CN204689477U - 一种塔机回转运动紧急制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塔机回转运动紧急制动装置，包括固定的支承大齿轮、回转支承及回转上支座，回转上支座固定在回转支承上，回转上支座能相对于支承大齿轮旋转；在回转上支座上活动的设有制动杆，制动杆的下端能穿过回转上支座，制动杆的位置与支承大齿轮的分度圆对应，在制动杆上设有支承件。该装置仅用于塔机“顶升”工况时突遇停电，塔机可能要产生回转运动时实施的紧急制动，可有效预防事故的发生。

Description

一种塔机回转运动紧急制动装置

技术领域

本实用新型涉及塔机回转运动的紧急制动装置。

背景技术

如图1所示，塔机主要包括塔身100、回转下支座200、回转支承300、回转上支座400、吊臂500、平衡臂600、塔帽700、变幅小车800、套架900、驾驶室2000。塔身100由多个标准节连接而成，回转下支座200连接在塔身100上，回转支承300包括外圈和内圈，外圈固定在回转下支座200上，回转上支座400固定在内圈上，回转上支座400能相对于回转下支座200旋转，塔帽700与回转上支座400连接，吊臂500和平衡臂600连接在塔帽700上，变幅小车800滑动的设在吊臂500上，套架900上端与回转下支座200连接，在套架900上侧面横梁铰接有顶升油缸901，在套架上安装有支撑靠轮902，支撑靠轮902能在塔身100上滑动。

塔机的“顶升”操作是实现自升式塔机塔身高度变化以满足施工要求的过程。在“顶升”过程中，先让塔身100与之连接的回转下支座200分离，由顶升油缸901举起套架900以上的结构，新增标准节1000从套架开口处引进，参见图1中箭头方向，新增标准节1000与塔身100连接后形成新高度的塔身，然后降下套架900，塔身100与回转下支座200恢复连接，这就是塔机“顶升”的基本过程。当套架900被举起时，在套架900四周设有支撑靠轮902，套架900作上、下运动时，支撑靠轮902起导向和稳定作用。塔机的产品使用说明书规定：“顶升”时，吊臂500位于套架900的正前方，如图2所示，当塔身100与回转下支座200连接脱开后，严禁塔机作回转运动，而限制塔机不作回转运动的装置是塔机回转机构上设置的电磁制动器。

在“顶升”工况中，请参照图2，套架900以上被顶起的结构重量相对套架上顶升油缸铰点O点,在x-x和y-y方向产生的力矩保持相等，就是说，套架900以上结构重心通过O点，塔机处于平衡状态。

在“顶升”工况突遇停电时，回转机构电磁制动器会失效，由于风的作用，如图2所示，这时塔机回转支承以上的结构将绕回转支承中轴线O'点作圆周运动，随着吊臂500和平衡臂600的转角α增大。相对于O点，塔机前倾力矩将减小，后倾力矩将增大。现在分析吊臂500和平衡臂600较图2状态转过180°（即α=180°）时的情况：

“顶升”工况，塔机结构平衡时，如图2所示，设

①  吊臂500结构重量为W₁，重心为A₁点，距支撑点O点距离为L+L₁；

②  平衡臂600结构重量为W₂，重心为A₂点，距支撑点O点距离为L₂；

③  中间结构重量为W，重心为O'点，距支撑点O点距离为L/2。

参见图2，“顶升”工况对于O点平衡时则有

W₂L₂=W·L/2+W₁(L+L₁)——————①

当α=180°时，如图3所示，

由于O点固定位置不变，塔机上部结构绕O'点旋转，所以比较①式有

W₂(L₂+L)+ W·L/2＞W₁L₁——————②

这样，塔机在“顶升”时，相对于O点，前倾力矩和后倾力矩的平衡发生变化，随着α角增大至180°时，后倾力矩增至最大，前倾力矩减至最小，后倾力矩的大幅度增加会使套架结构变形、失稳或套架上支撑靠轮破坏失效。根据工地发生类似事故，塔机会出现如图4所示类似的状况，严重时上部结构会倾翻落地，造成机毁人亡的事故，即使塔机上部没有倾翻落地，要使上部恢复正常，也是较困难的事，所以现行塔机在设计上没有考虑“顶升”停电工况时的安全措施，存在安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种塔机回转运动的紧急制动装置，该装置仅用于塔机“顶升”工况时突遇停电，塔机可能要产生回转运动时实施的紧急制动，可有效预防事故的发生。

为达到上述目的，一种塔机回转运动紧急制动装置，包括固定的支承大齿轮、回转支承及回转上支座，回转上支座固定在回转支承上，回转上支座能相对于支承大齿轮旋转；在回转上支座上活动的设有制动杆，制动杆的下端能穿过回转上支座，制动杆的位置与支承大齿轮的分度圆对应，在制动杆上设有支承件。

上述结构，在准备“顶升”前，将制动杆插入到回转上支座上，并安装支承件，防止制动杆在重力的作用下插入到支承大齿轮的齿槽内。

需要制动时，不借用任何工具，取出支承件，这时由于制动杆的自重，制动杆会自动向下落，制动杆的下端会顺利的插入支承大齿轮两齿之间的齿槽内；如果制动杆下端落在支承大齿轮齿平面上，未插入到齿槽内，但只要回转上支座一旦随风转动一个很小的角度，不管风向如何，制动杆的下端由于自重一定会自动顺利插入到齿槽内，形成轴向定位，这时制动杆的制动位置被固定。由于回转上支座左右回转方向均被制动杆锁住，这样就迅速实施了对回转运动的紧急制动，可有效预防事故的发生。

进一步的，所述的回转上支座包括面板和底板，在面板和底板上分别设有轴套，两轴套的轴线同轴，轴套的轴线通过支承大齿轮的分度圆的投影线，制动杆穿过两轴套。所述的轴套对制动杆的运动具有导向作用。

进一步的，所述的支承件为支承销，在位于面板上的轴套上设有径向贯通的销孔，在制动杆上设有径向贯通的穿孔，所述的支承销能穿过销孔和穿孔。支承件采用支承销，不仅结构简单，而且当支承销穿过销孔和穿孔后能对制动杆实现可靠的限位，防止制动杆随意落下。

进一步的，所述的支承销的一端具有大头部，在支承销的另一端设有弹性卡。该结构，可防止在未操作时支承销脱离，提高使用的安全性。

进一步的，在制动杆上设有手柄。该手柄不仅方便向上提起制动杆，而且可利用手柄限制制动杆下落的距离。

进一步的，制动杆的下端设有倒角。这样，在该倒角的导向作用下，制动杆会顺利的插入到齿槽内。

附图说明

图1为塔机的示意图。

图2为塔机受力分析示意图。

图3为吊臂和平衡臂旋转180°后塔机受力分析示意图。

图4为套架以上部分发生倾倒后的示意图。

图5为制动杆未插入到支承大齿轮上的示意图。

图6为制动杆插入到支承大齿轮上的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。

如图5和图6所示，塔机回转运动紧急制动装置包括回转下支座200、固定在回转下支座200上的支承大齿轮201、回转支承300及回转上支座400，回转上支座400固定在回转支承300上，回转上支座400能相对于支承大齿轮201旋转；在回转上支座400上安装有电机，电机带动小齿轮旋转，小齿轮与支承大齿轮201啮合，让回转上支座旋转。所述的回转上支座400包括面板401和底板402。

如图5和图6所示，在面板401和底板402上分别焊接有轴套10，两轴套的轴线同轴，轴套10的轴线通过支承大齿轮201的分度圆的投影线。在位于面板上的轴套上设有径向贯通的销孔101。

如图5和图6所示，在两轴套10上穿过有制动杆1，所述的制动杆也同时穿过回转上支座400，制动杆1的位置与支承大齿轮的分度圆对应；制动杆1的下端具有倒角，制动杆1上设有径向贯通的穿孔11，在制动杆1的上端穿过有手柄4。

在销孔101和穿孔11上穿过有支承件2，所述的支承件2为支承销，所述的支承销的一端具有大头部，在支承销的另一端设有孔，弹性卡3穿过孔。

在本实施方式中，在准备“顶升”前，如图5所示，将制动杆1杆部装入到轴套10内，将支承销同时穿过销孔101和穿孔11，支承销与销孔101和穿孔11为间隙配合，并用弹性卡3穿过孔，防止在未操作时支承销横向退出，使得制动杆1落下误卡入到支承大齿轮的齿槽内。这样轴套10就将制动杆1定位，并承受制动杆1的自重，制动前，制动杆1被支承销锁住，被固定在回转上支座400上。

需要制动时，如图6所示，不借用任何工具，徒手拔出弹性卡3，取出支承销，这时由于制动杆1的自重，制动杆1会自动沿轴套10内孔向下落，由于在制动杆下端头部设有倒角的导向结构，所以制动杆1刚好会顺利的插入支承大齿轮201两齿之间齿槽内；如果制动杆1头部刚好落在支承大齿轮201齿平面上，未插入到两齿之间的齿槽内，但只要回转上支座400一旦随风转动一个很小的角度，不管风向如何，制动杆1由于自重一定会自动顺利插入到两齿之间的齿槽内。当制动杆1插入到两齿之间的齿槽后会一直向下，直到制动杆1上部的手柄4与轴套10上端接触，形成轴向定位，这时制动杆1的制动位置被限制。由于回转上支座400左右回转方向均被制动杆1锁住，这样就迅速实施了对回转运动的紧急制动。

本实施方式紧急制动装置的优点是。

1、在塔机“顶升”工况时可以提供对人和机的安全保护。

2、结构简单，便于实现，增加制造费用少，便于实现和推广。

3、使用安全可靠，制动杆1采用直动式制动，制动行程小，制动过程不易产生蹩、卡等现象，制动可靠。由于制动杆1轴线通过支承大齿轮分度圆投影线，所以塔机在任何位置、不论风的方向如何变化，当回转上支座400随风转动一个很小的角度时，就能可靠实施紧急制动。该装置结构紧凑，设置后不影响塔机的运输、安装、维修使用等工作。

4、实施制动时间短，制动装置设置在司机室旁的上支座平台上。塔机司机应是第一个发现“停电”的人员，一旦发现情况，因制动装置离司机室较近，约1米左右距离，中间无障碍，制动操作简单，不借用任何工具，只需轻轻地拔出支承销，“制动”操作就算完成，十分简单可靠，从发现情况到实施制动，大约需要5秒钟。由于“顶升”工况规定只有在风速小于12m/s的情况下进行，所以5秒钟内，风吹臂架转过一个角度不至于使塔机发生危险。

Claims (6)

1.一种塔机回转运动紧急制动装置，包括固定的支承大齿轮、回转支承及回转上支座，回转上支座固定在回转支承上，回转上支座能相对于支承大齿轮旋转；其特征在于：在回转上支座上活动的设有制动杆，制动杆的下端能穿过回转上支座，制动杆的位置与支承大齿轮的分度圆对应，在制动杆上设有支承件。

2.根据权利要求1所述的塔机回转运动紧急制动装置，其特征在于：所述的回转上支座包括面板和底板，在面板和底板上分别设有轴套，两轴套的轴线同轴，轴套的轴线通过支承大齿轮的分度圆的投影线，制动杆穿过两轴套。

3.根据权利要求2所述的塔机回转运动紧急制动装置，其特征在于：所述的支承件为支承销，在位于面板上的轴套上设有径向贯通的销孔，在制动杆上设有径向贯通的穿孔，所述的支承销能穿过销孔和穿孔。

4.根据权利要求3所述的塔机回转运动紧急制动装置，其特征在于：所述的支承销的一端具有大头部，在支承销的另一端设有弹性卡。

5.根据权利要求1所述的塔机回转运动紧急制动装置，其特征在于：在制动杆上设有手柄。

6.根据权利要求1所述的塔机回转运动紧急制动装置，其特征在于：制动杆的下端设有倒角。