液压吊具及具有该液压吊具的液压起吊装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种液压吊具及具有该液压吊具的液压起吊装置。该液压吊具包括回转支撑平台、平台上连接体、吊货装置以及液压传动系统，回转支撑平台分别与平台上连接体、吊货装置、液压传动系统相连接，回转支撑平台由液压传动系统直接驱动，液压传动系统包括设置于平台上连接体内部的液压马达、与液压马达相连接的液压管路以及设置于液压马达与液压管路之间的闭锁元件。本实用新型另一方面提供了一种液压起吊装置，其包括动臂、斗杆和本实用新型提供的液压吊具，斗杆的一端与动臂相连接，另一端通过销轴与液压吊具相连接。根据本实用新型提供的液压吊具，能够实现减速和随时精确起停，传动效率高，工作安全性高，维护成本低，且使用寿命长。
【专利说明】液压吊具及具有该液压吊具的液压起吊装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及起吊【技术领域】，具体地涉及一种液压吊具及具有该液压吊具的液压起吊装置。
【背景技术】
[0002]港口的线材(主要货种)等货物装卸主要靠25吨吊车或叉车加长货叉来装卸作业，作业速度很慢并且涉及到作业人员摘挂勾作业的人机配合作业，作业安全性很难保证。以场地线材卸车为例，使用吊车或叉车卸车，首先要准备工人上下载重汽车作业的梯子等工具，要人力拆挂钩作业，开关载重汽车车厢板工作，车上车下都需要有工人辅助，每次吊装一个操作过程，工人还有离开作业区域到安全地方，才能开始吊装，作业中还必须有一名指挥手指挥作业，最少需要3-5名工人辅助。从准备作业到完成卸车最少要需要半小时才能卸完一车。在当今物流蓬勃发展的今天，急需一种灵活、节省人力成本、工作效率高的起吊装置。专利号为CN200520004921.1的“装有可回转多用途吊具的挖掘机”公开了 “一种装有可回转多用途吊具的挖掘机，包括小臂(2)，还包括吊具(4)，所述吊具(4)与所述小臂
[2]前端相铰接，吊具(4)以该铰接轴为旋转轴旋转，所述吊具(4)包括与小臂(2)连接的连接件(42)，在连接件(42)上……”，该专利通过液压马达驱动，涡轮蜗杆减速箱传动，实现减速和自锁两个功能，但不能达到精确起停，且传动效率很低，容易过热，不能长时间连续作业，工作安全性缺乏保障。另外，液压马达负荷较小，经常烧毁；涡轮蜗杆系统自锁磨损严重，出现卡死情况，经常出现断轴、打齿现象发生，导致吊具失控，有出现意外的危险；涡轮齿箱经常过热，磨肩较多，漏油点多，经常漏油，污染货物；吊具难以负荷挖掘机长时间连续作业，进而影响生产的顺利进行。该驱动系统每次工作中都需维修，故障率太高，同时相应的维修成本居高不下。本吊具使用价值不高，在断续使用2年左右就停用。具体的缺点主要有以下四点:
[0003]1、吊具尺寸所限。因为吊具总体体积不能太大，选择驱动马达及涡轮蜗杆减速箱体尺寸有限，导致负荷小，很容易工作过载，容易造成涡轮或蜗杆折断、打齿、卡死等故障发生，外挂式安装且尺寸较大，作业中经常出现挂碰现象，而导致损坏；
[0004]2、传动效率低。涡轮蜗杆系统传动效率一般在40%左右，这是其本身技术特点所限；
[0005]3、安全性能差。行止位置主要靠涡轮蜗杆的自锁性能来实现，若马达损坏或涡轮蜗杆磨损间隙过大会出现自行下滑现象，吊具的精确定位和安全性不能保障，导致货物不能准确到位和出现掉货的货损发生，由于液压马达及涡轮箱安装于吊具上面，工作中出现意外刮碰的意外，工作中的传动、震动和螺丝松动等情况，影响吊具的正常工作；
[0006]4、结构复杂。涡轮齿箱内齿轮油有限，长时间工作传动时产生大量的热量难以散发，造成涡轮齿箱过热，使得涡轮蜗杆磨损加剧而降低传动效率，由于涉及传动部件较多则漏油点多，同时涡轮蜗杆自锁磨损产生的磨肩增加，涡轮齿箱漏油问题无法避免，由此会造成货损和货物污染，以上情况造成吊具难以负荷挖掘机长时间连续作业，进而影响生产的顺利进行。
[0007]因此，为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提出了一种新的解决方案。实用新型内容
[0008]为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种液压吊具及具有该液压吊具的液压起吊装置。根据本实用新型提供的液压吊具，能够实现减速和随时精确起停，且具有传动效率高、工作安全性高、维护成本低以及使用寿命长的特点。
[0009]本实用新型一方面提供了一种液压吊具，包括回转支撑平台、平台上连接体、吊货装置以及液压传动系统，所述回转支撑平台分别与所述平台上连接体、吊货装置、液压传动系统相连接，所述回转支撑平台由所述液压传动系统直接驱动，所述液压传动系统包括设置于所述平台上连接体内部的液压马达、与所述液压马达相连接的液压管路以及设置于所述液压马达与所述液压管路之间的闭锁元件。
[0010]优选地，所述液压马达为1个低速大扭矩液压马达或2个并联的低速大扭矩液压马达。
[0011〕 可选地，所述闭锁元件为双向液压锁或平衡阀。
[0012]进一步地，所述液压管路中靠近所述闭锁元件的一端设有溢流阀，另一端上设有三位四通换向阀。
[0013]进一步地，所述液压传动系统还包括与所述液压马达相连接的驱动齿轮，所述驱动齿轮设置于所述回转支撑平台内，所述回转支撑平台与所述液压传动系统通过所述驱动齿轮相连接。
[0014]更进一步地，所述回转支撑平台内设有回转支撑装置，所述回转支撑装置包括位于中部的内齿圈和位于所述内齿圈外部的外齿圈，所述内齿圈通过螺栓与所述平台上连接体连接，所述回转支撑平台与所述平台上连接体通过所述内齿圈相连接。
[0015]再进一步地，所述外齿圈通过螺栓与所述吊货装置连接，所述回转支撑平台与所述吊货装置通过所述外齿圈相连接，且所述驱动齿轮与所述外齿圈相啮合。
[0016]优选地，所述内齿圈与所述外齿圈之间设有滚动体。
[0017]优选地，所述吊货装置包括回转平台下焊接体和外接于所述回转平台下焊接体的货叉，所述回转平台下焊接体与所述回转支撑平台通过所述内齿圈相连接，所述货叉的自由端端部开设有穿透所述货叉的锁定孔，所述锁定孔的中心线与所述货叉相垂直。
[0018]本实用新型另一方面提供了一种液压起吊装置，包括动臂、斗杆和本实用新型提供的液压吊具，所述斗杆的一端与所述动臂相连接，另一端通过销轴与所述液压吊具相连接。
[0019]根据本实用新型提供的一种液压吊具及具有该液压吊具的液压起吊装置，能够带来至少以下有益效果之一:
[0020]1、传动效率高，工作安全、无货物污染。本实用新型提供的液压吊具的驱动系统采用合适的低速大扭矩液压马达直接驱动，相对以前的涡轮蜗杆技术传动，减少了中间传动环节，驱动扭力大，传动效率可高达100% (可忽略马达损耗)，工作速率稳定，且液压马达为1个低速大扭矩液压马达或2个并联的低速大扭矩液压马达，输出动力稳定、强大，能轻松完成各项作业动力需求，故障率低(减少故障率达99%以上)，符合作业顺畅、安全的要求，同时降低了货损和货物的污染，无漏油问题，使用寿命长；
[0021]2、能够实现减速和随时精确起停，工作转速可调。本实用新型提供的液压吊具，采用的闭锁元件为双向液压锁或平衡阀，能够精确控制吊具的动作的启动和停止，杜绝自行下滑现象，作业动作明确，安全性更有保障，同时因其液压管路中安装有溢流阀，对不同的货种作业可以通过压力调整来控制低速马达，以达到货种最适宜的吊具工作转速，可完全控制到最终的工作稳定速度在O-1Orpm之间的任意需求的转速；
[0022]3、设计合理，安装简便，操作灵活。本实用新型提供的液压吊具，其液压马达设置于平台上连接体内部，即液压马达内嵌于本实用新型提供的液压吊具上，本实用新型提供的液压吊具一体化程度高，总体安装尺寸较小，能够减少作业中意外情况的发生，且拆装简便，操作灵活，能够实现全方位运动，可对货物进行吊放、旋转、钩挂、平移推动、前后拨动、挑动等动作，能够实现多功能集于一体，且外形美观大方。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1示出了本实用新型实施例提供的液压吊具的侧视结构示意图；
[0024]图2示出了图1所示的液压吊具的俯视结构示意图；
[0025]图3示出了图1所示的液压吊具的剖面结构示意图；
[0026]图4示出了本实用新型实施例提供的液压起吊装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面参照附图详细介绍本实用新型的示例性实施例。提供这些示例性实施例的目的是为了使得本领域普通技术人员能够清楚地理解本实用新型，并且根据这里的描述能够实现本实用新型。附图和具体实施例不旨在对本实用新型进行限定，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
[0028]图1示出了本实用新型实施例提供的液压吊具的侧视结构示意图；图2示出了图1所示的液压吊具的俯视结构示意图；图3示出了图1所示的液压吊具的剖面结构示意图；图4示出了本实用新型实施例提供的液压起吊装置的结构示意图。参照图1至图4，本实用新型一方面提供了一种液压吊具，其包括回转支撑平台1、平台上连接体2、吊货装置以及液压传动系统，上述回转支撑平台I分别与平台上连接体2、吊货装置、液压传动系统相连接，该回转支撑平台I由上述液压传动系统直接驱动，上述液压传动系统包括设置于上述平台上连接体2内部的液压马达3、与该液压马达3相连接的液压管路4以及设置于该液压马达3与液压管路4之间的闭锁元件5。
[0029]上述液压马达3为I个低速大扭矩液压马达或2个并联的低速大扭矩液压马达，上述闭锁元件5为双向液压锁或平衡阀，且上述液压管路4中靠近上述闭锁元件5的一端设有溢流阀6，另一端上设有三位四通换向阀7。
[0030]本实用新型提供的液压吊具(以下简称为“本吊具”或“本液压吊具”)的驱动系统采用合适的低速大扭矩液压马达直接驱动，与液压管路中安装的双向液压锁或平衡阀，能够实现减速和随时精确起停的功能，传动效率100 %，而且本吊具的液压管路中安装有溢流阀，对不同的货种作业可随时根据货物需要通过调整溢流阀压力调整来控制低速液压马达，调整作业速度和输出功率，以达到货种最适宜的吊具工作转速，可完全控制到最终液压吊具工作稳定速度在O-1Orpm之间的任意的需求转速，以根据货种需要来调整压力以达到调整输出功率和运行速度的需求目的，工作安全性更高，且低速大扭矩液压马达内嵌于本吊具的平台上连接体的内部，即整个吊具总成为一体，一体化程度高，安装稳固美观，同时杜绝了漏油、降低了损坏故障率，维护成本极低，使用寿命长，获得客户的大力推广和支持。
[0031]液压马达习惯上是指输出旋转运动的，将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。而低速大扭矩液压马达是指转速比较低，但输出扭矩比较大的液压马达，主要应用于注塑机械、船舶、起扬机、工程机械、建筑机械、煤矿机械、矿山机械、冶金机械、船舶机械、石油化工、港口机械等。低速大扭矩液压马达可以分为径向柱塞式液压马达、曲轴连杆式液压马达、摆缸式液压马达和摆线液压马达等四种。按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类，额定转速高于500r/min的属于高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。低速液压马达的基本型式是径向柱塞式，低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低(有时可达每分钟几转甚至零点几转)，因此可直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大为简化。通常低速液压马达输出转矩较大可达几千到几万Nm,因此又称为低速大转矩液压马达。在不计马达的损失情况下，其输出功率等于输入功率。因多作用内曲线径向柱塞式马达的工作原理，使得径向柱塞马达具有高负载力、高效率及低惯性的特点，具有极低速能力和良好的反向特性，使马达操作绝对宁静，适用于伺服系统，可作为马达或泵双向工作。另外，该马达由配流轴、缸体、柱塞、横梁、滚轮、定子和输出轴等组成。这种马达的排量较单行程马达增大了 I倍，相当于有21个柱塞。由于当量柱塞数增加，在同样工作压力下，输出扭矩相应增加，扭矩脉动率减小。以上分析的是一个柱塞产生转矩的情况，由于在压油区作用有好几个柱塞，在这些柱塞上所产生的转矩都使缸体旋转，缸体再通过端面连接的传动轴向外输出转矩和转速。有时这种马达做成多排柱塞，柱塞数更多，输出扭矩进一步增加，扭矩脉动率进一步减小。因此，这种马达可做成排量很大，并且可在很低转速成下平稳运转。由于马达需要双向旋转，因此叶片槽呈径向布置，致使径向柱塞液压马达多用于低速大转矩的情况下。具体而言，多作用内曲线径向柱塞式马达具有以下特性:可选择输出轴的形式，双轴延伸，特别精密驱动，马达与制动器复合型(即齿轮马达与制动器复合型)，具有测速表及其他检测附件，具有联轴节和氟橡胶密封，可选择端盖，针对本实用新型实施例提供的液压吊具优选为马达与制动器复合型(即带制动器的马达)。
[0032]在低速液压马达上安装双向液压锁或平衡阀，能够精确控制低速液压马达的动作行止，杜绝自行下滑的现象，作业动作明确，安全性更有保障。双向液压锁或平衡阀在一定场合下都能作为闭锁元件使用，可以保证工作装置不会因自重等外部原因出现下滑、超速或串动。在低速轻载，对速度稳定性要求较低的情况下，为了减少成本，可以采用双向液压锁作为回路闭锁使用。但在一些特定速度载荷的情况下，双向液压锁和平衡阀却不能互换使用，下面针对双向液压锁和平衡阀的工作形式，做简单区分。
[0033]双向液压锁是两个液控单向阀并在一起使用，通常使用在承重液压缸或马达油路中，用于防止液压缸或马达在重物作用下自行下滑，需要动作时，须向另一路供油，通过内部控制油路打开单向阀使油路接通，液压缸或马达才能动作。由于双向液压锁功能本身的原因，液压缸运动过程中，由于负载的自重，往往在主工作腔造成瞬间失压，产生真空，面使单向阀关闭，然后继续供油，使得工作腔压力上升再开启单向阀。由于频繁地发生打开关闭动作，而会使工作载荷在下落的过程中产生较大的冲击和振动，因此，双向液压锁通常不推荐用于高速重载工况，而常用于支撑时间较长，运动速度不高的闭锁回路。
[0034]平衡阀也称限速锁，是一种外控内泄式单向顺序阀，由一个单向阀和一个顺序阀并在一起使用，液压回路中，可以闭锁液压缸或马达油路中的油液，使液压缸或马达不会因负载自重下滑，此时起闭锁作用。当液压缸或马达需要运动时，通过向另一油路通液，同时通过平衡阀内部油路控制顺序阀打开使回路接通，实现其运动。由于顺序阀本身与双向液压锁的结构不同，在工作时通常在工作回路中建立一定的背压，不至于因自重超速下滑而使液压缸或马达的主工作腔产生负压，因此不会发生上述双向液压锁那样的冲击和振动。因此，平衡阀一般应用于高速重载，且对速度稳定性有一定要求的回路中。
[0035]结合平衡阀和双向液压锁的功能分析，在低速轻载、对速度稳定性要求较低的情况下，为了减少成本，可以采用双向液压锁作为回路闭锁使用，而在高速重载，尤其是对速度稳定性要求较高的场合，一定要采用平衡阀作为闭锁元件使用，切不可一味追求降低成本而选用双向液压锁，否则将会造成更大的损失。
[0036]参照图3，上述液压传动系统还包括与液压马达3相连接的驱动齿轮8，该驱动齿轮8设置于上述回转支撑平台1内，该回转支撑平台1与液压传动系统通过上述驱动齿轮8相连接。
[0037]上述回转支撑平台1内设有回转支撑装置，该回转支撑装置包括位于中部的内齿圈9和位于该内齿圈9外部的外齿圈10，上述内齿圈9通过螺栓与上述平台上连接体2连接，上述回转支撑平台1与平台上连接体2通过上述内齿圈9相连接。
[0038]上述外齿圈10通过螺栓与上述吊货装置连接，上述回转支撑平台1与吊货装置通过外齿圈10相连接，且上述驱动齿轮8与外齿圈10相啮合。
[0039]上述内齿圈9与外齿圈10之间设有滚动体。
[0040]本实用新型提供的液压吊具的垂直载荷、水平载荷和倾覆力矩通过上述回转支撑装置的外齿圈、滚动体和内齿圈传给上述平台上连接体，上述驱动齿轮与外齿圈上的齿圈相啮合，该驱动齿轮既可绕自身的轴线自转，又可绕上述吊货装置中心线公转，当本吊具工作时，上述吊货装置就相对平台上连接体进行回转。
[0041]参照图1至图3，上述吊货装置包括回转平台下焊接体11和外接于该回转平台下焊接体11的货叉12，该回转平台下焊接体11与上述回转支撑平台1通过内齿圈9相连接，上述货叉12的自由端端部开设有穿透所述货叉12的锁定孔121，该锁定孔121的中心线与货叉12相垂直。
[0042]需要说明的是，本吊具的货叉12上开设上述锁定孔121的目的是，以利于本吊具具有安装其他需要钩挂的货种的装卸功能。
[0043]参照图4，本实用新型另一方面提供了一种液压起吊装置，其包括动臂13、斗杆14和本实用新型提供的液压吊具，上述斗杆14的一端与动臂13相连接，另一端通过销轴15与本液压吊具相连接。
[0044]需要注意的是，本实用新型提供的液压起吊装置可以是挖掘机，也可以是起重机，但并局限于挖掘机或起重机，只要是能够运用本吊具进行起吊作业的装置即可，以下以挖掘机为实施例加以说明。
[0045]在不改变挖掘机原有功能的条件下，将通常使用的挖掘机的铲斗更换为本实用新型提供的液压吊具，本吊具与斗杆14之间的销轴15相连接，由于本吊具是按照待安装的挖掘机的销轴尺寸配套加工的，所以不同大小的挖掘机需要配套相适应的液压吊具，一般本液压吊具具有四个销轴孔151，该销轴孔151的尺寸能够与不同大小的挖掘机相配套或相适应。在正常使用挖掘机各操作系统的同时，在驾驶室内加装一个单独功能的脚踏踏板，独立控制一个三位四通液压换向阀，脚踏液压换向阀安装在驾驶室右侧，符合人机舒适性的要求，只要挖掘机司机稍加练习即可熟练使用。不改变挖掘机所有的功能的情况下，把挖掘机的高效的工作效率和充足的灵活性，与本液压吊具的水平方向的灵活性有效的结合在一起，增加了挖掘机的吊装、起高码垛、旋转、钩挂、平移推动、前后拨动、挑动、压实等全方位功能，改变了港区传统的盘圆线材等货物的装卸车、船的方法，节省了大量的人力成本，装卸生产效率大幅度提高，大幅降低了货损率，减少了货物压港、压车的时间和装卸作业安全性也有很大提高，尤其在货物集中到港或装卸车船任务紧张时体现的优势更加突出。本液压吊具一体化程度高，拆装非常简单，在不改变挖掘机所有功能的条件下，可以实现挖掘机的其它配属工具的快速拆装更换，使挖掘机能够一机多用，极大的提高了设备的利用率。使用本实用新型实施例提供的液压吊具能够使得港区内的线材货种的装卸作业流程(包括场地线材装卸车作业和船舱下的堆装作业)成为标准化作业程序，为港区节省大量的人力成本和时间，创造巨大的经济与社会价值，能够将科技成果转化为生产力。
[0046]具体而言，在挖掘机上加装一条液压管路4，司机通过控制踏板控制三位四通换向阀7，控制油作用于原挖掘机液压分配器16的备用阀块的开闭，使原液压主泵系统17的液压油通过液压分配器16、加装液压管路4、溢流阀6和闭锁元件5(即双向用液压锁或平衡阀)，作用于内嵌安装在本液压吊具内的液压马达3，通过与液压马达3相连接的驱动齿轮8直接驱动外齿圈10，该外齿圈10带动回转平台下焊接体11运动，从而带动货叉12实现全方位回转运动。
[0047]在当今物流蓬勃发展的今天，包括卷形线材在内的其它各种成包的可吊装货种，一般都可以通过本实用新型提供的液压吊具进行装卸生产，真正实现了一机多用。在工程机械领域，工程机械的多功能化的使用率越来也多，越来越受到客户的重视，这是物流企业快速发展的必然趋势。
[0048]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液压吊具，其特征在于，包括回转支撑平台(1)、平台上连接体(2)、吊货装置以及液压传动系统，所述回转支撑平台(I)分别与所述平台上连接体(2)、吊货装置、液压传动系统相连接，所述回转支撑平台(I)由所述液压传动系统直接驱动，所述液压传动系统包括设置于所述平台上连接体(2)内部的液压马达(3)、与所述液压马达(3)相连接的液压管路(4)以及设置于所述液压马达(3)与所述液压管路(4)之间的闭锁元件(5)。
2.根据权利要求1所述的液压吊具，其特征在于，所述液压马达(3)为I个低速大扭矩液压马达或2个并联的低速大扭矩液压马达。
3.根据权利要求2所述的液压吊具，其特征在于，所述闭锁元件(5)为双向液压锁或平衡阀。
4.根据权利要求3所述的液压吊具，其特征在于，所述液压管路(4)中靠近所述闭锁元件(5)的一端设有溢流阀(6)，另一端上设有三位四通换向阀(7)。
5.根据权利要求1所述的液压吊具，其特征在于，所述液压传动系统还包括与所述液压马达(3)相连接的驱动齿轮(8)，所述驱动齿轮(8)设置于所述回转支撑平台(I)内，所述回转支撑平台(I)与所述液压传动系统通过所述驱动齿轮(8)相连接。
6.根据权利要求5所述的液压吊具，其特征在于，所述回转支撑平台(I)内设有回转支撑装置，所述回转支撑装置包括位于中部的内齿圈(9)和位于所述内齿圈(9)外部的外齿圈(10)，所述内齿圈(9)通过螺栓与所述平台上连接体(2)连接，所述回转支撑平台(I)与所述平台上连接体(2)通过所述内齿圈(9)相连接。
7.根据权利要求6所述的液压吊具，其特征在于，所述外齿圈(10)通过螺栓与所述吊货装置连接，所述回转支撑平台(I)与所述吊货装置通过所述外齿圈(10)相连接，且所述驱动齿轮(8)与所述外齿圈(10)相啮合。
8.根据权利要求7所述的液压吊具，其特征在于，所述内齿圈(9)与所述外齿圈(10)之间设有滚动体。
9.根据权利要求8所述的液压吊具，其特征在于，所述吊货装置包括回转平台下焊接体(11)和外接于所述回转平台下焊接体(11)的货叉(12)，所述回转平台下焊接体(11)与所述回转支撑平台(I)通过所述内齿圈(9)相连接，所述货叉(12)的自由端端部开设有穿透所述货叉(12)的锁定孔(121)，所述锁定孔(121)的中心线与所述货叉(12)相垂直。
10.一种液压起吊装置，其特征在于，包括动臂(13)、斗杆(14)和权利要求1至9中任一项所述的液压吊具，所述斗杆(14)的一端与所述动臂(13)相连接，另一端通过销轴(15)与所述液压吊具相连接。
【文档编号】B66C1/22GK204198249SQ201420673467
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】李又栋, 孙丕波 申请人:李又栋