WO2013189154A1 - 提高臂架侧向载荷能力的方法、装置和起重机 - Google Patents

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load capacity
improving
lateral load
tensioning
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姜春华
孙开胜
郝以运
白刚
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湖南三一智能控制设备有限公司
上海三一科技有限公司
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/82—Luffing gear
    • B66C23/821—Bracing equipment for booms
    • B66C23/825—Bracing equipment acting in horizontal direction

Definitions

  • the present invention relates to the field of construction machinery, and more particularly to a method, apparatus and crane for improving the lateral load capacity of a boom. Background technique
  • a device for improving the lateral load capacity of the boom is provided.
  • the lateral support can offset part of the lateral load, improve the stress state of the main arm, improve the lateral stability of the boom, and finally improve the boom side of the crawler crane.
  • Load capacity Specifically achieved through the following technical solutions:
  • the device for improving the lateral load capacity of the boom is disposed on the boom, wherein the device for improving the lateral load capacity of the boom comprises:
  • Two masts are respectively symmetrically disposed on two sides of the boom and perpendicular to the boom, one ends of the two masts are hinged to the boom, and the two masts are in the same plane as the boom; a tensioning hoisting mechanism and a pawl locking device for locking the tensioning hoisting mechanism, the tensioning roll a lifting mechanism and the pawl locking device are disposed at a front end of the mast away from the boom; a guiding pulley is disposed at a top of the boom, and a connection between the guiding pulley and the tension hoisting mechanism is a wire rope; a connecting device having one end connected to the head end of the boom and the other end connected to the root of the arm frame.
  • the device for improving the lateral load capacity of the boom further includes: a tension sensor and a controller connected to the tension sensor signal; the tension sensor is disposed on the connecting device, configured to test the connecting device Pulling; the controller controls a rotation direction of the tension hoisting mechanism on the same side of the tension sensor according to the signal of the tension sensor.
  • the means for increasing the lateral load capacity of the boom further comprises an electromagnetic reversing valve, the controller controlling the direction of rotation of the tensioning hoisting mechanism by means of an electromagnetic reversing valve.
  • the device for increasing the lateral load capacity of the boom further includes a speed reducer, and the speed reducer is disposed at a side of the tension hoisting mechanism.
  • the two masts are respectively disposed on the left and right sides of the boom.
  • the two masts are connected to the lower arm of the boom.
  • the connecting device is a pull plate or a rope row.
  • the present invention also provides a method for improving the lateral load capacity of the boom, comprising the following steps: Step 1: collecting the tensile force data of the connecting device in the device for improving the lateral load capacity of the boom; Step 2, if the tensile force data is greater than The upper limit of the preset range controls the tensioning hoisting mechanism to release the rope, and if the tension data is at the lower limit of the preset range, the tensioning hoisting mechanism is controlled to collect the rope.
  • the tensioning and hoisting mechanism is used to collect or release the rope by controlling the electromagnetic directional control valve.
  • the present invention also provides a crane comprising a boom on which the apparatus for increasing the lateral load capacity of the boom is provided.
  • Figure 1 shows a schematic view of an apparatus for increasing the lateral load capacity of a boom, in accordance with one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic view showing a hoisting mechanism in a device for increasing the load capacity of an arm lateral frame according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a schematic view of the direction A in Figure 2; DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • the present invention will be further described in detail below in conjunction with the drawings and specific embodiments.
  • the specific embodiments described herein are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the invention.
  • the device for improving the lateral load capacity of the boom includes: The masts 1 are respectively symmetrically disposed on both sides of the boom 6 and perpendicular to the booms 6, the two masts 1 and the boom 6 are in the same plane, and the mast 1 is hinged to the boom 6; a hoisting mechanism 3 and a pawl locking device 4 for locking the tension hoisting mechanism 3, both of which are disposed at a head end of the mast 1 away from the boom 6; A guide pulley 7 is mounted on the top, and a wire rope 8 is connected between the guide pulley 7 and the tension hoisting mechanism 3; the head ends of each of the masts 1 are respectively connected to the root of the boom 6 through a connecting device 5 to form a stable a triangular structure, the connecting device 5 is provided with a tension sensor 9 for providing a tension signal to a controller (not shown in FIG.
  • the controller controls the electromagnetic according to the pulling force signal Directional valve (not shown in Figure 1 Out) to vary the tension sensor 9 and the same side of the winding mechanism 3 rotates the tensioning direction.
  • the mast 1 is hinged to the boom 6 so that the mast can be pivotally fixed around the root of the mast to the sides of the lower arm 2 during transport, without separate transport.
  • the mast 1 is laterally
  • the role of the support, and between the mast 1 and the top of the boom 6 and the wire rope 8, and between the mast 1 and the base of the boom 6 and the connecting device 5 form a stable triangular structure, whereby the above device is equivalent to the formation of the boom 6
  • the lateral support device can cancel part of the lateral load by the lateral support device, improve the stress state of the main arm, improve the lateral stability of the boom, and finally improve the load capacity. It also has the advantage of convenient disassembly and assembly. When transporting, the mast can be pivoted around its root to be fixed on both sides of the lower section arm to meet the needs of domestic and international transportation width.
  • the device for improving the lateral load capacity of the boom may not be provided with the tension sensor 9, the controller and the electromagnetic reversing valve, and the device can also offset part of the lateral load and improve the main arm.
  • the force state improves the lateral stability of the boom, improves its load capacity, and facilitates disassembly.
  • the advantages of the tension sensor 9 and the electromagnetic reversing valve are as follows: It is convenient for the operator to control the rope collection and the rope release of the tension hoisting mechanism according to the tension of the connecting device, so as to realize the automatic adjustment of the above device to ensure that it is in a stable structure state. .
  • the controller controls the direction of rotation of the tension hoisting mechanism by means of an electromagnetic directional control valve
  • the electromagnetic directional control valve may specifically be a three-position four-way valve.
  • the controller can also implement the above control functions through other components.
  • the purpose of the embodiment of the present invention is to improve the lateral load capacity of the boom. Therefore, the two masts 1 can be respectively disposed on the left and right sides of the boom 6.
  • the wire rope 8 is wound around the guide pulley 7 and tensioned by the tension hoisting mechanism 3, and the lock is realized by the pawl locking device 4.
  • the two masts 1 are connected to the lower section arm 2 of the boom 6.
  • the connecting device 5 is a pull plate or a rope row.
  • the side of the tension hoisting mechanism 3 is provided with a speed reducer 10 for controlling the speed of the rope.
  • the embodiment of the present invention further provides a method for improving the load capacity of the boom.
  • Step 1 collecting the sensor data of the one side
  • Step 2 if the data of the sensor is greater than the pre- Setting an upper limit of the range, controlling the tensioning hoisting mechanism 3 to release the rope, if If the data of the sensor is less than the lower limit of the preset range, the tension hoisting mechanism 3 is controlled to collect the rope.
  • the above lateral support device and method can cancel part of the lateral load, improve the stress state of the main arm, improve the lateral stability of the boom, and finally improve the load capacity.
  • the above method is based on the apparatus for improving the lateral load capacity of the boom provided by the above embodiment, and the step 1 is based on the apparatus provided with the tension sensor 9.
  • the step 1 is to collect the tension data of the connecting means in the apparatus for improving the lateral load capacity of the boom.
  • step 2 the tensioning hoisting mechanism 3 is used to take the rope or to release the rope by controlling the hydraulic system electromagnetic reversing valve.
  • Embodiments of the present invention also provide a crawler crane including a boom 6, which is provided with the above-described means for increasing the lateral load capacity of the boom.
  • the above-mentioned device for improving the lateral load capacity of the boom can not only improve the lateral load capacity of the boom during construction, but also meet the requirements for the width of transportation at home and abroad.
  • the method, device and crane for improving the lateral load capacity of the boom provided by the invention can offset part of the lateral load by the lateral support device, improve the stress state of the main arm, improve the lateral stability of the boom, and finally improve Its load capacity. It also has the advantage of convenient disassembly and assembly. When transporting, the mast can be pivoted around its root to be fixed on both sides of the lower section arm to meet the needs of domestic and international transportation width. Therefore, the present invention has industrial applicability.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

一种提高臂架侧向载荷能力的装置，其装置设于臂架（6）上，包括：两桅杆（1），分别对称设置于臂架（6）的两侧且垂直于臂架（6），两桅杆（1）与臂架（6）处于同一平面，桅杆（1）铰连接臂架（6）；张紧卷扬机构（3）和棘爪锁定装置（4），设于桅杆（1）远离臂架（6）的头端；臂架（6）的顶部安装有导向滑轮（7），导向滑轮（7）和张紧卷扬机构（3）之间连接有钢丝绳（8）；每一个桅杆（1）的头端各自通过一连接装置（5）连接臂架（6）的根部，连接装置（5）上设有拉力传感器（9），一控制器通过拉力传感器（9）的信号控制张紧卷扬机构（3）转动方向。还公开了一种提高臂架侧向载荷能力的方法和起重机。通过侧向支撑装置能够抵消部分侧向载荷，改善主臂的受力状态，提高了臂架的侧向稳定性，最终提高其载荷能力。

Description

提高臂架侧向载荷能力的方法、 装置和起重机 本申请要求于 2012 年 6 月 18 日提交中国专利局、 申请号为 201210200413.5 、发明名称为"提高臂架侧向载荷能力的方法、 装置和起重 机"的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请。 技术领域
本发明涉及工程机械领域， 尤其涉及一种提高臂架侧向载荷能力的方 法、 装置和起重机。 背景技术
随着模块化设计的发展， 全球吊装市场对履带起重机起重能力的要求 越来越大， 就位高度越来越高， 因此桁架臂向大截面、 大长度、 大重量方 向发展。
但在实际情况中， 国内外运输宽度的要求又严格限制了桁架臂截面。 这就导致了桁架臂起重能力与截面限制的矛盾。 发明内容
现提供一种提高臂架侧向载荷能力的装置， 通过侧向支撑能够抵消部 分侧向载荷， 改善主臂的受力状态， 提高了臂架的侧向稳定性， 最终提高 履带起重机臂架侧向载荷能力。 具体通过以下技术方案实现：
一种提高臂架侧向载荷能力的装置， 设于臂架上， 其中， 所述提高臂 架侧向载荷能力的装置包括：
两个桅杆， 分别对称设置于臂架的两侧且垂直所述臂架， 所述两个桅 杆的一端均铰接于所述臂架， 且所述两个桅杆与所述臂架处于同一平面； 张紧卷扬机构和用于锁定所述张紧卷扬机构的棘爪锁定装置， 所述张紧卷 扬机构和所述棘爪锁定装置设于所述桅杆远离所述臂架的头端； 导向滑轮， 设置于所述臂架的顶部， 所述导向滑轮和所述张紧卷扬机构之间连接有钢 丝绳； 连接装置， 其一端与所述臂架的头端相连， 另一端与所述臂架的***相连。
进一步地， 所述提高臂架侧向载荷能力的装置还包括： 拉力传感器和 与所述拉力传感器信号连接的控制器； 所述拉力传感器设置于所述连接装 置， 配置为测试所述连接装置的拉力； 所述控制器根据所述拉力传感器的 信号控制与所述拉力传感器同侧的张紧卷扬机构的转动方向。
进一步地， 所述提高臂架侧向载荷能力的装置还包括电磁换向阀， 所 述控制器通过电磁换向阀控制所述张紧卷扬机构的转动方向。
进一步地， 所述提高臂架侧向载荷能力的装置还包括减速机， 所述减 速机设置于所述张紧卷扬机构的侧面。
进一步地， 所述两个桅杆分别设于所述臂架的左右两侧。
进一步地， 所述两个桅杆均连接所述臂架的下节臂。
进一步地， 所述连接装置为拉板或绳排。
本发明还提供一种提高臂架侧向载荷能力的方法， 包括如下步骤： 步 骤 1 , 采集上述提高臂架侧向载荷能力的装置中连接装置的拉力数据； 步骤 2, 若所述拉力数据大于预设范围的上限， 则控制所述张紧卷扬机构放绳， 若拉力数据 、于预设范围的下限， 则控制所述张紧卷扬机构收绳。
进一步地， 在所述步骤 2 中， 通过控制电磁换向阀来实现所述张紧卷 扬机构收绳或放绳。
本发明还提供一种起重机， 包括臂架， 所述臂架上设有上述任意一项 所述的提高臂架侧向载荷能力的装置。 附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述， 本发明及 其特征、 外形和优点将会变得更明显。 在全部附图中相同的标记指示相同 的部分。 并未刻意按照比例绘制附图， 重点在于示出本发明的主旨。 在附 图中， 为清楚明了， 放大了部分部件。
图 1 示出了根据本发明的一个实施例的， 一种提高臂架侧向载荷能力 的装置的示意图；
图 2示出根据本发明的一个实施例的， 一种提高臂侧向架载荷能力的 装置中卷扬机构的示意图；
图 3为图 2的 A向示意图。 具体实施方式 以下结合附图及具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。 此处所 描述的具体实施方式仅用于解释本发明， 并不用于限定本发明的保护范围。
结合参考图 1 示出的一种提高臂架侧向载荷能力的装置的实施例， 所 述装置设于臂架 6上， 具体地， 所述提高臂架侧向载荷能力的装置包括： 两个桅杆 1 , 分别对称设置于臂架 6的两侧且垂直所述臂架 6, 所述两个桅 杆 1与所述臂架 6处于同一平面， 所述桅杆 1铰接于所述臂架 6; 张紧卷扬 机构 3和棘爪锁定装置 4, 棘爪锁定装置 4用于锁定张紧卷扬机构 3 , 二者 均设于所述桅杆 1远离所述臂架 6的头端； 所述臂架 6的顶部安装有导向 滑轮 7, 所述导向滑轮 7和张紧卷扬机构 3之间连接有钢丝绳 8; 每一个桅 杆 1的头端各自通过一连接装置 5连接所述臂架 6的根部， 以形成稳定的 三角形结构， 所述连接装置 5上设有拉力传感器 9, 所述拉力传感器 9用于 给一个控制器（图 1 中未示出）提供拉力信号， 所述控制器根据所述拉力 信号控制电磁换向阀 （图 1 中未示出） 以改变和所述拉力传感器 9同侧的 张紧卷扬机构 3转动方向。 所述桅杆 1铰接于所述臂架 6,使得运输时桅杆 可绕其根部铰点回转固定于下节臂 2两侧， 无需单独运输。
上述实施例提供的提高臂架侧向载荷能力的装置中， 桅杆 1起到侧向 支撑的作用， 并且桅杆 1与臂架 6顶部和钢丝绳 8之间， 以及桅杆 1与臂 架 6根部和连接装置 5之间均形成稳定的三角形结构， 由此上述装置相当 于形成了臂架 6 的侧向支撑装置， 通过该侧向支撑装置能够抵消部分侧向 载荷， 改善主臂的受力状态， 提高了臂架的侧向稳定性， 最终提高其载荷 能力。 还具有拆装便利的优点， 运输时桅杆可绕其根部铰点回转固定于下 节臂两侧， 满足国内外运输宽度的需求。
需要说明的是， 上述实施例中提高臂架侧向载荷能力的装置也可不设 拉力传感器 9、控制器和电磁换向阀，该装置同样可起到抵消部分侧向载荷， 改善主臂的受力状态， 提高臂架的侧向稳定性， 提高其载荷能力， 以及便 于拆装的优点。 设置拉力传感器 9和电磁换向阀的优点在于： 便于操作人 员根据连接装置的拉紧情况控制张紧卷扬机构的收绳和放绳， 以实现上述 装置的自动调节， 以保证其处于稳定结构状态。 此外， 上述实施例中控制 器是通过电磁换向阀来控制张紧卷扬机构的转动方向， 该电磁换向阀具体 可以为三位四通阀。 当然， 控制器还可通过其它构件来实现上述控制功能。
本领域技术人员应当理解， 本发明实施例的目的是提高臂架侧向载荷 能力， 因此， 两个桅杆 1可分别设于所述臂架 6的左右两侧。
上述的技术方案中， 钢丝绳 8绕过导向滑轮 7并通过张紧卷扬机构 3 实现张紧， 通过棘爪锁定装置 4实现锁定。
更为具体地， 所述两个桅杆 1均连接所述臂架 6的下节臂 2。
优选地， 所述连接装置 5为拉板或绳排。
结合参考图 2和图 3 , 更为优选地， 张紧卷扬机构 3侧面设有减速机 10, 控制收放绳速度。
另一方面， 本发明实施例还一种提高臂架载荷能力的方法， 当臂架承 受侧载时， 执行如下步骤： 步骤 1 , 采集上述一侧传感器数据； 步骤 2, 若 传感器的数据大于预设范围的上限， 则控制所述张紧卷扬机构 3放绳， 若 传感器的数据小于预设范围的下限， 则控制所述张紧卷扬机构 3 收绳。 通 过上述侧向支撑的装置和方法能够抵消部分侧向载荷， 改善主臂的受力状 态， 提高了臂架的侧向稳定性， 最终提高其载荷能力。
本领域技术人员可以理解的是， 上述方法是基于上述实施例提供的提 高臂架侧向载荷能力的装置， 并且步骤 1是基于设置有拉力传感器 9的装 置。 对于未设置有拉力传感器 9的上述装置， 步骤 1则应为采集上述提高 臂架侧向载荷能力的装置中连接装置的拉力数据。
进一步地， 在步骤 2 中， 通过控制液压***电磁换向阀来实现所述张 紧卷扬机构 3收绳或放绳。
本发明的实施例还提供一种履带起重机， 包括臂架 6, 所述臂架 6上设 有上述的提高臂架侧向载荷能力的装置。 采用了上述的提高臂架侧向载荷 能力的装置， 不仅能够在施工时提高臂架侧向载荷能力， 也满足了国内外 运输时宽度的要求。
本领域技术人员应该理解， 本领域技术人员结合现有技术以及上述实 施例可以实现所述变化例， 在此不予赘述。 这样的变化例并不影响本发明 的实质内容， 在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。 需要理解的是， 本发明并不 局限于上述特定实施方式， 其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用 本领域中的普通方式予以实施； 任何熟悉本领域的技术人员， 在不脱离本 发明技术方案范围情况下， 都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明 技术方案作出许多可能的变动和修饰， 或修改为等同变化的等效实施例， 这并不影响本发明的实质内容。 因此， 凡是未脱离本发明技术方案的内容， 饰， 均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
工业实用性 本发明提供的提高臂架侧向载荷能力的方法、 装置和起重机， 通过侧 向支撑装置能够抵消部分侧向载荷， 改善主臂的受力状态， 提高了臂架的 侧向稳定性， 最终提高其载荷能力。 还具有拆装便利的优点， 运输时桅杆 可绕其根部铰点回转固定于下节臂两侧， 满足国内外运输宽度的需求。 因 此本发明具有工业实用性。

Claims

权利要求书
1. 一种提高臂架侧向载荷能力的装置， 设于臂架上， 其特征在于， 所 述提高臂架侧向载荷能力的装置包括：
两个桅杆， 分别对称设置于臂架的两侧且垂直所述臂架， 所述两个桅 杆的一端均铰接于所述臂架， 且所述两个桅杆与所述臂架处于同一平面； 张紧卷扬机构和用于锁定所述张紧卷扬机构的棘爪锁定装置， 所述张 紧卷扬机构和所述棘爪锁定装置设于所述桅杆远离所述臂架的头端；
导向滑轮， 设置于所述臂架的顶部， 所述导向滑轮和所述张紧卷扬机 构之间连接有钢丝绳；
连接装置， 其一端与所述臂架的头端相连， 另一端与所述臂架的根部 相连。
2、根据权利要求 1所述的提高臂架侧向载荷能力的装置，其特征在于， 所述提高臂架侧向载荷能力的装置还包括： 拉力传感器和与所述拉力传感 器信号连接的控制器； 所述拉力传感器设置于所述连接装置， 配置为测试 所述连接装置的拉力； 所述控制器根据所述拉力传感器的信号控制与所述 拉力传感器同侧的张紧卷扬机构的转动方向。
3、 根据权利要求 2所述的臂架提高臂架侧向载荷能力的装置， 其特征 在于， 所述提高臂架侧向载荷能力的装置还包括电磁换向阀， 所述控制器 通过电磁换向阀控制所述张紧卷扬机构的转动方向。
4、 根据权利要求 1所述的臂架提高臂架侧向载荷能力的装置， 其特征 在于， 所述提高臂架侧向载荷能力的装置还包括减速机， 所述减速机设置 于所述张紧卷扬机构的侧面。
5. 根据权利要求 1所述的提高臂架侧向载荷能力的装置，其特征在于， 所述两个桅杆分别设于所述臂架的左右两侧。
6. 根据权利要求 1所述的提高臂架侧向载荷能力的装置，其特征在于， 所述两个桅杆均连接所述臂架的下节臂。
7. 根据权利要求 1所述的提高臂架侧向载荷能力的装置，其特征在于， 所述连接装置为拉板或绳排。
8. 一种提高臂架侧向载荷能力的方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 步骤 1 ,采集权利要求 1所述的提高臂架侧向载荷能力的装置中连接装 置的拉力数据；
步骤 2, 若所述拉力数据大于预设范围的上限， 则控制所述张紧卷扬机 构放绳， 若拉力数据小于预设范围的下限， 则控制所述张紧卷扬机构收绳。
9. 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 在所述步骤 2中， 通过 控制电磁换向阀来实现所述张紧卷扬机构收绳或放绳。
10. 一种起重机， 包括臂架， 其特征在于， 所述臂架上设有权利要求 1 至 7中任意一项所述的提高臂架侧向载荷能力的装置。
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