CN106232517B - 一种旋转塔式起重机的爬升装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋转塔式起重机的爬升装置，包括用于使得塔节爬上和/或爬下的可沿着起重机塔移动的爬升架。根据本发明，设置了用来提供爬升架相对于起重机塔的纵向可移动支撑的导引件。根据本发明，所述导引件具有横向支撑元件，所述横向支撑元件在所述爬升架的位移方向的横断方向有弹性地被灵活支撑和/或有弹性地被设置为灵活部件。

Description

一种旋转塔式起重机的爬升装置

技术领域

本发明涉及一种旋转塔式起重机的爬升装置，包括可沿着起重机塔移动的用于使得塔节爬上和/或爬下的爬升架，其中，导引件用来提供爬升架相对于起重机塔的纵向可移动支撑。

背景技术

旋转塔式起重机通常通过安装额外的塔节，被应用来提高其结构的高度。这个过程通常被称为爬升。为了能够使得塔节爬上，包括起重机吊架的起重机上部通常从最高的塔节被释放，并被爬升架抬起，所述爬升架在起重机塔上被轴向可移动地支撑。当起重机上部与最高的塔节的连接被释放后，所述爬升架向上移动到如此远的地方以致在被释放的起重机上部和最高的塔节之间可以安装附加的塔节，然后，起重机上部可以被放置在该塔节上，或者当爬升架进一步向上爬升后，可以进一步放置附加的塔节。

所述爬升架可以以滑动套筒的方式围绕在起重机塔的外部，并且有一个侧向引入开口，通过所述侧向引入开口，可以通过它***塔节，或者当爬升架向下攀爬时也可以通过它移除塔节。另外，众所周知，在爬上和爬下过程中，起重机上部可以相对于塔具有侧向偏移地被暂时支撑在爬升架上，这样，塔的上端可以自由进入，从而能够在那放置塔节或者从那移除塔节。在此情形下，所述爬升架也是被纵向可移动地支撑在起重机塔或其塔节之上。

在爬上和爬下过程中，为了能够只在爬升架上暂时牢固地支撑起重机上部和吊杆，以及为了能够承受相应的倾斜力矩和弯曲力矩，爬升架确实是通过导引件的方式在起重机塔上被纵向可移动地支撑，但是应当以相对于倾斜力稳定的方式被支撑。这样的倾斜力矩一方面可能是由风力载荷引起的，另一方面，例如，也可能是由需要爬上和爬下的塔节的上升和下降引起的，所述塔节是通过起重机自身的吊装装置而被提升和降下。

起重机塔的爬升架的纵向可移动导引件，在这方面，可以包括横向支撑元件，例如，以滑动金属板的方式，所述横向支撑元件例如可以附于爬升架上并且可以从不同侧面围绕起重机塔啮合。所述滑动金属板例如可以与塔节的纵向条棒或者角部条棒啮合，所述塔节通常形成花格桁架，来导引爬升架在起重机塔上纵向移动，以相对于倾斜力稳定的方式。除了这样的滑动金属板，也可以在爬升架上提供导向轮，所述导向轮例如可以在塔节的角部条棒上滚动。

例如，文献DE 20 2005 009 236 U1公开了所述类型的塔式起重机的爬升装置。

使用所述类型的爬升装置，在塔节的接触表面会引起比较过度的磨损。这是特别严重的，例如，当起重机用于风力涡轮机时，这是因为这样的起重机必须在短时间内爬上和爬下。此外，当由于所谓的滑黏效应所述爬升架不能在没有跳动的情况下启动或者停止运行时，或者在起重机塔节，具体来说是它们的过渡区，存在形状偏差或者尺寸偏差时，会偶然发生爬升架的颤动及突然位移，当所述颤动或突然位移过大时，会导致爬升架的微倾斜，或者甚至会导致爬升架堵塞的倾向。但是，爬升架这样的跳动是非常有害的，这是因为在其移动过程中，爬升架支撑整个起重机上部，包括吊杆。

发明内容

本发明的基本目的是提供一个改进的上面所述类型的爬升装置，所述爬升装置能够避免现有技术中的缺点，并且以有利的方式进一步改进现有技术。所述爬升装置，具体来说，为此目的能够在不牺牲爬升装置相对于起重机塔的倾斜稳定性的情况下，尽可能以无跳动的方式行进，并尽可能降低磨损。

本发明的上述目的采用根据权利要求1的爬升装置来实现。本发明的优选实施方式是从属权利要求的主题内容。

因此，提出将起重机塔的爬升架的纵向可移动导引件配置为针对在行进路径上可能发生的形状偏差和/或尺寸偏差而可自动调节，这样，所述的形状偏差和/或尺寸偏差可以通过纵向可移动导引件来补偿。为了达到这个目的，纵向可移动导引件在横向方向上是有弹性的，这样突出部分或者多出的尺寸可以被抵消，而且这样在尺寸过小的情况下，导引面可以移动得更近，以保持导引面的接触配合，从而保持倾斜稳定性。根据本发明，导引件具有在所述爬升架的移动方向的横断方向有弹性地被灵活支撑的和/或有弹性地被被设置为灵活部件的横向支撑元件。所述横向支撑元件吸收在所述爬升架的移动方向的横断方向上的横向力和/或在起重机塔的纵向方向的横断方向上的横向力，并且在所述横断方向上将爬升架支撑在起重机塔上，但是在这么做时，允许纵向方向的移动。如果例如是在两个塔节的连接点处的突出的轮廓部分在向上爬升过程中被移动经过，相应的横向支撑元件会产生屈服偏移，这样爬升架就能轻柔地移动经过所述轮廓节点处，而相反地，如若是尺寸减少的轮廓部分，横向支撑元件会有弹性地顺着横向支撑元件行进并且保持支撑接触，从而保持倾斜稳定性。

作为本发明进一步有利的发展，所述有弹性地被灵活支撑的和/或被设置为灵活部件的横向支撑元件可以配置为导向轮，所述导向轮可以围绕旋转轮轴被可旋转地支撑，所述旋转轮轴在所述爬升架的移动方向的横断方向上延伸。导向轮在旋转轮轴的横断方向上的有弹性的灵活性和/或在塔的纵向方向的横断方向上的有弹性的灵活性，可以通过导向轮本身的有弹性的灵活性来实现，例如，通过将其配置为橡胶辊子的方式来实现。但是，可选地或额外地，导向轮的旋转轮轴也可以有利地在移动方向的横断方向上有弹性的被灵活支撑，这样就可以使用近似于刚性的导向轮，例如，由金属材料或者硬塑料组成的近似于刚性的导向轮。

作为本发明进一步有利的发展，以独立悬架的方式，每个导向轮或者横向支撑元件可以分别有弹性地被灵活支撑。通常也可能想到的情况是，在爬升架的一侧的弹性灵活支撑件上结合两个或者多个横向支撑元件，例如，这样的话，这些横向支撑元件就可以设置在同一个可动轴承或旋臂式元件上。然而，就补偿运动而言彼此相互独立的独立悬架，使其可以对形状偏差和载荷情况更加灵敏地调节适应，这样，总体来说，爬升架可以更协调地行进。

各个横向支撑元件或者导向轮具体来说可以在支撑元件载体上被固定或者被可旋转地支撑，所述支撑元件载体在所述爬升架的移动方向的横断方向上是可移动地被支撑的，并且可以通过弹簧装置被预加载到支撑位置或者啮合位置。如果相应的支撑元件被设置在爬升架上，则支撑元件载体通过弹簧装置可以被预加载到起重机塔上，这样，支撑元件就被压在起重机塔上。通常，也可能想到的情况是，相应的横向支撑元件被设置在起重机塔的塔节上，这样，在这种情况下，各个横向支撑元件事先被夹紧在爬升架上。但是，这样的塔侧设置方式需要在多个塔节上具有相应的横向支撑元件。考虑到减少组件的数量，在爬升架侧设置横向支撑元件的做法显然是更有利的。

为了允许横向支撑元件灵敏的、快速响应的横向移动，根据本发明进一步有利的发展，各个横向支撑元件或者相应的导向轮支撑于其上的前述支撑元件载体可以通过多个弹簧单元得到支撑，优选地，可以采用在横向支撑元件的不同侧与所述支撑元件载体接合的两个弹簧单元，这样支撑元件载体除了进行横向运动外，还可以进行轻微的倾斜运动。

就这一点来说，弹簧元件可以是机械性的。可选地或额外地，也可以提供气压的或是液压的弹簧元件。大体上，导向轮也可以配置为气压弹性的和/或液压弹性的。

作为本发明进一步的发展，爬升架的纵向可移动导引件相对于起重机塔配置为使得横向支撑元件的横向灵活性和/或由其导致的爬升架相对于起重机塔的横向灵活性仅仅是有限的，具体来说，这种有限的横向灵活性使得爬升架相对于起重机塔无明显的倾斜运动。导向器的横向灵活性限制器，可以直接与被弹性灵活支撑的横向支撑元件相关联，并且可以使得所述横向支撑元件的有弹性的灵活性仅仅是有限的，或者使得横向支撑元件仅仅能够以相对较小的、有限的偏移量而横向可调节。横向支撑元件的横向的可调节性或者横向的灵活性例如是通过横向支撑元件的可移动的支撑部分朝之移动的抵接部来限制的。导向轮的旋转轮轴例如可以在延长孔中被导引，所述延长孔只允许导向轮做有限的横向调节。

可选地或额外地，所述灵活性限制器也可以包括进一步的横向支撑元件，所述进一步的横向支撑元件是不具弹性地被非灵活支撑的或是被设置为不具弹性的非灵活部件，所述进一步的横向支撑元件在爬升架的移动方向的横断方向上是大体刚性的或者是非灵活的。为了避免由于这些刚性横向支撑元件而产生的前述磨损问题和堵塞倾向，这些额外的刚性横向支撑元件可以设置为相对于所述有弹性地被灵活支撑的和/或有弹性地被设置为灵活部件的横向支撑元件而言稍微进一步凹入，至少当后者处于无偏移理想位置或者中性位置是如此，这样，当所述有弹性的灵活横向支撑元件不偏移或者当爬升架处于所述有弹性的灵活横向支撑元件支承住爬升架的中性位置时，所述刚性的额外的横向支撑元件处于啮合的位置之外。具体来说，所述额外的刚性横向支撑元件相对于彼此在爬升架上可以设置为使得这些额外的刚性横向支撑元件仅仅与起重机塔或者各个塔节以空气间隙相配合，或者相对于各个塔节上的相应支撑表面形成间隙配合。

所述的在移动方向的横断方向上设置为非灵活性的额外的横向支撑元件可以有不同的配置，例如，也可以配置为导向轮。作为本发明进一步的发展，所述额外的横向支撑元件也可以形成为滑动轴承，具体来说，以滑动金属板的形式形成滑动轴承，这些滑动金属板可以以前述方式而带有空隙地围绕起重机塔的纵向条棒或者角部条棒而配合。

附图说明

下面结合优选实施例和附图对本发明做更详细的解释。附图示出了：

图1：旋转塔式起重机爬升装置的部分透视视图，示出了起重机塔上的爬升架和即将通过其被***的塔节；

图2：用来提供爬升架相对于起重机塔的纵向可移动支撑的纵向可移动导引件及其横向支撑元件的示意图；

图3：来自前述附图的相对于起重机塔而纵向可移动的爬升架导引件的有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件以及被非灵活支撑的横向支撑元件的详细的，放大的局部示意图；

图4：图3所示的导向轮的可移动支撑的透视图，示出了导向轮的旋转轮轴被收纳在延长孔里；

图5：图3和图4所示的导向轮的弹簧悬置结构的揭示部分结构的透视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，旋转塔式起重机的起重机塔1可以以自身已知的多个塔节2的形式组成，所述每个塔节2都可以形成框架载体，所述框架载体在角部条棒区域可以彼此一个放置在另一个上，并且可以互相栓连，例如，通过螺栓彼此连接。仅仅示出了细节而不是其全部的起重机上部3可以以自身已知的方式设置在起重机塔1的上端，并且例如，当起重机是顶部回转起重机时，所述起重机上部3通过旋转起重机支架而相对起重机塔1可旋转，并且，起重机上部3包括吊杆4，起重绳索通过所述吊杆可以以自身已知的方式拉开，例如，以越过台车的方式。

为了随着结构的向上增长而能够进一步增高或者扩展起重机塔，提供了爬升装置5，通过使用爬升装置5，起重机上部3可以被抬高一些，从而进一步的塔节2可以被***或者放置在之前的最高的塔节上，随后起重机上部3能够被再次放置在刚刚***的最高的塔节上。

为了达到这一目的，爬升装置5包括爬升架6，所述爬升架6在其纵向方向上被支撑在起重机塔1上，并且是以可行进或可移动的方式被支撑，这样，爬升架6在沿着起重机塔1可以被上移和下移。所述爬升架6也可以由条棒***形成，其他结构也可以被使用，例如，金属板框架，薄壳结构及类似结构。在这一方面，所述爬升架6可以有利地整体(大体上)形成套筒形，并且其内周在轮廓方面和尺寸方面都与起重机塔1的外周相适应，这样，爬升架6可以以套袖或套筒的方式沿着起重机塔1被推动，并且，在起重机塔1的外轮廓和爬升架6的内轮廓之间留有小空隙，其中，仍需要解释的导引元件被设置在该空隙中而用于为爬升架6沿着起重机塔1的移动提供导引。

爬升架6沿着起重机塔1的移动可以以不同方式被实施，例如，通过可以缩进和伸出的支撑足的方式，并且，可以设置动力升降装置，例如液压缸，用于与爬升架6配合而能够驱动爬升架6相对于起重机塔1上升和下降。

如图1所示，爬升架6在一个侧面包括***开口，通过所述***开口，可以***额外的塔节2，如箭头7所示，当起重机塔1要被拆除或者降低时，塔节2也可以被推出。

如图2所示，爬升架6可以在起重机塔1上以纵向可移动的方式由导引件8来支撑，这样爬升架6可以平行于塔轴9而上下移动，但是相对于起重机塔1不会倾斜。

为了达到这一目的，导引件8包括配合在起重机塔1的不同侧面的多个横向支撑元件10，所述横向支撑元件10支撑爬升架6在起重机塔1上的横向力，并且阻止所述爬升架6的横向运动和/或爬升架6相对于起重机塔1的倾斜运动。导引件8形成了实质上只允许爬升架6做单轴运动的纵向导引，该单轴运动即与箭头11一致的在纵向方向上的位移或移动。

具体来说，横向支撑元件10成对地设置在爬升架6的各组相对的侧面，并且，起重机塔1被收纳入它们之间而得到准确的配合。

如图2所示，所述横向支撑元件10可以在塔节2的纵向条棒或者角部条棒上被支撑。

如图3和图4所示，所述横向支撑元件10可以包括两种不同类型的支撑元件，也就是说，一方面是有弹性地灵活地支撑的导向轮10a，另一方面是非灵活的大体上刚性的滑动金属板10b。所述导向轮10a和滑动金属板10b可以各自成对地设置为彼此互相直接相邻或者设置在直接靠近彼此的位置，例如，如图3所示，如此使得各个刚性滑动金属板10b紧靠被灵活支撑的导向轮10a而设置，从而对导向轮10的灵活性构成局部拦截或限制。

如图2所示以及如上文已经解释的，如此互相关联的导向轮10a和滑动金属板10b可以各自被设置在爬升架6的不同侧面，并且可以设置为在轴向上彼此间隔开的多组，这样起重机塔1就可以从多个侧面被啮合，具体来说，是在分别彼此相对的成对的侧面被啮合，具体来说，从所有侧面被啮合，从而使得爬升架6相对于起重机塔1而具有倾斜稳定性地被支撑。

如图3-5所示，所述导向轮10a在所述爬升架6的移动方向11的横断方向有弹性地被灵活支撑，这样导向轮10a能够向外横向地偏移至周边侧面，并且在预加载作用力或是弹簧弹力的作用下能够再次自动移回来。

为了达到这个目的，各个导向轮10a能够被可移动的导引，优选地，所述导引是通过将导向轮10a的旋转轮轴14置于导向架13的优选为延长孔形式的导向狭槽12之中的方式来进行的，这样导向轮10a可以朝向各个塔节2而被移动，并且可以被按压而远离所述塔节2，并且，十分有利地，导向轮10a是在与塔节2的各个纵向拉杆的纵向方向大体垂直的方向上朝向或远离所述塔节2移动。

为了预加载导向轮10a或者对所述导向轮10a施加弹簧弹力，所述弹簧弹力能够朝着塔节2按压导向轮10a，每个导向轮10a的所述旋转轮轴14被固定在支撑元件载体15上，所述支撑元件载体15相对前述的导向架13是可移动的并且由弹簧装置16支撑。所述弹簧装置16优选可以包括至少两个弹簧单元17，所述弹簧单元17可以设置在导向轮10a的两侧或者其旋转轮轴14的两侧，并且可以，一方面，被支撑在导向架13上，另一方面，被支撑在支撑元件载体15上，这样，支撑元件载体15以及导向轮10a相对于塔节2被施加载荷。

通过将旋转轮轴14收纳入延长孔形式的导向狭槽12，来在纵向塔轴9的横断方向上或者在移动方向11的横断方向上限制导向轮10a的移动能力，所述延长孔形式的导向狭槽12优选为在可能的移动行程的端点处提供确定的结束位置。一方面，弹簧装置16将旋转轮轴14按压到延长孔形式的导向狭槽12的一端。另一方面，如果克服了弹簧弹力，导向轮10a可以躲避或偏移，直至到达弹簧装置10的结束位置和/或到达延长孔形式的导向狭槽12的相反的另一端。

除了有弹性地被灵活支撑的导向轮10a，导引件8还包括前述的滑动金属板10b，所述滑动金属板10b大体上是非灵活的，具体来说是刚性的，并且可以被设置在移动方向11的横断方向上。

非灵活的滑动金属板10b的设置，在这方面，可以使得所述滑动金属板10b处于与相应的起重机塔1的支撑表面相啮合的位置之外或者与该支撑表面相相互间隔开，具体来说，该支撑表面是纵向拉杆表面或者角部条棒表面，在此仅设置很小的间隔距离，所述间隔距离优选为小于导向轮10a的可能的最大偏移行程。具体来说，至少当导向轮10a处于中性位置时或当导向轮至少不是位于其完全偏移的位置时，在滑动金属板10b和塔表面之间提供很小的配合空隙，这样，滑动金属板10b可以沿着塔节12无阻力无磨损地滑动。如图3所示，滑动金属板10b相对于塔表面很容易具有空气间隙。另一方面，当导向轮10a发生偏移的时候，滑动金属板10b使爬升架6相对于起重机塔1稳定，也就是说，滑动金属板10b此时与起重机塔的表面相接触，从而为爬升架6提供额外支撑和/或阻止导向轮10a偏移得太远。

施加在爬升架6上的倾斜力矩可以由所述已发生偏移的导向轮10a直观地识别，并且通过相应的补偿措施可以实现无颠簸的爬升过程。也可以阻止不需要的滑黏效应。

此外，爬升架6的导引件8与起重机塔1的接触表面的磨损可以减小到最小值，从而实现延长塔节2和滑动金属板10b的使用寿命的目的。所述滑动金属板10b仅仅作为紧急情况下的金属接触板或实际啮合的滑动金属板。

通过大大减少接触表面的磨损也可以显著地减少生锈现象。

Claims (11)

1.一种旋转塔式起重机的爬升装置，包括可沿着起重机塔(1)移动的用于使得塔节(2)爬上和/或爬下的爬升架(6)，其中，导引件(8)用来提供爬升架(6)相对于起重机塔(1)的纵向可移动支撑，其特征在于，所述导引件(8)具有横向支撑元件(10a)，所述横向支撑元件(10a)在所述爬升架(6)的移动方向(11)的横断方向有弹性地被灵活支撑或者是有弹性地被设置为灵活部件，

除了所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)之外，导引件(8)还具有在所述移动方向(11)的横断方向被非灵活支撑的横向支撑元件(10b)，

当所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)处于无偏移的中性位置时，所述被非灵活支撑的横向支撑元件(10b)处于与相应的支撑表面相啮合的位置之外；

当所述被灵活支撑的横向支撑元件(10a)处于向外偏移的位置而且其远离起重机塔表面的偏移量小于所述被灵活支撑的横向支撑元件(10a)的最大偏移行程时，所述被非灵活支撑的横向支撑元件(10b)相对于所述被灵活支撑的横向支撑元件(10a)而设置在更远离起重机塔表面的位置。

2.根据权利要求1所述的爬升装置，其中，所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)由导向轮形成。

3.根据权利要求1或2所述的爬升装置，其中，所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)通过弹簧装置(16)被预加载到导引件啮合位置。

4.根据权利要求3所述的爬升装置，其中，各个所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)被支撑在支撑元件载体(15)之上，所述支撑元件载体(15)以横向可移动的方式得到支撑，并且通过设置于所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)的不同侧的两个弹簧单元(17)而被支撑。

5.根据权利要求1或2所述的爬升装置，其中，导引件(8)具有灵活性限制器(18)，用来限制所述移动方向(11)的横断方向的偏移量。

6.根据权利要求1所述的爬升装置，其中，所述被非灵活支撑的横向支撑元件(10b)配置为滑动轴承。

7.根据前权利要求1或2所述的爬升装置，其中，包括所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)和所述被非灵活支撑的横向支撑元件(10b)的横向支撑元件(10)设置在爬升架(6)的多个侧面；和/或，其中，在与所述移动方向(11)平行的轴向上提供了多个包括所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)和所述被非灵活支撑的横向支撑元件(10b)的横向支撑元件(10)。

8.根据权利要求1所述的爬升装置，其中，导引件(8)包括设置在多个侧面的导向轮，所述导向轮在互相相反的方向被预加载荷和/或在互相相反的方向有弹性的被灵活支撑。

9.根据权利要求3所述的爬升装置，其中，所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)通过所述弹簧装置(16)被预加载到起重机塔表面。

10.根据权利要求6所述的爬升装置，其中，所述被非灵活支撑的横向支撑元件(10b)配置为滑动金属板。

11.根据权利要求7所述的爬升装置，其中，包括所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)和所述被非灵活支撑的横向支撑元件(10b)的横向支撑元件(10)在爬升架(6)的相对的侧面分别成对设置，并且，塔节(2)可以被收纳入包括所述有弹性地被灵活支撑的横向支撑元件(10a)和所述被非灵活支撑的横向支撑元件(10b)的所述横向支撑元件(10)之间而得到精确的配合。