一种臂架类起重机变幅机构的制作方法

本实用新型涉及起重机技术领域，特别涉及一种臂架类起重机变幅机构。

背景技术：

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题，近年来，门座起重机有向大型化、大起重量、经济实用方向发展的趋势。单臂架门座起重机在港口及造船厂的应用越来越广泛，且该类型门座起重机的变幅机构趋向于采用绳索变幅的方式，此变幅方式相比采用刚性构件(例如齿条、螺杆)实现变幅而言，具有起重量大、自重轻、维修方便的特点。绳索变幅主要有滑轮组补偿和卷筒补偿两种，对于大起重量的起重机，采用滑轮组补偿的方式，会存在钢丝绳数量多、磨损严重的缺点，而卷筒补偿的方式则没有这种问题，其结构形式也更为简单。对单臂架门座起重机来说，选择卷筒补偿的变幅机构是优于滑轮补偿的变幅机构。

对于卷筒补偿的设计，有些方案将变幅卷筒和补偿卷筒分开布置，再用开式齿轮将两者连接起来，利用齿轮的齿数比来参与补偿过程。但这种方式，由于卷筒分体布置，增加了开式齿轮，所以机构布置较为复杂，尤其对于大起重量的起重机，机构所占用的机房空间较大。

为了弥补单臂架门机在摆动臂架变幅时臂架自重产生较大势能变化的缺点，在工作性变幅机构中设计了臂架的自重平衡系统。通过它的作用，使臂架系统的重心在变幅过程中实现沿水平线或接近水平线轨迹运动，以减小自重引起的变幅阻力，避免起重机整体稳定性产生不利影响，且使变幅机构能耗大为降低，改善起重机的工作性能。现有的自重平衡系统主要有三种方案：尾重式、杠杆活对重式、挠性件活对重式，不过它们都存缺陷，例如限制机器房的设计宽度、不利于整个回转部分的平衡、挠性件容易磨损等。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型实施例提供一种臂架类起重机变幅机构，能够将补偿卷筒和变幅卷筒合二为一，减少了补偿卷筒这个构件，使变幅机构布置更紧凑，增加了变幅机构的可靠性，使臂架结构的受力均匀。

根据本实用新型实施例的臂架类起重机变幅机构，包括两个起升卷筒、一个变幅及补偿卷筒、第一滑轮组、第二滑轮组、第三滑轮组、第四滑轮组以及吊钩滑轮，各所述起升卷筒具有第一绳索，所述变幅及补偿卷筒具有两根第二绳索，所述第一滑轮组安装在人字架斜面上，所述第二滑轮组安装在人字架头部位置，所述第三滑轮组安装在臂架头部位置，所述第四滑轮组安装在大拉杆与臂架连接处位置，所述第一绳索绕过所述第二滑轮组和所述第三滑轮组后连接所述吊钩滑轮，所述第二绳索一端绕过所述第二滑轮组和所述第三滑轮组后连接第一绳索，所述第二绳索另一端绕所述第二滑轮组后在所述第四滑轮组和第一滑轮组之间绕行并与另一所述第二绳索连接。

在可选或优选的实施例中，两个所述起升卷筒远离人字架安装，两个所述起升卷筒对称分布。

在可选或优选的实施例中，所述变幅及补偿卷筒靠近人字架安装。

在可选或优选的实施例中，还包括自重平衡系统，所述自重平衡系统通过支架与人字架头部铰接，所述自重平衡系统包括三角架、活对重以及平衡梁，所述三角架底部与人字架铰接，所述三角架头部与大拉杆连接，所述三角架尾部与所述平衡梁头部连接，所述平衡梁尾部安装有至少一个齿轮以及与所述齿轮啮合的齿条，所述齿条安装在人字架垂直于转盘的平面上。

在可选或优选的实施例中，所述第一滑轮组为变幅滑轮组，所述第一滑轮组共设有四个滑轮。

在可选或优选的实施例中，所述第二滑轮组为起升、变幅滑轮组，所述第二滑轮组共设有六个滑轮，两个所述起升卷筒的第一绳索分别绕着所述第二滑轮组两旁的两个滑轮上，所述变幅及补偿卷筒的第二绳索绕在所述第二滑轮组中间的四个滑轮上。

在可选或优选的实施例中，所述第三滑轮组为起升滑轮组，所述第三滑轮组共设有六个滑轮；所述第三滑轮组两旁的两个滑轮被相应所述起升卷筒的第一绳索缠绕，所述第三滑轮组中间的两个滑轮被所述变幅及补偿卷筒相应的第二绳索缠绕。

在可选或优选的实施例中，所述第四滑轮组为变幅滑轮组，所述第四滑轮组共设五个滑轮，所述变幅及补偿卷筒的第二绳索将所述第一滑轮组和所述第四滑轮组需要的滑轮连接。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少具有以下有益效果：通过设计起升卷筒、变幅及补偿卷筒、第一滑轮组、第二滑轮组、第三滑轮组及第四滑轮组，将补偿卷筒和变幅卷筒合二为一，减少了补偿卷筒这个构件，使变幅机构布置更紧凑，变幅过程中，变幅卷筒上的第二绳索补偿拉力可以辅助变幅卷筒旋转，降低了变幅功率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它设计方案和附图。

图1是本实用新型实施例最大幅度的结构示意图；

图2是本实用新型实施例最大幅度的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中人字架侧面的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中齿轮与齿条啮合的局部放大图；

图5为起升卷筒、变幅及补偿卷筒、第一绳索以及第二绳索卷绕示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如果有描述到“第一”、“第二”，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本实用新型的描述中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个或两个以上，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数，“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数，除非另有明确具体的限定。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，“设置”、“布置”、“安装”、“连接”、“相连”、“固定”等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”，可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”或“上方”或“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”或“下方”或“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1至图5，一种臂架类起重机变幅机构，包括两个起升卷筒21、一个变幅及补偿卷筒22、第一滑轮组31、第二滑轮组32、第三滑轮组33、第四滑轮组34以及吊钩滑轮35。其中，在门座起重机中，臂架系统包括臂架12、大拉杆13以及人字架14，人字架14是固定在转盘11上，臂架12采用箱体结构，臂架12通过铰轴与转盘11连接，大拉杆13的头部连接臂架12，臂架系统为现有技术，此不在赘述，而本实用新型实施例臂架类起重机变幅机构是安装在臂架系统上。另外，本实施例还包括自重平衡系统，自重平衡系统通过支架46与人字架14头部铰接，大拉杆13的尾部连接自重平衡系统。另外，人字架采用桁构式，可保证结构的刚度和变形；充分利用材料的承载能力，使结构的重量更轻，相比于其他结构具有较好的抗风性能。臂架采用箱体结构，是用钢板焊接而成的变截面的箱形构件，在箱形内设置了横隔板和纵筋，可达到局部稳定性条件和构造要求，在水平平面内，臂架根部分叉成支腿，可满足水平刚度条件及构造布置要求。

具体的，各起升卷筒21具有第一绳索36，变幅及补偿卷筒22具有两根第二绳索37，第一滑轮组31安装在人字架14斜面上，第二滑轮组32安装在人字架14头部位置，第三滑轮组33安装在臂架12头部位置，第四滑轮组34安装在大拉杆13与臂架12连接处位置，第一绳索36绕过第二滑轮组32和第三滑轮组33后连接吊钩滑轮35，第二绳索37一端绕过第二滑轮组32和第三滑轮组33后连接第一绳索36，第二绳索37另一端绕第二滑轮组32后在第四滑轮组34和第一滑轮组31之间绕行并与另一第二绳索37连接。

参考图1和图5，可知，两个起升卷筒21远离人字架14安装，两个起升卷筒21对称分布，可使本实施例臂架类起重机变幅机构，整体受力均匀。变幅及补偿卷筒22靠近人字架14安装，即变幅及补偿卷筒22安装在人字架14和起升卷筒21之间，在现有技术中，通常是采用变幅卷筒、补充卷筒两个构件，而本实施例是将补偿卷筒和变幅卷筒合二为一，减少了补偿卷筒这个构件，增加了机构的可靠性，机构维护也更为方便。两根第二绳索37分别为补偿钢丝绳和变幅钢丝绳，共用一个变幅及补偿卷筒22，补偿钢丝绳和变幅钢丝绳直径系统，在后期维护时更方便。变幅过程中，补偿钢丝绳拉力可以辅助变幅及补偿卷筒旋转，降低了变幅功率。

作为优选，自重平衡系统包括三角架41、活对重43以及平衡梁42，三角架41底部与人字架14铰接，三角架41头部与大拉杆13连接，三角架41尾部与平衡梁42头部连接，在起重机变幅过程中，三角架41可绕人字架14旋转。平衡梁42尾部安装有两个齿轮45以及与齿轮45啮合的齿条44，齿条44安装在人字架14垂直于转盘11的平面上。在起重机变幅过程中，三角架41的转动带动平衡梁42的移动，齿轮45与齿条44啮合并向人字架14底部运动；活对重43固定在平衡梁42上，活对重43能够为整个自重平衡系统达到设计要求的自重不平衡力，能够得到较好的自重不平衡力矩。能够避免起重机变幅过程中由于重心升降时需要作功或吸收能量而引起变幅机构驱动功率增大的问题。自重平衡系统可以使臂架12的自重可降低，使得臂架设计裕度大，活对重升降距离较大，可使用轻质量的活对重；设计裕度大，容易获得理想的自重和对重产生的不平衡曲线。

具体的，参照图5，第一滑轮组31为变幅滑轮组，第一滑轮组31共设有四个滑轮。第二滑轮组32为起升、变幅滑轮组，第二滑轮组32共设有六个滑轮。第三滑轮组33为起升滑轮组，第三滑轮组33共设有六个滑轮。第四滑轮组34为变幅滑轮组，第四滑轮组34共设五个滑轮。

如图5所示，两个起升卷筒21的第一绳索36分别绕着第二滑轮组32两旁的两个滑轮上，变幅及补偿卷筒22的第二绳索37绕在第二滑轮组32中间的四个滑轮上。第三滑轮组33两旁的两个滑轮被相应起升卷筒21的第一绳索36缠绕，第三滑轮组33中间的两个滑轮被变幅及补偿卷筒22相应的第二绳索37缠绕。变幅及补偿卷筒22的第二绳索37将第一滑轮组31和第四滑轮组34需要的滑轮连接。

在工作过程中，当单臂架起重机仅起升重物时，臂架12保持不动，此过程由起升卷筒21及第一绳索36完成，起升卷筒1反转，第一绳索36经过第二滑轮组32和第三滑轮组33两组滑轮带动重物上升。当单臂架起重机进行变幅时，此过程由变幅及补偿卷筒22与第二绳索37共同完成，第二绳索37经过第四滑轮组34拉动臂架12旋转，经过第一滑轮组31、第二滑轮组32及第三滑轮组33三组滑轮进行钢丝绳补偿，实现货物在变幅过程近似水平运动；臂架12通过大拉杆13与自重平衡系统连接，在变幅过程中，利用活对重43及平衡梁42在齿条44上移动来平衡臂架系统的重心的升降。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。