WO2012159373A1 - 起重臂架系统及包含该起重臂架系统的起重设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种起重臂架系统及包含该起重臂架系统的起重设备。该起重臂架系统包括：主臂（1）；支撑梁（21），设置在主臂（1）的顶端；变幅副臂（4），一端可转动地设置在主臂（1）上，以及变幅机构（7），包括变幅滑轮组（71），变幅机构（7）一端连接在副臂（4）上，另一端通过定滑轮组设置在支撑梁（21）上。该起重臂架系统变幅精度高，组装简单方便，能够实现起重设备的无级变幅度吊装，达到对起吊重物的精确定位。

Description

起重臂架系统及包含该起重臂架系统的起重设备 技术领域 本发明涉及起重机械领域， 具体而言， 涉及一种起重臂架系统及包含该起重臂架 系统的起重设备。 背景技术 风力发电系统日益得到人们的重视， 其设备的安装是如今工程起重设备领域的热 门行业。 起重设备高效组装与转场、 实现风电设备起吊高度与精确定位是工程起重设 备日益追求的重点方向。 现有起重设备的起重臂架系统主要包括主伸缩臂、 副臂、 固定角度副臂、 超起机 构等， 在起重臂架系统的工作过程中， 主要通过连接在主伸缩臂上的变幅油缸控制主 伸缩臂进行变幅， 通过连接在副臂上的变幅油缸控制副臂进行变幅， 从而实现起重臂 架系统的变幅控制。此种起重臂架系统在风电设备安装时能够实现起吊高度和起吊量， 并主要通过主伸缩臂进行变幅实现工作幅度的变化。 这种起重臂架系统采用变幅油缸控制主伸缩臂进行变幅， 变幅精度较差， 组装效 率低， 在变幅过程中变幅油缸易抖动， 造成无法实现精确定位要求， 此外变幅油缸的 变幅幅度大， 不易控制， 难以在对起重臂架系统进行微调时实现精确控制， 并且需要 在施工现场通过外力进行精确定位， 对风电设备的安装带来了许多的不便。 发明内容 本发明旨在提供一种起重臂架系统及包含该起重臂架系统的起重设备， 变幅精度 高， 能够实现起重设备的无级变幅度吊装， 达到对起吊重物的精确定位。 为了实现上述目的， 根据本发明的一个方面， 提供了一种起重臂架系统， 包括： 主臂； 支撑梁， 设置在主臂的顶端； 副臂， 一端可转动地设置在主臂的顶端， 还包括: 变幅机构， 包括变幅滑轮组， 变幅机构一端连接在副臂上， 另一端通过定滑轮组设置 在支撑梁上。 进一步地， 起重臂架系统还包括塔头， 塔头设置在主臂的顶端， 支撑梁设置在塔 头上。 进一步地， 在支撑梁下方还设置有伸缩机构， 伸缩机构的一端铰接在塔头上， 一 端铰接在支撑梁的下端。 进一步地， 变幅机构还包括变幅吊绳， 变幅吊绳的一端绕经变幅滑轮组而连接在 支撑梁上， 另一端连接在第一卷扬机或油缸上。 进一步地， 变幅滑轮组的一端为固定设置在支撑梁上的定滑轮组， 另一端为动滑 轮组， 动滑轮组上设置有连接在副臂的顶端的变幅拉索。 进一步地， 起重臂架系统还包括阻尼伸缩支承结构， 阻尼伸缩支承结构的一端连 接在支撑梁上， 另一端连接在副臂上。 进一步地， 阻尼伸缩支承结构为油气弹簧缸。 进一步地， 在塔头中插接有至少一种臂节。 进一步地， 起重臂架系统还包括超起机构， 超起机构设置在主臂的下部。 进一步地， 起重臂架系统还包括起升钢丝绳， 起升钢丝绳的一端连接至第二卷扬 机， 另一端通过支承滑轮连接在起吊重物上。 根据本发明的另一方面， 提供了一种起重设备， 包括上述的起重臂架系统。 根据本发明的技术方案， 起重臂架系统包括有一端连接在副臂上， 另一端通过定 滑轮设置在支撑梁上的变幅机构， 变幅机构包括有变幅滑轮组。 变幅滑轮组通过缠绕 在其上的变幅吊绳对副臂的变幅角度进行调整。 由于变幅滑轮组具有多个滑轮， 可以 将变幅吊绳的大幅运动转换为对副臂的微小调整， 实现对副臂角度的精确调整。 并可 以通过卷扬机的收缩作用调整变幅吊绳的伸缩， 实现副臂的无级变角度调整， 更加灵 活方便。 起重臂架系统还包括一端固定设置在支撑梁上， 另一端连接在副臂上的阻尼 伸缩支承结构， 能够在副臂的无级变角度调整过程中， 使副臂实现自适应调整， 防止 副臂角度出现大的跳动度。 此外， 阻尼伸缩支承结构的能够对副臂进行限位， 防止副 臂变幅过度， 避免造成事故。 附图说明 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解， 本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中： 图 1示出了根据本发明的实施例的起重臂架系统的结构示意图; 图 2示出了根据本发明的实施例的起重臂架系统的变幅拉索的 A向局部放大结构 示意图； 图 3示出了根据图 2的仰视结构示意图； 图 4 示出了根据本发明的实施例的起重臂架系统的支撑梁的 B 向放大结构示意 图； 以及 图 5示出了根据图 4的仰视结构示意图。 具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 需要说明的是， 在不冲突的 情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 如图 1、 图 2、 图 3、 图 4和图 5所示， 根据本发明的实施例， 起重臂架系统包括 主臂 1， 主臂 1为常规的伸缩式臂架系统或桁架式臂架系统。 在主臂 1的下部设置有 超起机构 3，超起机构 3是在主臂 1的中间位置侧向伸出的支撑机构，用以改善主臂 1 与钢丝拉索的平行几何关系， 同时超起机构与配重相连， 形成双三角稳固形式， 增加 整机吊臂稳定性， 从而提高起重臂架系统的性能。 在主臂 1 上设置有塔头 2， 塔头 2 通过螺栓固定设置在主臂 1的顶部， 并具有侧向伸出的支撑梁 21， 支撑梁 21为三角 形支撑架， 结构稳定，工作可靠。支撑梁 21可由桁架结构组成， 也可由箱型结构组成， 支撑梁 21上可以设置绳索结构， 或者其它组件， 从而具有联接超起机构、 联接主臂、 联接副臂、 联接变幅副臂、 支撑防后倾撑杆等功能。 在塔头 2上可转动地设置有副臂 4， 副臂 4的一端铰接在塔头 2上， 另一端通过变幅机构 7连接在支撑梁 21上。 支撑 梁 21也可以直接设置在主臂 1的顶端， 副臂 4也可转动地设置在主臂 1的顶端上。在 塔头 2上可以插接至少一个的臂节， 实现塔头 2的加长功能， 使起重臂架系统在遇到 塔头高度不够的情况下， 也能够通过添加臂节使塔头 2的高度满足起吊的实际需要， 因此具有更加广泛的适用性。 在支撑梁 21的下端设置有伸缩机构 22， 伸缩机构 22的一端铰接在塔头 2上， 另 一端铰接在支撑梁 21的下端。 伸缩机构 22可以为伸缩油缸或者伸缩气缸， 或者其它 伸缩结构， 对支撑梁 21形成支撑结构， 以提高支撑梁 21的结构强度， 同时可以在需 要时调整支撑梁 21的倾斜角度， 使其满足实际操作需要。 变幅机构 7包括有变幅滑轮组 71， 变幅滑轮组 71的一端为固定设置在支撑梁 21 上的定滑轮组， 另一端为动滑轮组， 动滑轮组上设置有连接在副臂 4顶端的变幅拉索 73。 变幅机构 7还包括有变幅吊绳 72， 变幅吊绳 72的一端绕经变幅滑轮组 71而连接 在支撑梁 21上， 另一端连接在第一卷扬机上， 并通过第一卷扬机的收缩控制变幅吊绳 72的伸缩。 卷扬机能够使得变幅吊绳 72的变化平稳， 保证副臂 4角度变化的稳定， 提高变幅精度。 第一卷扬机也可以用变幅油缸， 或者其它的收放装置来替换。 变幅滑轮组 71能够将变幅吊绳 72的较大距离的运动转换为作用在副臂 4上的很 小距离的变化， 从而实现对副臂 4的变幅角度的细微调整， 提高副臂 4的变幅精度。 通过对变幅滑轮组 71的滑轮个数的调整， 可以根据需要选择合适的变幅精度， 因此， 能够满足不同变幅精度的要求， 具有更好的适用性。 在副臂 4 的端部还设置有另一端连接在支撑梁 21 外侧的拉索， 用于限位副臂 4 的最大变幅角度， 防止副臂 4旋转角度过大， 造成变幅过度， 变幅角度为副臂 4与主 臂 1的延伸方向所形成的夹角 A。在副臂 4与支撑梁 21之间还设置有阻尼伸缩支承结 构 6， 其一端设置在支撑梁 21的内侧， 另一端设置在副臂 4的下方。 由于阻尼伸缩支 承结构 6本身的阻尼影响， 能够实现副臂 4的逐步变角度， 防止副臂 4出现较大的角 度跳度， 实现起重设备的副臂 4的平稳角度变化。 此外， 阻尼伸缩支承结构 6还能够 对副臂 4的变幅角度进行限位， 限定其最小变幅角度， 当阻尼伸缩支承结构 6在副臂 4的压力作用下回缩到达运动极限时， 对副臂 4的运动造成阻碍， 使副臂 4停止转动， 防止了副臂 4旋转角度过大， 造成变幅过度， 损坏起重臂架系统。 优选地， 阻尼伸缩支承结构 6为油气弹簧缸， 油气弹簧缸是将油和气结合， 利用 气体的可压缩性作为油气悬架的弹性元件， 利用油液的流动阻力实现减振， 同时又利 用油液的不可压缩性实现较为准确的运动和力的传递， 利用油液流动的易控性实现各 种大功率的控制。 因此， 油气弹簧缸不仅具有较好的弹性特性， 更重要的是它能方便 地实现副臂 4的角度变化的良好控制。 在本实施例中， 主臂 1为伸缩臂， 可以方便的实现对主臂 1的伸缩调整， 使主臂 1处于合适的位置。 主臂 1也可以为桁架臂。 起重臂架系统还包括有起升钢丝绳 8， 起升钢丝绳 8通过分别设置在支撑梁 21上 和副臂 4上的支承滑轮吊运起吊重物， 其另一端连接在第二卷扬机上， 能够实现起吊 重物的平稳运动， 增加系统的稳定性。 根据本发明的起重设备， 包括上述的起重臂架系统。 本实施例的起重臂架系统的工作过程如下： 主臂 1伸缩时， 控制各卷扬机使起升钢丝绳 8、 超起机构 3的钢丝绳以及变幅吊 绳 72均放绳， 此时各放绳的钢丝绳均存在一定的预紧力， 以防止卷扬机乱绳。 在主臂 1伸缩到位后， 起升钢丝绳 8根据吊重需求张紧， 超起机构 3的钢丝绳完 全张紧， 变幅吊绳 72处于预紧状态， 仍存在一定的预紧力， 即此时副臂 4与主臂 1 的延伸方向的夹角 A由拉索 5和阻尼伸缩支承结构 6确定， 在主臂 1的吊载变幅时， 夹角 A保持不变。 拉索 5在主臂 1开始伸缩前选定合适长度， 然后安装在支撑梁 21 和副臂 4之间， 在主臂 1的伸缩过程中以及吊载重物的粗调阶段， 主要通过拉索 5和 阻尼伸缩支撑结构 6定位副臂 4,。 在主臂 1伸缩到位后， 开始通过变幅机构 7对起吊 重物进行微调， 此时卸载拉索 5， 主要通过变幅机构 7和阻尼伸缩支承结构 6共同作 用来调整变幅角度 A。 当起吊重物起吊到一定高度和幅度后， 根据精确安装的需求， 此时的主臂 1的变 幅角度保持不变， 通过第一卷扬机张紧并收缩变幅吊绳 72， 使副臂 4与主臂 1的延伸 方向的夹角 A进行变化，实现副臂 4在 A角度范围内的无级变化和起吊重物的精确安 装。 从以上的描述中， 可以看出， 本发明上述的实施例实现了如下技术效果： 起重臂 架系统包括有一端连接在副臂上， 另一端通过定滑轮设置在支撑梁上的变幅机构， 变 幅机构包括有变幅滑轮组。 变幅滑轮组通过缠绕在其上的变幅吊绳对副臂的变幅角度 进行调整。 由于变幅滑轮组具有多个滑轮， 可以将变幅吊绳的大幅运动转换为对副臂 的微小调整， 实现对副臂角度的精确调整。 并可以通过卷扬机的收缩作用调整变幅吊 绳的伸缩， 实现副臂的无级变角度调整， 更加灵活方便。 起重臂架系统还包括一端固 定设置在支撑梁上， 另一端连接在副臂上的阻尼伸缩支承结构， 能够在副臂的无级变 角度调整过程中， 使副臂实现自适应调整， 防止副臂角度出现大的跳动度。 此外， 阻 尼伸缩支承结构的能够对副臂进行限位， 防止副臂变幅过度， 避免造成事故。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书

1. 一种起重臂架系统， 包括：

主臂 （1 );

支撑梁 （21 )， 设置在所述主臂 （1 ) 的顶端；

副臂 （4)， 一端可转动地设置在所述主臂 （1 ) 的顶端， 其特征在于， 还包括：

变幅机构 （7)， 包括变幅滑轮组 （71 )， 所述变幅机构 （7) —端连接在所 述副臂 （4) 上， 另一端通过定滑轮组设置在所述支撑梁 （21 ) 上。

2. 根据权利要求 1所述的起重臂架系统， 其特征在于， 还包括塔头 （2)， 所述塔 头 （2) 设置在所述主臂 （1 ) 的顶端， 所述支撑梁 （21 ) 设置在所述塔头 （2) 上。

3. 根据权利要求 2所述的起重臂架系统， 其特征在于， 在所述支撑梁 （21 ) 下方 还设置有伸缩机构 （22)， 所述伸缩机构 （22) 的一端铰接在所述塔头（2)上， 一端铰接在所述支撑梁 （21 ) 的下端。

4. 根据权利要求 1所述的起重臂架系统， 其特征在于， 所述变幅机构（7)还包括 变幅吊绳（72)， 所述变幅吊绳（72) 的一端绕经所述变幅滑轮组（71 )而连接 在所述支撑梁 （21 ) 上， 另一端连接在第一卷扬机或油缸上。

5. 根据权利要求 4所述的起重臂架系统， 其特征在于， 所述变幅滑轮组 （71 ) 的 一端为固定设置在所述支撑梁 （21 ) 上的所述定滑轮组， 另一端为动滑轮组， 所述动滑轮组上设置有连接在所述副臂 （4) 的顶端的变幅拉索 （73 )。

6. 根据权利要求 5所述的起重臂架系统， 其特征在于， 还包括阻尼伸缩支承结构

(6)， 所述阻尼伸缩支承结构 （6) 的一端连接在所述支撑梁（21 )上， 另一端 连接在所述副臂 （4) 上。

7. 根据权利要求 6所述的起重臂架系统，其特征在于，所述阻尼伸缩支承结构（6) 为油气弹簧缸。

8. 根据权利要求 2所述的起重臂架系统， 其特征在于， 在所述塔头（2)中插接有 至少一种臂节。 根据权利要求 1至 8中任一项所述的起重臂架系统， 其特征在于， 还包括超起 机构 （3 )， 所述超起机构 （3 ) 设置在所述主臂 （1 ) 的下部。 根据权利要求 9所述的起重臂架系统， 其特征在于， 还包括起升钢丝绳 （8)， 所述起升钢丝绳（8 )的一端连接至第二卷扬机， 另一端通过支承滑轮连接在起 吊重物上。

11. 一种起重设备，其特征在于，包括权利要求 1至 10中任一项所述的起重臂架系 统