[发明专利]塔式起重机自动换倍率装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种塔式起重机吊钩自动换倍率的装置。

背景技术

塔式起重机是建筑工地上常见的一种工程机械，为兼顾效率和安全，塔式起重机一般都提供二倍率和四倍率两种选择，当运送重货物时采用低速四倍率，运送轻货物时采用高速二倍率。整个过程实际上是通过对吊钩组件中滑轮组的不同定位来实现。灵活运用这两种方式可以让塔式起重机高效完成工作。但是现有的起重机多数仍采用手工换倍率方式，即通过固定在吊钩组件上的活动倍率变化插销来实现手工的倍率变化。在操作过程中工人先停止工作，放绳直至将吊钩组件放至地面，使用工具将吊钩上倍率滑轮上的倍率变换插销拆装，才能达到更换倍率目的。在所运送货物重量变动频繁时这种方法反而降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的提供一种简单可靠的塔式起重机自动换倍率装置。可做到不需要通过手工操作，即可完成塔机吊载方式的二倍率和四倍率之间的快速可靠转换。

为了实现上述功能，本发明采用的方案是设计一种起重机吊钩自动换倍率装置，该装置包括载重小车和吊钩组件，其中载重小车包括小车1、转轮2、抓手固定杆、抓手3，吊钩组件包括工字连杆4、滑轮组5、吊钩组6，其中，小车上安装有用来导绳的两个转轮2，小车主横梁上安装有用来实现倍率转换的关键部件抓手固定杆和抓手3，抓手3和抓手固定杆连接部位设有复位弹簧，滑轮组上焊接有用来连接抓手的工字连杆4以及实现倍率转换的滑轮组5，吊钩组6上装有吊钩和两个用来导绳的转轮。

其中，抓手可顺时和逆时针小范围摆动，倍率转换关键部件“抓手”的运动曲线是这样得到，工字连杆4末端与抓手3接触部位在换倍率时做上下直线运动，而抓手3是做绕支点旋转运动，基于此情况可将工字连杆末端和抓手视为平面偏心凸轮机构，视工字连杆为凸轮连杆，视抓手为平面偏心凸轮。以连杆相对于抓手的运动规律和各自相对位置得出抓手运动曲线的空间曲线方程，实现工字连杆上升下降过程，抓手做到和工字连杆平滑无干涉接触。

其中，抓手内卡槽和抓手的下弧线均与工字连杆末端的曲线匹配。二倍率时滑轮组通过自身外廓形状和钢丝绳拉力卡在吊钩组6的卡槽内成为定滑轮，变化四倍率时通过抓手，抓住工字连杆，使滑轮组转变为动滑轮。由于采用以上结构，在需要更换倍率时，只要控制收缩钢丝绳，使吊钩组上升，随后吊钩组卡住滑轮组一起上升，根据所需倍率上升到一定高度，然后放绳，即可得到四倍率。由于抓手内卡槽和抓手的下弧线均与工字连杆末端的曲线匹配，整个换倍率过程平稳顺畅。

该塔式起重机自动换倍率装置可做到不需要通过手工操作，即可完成塔机吊载方式的二倍率和四倍率之间的快速可靠转换。

附图说明

图1 为塔式起重机自动换倍率装置结构示意图,

图2 为塔式起重机自动换倍率装置正视图,

图3-7为塔式起重机自动换倍率装置抓手动作实现示意图,

图8为塔式起重机自动换倍率装置二倍率工作原理图,

图9为塔式起重机自动换倍率装置四倍率工作原理图。

具体实施方式

如图1-9所示，该装置包括载重小车和吊钩组件，其中载重小车包括小车1、转轮2、抓手固定杆、抓手3，吊钩组件包括工字连杆4、滑轮组5、吊钩组6，其中，小车上安装有用来导绳的两个转轮2，小车主横梁上安装有用来实现倍率转换的关键部件抓手固定杆和抓手3，抓手3和抓手固定杆连接部位设有复位弹簧，滑轮组上焊接有用来连接抓手的工字连杆4以及实现倍率转换的滑轮组5，吊钩组6上装有吊钩和两个用来导绳的转轮。

如图8所示为一般轻载时采用二倍率，这时滑轮组因吊索拉力卡在吊钩组的卡槽中，滑轮组和吊钩组可视为一体，此时货物重量由两根绳子承担，即二倍率。当需要进行吊钩倍率转换时，首先需要停止限位器并缓慢收缩钢丝绳，吊钩组缓慢上升，当升至图4所示位置时，工字连杆4末端会慢慢接触抓手下端，推动抓手转动，继续缓慢收缩钢丝绳，当工字连杆到达如图8位置时停止收缩钢丝绳，缓慢施放钢丝绳，滑轮组随吊钩组缓慢下降，抓手在复位弹簧回复力的作用下其卡槽上端将会一直和滑轮组连杆末接触。由于卡槽曲线与工字连杆运动匹配，工字连杆将顺利滑入计算好的抓手卡槽内，接下来工字连杆将和抓手一起实现“平面偏心凸轮连杆机构”的运动直到到达图6位置，两抓手横向空间不足以使工字连杆继续下降，连杆被两抓手“抓住”。继续缓慢施放钢丝绳，吊钩组继续下降，因滑轮组被抓手“抓住”，将实现滑轮组将和吊钩组分离，完成二倍率到四倍率之间的转换。

当需要从四倍率恢复到二倍率时，同样需要先停用限位器，缓慢施放钢丝绳，直至吊钩组将顶滑轮组顶至图7位置，缓慢释放吊索，因连杆不再和特征曲线槽配合，下降过程中滑轮组将穿过抓手，从而实现滑轮组的释放，整个机器回到二倍率状态。