一种独立臂头及起重的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种独立臂头，包括：连接架(1)，用于连接主起重臂(5)；旋转架(2)，铰接并外伸于所述连接架(1)，其上设吊重点；变幅机构，设于所述连接架(1)与旋转架(2)之间，用于调节所述旋转架(2)相对于连接架(1)的角度；支架(4)，其与所述连接架(1)相铰接，用于支撑翼型支架连接件。该独立臂头安装在主起重臂末节臂上不仅能够增加起重高度和幅度，同时还能满足较强的起重性能要求，且结构风阻小、安装快捷、拆卸方便、安全可靠，其性能特别适用于风电行业，可作为风电专用可变幅式独立臂头使用。
【专利说明】一种独立臂头及起重机
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械【技术领域】，特别是超大型起重机的独立臂头。本发明还涉及设有所述臂头的起重机。
【背景技术】
[0002]起重臂是工程起重机必需的作业部件，此类起重机重量很大，受轴荷和整车布局限制，起重机主起重臂伸缩长度有限，且其臂头吊重点离主起重臂筒体很近，在应用于某些场合，特别是风电机组安装和拆卸时，主起重臂的性能、高度和幅度有一定的局限性，要么高度、幅度满足但是会与末节臂头部干涉，导致安装和拆卸工作非常困难，甚至不能吊重。
[0003]也就是说，在类似风电使用等工况，需要一定的高度、幅度和很大的起重性能，传统的风电臂头很难同时满足不同风电工况下起重高度、幅度和起重性能两方面的要求，达不到安全快捷安装所有风电设施的效果。
[0004]随着超大吨位起重机的发展和市场需求，针对不同的使用环境和作业工况，出现了不同形式的风电专用独立臂头结构，其安装在主起重臂末节臂上来实现风电吊装时高度和幅度的增补。
[0005]请参考图1,图1为现有起重机独立臂头的结构示意图。
[0006]如图所示，桁架式独立臂头采用连接架加“鹅头”的结构形式，主要由连接架总成I’、臂头总成2’、拉板总成3’、导绳滑轮4’以及滑轮组5’等组成，连接架总成I’用于连接主起重臂，臂头总成2’与连接架总成I’对接，其末端向前探出一定距离，以便使吊重点远离主起重臂的筒体。
[0007]这种独立臂头虽然能够在一定程度上增加起重高度和幅度，但依然存在以下不足:其一，该结构起重性能偏弱；其二，该结构整体受力分布不均；其三，该结构不能变幅，无法满足风电吊装中对不同工况的需求；其四，臂头上超起位置连接靠前且偏低，只连接上部不能有效保护整个臂头结构。
[0008]可见，为了满足风电机组等高处安装的大型设备，需要在一定的高度和幅度范围内拥有很强的起重性能，然而高度与幅度的增补与高起重性能要求之间的矛盾是独立臂头设计过程中一个难点。。
[0009]因此，如何使独立臂头既能够增加起重高度和幅度，同时又具有较高的起重性能，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种独立臂头。将该独立臂头安装在主起重臂末节臂上不仅能够增加起重高度和幅度，同时还能满足较强的起重性能要求，且结构风阻小、安装快捷、拆卸方便、安全可靠。
[0011]本发明的另一目的是提供一种设有所述独立臂头的起重机。
[0012]为实现上述目的，本发明提供一种独立臂头，包括:
[0013]连接架，用于连接主起重臂；
[0014]旋转架，铰接并外伸于所述连接架，其上设吊重点；
[0015]变幅机构，设于所述连接架与旋转架之间，用于调节所述旋转架相对于连接架的角度；
[0016]翼型支架，其与所述连接架相铰接，用于支撑翼型支架连接件。
[0017]优选地，所述连接架的前端为斜端部，所述旋转架铰接于所述斜端部的下端，所述变幅机构设于所述斜端部的上端与旋转架之间。
[0018]优选地，所述旋转架在侧面上呈三角形，其第一铰点铰接于所述斜端部的下端，第二铰点与所述斜端部的上端通过变幅机构相连接，第三铰点安装滑轮组形成所述吊重点。
[0019]优选地，所述三角形为直角三角形或钝角三角形，其第二铰点为直角铰点或钝角铰点。
[0020]优选地，所述变幅机构为连接长度可调的变幅拉板或液压油缸。
[0021]优选地，所述翼型支架上端设有第一导绳滑轮，所述连接架斜端部的上端设有第二导绳轮。
[0022]优选地，所述支架位于连接架上方，并铰接于所述连接架后端，在工作状态，其向所述连接架的前端倾斜。
[0023]优选地，所述翼型支架连接件包括翼型支架前拉板和翼型支架后拉板；所述翼型支架前拉板的一端连接所述翼型支架的上端，另一端连接所述连接架的末端；所述翼型支架后拉板的一端连接所述翼型支架的上端，另一端连接超起装置的前端。
[0024]优选地，在运输状态，所述翼型支架、翼型支架前拉板和翼型支架后拉板一起折叠后整体放置在所述连接架上。
[0025]优选地，在运输状态，所述旋转架的第二铰点与所述变幅拉板上端后侧的起收铰点铰接。
[0026]优选地，所述翼型支架与连接架通过连接支耳和销轴固定，所述翼型支架前拉板支撑于所述连接架的托架。
[0027]为实现上述第二目的，本发明提供一种起重机，包括起重机本体、主起重臂以及设于所述主起重臂末节臂的臂头机构，所述臂头机构为上述任一项所述的独立臂头。
[0028]本发明所提供的臂头为可变幅独立臂头，与整体固定式独立臂头相比，其分为连接架和旋转架两部分，旋转架与连接架相铰接，能够相对于连接架转动，使用时，可根据实际需要通过变幅机构调节旋转架的角度，从而适应风电吊重等作业中不同工况下对起吊高度和幅度的要求，支架用于支撑翼型支架连接件，其与连接架相铰接，可向上打开或向下收起，在其支撑作用下，可显著改善臂头和主臂受力状态，使臂头受力更加合理，不仅能够增加独立臂头和主臂的强度、吊重能力和稳定性，还能有效保护整个臂头结构，其性能特别适用于风电行业，可作为风电专用可变幅式独立臂头使用。
[0029]本发明所提供的起重机设有上述独立臂头，由于独立臂头具有上述技术效果，设有该独立臂头的起重机也应具有相同的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为现有起重机独立臂头的结构示意图；
[0031]图2为本发明所提供独立臂头的结构示意图；
[0032]图3为图2所示独立臂头处于运输状态时的结构示意图；
[0033]图4为图3中A部位的局部放大图；
[0034]图5为图3中B部位的局部放大图；
[0035]图6为图3中C部位的局部放大图；
[0036]图7为本发明所提供独立臂头的使用状态参考图。
[0037]图1 中:
[0038]连接架总成I’臂头总成2’拉板总成3’导绳滑轮4’滑轮组5’
[0039]图2至图7中:
[0040]1.连接架 2.旋转架 21.第一铰点 22.第二铰点 23.第三铰点3.变幅拉板31.销轴 33.起收铰点 4.支架 5.主起重臂 6.滑轮组7.翼型支架前拉板 8.翼型支架后拉板 9.超起装置 11.第一导绳滑轮12.第二导绳轮 13.支耳 14.固定销轴 15.托架 16.卡子
【具体实施方式】
[0041]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0042]请参考图2，图2为本发明所提供独立臂头的结构示意图。
[0043]如图所示，在一种具体实施例中，本发明提供的独立臂头主要由连接架1、旋转架
2、变幅机构、支架4等部分构成，其用于提升主起重臂5的性能，可以直接或者通过固定副臂连接架连接到主起重臂5(起重机械吊重作业主要承受重量的结构件)末节臂头部，从而进行起重机作业工况。
[0044]连接架1、旋转架2和支架4均为桁架式结构，其中连接架I和旋转架2为立体桁架，支架4为平面桁架，变幅机构为连接长度可调的变幅拉板3。
[0045]连接架I的后端设有四个铰接点，用于与主起重臂5的末节臂相对接，与传统臂架的末端不同，连接架I的前端为斜面向下的斜端部，其截面尺寸逐渐变小，在侧视图上呈直角三角形。
[0046]旋转架2位于连接架I斜端部的下方，在侧面上也呈三角形，其第一铰点21铰接于连接架I斜端部的下端，第二铰点22与连接架I斜端部的上端通过变幅拉板3相连接，第三铰点23安装滑轮组6形成吊重点，连接架1、旋转架2、变幅拉板3 —起形成闭合的三角形调节空间。这样，旋转架2便外伸于连接架1，其吊重点相对于连接架I向外探出一定距离，可使吊重点远离主起重臂5的筒体，避免两者相互干涉，以增加独立臂头的作业高度和幅度。
[0047]具体地，旋转架2的三角形可以是直角三角形或钝角三角形，其第二铰点22为直角铰点或钝角铰点。当然，在进一步增加导绳轮来避免钢丝绳与臂头相干涉的情况下，旋转架2的三角形也可以是锐角三角形。
[0048]上述铰点仅用于表述铰接或连接的大体位置，并非严格意义上的几何点位，只要铰接或连接的位置在其周围的合理范围内，均能够实现本发明目的。
[0049]变幅拉板3的一端与连接架I斜端部的上端相铰接，另一端与旋转架2的第二铰点22相铰接，其主要由双叉板和单叉板通过销轴连接构成，双叉板和单叉板上可设置多组销孔，在对其连接长度进行调节时，先拔出销轴31，然后调整双叉板和单叉板的搭接长度，最后将销轴31插入重新对准的销孔即可，通过调节变幅拉板3的长度，可对旋转架2相对于连接架I的角度进行调节，从而实现变幅功能。
[0050]支架4位于连接架I上方，并铰接于连接架I后端，用于支撑翼型支架连接件，其长度与臂头整体长度的比值大约在1:3?1:4之间。由于根部与连接架I相铰接，因此支架4可向上打开或向下收起，在打开的工作状态，其向连接架I的前端倾斜一定角度。
[0051]翼型支架连接件分为翼型支架前拉板7和翼型支架后拉板8，支架4的上端设有前后两个铰点，其中，翼型支架前拉板7的一端与支架4的前铰点相铰接，另一端与连接架I的末端(即斜端部的上端)相铰接；翼型支架后拉板8的一端与支架4的后铰点相铰接，另一端连接超起装置9的前端，从侧面观察，支架4、翼型支架前拉板7与连接架I顶部亦呈三角形，由于采用了大跨度设计，超起位置连接靠后且较高，可显著增强独立臂头和主臂的强度、吊重能力和稳定性，且支架4连接臂头的上部和下部，能保护整个臂头结构。
[0052]另外，支架4上端设有第一导绳滑轮11，连接架斜端部的上端设有第二导绳轮12，以引导卷扬钢丝绳(图中未示出)从连接架I顶部和前端引至起重点的滑轮组6。
[0053]请参考图3、图4、图5、图6，图3为图2所示独立臂头处于运输状态时的结构示意图；图4为图3中A部位的局部放大图；图5为图3中B部位的局部放大图；图6为图3中C部位的局部放大图。
[0054]在运输状态，支架4、翼型支架前拉板7和翼型支架后拉板8 一起折叠后整体放置在连接架I上，支架4与连接架I通过连接支耳13和固定销轴14固定，翼型支架前拉板7支撑于连接架I的托架15，防止运输和安装过程中出现危险，旋转架2第二铰点22与变幅拉板3上端后侧的起收铰点33铰接，防止独立臂头运输过程中出现超高危险，运输过程中整个独立臂头单独运输，即连接架1、旋转架2和支架4都不需要拆卸。
[0055]请参考图7，图7为本发明所提供独立臂头的使用状态参考图。
[0056]使用时，将独立臂头作为整体，一起吊装安装在主起重臂5头部连接处；并将超起装置9的前端与翼型支架后拉板8相连，拔掉固定销轴14及其卡子16，将翼型支架前拉板7拉直，最终达到工作状态，整个安装过程只需要一次吊装就能实现正常作业，由于变幅拉板3的长度需人工调节，因此若要调整旋转架2的角度，需在升起主起重臂5前进行操作。
[0057]使用完后，需要先将与支架4相连的超起钢丝绳缓慢放出，调整翼型支架前拉板7，将其放入托架15和固定销轴孔处，穿入固定销轴14和卡子16，最后再将整个独立臂头拆掉，完成使用。
[0058]本发明可实现增加较短臂长的情况下快速安装独立臂头，实现风电工况的吊重，其安装在末节臂头部，由于是桁架结构，臂长短、占用空间小，风阻小、抗压抗弯性能强，且有外伸的旋转架结构，能调节臂头幅度和高度，同时设计有支架结构，可将超起装置直接连接到臂头上提高吊重性能和稳定性，是一种风电专用、固定可靠、重量轻、安装拆卸方便快捷的桁架式可变幅独立作业臂头。
[0059]上述内容仅是本发明的一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。
[0060]首先，结构形式可不同，如采用不同的连接形式、组装方式或者不同的臂头吊装结构以及与超起装置的连接形式，连接架可设置加长节或者过渡节，臂头可采用板壳结构等。
[0061]其次，变幅结构形式可不同，上述实施例采用拉板机械变幅，也可采用液压油缸实现无级变幅。
[0062]再者，变幅位置和受力形式可不同，上述实施例中的变幅机构受拉力，在旋转支架上方进行变幅，也可将其放置于旋转支架下方，支撑在连接架与旋转架之间，变幅时使变幅机构受压力。
[0063]由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
[0064]除了上述桁架式独立臂头，本发明还提供一种起重机，包括起重机本体、主起重臂以及设于主起重臂末节臂的臂头机构，所述臂头机构为上文所述的独立臂头，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。
[0065]以上对本发明所提供的独立臂头及起重机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种独立臂头，其特征在于，包括: 连接架(I)，用于连接主起重臂(5)； 旋转架(2)，铰接并外伸于所述连接架(I)，其上设吊重点； 变幅机构，设于所述连接架(I)与旋转架(2)之间，用于调节所述旋转架(2)相对于连接架⑴的角度； 支架(4)，其与所述连接架(I)相铰接，用于支撑翼型支架连接件。
2.根据权利要求1所述的独立臂头，其特征在于，所述连接架(I)的前端为斜端部，所述旋转架(2)铰接于所述斜端部的下端，所述变幅机构设于所述斜端部的上端与旋转架(2)之间。
3.根据权利要求2所述的独立臂头，其特征在于，所述旋转架(2)在侧面上呈三角形，其第一铰点(21)铰接于所述斜端部的下端，第二铰点(22)与所述斜端部的上端通过变幅机构相连接，第三铰点(23)安装滑轮组(6)形成所述吊重点。
4.根据权利要求3所述的独立臂头，其特征在于，所述三角形为直角三角形或钝角三角形，其第二铰点(22)为直角铰点或钝角铰点。
5.根据权利要求3所述的独立臂头，其特征在于，所述变幅机构为连接长度可调的变幅拉板(3)或液压油缸。
6.根据权利要求2至5任一项所述的独立臂头，其特征在于，所述支架(4)上端设有第一导绳滑轮(11)，所述连接架斜端部的上端设有第二导绳轮(12)。
7.根据权利要求1所述的独立臂头，其特征在于，所述支架(4)位于连接架(I)上方，并铰接于所述连接架(I)后端，在工作状态，其向所述连接架(I)的前端倾斜。
8.根据权利要求7所述的独立臂头，其特征在于，所述翼型支架连接件包括翼型支架前拉板(7)和翼型支架后拉板(8);所述翼型支架前拉板(7)的一端连接所述支架(4)的上端，另一端连接所述连接架(I)的末端；所述翼型支架后拉板(8)的一端连接所述支架(4)的上端，另一端连接超起装置(9)的前端。
9.根据权利要求8所述的独立臂头，其特征在于，在运输状态，所述支架(I)、翼型支架前拉板(7)和翼型支架后拉板(8) —起折叠后整体放置在所述连接架(I)上。
10.根据权利要求5所述的独立臂头，其特征在于，在运输状态，所述旋转架的第二铰点(22)与所述变幅拉板(3)上端后侧的起收铰点(33)铰接。
11.根据权利要求9所述的独立臂头，其特征在于，所述支架(4)与连接架(I)通过连接支耳(13)和固定销轴(14)固定，所述翼型支架前拉板(7)支撑于所述连接架(I)的托架(15)。
12.—种起重机，包括起重机本体、主起重臂以及设于所述主起重臂末节臂的臂头机构，其特征在于，所述臂头机构为上述权利要求1至11任一项所述的独立臂头。
【文档编号】B66C23/06GK104355245SQ201410563663
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】谷思生, 陈志灿, 冯志强, 张平海, 李长青 申请人:徐州重型机械有限公司