一种具有起吊构件旋摆功能单起升系统塔式起重机的制作方法

本发明属于塔吊技术领域，特别是涉及一种具有起吊构件旋摆功能单起升系统塔式起重机。

背景技术：

现有的塔式起重机结构和起升钢丝绳的绕绳方式复杂，在变幅小车旋转摆动的过程中极易因吊重不均而引起偏斜和起升钢丝绳的扭结，从而影响塔式起重机的工作要求，因此需要研究与之相适应的系统结构，简化整个系统结构使之更加经济可行。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种具有起吊构件旋摆功能单起升系统塔式起重机，在原有发明“具有全方位调整吊运部件空间位姿功能的塔式起重机”(专利号：zl201710260248.5)的基础上，简化系统结构，保证构件实现旋摆的基础上，在起升横梁抗偏斜矩的作用下，起升横梁在起升和下降过程中不发生明显的偏斜，避免起升绳在旋摆过程中扭结或无法控制的扭摆晃动。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一种具有起吊构件旋摆功能单起升系统塔式起重机，包括一套起升机构、具有旋摆功能的变幅小车、抗偏斜起升横梁和多个滑轮；所述起升机构安装在平衡臂中心线上靠近配重的一端，起升机构上的起升钢丝绳经过起重臂根节起升滑轮ⅰ、起升滑轮ⅱ和起升滑轮ⅲ进入到固定于变幅小车上部小车架的入绳导绳滑轮ⅰ，然后再进入变幅小车回转支撑结构的旋摆滑轮组的入绳导绳滑轮ⅲ，向下进入旋摆梁一端的导绳滑轮ⅴ、抗偏斜起升横梁的入绳导绳滑轮ⅶ，在旋摆梁和抗偏斜起升横梁的滑轮之间绕成四倍率或二倍率，返回到抗偏斜起升横梁的出绳导绳滑轮ⅷ、旋摆梁另一侧导绳滑轮vi、变幅小车回转支撑结构的旋摆滑轮组的出绳导绳滑轮ⅳ，最后经过固定于上部小车架的出绳导绳滑轮ⅱ至起重臂端部锁定。

进一步地，所述变幅小车包括小车架、回转支撑结构、旋摆梁、两个固定于小车架上的导绳滑轮、回转支撑结构的两个可旋摆导绳滑轮、旋摆梁上的两端导绳滑轮和旋摆梁中部的一个变倍率滑轮；所述小车架上、回转支撑结构的旋摆滑轮组及旋摆梁两端导绳滑轮均为一个入绳导绳滑轮和一个出绳导绳滑轮，形成相互对应关系；旋摆梁中部的变倍率滑轮，通过钢丝绳缠绕或不缠绕变倍率滑轮实现四倍率与二倍率的转换。

进一步地，所述变倍率滑轮设置于旋摆梁中部下方，四倍率时，钢丝绳绕过抗偏斜起升横梁的入绳导绳滑轮ⅶ、旋摆梁上变倍率滑轮和抗偏斜起升横梁的出绳导绳滑轮ⅷ回至旋摆梁的出绳导绳滑轮vi；二倍率时，钢丝绳绕过抗偏斜起升横梁的入绳导绳滑轮ⅶ和抗偏斜起升横梁的出绳导绳滑轮ⅷ回至旋摆梁的出绳导绳滑轮vi，不绕过变倍率滑轮。

进一步地，所述变倍率滑轮包括导绳滑轮、轴承、轴套和键轴，导绳滑轮通过轴套和轴承安装在键轴上，轴套外径与轴承相配合，内径与键轴相连接，键轴一端通过β销固定。

进一步地，所述抗偏斜起升横梁两端上部各安装一个导绳滑轮，用于穿绕起升钢丝绳，中间下部有固定的吊重耳板和销轴，用于固定起吊锁具，使抗偏斜起升横梁重心或吊重耳板孔与两端的导绳滑轮轴心形成三角形结构，起升过程中产生抗偏斜矩，无论空载还是吊载都能够保证横梁在起升和下降过程中不会发生明显的偏斜摆动。

进一步地，所述抗偏斜起升横梁的重心位置与两端的导绳滑轮轴心构成三角形，非吊重状态下，其重心点g1到两导绳滑轮轴心连线的距离为h，抗偏斜起升横梁的重量为g，当任意时刻抗偏斜起升横梁产生偏斜角α时，所产生的抗偏斜矩为:m＝ghsinα,防止抗偏斜起升横梁在起升和下降过程中产生偏斜；在吊重状态下所产生的抗偏斜矩m＝ghsinα，此时h值是吊重耳板孔中心g2到两导绳滑轮轴心连线的垂直距离，g则是全部吊重重量。

进一步地，所述旋摆梁的长度使两侧导绳滑轮与回转支撑结构的旋摆滑轮组不发生干涉且使起升钢丝绳有足够的空间缠绕，抗偏斜起升横梁与旋摆梁具有相同的长度，使两侧导绳滑轮与旋摆梁两侧导绳滑轮的圆心在同一垂直线上；在旋摆梁旋转时，避免起升钢丝绳在旋摆过程中扭结或扭摆晃动。

本发明的有益效果为：

1.本发明简化了结构及绕绳方式，并在具有旋摆功能的变幅小车的旋摆梁两端各固定一个导绳滑轮的基础上增加了一个变倍率滑轮，使起升钢丝绳能够实现四倍率与二倍率变换，且倍率变换过程简洁方便。

2.本发明的抗偏斜起升横梁两端上部各安装一个导绳滑轮，中间下部有固定的吊重耳板和销轴。抗偏斜起升横梁的重心位置与两端的起升滑轮轴心构成三角形，其重心到两滑轮轴心连线的距离为h，起升横梁的重量为g，当任意时刻横梁产生偏斜角α时，所产生的抗偏斜矩为:m＝ghsinα,起升横梁的这种结构对其在起升和下降过程中产生的偏斜现象具有很好的抑制作用。在吊重状态下上述抗偏斜矩仍适用，此时h值将是吊重耳板孔中心到两滑轮轴心连线的垂直距离，g则是全部吊重重量。其中：所述起升横梁上重心点与两端部滑轮轴心构成的三角形，重心到两滑轮轴心连线的距离为三角形的高，这一高度与偏斜角的正弦值和横梁的重量乘积形成抗偏斜矩。该横梁具有抗偏斜的特性，无论空载还是吊载都能够保证横梁在起升和下降过程中不会发生明显的偏斜摆动。

3.本发明的旋摆梁与抗偏斜起升横梁都具有一定的长度，使两侧钢丝绳具有较大的距离，在旋摆梁旋转时抗偏斜起升横梁能够具有良好的随动性，能够避免起升绳在旋摆过程中扭结或无法控制的扭摆晃动。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2为图1中ⅰ处局部放大立体结构示意图。

图3为图1中ⅱ处局部放大立体结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为变幅小车上部小车架立体结构示意图。

图6为图5的平面示意图。

图7为变幅小车固定导绳滑轮结构示意图。

图8为回转支撑结构立体结构示意图。

图9为旋摆滑轮组结构示意图。

图10为变幅小车旋摆梁主视图。

图11为图10的俯视图。

图12为图10中a-a局部剖视图。

图13为抗偏斜起升横梁主视图。

图14为图13中的b-b处剖视图。

图15为图13的俯视图。

图16为起升钢丝绳四倍率绕绳结构示意图。

图17为起升钢丝绳二倍率绕绳结构示意图。

图中：

1a.起升机构，2.小车架，201.导绳滑轮ⅰ，202.导绳滑轮ⅱ；

3.回转支撑结构，301.导绳滑轮ⅲ，302.导绳滑轮ⅳ；

4.旋摆梁，401.导绳滑轮ⅴ，402.导绳滑轮vi，403.变倍率滑轮；4031.导绳滑轮，4032.轴承，4033.轴套，4034.键轴，4035.β销；

5.抗偏斜起升横梁，501.导绳滑轮ⅶ，502.导绳滑轮ⅷ，503.吊重耳板,504销轴；

2a.起升钢丝绳；

3a.起重臂根节起升滑轮ⅰ，4a.起重臂根节起升滑轮ⅱ，5a.起重臂根节起升滑轮ⅲ，6a.防扭装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

实施例：如图1-图4、图16和图17所示，本发明一种具有起吊构件旋摆功能单起升系统塔式起重机，包括一套起升机构1a、具有旋摆功能的变幅小车、抗偏斜起升横梁5和多个滑轮；所述起升机构1a安装在平衡臂中心线上靠近配重的一端，起升机构1a上的起升钢丝绳2a经过起重臂根节起升滑轮ⅰ3a、起升滑轮ⅱ4a和起升滑轮ⅲ5a(为现有安装结构)进入到固定于变幅小车上部小车架2的入绳导绳滑轮ⅰ201，然后再进入变幅小车下部回转支撑结构3的旋摆滑轮组的入绳导绳滑轮ⅲ301，向下进入旋摆梁4一端的导绳滑轮ⅴ401、抗偏斜起升横梁5的入绳导绳滑轮ⅶ501，在旋摆梁4和抗偏斜起升横梁5的滑轮之间绕成四倍率或二倍率，返回到抗偏斜起升横梁5的出绳导绳滑轮ⅷ502、旋摆梁4另一侧的出绳导绳滑轮vi402、变幅小车下部回转支撑结构3的旋摆滑轮组的出绳导绳滑轮ⅳ302，最后经过固定于上部小车架的出绳导绳滑轮ⅱ202至起重臂端部锁定。

如图3-图11所示，所述变幅小车包括小车架2、回转支撑结构3、旋摆梁4、两个固定于小车架2上的导绳滑轮、回转支撑结构3的两个可旋摆导绳滑轮、旋摆梁4上的两端导绳滑轮和旋摆梁4中部的一个变倍率滑轮403；所述小车架2上、回转支撑结构3及旋摆梁4两端导绳滑轮均为一个入绳导绳滑轮和一个出绳导绳滑轮，形成相互对应关系；旋摆梁4中部的变倍率滑轮403，通过钢丝绳缠绕或不缠绕变倍率滑轮实现四倍率与二倍率的转换。

如图3、图16、图17所示，所述变倍率滑轮403设置于旋摆梁4中部下方，四倍率绕绳方式，如图16所示，起升机构1a的起升钢丝绳2a经过起重臂根节起升滑轮ⅰ3a、起升滑轮ⅱ4a和起升滑轮ⅲ5a进入到固定于变幅小车上部小车架2的入绳导绳滑轮ⅰ201，然后再进入回转支撑结构3下部旋摆滑轮组的入绳导绳滑轮ⅲ301，向下进入旋摆梁4一端的导绳滑轮ⅴ401，再向下绕到抗偏斜起升横梁5的同一侧导绳滑轮ⅶ501，返回到上部旋摆梁4的变倍率滑轮403，再向下进入到抗偏斜起升横梁5另一侧导绳滑轮ⅷ502，向上回到旋摆梁4另一侧导绳滑轮vi402，然后进入旋摆滑轮组的出绳导绳滑轮ⅳ302，最后向上经过固定于上部的出绳导绳滑轮ⅱ202到起重臂端部防扭装置6a锁定。

二倍率绕绳方式，如图17所示，起升钢丝绳2a不经过旋摆梁4的变倍率滑轮403，经起升横梁5一侧导绳滑轮ⅶ501绕入起升横梁5另一侧导绳滑轮ⅷ502，向上经旋摆梁4对应侧导绳滑轮vi402、旋摆滑轮组的出绳导绳滑轮ⅳ302和固定于上部的出绳导绳滑轮ⅱ202到起重臂端部防扭装置6a锁定。所述的防扭装置6a采用现有结构。

如图12所示，所述变倍率滑轮403包括导绳滑轮4031、轴承4032、轴套4033和键轴4034，导绳滑轮4031通过轴套4033和轴承4032安装在键轴4034上，轴套4033外径与轴承4032相配合，内径与键轴4034相连接，将变倍率滑轮403用键轴4034固定于旋摆梁4中部，键轴4034一端通过β销4035固定，由于在二倍率缠绕时不经过变倍率滑轮403，此时可以拆除变倍率滑轮403，通过β销4035固定，在高空作业时方便拆装变倍率滑轮403。

如图13-图15所示，所述抗偏斜起升横梁5两端上部各安装一个导绳滑轮，分别为入绳导绳滑轮ⅶ501和出绳导绳滑轮ⅷ502，用于穿绕起升钢丝绳2a，中间下部有固定的吊重耳板503和销轴504，用于固定起吊锁具，使抗偏斜起升横梁重心或吊重耳板孔与两端的导绳滑轮轴心形成三角形结构，使其在起升过程中产生抗偏斜矩，具有抗偏斜的特性，无论空载还是吊载都能够保证抗偏斜起升横梁5在起升和下降过程中不会发生明显的偏斜摆动。

如图13所示，所述抗偏斜起升横梁5的重心位置g1或耳板孔中心g2与两端的导绳滑轮轴心点a、b构成△abg1或△abg2，非吊重状态下，其重心g1到两导绳滑轮ⅶ501、ⅷ502轴心连线的距离为h，抗偏斜起升横梁5的重量为g，当任意时刻抗偏斜起升横梁5产生偏斜角α时，重心位置由g1偏斜到g1'，形成△a'b'g1'所产生的抗偏斜矩为:m＝ghsinα,抗偏斜起升横梁5的这种结构对其在起升和下降过程中产生的偏斜现象具有很好的抑制作用；在吊重状态下上述抗偏斜矩仍适用，此时h值将是吊重耳板503耳板孔中心g2到两导绳滑轮ⅶ501、ⅷ502轴心连线的垂直距离，g则是全部吊重重量；

其中：所述抗偏斜起升横梁5上重心点与两端部导绳滑轮ⅶ501、ⅷ502轴心构成的三角形，重心到两导绳滑轮ⅶ501、ⅷ502轴心连线的距离为三角形的高，这一高度与偏斜角的正弦值和抗偏斜起升横梁5的重量乘积形成抗偏斜矩。

如图3所示，所述旋摆梁4的长度可以使两侧导绳滑轮与回转支撑结构的旋摆滑轮组不发生干涉且使起升钢丝绳有足够的空间缠绕，抗偏斜起升横梁5与旋摆梁4具有相同的长度，使两侧导绳滑轮与旋摆梁两侧导绳滑轮的圆心在同一垂直线上，在旋摆梁4旋转时,抗偏斜起升横梁5能够具有良好的随动性，能够避免起升钢丝绳1a在旋摆过程中扭结或无法控制的扭摆晃动。