轮胎吊的辅助顶升装置的制作方法

本发明涉及工程机械领域，更具体地说，涉及起重机。

背景技术：

轮胎吊是具备行走能力的起重机，轮胎吊在集装箱堆场进行作业。轮胎吊可以借助于其自升的大车机构和小车结构携带集装箱在堆场内移动，将集装箱搬运到指定的位置。由于轮胎吊的自重很大，再加上所携带的集装箱的载荷，因此会给大车机构的轮胎带来很大的压力。根据统计，大车机构的轮胎的磨损主要发生在大车行走、大车转向、定点作业环节。

大车行走过程中对轮胎的磨损是难以避免的，可以认为是轮胎的正常损耗。大车转向时的磨损主要来自于大载荷下轮胎的原地转动造成的磨损，轮胎原地转向时磨损很大，并且这种磨损是轮胎的局部磨损，容易造成轮胎内部承压能力不均衡。因此，在一些轮胎吊中配备了专门的转向顶升油缸，在大车需要转向时，转向顶升油缸将轮胎吊的机架顶起，使得轮胎脱离地面。在轮胎脱离地面的情况下完成转向。这样，在转向过程中轮胎并不承压，也不与地面接触，能够大幅度降低大车转向过程中对轮胎的磨损。由于轮胎吊的大车机构主要进行一直线上的往复移动，因此大车机构转向的次数并不是很多，所以由于大车转向而造成的轮胎磨损占据总的轮胎磨损的比例并不是非常高。

轮胎磨损的另一个重要来源是定点作业环节。在进行定点作业时，虽然大车机构保持静止，但轮胎吊的小车机构会往复运行，起升机构也会进行升降作业。小车机构的运行方向是与大车机构互相垂直的，在小车机构运行的启停阶段，会沿着小车的运行方向形成较大冲击。对于轮胎来说，小车机构引起的冲击是侧向的冲击，给轮胎的侧壁造成很大压力。负载有集装箱的起升机构在升降操作的启停阶段会产生很大的压力波动，经常会使得轮胎内的压力在瞬间增加30％～40％。由于定点作业非常频繁，频繁的小车机构和起升机构的运行个轮胎造成很大压力，无论是侧向冲击还是轮胎内压力波动都对轮胎造成很大的损伤，容易产生疲劳，出现鼓包导致轮胎失效。定点作业是轮胎吊的主要作业方式，因此定点作业造成的轮胎损伤占据轮胎磨损中很高的比例，但目前对于定点作业环节，并没有很好的保护轮胎的手段。

轮胎吊的轮胎是专用轮胎，价格昂贵，轮胎的快速磨损使得轮胎吊的使用成本快速上升。

技术实现要素：

本发明提出一种轮胎吊的辅助顶升装置，能在定点作业环节分担轮胎的载荷。

根据本发明的一实施例，提出一种轮胎吊的辅助顶升装置，包括：顶升油缸、球铰支座、液压机构和控制装置。顶升油缸安装在轮胎吊的机架上，顶升油缸的安装位置与轮胎吊的大车机构的位置相对应。球铰支座安装在顶升油缸的底部，球铰支座支撑在地面上。液压机构安装在轮胎吊的机架上，液压机构连接到顶升油缸。控制装置连接到液压机构，控制装置检测轮胎吊的大车机构、小车机构和起升机构的运行，控制机构发出控制指令指示液压机构驱动顶升油缸伸出或者缩回，顶升油缸伸出，球铰支座支撑在地面上，顶升油缸和球铰支座分担大车运行机构的轮胎的载荷。

在一个实施例中，液压机构驱动顶升油缸在10s内完成伸出，液压机构驱动顶升油缸在8s内完成缩回。

在一个实施例中，液压机构驱动顶升油缸在5s～10s内完成伸出，液压机构驱动顶升油缸在4s～8s内完成缩回。

在一个实施例中，顶升油缸伸出，球铰支座支撑在地面上，轮胎吊的载荷的至少80％由顶升油缸和球铰支座承担。

在一个实施例中，顶升油缸伸出，球铰支座支撑在地面上，大车运行机构的轮胎依旧与地面接触。

在一个实施例中，控制装置根据轮胎吊的大车机构、小车机构和起升机构的运行而发出控制指令。

在一个实施例中，大车机构停止且小车机构启动，控制装置发出控制指令指示顶升油缸伸出；大车机构停止且起升机构启动，控制装置发出控制指令指示顶升油缸伸出；大车机构启动，控制装置发出控制指令指示顶升机构缩回。

本发明的轮胎吊的辅助顶升装置能够在定点作业环节有效分担轮胎的载荷，大幅减轻小车机构和起升机构的运行对于轮胎的冲击，使得定点作业环节的轮胎磨损显著降低，延长轮胎的使用寿命。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明的一实施例的轮胎吊的辅助顶升装置的结构图。

图2a揭示了应用本发明的轮胎吊的辅助顶升装置的轮胎吊的侧面结构图。

图2b揭示了应用本发明的轮胎吊的辅助顶升装置的轮胎吊的正面结构图。

图2c揭示了应用本发明的轮胎吊的辅助顶升装置的轮胎吊的俯视结构图。

具体实施方式

首先参考图2a、图2b和图2c所示，图2a、图2b和图2c揭示了应用本发明的轮胎吊的辅助顶升装置的轮胎吊的结构图，其中图2a是侧面结构图、图2b是正面结构图、图2c是俯视结构图。本发明的轮胎吊的辅助顶升装置可以应用到任何现有的轮胎吊上，轮胎吊包括如下的结构：机架103、大车机构101、小车机构104、起升机构108、操作室110。机架103包括立柱和主梁。大车机构101安装在机架103的立柱的底部，大车机构101上装有轮胎。小车机构104安装在机架103的主梁上，小车机构104的运行方向与大车机构101的运行方向相垂直。小车机构104上安装有起升机构108，起升机构108上安装有吊具105，吊具105用于吊取集装箱105。小车机构104可以携带起升机构108、吊具105以及集装箱105一起移动。操作室110安装在机架103上，通常位于机架103的主梁上。

本发明的轮胎吊的辅助顶升装置包括：顶升油缸102、球铰支座107、液压机构109和控制装置。图2b中部分揭示了本发明的轮胎吊的辅助顶升装置的结构，图1更加清晰地揭示了本发明的轮胎吊的辅助顶升装置的结构。图1是图2b的部分放大图。参考图1所示，该轮胎吊的辅助顶升装置包括：顶升油缸102、球铰支座107、液压机构109和控制装置。顶升油缸102安装在轮胎吊的机架103上，顶升油缸102的安装位置与轮胎吊的大车机构101的位置相对应。在图示的实施例中，顶升油缸102布置在大车机构101的轮胎之间。球铰支座107安装在顶升油缸102的底部，球铰支座107支撑在地面上。液压机构109安装在轮胎吊的机架103上，液压机构109连接到顶升油缸102。控制装置连接到液压机构109，控制装置的体积较小，布置位置也相对比较随意，在图示的实施例中，控制装置是布置在液压机构109内，因此在图1中不再专门标记控制装置。在其他的实施例中，控制装置也可以布置在其他的位置，例如布置在操作室110内。控制装置检测轮胎吊的大车机构101、小车机构104和起升机构108的运行状态，控制机构根据大车机构101、小车机构104和起升机构108的运行状态发出控制指令，控制指令指示液压机构109驱动顶升油缸102伸出或者缩回。顶升油缸102伸出，球铰支座107支撑在地面上，此时顶升油缸102和球铰支座107分担大车运行机构的轮胎的载荷。

顶升油缸102与现有技术中使用的转向顶升油缸的区别在于。转向顶升油缸应用于大车转向时，在轮胎吊的工作过程中，需要大车转向的情况并不多，大车转向可以认为是一个专门的作业过程。因此转向顶升油缸的伸出和缩回的速度比较缓慢，会需要几分钟的时间，此外，转向顶升油缸需要将大车机构的轮胎完全顶起，使得轮胎与地面分离。而此处的顶升油缸102用于定点作业的情况，主要用于减轻小车机构104和起升机构108的作业过程中对轮胎造成的冲击。因此顶升油缸102需要在小车机构104或者起升机构108启动运行时和停止时伸出，将球铰支座107支撑于地面上以分担轮胎的压力。在小车机构104或起升机构108运行结束，需要大车机构101运行时，需要及时向顶升油缸102收回，使得大车机构101能够正常运行。由于小车机构104、起升机构108和大车机构101的运行状态需要频繁切换，因此要求顶升油缸102能够以较快的速度完成伸出和缩回，确保轮胎吊的正常工作效率。此外，顶升油缸102和球铰支座107的作用是分担轮胎的压力，因此不需要将使得轮胎完全脱离地面，在本发明中，即使在顶升油缸102伸出、球铰支座107支撑于地面时，轮胎依旧是与地面接触的，并且轮胎还是承载部分的载荷。轮胎不脱离底面也是为了配合大车机构101需要随时移动的工作需求，确保轮胎吊的整体运行效率。

根据上述的需求，本发明的液压机构驱动顶升油缸在10s内完成伸出，液压机构驱动顶升油缸在8s内完成缩回。在一些实施例中，液压机构驱动顶升油缸在5s～10s内完成伸出，液压机构驱动顶升油缸在4s～8s内完成缩回。顶升油缸伸出，球铰支座支撑在地面上时，大车运行机构的轮胎依旧与地面接触，轮胎依旧承载部分的载荷。顶升油缸和球铰支座在伸出时会承载轮胎吊的大部分的载荷，在一个实施例中，当顶升油缸伸出，球铰支座支撑在地面上时，轮胎吊的载荷的至少80％由顶升油缸和球铰支座承担，而轮胎仅承载不到20％的载荷。

顶升油缸102的伸出和缩回由控制装置来控制，控制装置的控制有两种方式：手动控制方式和自动控制方式。如果采用手动控制方式，可以在操作室内设置操作手柄或者操作按钮，当操作手柄被操作或者操作按钮被按下，则控制装置发出控制指令，指示顶升油缸伸出或者缩回。如果采用自动控制方式，则控制装置根据轮胎吊的大车机构、小车机构和起升机构的运行而发出控制指令。具体而言：

大车机构停止且小车机构启动，表示轮胎吊正在定点作业并且小车机构正在启动，控制装置发出控制指令指示顶升油缸伸出，球铰支座支撑与地面。

大车机构停止且起升机构启动，表示轮胎吊正在定点作业并且起升机构正在启动，控制装置发出控制指令指示顶升油缸伸出，球铰支座支撑与地面。

大车机构启动，表示轮胎吊的定点作业完成，大车机构需要移动，控制装置发出控制指令指示顶升机构缩回，以使得大车机构能够顺利移动。

本发明的轮胎吊的辅助顶升装置能够在定点作业环节有效分担轮胎的载荷，大幅减轻小车机构和起升机构的运行对于轮胎的冲击，使得定点作业环节的轮胎磨损显著降低，延长轮胎的使用寿命。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。