专利名称：起重机械的平衡式稳定方法
这是关于起重机械稳定方法的发明，属于起重机械技术领域。
目前臂架类起重机械的稳定，主要依靠其地面支承的稳定力矩取得，规定提升重物引起的对起重机械的倾翻力矩，不得大于其地面支承所能获得的最大稳定力矩。因此，最大起重量和最大工作幅度受到很大限制。
本发明的主要构思，是利用平衡重对起重机械产生的平衡力矩，来抵销重物产生的倾翻力矩，使平衡重到起重机械支点的水平距离(以下简称平衡重距离)是可以即时调整的，即时调整的结果，时刻保持上述之平衡重产生之平衡力矩等于重物产生之倾翻力矩。这样，在同等支承条件下，臂架类起重机的起重能力及稳定性可以大幅度增加。
原理参见示意1。臂架类起重机械搭式起重机经底座10及等效支点(即相应支点合成到图示平面内)1.2支承于地面，臂架4、变幅机构拉杆5、重物6对塔架2之倾翻力矩可用合力W与W到塔架轴线之距离R之乘积表示。平衡臂架7、平衡重9(经平移机构8支承于平衡臂架7之上并可沿7平移)、平移机构8对塔架2之平衡力矩可用合力P与P到塔架轴线之距离L之乘积表示。支点1及支点2对起重机之支承力分别为F1、F2，它们到塔架轴线之距离分别为d1及d2，沿平衡臂架7移动8、9，使得PL-WR＝O……公式1保持成立，则起重机在
图1所示工作平面内之合成倾翻力矩为零，处于最大稳定状态。
平衡9重经平移机构8沿平衡臂架7之平移的方法，可有多种。如8是电动机驱动之齿轮，可沿敷设于7上之齿条导轨滚动，从而带动9左行或右行;8是由电动机驱动之螺母，在沿7设置之丝杠上转动时，可带动9移动;8还可以是电机驱动之链轮-链条系统、滑轮系统、液压系统等，均为目前起重机械上用于臂上移动之成熟技术，这里不另叙述。
上述驱动平衡重系统移动之动力机一般为电动机，控制该电机正转、反转及转速，可控制平衡重系统之左移、右移及移动速度，从而满足公式1之需要。
控制上述电机(或动力机)使平衡重系统移动之信号，应为PL-WR＝△……公式2若△＞0，则使平衡重右移;若△＜0，则使平衡重左移。移动量趋于△＝0，即公式1成立。
采集上述信号(以下称为平衡信号)△的基本方法，是在图1所示工作平面之支点1、2设立压力传感器，使支承力F1、F2分别通过压力传感器成为平衡信号(通常是电信号)。当图1中之d1＝d2时，则当支点1、2上之压力传感器显示F1＞F2时，则平衡信号△＞0，应使平衡重系统右移，反之则左移。
压力传感器之型式视起重机之支承方式不同而不同。当起重机是机械支承，如起重机是经轮子支承于运行轨道上时，可在各支承轮的支承力经过的轮轴与轮、轴承与轴等连接环节设置机械压力传感器，如压敏电阻、压电陶瓷及任一种适用的将压力转换为(电)信号的压力传感器。若起重机是用液压支柱支承于地面时，由于液压支柱内之液压力与支柱受力成正比，故可在液压支柱之液压缸设置液压传感器，则平衡信号△可根据各液压支柱液压力数值计算得到。若起重机是经充气轮胎支承于地面时，同上道理，可在各轮胎内设置气压传感器，平衡信号可根据各轮胎气压质计算得到。当起重机是浮式起重机，浮于水面，则可在起重机的底座船的四周船侧吃水处设置液位计，将船在不同方向之吃水深度反映为(电)信号，从而经比较计算得到平衡信号。即当公式2之△不为零，从而起重机向某方向倾斜时，该方向上相应之液位计吃水较深，得到的△将调整平衡重向△→0之方向移动，从而使公式1保持成立。
以上将各传感器信号比较，计算而得到正确的△信号，并指令平衡重系统移动使公式1保持成立之工作，可由电子计算机或微处理器完成，系通用之技术，这是不叙述。
图2是一种较简单的控制方式。32为塔式起重机塔架顶端。32内经阻尼系统11(可用非金属弹性材料制得)握持着梁74、梁74是平衡臂架(图1中之7)与臂架(图1中之4)一体构成的通梁，其左端伸出为平衡臂架，支承平衡重系统;其右端伸出为臂架，起吊重物。KL及KR均为触点开关，将74之倾斜方向反映为电信号。当公式2之△＜0时，图2中之通梁74将左上、右下倾斜，此时KL闭合，平衡重将在电机驱动下左移，直至平衡，△＝0，KL断开。当公式2之△＞0时，则图2中之通梁将左下、右上倾斜，此时KR闭合，平衡重右移，直至△＝0。平衡时则(△＝0)两个触点KL、KR都断开，平衡重不动，平衡状态保持。当然KL、KR也可是常闭触点，74倾斜时，相应触点断开。图2结构较形象地反映本发明之构思。
改变平衡力矩PL之方法，除沿平衡臂架移动平衡重外，还可以在工作平面内使平衡臂架摆动，从而改变平衡重与塔架轴线之距离L，达到改变平衡力矩PL，使公式1保持成立之目的。
本发明所述的在各支承点设立压力传感器(浮式起重机之液位计)，从而从各支承力(液位)之不同取得平衡信号△，使起重机械保持如公式1所述的平衡的方法，还可兼用做一种安全系统。当由于风力、外物附加力、支承不平衡或某支承点不正常引起整个起重机歪倾时，上述传感器系统也会感应出平衡信号，相应对起重机械做出趋于平衡的调整，所需附加技术手段(如传感信号的限值、分析)均可用通常方法解决，这里不叙述。实际上，装置上述支承力传感器-平衡重调整系统的结果，使任一使起重机歪斜的因素都得到反映因而可得到调整，或停止起重机工作，或发生警告信号，使起重机随时保持平衡稳定状态。
权利要求
1.一种使臂架类起重机械保持稳定的方法，其特征是平衡重与塔架轴线之距离是可随时调整的，调整的结果使平衡力矩PL与倾翻力矩WR保持相等。
2.一种臂架类起重机械，其特征是，平衡重可沿平衡臂架移动，移动的方向及大小系根据从反缺各支承力的传感器的信号得到的平衡信号△来确定的，移动的结果使平衡信号△趋于零。
3.权利要求2所述的起重机械，其特征是，平衡臂架是可摆动的。
4.权利要求2或3所述的起重机械，其特征是，当起重机是以机械方式支承于地面时，所述传感器是设置于各支承点连接环节的机械压力传感器，当起重机是以液压支柱支承于地面时，所述传感器是设置于各支柱液压缸内的液压传感器，当起重机是以充气轮胎支承于地面时，所述传感器是设置于各充气轮胎内的气压传感器，当起重机是浮式起重机时，所述传感器是设置于船侧各方向上的液位计。
5.权利要求2或3所述的起重机械，其特征是，所述传感器-平衡重移动系统，可兼作为安全系统，当风力等外来力及起重机支承故障引起之不稳定因素。可通过调整平衡重来消除，或发出警告信号，或停止起重机工作。
6.一种臂架类起重机，其特征是，其臂架及平衡臂架由一根通梁一体构成，通梁中部经阻尼系统握持于塔架顶端。当通梁两端作用之对塔架轴线之平衡力矩和倾翻力矩不平衡时，通梁会发生相应倾斜。使相应触点KL或KR接合(或断开)，发出信号使平衡重相应移动，从而使起重机保持平衡稳定。
全文摘要
一种臂架类起重机，设置有反映起重机不平衡因素的传感器系统。其平衡重与塔架轴线间之距离是可改变的。这一改变是根据从上述传感器系统得到的平衡信号作用，使起重机时刻保持平衡，从而使同等支承条件下之起重机的起重能力及稳定性都大为增加。
文档编号B66C23/76GK1087318SQ92113289
公开日1994年6月1日 申请日期1992年11月23日 优先权日1992年11月23日
发明者郑悦 申请人:李斓