起重臂架系统及包含该起重臂架系统的起重设备.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102180413 A (43)申请公布日 2011.09.14 CN 102180413 A *CN102180413A* (21)申请号 201110132416.5 (22)申请日 2011.05.20 B66C 23/64(2006.01) (71)申请人 长沙中联重工科技发展股份有限公 司 地址 410013 湖南省长沙市银盆南路 361 号 (72)发明人 张建军 李义 李英智 郭纪梅 蒋冬冬 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人 吴贵明 (54) 发明名称 起重臂架系统及包含该起重臂架系统的起重 设备 (57) 摘。

2、要 本发明公开了一种起重臂架系统及包含该起 重臂架系统的起重设备。该起重臂架系统包括 ： 主臂 (1) ； 支撑梁 (21)， 设置在主臂 (1) 的顶端 ； 变幅副臂 (4)， 一端可转动地设置在主臂 (1) 上， 以及变幅机构 (7)， 包括变幅滑轮组 (71)， 变幅机 构(7)一端连接在变幅副臂(4)上， 另一端通过定 滑轮组设置在支撑梁(21)上。 根据本发明的起重 臂架系统， 变幅精度高， 组装简单方便， 能够实现 起重设备的无级变幅度吊装， 达到对起吊重物的 精确定位。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书。

3、 4 页 附图 2 页 CN 102180416 A1/1 页 2 1. 一种起重臂架系统， 包括 ： 主臂 (1) ； 支撑梁 (21)， 设置在所述主臂 (1) 的顶端 ； 副臂 (4)， 一端可转动地设置在所述主臂 (1) 的顶端， 其特征在于， 还包括 ： 变幅机构 (7)， 包括变幅滑轮组 (71)， 所述变幅机构 (7) 一端连接在所述副臂 (4) 上， 另一端通过定滑轮组设置在所述支撑梁 (21) 上。 2. 根据权利要求 1 所述的起重臂架系统， 其特征在于， 还包括塔头 (2)， 所述塔头 (2) 设置在所述主臂 (1) 的顶端， 所述支撑梁 (21) 设置在所述塔头 (2)。

4、 上。 3. 根据权利要求 2 所述的起重臂架系统， 其特征在于， 在所述支撑梁 (21) 下方还设置 有伸缩机构 (22)， 所述伸缩机构 (22) 的一端铰接在所述塔头 (2) 上， 一端铰接在所述支撑 梁 (21) 的下端。 4. 根据权利要求 1 所述的起重臂架系统， 其特征在于， 所述变幅机构 (7) 还包括变幅 吊绳 (72)， 所述变幅吊绳 (72) 的一端绕经所述变幅滑轮组 (71) 而连接在所述支撑梁 (21) 上， 另一端连接在第一卷扬机或油缸上。 5. 根据权利要求 4 所述的起重臂架系统， 其特征在于， 所述变幅滑轮组 (71) 的一端为 固定设置在所述支撑梁 (21)。

5、 上的所述定滑轮组， 另一端为动滑轮组， 所述动滑轮组上设置 有连接在所述副臂 (4) 的顶端的变幅拉索 (73)。 6. 根据权利要求 5 所述的起重臂架系统， 其特征在于， 还包括阻尼伸缩支承结构 (6)， 所述阻尼伸缩支承结构 (6) 的一端连接在所述支撑梁 (21) 上， 另一端连接在所述副臂 (4) 上。 7.根据权利要求6所述的起重臂架系统， 其特征在于， 所述阻尼伸缩支承结构(6)为油 气弹簧缸。 8.根据权利要求2所述的起重臂架系统， 其特征在于， 在所述塔头(2)中插接有至少一 种臂节。 9. 根据权利要求 1 至 8 中任一项所述的起重臂架系统， 其特征在于， 还包括超起机。

6、构 (3)， 所述超起机构 (3) 设置在所述主臂 (1) 的下部。 10.根据权利要求9所述的起重臂架系统， 其特征在于， 还包括起升钢丝绳(8)， 所述起 升钢丝绳 (8) 的一端连接至第二卷扬机， 另一端通过支承滑轮连接在起吊重物上。 11. 一种起重设备， 其特征在于， 包括权利要求 1 至 10 中任一项所述的起重臂架系统。 权 利 要 求 书 CN 102180413 A CN 102180416 A1/4 页 3 起重臂架系统及包含该起重臂架系统的起重设备 技术领域 0001 本发明涉及起重机械领域， 具体而言， 涉及一种起重臂架系统及包含该起重臂架 系统的起重设备。 背景技术 。

7、0002 风力发电系统日益得到人们的重视， 其设备的安装是如今工程起重设备领域的热 门行业。起重设备高效组装与转场、 实现风电设备起吊高度与精确定位是工程起重设备日 益追求的重点方向。 0003 现有起重设备的起重臂架系统主要包括主伸缩臂、 副臂、 固定角度副臂、 超起机构 等， 在起重臂架系统的工作过程中， 主要通过连接在主伸缩臂上的变幅油缸控制主伸缩臂 进行变幅， 通过连接在副臂上的变幅油缸控制副臂进行变幅， 从而实现起重臂架系统的变 幅控制。此种起重臂架系统在风电设备安装时能够实现起吊高度和起吊量， 并主要通过主 伸缩臂进行变幅实现工作幅度的变化。 0004 这种起重臂架系统采用变幅油缸。

8、控制主伸缩臂进行变幅， 变幅精度较差， 组装效 率低， 在变幅过程中变幅油缸易抖动， 造成无法实现精确定位要求， 此外变幅油缸的变幅幅 度大， 不易控制， 难以在对起重臂架系统进行微调时实现精确控制， 并且需要在施工现场通 过外力进行精确定位， 对风电设备的安装带来了许多的不便。 发明内容 0005 本发明旨在提供一种起重臂架系统及包含该起重臂架系统的起重设备， 变幅精度 高， 能够实现起重设备的无级变幅度吊装， 达到对起吊重物的精确定位。 0006 为了实现上述目的， 根据本发明的一个方面， 提供了一种起重臂架系统， 包括 ： 主 臂 ； 支撑梁， 设置在主臂的顶端 ； 副臂， 一端可转动地。

9、设置在主臂的顶端， 还包括 ： 变幅机 构， 包括变幅滑轮组， 变幅机构一端连接在副臂上， 另一端通过定滑轮组设置在支撑梁上。 0007 进一步地， 起重臂架系统还包括塔头， 塔头设置在主臂的顶端， 支撑梁设置在塔头 上。 0008 进一步地， 在支撑梁下方还设置有伸缩机构， 伸缩机构的一端铰接在塔头上， 一端 铰接在支撑梁的下端。 0009 进一步地， 变幅机构还包括变幅吊绳， 变幅吊绳的一端绕经变幅滑轮组而连接在 支撑梁上， 另一端连接在第一卷扬机或油缸上。 0010 进一步地， 变幅滑轮组的一端为固定设置在支撑梁上的定滑轮组， 另一端为动滑 轮组， 动滑轮组上设置有连接在副臂的顶端的变幅。

10、拉索。 0011 进一步地， 起重臂架系统还包括阻尼伸缩支承结构， 阻尼伸缩支承结构的一端连 接在支撑梁上， 另一端连接在副臂上。 0012 进一步地， 阻尼伸缩支承结构为油气弹簧缸。 0013 进一步地， 在塔头中插接有至少一种臂节。 说 明 书 CN 102180413 A CN 102180416 A2/4 页 4 0014 进一步地， 起重臂架系统还包括超起机构， 超起机构设置在主臂的下部。 0015 进一步地， 起重臂架系统还包括起升钢丝绳， 起升钢丝绳的一端连接至第二卷扬 机， 另一端通过支承滑轮连接在起吊重物上。 0016 根据本发明的另一方面， 提供了一种起重设备， 包括上述的。

11、起重臂架系统。 0017 根据本发明的技术方案， 起重臂架系统包括有一端连接在副臂上， 另一端通过定 滑轮设置在支撑梁上的变幅机构， 变幅机构包括有变幅滑轮组。变幅滑轮组通过缠绕在其 上的变幅吊绳对副臂的变幅角度进行调整。由于变幅滑轮组具有多个滑轮， 可以将变幅吊 绳的大幅运动转换为对副臂的微小调整， 实现对副臂角度的精确调整。并可以通过卷扬机 的收缩作用调整变幅吊绳的伸缩， 实现副臂的无级变角度调整， 更加灵活方便。 起重臂架系 统还包括一端固定设置在支撑梁上， 另一端连接在副臂上的阻尼伸缩支承结构， 能够在副 臂的无级变角度调整过程中， 使副臂实现自适应调整， 防止副臂角度出现大的跳动度。。

12、此 外， 阻尼伸缩支承结构的能够对副臂进行限位， 防止副臂变幅过度， 避免造成事故。 附图说明 0018 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解， 本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。在附图中 ： 0019 图 1 示出了根据本发明的实施例的起重臂架系统的结构示意图 ； 0020 图2示出了根据本发明的实施例的起重臂架系统的变幅拉索的A向局部放大结构 示意图 ； 0021 图 3 示出了根据图 2 的仰视结构示意图 ； 0022 图 4 示出了根据本发明的实施例的起重臂架系统的支撑梁的 B 向放大结构示意 图 ； 以及 0023 图 5 示。

13、出了根据图 4 的仰视结构示意图。 具体实施方式 0024 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是， 在不冲突的 情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 0025 如图 1、 图 2、 图 3、 图 4 和图 5 所示， 根据本发明的实施例， 起重臂架系统包括主臂 1， 主臂 1 为常规的伸缩式臂架系统或桁架式臂架系统。在主臂 1 的下部设置有超起机构 3， 超起机构 3 是在主臂 1 的中间位置侧向伸出的支撑机构， 用以改善主臂 1 与钢丝拉索的 平行几何关系， 同时超起机构与配重相连， 形成双三角稳固形式， 增加整机吊臂稳定性， 从 而提高起重臂架系统。

14、的性能。在主臂 1 上设置有塔头 2， 塔头 2 通过螺栓固定设置在主臂 1 的顶部， 并具有侧向伸出的支撑梁 21， 支撑梁 21 为三角形支撑架， 结构稳定， 工作可靠。支 撑梁 21 可由桁架结构组成， 也可由箱型结构组成， 支撑梁 21 上可以设置绳索结构， 或者其 它组件， 从而具有联接超起机构、 联接主臂、 联接副臂、 联接变幅副臂、 支撑防后倾撑杆等功 能。在塔头 2 上可转动地设置有副臂 4， 副臂 4 的一端铰接在塔头 2 上， 另一端通过变幅机 构 7 连接在支撑梁 21 上。支撑梁 21 也可以直接设置在主臂 1 的顶端， 副臂 4 也可转动地 设置在主臂 1 的顶端上。。

15、在塔头 2 上可以插接至少一个的臂节， 实现塔头 2 的加长功能， 使 起重臂架系统在遇到塔头高度不够的情况下， 也能够通过添加臂节使塔头 2 的高度满足起 说 明 书 CN 102180413 A CN 102180416 A3/4 页 5 吊的实际需要， 因此具有更加广泛的适用性。 0026 在支撑梁21的下端设置有伸缩机构22， 伸缩机构22的一端铰接在塔头2上， 另一 端铰接在支撑梁 21 的下端。伸缩机构 22 可以为伸缩油缸或者伸缩气缸， 或者其它伸缩结 构， 对支撑梁 21 形成支撑结构， 以提高支撑梁 21 的结构强度， 同时可以在需要时调整支撑 梁 21 的倾斜角度， 使其满。

16、足实际操作需要。 0027 变幅机构 7 包括有变幅滑轮组 71， 变幅滑轮组 71 的一端为固定设置在支撑梁 21 上的定滑轮组， 另一端为动滑轮组， 动滑轮组上设置有连接在副臂4顶端的变幅拉索73。 变 幅机构 7 还包括有变幅吊绳 72， 变幅吊绳 72 的一端绕经变幅滑轮组 71 而连接在支撑梁 21 上， 另一端连接在第一卷扬机上， 并通过第一卷扬机的收缩控制变幅吊绳 72 的伸缩。卷扬 机能够使得变幅吊绳 72 的变化平稳， 保证副臂 4 角度变化的稳定， 提高变幅精度。第一卷 扬机也可以用变幅油缸， 或者其它的收放装置来替换。 0028 变幅滑轮组 71 能够将变幅吊绳 72 的。

17、较大距离的运动转换为作用在副臂 4 上的很 小距离的变化， 从而实现对副臂 4 的变幅角度的细微调整， 提高副臂 4 的变幅精度。通过对 变幅滑轮组 71 的滑轮个数的调整， 可以根据需要选择合适的变幅精度， 因此， 能够满足不 同变幅精度的要求， 具有更好的适用性。 0029 在副臂 4 的端部还设置有另一端连接在支撑梁 21 外侧的拉索， 用于限位副臂 4 的 最大变幅角度， 防止副臂 4 旋转角度过大， 造成变幅过度， 变幅角度为副臂 4 与主臂 1 的延 伸方向所形成的夹角 A。在副臂 4 与支撑梁 21 之间还设置有阻尼伸缩支承结构 6， 其一端 设置在支撑梁 21 的内侧， 另一端。

18、设置在副臂 4 的下方。由于阻尼伸缩支承结构 6 本身的阻 尼影响， 能够实现副臂 4 的逐步变角度， 防止副臂 4 出现较大的角度跳度， 实现起重设备的 副臂 4 的平稳角度变化。此外， 阻尼伸缩支承结构 6 还能够对副臂 4 的变幅角度进行限位， 限定其最小变幅角度， 当阻尼伸缩支承结构6在副臂4的压力作用下回缩到达运动极限时， 对副臂 4 的运动造成阻碍， 使副臂 4 停止转动， 防止了副臂 4 旋转角度过大， 造成变幅过度， 损坏起重臂架系统。 0030 优选地， 阻尼伸缩支承结构 6 为油气弹簧缸， 油气弹簧缸是将油和气结合， 利用气 体的可压缩性作为油气悬架的弹性元件， 利用油液的。

19、流动阻力实现减振， 同时又利用油液 的不可压缩性实现较为准确的运动和力的传递， 利用油液流动的易控性实现各种大功率的 控制。因此， 油气弹簧缸不仅具有较好的弹性特性， 更重要的是它能方便地实现副臂 4 的角 度变化的良好控制。 0031 在本实施例中， 主臂 1 为伸缩臂， 可以方便的实现对主臂 1 的伸缩调整， 使主臂 1 处于合适的位置。主臂 1 也可以为桁架臂。 0032 起重臂架系统还包括有起升钢丝绳 8， 起升钢丝绳 8 通过分别设置在支撑梁 21 上 和副臂 4 上的支承滑轮吊运起吊重物， 其另一端连接在第二卷扬机上， 能够实现起吊重物 的平稳运动， 增加系统的稳定性。 0033 。

20、根据本发明的起重设备， 包括上述的起重臂架系统。 0034 本实施例的起重臂架系统的工作过程如下 ： 0035 主臂 1 伸缩时， 控制各卷扬机使起升钢丝绳 8、 超起机构 3 的钢丝绳以及变幅吊绳 72 均放绳， 此时各放绳的钢丝绳均存在一定的预紧力， 以防止卷扬机乱绳。 0036 在主臂 1 伸缩到位后， 起升钢丝绳 8 根据吊重需求张紧， 超起机构 3 的钢丝绳完全 说 明 书 CN 102180413 A CN 102180416 A4/4 页 6 张紧， 变幅吊绳 72 处于预紧状态， 仍存在一定的预紧力， 即此时副臂 4 与主臂 1 的延伸方向 的夹角 A 由拉索 5 和阻尼伸缩支。

21、承结构 6 确定， 在主臂 1 的吊载变幅时， 夹角 A 保持不变。 拉索 5 在主臂 1 开始伸缩前选定合适长度， 然后安装在支撑梁 21 和副臂 4 之间， 在主臂 1 的伸缩过程中以及吊载重物的粗调阶段， 主要通过拉索 5 和阻尼伸缩支撑结构 6 定位副臂 4， 。 在主臂1伸缩到位后， 开始通过变幅机构7对起吊重物进行微调， 此时卸载拉索5， 主要 通过变幅机构 7 和阻尼伸缩支承结构 6 共同作用来调整变幅角度 A。 0037 当起吊重物起吊到一定高度和幅度后， 根据精确安装的需求， 此时的主臂 1 的变 幅角度保持不变， 通过第一卷扬机张紧并收缩变幅吊绳72， 使副臂4与主臂1的延。

22、伸方向的 夹角 A 进行变化， 实现副臂 4 在 A 角度范围内的无级变化和起吊重物的精确安装。 0038 从以上的描述中， 可以看出， 本发明上述的实施例实现了如下技术效果 ： 起重臂架 系统包括有一端连接在副臂上， 另一端通过定滑轮设置在支撑梁上的变幅机构， 变幅机构 包括有变幅滑轮组。变幅滑轮组通过缠绕在其上的变幅吊绳对副臂的变幅角度进行调整。 由于变幅滑轮组具有多个滑轮， 可以将变幅吊绳的大幅运动转换为对副臂的微小调整， 实 现对副臂角度的精确调整。并可以通过卷扬机的收缩作用调整变幅吊绳的伸缩， 实现副臂 的无级变角度调整， 更加灵活方便。 起重臂架系统还包括一端固定设置在支撑梁上， 。

23、另一端 连接在副臂上的阻尼伸缩支承结构， 能够在副臂的无级变角度调整过程中， 使副臂实现自 适应调整， 防止副臂角度出现大的跳动度。此外， 阻尼伸缩支承结构的能够对副臂进行限 位， 防止副臂变幅过度， 避免造成事故。 0039 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102180413 A CN 102180416 A1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102180413 A CN 102180416 A2/2 页 8 图 2 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102180413 A 。