轮平衡梁4，平衡轴5，滚轮轴6，滚道立柱7，转台8，转柱9，吊臂10，推力轴承11，支架12，调心轴承13。 

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

参见图1，本实用新型提供的水平滚轮非对称布置的船用回转起重机的结构示意图，包括船体、滚道立柱7、转台8、转柱9、吊臂10、推力轴承11。其中，转台8为一平台，其表面与转柱9的底部固定连接，并与吊臂10的一端相铰接，转台8、转柱9和吊臂10一起构成起重机的回转机构，可以做360度全回转，方便起吊、运输重物。转台8的中部设有通孔，滚道立柱7的下部穿过转台8的通孔与船体固定连接成整体，滚道立柱7和船体一起作为回转机构的支承基础。推力轴承11安装在转柱9的上部与滚道立柱7的上部之间，转台8的通孔与滚道立柱7之间安装有若干水平滚轮1。这样，回转机构通过上部的推力轴承11和下部的水平滚轮1与作为支承基础的滚道立柱7连接起来，并可以绕滚道立柱7做360度的全回转。起重机工作时，位于回转机构上部的推力轴承11用于限制回转机构的轴向位移并承受轴承荷载，位于回转机构下部的水平滚轮1用于承受回转机构的倾覆力矩，起重机的倾覆力矩越大，水平滚轮承受径向荷载越大，需要配置的水平滚轮数量越多。

起重机工作时，回转机构产生的倾覆力矩并不一致：吊臂10起吊重物时，靠近吊臂10的一端，即起重机前方形成较大的倾覆力矩；远离吊臂10的一端，即起重机后方用以平衡吊臂的配重的重力，或牵拉吊臂以保持吊臂平衡的拉力，在起重机后方形成较小的倾覆力矩；而在吊臂10的两侧可能形成的倾覆力矩则最小。因此，水平滚轮1最合理的配置应当是根据起重机在每个方向可能产生的最大倾覆力矩计算出每个方向需要承受的压力，再根据单个水平滚轮的许用轮压，确定每个方向上需要配置的水平滚轮数量。参见图2，本实用新型回转起重机支承装置的水平滚轮布置示意图，其中，在靠近吊臂10的一端倾覆力矩最大的位置布置最多的水平滚轮1，在远离吊臂10的一端倾覆力矩较小的位置布置较少的水平滚轮1，在吊臂10的两侧倾覆力矩最小的位置布置最少的水平滚轮1。本实用新型提供的滚轮非对称布置的支承装置，可以有效地减少对称布置水平滚轮造成的水平滚轮的浪费，节约结构成本，以及显著减轻支承结构和起重机的自重，特别适用于船用起重机和海上自升平台起重机的支承结构。

本实用新型提供的水平滚轮非对称布置的船用回转起重机非对称布置水平滚轮的支承装置，水平滚轮1可以按照以下方式布置：靠近吊臂10的一端的水平滚轮数为4～8个，远离吊臂10的一端的水平滚轮数为1～4个，吊臂10的两侧水平滚轮数为0～2个。水平滚轮1的布置方式还可以为：靠近吊臂10的一端、远离吊臂10的一端和吊臂10的两侧都布置偶数个水平滚轮。水平滚轮在各方向的数量为偶数，便于将水平滚轮组合成滚轮组，以方便水平滚轮的安装固定，并使每个水平滚轮承受均衡的荷载。

参见图2和图5，本实用新型提供的水平滚轮非对称布置的回转起重机支承装置滚轮布置示意图及局部C－C剖视图，两个水平滚轮1可以组成一个第一级平衡滚轮组。一个第一级平衡滚轮组包括两个水平滚轮1、两个调心轴承13、两个滚轮轴6、一个二轮平衡梁2，还包括一个偏心轴3或平衡轴5。水平滚轮1为空心类圆柱体，调心轴承13位于水平滚轮1的孔内并与水平滚轮1固定连接，连接方式可以为螺栓连接或者铆接。固定连接的水平滚轮1与调心轴承13一起套在滚轮轴6上，并且调心轴承13的内径与滚轮轴6的外径滑动配合，因此，调心轴承13与水平滚轮1一起可以绕滚轮轴6转动。二轮平衡梁2为一轴对称梁，沿对称轴对称的两边分别与两个滚轮轴6固定连接，并通过两个滚轮轴6将两个水平滚轮1和两个调心轴承13连接成一体。二轮平衡梁2与偏心轴3相铰接，或者与平衡轴5相铰接，其铰接点位于二轮平衡梁2的对称轴上。偏心轴3或者平衡轴5固定连接在转台8的通孔的内壁上。每个第一级平衡滚轮组中，两个水平滚轮1既可以绕各自的滚轮轴6转动，还可以与二轮平衡梁2一起绕偏心轴3或平衡轴5转动。当第一级平衡滚轮组的两个1水平滚轮承受的压力不同时，根据杠杆平衡原理，两个水平滚轮1和二轮平衡梁2一起绕偏心轴3或者平衡轴5转动，直至两个水平滚轮1承受的压力完全相同。第一级平衡滚轮组的设置，可以自动调节同一滚轮组内的两个水平滚轮1承受的压力，防止出现部分水平滚轮承受负荷过重而部分水平滚轮承受负荷不足的情况，充分实现支承装置的承载能力，节约结构成本。

参见图2、3和4，本实用新型提供的回转起重机支承装置滚轮布置示意图及局部A－A和B－B剖视图，两个第一级平衡滚轮组可以组成一个第二级平衡滚轮组。一个第二级平衡滚轮组由两个第一级平衡滚轮组、一个四轮平衡梁4和一个偏心轴3组成，其中，第一级平衡滚轮组中的二轮平衡梁2与平衡轴5相铰接，而不与偏心轴3相铰接。四轮平衡梁4为一轴对称梁，沿对称轴对称的两边分别与两个第一级平衡滚轮组固定连接。四轮平衡梁4与偏心轴3相铰接，其铰接点位于四轮平衡梁4的对称轴上，因此四轮平衡梁4和两个第一级平衡滚轮组一起可以绕偏心轴3转动。偏心轴3与支架12固定连接，支架12固定连接在转台8的通孔的内壁上。因此，每个第二级平衡滚轮组中，四个水平滚轮1既可以绕各自的滚轮轴6转动，还可以绕固定在同一个二轮平衡梁上2的平衡轴5转动，同时还可以绕固定在同一个四轮平衡梁上4的偏心轴3转动。当四个水平滚轮1承受的压力不相同时，根据杠杆平衡原理，水平滚轮1与所连接的二轮平衡梁2、四轮平衡梁4一起绕各自的旋转轴转动，自动调节所承受的负荷，使每个滚轮承受的负荷相同，充分实现支承装置的承载能力，节约结构成本。

本实用新型提供的水平滚轮非对称布置的回转起重机非对称布置滚轮的支承装置，可以按照滚轮组的方式布置水平滚轮：在靠近吊臂10的一端和远离吊臂10的一端上各装有两个第一级平衡滚轮组，即4个滚轮；在吊臂10的两侧各装有一个第一级平衡滚轮组，即2个滚轮。还可以按照以下滚轮组的方式布置水平滚轮：在靠近吊臂10的一端布置两个第二级平衡滚轮组，即8个滚轮；在远离吊臂10的一端布置两个第一级平衡滚轮组，即4个滚轮；在吊臂10的两侧各布置一个第一级平衡滚轮组，即2个滚轮。

本实用新型提供的回转起重机非对称布置滚轮的支承装置，偏心轴3与二轮平衡梁2或四轮平衡梁4不同心，存在一定的偏心距。当二轮平衡梁2或四轮平衡梁4绕偏心轴3转动时，二轮平衡梁2或四轮平衡梁4的中心与偏心轴3之间的距离会发生改变，因此，固定在二轮平衡梁2或四轮平衡梁4的水平滚轮1与偏心轴3之间的距离也发生改变，从而，水平滚轮1与滚道立柱7之间的距离也可以通过水平滚轮1绕偏心轴3的转动进行调整，可调整的距离为偏心距的两倍。起重机工作时，回转机构产生的倾覆力矩的大小和方向都处于不断变化中，使得水平滚轮1作用在滚道立柱7上的压力大小和方向，以及水平滚轮1与滚道立柱7之间的距离也处于不断变化中。当回转机构产生的倾覆力矩变小时，水平滚轮1作用于滚道立柱7的压力也变小，水平滚轮1与滚道立柱7之间的距离增大，但与此同时，滚道立柱7反作用于水平滚轮1以及二轮平衡梁2或四轮平衡梁4的压力也减小，因此，水平滚轮1与二轮平衡梁2或四轮平衡梁4一起绕偏心轴3转动，使水平滚轮1与偏心轴3的距离变大、与滚道立柱7的距离变小，从而保持水平滚轮1与滚道立柱7之间的距离不变。反之，当回转机构产生的倾覆力矩变大时，水平滚轮1作用于滚道立柱7的压力也变大，水平滚轮1与滚道立柱7之间的距离增小，但与此同时，滚道立柱7反作用于水平滚轮1以及二轮平衡梁2或四轮平衡梁4的压力也变大，因此，水平滚轮1与二轮平衡梁2或四轮平衡梁4一起绕偏心轴3转动，使水平滚轮1与偏心轴3的距离变小、与滚道立柱7的距离变大，从而保持水平滚轮1与滚道立柱7之间的距离不变。因此，不管回转机构产生的倾覆力矩如何改变，水平滚轮1都能随着负载的变化而自动调节与滚道立柱7之间的距离，保持时时地紧贴滚道立柱7的外表面，避免水平滚轮1没有贴合滚道立柱7的外表面而无法承受相应的荷载的问题。偏心轴3的偏心距可以设为3-20毫米。本实用新型提供的具有偏心距的支承装置，能够在负载变化的情形下自动调节支承装置与支承基础之间的相对距离，使滚轮保持紧贴滚道立柱并充分发挥自身的支承能力，避免了回转机构得不到有效的支承而发生安全事故的情形。

上面结合附图对本实用新型的实施例做了具体说明，但本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，包括滚道立柱（7）、转台（8）、转柱（9）、吊臂（10）、推力轴承（11），所述的转台（8）上固定有转柱（9），并铰接有吊臂（10），所述转台（8）的中部设有通孔，所述的滚道立柱（7）的下部穿过转台（8）的通孔与船体固定连接成整体，所述推力轴承（11）安装在转柱（9）的上部与滚道立柱（7）的上部之间，所述转台（8）的通孔内设置有水平滚轮（1），其特征在于：所述转台（8）的通孔内靠近吊臂（10）一端的水平滚轮（1）数量大于吊臂（10）两侧的水平滚轮（1）数量，且大于或等于远离吊臂（10）一端的水平滚轮（1）数量。

2.根据权利要求1所述的一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，其特征在于：所述转台（8）的通孔内靠近吊臂（10）一端的水平滚轮（1）数量为4～8个，远离吊臂（10）一端的水平滚轮（1）数量为1～4个，吊臂（10）两侧的水平滚轮（1）数量为0～2个。

3.根据权利要求1或2所述的一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，其特征在于：所述转台（8）的通孔内在靠近吊臂（10）一端、远离吊臂（10）一端和吊臂（10）两侧的水平滚轮（1）数量均为偶数。

4.根据权利要求3所述的一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，其特征在于：所述转台（8）的通孔内靠近吊臂（10）一端和远离吊臂（10）一端上各装有两个第一级平衡滚轮组，吊臂（10）的两侧各装有一个第一级平衡滚轮组。

5.根据权利要求４所述的一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，其特征在于：所述的第一级平衡滚轮组包括两个水平滚轮（1）、两个调心轴承（13）、两个滚轮轴（6）和一个二轮平衡梁（2），还包括一个偏心轴（3）或者平衡轴（5），所述的水平滚轮（1）为空心类圆柱体，所述的调心轴承（13）位于水平滚轮（1）孔内并与水平滚轮（1）固定连接，所述的调心轴承（13）的内径与滚轮轴（6）的外径滑动配合，所述二轮平衡梁（2）为轴对称梁，沿对称轴对称的两边分别与两个滚轮轴（6）固定连接，二轮平衡梁（2）与偏心轴（3）或者平衡轴（5）相铰接，其铰接点位于二轮平衡梁（2）的对称轴上，所述偏心轴（3）或者平衡轴（5）与支架（12）固定连接，所述支架（12）固定连接在转台（8）的通孔的内壁上。

6.根据权利要求3所述的一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，其特征在于：所述转台（8）的通孔内靠近吊臂（10）的一端上装有两个第二级平衡滚轮组，在远离吊臂（10）的一端上装有两个第一级平衡滚轮组，吊臂（10）的两侧各装有一个第一级平衡滚轮组。

7.根据权利要求6所述的一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，其特征在于：所述的第二级平衡滚轮组包括两个第一级平衡滚轮组、一个四轮平衡梁（4）和一个偏心轴（3），所述的第一级平衡滚轮组中，二轮平衡梁（2）与平衡轴（5）相铰接，所述的四轮平衡梁（4）为轴对称梁，沿对称轴对称的两边分别与两个第一级平衡滚轮组固定连接，四轮平衡梁（4）与偏心轴（3）相铰接，其铰接点位于四轮平衡梁（4）的对称轴上，所述偏心轴（3）与支架（12）固定连接，所述支架（12）固定连接在转台（8）的通孔的内壁上。

8.根据权利要求5或7所述的一种水平滚轮非对称布置的回转起重机，其特征在于：所述偏心轴（3）的偏心距为3-20毫米。

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