CN216945956U - 一种具有安全防护功能的塔式起重机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有安全防护功能的塔式起重机，包括由下支座（10）与上支座（20）组成的回转机构（900），上支座（20）底面中部固定设置一转轴（22）且转轴（22）下端与下支座（10）内部转动连接，下支座（10）顶面且位于转轴（22）外壁开设花键槽（13），转轴（22）位于花键槽（13）上侧的外壁依次套接环形卡块（221）、环形吸盘（222）及环形摩擦套（223），下支座（10）顶面对应环形摩擦套（223）设置刹车组件（30），刹车组件（30）包括安装支架（31）、第二电磁铁（32）、滑动套筒（33）、刹车块（34）及弹簧（35）。该塔式起重机能在突然断电情况下，对回转机构进行紧急刹车与制动，提高现场安全性、避免人员伤亡。

Description

一种具有安全防护功能的塔式起重机

技术领域

本实用新型涉及塔式起重机技术领域，具体涉及一种具有安全防护功能的塔式起重机。

背景技术

塔式起重机，又称塔机，是一类用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送以及建筑构件安装的机械设备，主要由塔身、臂架、底座、载重小车、变幅绳、回转机构、电动机、控制器以及电气控制系统组成，电气控制系统包括电动机、控制器、配电柜、连接线路、信号及照明装置等。塔机在使用过程中主要通过载重小车在变幅绳的作用下沿臂架进行移动的方式对物料进行垂直与水平输送。

为了保证塔机的正常运行和安全使用、确保塔机操作人员以及地面建筑人员的生命安全，在塔机安装和运行时必须设置若干具备规定的安装装置，如：起重力矩限制器、高度限位装置、幅度限位器、回转限位器、吊钩保险装置、卷筒保险装置、风向风速仪、钢丝绳脱槽保险、载重小车断绳保护装置、载重小车防断轴装置和缓冲器等；然而现有塔机结构在突然断电时，缺乏失电保护结构，容易出现失电后回转机构转盘难以紧急制动定位的问题，造成在高处风力作用下、起重横架转动的情况，进而带动吊钩等物体在高空或低空中进行摆动，极易出现安全事故、造成人员伤亡。

实用新型内容

针对以上现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种具有安全防护功能的塔式起重机，该塔式起重机能够在突然断电的情况下，对回转机构进行紧急刹车与制动，进而有效避免起重横架由于风力而出现摆动的问题，提高现场作业的安全性、避免由于起重横架摆动而产生的人员伤亡。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种具有安全防护功能的塔式起重机，包括固定基座、塔身本体、操作平台、平衡臂、起重臂、载重小车、配重物、塔顶以及回转机构，其特征在于：所述回转机构包括下支座与上支座，所述下支座底面与塔身本体固定连接且下支座顶面中部开设一环形滚珠槽，所述上支座底面对应环形滚珠槽且绕其中轴线均匀设置多个滚珠支架且滚珠支架下端设置滚珠，所述滚珠卡入环形滚珠槽内且转动连接；所述上支座底面中部固定设置一转轴，所述转轴远离上支座的一端贯穿下支座且与下支座内部转动连接，所述下支座顶面且位于转轴外壁开设一花键槽且花键槽中轴线与转轴中轴线共线，所述转轴位于花键槽上侧的外壁（由下至上）依次套接一环形卡块与环形吸盘，所述环形卡块内壁与转轴外壁滑动连接且环形卡块外壁对应花键槽设置花键，所述环形吸盘与转轴固定连接且环形吸盘下端设置第一电磁铁；

所述转轴外壁且位于环形吸盘上侧固定设置一环形摩擦套，所述下支座顶面且位于滚珠支架与转轴之间、对应环形摩擦套设置刹车组件，所述刹车组件包括安装支架、第二电磁铁、滑动套筒、刹车块以及弹簧，所述安装支架固定设置在下支座顶面且安装支架靠近转轴的一侧侧壁固定设置滑动套筒，所述滑动套筒内滑动连接刹车块，所述刹车块侧壁且绕其中轴线均匀设置多个第一滑块，所述第一滑块远离刹车块的一端贯穿滑动套筒且位于滑动套筒外侧，滑动套筒对应第一滑块设置横向滑槽，所述弹簧一端与第一滑块远离转轴的一侧侧面固定连接、另一端与安装支架靠近转轴的一侧侧面固定连接，且弹簧设置在滑动套筒外壁，所述第二电磁铁固定设置在安装支架内且与刹车块对应。

作进一步优化，所述上支座与下支座之间且位于滚珠支架与转轴之间设置驱动组件，用于驱动回转机构转动；所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮、第一传动轮、辅助驱动转杆、从动齿轮、第二传动轮以及传动带；所述上支座底面开设环形齿轮腔且环形齿轮腔中轴线与转轴中轴线共线；所述驱动电机固定设置在下支座顶面且与刹车组件不干涉，驱动电机输出轴位于环形齿轮腔内且其外壁对应环形齿轮腔固定套接驱动齿轮，所述驱动齿轮与环形齿轮腔内齿啮合，驱动电机输出轴位于上支座底面下侧的外壁固定套接第一传动轮；所述辅助驱动转杆对应驱动电机设置在转轴另一侧且辅助驱动转杆下端与下支座顶面转动连接，辅助驱动转杆上端位于环形齿轮腔内且其外壁对应环形齿轮腔固定套接从动齿轮，所述从动齿轮与环形齿轮腔内齿啮合，辅助驱动转杆位于上支座底面下侧的外壁固定套接第二传动轮且第二传动轮与第一传动轮通过传动带连接。

作进一步优化，所述驱动电机通过电机支座与下支座顶面固定连接。

作进一步优化，所述下支座顶面外侧侧壁固定设置防护套，所述防护套顶端内壁通过密封轴承与上支座外壁转动轮连接。

作进一步优化，所述滚珠支架为3～6根。

作进一步优化，所述环形卡块内壁设置多个第二滑块，所述转轴对应第二滑块开设竖向滑槽，所述第二滑块卡入竖向滑槽内且滑动连接，从而实现环形卡块与转轴之间的上下滑动、同时保证环形卡块与转轴一同转动及静止。

优选的，所述第二滑块为5～10个。

作进一步优化，所述刹车组件为两套且刹车组件关于转轴对称设置。

优选的，所述第一滑块为3～8个。

作进一步优化，所述刹车块靠近转轴的一端为弧形结构且弧形结构端面设置摩擦层。

作进一步优化，所述第一电磁铁与控制系统连接回路之间设置电容器，从而实现塔式起重机断电后的放电。

本实用新型具有如下技术效果：

本申请通过安装支架、第二电磁铁、滑动套筒、刹车块以及弹簧的配合，在突然断电时、通过第二电磁铁的断电以及弹簧的弹力作用，使得刹车块与环形摩擦套接触摩擦，从而实现在突然断电情况下对转轴（即回转组件）的紧急刹车；通过环形卡块、环形吸盘、花键槽、以及转轴的配合，在突然断电时、通过环形吸盘的断电以及环形卡块自身重力作用卡入花键槽内，形成花键槽对环形卡块与转轴的硬限位，从而实现突然断电情况下对转轴（即回转组件）的紧急制动。通过电容器的设置，实现断电情况下的先杀车、后制动，一是避免突然制动导致起重横架由于巨大惯性而出现剧烈晃动、造成起重物与吊钩剧烈晃动的问题；二是避免突然制动产生的扭转力对转轴、驱动电机等造成破坏。

附图说明

图1为本实用新型实施例中塔式起重机的整体结构示意图。

图2为图1的A向局部放大图。

图3为图2的B向局部放大图。

图4为图3的D-D向剖视图。

图5为图2的C-C向剖视图。

图6为图5的E-E向剖视图。

图7为本实用新型实施例中塔式起重机的刹车块的局部横截面的结构示意图。

其中，100、固定基座；200、塔身本体；300、操作平台；400、平衡臂；500、起重臂；600、载重小车；700、配重物；800、塔顶；900、回转机构；10、下支座；11、环形滚珠槽；12、防护套；120、密封轴承；13、花键槽；20、上支座；21、滚珠支架；210、滚珠；22、转轴；221、环形卡块；2210、第二滑块；222、环形吸盘；223、环形摩擦套；224、竖向滑槽；23、环形齿轮腔；30、刹车组件；31、安装支架；32、第二电磁铁；33、滑动套筒；330、横向滑槽；34、刹车块；341、第一滑块；342、摩擦层；35、弹簧；40、驱动组件；41、驱动电机；410、电机支座；42、驱动齿轮；43、第一传动轮；44、辅助驱动转杆；45、从动齿轮；46、第二传动轮；47、传动带。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1～7所示，一种具有安全防护功能的塔式起重机，包括固定基座100、塔身本体200、操作平台300、平衡臂400、起重臂500、载重小车600、配重物700、塔顶800以及回转机构900，其特征在于：回转机构900包括下支座10与上支座20，下支座10底面与塔身本体200固定连接且下支座10顶面中部开设一环形滚珠槽11，上支座20底面对应环形滚珠槽11且绕其中轴线均匀设置多个滚珠支架21且滚珠支架21下端设置滚珠210，滚珠210卡入环形滚珠槽11内且转动连接；滚珠支架21为3～6根。下支座10顶面外侧侧壁固定设置防护套12，防护套12顶端内壁通过密封轴承120与上支座20外壁转动轮连接（如图2所示）。

上支座20底面中部固定设置一转轴22，转轴22远离上支座20的一端贯穿下支座10且与下支座10内部转动连接（如图2、图3所示，通过滚珠轴承转动连接），下支座10顶面且位于转轴22外壁开设一花键槽13且花键槽13中轴线与转轴22中轴线共线（如图3所示），转轴22位于花键槽13上侧的外壁（由下至上，如图2所示）依次套接一环形卡块221与环形吸盘222，环形卡块221内壁与转轴20外壁滑动连接且环形卡块221外壁对应花键槽13设置花键，环形吸盘222与转轴22固定连接且环形吸盘222下端设置第一电磁铁。环形卡块221内壁设置多个第二滑块2210，第二滑块为5～10个（如图4所示、为6个），转轴22对应第二滑块2210开设竖向滑槽224，第二滑块2210卡入竖向滑槽224内且滑动连接，从而实现环形卡块221与转轴22之间的上下滑动、同时保证环形卡块221与转轴22一同转动及静止。

上支座20与下支座10之间且位于滚珠支架21与转轴22之间设置驱动组件40，用于驱动回转机构900转动；驱动组件40包括驱动电机41、驱动齿轮42、第一传动轮43、辅助驱动转杆44、从动齿轮45、第二传动轮46以及传动带47；上支座20底面开设环形齿轮腔23且环形齿轮腔23中轴线与转轴22中轴线共线；驱动电机41通过电机支座410固定设置在下支座10顶面且与刹车组件30不干涉，驱动电机41输出轴位于环形齿轮腔23内且其外壁对应环形齿轮腔23固定套接驱动齿轮42，驱动齿轮42与环形齿轮腔23内齿啮合，驱动电机42输出轴位于上支座20底面下侧的外壁固定套接第一传动轮43（如图2所示）；辅助驱动转杆44对应驱动电机41设置在转轴22另一侧（如图2所示）且辅助驱动转杆44下端与下支座10顶面转动连接，辅助驱动转杆44上端位于环形齿轮腔23内且其外壁对应环形齿轮腔23固定套接从动齿轮45，从动齿轮45与环形齿轮腔23内齿啮合，辅助驱动转杆44位于上支座20底面下侧的外壁固定套接第二传动轮46且第二传动轮46与第一传动轮43通过传动带47连接。

转轴22外壁且位于环形吸盘222上侧固定设置一环形摩擦套223，下支座10顶面且位于滚珠支架21与转轴22之间、对应环形摩擦套223设置刹车组件30，刹车组件30为两套且刹车组件30关于转轴22对称设置（如图5所示）。刹车组件30包括安装支架31、第二电磁铁32、滑动套筒33、刹车块34以及弹簧35，安装支架31固定设置在下支座10顶面且安装支架31靠近转轴22的一侧侧壁固定设置滑动套筒33，滑动套筒33内滑动连接刹车块34，刹车块34侧壁且绕其中轴线均匀设置多个第一滑块341、第一滑块341为3～8个（如图6所示，第一滑块341为4个），第一滑块341远离刹车块的一端贯穿滑动套筒33且位于滑动套筒33外侧，滑动套筒32对应第一滑块341设置横向滑槽330，弹簧35一端与第一滑块341远离转轴22的一侧侧面固定连接、另一端与安装支架31靠近转轴22的一侧侧面固定连接，且弹簧35设置在滑动套筒33外壁，第二电磁铁32固定设置在安装支架31内且与刹车块34对应（如图5所示）。刹车块34靠近转轴22的一端为弧形结构且弧形结构端面设置摩擦层342。

第一电磁铁与控制系统连接回路之间设置电容器，从而实现塔式起重机断电后的放电。

工作原理：

本塔式起重机通电时如图2、图3、图5所示，使用时，启动驱动电机41，驱动电机41转动带动驱动齿轮42与第一传动轮43同时转动，第一传动轮43通通过传动带47及第二传动轮46带动辅助驱动转杆44转动，从而带动从动齿轮45转动，通过驱动齿轮42与从动齿轮45与环形齿轮腔23的啮合实现上支座20相对于下支座10的转动、下支座10固定不动，从而实现上支座20上的操作平台300、平衡臂400、起重臂500、载重小车600、配重物700、塔顶800整体转动，进而调整起重挂钩角度。

当塔式起重机突然断电时，第二电磁铁32断电、不对刹车块34产生吸附作用，刹车块34由于弹簧35弹力作用而向靠近转轴22的一侧运动，刹车块34的弧形结构卡在环形摩擦套223外壁且摩擦层342与环形摩擦套223式始终接触实现紧急刹车；当初始断电时，第一电磁铁通过电容器中储存的电量继续运转、即环形吸盘222断电初始时继续对环形卡块221，断电一段时间后，电容器不再向第一电磁铁供电，第一电磁铁断电、环形吸盘222不对环形卡块221产生吸附作用，环形卡块221由于自身重力作用落入花键槽13内，花键槽13对环形卡块221实现硬限位、环形卡块221通过第二滑块2210对转轴22实现转动方向的硬限位，从而对转轴实现断电后的紧急制动，避免断电后由于风力等环境因素影响造成回转机构900转动、导致起重横架（即平衡臂400与起重臂500）转动造成安全事故。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种具有安全防护功能的塔式起重机，包括回转机构（900），其特征在于：所述回转机构（900）包括下支座（10）与上支座（20），所述下支座（10）底面与塔身本体（200）固定连接且下支座（10）顶面中部开设一环形滚珠槽（11），所述上支座（20）底面对应环形滚珠槽（11）且绕其中轴线均匀设置多个滚珠支架（21）且滚珠支架（21）下端设置滚珠（210），所述滚珠（210）卡入环形滚珠槽（11）内且转动连接；所述上支座（20）底面中部固定设置一转轴（22），所述转轴（22）远离上支座（20）的一端贯穿下支座（10）且与下支座（10）内部转动连接，所述下支座（10）顶面且位于转轴（22）外壁开设一花键槽（13）且花键槽（13）中轴线与转轴（22）中轴线共线，所述转轴（22）位于花键槽（13）上侧的外壁依次套接一环形卡块（221）与环形吸盘（222），所述环形卡块（221）内壁与转轴（22）外壁滑动连接且环形卡块（221）外壁对应花键槽（13）设置花键，所述环形吸盘（222）与转轴（22）固定连接且环形吸盘（222）下端设置第一电磁铁；

所述转轴（22）外壁且位于环形吸盘（222）上侧固定设置一环形摩擦套（223），所述下支座（10）顶面且位于滚珠支架（21）与转轴（22）之间、对应环形摩擦套（223）设置刹车组件（30），所述刹车组件（30）包括安装支架（31）、第二电磁铁（32）、滑动套筒（33）、刹车块（34）以及弹簧（35），所述安装支架（31）固定设置在下支座（10）顶面且安装支架（31）靠近转轴（22）的一侧侧壁固定设置滑动套筒（33），所述滑动套筒（33）内滑动连接刹车块（34），所述刹车块（34）侧壁且绕其中轴线均匀设置多个第一滑块（341），所述第一滑块（341）远离刹车块（34）的一端贯穿滑动套筒（33）且位于滑动套筒（33）外侧，滑动套筒（33）对应第一滑块（341）设置横向滑槽（330），所述弹簧（35）一端与第一滑块（341）远离转轴（22）的一侧侧面固定连接、另一端与安装支架（31）靠近转轴（22）的一侧侧面固定连接，且弹簧（35）设置在滑动套筒（33）外壁，所述第二电磁铁（32）固定设置在安装支架（31）内且与刹车块（34）对应。

2.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的塔式起重机，其特征在于：所述上支座（20）与下支座（10）之间且位于滚珠支架（21）与转轴（22）之间设置驱动组件（40）；所述驱动组件（40）包括驱动电机（41）、驱动齿轮（42）、第一传动轮（43）、辅助驱动转杆（44）、从动齿轮（45）、第二传动轮（46）以及传动带（47）；所述上支座（20）底面开设环形齿轮腔（23）且环形齿轮腔（23）中轴线与转轴（22）中轴线共线；所述驱动电机（41）固定设置在下支座（10）顶面，驱动电机（41）输出轴位于环形齿轮腔（23）内且其外壁对应环形齿轮腔（23）固定套接驱动齿轮（42），所述驱动齿轮（42）与环形齿轮腔（23）内齿啮合，驱动电机（41）输出轴位于上支座（20）底面下侧的外壁固定套接第一传动轮（43）；所述辅助驱动转杆（44）对应驱动电机（41）设置在转轴（22）另一侧且辅助驱动转杆（44）下端与下支座（10）顶面转动连接，辅助驱动转杆（44）上端位于环形齿轮腔（23）内且其外壁对应环形齿轮腔（23）固定套接从动齿轮（45），所述从动齿轮（45）与环形齿轮腔（23）内齿啮合，辅助驱动转杆（44）位于上支座（20）底面下侧的外壁固定套接第二传动轮（46）且第二传动轮（46）与第一传动轮（43）通过传动带（47）连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有安全防护功能的塔式起重机，其特征在于：所述驱动电机（41）通过电机支座（410）与下支座（10）顶面固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的塔式起重机，其特征在于：所述下支座（10）顶面外侧侧壁固定设置防护套（12），所述防护套（12）顶端内壁通过密封轴承（120）与上支座（20）外壁转动轮连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的塔式起重机，其特征在于：所述滚珠支架（21）为3～6根。

6.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的塔式起重机，其特征在于：所述环形卡块（221）内壁设置多个第二滑块（2210），所述转轴（22）对应第二滑块（2210）开设竖向滑槽（224），所述第二滑块（2210）卡入竖向滑槽（224）内且滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的塔式起重机，其特征在于：所述刹车组件（30）为两套且刹车组件（30）关于转轴（22）对称设置。

8.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的塔式起重机，其特征在于：所述刹车块（34）靠近转轴（22）的一端为弧形结构且弧形结构端面设置摩擦层（342）。

9.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的塔式起重机，其特征在于：所述第一电磁铁与控制系统连接回路之间设置电容器。

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