专利名称：履带起重机组合吊具的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种履带起重机组合吊具。
背景技术：
千吨级履带起重机组合吊具是指专为满足千吨及以上吨位履带起重机各工况调试和超载试验起重吊装作业中吊取重物的装置。目前在3000吨级的履带起重机超载试验中，吊装成熟案例主要有两种型式，一种型式主要采用三层梁、三级分力和四层梁、四级分力相结合，六托盘承载的结构形式；另一种型式主要采用两层梁、三级分力，八托盘承载的结构形式。从上述两种型式的吊装成熟案例可以看到，目前千吨级以上履带起重机吊具主要采用的是多级横梁，多托盘承载，三角形、梯形或垂直分力的结构设计形式，通过拉板组、钢丝绳和销轴装配的连接方式来组装出成套的吊装设备。但目前现有的千吨级以上履带起重机吊具仍存在以下缺点:1、由于吊具高度过高，增加了吊具组装难度；2、在整车超载试验中未使用吊钩横梁，因此在实验中无法测试吊钩整体性能；3、采用大角度的三角形结构由于分力原因会导致吊具部件较大，增加组装难度和相关制造成本；4、托盘横向数量较多导致组装难度上升，吊具过高或横梁承载巨大弯矩，引起相关制造成本上升。对于4000吨及以上的履带起重机超载试验来说，上述缺点则更为明显，亟需一种新型履带起重机组合吊具能够满足更大吨级的履带起重机的各工况调试和超载试验起重吊装作业中吊取重物的需要。
发明内容
本发明的目的是提出一种履带起重机组合吊具，能够降低吊具组装难度，并可实现在实验中测试吊钩整体性能。为实现上述目的，本发明提供了一种履带起重机组合吊具，包括:三角梁、第一连接组件、大横梁、第二连接组件、上起吊梁、第三连接组件和砝码托盘，所述三角梁通过所述第一连接组件连接所述大横梁，所述大横梁通过所述第二连接组件垂直连接所述上起吊梁，所述上起吊梁通过所述第三连接组件垂直连接所述砝码托盘。进一步的，所述第三连接组件为两组门架式拉板组，使所述上起吊梁与所述两组门架式拉板组及对应的两个砝码托盘形成一个刚性的吊具模块。进一步的，所述第二连接组件为两组竖直双拉板组，使所述大横梁与所述两组竖直双拉板组及对应的两个上起吊梁形成一个刚性整体结构。进一步的，所述第一连接组件为预设长度的四联装配式拉板组合，使所述三角梁与所述预设长度的四联装配式拉板组合及所述大横梁形成一个三角形分力结构。
进一步的，所述三角梁两侧的三角形面板采用双板叠加的结构形式。进一步的，所述大横梁的整体为箱式结构，所述大横梁在分别与所述两组竖直双拉板组和所述预设长度的四联装配式拉板组合连接的局部三角形区域进行加强。进一步的，所述两组门架式拉板组与所述上起吊梁之间采用圆孔与桃形孔配合的连接结构。进一步的，所述三角梁与所述预设长度的四联装配式拉板组合之间，以及所述预设长度的四联装配式拉板组合中的拉板之间采用圆孔与腰孔配合的连接结构。进一步的，所述三角梁、大横梁、上起吊梁和砝码托盘均由高强板焊接而成，并通过振动时效、自然时效或去应力退火方式消除焊接内应力。进一步的，所述第一连接组件、第二连接组件和/或第三连接组件为索具。基于上述技术方案，本发明的履带起重机组合吊具中由三角梁、大横梁和上起吊梁构成三层梁结构，三角梁与第一连接组件及大横梁形成一级三角形分力，大横梁与第二连接组件及上起吊梁、上起吊梁与第三连接组件及砝码托盘共同形成两级垂直分力的结构方式，利用二三两级的垂直分力结构控制拉板高度，从而在满足结构稳定性的同时，避免了现有组合吊具因采用多级三角形分力结构带来的吊具整体高度过高问题，进而降低了吊具组装难度，此外三角梁可以通过短轴与吊钩直接相连，实现在实验中对吊钩整体性能的测试。在另一个实施例中，所述第三连接组件为两组门架式拉板组，使所述上起吊梁与所述两组门架式拉板组及对应的两个砝码托盘形成一个刚性的吊具模块。采用刚性的门架式拉板组来连接上起吊梁和砝码托盘，可以形成一个整体的刚性结构的吊具模块，可以极大地提高吊具的稳定性，解决垂直分力结构(四边形结构)的失稳问题。在另一个实施例中，所述第二连接组件为两组竖直双拉板组，使所述大横梁与所述两组竖直双拉板组及对应的两个上起吊梁形成一个刚性整体结构。采用竖直双拉板组连接大横梁与两个刚性的吊具模块，可以进一步形成两级的刚性结构，确保吊具的稳定性。在另一个实施例中，所述第一连接组件为预设长度的四联装配式拉板组合，使所述三角梁与所述预设长度的四联装配式拉板组合及所述大横梁形成一个三角形分力结构。考虑到一级的三角形结构中第一连接组件的受力最大，因此采用了三角梁与四联装配式拉板组合连接的方式，提高抗拉强度，并使整个吊具形成一个大三角形结构，提高稳定性，减小吊具起吊时离地瞬间对臂头滑轮组的冲击。在另一个实施例中，所述三角梁两侧的三角形面板采用双板叠加的结构形式。由于三角梁需要承受巨大的拉力，势必需要增加板厚，但增加板厚会带来结构件设计问题，购买合适的板材还会较大程度的提高成本，因此采用双板叠加的结构形式可以克服厚板结构件的设计问题，有效降低采购和生产制造成本。在另一个实施例中，所述大横梁的整体为箱式结构，所述大横梁在分别与所述两组竖直双拉板组和所述预设长度的四联装配式拉板组合连接的局部三角形区域进行加强。由于大横梁连接了两个吊具模块，其受到砝码的重力和四联装配式拉板组合拉力的共同作用，因此对结构强度要求高，采用整体箱式、局部三角形加强的结构形式可以有效地满足大横梁的结构强度要求。在另一个实施例中，所述两组门架式拉板组与所述上起吊梁之间采用圆孔与桃形孔配合的连接结构。考虑到在履带式起重机调试过程中，需要测试不同工况下(不同臂长)的性能，需要频繁拆装吊具。虽然吊具结构紧凑，但其零部件较大，因此通过圆孔与桃形孔配合的连接结构来给门架式拉板组合上起吊梁之间的安装销轴的连接提供便利。在另一个实施例中，所述三角梁与所述预设长度的四联装配式拉板组合之间，以及所述预设长度的四联装配式拉板组合中的拉板之间采用圆孔与腰孔配合的连接结构。考虑到在履带式起重机调试过程中，需要测试不同工况下(不同臂长)的性能，需要频繁拆装吊具。虽然吊具结构紧凑，但其零部件较大，因此通过圆孔与腰孔配合的连接结构可以提高四联装配式拉板组合中的拉板之间以及三角梁与四联装配式拉板组合之间的拆装性。在另一个实施例中，所述三角梁、大横梁、上起吊梁和砝码托盘均由高强板焊接而成，并通过振动时效、自然时效或去应力退火方式消除焊接内应力。三角梁、大横梁、上起吊梁和砝码托盘均有很高的强度要求，因此适合采用工程中常用的高强板通过焊接来形成，并需要对焊接内应力进行消除。在另一个实施例中，所述第一连接组件、第二连接组件和/或第三连接组件也可选用索具。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1为本发明履带起重机组合吊具的一实施例的结构示意图。图2为本发明履带起重机组合吊具实施例中吊具模块的结构示意图。图3A、3B分别为本发明履带起重机组合吊具实施例中三角梁的正面和侧面的结构示意图。图4为本发明履带起重机组合吊具实施例中圆孔与腰孔配合的连接结构示意图。图5为本发明履带起重机组合吊具实施例中圆孔与桃形孔配合的连接结构。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。在履带起重机组合吊具的设计中，从结构上讲，三角形分力结构的稳定性高于四边形结构，但在三角形分力结构中，拉板受到重力与水平分力的合力作用，对拉板的强度要求很高。而当拉板与水平方向的夹角越小，欲降低整体高度时，拉板受到的拉力越大，对安全性是个考验。若采用较大的角度，降低拉板受力，拉板的长度就会越长，带来了吊具整体高度上的增加。因此对于多级三角形分力结构而言，托盘数量越多，其三角形就越多，为减小每级的拉板受力，水平夹角就不能太小，一般在70度左右，这样整体高度就一级级累加的相当高，并且托盘数量多对调试区的场地要求也就越高。本发明基于上述因素和模块化的想法，采用了一级三角形分力、两级垂直分力的四托盘结构，二三两级采用垂直分力结构控制拉板高度，以便满足4000吨及以上的履带起重机超载试验的要求。具体来说，本发明实施例的履带起重机组合吊具包括:三角梁、第一连接组件、大横梁、第二连接组件、上起吊梁、第三连接组件和砝码托盘，三角梁通过第一连接组件连接大横梁，大横梁通过第二连接组件垂直连接上起吊梁，上起吊梁通过第三连接组件垂直连接砝码托盘。在上述方案中，履带起重机组合吊具中由三角梁、大横梁和上起吊梁构成三层梁结构，三角梁与第一连接组件及大横梁形成一级三角形分力，大横梁与第二连接组件及上起吊梁、上起吊梁与第三连接组件及砝码托盘共同形成两级垂直分力的结构方式，利用二三两级的垂直分力结构控制拉板高度，从而在满足结构稳定性的同时，避免了现有组合吊具因采用多级三角形分力结构带来的吊具整体高度过高问题，进而降低了吊具组装难度，此外三角梁可以通过短轴与吊钩直接相连，实现在实验中对吊钩整体性能的测试。履带起重机组合吊具中的第一连接组件、第二连接组件和/或第三连接组件优选采用拉板及拉板组，也可以采用索具，但拉板及拉板组相比于索具的成本较低，有利于降低履带起重机组合吊具的成本。如图1所示，为本发明履带起重机组合吊具的一实施例的结构示意图。在本实施例中，第一连接组件、第二连接组件和第三连接组件采用了不同形式的拉板及拉板组。本实施例履带起重机组合吊具可分为三级，最下一级(即第三级)所采用的第三连接组件为两组门架式拉板组6，可以使上起吊梁5与两组门架式拉板组6及对应的两个砝码托盘7形成一个刚性的吊具模块。在砝码托盘7中可以根据需要放置一定数量的砝码9。采用刚性的门架式拉板组6来连接上起吊梁5和砝码托盘7，上起吊梁5、门架式拉板组6和砝码托盘7可以形成一个整体的刚性结构的吊具模块，从而极大地提高吊具的稳定性，解决垂直分力结构(四边形结构)的失稳问题。形成的吊具模块也可以作为单独的组合吊具来使用，如图2所示，在具体应用时，可在垂直双拉板组4上安装可以与吊钩连接的结构。在本实施例履带起重机组合吊具的第二级中，采用的第二连接组件为两组竖直双拉板组4，可以使大横梁3与两组竖直双拉板组4及对应的两个上起吊梁5形成一个刚性整体结构。而采用竖直双拉板组连接大横梁与两个刚性的吊具模块，可以进一步形成两级的刚性结构，确保吊具的稳定性。在本实施例履带起重机组合吊具的最上一级(即第一级)中，采用的第一连接组件为预设长度的四联装配式拉板组合2，可以使三角梁I与预设长度的四联装配式拉板组合2及大横梁3形成一个三角形分力结构。考虑到第一级的三角形结构中第一连接组件的受力最大，因此采用了三角梁I与四联装配式拉板2组合连接的方式，提高抗拉强度，并使整个吊具形成一个大三角形结构，提高稳定性，减小吊具起吊时离地瞬间对臂头滑轮组的冲击。通过上面所说明的图1所示的履带起重机组合吊具的结构，可以看到这种一级三角形分力、两级垂直分力的结构方式可以在满足结构稳定性的同时，避免因采用多级三角形分力结构带来的吊具整体高度过高问题。在实验中，采用图1实施例的组合吊具进行4000吨载荷试验工况下整体高度为28米，小于现有的其他吊具的50至60米高度，另外，从两级垂直分力也使得组合吊具的尺寸较小，采用的托盘横向数量也较少，这就使得吊具高度减小、占地面积减少，整体结构紧凑，使得吊具组装方面难度更低，满足4000吨及以上的履带起重机超载试验的要求。在三角梁的设计上，由于三角梁需要承受巨大的拉力，为了确保三角梁的强度，势必要增加板厚，但增加板厚会带来结构件的设计问题，购买合适的板材还会较大程度的提高成本，因此可将三角梁两侧的三角形面板设计成双板叠加的结构形式，如图3A和3B所示。从图3B中可以看到三角形面板10是两层板材叠加而成的，通过这一结构形式可以克服厚板结构件的设计问题，有效降低采购和生产制造成本。三角梁I的孔11可以连接吊钩，用来测试吊钩的使用性能，而另一方面将整个吊具形成一个大三角形结构，提高稳定性，减小吊具起吊时离地瞬间对臂头滑轮组的冲击。结构上可采用环形支撑结构，可以减小自重和便于加工，减小制造成本。在大横梁3的设计上，由于其要连接两个吊具模块，受到砝码的重力和拉板组拉力的共同作用，对结构强度要求高，因此可以将整体设计为箱式结构，而对于大横梁3在分别与两组竖直双拉板组4和预设长度的四联装配式拉板组合2连接的局部三角形区域需要进行加强。三角梁、大横梁、上起吊梁和砝码托盘均有很高的强度要求，因此适合采用工程中常用的高强板通过焊接来形成，并可通过振动时效、自然时效或去应力退火方式等消除焊接内应力。利用大型数控加工中心实现一次性整体加工，保证各加工尺寸的相对位置关系。在履带式起重机调试过程中，需要测试不同工况下(不同臂长)的性能，需要频繁拆装吊具，虽然本发明的吊具结构比较紧凑，但也有近30米，零部件较大，因此需要尽可能的提高拆装性。如图4所示，在三角梁与预设长度的四联装配式拉板组合之间，以及预设长度的四联装配式拉板组合中的拉板之间采用圆孔与腰孔配合的连接结构13。如图5所示，在门架式拉板组与上起吊梁之间可采用圆孔与桃形孔配合的连接结构14。这种圆孔与桃形孔配合的连接结构可以给门架式拉板组合上起吊梁之间的安装销轴的连接提供便利。除此之外，还可以在组合吊具中增加横向装配间隙、销轴增加引导部分和吊装点、挡板安装点螺纹孔等，来进一步提高拆装性。下面结合图1对本发明履带起重机组合吊具的安装操作过程进行说明:第一步，先将砝码托盘7按照设计要求在指定位置摆放；第二步，根据履带起重机调试工况要求摆放门架式拉板组6之间对应砝码；第三步，安装门架式拉板组6，根据履带起重机调试工况要求摆放门架式拉板组两侧的砝码；第四步，三角梁I通过Φ500πιπι轴与吊钩相连；第五步，四米的四联装配式拉板组合2与三角梁I连接；第六步，大横梁3与四米的四联装配式拉板组合4相连接；第七步，通过辅助定位结构8使竖直双拉板组4先与上起吊梁5连接，再通过竖直双拉板组4与大横梁3相连接；第八步，通过调节履带起重机位置并借助辅助车调节相关部件连接上起吊梁5和门架式拉板组6，操作完毕。本发明履带起重机组合吊具可以满足4000吨及以上吨位的履带起重机各工况的调试和超载试验，对于较小吨级的履带起重机各工况的调试和超载试验，也可以采用本发明履带起重机组合吊具中的吊具模块来实现。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1.一种履带起重机组合吊具，其特征在于，包括:三角梁、第一连接组件、大横梁、第二连接组件、上起吊梁、第三连接组件和砝码托盘，所述三角梁通过所述第一连接组件连接所述大横梁，所述大横梁通过所述第二连接组件垂直连接所述上起吊梁，所述上起吊梁通过所述第三连接组件垂直连接所述砝码托盘。
2.根据权利要求1所述的履带起重机组合吊具，其特征在于，所述第三连接组件为两组门架式拉板组，使所述上起吊梁与所述两组门架式拉板组及对应的两个砝码托盘形成一个刚性的吊具模块。
3.根据权利要求2所述的履带起重机组合吊具，其特征在于，所述第二连接组件为两组竖直双拉板组，使所述大横梁与所述两组竖直双拉板组及对应的两个上起吊梁形成一个刚性整体结构。
4.根据权利要求3所述的履带起重机组合吊具，其特征在于，所述第一连接组件为预设长度的四联装配式拉板组合，使所述三角梁与所述预设长度的四联装配式拉板组合及所述大横梁形成一个三角形分力结构。
5.根据权利要求4所述的履带起重机组合吊具，其特征在于，所述三角梁两侧的三角形面板采用双板叠加的结构形式。
6.根据权利要求4所述的履带起重机组合吊具，其特征在于，所述大横梁的整体为箱式结构，所述大横梁在分别与所述两组竖直双拉板组和所述预设长度的四联装配式拉板组合连接的局部三角形区域进行加强。
7.根据权利要求2所述的履带起重机组合吊具，其特征在于，所述两组门架式拉板组与所述上起吊梁之间采用圆孔与桃形孔配合的连接结构。
8.根据权利要求4所述的履带起重机组合吊具，其特征在于，所述三角梁与所述预设长度的四联装配式拉板组合之间，以及所述预设长度的四联装配式拉板组合中的拉板之间采用圆孔与腰孔配合的连接结构。
9.根据权利要求1所述的履带起重机组合吊具，其特征在于，所述三角梁、大横梁、上起吊梁和砝码托盘均由高强板焊接而成，并通过振动时效、自然时效或去应力退火方式消除焊接内应力。
10.根据权利要求1所述的履带起重机组合吊具，其特征在于，所述第一连接组件、第二连接组件和/或第三连接组件为索具。
全文摘要
本发明涉及一种履带起重机组合吊具，其中包括三角梁、第一连接组件、大横梁、第二连接组件、上起吊梁、第三连接组件和砝码托盘，三角梁通过第一连接组件连接大横梁，大横梁通过第二连接组件垂直连接上起吊梁，上起吊梁通过第三连接组件垂直连接砝码托盘。本发明由三角梁、大横梁和上起吊梁构成三层梁结构，三角梁与第一连接组件及大横梁形成一级三角形分力，大横梁与第二连接组件及上起吊梁、上起吊梁与第三连接组件及砝码托盘共同形成两级垂直分力的结构方式，利用二三两级的垂直分力结构控制拉板高度，在满足结构稳定性的同时，避免吊具整体高度过高问题，降低吊具组装难度，此外三角梁可以实现在实验中对吊钩整体性能的测试。
文档编号B66C1/10GK103086254SQ201310023948
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者李翔, 李新群, 陈卫东, 高瑞举, 刘剑锋, 邓永玖, 孙跃 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司