轨道底盘组件及轨道式起重机的制作方法

本公开涉及工程机械领域，尤其涉及一种轨道底盘组件及轨道式起重机。

背景技术：

随着工程应用领域不断的优化升级，从施工层面看，吊装越来越突出效率和安全，大型构件地面提前模块化预制、石化罐体一体化吊装越来越成为趋势，不断涌现的超大超重型装置吊装施工，对起重机械的能力提出更大更多的要求；从技术层面看，起重机械越来越大型化，必然对整机结构、机构及地基承载能力提出更高的要求，也就对制造及配套能力提出更高的要求；从运营层面来讲，根据工程实际，超重件吊装比率不会太高，占绝大多数是中型以下件的吊装，而超大型起重机在进行中型以下件吊装多会面临运营成本过高的问题。因此如何处理在满足超重件吊装的同时，提升吊装中型件以下的运营经济性是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开实施例提供一种轨道底盘组件及轨道式起重机，能够在满足超重件吊装的同时，提升吊装中型件以下的运营经济性。

在本公开的一个方面，提供一种轨道底盘组件，用于可转换成多个吨位的轨道式起重机，包括：

多个路基箱组，每个路基箱组包括能够被沿周向排布成扇环形或圆环形的多个路基箱，各个路基箱组对应的扇环形或圆环形的半径不同；和

多个环形轨道，每个环形轨道呈封闭的或非封闭的圆环形；

其中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的最大吨位的环轨运行工况下，所述多个路基箱组被布置成所述轨道式起重机的第一底部基础，且所述多个路基箱组同心且沿径向排布，所述多个环形轨道同心地设置在所述第一底部基础的上表面；

在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，所述多个路基箱组的至少部分路基箱组被布置成所述轨道式起重机的第二底部基础，且所述多个环形轨道中的一部分环形轨道同心地设置在所述第二底部基础的上表面。

在一些实施例中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的其他吨位的状态下，所述多个路基箱组的一部分路基箱组中的至少部分相邻路基箱之间设有预设间隙或调节板。

在一些实施例中，所述调节板为所述多个路基箱组的另一部分路基箱组中的至少一个路基箱。

在一些实施例中，所述轨道底盘组件还包括：

直线形轨道；

其中，在所述轨道式起重机处于直轨运行工况下，所述多个路基箱组中的至少一个路基箱组被布置成所述轨道式起重机的第三底部基础，且所述直线形轨道沿第一方向设置在所述第三底部基础的上表面，所述至少一个路基箱组中的多个路基箱沿所述第一方向排布，且相邻的两个路基箱的长边和短边的相对方向相反且均垂直于所述第一方向。

在一些实施例中，所述多个环形轨道包括四个环形轨道；

其中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的最大吨位的环轨运行工况下，所述四个环形轨道同心地设置在所述第一底部基础的上表面；

在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，所述四个环形轨道中的任意三个、任意两个或任意一个设置在所述第二底部基础的上表面。

在一些实施例中，所述多个路基箱组包括：内路基箱组和外路基箱组；

其中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的最大吨位的环轨运行工况下，所述内路基箱组和所述外路基箱组拼合成所述第一底部基础，且所述内路基箱组位于所述外路基箱组的内侧；

在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，所述内路基箱组或所述外路基箱组拼合成所述第二底部基础。

在本公开的一个方面，提供一种轨道式起重机，包括：

前述的轨道底盘组件；

多个台车组件，至少部分地设置在所述轨道底盘组件上；

设备平台，与所述多个台车组件连接；

动力驱动组件，设置在所述设备平台上，并与所述多个台车组件连接，被配置为驱动设置在所述轨道底盘组件上的各个台车组件运动；和

吊重组件，设置在所述设备平台上，与所述动力驱动组件连接。

在一些实施例中，所述台车组件包括轨道轮组、第一台车平衡架和第二台车平衡架；

其中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的最大吨位的环轨运行工况下，所述多个台车组件可移动地设置在所述轨道底盘组件的多个环形轨道上，每个所述台车组件中的轨道轮组与所述第一台车平衡架连接，并位于所述第一台车平衡架的下侧，所述第二台车平衡架与运行在相邻两个环形轨道或间隔至少一个环形轨道的两个环形轨道的两个第一台车平衡架均连接，且位于所述两个第一台车平衡架的上侧。

在一些实施例中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，所述多个台车组件的一部分台车组件可移动地设置在所述轨道底盘组件的至少两个环形轨道上，每个所述台车组件中的轨道轮组与所述第一台车平衡架连接，并位于所述第一台车平衡架的下侧，所述设备平台直接与所述第一台车平衡架连接，或通过所述第二台车平衡架与所述第一台车平衡架连接。

在一些实施例中，所述吊重组件包括：臂架系统、配重系统和作业系统；其中，所述臂架系统包括具有至少一个标准臂节的臂架，所述标准臂节包括至少一组承载式弦杆结构单元和连接接头，所述连接接头设置在所述至少一组承载式弦杆结构单元的至少一端，所述标准臂节的长度和截面尺寸分别由所述标准臂节包括的承载式弦杆结构单元的组数和每组承载式弦杆结构单元的排列方式确定。

在一些实施例中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的最大吨位的环轨运行工况下，每组承载式弦杆结构单元包括在垂直于所述标准臂节的长度方向的截面上呈“田”字排列的四个承载式弦杆结构单元；在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，每组承载式弦杆结构单元包括在垂直于所述标准臂节的长度方向的截面上排列的一个或两个承载式弦杆结构单元。

在本公开实施例中，根据不同吨位的环轨运行工况，选择多个路基箱组的部分或全部来布置轨道式起重机的底部基础，并在底部基础上选择性地设置多个环形轨道的部分或全部，可在满足不同吨位的环轨运行工况在地基承载能力上的需求的同时，并在组成不同吨位的起重机时，更充分地使用轨道底盘组件中的部件，提高这些部件的利用率，从而改善起重机的经济性。

在轨道式起重机转换成最大吨位时，使用多个路基箱组来布置成更大面积的第一底部基础，以提高地基承载能力，并使用多个环形轨道来支撑轨道式起重机的多个台车组件，以便逐级分担载荷，降低每个环形轨道承受的载荷，降低对路基箱组的局部强度和刚度的要求；而当轨道式起重机转换成更低的吨位时，在满足地基承载能力的要求下，可使用部分路基箱组和部分环形轨道来满足轨道式起重机的承载和运动要求，以降低运营成本。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开轨道底盘组件的一些实施例在第一吨位下的安装结构示意图；

图2是根据本公开轨道底盘组件的一些实施例中路基箱组的布置示意图；

图3是根据本公开轨道底盘组件的一些实施例中环形轨道的布置示意图；

图4是根据本公开轨道底盘组件的一些实施例在第二吨位下的安装结构示意图；

图5是根据本公开轨道底盘组件的一些实施例在第三吨位下的安装结构示意图；

图6是根据本公开轨道底盘组件的一些实施例的载荷向下传递的原理示意图；

图7是根据本公开轨道底盘组件的一些实施例中直轨运行工况下的安装结构示意图；

图8是根据本公开轨道式起重机的一些实施例的结构示意图；

图9是根据本公开轨道式起重机的一些实施例中标准臂节的结构示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

参考图1-图6，在本公开轨道底盘组件的一些实施例中，轨道底盘组件用于可转换成多个吨位的轨道式起重机。轨道底盘组件包括：多个路基箱组10和多个环形轨道20。每个路基箱组10包括能够被沿周向排布成扇环形或圆环形的多个路基箱，各个路基箱组10对应的扇环形或圆环形的半径不同。

参考图2，路基箱组中的各个路基箱可排布成圆环形，也可排布成扇环形。相邻的两个路基箱之间可以相接，也可以设置预设间距。在同一个路基箱组中，各个路基箱的径向宽度相同，相对于圆环形或扇环形的圆心的半径相同，而周向宽度可以相同，也可以不同。不同的路基箱组中的路基箱相对于圆环形或扇环形的圆心的半径不同，这样可实现同心的多圈路基箱组的布置。

每个环形轨道20呈封闭的或非封闭的圆环形。这里的环形轨道的形状不限于封闭的圆环形，也可以为非封闭的圆环形，即一段圆弧的形状。环形轨道的形状可根据轨道式起重机的工况确定，而环形轨道的形状可以与路基箱组排布的形状相对应，例如在排布成圆环形的多个路基箱上设置封闭的圆环形的环形轨道，在排布成扇环形的多个路基箱上设置非封闭的圆环形的环形轨道

在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的最大吨位的环轨运行工况下，所述多个路基箱组10被布置成所述轨道式起重机的第一底部基础，且所述多个路基箱组10同心且沿径向排布，所述多个环形轨道20同心地设置在所述第一底部基础的上表面。

在轨道式起重机转换成最大吨位时，使用多个路基箱组来布置成更大面积的第一底部基础，以提高地基承载能力。参考图1和图6，使用多个环形轨道来支撑轨道式起重机的多个台车组件，可以逐级分担载荷，降低每个环形轨道承受的载荷，降低对路基箱组的局部强度和刚度的要求。

在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，所述多个路基箱组10的至少部分路基箱组10被布置成所述轨道式起重机的第二底部基础，且所述多个环形轨道20中的一部分环形轨道20同心地设置在所述第二底部基础的上表面。

在轨道式起重机转换成更低的吨位时，在满足地基承载能力的要求下，可使用部分路基箱组和部分环形轨道来满足轨道式起重机的承载和运动要求，以降低运营成本。未被使用的路基箱和环形轨道可用于其他更低吨位的轨道式起重机的轨道底盘，从而提高了轨道底盘组件中的部件的利用率。

本实施例根据不同吨位的环轨运行工况，选择多个路基箱组的部分或全部来布置轨道式起重机的底部基础，并在底部基础上选择性地设置多个环形轨道的部分或全部，可在满足不同吨位的环轨运行工况在地基承载能力上的需求的同时，并在组成不同吨位的起重机时，更充分地使用轨道底盘组件中的部件，提高这些部件的利用率，从而改善起重机的经济性。

对于直径不可调整的环形轨道来说，为了向其提供良好的地基承载作用，在一些实施例中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，所述多个路基箱组10的一部分路基箱组10中的至少部分相邻路基箱之间设有预设间隙或调节板，以便通过预设间隙或调节板来调整路基箱组中多个路基箱所形成的底部基础的形状和尺寸，从而满足布设环形轨道的需要。

为了进一步提高轨道底盘组件中部件(例如路基箱)的利用率，在一些实施例中，所述调节板为所述多个路基箱组10的另一部分路基箱组10中的至少一个路基箱。换句话说，可在某个路基箱组的多个路基箱中插入一些其他路基箱组中的路基箱来调整形成的底部基础的形状和尺寸，以提高部件利用率。

在图1和图3中，所述多个环形轨道20包括四个环形轨道20。在另一些实施例中，多个环形轨道也可包括两个或三个环形轨道，或者包括五个以上的环形轨道。

参考图1，在一些实施例中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的最大吨位的环轨运行工况下，所述四个环形轨道20同心地设置在所述第一底部基础的上表面。较多的环形轨道可以更好地分担轨道式起重机的重载荷，减小每个环形轨道所受到载荷，从而降低环形轨道的性能要求，进而降低相关造价，而较多个环形轨道的分载作用可以进一步降低对路基箱组的局部强度和刚度的要求，从而降低对路基箱组的制造要求和造价。

参考图4和图5，在一些实施例中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，所述四个环形轨道20中的任意三个、任意两个或任意一个设置在所述第二底部基础的上表面。

在图3中，四个环形轨道从内到外分别为环形轨道21、22、23和24，可根据需求调整成三轨道的大型起重机，以降低运营成本，轨道组合可以为环形轨道21、22和23、环形轨道21、22和24、环形轨道22、23和24，或环形轨道21、23和24。这几种轨道组合方案可对应于实现不同的起重能力的轨道式大型起重机。

环形轨道21、22、23和24还可根据需求调整成双轨道的中型起重机，以便进一步降低运营成本，轨道组合可以为环形轨道21和22、环形轨道21和23、环形轨道21和24、环形轨道22和23、环形轨道22和24，或环形轨道23和24。这几种轨道组合方案可对应于实现不同的起重能力的轨道式中型起重机。

环形轨道21、22、23和24也可根据需求调整成单轨道的小型起重机，以便进一步降低运营成本，轨道组合可以为环形轨道21、环形轨道22、环形轨道23，或环形轨道24。这几种轨道组合方案可对应于实现不同的起重能力的轨道式小型起重机。

根据不同的轨道组合，可采用不同的路基箱组组合方案。在图2中，在一些实施例中，多个路基箱组10包括：内路基箱组11和外路基箱组12。在另一些实施例中，多个路基箱组也可包括三个或四个路基箱组，或者包括五个以上的路基箱组。

参考图1，在一些实施例中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的最大吨位的环轨运行工况下，所述内路基箱组11和所述外路基箱组12拼合成所述第一底部基础，且所述内路基箱组11位于所述外路基箱组12的内侧。相应地，多个环形轨道中的直径较大的一部分环形轨道可设置在外路基箱组12的表面，而直径较小的一部分环形轨道则可设置在内路基箱组11的表面。

参考图4和图5，在一些实施例中，在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，所述内路基箱组11或所述外路基箱组12拼合成所述第二底部基础。例如在图4中，对于环形轨道22和24来说，可采用外路基箱组来形成第二底部基础，由于环形轨道22的直径相对较小，可相应地减少外路基箱组中相邻路基箱组的间距，以便匹配环形轨道22。对于直径较大的轨道，也可采用内路基箱组来组成第二底部基础，并相应地增加内路基箱组中相邻路基箱组的间距，或插入外路基箱组中的路基箱作为调节板。对于内路基箱和外路基箱来说，两者中的路基箱可互为调节板，以满足更多拓展需求。

对于多个路基箱组来说，其除了给环形轨道提供地基承载之外，还可以给其他形态的轨道提供地基支撑。参考图7，在一些实施例中，轨道底盘组件还包括直线形轨道90。在所述轨道式起重机处于直轨运行工况下，所述多个路基箱组10中的至少一个路基箱组10被布置成所述轨道式起重机的第三底部基础，且所述直线形轨道90沿第一方向设置在所述第三底部基础的上表面。第一方向即为直线形轨道90的延伸方向。

所述至少一个路基箱组10中的多个路基箱沿所述第一方向排布，且相邻的两个路基箱的长边和短边的相对方向相反且均垂直于所述第一方向。在图7中，短边在左、长边在右的路基箱10a和短边在右、长边在左的路基箱10b交替设置，由于每个路基箱的两个侧边相对于长边和短边的角度能够与相邻的路基箱的两个侧边相对于短边和长边的角度相匹配，因此可实现直线形轨道90的地基承载，以便轨道式起重机能够沿直线形轨道90线性运动。

本公开上述轨道底盘组件的各实施例可适用于各类轨道式起重机。参考图8，本公开还提供一种轨道式起重机的实施例。该实施例中的轨道式起重机包括：前述任一种的轨道底盘组件、多个台车组件30、设备平台40、动力驱动组件50和吊重组件。

在图1、图4、图5和图8中，多个台车组件30至少部分地设置在所述轨道底盘组件上。设备平台40与所述多个台车组件30连接。动力驱动组件50设置在所述设备平台40上，并与所述多个台车组件30连接，被配置为驱动设置在所述轨道底盘组件上的各个台车组件30运动。吊重组件设置在所述设备平台40上，与所述动力驱动组件50连接。

参考图8，在一些实施例中，吊重组件包括：臂架系统60、配重系统70和作业系统80。臂架系统60可包括具有至少一个标准臂节的臂架，该臂架可以为起重主臂，也可为起重副臂或超起臂等。臂架的形态可以为a型或平行结构。对于不同的工况，可采用不同长度的臂架，而臂架的长度可通过调整标准臂节的数量实现。对于每个标准臂节来说，其结构和尺寸也可根据需要进行调整。配重系统70可提供抵消吊重负载的重量，避免臂架系统发生倾覆。作业系统80可提供臂架系统的变幅、重物起吊等作业操作的控制。

参考图9，在一些实施例中，标准臂节包括至少一组承载式弦杆结构单元61和连接接头62。承载式弦杆结构单元61即为桁架杆结构，一组承载式弦杆结构单元61可以包括多个并排设置的承载式弦杆结构单元61。连接接头62设置在所述至少一组承载式弦杆结构单元61的至少一端，以便连接各个承载式弦杆结构单元61，并与相邻的标准臂节或设备平台等结构进行连接。

标准臂节的长度和截面尺寸可分别由所述标准臂节包括的承载式弦杆结构单元61的组数和每组承载式弦杆结构单元61的排列方式确定。不同组的承载式弦杆结构单元61沿标准臂节的长度方向依次设置，同组的承载式弦杆结构单元61在垂直于标准臂节的长度方向的截面的至少一个方向上并排设置。如果标准臂节长度较长，则可在承载式弦杆结构单元61之间可布置缀条进行加强。

在图8中，当所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的最大吨位的环轨运行工况时，每组承载式弦杆结构单元61包括在垂直于所述标准臂节的长度方向的截面上呈“田”字排列的四个承载式弦杆结构单元61。这种排列方式可使臂架系统获得良好的刚度和承载能力。

在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，每组承载式弦杆结构单元61包括在垂直于所述标准臂节的长度方向的截面上排列的一个或两个承载式弦杆结构单元61。通过减少标准臂节中每组承载式弦杆结构单元的数量，可满足不同吨位起重机的吊重需求，由一台超大型起重机拓展出多种型号的起重机，有效地降低经营成本。

多个台车组件30根据其设置位置可分为至少一个前台车组件和至少一个后台车组件。例如，在图1中，环形轨道上位于左侧的两个台车均为后台车组件，位于右侧的两个台车均为前台车组件。前台车组件可设置在主臂的下侧，后台车组件可设置在配重系统70的下侧。

参考图1，在一些实施例中，台车组件30包括轨道轮组31、第一台车平衡架32和第二台车平衡架33。在第一台车平衡架32和第二台车平衡架33之间可设置第一连接架34，在第二台车平衡架33与设备平台40之间可设置第二连接架35。

在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中的最大吨位的环轨运行工况下，所述多个台车组件30可移动地设置在所述轨道底盘组件的多个环形轨道20上。每个所述台车组件30中的轨道轮组31与所述第一台车平衡架32连接，并位于所述第一台车平衡架32的下侧。所述第二台车平衡架33与运行在相邻两个环形轨道20或间隔至少一个环形轨道20的两个环形轨道20的两个第一台车平衡架32均连接，且位于所述两个第一台车平衡架32的上侧。

参考图6所示的传力原理，来自上侧的负载f作用于第二台车平衡架33，第二台车平衡架33通过其连接的位于两个环形轨道的两个第一台车平衡架32将负载f分成两个f/2，而第一台车平衡架32又将负载f/2分给位于同一环形轨道的两个轨道轮组31各f/4。这样就实现了多个环形轨道的分载作用。

在所述轨道式起重机处于所述多个吨位中最大吨位之外的其他至少部分吨位的环轨运行工况下，所述多个台车组件30的一部分台车组件30可移动地设置在所述轨道底盘组件的至少两个环形轨道20上。每个所述台车组件30中的轨道轮组31与所述第一台车平衡架32连接，并位于所述第一台车平衡架32的下侧。所述设备平台40可直接与所述第一台车平衡架32连接。这样可以根据工况需要简化台车组件的布置，并匹配当前工况下的环轨布置，从而提高运营经济性。在另一些实施例中，设备平台40也可通过所述第二台车平衡架33与所述第一台车平衡架32连接。

通过上述实施例的说明，本公开轨道底盘组件及轨道式起重机具有以下至少一种技术效果：

通过环形轨道和路基箱组的设置，可使较大吨位的轨道式起重机获得更好的结构及地面均载效果，降低地基处理难度和底盘配套制造难度，从而降低成本；

通过路基箱组和环形轨道的设置，可从轨道式起重机整机中拓展出多种型号的起重机，满足更多工况需求，提高部件利用率；

通过半径不同的多个路基箱组，可在进行整机拓展时满足各种工况下的地基铺设需要，减少额外路基箱的使用；

通过标准臂节中承载式弦杆结构单元的设计，使得臂架系统可以满足较大吨位的承载要求，并在拓展时调整，以满足更多工况需求，降低重量，提升部件利用率。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。