一种多层套合钢架伸缩式升降机构及包括该机构的起重机的制作方法

本实用新型涉及升降设备领域，具体涉及一种多层套合钢架伸缩式升降机构及包括该机构的起重机。

背景技术：

现有的起重机升降机构，基本是采用滚筒、钢丝绳、滑轮这种常见的柔性结构。对于有定位精度要求的起重机，机械式的方法会采用刚性的伸缩机构来使得起重机小车部分与抓取机构为刚性连接，只允许抓取机构做上下的相对平移；电气的方法是采用防摇摆系统，通过控制小车行走时的加速度来控制钢丝绳的摆角变小。

目前，滚筒、钢丝绳、滑轮这种常见的柔性组合，一般只适用于人工控制、低定位精度或者是人工定位的起重机上。随着时代的发展，自动化的程度越来越高，当这种柔性组合运用在有较高定位精度的自动化车间时，其工作时产生的摇摆，乃至于钢丝绳的扭转，使得货物发生定位误差或无法定位。对于自动化、定位要求高的起重机，防摇摆系统能较好地控制货物的摇摆问题，但只能是降低，而不能解决。况且防摇摆系统的程序复杂，计算繁琐，而且起升机构还是滚筒、钢丝绳、滑块的柔性组合，无法解决钢丝绳的扭转问题。要同时解决起重机防摇摆和钢丝绳扭转的问题，需要在原有机构上，增加刚性的导向架结构，控制抓取机构的自由度，同时用其刚性来达到防摇摆。而这种刚性导向架的结构有很多种，其中包括一些铰链式的，液压驱动式的，但这些导向架应用在一些高精度要求、工作速度快、工作时间长的起重机上时，刚度可能会出现不足，使得导向架变形，影响效果。液压驱动的形式难以控制，而且会有泄漏、维护的问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种多层套合钢架伸缩式升降机构及包括该机构的起重机，使得由钢架机构、锁止结构和滑轮组形成的导向架能完成对抓取机构的导向外，还能以其较大的刚度来进行防摇摆，确保抓取机构的定位精度和起重机工作时的安全性。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种多层套合钢架伸缩式升降机构，包括：一级移动装置、二级移动装置、升降机构、抓取机构和导向架，所述二级移动装置安装于所述一级移动装置上，所述升降机构安装于所述二级移动装置上，所述导向架包括：钢架机构、滑轮组和锁止机构，所述钢架机构由多层钢架套合在一起构成，所述多层钢架至少包括两层钢架，每相邻两层钢架之间设置有滑轮组和锁止机构，所述滑轮组上的滑轮垂直分布。

优选的，所述多层钢架包括首层钢架、中间层钢架组和末层钢架，所述首层钢架的上端固定于所述二级移动装置上，所述末层钢架的下端与所述抓取机构连接，所述中间层钢架组设置于所述首层钢架和所述末层钢架之间，所述中间层钢架组至少包括一个钢架。

优选的，相邻两层钢架垂直套合，所述滑轮组设置于相邻两层钢架中的上层钢架末端，并紧邻所述上层钢架侧壁内侧。

优选的，所述上层钢架末端相对称的两个侧壁的左右两侧分别设置有对称分布的两组所述滑轮组。

优选的，所述上层钢架末端每个侧壁的左右两侧分别设置有对称分布的两组所述滑轮组。

优选的，所述锁止机构包括固定板、垫圈和挡板，所述垫圈设置于所述固定板和所述挡板之间，所述挡板安装于相邻两层钢架中的上层钢架末端并置于所述滑轮组的上方，所述固定板和垫圈安装于相邻两层钢架中的下层钢架上端。

优选的，所述挡板和所述垫圈安装于相邻两层钢架中的上层钢架末端并置于所述滑轮组的上方，所述固定板安装于相邻两层钢架中的下层钢架上端。

优选的，所述升降机构上连接有钢丝绳，所述抓取结构的上端面设置有动滑轮，所述钢丝绳绕过所述动滑轮使所述升降机构和所述抓取结构连接。

优选的，所述滑轮组连接调节装置，所述调节装置沿着所述滑轮组的径向对所述滑轮组进行位置调节。

本实用新型还公开了一种起重机，包括上述的多层套合钢架伸缩式升降机构。

相对于现有技术，本实用新型取得了有益的技术效果：

本实用新型的多层套合钢架伸缩式升降机构结构简单，操作方便，能实现对抓取机构的导向，具有足够的刚性，能基本实现较好的防摇摆效果，通过钢架机构中的多层钢架互相配合滑动，提供的稳定导向能实现精准定位。钢架机构、滑轮组和锁止机构形成一个导向架，整个导向架中的钢架机构采取的是伸缩的方式，能够极大地节省空间。升降机构提供动力使抓取机构上下运动，在垂直方向上可活动的距离也比较大，基本不会阻碍起重机的正常工作需要。多层钢架之间的套合位置与松紧能够调节，加大了导向架的导向精度和防摇摆效果。而且钢架机构的两端是连接着二级移动装置和抓取机构，导向架工作时的动力来源是其末端跟随抓取机构的上下运动而进行伸缩，因此不需要额外的动力源。锁止机构是用于防止两层钢架在套合中运动过界而造成滑出现象，采用垫圈可以使两层钢架套合滑动到达允许最大位置时做出限位，而且能对其产生的冲击进行缓冲，减少导向架的震荡。

附图说明

图1为本实用新型公开的多层套合钢架伸缩式升降机构的结构图；

图2为本实用新型实施例1中的相邻两层钢架套合处的剖视图；

图3为本实用新型实施例2中的相邻两层钢架套合处的剖视图；

图4为本实用多层套合钢架伸缩式升降机构的锁止结构的局部结构图。

附图标记

1.一级移动装置 2.二级移动装置 3.升降机构 4.滑轮组 51调节装置 5.首层钢架6.中间层钢架组 7.末层钢架 8.抓取机构 81动滑轮 82钢丝绳 9.锁止机构 91固定板 92垫圈 93挡板

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种多层套合钢架伸缩式升降机构3，包括：一级移动装置1、二级移动装置2、升降机构3、抓取机构8和导向架，二级移动装置2安装于一级移动装置1上，升降机构3安装于二级移动装置2上。一级移动装置1和二级移动装置2在水平面上移动，一级移动装置1用于在长度方向移动，二级移动装置2用于在宽度方向移动。升降机构3上连接有钢丝绳82，抓取结构的上端面设置有动滑轮81，钢丝绳82绕过动滑轮81使升降机构3和抓取结构连接。导向架包括：钢架机构、滑轮组4和锁止机构9。钢架机构由多层钢架套合在一起构成，多层钢架至少包括两层钢架，每相邻两层钢架之间设置有滑轮组4和锁止机构9，滑轮组4上的滑轮垂直分布。

本实施例优选的，多层钢架包括首层钢架5、中间层钢架组6和末层钢架7，首层钢架5的上端固定于二级移动装置2上，末层钢架7的下端与抓取机构8连接，中间层钢架组6设置于首层钢架5和末层钢架7之间，中间层钢架组6至少包括一个钢架。钢架是由多条同规格的角钢焊接而成，钢架的焊接加工需经过严格要求，能保证钢架的刚性和形状不扭曲。各钢架的大小不相同，且能相互套合。

如图2所示，相邻两层钢架垂直套合，滑轮组4设置于相邻两层钢架中的上层钢架末端，并紧邻上层钢架侧壁内侧。上层钢架末端中相对称的两个侧壁的左右两侧上分别设置有对称分布的两组滑轮组4。所述滑轮组4连接调节装置41，为使得整个导向架的精度更高、刚性更好，滑轮组4必须尽量的夹紧，因此滑轮组4连接了一个可调节滑轮位置的调节装置41，所述调节装置41沿着所述滑轮组4的径向对所述滑轮组4进行位置调节。滑轮组4的作用是使得相邻两层钢架之间套合的相对滑动，而采用滑轮这种滚动摩擦的机构，是为了减少相对运动时的摩擦力和跳动，使得相邻两层钢架在套合中的相对运动更平稳，有助于后续对整个机构精度的控制。

优选的，钢架的横截面为矩形，滑轮组4的数量为四组。所述滑轮组4是由多个大小形状相同、硬度高、间隙小、对心度高的钢材材质滑轮元件组成。滑轮必须均匀整齐地排布，形成滑轮组4。安装时，应把每一个滑轮的轴线安装在同一个平面上。这样能使得滑轮组4在工作时，每一个滑轮都能与钢架的接触面平稳地接触滚动，平稳跳动小的状态使得滑轮组4和钢架的接触面更大，也使得钢架在套合时，能够相对摆动的角度最小。本发明所用的滑轮组4，不是单一一组滑轮，而是每两个钢架之间就有八组的滑轮组4来配合。本实施例设置四组滑轮组4，相邻两层钢架中上层钢架的滑轮组4形成了对下层钢架两个面、四个点的夹持。通过调整四组滑轮组4的位置，就能完成对钢架的定位和防摆动，也使得钢架之间能做平稳的套合运动。

如图4所示锁止机构9包括固定板91、垫圈92和挡板93，垫圈92设置于固定板91和挡板93之间，挡板93安装于相邻两层钢架中的上层钢架末端并置于滑轮组4的上方，固定板91和垫圈92安装于相邻两层钢架中的下层钢架上端。垫圈92可采用较有弹性的聚氨酯制成。锁止机构9是一个限制钢架与钢架在相对的滑动过程中滑出的机构，采用垫圈92是为了让两层钢架之间的滑动到达允许最大位置时，做出限位，而且垫圈92能对其产生的冲击进行缓冲。

如图1-3所示，本实施例多层套合钢架伸缩式升降机构3的具体实施方式为：

1).接通电源，一级移动装置1、二级移动装置2运行到指定坐标，升降机构3开始运行工作，升降机构3通过调节钢丝绳82长度使抓取机构8下降。

2).导向架开始进行套合运动，首层钢架5固定在小车上，不运动；中间层钢架组6比末层钢架7重量重，首层钢架5与中间层钢架组6之间的滑轮组4滚动，中间层钢架组6首先下滑；钢末层钢架7相对中间层钢架组6，不做套合运动。

3).中间层钢架组6上的固定板91跟随中间层钢架组6向下，则固定板91与首层钢架5上的挡板93之间的距离越来小。

4).当中间层钢架组6上的垫圈92碰到首层钢架5上的挡板93时，中间层钢架组6到达可滑动的最大限，则中间层钢架组6停止下滑。

5).抓取机构8继续下降，这时末层钢架7与中间层钢架组6之间的滑轮组4滚动，末层钢架7下滑。

6).当末层钢架7上的垫圈92碰到中间层钢架组6上的挡板93时，末层钢架7到达可滑动的最大限，则末层钢架7停止下滑。这时整个导向架到达工作最大行程，当然在工作过程中的任意一点都能工作停止，不要求必须到最大行程点。

7).当抓取机构8抓取了货物后，升降机构3开始提升工作。这时抓取机构8开始上升，末层钢架7因为比中间层钢架组6轻，所以会先跟随抓取机构8向上，末层钢架7中间层钢架组6套合。

8).当末层钢架7完全套合进中间层钢架组6里面，中间层钢架组6碰到抓取机构8时，中间层钢架组6就开始跟着抓取机构8向上，直到中间层钢架组6完全套合进首层钢架5里面，起升机构停止运行。

实施例2

如图3所示，该实施例仅描述与上述实施例1的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。本实施例中的滑轮组4设置于相邻两层钢架中的上层钢架末端，并紧邻上层钢架侧壁内侧。上层钢架末端的每个侧壁的左右两侧分别设置有对称分布的两组滑轮组4。优选的，钢架的横截面为矩形，滑轮组4的数量为八组。优选的，钢架的横截面为矩形，滑轮组4的数量为八组。本实施例设置八组滑轮组4，相邻两层钢架中上层钢架的滑轮组4形成了对下层钢架四个面、八个点的夹持。通过调整八组滑轮组4的位置，就能完成对钢架的定位和防摆动，也使得钢架之间能做平稳的套合运动。

实施例3

该实施例仅描述与上述实施例1的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。本实施例中的挡板93和垫圈92安装于相邻两层钢架中的上层钢架末端并置于滑轮组4的上方，固定板91安装于相邻两层钢架中的下层钢架上端。

本实用新型还公开了一种起重机，包括上述的多层套合钢架伸缩式升降机构3。

本实用新型的多层套合钢架伸缩式升降机构3结构简单，操作方便，能实现对抓取机构8的导向，具有足够的刚性，能基本实现较好的防摇摆效果，通过钢架机构中的多层钢架互相配合滑动，提供的稳定导向能实现精准定位。钢架机构、滑轮组4和锁止机构9形成一个导向架，整个导向架中的钢架机构采取的是伸缩的方式，能够极大地节省空间。升降机构3提供动力使抓取机构8上下运动，在垂直方向上可活动的距离也比较大，基本不会阻碍起重机的正常工作需要。多层钢架之间的套合位置与松紧能够调节，加大了导向架的导向精度和防摇摆效果。而且钢架机构的两端是连接着二级移动装置2和抓取机构8，导向架工作时的动力来源是其末端跟随抓取机构8的上下运动而进行伸缩，因此不需要额外的动力源。锁止机构9是用于防止两层钢架在套合中运动过界而造成滑出现象，采用垫圈92可以使两层钢架套合滑动到达允许最大位置时做出限位，而且能对其产生的冲击进行缓冲，减少导向架的震荡。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。