超起裝置、起重機(jī)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于起重機(jī)的超起裝置、配置有該超起裝置的起重機(jī)及其起重機(jī)控制方法，該超起裝置包括：與起重機(jī)的起重臂連接的支架組件、與支架組件滑動連接并通過拉索與起重臂相連接的活動件及驅(qū)動組件。其中，驅(qū)動組件設(shè)置于支架組件或起重臂上并與活動件相連接，用于驅(qū)動活動件沿支架組件作往復(fù)滑動，以調(diào)節(jié)拉索與活動件之間的夾角。該超起裝置還包括有加固作用的提拉件和用于控制拉索張緊力的驅(qū)動轉(zhuǎn)盤。本發(fā)明的超起裝置可以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中的超起撐桿長度固定不變，隨著起重臂伸長拉索對起重臂的有效拉力變小的問題。
【專利說明】超起裝置、起重機(jī)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及起重機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種超起裝置、配置有該超起裝置的起重機(jī)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著建筑、化工等行業(yè)的建筑規(guī)模的大型化，對起重機(jī)的噸位也有較大要求，為了使起重機(jī)起重能力更強(qiáng)、起升高度更高，大噸位起重機(jī)的起重臂一般做得很長(可以達(dá)到十幾米，甚至幾十米)；過長的起重臂會產(chǎn)生較大的附加彎矩，使起重機(jī)的起重能力因起重臂撓度的影響而大幅度減小。
[0003]為改善起重臂的受力與變形情況，在現(xiàn)有技術(shù)中一般都增加了超起裝置，即在起重臂根部與起重臂端部之間設(shè)置臂架式超起撐桿，使超起撐桿、超起拉索、超起拉板和起重臂形成雙三角的穩(wěn)定形式，減小了起重機(jī)起重臂的撓度，增加了其穩(wěn)定性；這種技術(shù)方案一方面在變幅平面內(nèi)超起拉索對起重臂端部施加一作用力，克服起重臂在變幅平面內(nèi)的變形，減少起重臂危險截面上的附加彎矩，從而使應(yīng)力減少；另一方面在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)超起拉索對起重臂增加了支撐，減少起重臂在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的變形，增強(qiáng)了起重臂在吊重狀態(tài)時的側(cè)向穩(wěn)定性。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)中的超起裝置中的超起撐桿長度固定，隨著起重臂的伸長，超起拉索與超起撐桿之間的夾角將變大，導(dǎo)致超起拉索對起重臂的有效分力變小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例主要解決現(xiàn)有技術(shù)中超起撐桿長度固定不變，隨著起重臂伸長，拉索對起重臂有效拉力減小的技術(shù)問題，提供一種超起裝置，能夠有效地解決上述問題，使起重臂獲得足夠有效拉力。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種用于起重機(jī)的超起裝置，所述超起裝置包括:支架組件；活動件，與所述支架組件滑動連接，所述活動件的第一端設(shè)有驅(qū)動轉(zhuǎn)盤；驅(qū)動組件，與所述活動件的第二端相連接，所述驅(qū)動組件驅(qū)動所述活動件沿所述支架組件作往復(fù)滑動，以調(diào)節(jié)所述活動件的位置，進(jìn)而改變超起裝置的實際工作長度。
[0007]其中，所述支架組件包括活動架、固定架以及連接件，所述活動架上設(shè)有第一配合孔組，所述固定架上設(shè)有第二配合孔組，所述活動架和所述固定架利用所述連接件與所述第一、第二配合孔組配合連接。
[0008]其中，所述連接件通過與所述第一、第二配合孔組的配合位置的變化來調(diào)節(jié)所述支架組件在不同工況下的長度。
[0009]其中，所述支架組件內(nèi)設(shè)有容置腔，所述活動件設(shè)于所述容置腔內(nèi)。
[0010]其中，所述超起裝置包括與所述驅(qū)動轉(zhuǎn)盤連接的拉索。
[0011]其中，所述驅(qū)動組件設(shè)于所述容置腔內(nèi)，所述驅(qū)動組件為驅(qū)動油缸，所述驅(qū)動油缸的缸體與所述容置腔的側(cè)壁連接，所述驅(qū)動油缸的活塞桿與所述活動件的第二端連接。[0012]為解決上述問題，本發(fā)明實施例還提供一種起重機(jī)，所述起重機(jī)配置有根據(jù)上述任一項超起裝置。
[0013]其中，所述起重機(jī)還包括:起重臂，所述超起裝置的第一端與所述起重臂連接；提拉件，所述提拉件的第一端與所述起重臂第一端相連接，所述提拉件的第二端與所述支架組件的第二端相連接；所述拉索的第一端與所述起重臂第二端相連接，所述拉索的第二端與所述驅(qū)動轉(zhuǎn)盤連接。
[0014]為解決上述問題，本發(fā)明實施例還提供一種起重機(jī)的控制方法，所述方法基于上述任一項起重機(jī)執(zhí)行，所述控制方法包括:在所述起重臂伸縮改變起升高度時，檢測所述起重臂的伸縮長度；根據(jù)所述伸縮長度控制所述驅(qū)動組件驅(qū)動所述活動件沿所述支架組件滑動，以保持所述拉索和所述活動件之間的夾角與所述起重臂伸縮改變前相同。
[0015]其中，所述起重機(jī)還包括傳感器，所述傳感器檢測所述驅(qū)動組件的狀態(tài)及所述起重臂的伸縮長度，以控制所述拉索與所述活動件之間的夾角。
[0016]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能實現(xiàn)超起裝置長度可變，當(dāng)起重臂伸長時，通過調(diào)節(jié)超起裝置的實際工作長度，可以有效改善起重臂的受力狀態(tài)。另外，本發(fā)明提供的起重機(jī)控制方法通過驅(qū)動組件與起重臂長度關(guān)系控制拉索與起重臂之間的夾角，進(jìn)而精確控制拉索對起重臂的有效拉力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明超起裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明起重機(jī)一實施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中，未顯示車輛主體部分；
[0019]圖3是本發(fā)明起重機(jī)一實施例的工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明起重機(jī)控制方法一實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面，將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0022]請參閱圖1及圖2，圖1是本發(fā)明超起裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明起重機(jī)一實施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中，未顯示車輛主體部分；本實施例中的超起裝置I包括支架組件11、活動件12、驅(qū)動組件13、驅(qū)動轉(zhuǎn)盤14及拉索15。
[0023]支架組件11與起重機(jī)的起重臂4連接，連接形式為鉸接，以使起重機(jī)在轉(zhuǎn)場時可以將超起裝置I收回至與起重臂4平行狀態(tài)，在起重機(jī)工作狀態(tài)時，超起裝置I撐起至預(yù)定工作位置。
[0024]支架組件11可以為整體結(jié)構(gòu)，因為整體結(jié)構(gòu)剛性較好，但為了滿足運輸方便及收起時體積小的要求，支架組件11也可以為多節(jié)的結(jié)構(gòu)形式，在優(yōu)選實施例中，支架組件11包括活動架111和固定架112，固定架112與起重臂4連接?；顒蛹?11上設(shè)有第一配合孔組(圖未示)，固定架112上設(shè)有第二配合孔組，其中，活動架111和固定架112套設(shè)連接，通過調(diào)節(jié)連接件113與配合孔組的配合位置，改變支架組件11的在不同工況下的長度。活動架111通過連接件113與固定架112可拆卸連接，連接件113可以為連接銷軸、連接螺栓等，數(shù)量可以為一個或多個。當(dāng)然，連接件113的具體形式不限于連接銷軸和連接螺栓，在本領(lǐng)域技術(shù)人員理解范圍內(nèi)，這里不再一一列舉。當(dāng)超起裝置I為多節(jié)的結(jié)構(gòu)形式時，各節(jié)之間的連接形式與活動架111和固定架112的連接相類似，在這里也不再贅述。
[0025]在優(yōu)選實施例中，支架組件11設(shè)有容置腔(圖未示)，活動件12置于容置腔內(nèi)，并與容置腔內(nèi)壁滑動連接。支架組件11的結(jié)構(gòu)可以為方形或圓形筒狀，也可以為“匚”型，需要有受力接觸面及滑動連接面，受力接觸面為活動件12將其所受拉力在垂直于活動件12滑動方向上的分力傳遞到支架組件11的傳力面，滑動連接面即實現(xiàn)活動件12與支架組件11滑動連接的平面，當(dāng)然，受力接觸面和滑動連接面也可為同一平面，也就是說兩個功能可以在同一平面內(nèi)完成。
[0026]活動件12與支架組件11滑動連接，滑動連接可以利用直線導(dǎo)軌副或者導(dǎo)向滑槽組等，以滿足活動件12沿支架組件11運動時有較小的摩擦阻力的要求；另外，活動件12通過拉索15與起重臂4連接，超起裝置I提供給起重臂4拉力時，第一受力體即為活動件12，活動件12的作用除了改變超起裝置I的實際工作長度，同時一方面將受到的拉力在沿活動件12滑動方向上的分力通過驅(qū)動組件13傳遞到支架組件11或者起重臂4，另一方面將受到的拉力在垂直于活動件12滑動方向上的分力通過受力接觸面?zhèn)鬟f到支架組件11，所以，該滑動連接除了要求摩擦阻力小之外還要求其有較大的剛度，保證在承受拉力時不會產(chǎn)生形變甚至彎曲。該滑動連接需要提供定期潤滑或者與潤滑系統(tǒng)連接。
[0027]在優(yōu)選實施例中，活動件12為桿狀，活動件12的第二端與驅(qū)動組件13連接，活動件12的第一端設(shè)有驅(qū)動轉(zhuǎn)盤14，并通過驅(qū)動轉(zhuǎn)盤14與拉索15連接，活動件12置于支架組件11的容置腔內(nèi)。
[0028]驅(qū)動組件13的第一端與支架組件11或者起重臂4連接，驅(qū)動組件13的第二端與活動件12的第二端相連接，以驅(qū)動活動件12沿支架組件11的長度方向作往復(fù)滑動，調(diào)節(jié)活動件12的位置，進(jìn)而改變超起裝置I的實際工作長度，即活動件12的第一端到起重臂4的垂直距離，以調(diào)節(jié)拉索15與活動件12之間的角度。在優(yōu)選實施例中，驅(qū)動組件13設(shè)于支架組件11的容置腔內(nèi)。
[0029]驅(qū)動組件13可以根據(jù)起重機(jī)所提供的動力源形式的不同適應(yīng)配置，具體可以為油壓缸、氣壓缸或者直線電機(jī)，在優(yōu)選實施例中，驅(qū)動組件13為驅(qū)動油壓缸，其包括缸體131和活塞桿132。缸體131與支架組件11的容置腔側(cè)壁或者起重臂4外壁連接，活塞桿132與活動件12連接。
[0030]圖2為本發(fā)明起重機(jī)一實施例部分結(jié)構(gòu)示意圖；起重機(jī)包括超起裝置1、提拉件3及起重臂4。
[0031]超起裝置I的第一端即固定架112與起重臂4連接，提拉件3的第一端與起重臂4第一端連接，提拉件3的第二端與支架組件11的第二端連接，用以加強(qiáng)超起裝置I與起重臂4之間的連接強(qiáng)度，提拉件3可以為鋼絲繩、鐵鏈或者活動節(jié)板等抗拉強(qiáng)度大的結(jié)構(gòu)。
[0032]驅(qū)動轉(zhuǎn)盤14與拉索15的第二端連接，用于連接活動件12第一端與拉索15的第二端，拉索15的第一端連接起重臂4的第二端，驅(qū)動轉(zhuǎn)盤14從動力元件(圖中未示)獲得動力轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)拉索15的收緊和松放，進(jìn)而調(diào)節(jié)拉索15的張緊力。
[0033]拉索15對起重臂4沿拉索15方向上產(chǎn)生拉力F，拉力F分解為垂直起重臂4的分力Fl和平行起重臂4的分力F2，其中，F(xiàn)l為拉索15對起重臂4的有效拉力，拉索15與活動件12之間的夾角為a，在由超起裝置I的實際工作長度、起重臂4和拉索15形成的力學(xué)三角中，由Fl=F.sin (90° _a)可知，當(dāng)起重臂4伸長時,拉力F不變,如果超起裝置I的實際工作長度不變，則角a將變大，隨著角a變大，拉索15對起重臂4的有效拉力Fl將變小。本發(fā)明中，在起重臂4長度變化的同時，驅(qū)動組件13伸長，驅(qū)動活動件12運動，使超起裝置I的實際工作長度增加，在力學(xué)三角形中，角a的大小等于起重臂長度與超起裝置I的實際工作長度的比值的正切值，當(dāng)起重臂伸長時，使得超起裝置I的實際工作長度的相應(yīng)變化，使得角a保持不變，則有效拉力Fl不變。
[0034]通過改變超起裝置I的實際工作長度，使拉索15與活動件12之間的角度保持不變，進(jìn)而使起重臂4受到的有效拉力不變，解決了超起裝置I長度固定不變而引起的起重臂4長度伸長時而有效拉力變小的問題。
[0035]在優(yōu)選實施例中，起重機(jī)包括用于檢測驅(qū)動組件13狀態(tài)的傳感器(圖中未示)，驅(qū)動組件13的狀態(tài)包括缸體131的壓力值(壓力傳感器)、活塞桿132的伸縮位置(位置傳感器)等；起重機(jī)還包括用于檢測拉索15張緊力的傳感器、用于檢測起重臂4伸縮長度的距離傳感器、信息處理及控制單元。傳感器將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給信息處理及控制單元，信息處理及控制單元經(jīng)過計算分析，發(fā)出相應(yīng)的動作指令以控制驅(qū)動組件13的伸縮量,進(jìn)而改變拉索15與活動件12之間的角度。
[0036]請參閱圖3，圖3為本發(fā)明起重機(jī)一實施例工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；眾所周知，拉索15多為鋼絲繩或鐵鏈等較重材質(zhì)結(jié)構(gòu)，當(dāng)起重臂4在較長狀態(tài)工作時，由于拉索15的自重，會產(chǎn)生彎曲，在這種情況下，拉索15與活動件12之間的角度由a會變成al。
[0037]優(yōu)選實施例中的起重機(jī)配置有檢測拉索張緊力、驅(qū)動組件油壓壓力、驅(qū)動組件的活塞桿位置、起重臂4位置等的傳感器，傳感器將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給信息處理及控制單元，信息處理及控制單元經(jīng)過計算分析，發(fā)出相應(yīng)的動作指令以控制驅(qū)動組件13的伸縮量，即適當(dāng)對拉索15與活動件12之間的角度增減補(bǔ)償角度，實現(xiàn)良好的微調(diào)效果，不會出現(xiàn)因拉索15的自重引起拉索15對起重臂4的有效拉力發(fā)生變化的問題，同時整個調(diào)節(jié)的過程快速而精確。
[0038]圖4是本發(fā)明起重機(jī)控制方法一實施例的流程示意圖，該流程包括但不限于以下步驟。
[0039]步驟S40，起重臂4伸縮改變起升高度。
[0040]步驟S41，檢測起重臂4伸縮長度。
[0041]在步驟S41中，檢測起重臂4的伸縮長度，并檢測活塞桿132的伸縮位置，檢測拉索15的張緊力，壓力傳感器檢測驅(qū)動組件13的油壓壓力。
[0042]其中，本實施例可以采用距離傳感器、位置傳感器等作為檢測元件或者采用拉力傳感器等作為檢測元件，在此不作限定。
[0043]步驟S42，驅(qū)動組件13驅(qū)動活動件12沿支架組件11滑動，保持拉索15與活動件12之間的夾角不變。
[0044]在步驟S42中，信息處理及控制單元根據(jù)傳感器檢測到的信息控制驅(qū)動組件13驅(qū)動活動件12沿著支架組件11滑動的動作與起重臂4改變長度的動作同時進(jìn)行。
[0045]另外，在這一過程中信息處理及控制單元還對拉索15與活動件12之間的夾角增減適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償角度，補(bǔ)償角度的數(shù)值計算過程在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)，在這里不再贅述。
[0046]本實施例中的控制方法準(zhǔn)確、快速，在保證起重臂受到有效拉力不變的過程中根據(jù)起重臂的不同工作長度增減適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償角度，微調(diào)效果良好。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的一種實施例，并非因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效裝置或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于起重機(jī)的超起裝置，其特征在于，所述超起裝置包括: 支架組件(11)； 活動件(12)，與所述支架組件(11)滑動連接，所述活動件(12)的第一端設(shè)有驅(qū)動轉(zhuǎn)盤(14)； 驅(qū)動組件(13)，與所述活動件(12)的第二端相連接，所述驅(qū)動組件(13)驅(qū)動所述活動件(12)沿所述支架組件(11)作往復(fù)滑動，以調(diào)節(jié)所述活動件(12)的位置，進(jìn)而改變超起裝置的實際工作長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超起裝置，其特征在于，所述支架組件(11)包括活動架(111)、固定架(112)以及連接件(113)，所述活動架(111)上設(shè)有第一配合孔組，所述固定架(112)上設(shè)有第二配合孔組，所述活動架(111)和所述固定架(112)利用所述連接件(113)與所述第一、第二配合孔組配合連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超起裝置，其特征在于，所述連接件(113)通過與所述第一、第二配合孔組的配合位置的變化來調(diào)節(jié)所述支架組件(11)在不同工況下的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超起裝置，其特征在于，所述支架組件(11)內(nèi)設(shè)有容置腔，所述活動件(12)設(shè)于所述容置腔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超起裝置，其特征在于，所述超起裝置包括與所述驅(qū)動轉(zhuǎn)盤(14)連接的拉索(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超起裝置，其特征在于，所述驅(qū)動組件(13)設(shè)于所述容置腔內(nèi)，所述驅(qū)動組件(13)為驅(qū)動油缸，所述驅(qū)動油缸的缸體(131)與所述容置腔的側(cè)壁連接，所述驅(qū)動油缸的活塞桿(132)與所述活動件(12)的第二端連接。
7.—種起重機(jī)，其特征在于，所述起重機(jī)配置有根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的超起裝直。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的起重機(jī)，其特征在于，所述起重機(jī)還包括: 起重臂(4 )，所述超起裝置的第一端與所述起重臂(4 )連接； 提拉件(3)，所述提拉件(3)的第一端與所述起重臂(4)第一端相連接，所述提拉件(3)的第二端與所述支架組件(11)的第二端相連接； 其中，所述拉索(15)的第一端與所述起重臂(4)第二端相連接，所述拉索(15)的第二端與所述驅(qū)動轉(zhuǎn)盤(14)連接。
9.一種起重機(jī)的控制方法，其特征在于，所述方法基于權(quán)利要求7或8所述的起重機(jī)執(zhí)行，所述控制方法包括: 在所述起重臂(4)伸縮改變起升高度時，檢測所述起重臂(4)的伸縮長度； 根據(jù)所述伸縮長度控制所述驅(qū)動組件(13 )驅(qū)動所述活動件(12 )沿所述支架組件(11)滑動，以保持所述拉索(15)和所述活動件(12)之間的夾角與所述起重臂(4)伸縮改變前相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述起重機(jī)還包括傳感器，所述傳感器檢測所述驅(qū)動組件(13)的狀態(tài)及所述起重臂(4)的伸縮長度，以控制所述拉索(15)與所述活動件(12)之間的夾角。
【文檔編號】B66C23/72GK103693570SQ201310685074
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】羅忠群 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司