[实用新型]起重机平衡自动控制

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及起重机配重，主要是塔吊、汽车吊等需要加配重装置并多见于建筑工地的垂直运输机械，一种机械防止在力矩作用下倾翻的安全保护全自动控制系统。

背景技术

随着时代的发展，社会城市化的推进，越来越多的建筑物拔地而起。在高层建筑、多层建筑、飞机场、码头、桥梁等施工工地上被广泛应用的起重机械，直接影响着施工质量、安全、进度和成本的控制，因此在我们施工的重点工程——新飞机场的建设过程中就遇到了因施工条件发生变化而影响施工的问题。原计划的工序因各种原因拖延，10台塔吊中有四台塔吊与航站楼为装修而搭设的架体会发生碰撞，故而就有一个覆盖不了的夹角无法将所需的物料吊运到位。如果起重臂能够缩短0.5米(或1米)就好了，哪怕是缩短0.2米都能在安排专人监控、指挥的前提下满足生产所需。请厂家(在省外)生产非标产品并重新制作配重都需要时间。因此需要分析一下现有塔吊究竟存在哪些不足？

目前我国各地的建筑工地上常用的塔式起重机简称塔吊，其主要结构是：塔吊基础、塔身、下端装有齿圈的回转体、装有配重的平衡臂、工作时起吊重物的起重臂及电气控制系统。在塔吊不起吊重物时，由于配重是固定不动的，通过平衡臂仍对塔身有一个力矩作用着，使塔身始终有一个弯曲力(有害力矩)的存在，造成塔吊在不工作时仍然负重，而且还是一端负重的不平衡状态，这样就加重了塔身及后臂的疲劳，特别是在反向风力和旋转时离心力的作用下，更是缩短了塔吊的使用年限。重物从地面的零速度被吊起以及在快速时放下地面变为零速度时，以固定的平衡力矩不能使塔身不摆动，因而在起吊过程中塔身就出现了很大的摆幅，这样就会严重影响塔吊整机的性能的稳定和使用年限。综上所述，现有塔吊主要存在以下不足：

①、设备的稳定性差：塔身受一个弯曲力(有害力矩)的作用，塔身随着臂的转动而频繁地摆动，其连接杆件等容易松动、变形和疲劳，造成一定的安全隐患，影响塔吊使用年限。

②、安全性能低：起重高度和履盖半径随着吊重的不同而变化。

③、沉降观测：由于重心偏移，在雨季施工或基础积水时容易导致塔吊基础沉降不均匀。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种结构简单、控制方便的新型塔吊或其他起重机械。以塔吊为例将现行的塔吊平衡臂进行改装成配重可移动，使塔吊起吊臂和平衡臂无论在空载或起吊重物(即载荷)状态下都能自动控制配重的移动(或调整)，使起重臂重心与平衡臂重心同步，且基本保持平衡状态，以达到消除因重心偏移引起的各种问题。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案：

这种新型塔式起重机由塔吊基础、塔身、下端装有齿圈的回转体、装有可移动配重的平衡臂、工作时起吊重物的起重臂及电气控制系统组成。为达到上述目的，本实用新型提供两种解决方案，其特征是：

方案一：起重臂和平衡臂对接成一个整体后与回转体进行铰接，以该铰接点为界，短的为平衡臂，长的为起重臂。

借助于平衡臂再加三根等长的连接杆进行首尾铰接，构成一个能够自由活动的等边平行四边形，该四边形的后上角以铰接的方式连接着配重，对角与液压缸的活塞杆顶端铰接，液压缸的尾端(液压 缸的缸底)与平衡臂铰接；起重机在空载(不起吊重物)时，液压缸顶伸至最长，配重几乎在液压缸的上方，距离塔身最近，是工作时配重移动的起始点，也是起重臂与带配重的平衡臂保持平衡的空载状态。

平行四边形的状态是一个棱形，该状态的变化由液压缸的伸缩来推动，由此来带动配重的移动；液压缸的伸缩由力矩检测器来控制，力矩检测器由压力弹簧与限位开关组成；两个力矩检测器分别安装在起重臂与回转体之间和平衡臂与回转体之间，起重臂下的力矩检测器控制液压缸的收缩，平衡臂下的力矩检测器控制液压缸的伸出，从而达到自动控制配重的移动或调整，使起重臂重心与平衡臂重心同步，且基本保持平衡。

为保证超重时，能自动切断起吊电源，在液压缸伸出和收缩时直接拉动的移动杆，其前、后方向上均分别增加了极限位开关。

方案二：起重臂和平衡臂对接成一个整体后与回转体进行铰接，短的为平衡臂，长的为起重臂。

将槽钢作为滑车滚轮的轨道安装在平衡臂两内侧，在平衡臂上安装一个带滚轮的滑车，该滑车托载着配重能在平衡臂上沿指定轨道前后两个方向自由运动，动力由液压缸提供。

滑车与液压缸的活塞杆顶端铰接，液压缸的尾端与平衡臂铰接；起重机在空载时，液压缸的活塞杆收缩至最短，距离塔身最近，是工作时配重移动的起始点，也是起重臂与带配重的平衡臂保持平衡的空载状态。