塔式起重机的平衡维持装置的制作方法

本发明涉及机械设备，具体涉及一种塔式起重机的平衡维持装置。

背景技术：

塔式起重机是一种常见的机械设备，现有塔式起重机在使用过程中悬臂会旋转以吊持物品，由于悬臂本身的质量较大，且需要吊装大量物品，所以整体使用过程中扭矩变化大，整体受力不均匀，易使局部失稳。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种塔式起重机的平衡维持装置，旨在提高塔式起重机使用过程中的稳定性和受力的平衡性。

为实现上述目的，本发明提出的一种塔式起重机的平衡维持装置，所述塔式起重机包括塔身和设于所述塔身顶部的悬臂，所述平衡维持装置包括设于塔身的转轮，所述转轮可转动的套设于所述塔身上，所述转轮与驱动装置相连，并在驱动装置的带动下转动，所述转轮上设有配重块。

优选的，所述驱动装置包括传动杆和与所述传动杆相连的行星减速器，所述传动杆的第一端与所述述悬臂的动力装置相连，第二端与所述行星减速器的外齿盘相连，所述行星减速器的太阳轮与所述转轮相连，使得所述转轮与所述悬臂反向转动。

优选的，所述转轮固定于所述太阳轮的转轴上。

优选的，所述驱动装置包括电动机和控制模块，所述转轮在所述电动机的带动下转动，所述控制模块分别与所述电动机和所述悬臂的控制器相连，所述控制模块用于控制所述电动机与所述悬臂反向转动。

优选的，所述配重块可拆卸的固定于所述转轮上。

优选的，所述配重块的数量为多个，多个所述配重块按角度均匀的设置于所述转轮上。

优选的，所述转轮设置于所述悬臂的下方。

本发明的技术方案通过设置转轮并利用转轮与悬臂反向旋转，以平衡塔式起重机的悬臂旋转过程中产生的扭矩，可以使塔身受力更均匀，变化范围小，有效提高塔式起重机的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明塔式起重机的平衡维持装置实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例转轮的结构实体。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出的一种塔式起重机的平衡维持装置。

如图1所示，在一实施例中，所述塔式起重机包括塔身10和设于所述塔身10顶部的悬臂20，所述平衡维持装置包括设于塔身10的转轮30，所述转轮30可转动的套设于所述塔身10上，所述转轮30与驱动装置相连，并在驱动装置的带动下转动，所述转轮30上设有配重块40。

如图1所示，本实施例的技术方案中，在塔身10上设置了转轮30，该转轮30与驱动装置相连，使得转轮30在驱动装置下转动。当悬臂20旋转时，会产生一个以塔身10的轴线为轴的第一扭矩，本实施例的技术方案中，通过驱动装置带动转轮30反向旋转，形成一个与第一扭矩方向相反的第二扭矩，以平衡第一扭矩对塔身10产生的影响，使整个塔式起重机的整体维持在一个相对平衡的状态，以减少对其造成破坏的可能性。

扭矩的计算公式为：T＝J*α，其中T为扭矩，单位为N·m(牛米)，J为转动惯量，单位为Kg·m²(千克平方米)，α为角速度，单位为弧度每秒。为了平衡悬臂20旋转过程中产生的扭矩，转轮30所产生的扭矩应当与其大小相等方向相反，因此，在计算出悬臂20的转动惯量和转轮30的转动惯量后，只需要控制转轮30与悬臂20旋转的方向相反，且转轮30旋转的角速度和悬臂20旋转的角速度之比为其转动惯量的反比即可起到平衡悬臂20旋转过程中产生的力矩。

下面基于上述实施例提出本发明的第二实施例和第三实施例。

在第二实施例的技术方案是基于机械传动实现的，相对来说更加适用于高度较低的塔式起重机。

在该实施例的某些具体实施方式中，所述驱动装置包括传动杆和与所述传动杆相连的行星减速器，所述传动杆的第一端与所述述悬臂20的动力装置相连，第二端与所述行星减速器的外齿盘相连，所述行星减速器的太阳轮与所述转轮30相连，使得所述转轮30与所述悬臂20反向转动。所述转轮30固定于所述太阳轮的转轴上。

本实施例的技术方案中，本实施例中的行星减速器的具体结构可参考现有技术的行星减速器。具体设置过程中，先计算出悬臂20和转轮30的转动惯量，然后根据其转动惯量的比例设置太阳轮和外齿盘的直径比，

悬臂20的动力装置在带动悬臂20旋转时，会同步带动传动杆转动，传动杆通过带动外齿盘转动，进一步带动太阳轮转动。由于外齿盘和太阳轮在转动过程中具有相同的线速度，而太阳轮的直径小于外齿盘，所以太阳轮的角速度将大于外齿盘，从而转轮30转动的角速度也将获得提高，同时，由于太阳轮和外齿盘之间通过行星轮传动，也使得太阳轮和外齿盘的旋转反向相反，是的转轮30产生与悬臂20相反的力矩。本实施例的技术方案可以有效的平衡悬臂20的转动惯量，但是其缺陷在于无法将吊装的物品的质量引入转速调节中。

本发明的第三实施例是依赖电子控制实现的，所述驱动装置包括电动机和控制模块，所述转轮30在所述电动机的带动下转动，所述控制模块分别与所述电动机和所述悬臂20的控制器相连，所述控制模块用于控制所述电动机与所述悬臂20反向转动。

本实施例中，利用控制模块获取悬臂20的控制器的控制信息，并在计算出结果后结合上述第一实施例中的控制思路，通过控制电动机来调整转轮30的转速和转动方向。

在某些具体实施方式中，本实施例进一步增加了传感器以获取所吊起的物品的质量，并将其转动惯量也引入计算中，相对于上述机械式传动结构，能更加精确的平衡塔式起重机的受力情况。

优选的，所述配重块40可拆卸的固定于所述转轮30上，所述配重块40的数量为多个，多个所述配重块40按角度均匀的设置于所述转轮30上。

如图2所示，应当理解的是，在实际使用过程中，对驱动装置的调节，例如行星减速器的设置或控制程序的设置虽然是依赖公知技术可以实现的，但是考虑到建筑工地中，并非始终有本领域的技术人员存在，因此本实施例中进一步设置了活动的配重块40。具体使用过程中，可根据悬臂20的型号、尺寸等参数编制使用信息表，并具体写明不同条件下所需要安装的配重块40的数量改变转轮30的转动惯量，并通过调节转轮30的转动惯量适应不同的使用情况。相对于前述实施例，操作难度更低，更适合推广使用。应当注意的是，本实施例中的配重块40在安装时应当按角度均匀设置，例如如果有3个配重块40，则每两个配重块40之间的角度应当为120度，如果设置了四个，则每两个配重块40之间的角度应当为90度。可以保证旋转过程的稳定性。

优选的，所述转轮30设置于所述悬臂20的下方。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。