CN211056538U - 一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，涉及起重机技术领域。本实用新型中起升机构包括液压油缸、水平转向轮、定滑轮组、动滑轮组、起升滑轮、起升吊具、尾端平衡轮、固定端；运行机构包括主动链轮、运行驱动、运行小车、被动链轮，轨道梁为板材拼接式半封闭箱型结构，轨道梁的内部空间布置有小车轨道、链条轨道。本实用新型通过将起升机构设于一体式箱型轨道梁的内部，有效节省了起吊净空尺寸；移动部件全部在一体式箱型轨道梁内部空腔内，有效隔绝了外部施工环境中带来的泥水的影响，延长了使用寿命，设备载荷能力可选范围大，满足重量更大的预制管片吊运要求，控制回路相对简单，电气原理简单，易于检修。

Description

一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机

技术领域

本实用新型属于起重机技术领域，特别是涉及一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机。

背景技术

盾构机在工作时候，需要通过管片吊机不断的运输预制水泥管片，目前，市场上完成这样起吊功能的吊机主要用环链葫芦吊机来完成，如图13、14所示：

1、其主要特点是环链葫芦直接固定在起升小车的下方，环链葫芦及链箱的尺寸占用了大部分的空间，造成起吊净空的尺寸损失，净空高度大，起吊空间小；

2、由于环链葫芦本身尺寸的限制，标准的双垂链电动葫芦最大吨位只能到5吨，载荷受限，应用范围窄；

3、如图14所示，折线部分为移动式电缆，环链葫芦吊机电控部分不仅仅要提供运行部分驱动的供电和控制，还需要提供给环链葫芦供电和控制，电控复杂，接线繁琐，移动部件较多，故障点相应增高；

4、部件裸露在外，在盾构这种施工环境恶劣的场合容易损坏；

因此，现有的环链葫芦吊机有如下缺点：净空高度大，起吊空间小、载荷受限，应用范围窄、电控复杂，接线繁琐，移动部件较多、部件裸露在外恶劣环境下易损坏。

现实用新型提供一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，主要应用于盾构机内部吊运水泥预制管片，服务于盾构机管片运输功能区，主要负责把水泥预制管片从小车上吊起，经过水平移动后放置在下一个工位上。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，起升机构设于一体式箱型轨道梁的内部，吊具最高起升点可以到达轨道梁底，有效节省了起吊净空尺寸；移动部件全部在一体式箱型轨道梁内部空腔内，有效隔绝了外部施工环境中带来的泥水的影响，延长了设备使用寿命；增大钢丝绳直径，增大滑轮直径，更换大功率油缸即可提高吨位；运行驱动和液压油缸全部是固定在一体式箱型轨道梁上的，用电缆直接与电箱连接起来即可，没有任何需要移动供电部分，大幅减少了故障点，控制回路相对简单。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，包括起升机构、运行机构、轨道梁、电控部分，所述起升机构包括液压油缸、水平转向轮、定滑轮组、动滑轮组、起升滑轮、起升吊具、尾端平衡轮、固定端；通过钢丝绳将液压油缸、动滑轮组、定滑轮组、水平转向轮、起升滑轮、起升吊具、尾端平衡轮联通组成一整体，且所述钢丝绳的一端固定在轨道梁前端部的固定端处；所述运行机构包括主动链轮、运行驱动、运行小车、被动链轮，所述运行驱动通过驱动链条带动运行小车，所述主动链轮、被动链轮分别设于轨道梁前端部、尾部，所述驱动链条的两端分别固定在运行小车车架的两侧；所述起升滑轮与起升吊具之间穿绕有吊具滑轮；所述轨道梁为板材拼接式半封闭箱型结构，所述轨道梁的内部空间布置有小车轨道、链条轨道，所述运行小车设于轨道梁的半封闭空间内，且起升滑轮布置在运行小车上，轨道梁上部空间全封闭，能够更好的适用于盾构的恶劣环境，有效的隔绝盾构掘进中泥水对设备的影响。

进一步地，所述电控部分包括电控箱、手操、遥控器，所述运行驱动、液压油缸均固定安装在轨道梁上，所述电控箱与液压油缸的控制阀门控制连接，所述电控箱驱动控制运行小车，所述手操、遥控器与电控箱电连接，运行驱动、液压油缸用电缆直接与电箱连接起来即可，没有任何需要移动供电部分，大幅减少了故障点。

进一步地，所述起升滑轮为四片滑轮，两侧各两片滑轮；所述吊具滑轮为两片滑轮，两侧各一片滑轮；所述定滑轮组为两片滑轮，所述动滑轮组为三片滑轮。

进一步地，所述钢丝绳一端固定在轨道梁前端部的固定端上，钢丝绳从起升滑轮一侧的滑轮进入，然后与一片吊具滑轮缠绕，返回起升滑轮，出来后通过尾端平衡轮以后进入起升滑轮另一侧的滑轮，穿绕一片吊具滑轮后从起升滑轮输出，通过水平转向轮后进入动滑轮组，然后依次穿绕定滑轮组和动滑轮组的各个滑轮，最终输出端固定在定滑轮组上。

进一步地，所述动滑轮组上布置有动滑轮平台，所述动滑轮平台安装在轨道梁上，所述动滑轮组倒挂在动滑轮平台下方并在动滑轮平台范围内移动；所述动滑轮平台为一矩形板件，所述动滑轮组的两边板上设有辊轮组，所述动滑轮平台位于辊轮组之间，液压油缸只需要承担水平方向的拉力，动滑轮组自身重力由动滑轮平台承担。

进一步地，所述水平转向轮设于轨道梁的前端部，且水平转向轮的边缘凸出轨道梁，将轨道梁内部的钢丝绳引导到轨道梁外面，与动滑轮组相连。

进一步地，所述尾端平衡轮设于轨道梁的尾部，且尾端平衡轮用于平衡两侧吊具滑轮的受力。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过将起升机构设于一体式箱型轨道梁的内部，吊具最高起升点可以到达轨道梁底，净空高度的尺寸限制转为由预制管片弯曲弧度大小来决定，有效节省了起吊净空尺寸；同样型号的盾构机体，本实用新型能够满足更多物料的吊运要求；

2、本实用新型中箱型轨道梁为板材拼接式半封闭结构，上部空间全封闭，移动部件全部在一体式箱型轨道梁内部空腔内，有效隔绝了外部施工环境中带来的泥水的影响，延长了设备使用寿命，安装维修方便，易损件少，后期维护费用低；结构紧凑，需要的安装空间小，为其它的设备安装腾出空间；

3、本实用新型中通过液压油缸的伸缩，引起钢丝绳长度的变化，从而完成起升吊具的起升和下降动作，增大钢丝绳直径，增大滑轮直径，更换大功率油缸即可提高吨位；设备载荷能力可选范围大，可满足重量更大的预制管片吊运要求；

4、本实用新型中运行驱动和液压油缸全部是固定在一体式箱型轨道梁上的，用电缆直接与电箱连接起来即可，没有任何需要移动供电部分，大幅减少了故障点，控制回路相对简单，电气原理简单，易于检修。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中起升机构的结构示意图；

图2为本实用新型中起升机构的结构示意图；

图3为本实用新型中运行机构的结构示意图；

图4为本实用新型中运行机构的结构示意图；

图5为本实用新型中轨道梁的结构示意图；

图6为本实用新型中起升原理示意图；

图7为本实用新型中钢丝绳穿绕方式示意图；

图8为本实用新型控制原理示意图；

图9为本实用新型电控部分示意图；

图10为本实用新型中起升部分示意图；

图11为本实用新型中起升部分示意图；

图12为本实用新型具体实施方式示意图；

图13为本实用新型与现有环链葫芦吊机对比结构示意图；

图14为现有环链葫芦吊机控制原理示意图；

图15为本实用新型中动滑轮组、动滑轮平台的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-液压油缸，2-水平转向轮，3-定滑轮组，4-动滑轮组，5-钢丝绳，6-起升滑轮，7-起升吊具，8-尾端平衡轮，9-固定端，10-主动链轮，11-运行驱动，12-运行小车，13-驱动链条，14-被动链轮，15-轨道梁，16-预制管片，17-吊具滑轮，401-动滑轮平台，1201-小车轨道，1301-链条轨道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“联通”、“上”、“下”、“穿绕”、“左”、“中”、“长度”、“内”、“前”、“侧”、“端”、“后”、“底”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-15所示：

本实用新型为一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，包括起升机构、运行机构、轨道梁15、电控部分，主要应用于盾构机内部吊运水泥预制管片16，服务于盾构机管片运输功能区，主要负责把预制管片16从小车上吊起，经过水平移动后放置在下一个工位上。

优选的，一体式吊机的起升基本原理如图6所示，通过液压油缸1的伸缩，引起钢丝绳5长度的变化，从而完成起升吊具7的起升和下降动作。起升滑轮6的滑轮小车能够在全行程内左右运行，运行的时候钢丝绳从滑轮一侧进入，从另一侧输出，钢丝绳总长度未发生变化，起升吊具7能够保持在原位置不动；起升机构和运行机构相对独立，互不干涉。起升机构包括液压油缸1、水平转向轮2、定滑轮组3、动滑轮组4、起升滑轮6、起升吊具7、尾端平衡轮8、固定端9；通过钢丝绳5将液压油缸1、动滑轮组4、定滑轮组3、水平转向轮2、起升滑轮6、起升吊具7、尾端平衡轮8联通组成一整体，且钢丝绳5的一端固定在轨道梁15前端部的固定端9处，通过液压油缸1拖曳钢丝绳5、钢丝绳绕组的方式实现吊机的起吊功能；通过钢丝绳5在滑轮组间的穿绕次数实现吊具载荷的选择和液压油缸的选择。

优选的，如图3-4所示，运行小车12整体运行由链轮链条驱动，驱动链条13的两端分别固定在运行小车12车架的两侧，驱动链条13形成一个封闭环形结构，运行驱动11通过驱动链条13带动运行小车12，从而完成运行小车12的前后行走动作，运行机构包括主动链轮10、运行驱动11、运行小车12、被动链轮14，主动链轮10、被动链轮14分别设于轨道梁15前端部、尾部，采用封闭环形链条驱动的形式完成运行小车12的运行，运行驱动11相对轨道梁15固定，减少驱动部分的移动电缆控制部件，减少设备故障点，易于后期维护。

优选的，如图5所示，轨道梁15为板材拼接式半封闭箱型结构，轨道梁15的内部空间布置有小车轨道1201、链条轨道1301，一体式轨道梁15内部专门为驱动链条13设计了链条轨道1301，使驱动链条13在驱动运行小车12行进过程中不会和车轮发生任何干涉，各行其道。运行小车12设于轨道梁15的半封闭空间内，且起升滑轮6布置在运行小车12上；起升滑轮6与起升吊具7之间穿绕有吊具滑轮17；起升吊具7最高起升点可以到达轨道梁15底，极限状态下可以部分缩进箱型轨道梁15内部，有效节省了起吊净空尺寸；以往的设备是由于设备本省的尺寸限制了净空尺寸的高度，而此次实用新型的设备则完全不受设备尺寸的影响，净空高度的尺寸限制转为由预制管片16弯曲弧度大小来决定，如图10-11所示，预制管片16的两边上翘部分已经和轨道梁接触，而吊具依旧有上升的空间，如图13所示，同样吨位的设备，在轨道梁15位置一样的情况下，吊机的有效净空值增加了H＝657mm，大幅度提高了设备使用效率，满足更多物料的吊运要求。

优选的，如图5所示，轨道梁15上部空间全封闭，能够更好的适用于盾构的恶劣环境，有效的隔绝盾构掘进中泥水对设备的影响，延长了设备使用寿命。

优选的，如图8-9所示，电控部分包括电控箱、手操、遥控器，将主电源接入电控箱，电控箱提供动力电源和控制信号给小车运行驱动11，由于运行驱动11固定在轨道梁上，因此用电缆将运行驱动11和电控箱直接连接起来即可，电控箱提供控制信号给液压油缸1的控制阀门，同样用电缆直连；手操或者遥控器提供控制信号给电控箱，电控箱将得到的信号传递到需要控制的部件；运行驱动11、液压油缸1均固定安装在轨道梁15上，电控箱与液压油缸1的控制阀门控制连接，电控箱驱动控制运行小车12，手操、遥控器与电控箱电连接，运行驱动11、液压油缸1用两根固定电缆直接与电箱连接起来即可，没有任何需要移动供电部分，大幅减少了故障点，而环链葫芦吊机，如图14所示，折线部分为移动式电缆，不仅仅要提供运行小车驱动的供电和控制，还需要提供给环链葫芦供电和控制，电缆芯数增多，接线复杂，故障点相应增高。

优选的，起升滑轮6为四片滑轮，两侧各两片滑轮；吊具滑轮17为两片滑轮，两侧各一片滑轮；定滑轮组3为两片滑轮，动滑轮组4为三片滑轮；如图7所示，钢丝绳5一端固定在轨道梁15前端部的固定端9上，钢丝绳5从起升滑轮6一侧的滑轮进入，然后与一片吊具滑轮17缠绕，返回起升滑轮6，出来后通过尾端平衡轮8以后进入起升滑轮6另一侧的滑轮，穿绕一片吊具滑轮17后从起升滑轮6输出，通过水平转向轮2后进入动滑轮组4，然后依次穿绕定滑轮组3和动滑轮组4的各个滑轮，最终输出端固定在定滑轮组3上。

优选的，动滑轮组4上布置有动滑轮平台401，动滑轮平台401安装在轨道梁15上，动滑轮组4倒挂在动滑轮平台401下方并在动滑轮平台401范围内移动；动滑轮平台401为一矩形板件，动滑轮组4的两边板上设有辊轮组，动滑轮平台401位于辊轮组之间，液压油缸1只需要承担水平方向的拉力，动滑轮组4自身重力由动滑轮平台401承担。

优选的，水平转向轮2设于轨道梁15的前端部，且水平转向轮2的边缘凸出轨道梁15，将轨道梁15内部的钢丝绳5引导到轨道梁15外面，与动滑轮组4相连。

优选的，尾端平衡轮8设于轨道梁15的尾部，且尾端平衡轮8用于平衡两侧吊具滑轮17的受力；尾端平衡轮8的设计一是为了将钢丝绳5转向，二是为了平衡吊具滑轮17两片滑轮受力。

工作的时候，液压油缸1伸出，带动动滑轮组4靠近定滑轮组3，缩短两组滑轮间的间距，滑轮间钢丝绳5变短，钢丝绳5向右输出，起升吊具7下降，反之，起升吊具7上升，完成起吊工作，由于环链葫芦本身尺寸的限制，标准的双垂链电动葫芦最大吨位只能到5吨，而本实用新型的一体式吊机则不受此限制，只需要增大钢丝绳直径，增大滑轮直径，更换大功率油缸即可。

具体实施例一：

以技术参数为“载荷3吨/起升3米”的一体式吊机举例来说，选取单根受力0.75吨的钢丝绳，固定端处受水平拉力是0.75吨，起升吊具上一共有4根钢丝绳，因此载荷强度能够达到0.75*4＝3吨，完成起升吊具和起升滑轮的钢丝绳穿绕后，单根钢丝绳从起升滑轮的双滑轮侧的另一个滑轮上方输出，此时钢丝绳上需要承受的拉力仍然是0.75吨，然后钢丝绳先进入动滑轮组，按照图7所示依次完成动滑轮组和定滑轮组之间的钢丝绳穿绕，最终固定钢丝绳在定滑轮组上，这样，动滑轮组上共有6根钢丝绳受力，总拉力是1.25*6＝4.5吨。起升吊具需要起升3米，由于起升吊具上是4根绳子，因此单根钢丝绳需要移动的距离是4*3＝12米，动滑轮组和定滑轮组之间相对移动，共有6根绳子，因此动滑轮组需要移动的距离是12/6＝2米。

综上计算，本案例最终选用拉力5吨，移动行程2米的液压油缸；在动滑轮组和定滑轮组之间增加缠绕的目的是为了缩小油缸行程，并提高起升速度。

具体实施例二：

本方案中，起升部分选用了两片滑轮的吊具滑轮，根据实际需要，可以通过增加或减少吊具滑轮数量的方式而选取不同的起升速度及载荷能力。

具体实施例三：

本方案中，动滑轮组数量用3片滑轮，定滑轮组用2片滑轮，根据实际需要，可以通过增减滑轮数量(如动滑轮组数量用6片滑轮)的方式来满足不同载荷的设计要求从而选取对应压力的液压油缸。

具体实施例四：

本方案中，采用单侧液压油缸及滑轮布置加尾端平衡轮的方式完成起升动作，根据实际需要也可以使用双侧布置，将尾端平衡轮改为固定端的方式完成起吊动作，从而改变起升质量和起升速度以及其他可能需要实现的功能。

此套设备不仅仅可以应用于盾构机上，也可以用在其它类似的工况环境下。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，包括起升机构、运行机构、轨道梁(15)、电控部分，其特征在于：

所述起升机构包括液压油缸(1)、水平转向轮(2)、定滑轮组(3)、动滑轮组(4)、起升滑轮(6)、起升吊具(7)、尾端平衡轮(8)、固定端(9)；

通过钢丝绳(5)将液压油缸(1)、动滑轮组(4)、定滑轮组(3)、水平转向轮(2)、起升滑轮(6)、起升吊具(7)、尾端平衡轮(8)联通组成一整体，且所述钢丝绳(5)的一端固定在轨道梁(15)前端部的固定端(9)处；

所述运行机构包括主动链轮(10)、运行驱动(11)、运行小车(12)、被动链轮(14)，所述运行驱动(11)通过驱动链条(13)带动运行小车(12)，所述主动链轮(10)、被动链轮(14)分别设于轨道梁(15)前端部、尾部，所述驱动链条(13)的两端分别固定在运行小车(12)车架的两侧；

所述起升滑轮(6)与起升吊具(7)之间穿绕有吊具滑轮(17)；

所述轨道梁(15)为板材拼接式半封闭箱型结构，所述轨道梁(15)的内部空间布置有小车轨道(1201)、链条轨道(1301)；

所述运行小车(12)设于轨道梁(15)的半封闭空间内，且起升滑轮(6)布置在运行小车(12)上，所述运行驱动(11)、液压油缸(1)均固定安装在轨道梁(15)上；

所述电控部分包括电控箱、手操、遥控器。

2.根据权利要求1所述的一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，其特征在于，所述电控箱与液压油缸(1)的控制阀门控制连接，所述电控箱驱动控制运行小车(12)，所述手操、遥控器与电控箱电连接。

3.根据权利要求1所述的一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，其特征在于：

所述起升滑轮(6)为四片滑轮，两侧各两片滑轮；所述吊具滑轮(17)为两片滑轮，两侧各一片滑轮；

所述定滑轮组(3)为两片滑轮，所述动滑轮组(4)为三片滑轮。

4.根据权利要求3所述的一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，其特征在于，所述钢丝绳(5)一端固定在轨道梁(15)前端部的固定端(9)上，钢丝绳(5)从起升滑轮(6)一侧的滑轮进入，然后与一片吊具滑轮(17)缠绕，返回起升滑轮(6)，出来后通过尾端平衡轮(8)以后进入起升滑轮(6)另一侧的滑轮，穿绕一片吊具滑轮(17)后从起升滑轮(6)输出，通过水平转向轮(2)后进入动滑轮组(4)，然后依次穿绕定滑轮组(3)和动滑轮组(4)的各个滑轮，最终输出端固定在定滑轮组(3)上。

5.根据权利要求1所述的一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，其特征在于，所述动滑轮组(4)上布置有动滑轮平台(401)，所述动滑轮平台(401)安装在轨道梁(15)上，所述动滑轮组(4)倒挂在动滑轮平台(401)下方并在动滑轮平台(401)范围内移动。

6.根据权利要求5所述的一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，其特征在于，所述动滑轮平台(401)为一矩形板件，所述动滑轮组(4)的两边板上设有辊轮组，所述动滑轮平台(401)位于辊轮组之间。

7.根据权利要求1所述的一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，其特征在于，所述水平转向轮(2)设于轨道梁(15)的前端部，且水平转向轮(2)的边缘凸出轨道梁(15)，将轨道梁(15)内部的钢丝绳(5)引导到轨道梁(15)外面，与动滑轮组(4)相连。

8.根据权利要求1所述的一种一体式箱型轨道梁封闭链条驱动钢丝绳单梁吊机，其特征在于，所述尾端平衡轮(8)设于轨道梁(15)的尾部，且尾端平衡轮(8)用于平衡两侧吊具滑轮(17)的受力。

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