CN207330172U - 一种门式起重机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种门式起重机，该门式起重机包括门架结构、起升机构、小车和吊具，所述门架结构包括两个间隔开的支腿和连接在两个所述支腿的顶部之间的主梁，每个所述支腿包括间隔开的第一支柱和第二支柱，所述第一支柱和所述第二支柱的底部通过与所述主梁的延伸方向垂直的底梁连接，所述起升机构安装在一个所述支腿的底梁上，所述小车可水平移动地支承在所述门架结构的主梁上，所述吊具可沿竖直方向上下移动地悬挂在所述小车的下方。本实用新型的起重机大幅地减轻小车的自重，降低设备的负载，缩小整机的自重，增加整机的稳定性。

Description

一种门式起重机

技术领域

本实用新型属于起重装置技术领域，具体涉及一种门式起重机。

背景技术

上个世纪70年代以来，随着生产和科学技术的发展，起重机械无论是产量上还是在品种及质量上都得到了极其迅速的发展。随着国民经济的快速发展，特别是国家加大基础工程建设规划的实施，建设工程规模日益扩大，起重机安装工程量越来越大，需要吊装和搬运的结构件和机器设备的重量也越来越大。特别是大型电站、石油、化工、路桥、冶炼、航天以及工用民用高层建筑的安装作业的迫切需要，极大地促进了起重机，特别是大型起重机的发展。

门式起重机是桥式起重机的一种变形，又叫龙门吊。广泛用于各种工矿企业、交通运通及建筑施工等部门的露天仓库、货场、车站、码头、建筑工地等露天场所，作为装卸与搬运货物、设备以及建筑构件安装等用。门式起重机是减轻笨重体力劳动，提高作业效率，实现安全生产的起重运输设备。与桥式起重机相比，门式起重机的主要特征是在桥架的一端或两端设有支腿，可直接支撑在地基上或沿铺设在地面上的轨道运行，故称其为带腿的桥式起重机。

由于门式起重机还可带悬臂，货物吊运和换装方便，不需要占地多和造价高的桥墩，场地面积能充分利用，因此在货场、铁路或码头的货物装卸中，门式起重机比桥式起重机具有更多的优点，而且还具有作业范围大、适应面广以及通用性强等特点，因此也得到了越来越广泛的应用。

门式起重机一般都包括门架结构、起升机构、小车和吊具，其中，起升机构是用来实现物料的竖直升降，是起重机最主要、最基本的机构；小车用于起升，一般通过卷绕装置和滑轮组把货物吊起来，同时小车带有四个轮子，当货物吊起后，用于沿主梁方向行走。

随着起重机行业技术水平的不断进步，轻型化、智能化越来越成为发展趋势。而目前现有技术中，由于起升机构是用来实现物料的起升的，所以大部分起重机的起升机构都设置在小车上以作为小车的组成部分，从而协助小车实现起升，但是这样却增加了小车的自重，同时也增加了设备的负载以及整机的自重。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种门式起重机，解决了现有技术起重机的小车自重大、设备负载大、整机自重大的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型提供一种门式起重机，包括门架结构、起升机构、小车和吊具，门架结构包括两个间隔开的支腿和连接在两个支腿的顶部之间的主梁，每个支腿包括间隔开的第一支柱和第二支柱，第一支柱和第二支柱的底部通过与主梁的延伸方向垂直的底梁连接，其特征在于，起升机构安装在一个支腿的底梁上；小车可水平移动地支承在门架结构的主梁上；吊具可沿竖直方向上下移动地悬挂在小车的下方；起升机构包括分别固定在一个支腿的底梁的两侧的第一双联卷筒和第二双联卷筒，起升机构还包括固定在门架结构上的门架滑轮组、固定在小车上的小车滑轮组、固定在吊具上的吊具滑轮组、第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳和第四钢丝绳；其中，第一钢丝绳的一端与第一双联卷筒的一个卷筒连接，另一端固定在门架结构上；其中，第二钢丝绳的一端与第一双联卷筒的另一个卷筒连接，另一端固定在门架结构上；其中，第三钢丝绳的一端与第二双联卷筒的一个卷筒连接，另一端固定在门架结构上；其中，第四钢丝绳的一端与第二双联卷筒的另一个卷筒连接，另一端固定在门架结构上；其中，第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳和第四钢丝绳均与门架滑轮组、小车滑轮组和吊具滑轮组接合以驱动吊具相对于小车沿竖直方向上下移动。

作为本实用新型的进一步改进，小车包括小车架和可转动地连接在小车架上的四个行走轮，小车架上安装有四台三合一电机，四台三合一电机一一对应地驱动四个行走轮。

作为本实用新型的进一步改进，小车架的两侧还分别装有3个限定小车沿主梁行走的限位开关。

作为本实用新型的进一步改进，起升机构还包括驱动两个双联卷筒转动的驱动装置，驱动装置包括：电机、减速器、高速轴联轴器、半联轴器和两个万向联轴器；高速轴联轴器的一端与电机的输出轴连接，高速轴联轴器的另一端与减速器的高速输入轴的一端连接，减速器的高速输入轴的另一端与半联轴器相连，减速器的两个低速输出轴分别通过两个万向联轴器与第一双联卷筒和第二双联卷筒相连。

作为本实用新型的进一步改进，减速器的两个高速输入轴的两端还各安装一个制动器。

作为本实用新型的进一步改进，起重机还包括司机室，司机室位于小车的侧下方，并与小车固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，起重机还包括大车，大车安装在门架结构的底部。

作为本实用新型的进一步改进，大车采用轮胎式或轨道式。

作为本实用新型的进一步改进，门式起重机为轻型门式起重机。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型突破于现有技术中将起升机构设置在小车上的传统安装方式，将起升机构由小车上移到一个支腿的底梁，由此，大幅减轻小车的自重，从而降低设备的负载，进一步缩小整机的自重，使得起重机的上部重量下移，进而增加了整机的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型起重机的正面示意图；

图2为本实用新型起重机的侧面示意图；

图3为本实用新型起重机的钢丝绳缠绕示意图；

图4为本实用新型起重机的起升机构的结构示意图；

图5为本实用新型起重机的小车的结构示意图。

【附图标记说明】

1：门架结构；11：主梁；12：支腿；13：门架滑轮组；14：第一支柱；15：第二支柱；16：底梁；2：起升机构；21：电机；22：高速轴联轴器；23：半联轴器；24：万向联轴器；25：减速器；26：制动器；27：第一双联卷筒；28：第二双联卷筒；29：压绳装置；3：大车；4：小车；41：三合一电机；42：小车架；43：吊具电缆支架；44：小车滑轮组；45：限位开关；5：吊具；51：吊具滑轮组；6：司机室；61：操作台。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

参照图1和图2，起重机包括门架结构1、起升机构2、小车4和吊具5。门架结构1包括主梁11和两个间隔开的支腿12，主梁11连接在两个支腿12的顶部之间，每个支腿12包括间隔开的第一支柱14和第二支柱15，第一支柱14和第二支柱15的底部通过底梁16连接，且底梁16与主梁11的延伸方向垂直的。起升机构2安装在一个支腿12的底梁16上。小车4支承在主梁11上，并可在主梁11上水平移动。吊具5悬挂在小车4的下方，并可沿竖直方向上下移动。

具体地，参照图3，在本实施例中，起升机构2包括驱动装置、第一双联卷筒27、第二双联卷筒28、门架滑轮组13、小车滑轮组44、吊具滑轮组51、第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳和第四钢丝绳。

其中，第一双联卷筒27和第二双联卷筒28分别固定在一个支腿12的底梁16的两侧。门架滑轮组13固定在门架结构1上，小车滑轮组44固定在小车4上，吊具滑轮组51固定在吊具5上。三个滑轮组用于引导钢丝绳的方向并且带动吊具5上下运动。

其中，第一钢丝绳的一端与第一双联卷筒27的一个卷筒固定连接，另一端固定在门架结构1上；第二钢丝绳的一端与第一双联卷筒27的另一个卷筒固定连接，另一端固定在门架结构1上；第三钢丝绳的一端与第二双联卷筒28的一个卷筒固定连接，另一端固定在门架结构1上；第四钢丝绳的一端与第二双联卷筒28的另一个卷筒固定连接，另一端固定在门架结构1上。第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳和第四钢丝绳均与门架滑轮组13、小车滑轮组44和吊具滑轮组51接合以驱动吊具5相对于小车4沿竖直方向上下移动。这里所说的接合是指钢丝绳绕过三个滑轮组中的滑轮上并且可以相对于滑轮滑动，以实现通过四个钢丝绳的滑动来带动吊具滑轮组51相对于小车平稳地上下移动，进而吊具滑轮组51带动吊具平稳的上下移动。而门架滑轮组13、小车滑轮组44和吊具滑轮组51可以以任何公知的形式分别固定在门架结构1、小车4和吊具5上，并且门架滑轮组13、小车滑轮组44和吊具滑轮组51所包含的滑轮种类和布置方式以能够实现上述驱动为标准，采用常见的动滑轮和定滑轮配合钢丝绳来驱动物体上下移动即可；四个钢丝绳的绕接方式也不限，只要滑轮组与钢丝绳的设置能够使得两个双联卷筒的转动带动吊具上下移动即可，在这里不再赘述。

进一步，参照图4，驱动装置用于同时驱动两个双联卷筒转动。具体地，驱动装置包括电机21、减速器25、高速轴联轴器22、半联轴器23和两个万向联轴器24，电机21和减速器25共同驱动第一双联卷筒27的第二双联卷筒28的工作。

其中，采用电机21驱动，易获得，操纵简单，易维护，机组重量轻，工作可靠。当然，本方案也不局限于此，电机21可由液压泵代替，采用液压驱动，传动比大，可实现大范围的无极调速，结构紧凑，运转平稳，操作方便，过载保护性好。

其中，电机21的输出轴与高速轴联轴器22的一端连接，高速轴联轴器22的另一端与减速器25的高速输入轴的一端连接，减速器25的高速输入轴的另一端与半联轴器23相连，减速器25的两个低速输出轴分别通过两个万向联轴器24与第一双联卷筒27和第二双联卷筒28相连，选用万向联轴器，可降低第一双联卷筒27和第二双联卷筒28的装配精度。优选地，高速轴联轴器22和半联轴器23均选用带制动轮联轴器，可提高安全度，即使联轴器出现损坏，制动器仍能起作用，保证了安全。

减速器25的两个高速输入轴的两端还各安装一个制动器26，该制动器26是起重机正确、可靠和安全运行的重要部件，保证了货物的休止位置，并且在起升机构2休止运行后能使货物保持在该位置，起到阻止货物着落的补用。优选地，所选每个制动器26的制动力矩都不小于制动器26的理论计算力矩的1.2倍，保证一个制动器失效后，另一个制动器仍能正常工作。

当进行装卸作业时，电机21和减速器25驱动两个双联卷筒，当两个双联卷筒卷绕收钢丝绳时，四根钢丝绳牵引货物实现竖直的上升，当两个双联卷筒放钢丝绳时，四根钢丝绳牵引货物实现竖直的下降。

综上，本实施例突破于现有技术中将起升机构2设置在小车4上的传统安装方式，将起升机构2由小车4上移到一个支腿12的底部，由此，大幅减轻小车4的自重，从而降低设备的负载，进一步缩小整机的自重，使得起重机的上部重量下移，进而增加了整机的稳定性。

进一步，本实施例中采用两个双联卷筒，这样可将四根钢丝绳分别作用在两个双联卷筒上，由此，降低了双联卷筒及双联卷筒支座的受力，且减少了端梁钢丝绳绕绳的次数，在一定程度上提高了钢丝绳的使用寿命，使端梁受力更加简单。在第一双联卷筒27和第二双联卷筒28的底部还分别设有压绳装置29，方便于钢丝绳的缠绕。

此外，在本实施例中，参照图5，小车4包括小车架42和可转动地连接在小车架42上的四个行走轮，小车架42上安装有四台三合一电机41，用于一一对应地驱动四个行走轮，三合一电机41是融减速器、电动机和制动器于一体，具有与电机轴平行输出、结构紧凑、传递扭矩大、工作平稳、噪音低以及寿命长等优点。本实施例的起重机的小车4采用四轮驱动，与现有技术中的两轮驱动相比，两轮驱动的驱动能力有限、路面适应能力弱以及粘着力较小，在雨雪天气经常出现打滑的现象，由此，采用四轮驱动，驱动能力较高，路面适应能力墙，同时可以很大程度上提高了粘着力，从而避免了在雨雪天气打滑的现象。

在本实施例中，小车架42的中间位置设置有吊具电缆支架43，与吊具5相连接。小车架42的两侧还分别装有3个限位开关45，用来限定小车4沿主梁11行走，从而保证小车4的运行安全。

在本实施例中，吊具5为吊钩、吊梁或集装箱吊具等，可根据货物不同的种类、形态、体积大小，采用不同种类的装置。

在本实施例中，起重机还包括司机室6，用来提供司机操作所需要的作业空间。司机室6位于小车4的侧下方，且与小车4固定连接，可随小车4水平移动，这里所说的侧下方是指以主梁11为准，小车4的两侧的下方。司机室6内还设有操作台61，以供司机在司机室6内操作整台设备的工作。

在本实施例中，起重机还包括2个大车3，分别设置在两个支腿12的底部，用于整机的行走，进而将货物送到目的地。大车3采用轮胎式或轨道式，通过大车3的电机驱动大车3的车轮从而实现整机的行走。可选地，本方案也可不设置大车3，直接将门架结构1固定在地面上。

在本实施例中，门式起重机为本领域技术人员公知的轻型门式起重机。

进一步地，起重机还包括安装在一个支腿12的底部的电气系统，该电气系统包括控制系统和无线传感器网络系统，用于控制起重机的运行以及检测其工作状态。

具体地，控制系统用于控制整台设备的运行，具体包括主控制器PLC、一台起升驱动变频器、两台大车驱动变频器、一台小车驱动变频器以及硬性的低压控制元件。

控制系统还包括无线数据采集系统，该无线数据采集系统包括采集模块及物联网无线数据终端模块(即Zigbee终端模块)，采集模块负责对具体的物理量进行采集，采集后被传感器接收并被转变成模拟量，模拟量被A/D转换器(即模数转换器)接收并被转变成数字量，然后数字量被处理器接收并被转变成电信号，物联网无线终端模块将电信号转变为数字量，并通过无线网络发送给网络协调器。其中，处理器还与存储器存在交互的过程。系统平时处于休眠状态，当设备开机后，唤醒各节点开始工作。

还包括无线数据采集子系统，该无线数据采集子系统采集的模拟量主要包括力传感器、风速传感器、温度传感器等，采集的数字量包括两个起升制动器动作限位，物联网无线数据终端模块采用厦门四信通信科技有限公司的F8913产品，每个无线采集模块集成5路I/O口，2路数字I/O口，3路数字量与模拟量共用I/O口，模拟量I/O采集分辨率12位，电压采集范围为0-5VCC。共用I/O口在使用时需配置相应参数，并使能I/O功能。

具体地，该F8913产品的电压输出的传感器接线为：F8913模块的第一端子为+5V供电电压，与电压型传感器供电线相连，第十端子接地，与电压传感器的共地，第11/19/20端子可配置为电压输入，与传感器电压输出信号线相连，第十四端子为标准电压参考端子，需与传感器电压参考线相连。

本实施例还包括智能电表，该智能电表是智能电网的智能终端，除具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，还继承了电流互感器、集成计量芯片、微处理器、温补实时时钟、数据接口设备和人机接口等设备。可以将来自电压分压，电流互感器的模拟信号转换为数字信号，并对其进行数字积分计算，从而精确地获得有功电量和无功电量。

本实施例采用威盛集团有限公司的DSSD331型三相电子式多功能电能表，它具有2个独立的RS485串口通信口，Zigbee终端模块通过RS485串口与DSSD331型电能表相连，并读取三相电压、三相电流、三相功率因数、用电量、电源频率、总有功电能、总功率因数、电源频率等能量数据。

无线传感器网络系统用于检测整机的的运行状态并统计相关数据和大应力点的监测数据。无线传感器网络系统以一个网络协调器为中心、多个终端传感器节点组成。终端传感器节点负责监控处理任务，定时发送传感器信号；协调器上电后组建网络并添加设备，其他设备节点上电后自动加入网络，与协调器自动组网，终端传感器节点和路由器的网络地址由协调器按照地址分配算法统一分配。

其中，终端传感器节点采集传感器信号，并将数据发送至协调器，也可以接收协调器发来的命令。节点定时采集数据，未采集时处于休眠状态。节点在休眠期间，如果有外部中断或定时器中断，节点会恢复到工作状态，开始执行任务。

具体地，终端传感器节点的事件响应子流程具体为：进入事件响应程序，传感器节点根据协调器发来的指令信息进行动作，若收到协调器传来的命令，则执行该命令，并返回；若协调器没有发送命令，传感器节点则进行传感器数据采集。

具体地，协调器软件流程具体为：上电后，协调器首先对系统硬件及软件进行初始化，再信道扫描，找到一个其他网络没有使用的信道，建立网络，设定拓扑参数。当收到有节点加入网络的请求时，协调器给该节点分配物理地址、网络地址。若没有收到节点加入网络的请求时，若有待处理事件，则进行事件处理；若无待处理事件，则返回进行判断是否有节点加入网络。

协调器负责接收所有节点传来的传感器数据，并将传感器数据上传至监控工控机以便人员实时监测。协调器也可根据上位机的指令向终端传感器节点发送命令。终端传感器节点发送数据若没有得到协调器应答，则定时重发。协调器长期处于工作状态，没有休眠状态。

具体地，事件响应程序流程为：协调器首先对RF模块进行初始化，然后在协调器串口发送数据时间响应程序中，协调器判断是否有来自终端传感器节点的无线数据接收，若有，则对串口进行初始化，将数据发送给上位监控工控机；若没有，则返回进行判断是否有收到无线数据。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对实用新型做其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种门式起重机，包括门架结构(1)、起升机构(2)、小车(4)和吊具(5)，所述门架结构(1)包括两个间隔开的支腿(12)和连接在两个所述支腿(12)的顶部之间的主梁(11)，每个所述支腿(12)包括间隔开的第一支柱(14)和第二支柱(15)，所述第一支柱(14)和所述第二支柱(15)的底部通过与所述主梁(11)的延伸方向垂直的底梁(16)连接，其特征在于，

所述起升机构(2)安装在一个所述支腿(12)的底梁(16)上；

所述小车(4)可水平移动地支承在所述门架结构(1)的主梁(11)上；

所述吊具(5)可沿竖直方向上下移动地悬挂在所述小车(4)的下方；

所述起升机构(2)包括分别固定在一个所述支腿(12)的底梁(16)的两侧的第一双联卷筒(27)和第二双联卷筒(28)，所述起升机构(2)还包括固定在所述门架结构(1)上的门架滑轮组(13)、固定在所述小车(4)上的小车滑轮组(44)、固定在所述吊具(5)上的吊具滑轮组(51)、第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳和第四钢丝绳；

其中，所述第一钢丝绳的一端与所述第一双联卷筒(27)的一个卷筒固定连接，另一端固定在所述门架结构(1)上；

其中，所述第二钢丝绳的一端与所述第一双联卷筒(27)的另一个卷筒固定连接，另一端固定在所述门架结构(1)上；

其中，所述第三钢丝绳的一端与所述第二双联卷筒(28)的一个卷筒固定连接，另一端固定在所述门架结构(1)上；

其中，所述第四钢丝绳的一端与所述第二双联卷筒(28)的另一个卷筒固定连接，另一端固定在所述门架结构(1)上；

其中，所述第一钢丝绳、所述第二钢丝绳、所述第三钢丝绳和所述第四钢丝绳均与所述门架滑轮组(13)、所述小车滑轮组(44)和所述吊具滑轮组(51)接合以驱动所述吊具(5)相对于所述小车(4)沿竖直方向上下移动。

2.如权利要求1所述的门式起重机，其特征在于，

所述小车(4)包括小车架(42)和可转动地连接在所述小车架(42)上的四个行走轮，所述小车架(42)上安装有四台三合一电机(41)，所述四台三合一电机(41)一一对应地驱动所述四个行走轮。

3.如权利要求2所述的门式起重机，其特征在于，

所述小车架(42)的两侧还分别装有3个限定所述小车(4)沿所述主梁(11)行走的限位开关。

4.如权利要求1所述的门式起重机，其特征在于，

所述起升机构(2)还包括驱动所述第一双联卷筒(27)和所述第二双联卷筒(28)转动的驱动装置，所述驱动装置包括：电机(21)、减速器(25)、高速轴联轴器(22)、半联轴器(23)和两个万向联轴器(24)；

所述电机(21)的输出轴与所述高速轴联轴器(22)的一端连接，所述高速轴联轴器(22)的另一端与所述减速器(25)的高速输入轴的一端连接，所述减速器(25)的高速输入轴的另一端与所述半联轴器(23)相连，所述减速器(25)的两个低速输出轴分别通过所述两个万向联轴器(24)与所述第一双联卷筒(27)和所述第二双联卷筒(28)相连。

5.如权利要求4所述的门式起重机，其特征在于，

所述减速器(25)的两个高速输入轴的两端还各安装一个制动器(26)。

6.如权利要求1所述的门式起重机，其特征在于，

所述起重机还包括司机室(6)，所述司机室(6)位于所述小车(4)的侧下方，并与所述小车(4)固定连接。

7.如权利要求1至6任一项所述的门式起重机，其特征在于，

所述起重机还包括大车(3)，所述大车(3)安装在所述门架结构(1)的底部。

8.如权利要求7所述的门式起重机，其特征在于，

所述大车(3)采用轮胎式或轨道式。

9.如权利要求1所述的门式起重机，其特征在于，

所述门式起重机为轻型门式起重机。