一种用于工程机械的组合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组合式配重机构及其使用方法，属于工程机械领域。

背景技术：

整机稳定性是起重机械在一定吊重量下保证整机不发生倾翻的能力，在设计上往往以平衡力矩法计算由整机稳定性决定的临界起重量。整机稳定性是影响起重机械吊重性能的关键指标之一，因此在设计起重机械时往往将配重质量增大到车桥能够承载的极限，以最大限度地提高整机的稳定性，对于大吨位产品往往采用组合式配重的方式来提高起重机械的吊重性能。

配重是在起重机械上用于平衡吊重相对于回转中心的力矩，通常安装在起重机械的卷扬箱下方。从原理上讲真正影响起重机稳定性的是配重相对回转中心产生的力矩，设配重重量为q，配重重心相对回转中心的距离为l，那么配重作用于回转中心的力矩为：w=q×l。因此，增大配重重心与回转中心的距离同样可以提高起重机的整机稳定性。

提高整机稳定性的方法通常有两种，一种是通过外挂配重的方式增加配重的重量，另一种是通过将车辆自带的配重向偏离回转中心的方向移动。在吨位较大的产品设计上，通常受限于车重，即使通过增加配重与回转中心之间的距离也难以保证整车的稳定性。

如图4所示为起重机械上常用的挂接配重方案，固定式配重1.4通过螺栓固定于主卷扬箱1.2底部，主卷扬箱1.2后方在左右两侧分别固定有配重油缸1.6，该油缸实现挂接式配重1.5的安装。图中可见，该配重油缸1.6的安装位置距离回转中心f的距离越远，则可以在同等配重重量下更大的提高整机的稳定性。由于副卷扬箱1.3为可拆卸式结构，图中可见配重油缸1.6基本上安装在距离回转中心最远的位置。当然如果主、副卷扬箱1.2、1.3都设计成不可拆卸的，则可以将配重油缸1.6进一步远离回转中心，但这是某些地区的法规不允许的。而且即使是允许设计成固定式的地区，副卷扬箱1.3可拆卸也将增加用户用车的灵活性，具有实际使用意义。

由于副卷扬箱1.3可以拆解，造成配重油缸1.6的安装受限，不能进一步增加配重油缸1.6到回转中心之间的距离，这势必会在一定稳定性要求下增大对配重的需求。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种用于工程机械的组合式配重机构及其使用方法，采用一套特别的机构将组合式配重的挂接点向偏离回转中心的方向移动；增大配重相对于起重机械回转中心的力矩，提高整机稳定性以实现更大的吊重量。

本发明通过增加在卷扬箱后方增加额外配重的方式，一方面在配重重量受限的清况下增加了配重相对回转中心的力矩。同时该配重提供给挂接配重挂接点，该位置要比现有技术中（图4所示）所示挂接方式离回转中心更远。在相同的配重重量下，可以提供给工程机械更大的平衡力矩。

本发明提供了一种用于工程机械的组合式配重机构，包括固定式配重和翻转配重；所述固定式配重安装在主卷扬箱底部，翻转配重设置在主卷扬箱后侧；

主卷扬箱上端部与两根连杆铰接，第一连杆和第二连杆通过铰接点与翻转配重的上部铰接，第一连杆和第二连杆铰接；主卷扬箱与翻转配重下部铰接；

主卷扬箱侧部设有驱动油缸，驱动油缸的一端与主卷扬箱铰接，另一端与第二连杆中部连接。驱动油缸完全伸出时，两根连杆呈直线形展开，翻转配重为水平方向设置，驱动油缸完全收缩时，翻转配重为竖直方向设置。

翻转配重一端设置有配重油缸安装孔，配重油缸安装孔内安装有可拆卸的配重油缸，配重油缸底部设置有挂接式配重。

所述挂接式配重为一块或多块，挂接式配重通过配重油缸挂接并贴紧在翻转配重的底部，配重油缸安装在配重油缸安装座孔a中，当翻转配重回收时，配重油缸9也随同变位，并不会与翻转配重的驱动装置干涉。

所述主卷扬箱的后端部设有b、b´、c、c´、d、d´六个铰接点，主卷扬箱通过铰接点d、d´连接固定式配重；主卷扬箱通过铰接点c、c´连接第二连杆；主卷扬箱通过铰接点b、b´连接翻转配重的下端。

所述翻转配重上部与第一连杆的一端铰接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端与主卷扬箱铰接，第二连杆中部与驱动油缸的一端铰接。

本发明提供了一种上述用于工程机械的组合式配重机构的使用方法，包括以下三种模式：

第一档为轻载模式，固定式配重和翻转配重作用，此时翻转配重处于收起状态；

第二档为中载模式，固定式配重和翻转配重作用，此时翻转配重处于释放状态；

第三挡为重载模式，固定式配重和翻转配重作用，此时翻转配重处于释放状态，同时翻转配重下挂载其他配重，挂载数量及重量由工程需要决定。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明采用增加一套翻转配重机构的方式，在保证副卷扬箱可以拆卸的条件下，增大了挂接配重的挂接位置和回转中心之间的距离，在一定稳定性要求的前提下降低了对挂接配重的重量需求，或在一定的配重重量下进一步增大了整机的稳定性。

附图说明

图1为本发明组合式配重机构的结构示意图（翻转配重处于收起状态）；

图2为图1中翻转配重处于释放状态的结构示意图；

图3为图2中增加了挂接式配重的结构示意图；

图4为现有技术中配重的常用结构示意图；

图中1-转台，2-主卷扬箱，3-翻转配重，4-第一连杆，5-第二连杆，6-驱动油缸，7-固定式配重，8-挂接式配重，9-配重油缸，a-配重油缸安装座孔，b、b´、c、c´、d、d´为铰接点，f为回转中心。

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：

如图1~3所示，主卷扬箱2与转台1是一体的，主卷扬箱2底部安装有固定式配重7，这部分配重根据车辆轴荷而定，如果超重可以取消。本发明提供的一种用于工程机械的组合式配重机构，包括固定式配重7和翻转配重3；所述固定式配重7安装在主卷扬箱2底部，翻转配重3设置在主卷扬箱2后侧；

主卷扬箱2上端部与两根连杆铰接，第一连杆4和第二连杆5通过铰接点与翻转配重3的上部铰接，第一连杆4和第二连杆5铰接；主卷扬箱2与翻转配重3下部铰接；

主卷扬箱2侧部设有驱动油缸6，驱动油缸6的一端与主卷扬箱2铰接，另一端与第二连杆5中部连接。驱动油缸6完全伸出时，两根连杆呈直线形展开，翻转配重3为水平方向设置，驱动油缸完全收缩时，翻转配重3为竖直方向设置。

所述主卷扬箱的后端部设有b、b´、c、c´、d、d´六个铰接点，主卷扬箱通过铰接点d、d´连接固定式配重；主卷扬箱通过铰接点c、c´连接第二连杆；主卷扬箱通过铰接点b、b´连接翻转配重的下端。

铰点b、b´则与翻转配重3下部铰接，翻转配重3同时与第一连杆4铰接，第一连杆4另一端与第二连杆5铰接，第二连杆5另与主卷扬箱2及驱动油缸6分别铰接。当驱动油缸6活塞杆在图1所示状态向外伸出时，通过第一连杆4及第二连杆5的传动，翻转配重3绕铰点b、b´旋转，直至图2所示状态，此时翻转配重3处于水平状态。

由图2所示，当翻转配重3处于水平状态时，主卷扬箱2上的铰点c及铰点d均外露出来，这时主卷扬箱后部的空间就可以安装副卷扬箱（图4所示1.3即为副卷扬箱，副卷扬箱仅在某些特定工况下安装使用。）。

此外，对于翻转配重3驱动机构的设计，可以在主卷扬箱2两侧各布置一组，也可以仅在一侧布置驱动油缸6，另一侧仅布置第一连杆4、第二连杆5。

根据以上叙述，可以明确车辆在行驶或工作状态下翻转配重3是可以收起也是可以释放的，但如果需要加装副卷扬箱则必须将翻转配重3释放至水平状态。

如果需要额外增加额外配重进一步提高整车的稳定性，则可以采用将配重油缸安装在翻转配重上的方式，图2所示，翻转配重3的一端设有配重油缸安装座孔a。相比于图4所示方案，配重油缸和回转中心之间的距离得到加长，在相同稳定性要求下可以降低配重的需求。图3为完成挂接式配重的状态，可见如果需要挂接其他配重也同样要求翻转配重释放，使之处于水平状态。

图3中挂接式配重8，挂接式配重可以是一块也可以多块，通过配重油缸9挂接并贴紧在翻转配重3底部，配重油缸9安装在图2所示配重油缸安装座孔a中，当翻转配重3回收时，配重油缸9也随同变位，并不会与翻转配重的驱动装置干涉。

根据该装置挂接配重的过程叙述，可以明确车辆在需要挂接配重时必须先将翻转配重释放至水平状态。同样的，为降低驱动油缸6的承载能力，要求在收回翻转配重3前必须保证不能挂接配重。

本发明提供了一种上述用于工程机械的组合式配重机构的使用方法，包括以下三种模式：第一档为轻载模式，固定式配重7和翻转配重3作用，此时翻转配重3处于图1所示状态；

第二档为中载模式，固定式配重7和翻转配重3作用，此时翻转配重3处于图2所示状态；

第三挡为重载模式，固定式配重7和翻转配重3作用，此时翻转配重3处于释放状态，同时翻转配重3下挂载其他配重，如图3所示，挂载数量及重量由工程需要决定。