一種獨立臂頭及起重的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種獨立臂頭，包括：連接架(1)，用于連接主起重臂(5)；旋轉架(2)，鉸接并外伸于所述連接架(1)，其上設吊重點；變幅機構，設于所述連接架(1)與旋轉架(2)之間，用于調節所述旋轉架(2)相對于連接架(1)的角度；支架(4)，其與所述連接架(1)相鉸接，用于支撐翼型支架連接件。該獨立臂頭安裝在主起重臂末節臂上不僅能夠增加起重高度和幅度，同時還能滿足較強的起重性能要求，且結構風阻小、安裝快捷、拆卸方便、安全可靠，其性能特別適用于風電行業，可作為風電專用可變幅式獨立臂頭使用。
【專利說明】一種獨立臂頭及起重機
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程機械【技術領域】，特別是超大型起重機的獨立臂頭。本發明還涉及設有所述臂頭的起重機。
【背景技術】
[0002]起重臂是工程起重機必需的作業部件，此類起重機重量很大，受軸荷和整車布局限制，起重機主起重臂伸縮長度有限，且其臂頭吊重點離主起重臂筒體很近，在應用于某些場合，特別是風電機組安裝和拆卸時，主起重臂的性能、高度和幅度有一定的局限性，要么高度、幅度滿足但是會與末節臂頭部干涉，導致安裝和拆卸工作非常困難，甚至不能吊重。
[0003]也就是說，在類似風電使用等工況，需要一定的高度、幅度和很大的起重性能，傳統的風電臂頭很難同時滿足不同風電工況下起重高度、幅度和起重性能兩方面的要求，達不到安全快捷安裝所有風電設施的效果。
[0004]隨著超大噸位起重機的發展和市場需求，針對不同的使用環境和作業工況，出現了不同形式的風電專用獨立臂頭結構，其安裝在主起重臂末節臂上來實現風電吊裝時高度和幅度的增補。
[0005]請參考圖1,圖1為現有起重機獨立臂頭的結構示意圖。
[0006]如圖所示，桁架式獨立臂頭采用連接架加“鵝頭”的結構形式，主要由連接架總成I’、臂頭總成2’、拉板總成3’、導繩滑輪4’以及滑輪組5’等組成，連接架總成I’用于連接主起重臂，臂頭總成2’與連接架總成I’對接，其末端向前探出一定距離，以便使吊重點遠離主起重臂的筒體。
[0007]這種獨立臂頭雖然能夠在一定程度上增加起重高度和幅度，但依然存在以下不足:其一，該結構起重性能偏弱；其二，該結構整體受力分布不均；其三，該結構不能變幅，無法滿足風電吊裝中對不同工況的需求；其四，臂頭上超起位置連接靠前且偏低，只連接上部不能有效保護整個臂頭結構。
[0008]可見，為了滿足風電機組等高處安裝的大型設備，需要在一定的高度和幅度范圍內擁有很強的起重性能，然而高度與幅度的增補與高起重性能要求之間的矛盾是獨立臂頭設計過程中一個難點。。
[0009]因此，如何使獨立臂頭既能夠增加起重高度和幅度，同時又具有較高的起重性能，是本領域技術人員需要解決的技術問題。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是提供一種獨立臂頭。將該獨立臂頭安裝在主起重臂末節臂上不僅能夠增加起重高度和幅度，同時還能滿足較強的起重性能要求，且結構風阻小、安裝快捷、拆卸方便、安全可靠。
[0011]本發明的另一目的是提供一種設有所述獨立臂頭的起重機。
[0012]為實現上述目的，本發明提供一種獨立臂頭，包括:
[0013]連接架，用于連接主起重臂；
[0014]旋轉架，鉸接并外伸于所述連接架，其上設吊重點；
[0015]變幅機構，設于所述連接架與旋轉架之間，用于調節所述旋轉架相對于連接架的角度；
[0016]翼型支架，其與所述連接架相鉸接，用于支撐翼型支架連接件。
[0017]優選地，所述連接架的前端為斜端部，所述旋轉架鉸接于所述斜端部的下端，所述變幅機構設于所述斜端部的上端與旋轉架之間。
[0018]優選地，所述旋轉架在側面上呈三角形，其第一鉸點鉸接于所述斜端部的下端，第二鉸點與所述斜端部的上端通過變幅機構相連接，第三鉸點安裝滑輪組形成所述吊重點。
[0019]優選地，所述三角形為直角三角形或鈍角三角形，其第二鉸點為直角鉸點或鈍角鉸點。
[0020]優選地，所述變幅機構為連接長度可調的變幅拉板或液壓油缸。
[0021]優選地，所述翼型支架上端設有第一導繩滑輪，所述連接架斜端部的上端設有第二導繩輪。
[0022]優選地，所述支架位于連接架上方，并鉸接于所述連接架后端，在工作狀態，其向所述連接架的前端傾斜。
[0023]優選地，所述翼型支架連接件包括翼型支架前拉板和翼型支架后拉板；所述翼型支架前拉板的一端連接所述翼型支架的上端，另一端連接所述連接架的末端；所述翼型支架后拉板的一端連接所述翼型支架的上端，另一端連接超起裝置的前端。
[0024]優選地，在運輸狀態，所述翼型支架、翼型支架前拉板和翼型支架后拉板一起折疊后整體放置在所述連接架上。
[0025]優選地，在運輸狀態，所述旋轉架的第二鉸點與所述變幅拉板上端后側的起收鉸點鉸接。
[0026]優選地，所述翼型支架與連接架通過連接支耳和銷軸固定，所述翼型支架前拉板支撐于所述連接架的托架。
[0027]為實現上述第二目的，本發明提供一種起重機，包括起重機本體、主起重臂以及設于所述主起重臂末節臂的臂頭機構，所述臂頭機構為上述任一項所述的獨立臂頭。
[0028]本發明所提供的臂頭為可變幅獨立臂頭，與整體固定式獨立臂頭相比，其分為連接架和旋轉架兩部分，旋轉架與連接架相鉸接，能夠相對于連接架轉動，使用時，可根據實際需要通過變幅機構調節旋轉架的角度，從而適應風電吊重等作業中不同工況下對起吊高度和幅度的要求，支架用于支撐翼型支架連接件，其與連接架相鉸接，可向上打開或向下收起，在其支撐作用下，可顯著改善臂頭和主臂受力狀態，使臂頭受力更加合理，不僅能夠增加獨立臂頭和主臂的強度、吊重能力和穩定性，還能有效保護整個臂頭結構，其性能特別適用于風電行業，可作為風電專用可變幅式獨立臂頭使用。
[0029]本發明所提供的起重機設有上述獨立臂頭，由于獨立臂頭具有上述技術效果，設有該獨立臂頭的起重機也應具有相同的技術效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為現有起重機獨立臂頭的結構示意圖；
[0031]圖2為本發明所提供獨立臂頭的結構示意圖；
[0032]圖3為圖2所示獨立臂頭處于運輸狀態時的結構示意圖；
[0033]圖4為圖3中A部位的局部放大圖；
[0034]圖5為圖3中B部位的局部放大圖；
[0035]圖6為圖3中C部位的局部放大圖；
[0036]圖7為本發明所提供獨立臂頭的使用狀態參考圖。
[0037]圖1 中:
[0038]連接架總成I’臂頭總成2’拉板總成3’導繩滑輪4’滑輪組5’
[0039]圖2至圖7中:
[0040]1.連接架 2.旋轉架 21.第一鉸點 22.第二鉸點 23.第三鉸點3.變幅拉板31.銷軸 33.起收鉸點 4.支架 5.主起重臂 6.滑輪組7.翼型支架前拉板 8.翼型支架后拉板 9.超起裝置 11.第一導繩滑輪12.第二導繩輪 13.支耳 14.固定銷軸 15.托架 16.卡子
【具體實施方式】
[0041]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明。
[0042]請參考圖2，圖2為本發明所提供獨立臂頭的結構示意圖。
[0043]如圖所示，在一種具體實施例中，本發明提供的獨立臂頭主要由連接架1、旋轉架
2、變幅機構、支架4等部分構成，其用于提升主起重臂5的性能，可以直接或者通過固定副臂連接架連接到主起重臂5(起重機械吊重作業主要承受重量的結構件)末節臂頭部，從而進行起重機作業工況。
[0044]連接架1、旋轉架2和支架4均為桁架式結構，其中連接架I和旋轉架2為立體桁架，支架4為平面桁架，變幅機構為連接長度可調的變幅拉板3。
[0045]連接架I的后端設有四個鉸接點，用于與主起重臂5的末節臂相對接，與傳統臂架的末端不同，連接架I的前端為斜面向下的斜端部，其截面尺寸逐漸變小，在側視圖上呈直角三角形。
[0046]旋轉架2位于連接架I斜端部的下方，在側面上也呈三角形，其第一鉸點21鉸接于連接架I斜端部的下端，第二鉸點22與連接架I斜端部的上端通過變幅拉板3相連接，第三鉸點23安裝滑輪組6形成吊重點，連接架1、旋轉架2、變幅拉板3 —起形成閉合的三角形調節空間。這樣，旋轉架2便外伸于連接架1，其吊重點相對于連接架I向外探出一定距離，可使吊重點遠離主起重臂5的筒體，避免兩者相互干涉，以增加獨立臂頭的作業高度和幅度。
[0047]具體地，旋轉架2的三角形可以是直角三角形或鈍角三角形，其第二鉸點22為直角鉸點或鈍角鉸點。當然，在進一步增加導繩輪來避免鋼絲繩與臂頭相干涉的情況下，旋轉架2的三角形也可以是銳角三角形。
[0048]上述鉸點僅用于表述鉸接或連接的大體位置，并非嚴格意義上的幾何點位，只要鉸接或連接的位置在其周圍的合理范圍內，均能夠實現本發明目的。
[0049]變幅拉板3的一端與連接架I斜端部的上端相鉸接，另一端與旋轉架2的第二鉸點22相鉸接，其主要由雙叉板和單叉板通過銷軸連接構成，雙叉板和單叉板上可設置多組銷孔，在對其連接長度進行調節時，先拔出銷軸31，然后調整雙叉板和單叉板的搭接長度，最后將銷軸31插入重新對準的銷孔即可，通過調節變幅拉板3的長度，可對旋轉架2相對于連接架I的角度進行調節，從而實現變幅功能。
[0050]支架4位于連接架I上方，并鉸接于連接架I后端，用于支撐翼型支架連接件，其長度與臂頭整體長度的比值大約在1:3?1:4之間。由于根部與連接架I相鉸接，因此支架4可向上打開或向下收起，在打開的工作狀態，其向連接架I的前端傾斜一定角度。
[0051]翼型支架連接件分為翼型支架前拉板7和翼型支架后拉板8，支架4的上端設有前后兩個鉸點，其中，翼型支架前拉板7的一端與支架4的前鉸點相鉸接，另一端與連接架I的末端(即斜端部的上端)相鉸接；翼型支架后拉板8的一端與支架4的后鉸點相鉸接，另一端連接超起裝置9的前端，從側面觀察，支架4、翼型支架前拉板7與連接架I頂部亦呈三角形，由于采用了大跨度設計，超起位置連接靠后且較高，可顯著增強獨立臂頭和主臂的強度、吊重能力和穩定性，且支架4連接臂頭的上部和下部，能保護整個臂頭結構。
[0052]另外，支架4上端設有第一導繩滑輪11，連接架斜端部的上端設有第二導繩輪12，以引導卷揚鋼絲繩(圖中未示出)從連接架I頂部和前端引至起重點的滑輪組6。
[0053]請參考圖3、圖4、圖5、圖6，圖3為圖2所示獨立臂頭處于運輸狀態時的結構示意圖；圖4為圖3中A部位的局部放大圖；圖5為圖3中B部位的局部放大圖；圖6為圖3中C部位的局部放大圖。
[0054]在運輸狀態，支架4、翼型支架前拉板7和翼型支架后拉板8 一起折疊后整體放置在連接架I上，支架4與連接架I通過連接支耳13和固定銷軸14固定，翼型支架前拉板7支撐于連接架I的托架15，防止運輸和安裝過程中出現危險，旋轉架2第二鉸點22與變幅拉板3上端后側的起收鉸點33鉸接，防止獨立臂頭運輸過程中出現超高危險，運輸過程中整個獨立臂頭單獨運輸，即連接架1、旋轉架2和支架4都不需要拆卸。
[0055]請參考圖7，圖7為本發明所提供獨立臂頭的使用狀態參考圖。
[0056]使用時，將獨立臂頭作為整體，一起吊裝安裝在主起重臂5頭部連接處；并將超起裝置9的前端與翼型支架后拉板8相連，拔掉固定銷軸14及其卡子16，將翼型支架前拉板7拉直，最終達到工作狀態，整個安裝過程只需要一次吊裝就能實現正常作業，由于變幅拉板3的長度需人工調節，因此若要調整旋轉架2的角度，需在升起主起重臂5前進行操作。
[0057]使用完后，需要先將與支架4相連的超起鋼絲繩緩慢放出，調整翼型支架前拉板7，將其放入托架15和固定銷軸孔處，穿入固定銷軸14和卡子16，最后再將整個獨立臂頭拆掉，完成使用。
[0058]本發明可實現增加較短臂長的情況下快速安裝獨立臂頭，實現風電工況的吊重，其安裝在末節臂頭部，由于是桁架結構，臂長短、占用空間小，風阻小、抗壓抗彎性能強，且有外伸的旋轉架結構，能調節臂頭幅度和高度，同時設計有支架結構，可將超起裝置直接連接到臂頭上提高吊重性能和穩定性，是一種風電專用、固定可靠、重量輕、安裝拆卸方便快捷的桁架式可變幅獨立作業臂頭。
[0059]上述內容僅是本發明的一種優選方案，具體并不局限于此，在此基礎上可根據實際需要作出具有針對性的調整，從而得到不同的實施方式。
[0060]首先，結構形式可不同，如采用不同的連接形式、組裝方式或者不同的臂頭吊裝結構以及與超起裝置的連接形式，連接架可設置加長節或者過渡節，臂頭可采用板殼結構等。
[0061]其次，變幅結構形式可不同，上述實施例采用拉板機械變幅，也可采用液壓油缸實現無級變幅。
[0062]再者，變幅位置和受力形式可不同，上述實施例中的變幅機構受拉力，在旋轉支架上方進行變幅，也可將其放置于旋轉支架下方，支撐在連接架與旋轉架之間，變幅時使變幅機構受壓力。
[0063]由于可能實現的方式較多，這里就不再一一舉例說明。
[0064]除了上述桁架式獨立臂頭，本發明還提供一種起重機，包括起重機本體、主起重臂以及設于主起重臂末節臂的臂頭機構，所述臂頭機構為上文所述的獨立臂頭，其余結構請參考現有技術，本文不再贅述。
[0065]以上對本發明所提供的獨立臂頭及起重機進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種獨立臂頭，其特征在于，包括: 連接架(I)，用于連接主起重臂(5)； 旋轉架(2)，鉸接并外伸于所述連接架(I)，其上設吊重點； 變幅機構，設于所述連接架(I)與旋轉架(2)之間，用于調節所述旋轉架(2)相對于連接架⑴的角度； 支架(4)，其與所述連接架(I)相鉸接，用于支撐翼型支架連接件。
2.根據權利要求1所述的獨立臂頭，其特征在于，所述連接架(I)的前端為斜端部，所述旋轉架(2)鉸接于所述斜端部的下端，所述變幅機構設于所述斜端部的上端與旋轉架(2)之間。
3.根據權利要求2所述的獨立臂頭，其特征在于，所述旋轉架(2)在側面上呈三角形，其第一鉸點(21)鉸接于所述斜端部的下端，第二鉸點(22)與所述斜端部的上端通過變幅機構相連接，第三鉸點(23)安裝滑輪組(6)形成所述吊重點。
4.根據權利要求3所述的獨立臂頭，其特征在于，所述三角形為直角三角形或鈍角三角形，其第二鉸點(22)為直角鉸點或鈍角鉸點。
5.根據權利要求3所述的獨立臂頭，其特征在于，所述變幅機構為連接長度可調的變幅拉板(3)或液壓油缸。
6.根據權利要求2至5任一項所述的獨立臂頭，其特征在于，所述支架(4)上端設有第一導繩滑輪(11)，所述連接架斜端部的上端設有第二導繩輪(12)。
7.根據權利要求1所述的獨立臂頭，其特征在于，所述支架(4)位于連接架(I)上方，并鉸接于所述連接架(I)后端，在工作狀態，其向所述連接架(I)的前端傾斜。
8.根據權利要求7所述的獨立臂頭，其特征在于，所述翼型支架連接件包括翼型支架前拉板(7)和翼型支架后拉板(8);所述翼型支架前拉板(7)的一端連接所述支架(4)的上端，另一端連接所述連接架(I)的末端；所述翼型支架后拉板(8)的一端連接所述支架(4)的上端，另一端連接超起裝置(9)的前端。
9.根據權利要求8所述的獨立臂頭，其特征在于，在運輸狀態，所述支架(I)、翼型支架前拉板(7)和翼型支架后拉板(8) —起折疊后整體放置在所述連接架(I)上。
10.根據權利要求5所述的獨立臂頭，其特征在于，在運輸狀態，所述旋轉架的第二鉸點(22)與所述變幅拉板(3)上端后側的起收鉸點(33)鉸接。
11.根據權利要求9所述的獨立臂頭，其特征在于，所述支架(4)與連接架(I)通過連接支耳(13)和固定銷軸(14)固定，所述翼型支架前拉板(7)支撐于所述連接架(I)的托架(15)。
12.—種起重機，包括起重機本體、主起重臂以及設于所述主起重臂末節臂的臂頭機構，其特征在于，所述臂頭機構為上述權利要求1至11任一項所述的獨立臂頭。
【文檔編號】B66C23/06GK104355245SQ201410563663
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月21日 優先權日:2014年10月21日
【發明者】谷思生, 陳志燦, 馮志強, 張平海, 李長青 申請人:徐州重型機械有限公司