一种串式连接平衡重结构及起重机的制作方法

本发明涉及一种串式连接平衡重结构及起重机，属于起重机领域。

背景技术：

1、这几年国内兴起风机建设浪潮，风机不断增多，风电场也从华中平原延伸到西北山区。风机主要有三部分组成塔筒、机舱和叶片，风机各组成部件具备高度高，体积庞大，重量大特点。风机的组装目前主要采用大吨位履带起重机设备完成。

2、随着风机推广应用，西北高山地区，长年多风，环境恶劣，恶劣风力会对履带起重机进行风机的施工带来更大挑战。同时西部高山地区施工具备风力信息获取难，风速变化无常、适合施工风速时机短、高山地区施工难度大等问题。因此，对履带起重机应用要求越来越高，各主机厂正在极力拓展高适应性的专业机型。

3、其中，机舱和叶片的组装是风机组装施工的主要难点，履带起重机需要将重量高达上百吨的机舱，吊装到百米高空，安装到塔筒上。选配履带起重机的臂长长度较长，组装风机作业时因受风力作用影响，大部分风力超出履带起重机的使用范围，在大风力作用下常常引起整机倾翻的事故，带来巨大的经济损失。目前履带起重机一般在无风或者微风等弥足珍贵的合适风力时机下进行施工，需要快速投入设备及人员进行抢桩安装，提升施工效率、工程进度，以保障施工安全。

4、然而履带起重机要从长时间闲置状态快速投入施工状态，设备故障率较高。这主要是因为闲置状态下，车主为降低成本、精简人力，定期的维护保养不到位。再加上大风及极寒等恶劣环境因素造成发动机启动困难、控制系统线路松动、电池亏电以及水散冻裂等问题。待合适时机可以进行吊装时，若未及时发现各种问题或故障，影响安全作业，从而严重制约施工效率及工程进度。

5、吊装时间稍纵即逝，弥足珍贵，部分车主也意识到设备闲置等非作业状态下保养的重要性，但还是依靠原始方法安排专人解决维护保养问题，技术落后、安全性差，并且费人费力。

技术实现思路

1、本发明的目的是，提供一种串式连接平衡重结构及起重机，根据高山恶劣施工环境及施工特点，利用串式连接平衡重结构，减少平衡重快累计装配间隙，提高结构稳定性，提升设备组装效率。

2、为达到上述目的，本发明采取的技术方案如下。

3、一方面，本发明提供一种串式连接平衡重结构，包括平衡重托盘、桁架和多个平衡重块；

4、所述平衡重托盘两侧部分别设置承重区域，两所述承重区域分别可拆卸固定连接一所述桁架的下端；

5、所述平衡重块中部设有与所述桁架外形相适应的开口；所述桁架由所述开口贯穿多个所述平衡重块，使得多个平衡重块叠置于平衡重托盘的承重区域。

6、本发明的串式连接平衡重结构采用内部刚性结构代替现有平衡重结构的柔性链条，将桁架结构作为内部固定结构，实现多配重块的水平方向限位，减少平衡重块累计装配间隙，从而减少履带起重机回转引起的晃动量，提高结构稳定性；中间桁架可提供抗剪切能力及抗弯能力，可满足地面倾斜引起的载荷，保证平衡重块的侧向载荷承载能力以及安全性。

7、可选的，所述平衡重块包括平衡重块主体和防脱平衡重块；

8、所述平衡重块主体一侧设有连通所述开口的凹槽；所述防脱平衡重块可拆卸固定连接于所述凹槽。

9、这种实施方式下，各平衡重块可从侧面插装至桁架，进而由防脱平衡重块限制在凹槽处，防止平衡重块拖出，由于无需从上而下依次放置平衡中块，因此可大大提升组装效率，降低组装难度。

10、可选的，所述平衡重块主体的开口拐角处设有第一防碰块，所述防脱平衡重块朝向所述开口的一侧设有第二防碰块；第一防碰块和第二防碰块可在组装过程中保护平衡重块和桁架避免碰撞损伤。

11、可选的，所述第一防碰块和第二防碰块采用尼龙材料制成，具有一定的缓冲、隔离作用。

12、可选的，所述第一防碰块为半圆形，且其圆弧一侧固接所述平衡重块主体。防碰块适应平衡重块上的开口边缘设置，在保护的同时可保障结构稳定性。

13、可选的，叠置的相邻平衡重块之间，其中一个平衡重块上设有凸起部，另一个平衡重块上设有与所述凸起部相适应的凹陷部。平衡重块之间依次卡接的结构设计进一步优化了整体平衡重收到侧向载荷时的结构稳定性。

14、可选的，所述桁架横截面为方形，或者，所述桁架采用起重机主臂的臂节；也即，本发明可直接与起重机主臂臂节相同的桁架臂作为中间刚性结构，当在起重机闲置状态下用作维保系统底座时，桁架可就地取材，用起重机主臂作为桁架，进行串式平衡重结构的组装。

15、可选的，所述平衡重托盘的承重区域固设有多个安装接口，所述桁架下端通过销轴可拆卸固定连接所述安装接口；通过桁架与托盘之间的固结，使得组装后的平衡重结构主要由桁架提供抗剪切能力及抗弯能力，当桁架截面足够大，则可满足侧向风力或者地面倾斜引起的载荷，保证平衡重块的侧向载荷承载能力，结构更安全。

16、可选的，桁架顶端设有吊装挂接件。相比较传统吊装挂接在两承重区域之间的中部区域，本发明将吊装点设置于桁架顶端，使得两侧平衡重块的重心位于吊装点以下，吊装更加方便、安全。

17、可选的，所述平衡重托盘的两侧边缘分别设有安装调整挂点；各承重区域的末端两侧分别设有吊装挂钩；

18、两侧所述承重区域之间的区域上固定设置有多个安装接口。

19、所述安装调整挂点用于平衡重结构安装于转台时的调整，吊装挂钩用于将托盘吊装以安装于转台。中部区域的安装接口亦可用于安装主臂臂节或者相适应的桁架。

20、可选的，顶部平衡重块与桁架之间设有限位块；所述限位块可拆卸串设固定于桁架上。限位块的设置实现了串式连接平衡重结构在水平方向的二次限位，进一步提升了整体结构稳定性。

21、第二方面，本发明提供一种起重机，其包括底盘、转台、变幅拉索、桅杆、操纵室、主臂臂节、吊钩、钢丝绳，以及第一方面所述介绍的串式连接平衡重结构；

22、起重工作状态下，所述串式连接平衡重结构通过所述平衡重托盘固定连接于所述转台；

23、起重机闲置状态下，所述串式连接平衡重结构置于地面上。

24、可选的，本发明起重机还包括维保系统；

25、所述维保系统包括控制装置、风力发电机构、电能储存单元、电能管理单元、管路加热单元、运动机构润滑单元和发动机保养单元；

26、所述串式连接平衡重结构中，桁架贯穿所有平衡重块延伸至设定高度；所述风力发电机构安装于所述桁架的顶端；风力发电机构的电能输出端连接电能储存单元；

27、所述控制装置安装于所述串式连接平衡重结构上，其与起重机控制器连接通信，并用于控制维保系统中各组件的运行，至少包括：

28、通过所述电能管理单元检测起重机蓄电池电量，并在起重机蓄电池电量达到设定低电量范围时，控制所述电能储存单元向起重机蓄电池充电；

29、还可用于：

30、通信连接起重机控制器，发送模拟操作指令，获取起重机系统响应于所述模拟操作指令产生的信号状态，根据所获取的信号状态判断起重机系统是否存在信号线路故障；

31、控制管路加热模块运行，以对起重机的水管路、燃油管路和液压油管路进行加热；

32、控制运动机构润滑模块运行，以对所述动力系统的运动机构进行润滑保养；

33、控制所述发动机保养模块运行，以对起重机的发动机进行自启动检查和润滑保养。

34、以上方案，可实现起重机闲置状态下的定期或不定期维护保养，保障起重机即使在长期闲置后也能快速投入施工状态。

35、有益效果

36、相比现有技术，本发明的一种串式连接平衡重结构及其起重机，创新设计了一种无需链条紧固的“串”式平衡重结构，能够克服高山地区地面倾斜或侧向风力引起的侧向载荷，提高了平衡重结构的稳定性与安全性；

37、本发明的串式连接平衡重结构可采用侧面插接方式，拆装便捷，不易损伤臂节；

38、平衡重托盘提供左中右三处安装接口，可快速安装主臂臂节；

39、串式连接平衡重结构可作为维保系统的安装基座，以支撑和支持维保系统对闲置状态起重机的维护保养。维保系统集发电、储能等为一体，能够解决高山地区能源短缺、整机系统管理、维护及保养的问题，提高作业时的安全性，节省人力财力；其中，维保系统中的风机发电机构，可根据环境风力情况，通过闲置臂节与平衡重的自由组合，快速组装，以调整风机高度，实现多个场景下的维护保养，满足整机维保电量等需求。