一种机械式起重配重装置的制作方法

1.本发明涉及起重设备技术领域，特别是涉及一种机械式起重配重装置。


背景技术：

2.目前在许多行业需要用到提升设备，将重物从低处运输到高处，而摩擦式提升设备是一种常用的提升设备，摩擦式提升设备使用中会在另一侧设置重物，来减少电机的负载，而物料的质量是不固定的，这样就需要配重的重量要大于物料最重的情况，再设备空载的时候又需要克服配重的重量，这增加了电机的负载，增加了运输时的能量损耗。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对目前的起重设备所存在的效率低的问题，提供一种机械式起重配重装置。
4.上述目的通过下述技术方案实现：
5.一种机械式起重配重装置，其包括：
6.储料容器，所述储料容器底壁具有弹性；
7.调节组件，所述调节组件包括感应板和多个触发机构，所述感应板位于所述储料容器下方且抵接于所述储料容器底壁，所述感应板可沿竖直方向滑动，所述感应板沿竖直方向滑动时触发所述触发机构，所述感应板的滑动距离与所述触发机构的触发数量呈正相关；
8.多个配重块，所述配重块数量与所述触发机构相同；
9.所述触发机构在触发前后具有相应的锁定状态和解锁状态，处于所述锁定状态时，所述触发机构限制所述配重块的下移；处于所述解锁状态时，所述触发机构不限制所述配重块的下移。
10.在其中一个实施例中，所述感应板可围绕自身中心偏转，所述感应板围绕自身中心偏转时触发所述触发机构。
11.在其中一个实施例中，所述触发机构包括触发盘，所述触发盘上设置有多个触发槽，所述触发槽内可滑动地设置有触发块；处于所述锁定状态时，所述触发块凸出于所述触发槽并止挡所述配重块；处于所述解锁状态时，所述触发块收回所述触发槽内。
12.在其中一个实施例中，所述触发机构包括螺纹轴、传动齿轮和传动齿条，所述感应板沿竖直方向滑动驱动所述螺纹轴同步滑动，所述齿轮螺纹连接于所述螺纹轴，所述传动齿轮啮合于所述传动齿条；所述传动齿条移动时，驱动所述触发块移动。
13.在其中一个实施例中，所述触发块上设置有第一顶推斜面，所述传动齿条移动时顶推所述第一顶推斜面并驱动所述触发块向所述解锁位置移动；所述触发块和所述触发盘之间设置有第一弹性件，所述第一弹性件总是使得所述触发块向所述锁定位置移动或是具有该移动的趋势。
14.在其中一个实施例中，所述触发机构包括纵向连接杆和横向连接杆，所述纵向连
接杆一端活动连接于所述感应板底部，所述横向连接杆一端连接于所述纵向连接杆，另一端固定连接于所述螺纹轴。
15.在其中一个实施例中，还包括封闭罩，所述储料容器位于所述封闭罩内。
16.在其中一个实施例中，所述配重块上连接有连接绳，所述连接绳通过收卷轮连接于所述储料容器。
17.本发明的有益效果是：
18.本发明实施例提供了一种机械式起重配重装置，其包括：储料容器、调节组件和配重块，调节组件包括感应板和多个触发机构，感应板位于储料容器下方且抵接于储料容器底壁，感应板可沿竖直方向滑动，感应板沿竖直方向滑动时触发触发机构，感应板的滑动距离与触发机构的触发数量呈正相关；多个配重块，配重块数量与触发机构相同；触发机构在触发前后具有相应的锁定状态和解锁状态，处于锁定状态时，触发机构限制配重块的下移；处于解锁状态时，触发机构不限制配重块的下移。通过设置配重块和触发机构，能够使得配重块的总质量与待提升重物的质量大致相同，由此减少在提升作业当中的能量损耗，节约了能源，提高了提升效率。
附图说明
19.图1为本发明一实施例提供的机械式起重配重装置的结构示意图；
20.图2为本发明一实施例提供的机械式起重配重装置的结构示意图，图中为便于观察，隐去了部分零件；
21.图3为本发明一实施例提供的机械式起重配重装置中的局部结构示意图；
22.图4为图3当中机械式起重配重装置中的局部放大图；
23.图5为本发明一实施例提供的机械式起重配重装置中调节组件的结构示意图；
24.图6为本发明一实施例提供的机械式起重配重装置中的配重结构示意图。
25.其中：
26.100、储料容器；110、底壁；120、封闭罩；200、感应板；300、触发机构；310、触发盘；312、触发槽；320、触发块；321、第一顶推斜面；322、第二顶推斜面；330、螺纹轴；332、传动齿轮；334、传动齿条；400、配重块；410、连接绳；420、收卷轮。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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发明和简化描述，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发明的限制。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一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”、“上方”和“上面”可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”、“下方”和“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。
30.如图1-图6所示，本发明实施例提供了一种机械式起重配重装置，其能够将待提升重物由低处提升至高处，同样，也能够将重物从高处降至低处；其特别适用于建筑类施工工程中的起重作业，当然，其也可以应用于其他场景中的其中作业。
31.具体的，如图1-图3所示，本实施例中机械式起重配重装置包括：
32.储料容器100，储料容器100具有底壁110和侧壁，侧壁为刚性侧壁，底壁110具有一定弹性。当待提升重物放置于储料容器100中的底壁110上时，底壁110上放置有重物处在重物重力作用下发生小幅度的形变。
33.调节组件，调节组件包括感应板200和多个触发机构300，当储料容器100处于下极限位置时，感应板200位于储料容器100下方且抵接于储料容器100底壁110，感应板200可沿竖直方向滑动，感应板200沿竖直方向滑动时触发触发机构300，感应板200的滑动距离与触发机构300的触发数量呈正相关。换句话说，感应板200滑动的距离越长，能够触发的触发机构300的数量越多；感应板200滑动的距离越短，能够触发的触发机构300的数量越少。
34.多个配重块400，配重块400数量与触发机构300相同，且配重块400和触发机构300为一一对应或具有明确的对应关系。例如，可以是单一触发机构300控制单一配重块400的状态，也可以是单一触发机构300控制多个指定的配重块400的状态。机械式起重配重装置顶部设置有转向滑轮，转向滑轮上绕设有连接绳410，连接绳410两端分别连接于配重块400和储料容器100。需要说明的是，在本实施例中，为了平衡储料容器100及其相关结构的重量，除由触发机构300控制的配重块400之外，还设置有一定数量的基础配重，基础配重的质量与空载状态下储料容器100及其相关结构的重量大致相等，即空载运输时，连接绳410两端的质量也大致相等。
35.触发机构300在触发前后具有相应的锁定状态和解锁状态，处于锁定状态时，触发机构300限制配重块400的下移；处于解锁状态时，触发机构300不限制配重块400的下移。
36.初始状态下，储料容器100处于下极限位置，储料容器100底壁110不受重物重力作用，感应板200抵接于储料容器100底壁110，底壁110不发生形变且不会驱动感应板200动作。起重作业时，先将带提升重物放置于储料容器100内，储料容器100底壁110在重物重力作用下发生形变，底壁110形变后压迫感应板200，使得感应板200向下滑动，感应板200向下滑动后根据滑动距离的大小驱动相应数量的触发机构300触发。对于触发的触发机构300，其由锁定状态变为解锁状态，其控制的配重块400不再受触发机构300限制从而能够向下移动；对于未触发的触发机构300，其仍处于锁定状态，其仍限制配重块400向下移动。此时，由于触发的触发机构300数量和待提升重物的重量，通过合理设置配重块400的质量，使得能够向下运动的配重块400的质量与带提升重物的重量大致相等。由此，在提升阶段，驱动电机能够以最小功率带动重物上升；在空载下降阶段，驱动电机仅是驱动最小质量的配重块400上升。
37.对于固定配重块400而言，假设提升高度为10m，配重块400质量为1000kg，待提升
重物为500kg，在一次完整的提升过程中，驱动电机的总做功为：提升阶段10m*(1000kg-500kg)*10n/kg+空载下降阶段10m*1000kg*10n/kg＝150kj。
38.而对于本技术当中的装置而言，假设提升高度为10m，待提升重物为500kg，在一次完整的提升过程中，驱动电机的总做功为：提升阶段10m*(500kg-500kg)*10n/kg+空载下降阶段10m*500kg*10n/kg＝50kj。
39.显然，本技术当中的机械式起重配重装置能够减少在提升作业当中的能量损耗。
40.简言之，通过设置配重块400和触发机构300，能够使得配重块400的总质量与待提升重物的质量大致相同，由此减少在提升作业当中的能量损耗，节约了能源，提高了提升效率。
41.需要说明的是，对于本发明实施例中的机械式起重配重装置，由于在储料容器100处于下极限位置时其调节机构及配重块400仍位于储料容器100下方，即配重块400位于整个装置的最下方，由于储料容器100上升时配重块400需要继续下降，因此配重块400需要具有足够的下降空间。基于此，本发明实施例中的机械式起重配重装置特别适用于建筑施工当中位于中间层的提升作业，通过塔吊或其他大型起吊设备将大批量重物移动至中间层，再通过本装置将小批量重物分散提升至其它层；或者，在机械式起重配重装置的安装基础下方提前预留出足够的、供配重块400下降的井道。
42.进一步的，如图2和图5所示，在感应板200可以上下滑动的基础上，感应板200还可围绕自身中心偏转。对于感应板200的外周缘而言，其在竖直方向上的运动可以分解为：一、感应板200整体的上下滑动；二、感应板200围绕自身重心转动导致感应板200外周缘相较于重心发生相对上下移动。例如，感应板200左半侧相对于感应板200中心向下移动，则感应板200左半侧的移动距离为感应板200整体向下移动的距离加上感应板200左半侧相对于感应板200中心向下偏转的距离；而感应板200右半侧向下移动的距离为感应板200整体向下移动的距离减去感应板200右半侧相对于感应板200中心向上偏转的距离。
43.显然，相较于不能够偏转的感应板200，此时感应板200左半侧向下移动的距离明显增大，感应板200右半侧向下移动的距离明显减小，因此感应板200下降距离更多的左半侧所能够触发的触发机构300数量更多，而感应板200下降距离更少的右半侧所能够触发的触发机构300数量更少。
44.当放置于储料容器100中的重物质量分布并非均匀时，会导致整个储料容器100在上升过程中的姿态发生偏转。通过将感应板200设置为可转动，在质量分布较多的一侧所能够触发的触发机构300较多，该侧参与起重的配重块400数量也更多，在质量分布较少的一侧所能够触发的触发机构300较少，该侧参与起重的配重块400数量也更少，由此能够削弱/消除储料容器100由于自身偏转所导致的缺陷。
45.为了实现感应板200的偏转，在安装基础上设置有安装柱，安装柱的顶端与感应板200之间为活动连接，该活动连接可以是图示当中的球铰，也可以是其他形式的连接方式，只要其能够实现感应板200相对于自身中心能够发生偏转即可。
46.在其中一个实施例中，如图3和图4所示，触发机构300包括触发盘310，触发盘310上设置有多个触发槽312，触发槽312内可滑动地设置有触发块320；处于锁定状态时，触发块320凸出于触发槽312并止挡配重块400；处于解锁状态时，触发块320收回触发槽312内。触发机构300包括螺纹轴330、传动齿轮332和传动齿条334，感应板200沿竖直方向滑动驱动
螺纹轴330同步滑动，齿轮螺纹连接于螺纹轴330，传动齿轮332啮合于传动齿条334；传动齿条334移动时，驱动触发块320移动。
47.具体的，如图所示，本实施例中触发盘310为一个圆环形盘体，触发槽312数量为多个，且围绕触发盘310的回转中心均布。其中，部分触发槽312内设置有触发块320，其与触发槽312内不设置触发块320，且设置有触发块320的触发槽312和未设置触发块320的触发槽312交错设置。初始状态下，螺纹轴330处于上极限位置，且螺纹轴330的上端抵接于感应板200的下端面，传动齿条334位于未设置触发块320的触发槽312处。感应板200下降，顶推螺纹轴330并使得螺纹轴330下降，螺纹轴330下降驱动传动齿轮332转动，传动齿轮332转动带动传动齿条334围绕触发盘310的重心转动，并由未设置触发块320的触发槽312向设置有触发块320的触发槽312处移动，在移动过程中，传动齿条334顶推触发块320并使得触发块320由锁定位置向解锁位置移动。
48.该过程中，感应板200的下降距离与待提升重物重量呈正相关，螺纹轴330下降距离与感应板200的下降距离相同，传动齿轮332的转动圈数和螺纹轴330的下降距离呈正相关，传动齿条334的移动距离与传动齿轮332的转动圈数呈正相关，触发机构300的触发数量和传动齿条334的移动距离呈正相关，参与起重作业的配重块400数量和触发机构300的触发数量相同。即，参与起重作业的配重块400数量与待提升重物重量呈正相关。
49.可以理解的是，本实施例当中，触发盘310为圆环形盘体，相应的，感应板200、储料容器100等均为圆盘、圆柱体等回转形状。当然，触发盘310还可以是长方形盘体，感应板200、储料容器100等相应的为长方体形。
50.在其中一个实施例中，触发块320的上表面上设置有第一顶推斜面321，传动齿条334移动时顶推第一顶推斜面321并驱动触发块320向解锁位置移动；触发块320背向触发盘310的一侧面设置有第二顶推斜面322，配重块400自下而上移动时能够顶推第二顶推斜面322，以使触发块320由锁定位置向解锁位置移动。触发块320和触发盘310之间设置有第一弹性件，第一弹性件总是使得触发块320向锁定位置移动或是具有该移动的趋势。
51.起重上升过程中，传动齿条334移动，顶推第一顶推斜面321，使得触发块320由锁定位置向解锁位置移动，此时储料容器100上升，配重块400下降。储料容器100上升，感应板200向上复位，传动齿条334复位，触发块320在第一弹性件的作用下由解锁位置回到锁定位置。空载下降过程中，配重块400上升，上升至与触发块320接触时，顶推第二顶推斜面322，使得触发块320由锁定位置移动至解锁位置，配重块400继续上升至触发块320上方并与触发块320脱离接触后，触发块320在第一弹性件的作用下由解锁位置回到锁定位置。简言之，通过设置第二顶推斜面322和第一弹性件，使得触发块320不限制配重块400的上升。
52.在其中一个实施例中，对于既能够上下移动又能够围绕自身中心转动的感应板200，螺纹轴330靠近感应板200的一端抵接于感应板200下端面，螺纹轴330和安装基础之间还设置有第二弹性件，第二弹性件的弹力总是使得螺纹轴330的一端抵接于感应板200的下端面。
53.或者，如图3和图4所示，触发机构300包括纵向连接杆和横向连接杆，其二者均为伸缩结构。纵向连接杆可以在水平方向上滑动，纵向连接杆一端活动连接于感应板200底部，横向连接杆一端连接于纵向连接杆，另一端固定连接于螺纹轴330。当感应板200发生偏转时，纵向连接杆和感应板200的连接处的运动不仅有上下方向上的移动，还有水平方向上
的移动。此时该连接处在上下方向上的滑动通过纵向连接杆和横向连接杆传递至螺纹轴330，而该连接处在水平方向上的滑动转化为纵向连接杆在水平方向上的滑动和横向连接杆的伸缩，并不会影响螺纹轴330。
54.在其中一个实施例中，还包括封闭罩120，储料容器100位于封闭罩120内，以此保护提升作业的安全性。
55.在其中一个实施例中，如图6所示，配重块400上连接有连接绳410，连接绳410通过收卷轮420连接于储料容器100，收卷轮420内设置有卷簧。对于不参与其中作业的配重块400而言，其连接的连接绳410在储料容器100上升过程中逐渐被放松，放松的连接绳410被收卷轮420收卷，避免连接绳410放松后过于呈现无序的状态而影响其中作业。对于参与起重的配重块400而言，其连接的连接绳410始终处于绷紧状态，且收卷轮420内卷簧的力远小于促使连接绳410保持绷紧状态的力，此时收卷轮420不进行收卷，仅是作为连接绳410和储料容器100之间的连接件。
56.在其中一个实施例中，配重块400的质量可调，由此能够调节机械式起重配重装置的起重范围和调节精度。
57.在上述实施例当中，为了使得感应板200在与储料容器100脱离后能够恢复初始位置，在感应板200和安装基础之间设置有第三弹性件，第三弹性件总是使得感应板200向上移动或是具有向上移动的趋势。
58.在上述实施例当中，第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件可以是弹簧，也可以是其他具有弹性或是能够实现弹性复位的结构，如弹性条块、减震液压缸等。
59.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
60.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。