超起装置的前拉紧装置、超起装置及工程机械的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种超起装置的前拉紧装置、超起装置及工程机械。本发明提供的超起装置的前拉紧装置，包括：安装在桅杆上的超起卷扬装置，安装在起重臂一节臂上的滑轮，以及钢丝绳；超起卷扬装置包括：驱动马达；与驱动马达通过传动轴连接的减速机；与减速机输出轴同轴连接的卷扬筒；钢丝绳的第一端绕设在卷扬筒上，第二端绕设过滑轮后与桅杆连接；在传动轴上安装有制动器。本发明提供的超起装置的前拉紧装置在起重臂吊载过程中运行可靠，有利于提高起重臂的起重性能。
【专利说明】超起装置的前拉紧装置、超起装置及工程机械
【技术领域】
[0001]本发明涉及起重机械领域，更具体地，涉及一种超起装置的前拉紧装置、超起装置及工程机械。
【背景技术】
[0002]随着我国经济建设的快速发展，施工要求越来越高，各种大吨位起重机日益增多。大吨位起重机的起重量大，但起重臂截面受到宽度限制，使得起重机的长细比增大，进而导致吊重时刚度变差、旁弯变形大、起重臂自身结构稳定性很差、起重性能差。现有技术中大吨位起重机通过配置超起装置来改善起重臂的变形，以增强起重臂的起重性能。
[0003]请参考图1，图1为一种安装于起重机伸缩臂的典型的超起装置的结构示意图。
[0004]由图中可以看出，起重机伸缩臂包括基本臂10’和套设在基本臂10’内部的多节伸缩臂。超起装置包括桅杆2’，桅杆2’为具有足够刚度和强度的柱体，且其一端与起重机伸缩臂的基本臂10’铰接，铰点通常对应基本臂10’的臂头处，桅杆2’可绕铰点在基本臂10’变幅平面内旋转。桅杆2’的第二端与多节伸缩臂除基本臂10’外的任意一个节臂11’的臂头之间设置有前拉紧装置，桅杆2’的第二端与基本臂10’的臂尾之间设置有后拉紧装置，前拉紧装置通常是拉绳32’加卷扬，后拉紧装置通常是绳排或拉板。超起装置还包括设于桅杆2’与基本臂10’之间的变幅油缸21’，变幅油缸21’的两端分别与桅杆2以及基本臂10’铰接，以推动桅杆2’相对于基本臂10’在上述变幅平面内转动。
[0005]超起装置的前拉紧装置包括安装在桅杆2’第二端的超起卷扬装置6’、安装在节臂11’臂头的滑轮4’和钢丝绳31’，其中的超起卷扬装置包括卷扬筒和驱动卷扬筒转动的驱动马达，钢丝绳31’ 一端缠绕在卷扬筒上，另一端绕设过滑轮4’后与桅杆连接。该超起装置工作时，通过前拉紧装置张紧的钢丝绳作用于伸缩臂上的拉力，可以改善起重臂的受力状态，减小起重臂的变形量，进而显著提升其起重性能。该超起装置工作时，超起卷扬将钢丝绳31’张紧一定值，以保证其达到工作所需要求，钢丝绳31’张紧后起重臂吊载有物品时，钢丝绳31’的拉力剧增并容易克服驱动马达的牵引阻力，导致超起卷扬继续放绳，钢丝绳31’松弛，使得超起装置的前拉紧装置不能有效对起重臂施加拉力抑制起重臂的变形，并最终导致起重臂的起重性能急剧下降，严重时甚至发生事故。
[0006]因此，如何提高前拉紧装置在起重臂吊载物品时的运行可靠性是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0007]基于上述技术难题，本发明的一个目的在于提供一种在起重臂吊载物品时运行可靠的超起装置的前拉紧装置。本发明的另一个目的在于提供一种超起装置和工程机械。
[0008]本发明提供的超起装置的前拉紧装置，包括:安装在桅杆上的超起卷扬装置，安装在起重臂一节臂上的滑轮，以及钢丝绳；超起卷扬装置包括:驱动马达；与驱动马达通过传动轴连接的减速机；与减速机输出轴同轴连接的卷扬筒；钢丝绳的第一端绕设在卷扬筒上，第二端绕设过滑轮后与桅杆连接；在传动轴上安装有制动器。
[0009]进一步地，在制动器与传动轴之间安装有单向离合器，单向离合器用于限制传动轴发生放绳转动。
[0010]进一步地，该前拉紧装置还包括拉力检测装置和控制器；拉力检测装置用于在起重臂完成伸缩动作后、吊载物品前检测钢丝绳的拉力，当检测到钢丝绳的拉力小于第一预设值时，向控制器发出收绳信号，控制器根据收绳信号控制驱动马达发生收绳转动；当检测到钢丝绳的拉力不小于第一预设值时，向控制器发出停止信号，控制器根据停止信号控制驱动马达停止转动。
[0011]进一步地，拉力检测装置为安装至钢丝绳上的拉力传感器；或者，拉力检测装置为张紧油缸，张紧油缸的缸筒端与桅杆铰接，活塞杆端与钢丝绳的第二端连接。
[0012]进一步地，传动轴与驱动马达的输出轴为一体式结构；或者，传动轴与减速机的输入轴为一体式结构。
[0013]进一步地，制动器为常闭式制动器。
[0014]进一步地，桅杆的第一端铰接在起重臂的基本臂的臂头，超起卷扬装置安装在桅杆的第二端。
[0015]进一步地，滑轮安装在起重臂的末节臂的臂头上。
[0016]本发明提供的超起装置包括上述的前拉紧装置，还包括设置在桅杆和起重臂基本臂的臂尾之间的后拉紧装置。
[0017]本发明提供的工程机械，包括:底盘，设置在底盘上的转台，与转台铰接的起重臂，起重臂上设置有上述的超起装置。
[0018]本发明提供的超起装置的前拉紧装置，通过在驱动马达和减速机之间的传动轴上额外安装制动器，该制动器可以在起重臂吊载有物品时对传动轴施加制动力，和驱动马达的牵引阻力一起阻止卷扬筒发生放绳转动，从而保证钢丝绳吊载过程的张紧，进而保证了前拉紧装置的运行可靠性，有利于提高起重臂的起重性能。也就克服了现有技术的起重机吊载过程中，因钢丝绳所受拉力剧增超过驱动马达自身提供的压力(牵引阻力)而导致卷扬筒发生放绳转动，钢丝绳不能张紧，起重臂的起重性能急剧下降的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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:
[0020]图1示意性示出了现有技术的超起装置的结构；
[0021]图2示意性示出了本发明实施例提供的超起装置的前拉紧装置中卷扬筒和减速机的径向剖视结构；
[0022]图3示意性示出了本发明实施例提供的超起装置的前拉紧装置中超起卷扬装置的轴向剖视结构。
【具体实施方式】
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。[0024]本发明实施例提供的超起装置包括桅杆、桅杆变幅油缸、前拉紧装置和后拉紧装置等。其中桅杆的第一端铰接在起重臂的基本臂的臂头，桅杆变幅油缸的两端分别与基本臂和桅杆铰接，前拉紧装置安装在桅杆的第二端和起重臂的一节臂臂头之间，后拉紧装置安装在桅杆的第二端和基本臂的臂尾之间。后拉紧装置可以采用已知的绳排或拉板结构。
[0025]其中，超起装置的前拉紧装置(下文简称前拉紧装置)包括:超起卷扬装置、滑轮、钢丝绳。
[0026]结合参考图2和图3，超起卷扬装置安装在桅杆的第二端，其包括驱动马达63、与驱动马达63通过传动轴60连接的减速机62、与减速机输出轴同轴连接的卷扬筒61。需要说明的是，该传动轴60可以与驱动马达63的输出轴为一体式结构，或者与减速机62的输入轴为一体式结构，当然，传动轴60也可以是单独的一个轴件，传动轴60用于将驱动马达63的动力传递给减速机62进而驱动卷扬筒61的收放绳转动。由图3中可以看出，在传动轴60上安装有制动器64，在制动器64与传动轴60之间安装有单向离合器65，即相当于将单向离合器65内置于制动器64内，单向离合器65用于限制传动轴60发生放绳转动。
[0027]滑轮和钢丝绳的布置方式均可以采用现有技术。具体地，滑轮安装在起重臂的一节节臂(非基本臂的节臂，例如末节臂的臂头)上。钢丝绳的第一端绕设在卷扬筒61上，第二端绕设过滑轮后与桅杆连接。
[0028]本实施例提供的前拉紧装置的工作过程如下所述:
[0029]I)起重设备的起重臂实施伸缩动作前，制动器64和单向离合器65不锁止传动轴60，然后起重臂伸缩臂，超起卷扬装置随起重臂的伸缩收放绳。
[0030]2)起重臂的伸缩动作停止时，前拉紧装置的钢丝绳因自重下垂变形，钢丝绳受到较大的拉力，此时控制制动器64内置的单向离合器65锁住传动轴60，在单向离合器65的单向制动作用下(超起卷扬的收绳转动不限制，放绳转动被限制)，前拉紧装置的钢丝绳不能够带动卷扬筒61做放绳转动。此时钢丝绳在重力作用下也不会带动卷扬筒61发生收绳转动，卷扬筒61不转动从而不会影响整车的其他动作。
[0031 ] 3 )起重臂的伸缩动作完成后，由于起重臂自身的挠度及前拉紧装置钢丝绳的自重的原因，钢丝绳处于松弛状态，因此在起重臂的伸缩动作完成后、吊载物品之前，卷扬筒61在驱动马达63的带动下反转以张紧钢丝绳。此时制动器64内置的单向离合器65仍锁住传动轴60，使卷扬筒61只会发生收绳转动，不会发生放绳转动，使张紧钢丝绳的操作顺利进行。
[0032]4)吊载物品过程中，虽然钢丝绳受到剧增的拉力，但是制动器64内置的单向离合器65仍锁住传动轴60，并与驱动马达63的牵引阻力一起阻止卷扬筒61发生放绳转动，从而保证钢丝绳吊载过程的张紧，进而保证了前拉紧装置的运行可靠性，以及使得起重臂的起重性能得到提高。也就克服了现有技术的起重机吊载过程中，因钢丝绳所受拉力剧增超过驱动马达自身提供的压力(牵引阻力)或者因驱动马达泄露等原因造成的卷扬筒发生放绳转动，钢丝绳不能张紧的问题。
[0033]5)吊载完成后不需张紧钢丝绳时，可以解除制动器内置的单向离合器65对传动轴60的单向锁紧，超起卷扬装置可以自由收放绳。
[0034]优选地，该前拉紧装置还包括拉力检测装置和控制器。其中，拉力检测装置用于在起重臂完成伸缩动作后、吊载物品前检测钢丝绳的拉力。由上文可以得知，因起重臂在完成伸缩动作后、吊载物品前钢丝绳通常处于较松弛的状态，因此需将钢丝绳张紧。当拉力检测装置检测到钢丝绳的拉力小于第一预设值(该值可以为钢丝绳吊载物品时所需的最小张紧拉力)时，向控制器发出收绳信号，控制器根据收绳信号控制驱动马达63发生收绳转动，卷扬筒在驱动马达63的带动下缠绕钢丝绳将钢丝绳张紧。当拉力检测装置检测到钢丝绳的拉力不小于第一预设值时，说明钢丝绳已经张紧，此时向控制器发出停止信号，控制器根据停止信号控制驱动马达63停止转动，即可以将起重臂和待吊载物品相连接。优选地，拉力检测装置为安装至钢丝绳上的拉力传感器，或者拉力检测装置由张紧油缸5实施，具体地，张紧油缸5的缸筒端与桅杆铰接，活塞杆端与钢丝绳的第二端连接，张紧油缸5可以采用已知技术，张紧油缸5通过检测油缸压力可以推算出钢丝绳的拉力，同时还可用于张紧钢丝绳。
[0035]需要说明的是，本发明实施例提供的前拉紧装置，通过在制动器4内设置单向离合器65，还可以避免起重臂处于某一伸缩后的静止状态、臂体内部的伸缩油缸发生移动时造成钢丝绳受力突增，引发卷扬筒继续放绳，致使大臂抖动的问题。
[0036]需要说明的是，虽然本实施例中，通过在制动器64内置单向离合器5的方式，配合驱动马达来避免起重臂吊载过程中超起卷扬装置的意外放绳，但是在一种未示出的方式中，仅通过在传动轴60上设置制动器64的方式也能达到上述的防止超起卷扬装置意外放绳的目的，该制动器64可以在起重臂吊载时对传动轴60施加制动力，与驱动马达63的牵引阻力一起阻止卷扬筒61发生放绳转动，从而保证钢丝绳吊载过程的张紧，进而保证了前拉紧装置的运行可靠性。当起重臂伸缩臂动作完成后、吊载物品前需要将较松弛的钢丝绳张紧时，只需暂时解除制动器64对传动轴60的锁止，使驱动马达63可以带动卷扬筒61做收绳转动即可，一旦钢丝绳张紧后再重新锁住传动轴60，然后对物品进行吊载。优选地，制动器64可以选用常闭式制动器。
[0037]本发明提供的工程机械，包括:底盘，设置在底盘上的转台，与转台铰接的起重臂，起重臂上设置有上述的超起装置。
[0038]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种超起装置的前拉紧装置，包括: 安装在桅杆上的超起卷扬装置，安装在起重臂一节臂上的滑轮，以及钢丝绳；其特征在于， 所述超起卷扬装置包括:驱动马达(63);与所述驱动马达(63)通过传动轴(60)连接的减速机(62);与所述减速机(62)输出轴同轴连接的卷扬筒(61)； 所述钢丝绳的第一端绕设在所述卷扬筒(61)上，第二端绕设过所述滑轮后与所述桅杆连接； 在所述传动轴(60)上安装有制动器(64)。
2.根据权利要求1所述的前拉紧装置，其特征在于，在所述制动器(64)与所述传动轴(60)之间安装有单向离合器(65)，所述单向离合器(65)用于限制所述传动轴(60)发生放绳转动。
3.根据权利要求2所述的前拉紧装置，其特征在于，还包括拉力检测装置和控制器；所述拉力检测装置用于在所述起重臂完成伸缩动作后、吊载物品前检测所述钢丝绳的拉力，当检测到所述钢丝绳的拉力小于第一预设值时，向所述控制器发出收绳信号，所述控制器根据所述收绳信号控制所述驱动马达(63)发生收绳转动；当检测到所述钢丝绳的拉力不小于所述第一预设值时，向所述控制器发出停止信号，所述控制器根据所述停止信号控制所述驱动马达(63)停止转动。
4.根据权利要求3所述的前拉紧装置，其特征在于， 所述拉力检测装置为安装至所述钢丝绳上的拉力传感器； 或者，所述拉力检测装置为张紧油缸(5)，所述张紧油缸(5)的缸筒端与所述桅杆铰接，活塞杆端与所述钢丝绳的第二端连接。
5.根据权利要求2或3所述的前拉紧装置，其特征在于，所述传动轴(60)与所述驱动马达(63)的输出轴为一体式结构；或者，所述传动轴(60)与所述减速机(62)的输入轴为一体式结构。
6.根据权利要求2所述的前拉紧装置，其特征在于，所述制动器(64)为常闭式制动器。
7.根据权利要求1所述的前拉紧装置，其特征在于，所述桅杆的第一端铰接在起重臂的基本臂的臂头，所述超起卷扬装置安装在所述桅杆的第二端。
8.根据权利要求7所述的前拉紧装置，其特征在于，所述滑轮安装在所述起重臂的末节臂的臂头上。
9.一种超起装置，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的前拉紧装置，还包括设置在桅杆和起重臂基本臂的臂尾之间的后拉紧装置。
10.一种工程机械，包括:底盘，设置在所述底盘上的转台，与所述转台铰接的起重臂，其特征在于，所述起重臂上设置有权利要求9所述的超起装置。
【文档编号】B66C23/88GK103466468SQ201310384101
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】周建超, 石丽君, 胡爱田 申请人:三一汽车起重机械有限公司