专利名称：平行四连杆机构臂架平衡起重机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及散货码头、散货堆场以及钢厂的起重设备，更具体地说，涉及刚性 抓取货物的起重机，特别适用于处理废钢、矿石等难抓取的散货，同时可以兼顾各种散货物 料，如煤炭、盐、木材等等。
背景技术：
虽然集装箱运输作为一种现代化的货物运输方式，在世界范围内在近年内得到了 很大推广和普及。但是散货运输仍然占据着十分重要的地位，煤炭、矿石、化肥、钢材等这些 关系国计民生的物品还是主要以散货为主。另外一些内河港口由于水深等条件的限制，只 能采用散货运输。2008年席卷全球的金融危机，对集装箱运输业以及港机制造业来讲是个毁灭性的 打击。国际的集装箱运输量急剧萎缩，进而影响到港机制造业。由于箱量的减少，各国新建 码头项目几乎没有，老的码头的设备采购计划无限期推迟或者干脆取消。但与集装箱运输 业的惨淡相比，散货运输却一如既往的红火，各种散货机型的需求量以及订单量都十分大。最重要的是对各个大型钢厂来讲，每生产一吨的钢材都要加入一定数量的废钢， 而废钢的处理一直是个难题，如果采用传统的挖掘机处理，挖掘机存在着使用寿命短，抬升 高度不高等缺点；如果采用传统的门机处理，因门机采用钢丝绳抓斗，存在着抓取力不足的 问题；如果采用国外的E-crane全液压起重机存在着高昂的造价以及昂贵的后期维护费用 问题。
发明内容针对目前的处理废钢以及其它散货的机械存在着使用寿命短、抓取力不足、制造 成本高以及维护成本昂贵等缺陷，本实用新型提供一种平行四连杆机构臂架平衡起重机， 该实用新型的平行四连杆机构臂架、新式的绕绳系统以及环保的全电动驱动系统，可以有 效的节约能源，能够提供足够的抓取力并且造价相对十分低廉，适合抓取废钢以及其它常 见的难以抓取的散货物料。为实现上述目的，本实用新型提供的平行四连杆机构臂架平衡起重机，包括下部 回转机构、大车行走机构和抓斗各部分，所述起重机的平行四连杆机构臂架包括由主臂架 AB、拉杆⑶、配重连杆BC以及动臂DE在内组成的平行四连杆机构，下部回转机构的支座与 平行四连杆机构臂架主臂架AB的铰点0铰链连接。所述平行四连杆机构臂架的主臂架AB、 拉杆⑶、配重连杆BC以及动臂DE均为刚性杆件，配重连杆BC上装有配重。主臂架AB与配 重连杆BC于铰点B铰接，主臂架AB与动臂DE于铰点A铰接；拉杆CD与与配重连杆BC于 铰点C铰接，拉杆CD与动臂DE于铰点D铰接，动臂DE的端点铰点D至铰点A的长度等于 配重连杆BC的长度，其中，AD = BC, AB = CD, A、B、C、D、0均为铰点。主臂架AB绕 0点转 动，从而实现大变幅动作。配重连杆BC绕B点转动，通过拉杆⑶从而带动动臂DE)绕A点 转动实现小变幅动作。动臂DE与抓斗之间采用刚性连接，也可以采用柔性连接。[0007]在绕绳系统中，一部分是电机驱动钢丝绳卷筒，钢丝绳通过塔架顶部改向滑轮到 达主臂架头部钢丝绳结点；另一部分是电机驱动钢丝绳卷筒，同时收放两根钢丝绳，通过主 臂架支点处改向滑轮、主臂架中部处改向滑轮，两个绳头分别到达拉杆头部钢丝绳结点和 拉杆尾部钢丝绳结点。本实用新型的有益效果是由于所述起重机上部臂架结构是由平行四连杆机构组 成的，平衡重本身作为平行四连杆机构中的一根连杆，节省了多余的杆件，使起重机结构简 洁轻巧。同时，平衡重与平行四连杆机构前段的臂架重量和吊重平衡，使起重机始终处于 平衡状态，解决了起重机在变幅过程中消耗大量功率的问题。钢丝绳缠绕系统主要作用是 驱动四连杆结构的形状变化以达到变幅以及抓取货物的效果，整套钢丝绳缠绕系统结构简 单，维修保养方便，而且采用全电动驱动，节能环保，同时因巧妙的布置滑轮的安装点，使钢 丝绳的使用寿 命大大提高，避免经常换绳的麻烦。抓斗与平行四连杆机构臂架采用刚性连 接，适合抓取有一定刚性的货物(如废钢等)，臂架受力均衡，结构受力好，设备自重轻。抓 斗也可调换各种形式的抓斗和集装箱吊具，适合抓取各种类型的散货、木材、集装箱等。另 夕卜，臂架的变幅是采用俯仰装置的钢丝绳柔性连接，适合在船舱内抓取货物，不受船舶波浪 波动对起重机的影响，适应海港卸船作业。
图1是平行四连杆机构臂架平衡起重机的结构示意图；图2是平行四连杆机构臂架的结构示意图；图3是整套绕绳系统的示意图；图4是起改变动臂以及配重角度的绕绳分系统示意图；图5是起变幅作用的绕绳分系统的示意图。在上述附图中，1.塔架，2.平行四连杆机构臂架，21.主臂架AB，22.拉杆⑶， 23.配重连杆BC，24.动臂DE，3.绕绳系统，4.绕绳分系统，41.钢丝绳卷筒，42.主臂架支 点处改向滑轮，43.主臂架中部处改向滑轮，44.拉杆头部钢丝绳结点，45.拉杆尾部钢丝绳 结点，46.电机，47.减速箱，5.绕绳分系统，51.钢丝绳卷筒，52.塔架顶部改向滑，53.主臂 架头部钢丝绳结点，54.电机，55.减速箱，6.抓斗，7.司机室，8.下部回转平台，9.门架， 10.大车行走机构。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。本实用新型所述的一种平行四连杆机构臂架平衡起重机，其主要是用在废钢等难 难以抓取的散货物料，也适合抓取各种类型的散货、木材、集装箱等。图1是本实用新型公开的一个实施例，平行四连杆机构臂架平衡起重机包括抓斗 6、司机室7、下部回转平台8、门架9、大车行走机构10、塔架1、平行四连杆机构臂架2以及 驱动平行四连杆结构的绕绳系统3。塔架1主要起到支撑改向滑轮52的作用，平行四连杆 机构臂架2靠绕绳系统驱动。平行四连杆机构臂架2包括主臂架AB21、拉杆⑶22、配重连 杆BC23以及动臂DE24(见图2)。该结构不抵抗重力，而是巧妙的充分利用配重连杆BC23 的角度和高低变化来平衡整个系统，尽量减少外力的介入，从而达到节能的效果。驱动平行四连杆结构的绕绳系统包括起变幅作用的绕绳系统5，起改变动臂DE24以及配重连杆BC23 角度便于取物的绕绳系统4(图3)。整套绕绳系统简单明了，分工明确，尽可能的减少钢丝 绳的改向，以增加钢丝绳的使用寿命。起改变动臂DE24以及配重连杆BC23角度便于取物的绕绳分系统4包括钢丝绳卷 筒41、主臂架支点处改向滑轮42、主臂架中部处改向滑轮43、拉杆头部钢丝绳结点44、拉杆 尾部钢丝绳结点45、电机46以及减速箱47 (见图4)。由电机46驱动减速箱47，带动钢丝 绳卷筒41，钢丝绳卷筒41同时引出两路钢丝绳，一路经主臂架支点处改向滑轮42、主臂架 中部处改向滑轮43到达拉杆头部钢丝绳结点44;另一路经主臂架支点处改向滑轮42、主臂 架中部处改向滑轮43到达拉杆尾部钢丝绳结点45。两路钢丝绳同时收放，使配重23和动 臂24的所有动作同步，达到良好的取物效果。驱动装置(包括电机46、驱动减速箱47、钢 丝绳卷筒41等)安装在下部回转平台8上。起变幅作用的绕绳分系统5包括钢丝绳卷筒51、塔架顶部改向滑轮52、主臂架头 部钢丝绳结点53、电机54以及减速箱55 (见图5)。电机54驱动减速箱55，钢丝绳卷筒51， 钢丝绳卷筒51引出钢丝绳经过塔架1顶部改向滑轮52达到主臂架头部钢丝绳结点53，通 过钢丝绳的收放，牵引主臂架AB21的头部，实现俯仰动作。驱动装置(包括电机54、驱动减 速箱55、钢丝绳卷筒51等)安装在下部回转平台8上。下部回转平台8是布置整机机械驱动装置、电气装置以及支撑平行四连杆结构的 支座等的刚性平台，由于本平行四连杆结构的自身特点，已经实现了整个结构的平衡，不需 要在回转平台上增加额外的配重。门架9是回转平台8与大车行走机构10的连接部分，根据大车行走机构10的不 同形式而改变，如果为固定式，则直接与地面相连接。平行四连杆机构臂架平衡起重机的绕绳系统结点布置合理，可以有效地避免钢丝 绳和其它部件产生干涉，缠绕简洁，如此便很大的提高了钢丝绳的使用寿命。平行四连杆机构臂架平衡起重机的大车行走机构可根据作业场所的需要，大车行 走机构10做成轮胎式、轮轨式、固定式以及履带式等。
本领域技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而 并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的技术方案范围内，对以上实施例的 变化、变型都将落在本实用新型的权利要求的范围之内。
权利要求一种平行四连杆机构臂架平衡起重机，包括抓斗(6)、下部回转机构(8)和大车行走机构(10)部分，其特征是下部回转机构(8)上的支座与平行四连杆机构臂架(2)主臂架AB(21)的铰点O铰链连接，所述平行四连杆机构臂架(2)靠绕绳分系统(4)驱动，电机驱动钢丝绳卷筒(41)，同时收放(2)根钢丝绳经过改向滑轮(42)分别到达拉杆头部(43)和尾部处(45)，改变配重以及动臂的角度，用于抓取货物；下部回转机构(8)上安装塔架(1)，起变幅作用的绕绳分系统(5)通过钢丝绳的收放，牵引主臂架AB(21)的头部实现俯仰动作。
2.根据权利要求1所述的平行四连杆机构臂架平衡起重机，其特征是所述平行四连 杆机构臂架(2)的主臂架AB(21)、拉杆CD(22)、配重连杆BC(23)以及动臂DE(24)均为刚 性杆件，主臂架AB (21)与配重连杆BC (23)于铰点B铰接，主臂架AB (21)与动臂DE (24)于 铰点A铰接；拉杆CD (22)与与配重连杆BC (23)于铰点C铰接，拉杆CD (22)与动臂DE (24) 于铰点D铰接，动臂DE (24)端点铰点D至铰点A的长度等于配重连杆BC(23)的长度，其 中40 = 8(，48 = ^，4、8、(、0、0均为铰点；主臂架48(21)绕O点转动，从而实现大变幅 动作；配重连杆BC(23)绕B点转动，通过拉杆CD(22)从而带动动臂DE(24)绕A点转动实 现小变幅动作。
3.根据权利要求2所述的平行四连杆机构臂架平衡起重机，其特征是配重连杆 BC(23)上装有配重。
4.根据权利要求1或2所述的平行四连杆机构臂架平衡起重机，其特征是所述绕绳 分系统⑷的钢丝绳卷筒(41)同时引出两路钢丝绳一路经主臂架AB(21)支点处改向滑 轮(42)、主臂架AB (21)中部处改向滑轮(43)到达拉杆(22)头部钢丝绳结点(44)；另一路 经主臂架AB (2 1)支点处改向滑轮(42)、主臂架AB (21)中部处改向滑轮(43)到达拉杆尾 部钢丝绳结点(45)。
5.根据权利要求1所述的平行四连杆机构臂架平衡起重机，其特征是绕绳分系统(5) 的钢丝绳从钢丝绳卷筒(51)的结点起，经过塔架(1)顶部的改向滑轮(52)与平行四连杆 机构臂架(2)的主臂架AB(21)头部钢丝绳结点(53)连接。
6.根据权利要求2所述的平行四连杆机构臂架平衡起重机，其特征是动臂DE(24)与 抓斗(6)采用刚性连接或者采用柔性连接。
7.根据权利要求4或5所述的平行四连杆机构臂架平衡起重机，其特征是钢丝绳卷 筒(41)和钢丝绳卷筒(51)都采用电机驱动。
专利摘要本实用新型公开一种平行四连杆机构臂架平衡起重机，其特征是下部回转机构(8)上的支座与平行四连杆机构臂架(2)主臂架AB(21)的铰点O铰链连接，所述平行四连杆机构臂架(2)靠绕绳分系统(4)驱动，电机驱动钢丝绳卷筒(41)，同时收放2根钢丝绳经过改向滑轮(42)以及改向滑轮(43)分别到达拉杆头部(44)和尾部处(45)，改变配重以及动臂的角度，用于抓取货物；下部回转机构(8)上安装塔架(1)，起变幅作用的绕绳系统(5)通过钢丝绳的收放，牵引主臂架(21)的头部实现俯仰动作。本实用新型采用简易高效的钢丝绳卷筒形式实现对货物的刚性抓取，大大提高了装卸效率，由于采用平行四连杆机构臂架，整机的装机功率低，节能效果显著；另外本实用新型的绕绳系统，通过新颖的缠绕方式简单有效地操纵起重机的作业动作，维修点少，维护快捷方便。
文档编号B66C3/06GK201567169SQ20092021746
公开日2010年9月1日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者余智雄, 张军, 江杭生, 王悦民, 童明慧, 陈自强, 马红如 申请人:秦皇岛天业通联重工股份有限公司