专利名称：环轨单直梁型吊装装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可对环形区域内的任一位置进行起重吊运作业的吊装装置，更具体地讲是一种采用环轨单直梁型结构形式的吊装装置。
背景技术：
目前在用于对如高炉、热风炉、筒仓等圆柱形构筑内部等环形区域内的任一位置进行起重、调运、安装等施工作业的吊装装置，其结构一般是在设置于吊挂施工平台等基础结构底面部的环形轨道(常用的为工字钢轨道)中沿直径方向配合设置有适当形式的直梁结构，通过驱动机电带动直梁两端的配合滚轮等滚动结构沿环形轨道绕其旋转中心转动，以及设置于直梁上并可在直梁上往复移动的电动起吊葫芦等吊装用升降机构的复合运动实现。根据在环形轨道中对直梁结构设置形式的不同，可分有单直梁结构和双半直梁结构两种形式。在单直梁结构类的形式中，该直梁为一个直径形式的单一直梁配合于环形轨道中，并在其与环形轨道配合的两端部各设置了一个驱动电机，在两电机的共同驱动下使直梁两端的滚轮沿环形轨道运动而实现绕其旋转中心转动，其旋转中心即为处于环形轨道圆心的该直梁结构的中点。为使其转动平稳，对位于直梁两端的两个驱动电机在保持驱动转矩和转速的一致性方面，和/或在启动/刹车瞬间的同步性上都有较高的要求。否则，一旦两端驱动电机的驱动转矩和/或转速不一致，和/或启动/刹车瞬间的不同步，其组合后的力偶矩可在直梁的旋转中心部位产生出一个在水平方向上的外推力，或者产生出不是其绕旋转中心而是绕其中某一端点的转动力矩，都将妨碍甚至破坏直梁绕旋转中心的正常旋转运动，限制了其使用和发展。
另一种形式的双半直梁式吊装装置，其结构一般是在环形轨道的旋转中心或其附近以交错的或重叠的中心旋转轴方式设置有两个半径形式的直梁，其辐射端经滚轮等滚动结构配合于环形轨道上。在两个半径形式直梁与环形轨道的配合部分别设置有各自的转动驱动电机，以及能在两侧直梁上各自进行往复移动的两套独立的吊装用升降机构。这种结构虽能克服上述单直梁结构中两驱动电机因转矩和/或转速不一致，和/或启动/刹车不同步所产生的问题，但由于在其两侧半径形式直梁上的吊装用升降机构均无法越过旋转中心，其运行施工范围只能局限于在其所在的半圆内，因此必然存在有吊装施工无法到达的工作死区，并且由于增加了一套吊装用升降机构及相应的驱动电机、控制系统和电缆等，不仅增加了成本，而且当两侧的吊装用升降机构在运行中相互靠近时，极易产生撞挂或缆线间的缠绕，存在有不安全隐患。
实用新型内容针对上述情况，本实用新型将提供一种新结构形式的环轨单直梁型吊装装置，使其能有效解决传统双电机驱动时对电机的同步差异和/或刹车调整的高要求，且结构简单、轻便，转动顺畅灵活，无吊装死区，工作安全。
本实用新型环轨单直梁型吊装装置的基本结构，也是在设置于吊挂基础结构底面部的环形轨道中沿直径方向设有一直梁，其两端经滚动结构与环形轨道动配合，并设置有用于带动直梁绕环形轨道旋转中心转动的驱动机构，在直梁上设置有可沿其往复移动的电动吊装葫芦等吊装升降机构。其中，在该直梁上只设有单一一个驱动机构，同时在直梁上以与之交叉的方式设置有一辅助支撑结构，辅助支撑结构的延伸端有滚动结构与环形轨道动配合。所说该辅助支撑结构的具体形式，可以是直线型的支撑梁，或由若干梁相互接合形成的如三角形、菱形等常见形式的支撑架等。为不影响用于吊装的升降机构在直梁全程中的往复移动，该辅助支撑结构可以连接或设置于直梁的上方。
可以理解，上述所说的用于带动直梁转动的该驱动机构，一般可以按常规方式设置在直梁的端部或靠近端部的部位，以便于施工和简化过多的传动结构。
在本实用新型上述的环轨单直梁吊装装置中，由于只采用单一驱动机构带动直梁沿环形轨道转动，因此结构中设置该辅助支撑结构是需要的，可用于平衡该单一驱动机构在水平面方向上产生的外推力，使直梁平稳转动。为使直梁在环形轨道上在正反不同方向运行时旋转运动的平稳，该辅助支撑结构以采用在直梁所在方向两侧都设置为宜，特别是在直梁所在方向的两侧以对称形式设置为方便。对该辅助支撑结构的设置形式可以有多种选择。例如，可以采用为直线型延伸并与直梁相交的另一直线型支撑梁结构，并使其延伸的两端别经滚动结构与环形轨道配合。其中更方便的形式，是使该直线型支撑梁与原直梁呈垂直交叉而成为环形轨道圆周中的“弦”或“直径”形式的结构。除此种形式外，该辅助支撑结构可以采用的结构形式还包括可由直梁上的相同或不同部位向两侧辐射并经远端的滚动结构动配合于环形轨道中的形式，其中所说的在直梁上的连接部位既可以是其旋转中心，也可以是非旋转中心的其它部位。
试验显示，上述所说的辅助支撑结构与直梁的连接部位，如能位于直梁上驱动机构所在侧的旋转半径范围内，尤其是位于直梁上靠近其旋转运动中心的该1/2旋转半径部位处，能有更为理想的效果。
由于在上述的环轨单直梁型吊装装置中唯一设置的驱动电机等驱动机构通常是位于或靠近直梁的一端，当电动葫芦等吊装升降机构在直梁上的吊装作业点是处于直梁上与驱动机构所在端相对的另一端旋转半径范围中、或是在靠近甚至位于该另一端部，特别是吊装重量又较大时，可能会使驱动机构所在端的滚动结构与环形轨道间因摩擦力不足而出现打滑现象。为此，在上述吊装装置的结构基础上，还可以在直梁上驱动机构所在端的滚动结构与环形轨道的配合部位间进一步设置有适当形式用于加大其间配合摩擦力的防打滑结构。所说的可加大配合摩擦力的防打滑结构，除通过增大其动配合部位间粗糙度的方式外，尤以采用能增加其配合压紧力的加压结构更为简单方便。
上述的加压结构最为简单的方式是施加配重物，此外还可以如在可供参考的实施例中采用的措施，即在直梁上驱动机构所在端的滚动结构与环形轨道间经连接结构和弹簧件设置的弹性压紧结构，其中该连接结构连接于滚动结构的轴上，并在其上以铰接方式设置有一杠杆式的压紧结构在其铰接部位一侧的压臂处配合有加压弹簧，在铰接部位另一侧的压臂处设置有在该加压弹簧的弹性张力作用下可向环形轨道的底面顶压的滚轮等滚动结构，使加压弹簧的弹性力通过杠杆结构产生的压紧力增加直梁驱动端的滚动结构与环形轨道间的配合压力。这种形式的加压结构简单方便，使用和操作都十分方便，而且还可以根据需要，通过进一步在该加压弹簧上设置如调节螺栓/螺母等适当的可操作结构，还能实现按照实际情况需要选择使用或不使用该加压结构，以及在使用该加压结构时根据施工需要对其所施加的压紧力大小进行适当调节。
上述形式的该加压结构在吊装装置中的使用，根据吊装装置的实际情况，既可以单独设置(其中该加压弹簧的另一端可以连接于其所在的连接结构或其它适当的固定结构上)，也可以以对称方式成对设置(此时该加压弹簧配合在其相对的同侧两压臂间的部位处)。
由上述内容可以理解，在本实用新型环轨单直梁型吊装装置的直梁中只设置有单一的驱动机构，因而既能完全避免目前同类环轨单直梁型吊装装置采用双电机驱动时对两驱动电机运行中存在转矩和转速的一致性和/或在启动/刹车瞬间的同步性等要求的问题，也解决了目前双半直梁式结构存在的工作死区，以及因设置两套吊装用升降系统造成的成本增加和可能存的不安全隐患问题，且结构简单，操作方便，运行平稳顺畅。
以下通过由附图所示实施例的具体实施方式
，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。
图1是本实用新型环轨单直梁型吊装装置的一种结构示意图。
图2是图1的A-A结构示意图。
图3是对本实用新型环轨单直梁型吊装装置的受力分析图。
图4是本实用新型上述中用于提高摩擦力的一种加压结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示的环轨单直梁型吊装装置，其结构为在施工吊挂基础平台1底面部设有一环形工字钢轨道2，并在其中沿直径方向设置有一直梁3，直梁3的两端分别经滚轮组8与环形轨道2作滚动配合，在直梁3上按常规方式设置有可在其上作往复移动的电动葫芦等吊装升降机构5。在直梁3的一侧端部设置有一个用于驱动直梁3沿环形轨道2绕其中心作旋转运动的驱动电机4及相应的传动机构。在驱动电机4所在侧的直梁3旋转半径部位中(特别是在靠近其旋转中心的1/2旋转半径范围内)，以与直梁3垂直交叉方式设置有一辅助支撑梁7，其两侧的延伸端分别经辅助滚动轮6与环形轨道2作滚动配合。根据需要该辅助支撑梁7还可以同时配合有菱形或三角形等形式的加固结构。
图3是对本实用新型上述环轨单直梁型吊装装置的运行中的受力分析图解。由于在实际运行过程中，上述的辅助支撑梁7中只有位于运行前方的该辅助滚轮6受力，位于运行后方的滚轮并不受力，因此图3中只以作逆时针转动时位于直梁3转动前方的该辅助支撑梁的受力辅助滚轮6进行分析此时驱动电机在其所在的直梁B端产生的力矩M＝F(驱动力)×OB(旋转半径)。由于是在单端驱动，因此在使直梁转动的同时，还将产生一个水平方向的分力F′，经位于其运行前方的该辅助支撑梁滚轮6作用于环形轨道上，并通过环形轨道产生的反向约束分力P1和P2予以平衡。同时，在与驱动电机所在端相对的直梁另一端A还具有一个由组合摩擦力(f)和直梁加速转动时的惯性力(m)产生的阻碍直梁转动的力矩(-M)＝(f+m)·OA。当M＞-M时即可推动直梁3绕旋转中心转动。其中启动时的直梁惯性力矩方程可表示为-Mm＝dKC/dt＝d(JC·ω)/dt＝JC·dω/dt式中的KC为动量矩，JC为直梁等转动惯量(取最大值)，ω为角速度。
如图3所示的，是为防止在运行过程中因单驱动方式所可能造成的驱动侧滚轮打滑，在驱动电机4所在的直梁端部还设置有用于加大其滚轮8与环形轨道2间摩擦力的防打滑加压结构在驱动机构4所在的直梁3端滚轮组8的滚轮轴上同时连接有一连接板9，在连接板9上以对称方式分别经铰轴12相对设置有一对杠杆式压紧结构，并在其铰接部位的同侧两压臂11间配合有一加压弹簧10，在铰接部位另一同侧压臂13处分别设置有在该加压弹簧10的弹性张力作用下可向环形轨道2的底面顶压的滚轮14。
上述的加压结构除采用图中所示的以对称方式成对设置外，还可以通过改变该杠杆式的压紧结构的装配方向，并将该加压弹簧10设置于连接板9与杠杆压紧结构相应的压臂11间的方式单独设置，可以达到同样的加压防打滑目的。
通过上述实施例可以对本实用新型的环轨单直梁型吊装装置有更清楚的理解，但不应理解为本实用新型的范围仅限于上述的实施例。在不脱离和改变本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域的普通技术知识和/或惯用手段，显然还可以做出多种形式的替换或变更，并均应包括在本实用新型的范围之内。
权利要求1.环轨单直梁型吊装装置，在设置于吊挂基础结构(1)底面部的环形轨道(2)中沿直径方向设有一直梁(3)，其两端经滚动结构(8)与环形轨道(2)动配合，并设置有用于带动直梁(3)绕环形轨道旋转中心转动的驱动机构(4)，在直梁(3)上设置有可沿其往复移动的吊装升降机构(5)，其特征是在直梁(3)上设有单一驱动机构(4)，并在直梁(3)上以与之交叉的方式设置有一辅助支撑结构(7)，其延伸端有滚动结构(6)与环形轨道(2)作动配合。
2.如权利要求1所述的环轨单直梁型吊装装置，其特征是所说的驱动机构(4)设置在直梁(3)的端部或靠近端部的部位。
3.如权利要求1所述的环轨单直梁型吊装装置，其特征是所说的辅助支撑结构(7)为直线型延伸并与直梁(3)交叉的辅助支撑梁结构，其延伸的两端部分别有滚动结构(6)与环形轨道(2)配合。
4.如权利要求3所述的环轨单直梁型吊装装置，其特征是所说的辅助支撑结构(7)以与直梁(3)垂直交叉的方式设置。
5.如权利要求1所述的环轨单直梁型吊装装置，其特征所说的辅助支撑结构(7)与直梁的连接部位在直梁(3)上驱动机构(4)所在侧的旋转半径范围内。
6.如权利要求5所述的环轨单直梁型吊装装置，其特征是所说的辅助支撑结构(7)设置在直梁(3)上靠近其旋转运动中心的1/2旋转半径范围处。
7.如权利要求1至6之一所述的环轨单直梁型吊装装置，其特征是在所说直梁(3)上驱动机构(4)所在端的滚动结构(8)与环形轨道(2)的配合部位间设置有用于加大其配合摩擦力的防打滑结构。
8.如权利要求7所述的环轨单直梁型吊装装置，其特征是所说的防打滑结构为能增加其配合压力的加压结构。
9.如权利要求8所述的环轨单直梁型吊装装置，其特征是所说的加压结构为在直梁(3)上驱动机构(4)所在端的滚动结构(8)与环形轨道(2)间经连接结构(9)和弹簧件(10)设置的弹性压紧结构，该连接结构(9)连接于滚动结构(8)的滚动轴上，其上经铰轴(12)设置有一杠杆式压紧结构，在铰轴一侧的压臂轴(11)处配合有加压弹簧(10)，在铰轴另一侧的压臂轴(13)处设置有在该加压弹簧(10)的弹性张力作用下可向环形轨道(2)的底面顶压的滚动结构(14)。
10.如权利要求9所述的环轨单直梁型吊装装置，其特征是所说的加压结构以对称的方式成对设置，所说的加压弹簧(10)配合在其相对的同侧两压臂间的部位处。
专利摘要环轨单直梁型吊装装置，在设置于吊挂基础结构底面部的环形轨道中沿直径方向设有一直梁，其两端经滚动结构与环形轨道动配合，并设置有用于带动直梁绕环形轨道旋转中心转动的驱动机构，在直梁上设置有可沿其往复移动的吊装升降机构，其中在直梁上设有单一一个驱动机构，并在直梁上以与之交叉的方式设置有一辅助支撑结构，其延伸端有滚动结构与环形轨道作动配合。该装置能有效解决传统双电机驱动时对电机的同步差异和/或刹车调整的高要求，且结构简单、轻便，转动顺畅灵活，无吊装死区，工作安全。
文档编号B66C17/00GK2782644SQ20052003367
公开日2006年5月24日 申请日期2005年3月29日 优先权日2005年3月29日
发明者乔秀坤 申请人:中国第五冶金建设公司炉窑工程分公司