专利名称：起重机及其平衡重装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及起重机技术领域，特别是涉及一种起重机的平衡重装置。此外，本发明还涉及一种包括上述平衡重装置的起重机。
背景技术：
随着我国经济建设的快速发展，市场对于大吨位起重机的需求日益增大，起重机也向超大吨位发展。起重机在工作时由于侧翻力矩的存在，所以需要稳定力矩来满足起重机工作的稳定性。侧翻力矩是指起重机吊重侧所有重量与其各自重心到回转中心距离的乘积之和；稳定力矩是指起重机吊重侧反方向的所有重量与其各自重心到回转中心距离的乘积之和。平 衡重的存在就是为了增加稳定力矩，保证起重机作业时的安全性。对于中小吨位的起重机来说，较小的平衡重即可满足作业的稳定性要求，行驶时也可以随车携带。但是对于大吨位起重机来说，为了提高整车的稳定力矩，充分发挥起重臂的主要结构件的性能，平衡重重量非常大，行驶时无法携带，所以将平衡重设计为组合式。随着起重机起重性能的不断提高，所需的稳定力矩也不断增大，所以需要平衡重的重量不断增大，同时要求其悬挂位置距回转中心尽可能的远，如果仍然采用油缸顶升组合平衡重方式，在挂接位置基本相同时，千吨级起重机的平衡重将达到400吨，其高度将超过6米，安全性降低，也无法满足平衡重从车架上进行安装的要求。请参考图I、图2和图3，图I为现有技术中自顶式组合平衡重的结构示意图；图2为图I中组合平衡重安装过程的结构示意图；图3为图I中组合平衡重安装完成后的结构示意图。自顶式平衡重包括组合平衡重101、平衡重底板102和液压油缸104 ;平衡重底板102的两端均设置有液压油缸104，液压油缸104的缸杆端和平衡重底板102固定连接，液压油缸104的缸筒端可以嵌入组合平衡重101内部，成为平衡重的一部分，节省空间；液压油缸104的缸杆处于缩回状态时，平衡重底板102接触并支撑组合平衡重101。液压油缸104的缸筒端上设置有与起重机的转台103铰接的铰点e，在铰点e的上方设置有限位凹槽141，在转台103的相应位置也分别设置有铰点和与限位凹槽143配合的限位凸台131，当液压油缸104的缸筒端上升到指定位置时，限位凹槽141和限位凸台131正好吻合(示于图2中)，此时液压油缸104的缸筒端铰点e和转台103上的铰点位置对正，可以通过销轴将液压油缸104和转台103铰接。当需要安装组合平衡重101时，先用起重机将平衡重底板102放置在车架上表面的指定位置，根据实际工况需要，将组合平衡重101放置在平衡重底板102上；将转台103尾部回转至组合平衡重101上方；用遥控装置将转台103与液压油缸104的铰接点对齐，接通液压油缸104的油路，使液压油缸104的缸筒端向上运动，从而带动组合平衡重101向上移动。当液压油缸104升至指定位置时，限位凹槽141和限位凸台131吻合，此时液压油缸104的铰点e和转台上的铰点刚好配合，可以用销轴将液压油缸104缸筒端与转台103铰接(示于图2中);然后通过控制液压油缸104的油路，使液压油缸104的缸杆缩回，即带动平衡重底板102向上移动，当平衡重底板102升至与组合平衡重101接触时，停止液压油缸104的活动，锁死平衡阀，完成平衡重的安装。如果需要拆卸平衡重时，只 需按照上述步骤反向进行即可。由于起重机的吨位较大，对平衡重的重量有一定的要求，从而使得组合平衡重101的高度较大，所以在安装过程中对各平衡重块之间的定位可靠性要求较高；利用液压油缸104将组合平衡重101顶升时，组合平衡重101的重心提高近I米，稳定性差，对两个液压油缸104的同步性要求极高，如果两个液压油缸104不同步的话，将会产生偏斜，甚至发生平衡重倾翻，影响安全性；当液压油缸104上升到指定位置时，需要将液压油缸104和转台103铰接，使组合平衡重101的重量通过更为可靠的机械连接挂接在转台103上，所以在安装过程中对精确定位的要求非常高，不能使液压油缸104的缸筒端的铰点e在缸筒端上升时发生偏差而导致液压油缸104和转台103无法铰接。此外，平衡重底板102与转台103的挂接形式是液压挂接，在起重机工作过程中需要液压油缸104维持较高的压力，容易使密封件失效，平衡重底板102下降，影响工作时的安全性。因此，如何研发出一种平衡重装置，安装和拆卸过程安全可靠，在安装前可以很容易地实现平衡重精确定位的要求，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种起重机的平衡重装置，该平衡重装置的安装和拆卸过程安全可靠，在安装前可以很容易实现平衡重精确定位的要求。本发明的另一目的是提供一种包括上述平衡重装置的起重机。为解决上述技术问题，本发明提供一种起重机的平衡重装置，包括平衡重底板和设置于所述平衡重底板两端的组合平衡重，还包括液压油缸和底端挂接所述平衡重底板的绳排装置；所述液压油缸的固定端与所述起重机的转台尾部固定，所述液压油缸的伸缩端与所述绳排装置连接，以便通过所述绳排装置提升或下放所述平衡重底板。优选地，所述液压油缸水平设置，所述绳排装置包括动滑轮组件、定滑轮、导轨和绳索；所述液压油缸的固定端与所述转台尾部的侧壁固定且其伸缩端与所述动滑轮组件固定，所述导轨固定于所述转台尾部的侧壁且支撑所述动滑轮组件，所述定滑轮固定在所述转台尾部的侧壁上，所述绳索的第一端至第二端依次绕过所述定滑轮、所述动滑轮组件，且其第一端与所述平衡重底板的绳索铰点可拆卸挂接，所述绳索的第二端固定在所述转台尾部的侧壁。优选地，所述绳索的第一端还设置有重块。优选地，所述平衡重底板上设置有至少一个耳板，所述转台尾部设置有与所述耳板销接的销轴油缸。优选地，所述销轴油缸上还设置有平衡重销轴检测装置，以便检测所述平衡重底板和所述转台尾部是否销接。优选地，所述平衡重销轴检测装置包括设置于所述销轴油缸上的平衡重销轴检测开关、与所述平衡重销轴检测开关连接的第一控制器以及与所述第一控制器连接的第一显示装置。
优选地，所述平衡重装置进一步包括设置于所述转台尾部的到位检测装置，以便检测所述平衡重底板是否提升到指定位置。优选地，所述到位检测装置包括设置于所述转台尾部底端的到位检测开关、与所述到位检测开关连接的第二控制器以及与所述第二控制器连接的第二显示装置。本发明还提供一种起重机，包括转台和平衡重装置，所述平衡重装置为上述任一项所述的平衡重装置。
优选地，所述起重机具体为全地面起重机。相对上述背景技术，本发明所提供的平衡重装置包括平衡重底板和设置于平衡重底板两端的组合平衡重，还包括液压油缸和底端挂接平衡重底板的绳排装置；液压油缸的固定端与起重机的转台尾部固定，液压油缸的伸缩端与绳排装置连接，以便通过绳排装置提升或下放所述平衡重底板。与现有技术相比，本发明所提供的平衡重装置在平衡重的安装和拆卸过程中，最终的执行动作是通过绳排装置的绳索来完成的，所以在平衡重的提升过程中，如果出现位置偏差，在到达指定位置后，可以方便地通过调整绳索来调整平衡重的位置，完成平衡重底板和转台尾部的连接，很容易满足起重机平衡重在安装前的精确定位的要求。在一种优选的实施方式中，本发明所提供的平衡重底板和转台尾部通过设置于平衡重底板上的耳板和设置于转台尾部的销轴油缸实现两者之间的销接。进一步地，在所述销轴油缸上设置平衡重销轴检测装置，以便检测平衡重底板和转台尾部是否处于销接状态，保证起重机工作过程中的安全性。在另一种优选的实施方式中，本发明所提供的平衡重装置还包括设置于所述转台尾部的到位检测装置，以便检测平衡重底板是否提升到指定位置，避免平衡重底板到达指定位置后绳排装置过载。
图I为现有技术中自顶式组合平衡重的结构示意图；图2为图I中组合平衡重安装过程的结构示意图；图3为图I中组合平衡重安装完成后的结构示意图；图4为本发明所提供平衡重装置一种具体实施方式
的结构示意图；图5为本发明所提供平衡重底板一种具体实施方式
的结构示意图；图6为本发明所提供传动装置在平衡重安装前的结构示意图；图7为本发明所提供传动装置在平衡重安装过程中的结构示意图；图8为本发明所提供到位检测装置和平衡重销轴检测装置的结构简图；图9为图8中A部位的局部放大图。
具体实施例方式本发明的核心是提供一种起重机的平衡重装置，该平衡重装置的安装和拆卸过程安全可靠，在安装前可以很容易实现平衡重精确定位的要求。本发明的另一核心是提供一种包括上述平衡重装置的起重机。需要说明的是，本文中所涉及的上、下、左和右等方位词是以图4至图9中零部件位于图中及零部件相互之间的位置为基准定义的，只是为了表述技术方案的清楚及方便，应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。请参考图4、图5、图6及图7，图4为本发明所提供平衡重装置一种具体实施方式
的结构示意图；图5为本发明所提供平衡重底板一种具体实施方式
的结构示意图；图6为本发明所提供传动装置在平衡重安装前的结构示意图；图7为本发明所提供传动装置在平衡重安装过程中的结构示意图。在一种具体实施方式
中，本发明所提供的平衡重装置包括组合平衡重I和平衡重底板2，组合平衡重I均匀地设置在平衡重底板2的两端；可以根据实际工况需要调节组合平衡重I的重量。为了确保组合平衡重I安装过程的安全性，在组合平衡重I两端设置定位凸缘11，在平衡重底板I上设置与定位凸缘11配合的定位座23 ;将组合平衡重I放置在平衡重底板2两端后，可以通过链条绕过定位凸缘11和定位座23来固定组合平衡重I和平衡重底板2。平衡重装置还包括安装在转台3尾部左右侧壁上的两组传动装置4，用于组合平衡重I的安装和拆卸；传动装置4进一步包括液压油缸41和绳排装置42 ;液压油缸41水平设置时，绳排装置42进一步包括动滑轮组件421、定滑轮422和绳索423。液压油缸41水平设置在转台3尾部的侧壁上，液压油缸41的固定端可以通过销轴固定在转台3尾部的侧壁上，当然也可以通过其他方式固定。动滑轮组件421固定在液压油缸41的伸缩端；动滑轮组件421包括动滑轮、挡板和导向块；在第一挡板和第二挡板之间的上下两端分别设置动滑轮，可以通过销轴将动滑轮与第一挡板、第二挡板铰接；再将铰接有动滑轮的挡板与液压油缸41的伸缩端在挡板的中间位置固定，使得与挡板铰接的动滑轮对称分布在液压油缸41的伸缩端上下两侧；可以通过圆轴将动滑轮组件421和液压油缸41的伸缩端固定，圆轴两端可以通过法兰连接或螺母连接限定圆轴在其轴线方向上的位置。动滑轮组件421上与转台3尾部侧壁相对的挡板上固装有导向块，导向块的位置和个数根据需要设置；在转台3尾部的侧壁上安装有支撑导向块的导轨424，所述导轨424通过支撑导向块，进而支撑与导向块固装的动滑轮组件421以及与动滑轮组件421固定连接的液压油缸41的伸缩端。导轨424水平设置，以保证在导轨424的支撑下，液压油缸41伸缩时可以带动动滑轮组件421沿导轨424往复移动。所述导轨424可以为支撑轨道或吊浮式轨道；可以将导轨424与转台2尾部的侧壁通过焊接固定，该种方式既简便又可靠。定滑轮422固定在转台3尾部侧壁，在液压油缸41的两侧均设置有定滑轮422，可以通过销轴将定滑轮422和转台3尾部侧壁固定。
绳索423的第一端至第二端依次绕于定滑轮422、动滑轮组件421的动滑轮上，且绳索423的第一端与平衡重底板2的绳索铰点22可拆卸连接，可以在绳索423的第一端设置挂接装置425，便于绳索423和平衡重底板2的挂接；绳索423的第二端与转台3尾部侧壁的固定铰点J固定。
固定铰点J的具体形式可以有多种；所述固定铰点J具体可以为以下形式在两块竖直放置的支撑板的一侧对应位置设置通孔，连接轴通过两块支撑板的通孔将支撑板固定在转台3上，连接轴的端部通过螺母连接限位；在两块支撑板相对的两侧面上设有凹槽，第三块支撑板水平放置且通过凹槽与两块支撑板卡接，在第三块支撑板上设置通孔，用于固定绳索423。
在转台3尾部的另一侧壁以上述同样方式布置另一组传动装置4，这样，在转台3尾部一共有四组绳索，每组绳索的第一端均设置挂接装置，一共有四个挂接装置，用于与平衡重底板2上的四个绳索铰点22连接。当然，在实际情况中，可以根据需要设置绳索组数及相应的动滑轮组件和定滑轮。其中绳索423的绕向和定滑轮422的位置设置可参考图6。如图2所示，绳索423的第二端固定在转台3尾部侧壁的固定铰点J上，绳索423依次绕过动滑轮组件421的动滑轮、定滑轮422、直至绳索423的第一端，可以理解，液压油缸41的伸缩量为L时，绳索423的移动量将为2L，即平衡重底板2在竖直方向上的移动量也为2L，液压油缸41以较小的伸缩量可以使平衡重底板2提升较大的位移。这里需要说明的是，为了保证绳索423可以承受足够的强度，每组绳索可以采用多根绳索，根据需要进行设定。请参考图6和图7，当液压油缸41的伸缩端沿转台3尾部侧壁向左伸出时，会带动动滑轮组件421沿导轨424向左水平移动，从而将绳索423水平向左牵弓I，通过定滑轮422，实现绳索423的向上牵引，从而带动与绳索423的挂接装置425连接的平衡重底板2向上移动，进而带动设置在平衡重底板2两端的组合平衡重I向上移动。当需要安装平衡重时，先用起重机将平衡重底板2吊装在预定位置，水平放置于地面上，根据实际工况所需将组合平衡重I放置在平衡重底板2的两端；同时将起重机转台3尾部回转至平衡重底板2的正上方；将液压油缸41的伸缩端完全缩回，放下绳索423，通过挂接装置425将绳索423与平衡重底板2挂接；通过操作起重机的控制器使液压油缸41的伸缩端伸出，与伸缩端连接的动滑轮组件421在伸缩端的带动下沿导轨424将绳索423水平向左牵弓I，再通过定滑轮422将绳索423向上牵弓I，进而带动与挂接装置425连接的平衡重底板2及设置于其上的组合平衡重I向上移动，当组合平衡重I上升至指定位置时，停止液压油缸41的运行；用销轴将平衡重底板2上的耳板21与转台3上的锁止铰点(图中未示出)固定，完成平衡重的安装。优选方案中，可以在转台3尾部设置销轴油缸6，通过控制销轴油缸6实现平衡重底板2和转台3尾部的销接。由于在平衡重的安装过程中，最终执行动作是通过绳索423来完成的，所以在提升过程中即使平衡重底板2出现位置偏差，在到达指定位置后，可以很方便地通过调整绳索423来调整平衡重底板2的位置，使平衡重底板2和转台3可以实现挂接，很容易满足起重机平衡重在安装前的精确定位要求；在平衡重安装完毕后，组合平衡重I和平衡重底板2的所有重量都是通过平衡重底板2和转台3之间的机械连接来承担，提高了起重机作业过程中的安全性和可靠性。此外，由于液压油缸41水平设置，及绳排装置42的设置，使得液压油缸41的伸缩量为L时，平衡重底板2可提升高度为2L ;液压油缸41水平设置不受空间限制，可以将液压油缸41的伸缩量设置为合适值使得平衡重底板2放置在地面上就可以实现和绳排装置42的挂接，不必限定在车架上，克服了平衡重体积庞大，布置困难的问题；同时转台3的长度不受平衡重底板2安装前放置位置的影响，可以适当拉大转台3尾部和回转中心的距离，从而使得最终安装完成后的结构总重可以减小。这里需要说明的是，在安装平衡重时，需要放下绳索423，在绳索423的下落过程中，由于绳索423自身的重量较轻，为了方便绳索423的下落，可以在挂接装置425上设置重块。参考图6，由于左侧的绳索423及其挂接装置425位于转台3尾部的底部，所以在拉动组合平衡重I上升过程中，为了防止左侧的重块426-1与转台3底部碰撞，可以将左侧的重块426-1设置为立板形式；参考图5，平衡重底板2上与左侧挂接装置425-1配合的后侧的绳索铰点221与所述立板配合，使得作为重块的立板可以穿过后侧的绳索铰点221置于平衡重底板2的底部，避免与转台3底部碰撞。当然也可以将右侧的重块426-2和左侧的重块426-1设置为相同结构。请参考图8和图9，图8为本发明所提供到位检测装置和平衡重销轴检测装置的结构简图；图9为图8中A部位的局部放大图。在实际工作过程中，平衡重底板2和转台3尾部通过销轴油缸6销接，使得工作过程中平衡重底板2和组合平衡重I的重量全部由可靠的机械连接来承担，提高了工作过程的安全性和可靠性。为了准确判断平衡重底板2和转台3尾部是否销接，可以进一步在转台3尾部的销轴油缸6上设置平衡重销轴检测装置；平衡重销轴检测装置包括平衡重销轴检测开关7、与平衡重销轴检测开关7连接的第一控制器以及与第一控制器连接的第一显示装置。当平衡重底板2与转台3处于销接状态时，平衡重销轴检测开关7处于接通或断开的状态，发出检测信号，第一控制器接收到该信号后，通过分析处理，对与其相连的第一显示装置发出指令，操作人员可以根据第一显示装置的信号判断平衡重底板2与转台3的状态，进行下一步的操作。在平衡重的安装过程中，为了准确判断平衡重底板2的提升位置，避免平衡重底板2到位后，绳排装置42过载，本发明所提供的平衡重装置进一步设置了到位检测装置。到位检测装置包括安装在转台3尾部底端的到位检测开关5、与到位检测开关5连接的第二控制器以及与第二控制器连接的第二显示装置。第二控制器可以接收到位检测开关5采集到的检测信号，并通过对检测信号的读取、分析，发出相应的指令传输给第二显示装置。当平衡重底板2提升到指定位置时，处于到位检测开关5的检测范围内，到位检测开关5处于接通或断开的状态，发出检测信号，第二控制器接受到该信号后，通过分析处理，对与其相连的第二显示装置发出指令，操作人员可以根据第二显示装置的信号判断平衡重到达指定高度，停止液压油缸41的运行。除了上述平衡重装置，本发明还提供一种包括上述平衡重装置的起重机，该起重机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。具体地，上述起重机可以为全地面起重机。
以上对本发明所提供的起重机及其平衡重装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进 行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种起重机的平衡重装置，包括平衡重底板和设置于所述平衡重底板两端的组合平衡重，其特征在于，还包括液压油缸和底端挂接所述平衡重底板的绳排装置；所述液压油缸的固定端与所述起重机的转台尾部固定，所述液压油缸的伸缩端与所述绳排装置连接，以便通过所述绳排装置提升或下放所述平衡重底板。
2.如权利要求I所述的起重机的平衡重装置，其特征在于，所述液压油缸水平设置，所述绳排装置包括动滑轮组件、定滑轮、导轨和绳索；所述液压油缸的固定端与所述转台尾部的侧壁固定且其伸缩端与所述动滑轮组件固定，所述导轨固定于所述转台尾部的侧壁且支撑所述动滑轮组件，所述定滑轮固定在所述转台尾部的侧壁上，所述绳索的第一端至第二端依次绕过所述定滑轮、所述动滑轮组件，且其第一端与所述平衡重底板的绳索铰点可拆卸挂接，所述绳索的第二端固定在所述转台尾部的侧壁。
3.如权利要求2所述的起重机的平衡重装置，其特征在于，所述绳索的第一端还设置有重块。
4.如权利要求I至3任一项所述的起重机的平衡重装置，其特征在于，所述平衡重底板上设置有至少一个耳板，所述转台尾部设置有与所述耳板销接的销轴油缸。
5.如权利要求4所述的起重机的平衡重装置，其特征在于，所述销轴油缸上还设置有平衡重销轴检测装置，以便检测所述平衡重底板和所述转台尾部是否销接。
6.如权利要求5所述的起重机的平衡重装置，其特征在于，所述平衡重销轴检测装置包括设置于所述销轴油缸上的平衡重销轴检测开关、与所述平衡重销轴检测开关连接的第一控制器以及与所述第一控制器连接的第一显示装置。
7.如权利要求I至3任一项所述的起重机的平衡重装置，其特征在于，所述平衡重装置进一步包括设置于所述转台尾部的到位检测装置，以便检测所述平衡重底板是否提升到指定位置。
8.如权利要求7所述的起重机的平衡重装置，其特征在于，所述到位检测装置包括设置于所述转台尾部底端的到位检测开关、与所述到位检测开关连接的第二控制器以及与所述第二控制器连接的第二显示装置。
9.一种起重机，包括转台和与所述转台销接的平衡重装置，其特征在于，所述平衡重装置为权利要求I至8任一项所述的平衡重装置。
10.如权利要求9所述的起重机，其特征在于，所述起重机具体为全地面起重机。
全文摘要
本发明公开了一种起重机的平衡重装置，包括平衡重底板和设置于所述平衡重底板两端的组合平衡重，还包括液压油缸和底端挂接所述平衡重底板的绳排装置；所述液压油缸的固定端与所述起重机的转台尾部固定，所述液压油缸的伸缩端与所述绳排装置连接，以便通过所述绳排装置提升或下放所述平衡重底板。与现有技术相比，该平衡重装置在平衡重的提升过程中，最终的执行动作是由绳索完成的，所以在提升过程中即使平衡重位置发生偏差，到达指定位置后，可以通过调整绳索来调整平衡重的位置使得平衡重底板和转台可以实现挂接，很容易满足起重机平衡重在安装前的定位要求。本发明还公开了一种包括上述平衡重装置的起重机。
文档编号B66C23/76GK102627230SQ20121010600
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者崔相东, 张正得, 张海燕, 陈向东 申请人:徐州重型机械有限公司