一种用于工程机械的可移动式配重机构及其使用方法与流程

本发明涉及一种用于工程机械的可移动式配重机构及其使用方法，属于起重机械领域。

背景技术：

整机稳定性是影响起重机械吊重性能的关键指标之一，因此在不考虑强度等问题时，单纯的增大配重就能够实现吊重量的提升（起重机实际是利用杠杆原理）。在实际设计时，往往受限于gb1589《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》对整车重量以及轴荷（即单个车轴所能承载的最大质量）的限制，配重的增加是有限的。因此在应用上往往采用分体配重的设计，即在道路行驶时配重由其他车辆载运，起重作业时再将其安装在起重机械上。

回归到杠杆原理来考虑，真正影响起重性能的并不是配重质量，而是配重对回转中心（起重机械等均能够实现回转功能，回转机构的虚拟中心被称为回转中心）产生的力矩。那么在不增加配重质量的情况下，增加该配重的重心和回转中心的距离同样可以实现增加整车稳定性、提高起重量的能力。

目前在行业内已经存在一些采用这种原理设计的机构，称为可移动式配重，典型的有两种，一种是导轨上的滑移，另外一种是连杆的。连杆式相对来说实现的方式比较多，如附图1所示，为一种利用连杆实现配重平动的方式，该设计方案沿车体左右对称，共需要两个油缸1，四根连杆2。理论上配重为平动，但实际上由于各部件尺寸公差及部件间装配间隙等，在实际动作过程中并不会是严格意义上的平动。另外对于一个平面来说，最多只能有三个支撑点（三点决定一面），那么当四根连杆共同支撑一个平面（所示配重4的上表面）时，就必然会有一个是虚约束，那么两侧连杆的受力就会不同，长期工作的情况下由于连杆蠕变、铰接处的磨损等原因，机构会产生偏斜。该机构的另一个问题是，机构过于复杂，加工制造的成本都比较高。

技术实现要素：

为了解决现有连杆机构中存在的两个缺陷：一个是连杆虚约束，造成左右两侧受力不均，进而造成机构的严重偏斜；另外一个是机构过于复杂；本发明提供了一种用于工程机械的可移动式配重机构及其使用方法。

本发明仅以两根连杆及一根油缸实现配重的移动，并且借助转台结构的限位实现了运动过程及锁止状态的姿态控制。

本发明提供了一种用于工程机械的可移动式配重机构，包括油缸和两根连杆，油缸一端和转台底部的铰点连接，另一端与配重底端的铰点连接；

两根连杆分别设置在转台的左、右侧面上（以行车方向为正前方来定义起重车辆的左右方向），两根连杆的上端铰接于转台侧面，两根连杆的下端与配重的顶部铰点连接；

所述配重在油缸推动下移动，连杆及转台保证了配重移动方向的可控。

进一步地，所述连杆与油缸的延长线所成夹角不大于180°；不然油缸的活塞杆收缩后不能将配重完全贴在转台底面。

所述驱动油缸通过铰链将配重收紧使之上平面贴合在转台的底面。

所述配重通过铰链与连杆相连，连杆的上端通过铰链与转台铰接。

所述配重在油缸推动下移动时，配重的一个角沿转台底部滑动。

本发明提供了上述用于工程机械的可移动式配重机构的使用方法，包括以下步骤：

（1）初始状态（即行车状态），配重通过铰链c与连杆相连，同时驱动油缸通过铰链b将配重收紧使之上平面贴合在转台底面；连杆另一端通过铰链d与转台铰接；驱动油缸分别与转台和配重铰接；

（2）运动过程状态：当驱动油缸活塞杆向外伸出时，连杆沿铰链d转动，配重开始运动，配重移动过程中，配重的一个角在转台底部滑动；

（3）驱动油缸持续动作，直至配重在连杆的作用下移动到另一端，此时配重上平面再次与转台下平面贴合，由于结构限制难以继续运动，此状态即为该机构的工作状态。

本发明的有益效果：

1）本发明在配重移动上，仅采用两根连杆和一个驱动油缸实现（油缸布置在对称位置也可以偏置），机构简单有效；

2）本发明将两根连杆布置在卷扬马达等机构的中间位置，避开结构干涉，因此在转台上只需要增加连杆的铰接点即可，不需要额外的悬臂机构；

3）移动过程中充分利用转台结构本身的限位机构，保证了配重运动及锁止状态下的姿态可控。

附图说明

图1为现有技术中的移动式配重示意图；

图2为本发明移动式配重机构的初始状态（行驶状态）示意图；

图3为本发明移动式配重机构的运动过程状态示意图；

图4为本发明移动式配重机构工作状态示意图；

图5为图4的俯视图。

图中：1为转台（包括卷扬箱），2为油缸，3为配重，4为左侧连杆，4’为右侧连杆；a为第一铰链，b为第二铰链，c为第三铰链，d为第四铰链。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

如附图2~5所示，一种用于工程机械的可移动式配重机构，包括油缸2和两根连杆，油缸2一端和转台1底部的铰点连接，另一端与配重3底端的铰点连接；

两根连杆：左侧连杆4和右侧连杆4’分别设置在转台1的左、右侧面上（以行车方向为正前方来定义起重车辆的左右方向），两根连杆的上端铰接于转台1侧面，两根连杆的下端与配重3的顶部铰点连接；

所述配重3在油缸2推动下移动，连杆及转台1保证了配重3移动方向的可控。

进一步地，所述连杆与油缸2的延长线所成夹角不大于180°；不然油缸2的活塞杆收缩后不能将配重完全贴在转台底面。

所述驱动油缸2通过铰链将配重3收紧使之上平面贴合在转台的底面。

所述配重3通过铰链与连杆相连，连杆的上端通过铰链与转台铰接。

所述配重3在油缸推动下移动时，配重的一个角沿转台底部滑动。

本发明提供了上述用于工程机械的可移动式配重机构的使用方法，包括以下步骤：

（1）初始状态（即行车状态），配重通过第三铰链c与连杆相连，同时驱动油缸通过第二铰链b将配重收紧使之上平面贴合在转台底面；连杆另一端通过第四铰链d与转台铰接；驱动油缸分别与转台和配重铰接；

（2）运动过程状态：当驱动油缸活塞杆向外伸出时，连杆沿第四铰链d转动，配重开始运动，配重移动过程中，配重的一个角在转台底部滑动；

（3）驱动油缸持续动作，直至配重在连杆的作用下移动到另一端，此时配重上平面再次与转台下平面贴合，由于结构限制难以继续运动，此状态即为该机构的工作状态。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于工程机械的可移动式配重机构及其使用方法，包括油缸和两根连杆，油缸前后铰点分别与转台底部及配重底部铰接；两根连杆分别设置在转台的侧面上，两根连杆的上端铰接在转台侧面，两根连杆的下端与配重的上铰点连接；所述配重在油缸推动下移动，两连杆及转台保证了移动过程中配重的姿态。本发明在配重移动上，仅采用两根连杆和一个驱动油缸实现，机构简单有效；将两根连杆布置在卷扬马达等机构的中间位置，避开结构干涉，因此在转台上只需要增加连杆的铰接点即可，不需要额外的悬臂机构；移动过程中充分利用转台结构本身的限位机构，保证了配重运动及锁止状态下的姿态可控。

技术研发人员：申世英;卢寿丽;高芳芳;白迎港
受保护的技术使用者：山东协和学院
技术研发日：2018.09.21
技术公布日：2018.12.11