一种多工况桁架臂头及起重机的制作方法

1.本实用新型涉及起重机技术领域，具体而言，涉及一种多工况桁架臂头及起重机。


背景技术：

2.起重机是一种通过吊臂和绕吊臂主滑轮的钢丝绳，在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，在吊装行业应用广泛。常见的起重机的吊臂通常包括主起重臂、转接臂节和桁架臂头等部件，其中，桁架臂头的前端安装有主滑轮，吊装重物的钢丝绳绕过该主滑轮来起吊重物。
3.随着吊装行业蓬勃发展，吊装件也是多种多样。例如，在风电开发领域中，吊装件多为塔筒、风机等细高件；在隧道开发领域中，吊装件多为盾构机的组成部件，这些部件在起吊过程中不仅需要进行翻转操作，而且还需要实时监测起吊拉力，以保证各个起吊点受力平衡。这使得起重机的桁架臂头需要适应不同的起吊工况，以满足不同的使用需求。而现有的起重机的桁架臂头功能单一，不能满足吊装作业个性化、多工况的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的问题是：如何提高起重机桁架臂头的使用范围以满足不同的使用需求。
5.为解决上述问题，本实用新型提供一种多工况桁架臂头，包括：
6.臂头主体，所述臂头主体具有第一端和第二端；
7.门架，所述门架具有第一端和第二端，且所述门架的第一端下部与所述臂头主体的第二端下部转动连接，所述门架的第二端适于与转接臂节连接；
8.第一拉板结构；
9.以及第二拉板结构，所述第二拉板结构内设有拉力检测装置；
10.其中，在风电吊装工况下，所述门架的第一端上部通过所述第一拉板结构与所述臂头主体的第二端上部转动连接；在盾构吊装工况下，所述门架的第一端上部通过所述第二拉板结构与所述臂头主体的第二端上部转动连接。
11.可选地，所述第二拉板结构包括前拉板、后拉板和所述拉力检测装置；所述前拉板用于与所述门架的第一端上部转动连接，所述后拉板用于与所述臂头主体的第二端上部转动连接；所述前拉板具有第一空腔，所述后拉板具有第二空腔，且所述第一空腔与所述第二空腔连通，所述拉力检测装置的一部分容纳在所述第一空腔内并与所述前拉板连接，所述拉力检测装置的另一部分容纳在所述第二空腔内并与所述后拉板连接。
12.可选地，所述前拉板上设有第一连接孔，所述后拉板上设有第二连接孔，所述拉力检测装置上设有第三连接孔和第四连接孔，所述拉力检测装置的一端与所述前拉板在所述第三连接孔和所述第一连接孔处通过销轴连接，所述拉力检测装置的另一端与所述后拉板在所述第四连接孔和所述第二连接孔处通过销轴连接。
13.可选地，所述前拉板包括设有第一安装孔的第一侧立板、设有第二安装孔的第二
侧立板和相对设置的两块第二连接板，所述第一侧立板、所述第二侧立板和两块所述第二连接板共同围成所述第一空腔，且所述第一安装孔和所述第二安装孔同轴设置，所述前拉板与所述臂头主体的第二端上部在所述第一安装孔和所述第二安装孔处通过销轴铰接。
14.可选地，所述后拉板包括设有第三安装孔的第三侧立板、设有第四安装孔的第四侧立板和相对设置的两块第三连接板，所述第三侧立板、所述第四侧立板和两块所述第三连接板共同围成所述第二空腔，且所述第三安装孔和所述第四安装孔同轴设置，所述后拉板与所述门架的第一端上部在所述第三安装孔和所述第四安装孔处通过销轴铰接。
15.可选地，所述第一侧立板与所述第三侧立板位于所述第二拉板结构的同一侧，且在所述第二拉板结构的长度方向上，所述第一侧立板与所述第三侧立板之间的间隙介于0-2mm之间。
16.可选地，所述第二侧立板与所述第四侧立板位于所述第二拉板结构的同一侧，且所述第二侧立板与所述第四侧立板之间具有间距并形成避让缺口，所述避让缺口适于避让所述拉力检测装置上的凸起部。
17.可选地，所述第一拉板结构包括相对设置的两块第五侧立板和相对设置的两块第一连接板，所述第五侧立板的长度方向上的两端均设有第五安装孔，所述第一拉板结构的长度方向上的两端分别与所述门架的第一端上部和所述臂头主体的第二端上部在所述第五安装孔处通过销轴铰接。
18.可选地，所述多工况桁架臂头还包括换向滑轮组和吊载滑轮组，所述换向滑轮组设置在所述臂头主体的上端，所述吊载滑轮组设置在所述臂头主体的第一端下部。
19.本实用新型还提供一种起重机，包括主起重臂、转接臂节和上述所述的多工况桁架臂头，所述转接臂节的一端与所述主起重臂连接，所述转接臂节的另一端与所述多工况桁架臂头的门架的第二端连接。
20.与现有技术相比，本实用新型的多工况桁架臂头通过设置第一拉板结构和第二拉板结构，并在第二拉板结构内设置拉力检测装置，当臂头主体的后端上部与门架的前端上部通过第一拉板结构连接时，桁架臂头向下倾斜一定角度，且该角度满足风电吊装行业的需求，使得桁架臂头可以作为风电臂头使用，以便在风电吊装工况进行吊装作业，而且无需再变换角度，安装效率高；当臂头主体的后端上部与门架的前端上部通过第二拉板结构连接时，桁架臂头在获得向下倾斜一定角度的同时，因拉力检测装置的设置，使得该桁架臂头还能够检测第二拉板结构的拉力，从而使得该桁架臂头可以作为盾构臂头使用，以便在盾构吊装工况中对吊装件进行翻转吊装时，可以实时检测各个起吊点的受力状态，保证各个起吊点的受力平衡，提高吊装作业的稳定性和安全性。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例中使用第二拉板结构的多工况桁架臂头与转接臂节连接时的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例中多工况桁架臂头使用第二拉板结构时的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例中多工况桁架臂头使用第一拉板结构时的结构示意图；
24.图4为本实用新型实施例中第二拉板结构的结构示意图；
25.图5为本实用新型实施例中第二拉板结构的爆炸示意图；
26.图6为本实用新型实施例中第一拉板结构的结构示意图。
27.附图标记说明：
28.1、臂头主体；2、门架；3、第一拉板结构；31、第五侧立板；311、第五安装孔；32、第一连接板；4、第二拉板结构；41、前拉板；411、第一空腔；412、第一侧立板；4121、第一安装孔；413、第二侧立板；4131、第二安装孔；414、第二连接板；415、第一连接孔；42、后拉板；421、第二空腔；422、第三侧立板；4221、第三安装孔；423、第四侧立板；424、第三连接板；425、第二连接孔；43、拉力检测装置；431、第三连接孔；432、第四连接孔；44、避让缺口；5、换向滑轮组；6、吊载滑轮组；70、转接臂节。
具体实施方式
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
30.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
31.附图中的z轴表示竖直方向，也就是上下位置，且z轴的正向(即z轴的箭头指向)代表上方，z轴的反向代表下方；附图中的x轴表示水平方向，并指定为左右位置，且x轴的正向代表左侧，x轴的反向代表右侧；附图中的y轴表示为前后位置，且y轴的正向代表前侧，y轴的反向代表后侧；同时需要说明的是，前述z轴、y轴及x轴的表示含义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。
32.结合图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种多工况桁架臂头(以下简称桁架臂头)，包括臂头主体1、门架2、第一拉板结构3和第二拉板结构4，第二拉板结构4内设有拉力检测装置43，臂头主体1具有第一端和第二端，门架2具有第一端和第二端，且门架2的第一端下部与臂头主体1的第二端下部转动连接，门架2的第二端适于与转接臂节70连接；其中，在风电吊装工况下，门架2的第一端上部通过第一拉板结构3与臂头主体1的第二端上部转动连接；在盾构吊装工况下，门架2的第一端上部通过第二拉板结构4与臂头主体1的第二端上部转动连接。
33.其中，臂头主体1的第一端指的是臂头主体1位于图1中y轴正向的一端，也是臂头主体1的前端，而臂头主体1的第一端上部则指的是臂头主体1的前端位于z轴正向的部位，也是臂头主体1的前端上部，臂头主体1的第一端下部则指的是臂头主体1的前端位于z轴反向的部位，也是臂头主体1的前端下部，相应地，臂头主体1的第二端指的是臂头主体1位于图1中y轴反向的一端，也是臂头主体1的后端，而臂头主体1的第二端上部则指的是臂头主体1的后端位于z轴正向的部位，也是臂头主体1的后端上部，臂头主体1的第二端下部则指的是臂头主体1的后端位于z轴反向的部位，也是臂头主体1的后端下部。门架2在各个方位的部位(比如门架2的第一端和第二端、门架2的第一端上部和第一端下部等)的表达含义与臂头主体1相同，此处不再赘述。在起重机利用桁架臂头进行吊装作业时，重物悬挂在臂头主体1的前端，也就是说，臂头主体1的前端也是臂头主体1与重物通过钢丝绳连接并起吊重
物的一端。
34.本实施例中，桁架臂头通过设置第一拉板结构3和第二拉板结构4，并在第二拉板结构4内设置拉力检测装置43，当臂头主体1的后端上部与门架2的前端上部通过第一拉板结构3连接时，桁架臂头向下倾斜一定角度，且该角度满足风电吊装行业的需求，使得桁架臂头可以作为风电臂头使用，以便在风电吊装工况(比如吊装塔筒、风机等)进行吊装作业，而且无需再变换角度，安装效率高；当臂头主体1的后端上部与门架2的前端上部通过第二拉板结构4连接时，桁架臂头在获得向下倾斜一定角度的同时，因拉力检测装置43的设置，使得该桁架臂头还能够检测第二拉板结构4的拉力，从而使得该桁架臂头可以作为盾构臂头使用，以便在盾构吊装工况(比如吊装盾构机或其组成部件等)中对吊装件进行翻转吊装时，可以实时检测各个起吊点的受力状态，保证各个起吊点的受力平衡，提高吊装作业的稳定性和安全性。
35.进一步地，优选拉力传感器作为拉力检测装置43，拉力传感器体积小，方便安装在第二拉板结构4内，而且在市场上容易获取，成本低廉。
36.可选地，结合图4和图5所示，第二拉板结构4包括前拉板41、后拉板42和拉力检测装置43；前拉板41用于与门架2的第一端上部转动连接，后拉板42用于与臂头主体1的第二端上部转动连接；前拉板41具有第一空腔411，后拉板42具有第二空腔421，且第一空腔411与第二空腔421连通，拉力检测装置43的一部分容纳在第一空腔411内并与前拉板41连接，拉力检测装置43的另一部分容纳在第二空腔421内并与后拉板42连接。
37.本实施例中，第二拉板结构4为分体式结构，拉力检测装置43的前端与前拉板41连接，拉力检测装置43后端与后拉板42连接，且拉力检测装置43的前半部分容纳在前拉板41的第一空腔411内，拉力检测装置43的后半部分容纳在后拉板42的第二空腔421内。如此，将前拉板41和后拉板42设置为分别具有第一空腔411和第二空腔421的空腔结构，并将拉力检测装置43安装在第一空腔411和第二空腔421内，可以保护拉力检测装置43不被其他物体撞击，从而降低拉力检测装置43的损坏概率，延长使用寿命。
38.可选地，结合图4和图5所示，前拉板41上设有第一连接孔415，后拉板42上设有第二连接孔425，拉力检测装置43上设有第三连接孔431和第四连接孔432，拉力检测装置43的一端与前拉板41在第三连接孔431和第一连接孔415处通过销轴连接，拉力检测装置43的另一端与后拉板42在第四连接孔432和第二连接孔425处通过销轴连接。如此，通过向第三连接孔431和第一连接孔415插入销轴并配合开口销等锁紧件以实现前拉板41与拉力检测装置43之间的转动连接，通过向第四连接孔432和第二连接孔425插入销轴并配合开口销等锁紧件以实现后拉板42与拉力检测装置43之间的转动连接，结构简单，拆装方便，且装配效率高。
39.可选地，结合图5所示，前拉板41包括设有第一安装孔4121的第一侧立板412、设有第二安装孔4131的第二侧立板413和相对设置的两块第二连接板414，第一侧立板412、第二侧立板413和两块第二连接板414共同围成第一空腔411，且第一安装孔4121和第二安装孔4131同轴设置，前拉板41与臂头主体1的后端上部在第一安装孔4121和第二安装孔4131处通过销轴铰接。
40.本实施例中，第一侧立板412和第二侧立板413在左右方向相对设置并具有间距，第二连接板414在上下方向相对设置并连接第一侧立板412和第二侧立板413，第一侧立板
412设有第一安装孔4121的一端与第二侧立板413设有第二安装孔4131的一端构成双接叉结构，相应地，臂头主体1的后端上部设有单接叉结构，且该单接叉结构上设有第一铰接孔，通过将销轴依次插入第一安装孔4121、第一铰接孔和第二安装孔4131来实现前拉板41与臂头主体1的后端上部之间的铰接，结构简单，拆装方便。
41.可选地，结合图5所示，后拉板42包括设有第三安装孔4221的第三侧立板422、设有第四安装孔的第四侧立板423和相对设置的两块第三连接板424，第三侧立板422、第四侧立板423和两块第三连接板424共同围成第二空腔421，且第三安装孔4221和第四安装孔同轴设置，后拉板42与门架2的第一端上部在第三安装孔4221和第四安装孔处通过销轴铰接。
42.本实施例中，第三侧立板422和第四侧立板423在左右方向相对设置并具有间距，第三连接板424在上下方向相对设置并连接第三侧立板422和第四侧立板423，第三侧立板422设有第三安装孔4221的一端与第四侧立板423设有第四安装孔的一端构成双接叉结构，相应地，门架2的前端上部设有单耳板结构，且该单耳板结构上设有第二铰接孔，通过将销轴依次插入第三安装孔4221、第二铰接孔和第四安装孔来实现后拉板42与门架2的前端上部之间的铰接，结构简单，拆装方便。
43.可选地，结合图4所示，第一侧立板412与第三侧立板422位于第二拉板结构4的同一侧，且在第二拉板结构4的长度方向上，第一侧立板412与第三侧立板422之间的间隙介于0-2mm之间。其中，第二拉板结构4的长度方向指的是图中的y轴方向，也是前后方向。
44.在实际生产过程中，受制造误差的影响以及为了方便安装拉力检测装置43，前拉板41与后拉板42通过拉力检测装置43连接后，前拉板41的第一侧立板412与后拉板42的第三侧立板422之间具有间隙。本实施例中，将位于同一侧的第一侧立板412与第三侧立板422之间的间隙设置在0-2mm范围内，这样，在前拉板41和后拉板42发生相对转动时，转动角度很小，设置在第一空腔411和第二空腔421内的拉力检测装置43不会与第二连接板414或第三连接板424发生干涉，从而可以进一步保护拉力检测装置43不被损坏；而且，该间隙限制了前拉板41、后拉板42和拉力检测装置43三者之间的相对转动，可以进一步防止整个桁架臂头后倾。
45.可选地，结合图4所示，第二侧立板413与第四侧立板423位于第二拉板结构4的同一侧，且第二侧立板413与第四侧立板423之间具有间距并形成避让缺口44，避让缺口44适于避让拉力检测装置43上的凸起部。
46.本实施例中，第二侧立板413的后端与第四侧立板423的前端存在一定距离，该距离使得第二侧立板413的后端与第四侧立板423的前端之间形成避让缺口44，以避让拉力检测装置43上的凸起部。如此，通过设置避让缺口44以避让拉力检测装置43上的凸起部，可以减小第二拉板结构4的体积和质量，节省制造成本。
47.可选地，结合图6所示，第一拉板结构3包括相对设置的两块第五侧立板31和相对设置的两块第一连接板32，第五侧立板31的长度方向上的两端均设有第五安装孔311，第一拉板结构3的长度方向上的两端分别与门架2的第一端上部和臂头主体1的第二端上部在第五安装孔311处通过销轴铰接。其中，第五侧立板31的长度方向指的是图中y轴方向，也是前后方向。
48.本实施例中，第一拉板结构3包括两个第五侧立板31和两个第一连接板32，两个第五侧立板31在左右方向相对设置并具有间距，两个第一连接板32在上下方向相对设置并连
接两个第五侧立板31，且第五侧立板31的前后两端均设有第五安装孔311，使得两个第五侧立板31的前后两端构成双接叉结构，相应地，臂头主体1的后端上部设有单接叉结构，且该单接叉结构上设有第一铰接孔，门架2的前端上部设有单耳板结构，且该单耳板结构上设有第二铰接孔。通过将销轴插入第五侧立板31前端的第五安装孔311和第一铰接孔来实现第一拉板结构3的前端与臂头主体1的后端上部之间的铰接，通过将销轴插入第五侧立板31后端的第五安装孔311和第二铰接孔来实现第一拉板结构3的后端与门架2的前端上部之间的铰接，结构简单，拆装方便。
49.可选地，结合图1至图3所示，多工况桁架臂头还包括换向滑轮组5和吊载滑轮组6，换向滑轮组5设置在臂头主体1的上端，吊载滑轮组6设置在臂头主体1的第一端下部。其中，臂头主体1的上端指的是臂头主体1位于图中z轴正向的一端，相应地，臂头主体1的下端指的是臂头主体1位于图中z轴反向的一端。
50.本实施例中，换向滑轮组5通过销轴固定在臂头主体1的上端，吊载滑轮组6通过滑轮轴固定在臂头主体1的前端下部。相对于现有技术中将换向滑轮组5固定在拉板结构处，使得换向滑轮组5的固定更加稳固，而且简化了第一拉板结构3或第二拉板结构4的设计结构，便于轻量化设计。
51.本实用新型还提供一种起重机，包括主起重臂、转接臂节70和上述的多工况桁架臂头，转接臂节70的一端与主起重臂连接，转接臂节70的另一端与多工况桁架臂头的门架2的第二端连接。
52.本实施例中的起重机相对于现有技术的有益效果与上述多工况桁架臂头相对于现有技术的有益效果相同，此处不再赘述。
53.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。