起重臂、起重机以及起重臂起臂方法与流程

1.本发明涉及起重机领域，具体涉及一种起重臂、起重机以及起重臂起臂方法。


背景技术：

2.履带式起重机的行走机构是履带行走底盘，其是用于将重物起升到一定高度的机械设备。履带式起重机包括主臂、塔臂、后支架和前支架。主臂和塔臂可转动连接，后支架与主臂可转动连接，前支架和塔臂可转动连接。前支架顶部、后支架顶部由变幅绳连接。
3.在特殊环境和需求下，需要使用塔臂工况进行作业，塔臂的副臂和前支架、后支架通过销轴与臂头和底节臂铰接。塔臂工况安装时，在臂架未起臂时，塔臂后支架由于自重会向后倾倒，依靠防后倾机构来支撑后支架；起臂后，由于塔臂的副臂和前支架的重量较大，整体产生向前翻转的力矩，此时后支架受前翻力矩的影响将向前转动，从而拉紧后拉板，达到起重机工作状态。
4.塔臂起臂时，依靠辅助吊车将后支架从倾斜吊起至与水平面大致垂直的状态，之后依靠塔臂和前支架的自重使塔臂后拉板张紧，使后支架达到工作状态。
5.发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：现有技术中，防后倾机构采用伸缩式油缸，油缸购买成本和维护成本都很高，且维护难度大。


技术实现要素：

6.本发明提出一种起重臂、起重机以及起重臂起臂方法，用以降低起重臂的成本。
7.本发明实施例提供了一种起重臂，包括：
8.主臂，包括第一端和第二端；
9.塔臂，包括第三端和第四端；所述第三端和所述主臂的第二端可转动地连接；
10.第一支架，与所述主臂的第二端可转动地连接；
11.第二支架，与所述塔臂的第三端可转动地连接；
12.第一拉板，设置于所述主臂和所述第一支架远离所述主臂的一端之间；
13.第二拉板，设置于所述塔臂和所述第二支架远离所述塔臂的一端之间；
14.第一防后倾组件，一端与所述第一支架可转动地连接，另一端与所述主臂可滑移地连接；所述第一防后倾组件被构造为长度可自由调节；
15.第二防后倾组件，一端与所述第二支架可转动地连接，另一端与所述主臂可滑移地连接；以及
16.变幅绳，缠绕于所述第一支架远离所述主臂的一端、所述第二支架之间远离所述塔臂的一端之间。
17.在一些实施例中，所述第一防后倾组件和所述第二防后倾组件结构相同，各自包括：
18.套筒，一端与所述第一支架可转动地连接；以及
19.芯管，所述芯管的一端可滑移地嵌套于所述套筒的另一端；所述芯管的另一端与
所述主臂可滑移地连接。
20.在一些实施例中，所述套筒和所述芯管其中之一设置有长圆孔，其中另一设置有凸起部，所述凸起部和所述长圆孔配合，以限定所述套筒和所述芯管的相对滑移距离范围。
21.在一些实施例中，所述主臂的外壁设置有第一滑槽，所述第一防后倾组件的芯管的另一端安装于所述第一滑槽中。
22.在一些实施例中，所述第一滑槽包括第一限位凹部，以限制所述第一防后倾组件的芯管的另一端的滑移极限位置。
23.在一些实施例中，所述主臂的外壁设置有第二滑槽，所述第二防后倾组件的芯管的另一端安装于所述第二滑槽中。
24.在一些实施例中，所述第二滑槽包括第二限位凹部，以限制所述第二防后倾组件的芯管的另一端的滑移极限位置。
25.本发明实施例还提供一种起重机，包括：本发明任一技术方案所提供的起重臂。
26.本发明实施例又提供一种起重臂起臂方法，所述起重臂为本发明任一技术方案所提供的起重臂，所述起重臂起臂方法包括以下步骤：
27.吊起第一支架，以使得所述第一支架移动到设定的位置；其中，在所述第一支架相对于所述主臂转动过程中，所述第一防后倾组件沿着所述主臂滑移且随着所述第一支架相对于所述主臂转动；
28.吊起第二支架，以使得所述第二支架移动到设定的位置，且所述第二拉板被拉紧；其中，在所述第二支架相对于所述塔臂转动过程中，所述第二防后倾组件沿着所述主臂滑移；
29.收缩变幅绳，直至所述第一支架、所述第二支架、所述第二拉板均被拉紧；其中，所述第一防后倾组件的长度随着所述变幅绳的收缩而被自动调节；
30.继续拉紧所述变幅绳，直至所述第一拉板被拉紧。
31.上述技术方案提供的起重臂，在起臂之前第一支架的位置已经随着变幅绳的收缩进行了调整，所以第一支架在从起臂位置调整至工作位置时，只需要调整很小的角度，第一支架不会向前过多翻转，这也意味着第一支架防后倾不会有太多的滑移，因此可以将后防后倾结构将不需要有过多的长度变化，可以通过长圆孔等方案来满足较小的滑移。而现有技术的方案则是使用油缸来实现较大长度的变化，本技术的技术方案采用机械式结构的第一防后倾组件代替油缸，大幅降低了防后倾组件的成本，从而降低了起重臂的成本。
附图说明
32.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，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：
33.图1为本发明实施例提供的起重臂在起臂之前(未示意第一防后倾组件)的状态示意图。
34.图2为本发明实施例提供的起重臂的第一防后倾组件(第二防后倾组件)回缩状态的结构示意图。
35.图3为本发明实施例提供的起重臂的第一防后倾组件(第二防后倾组件)伸出状态的结构示意图。
36.图4为本发明实施例提供的起重臂的第一拉板、第二拉板被拉直(未示意第一防后倾组件)的状态示意图。
37.图5为本发明实施例提供的起重臂的起臂到位的状态示意图。
38.图6为本发明实施例提供的起重臂起臂方法示意图。
39.附图标记：
40.1、主臂；2、塔臂；3、第一支架；4、第二支架；5、第一拉板；6、第一防后倾组件；7、第二防后倾组件；8、变幅绳；9、第二拉板；
41.61、套筒；62、芯管；63、长圆孔；64、凸起部；65、销轴；
42.11、第一滑槽；12、第二滑槽；1a、第一端；1b、第二端；2a、第三端；2b、第四端。
具体实施方式
43.下面结合图1～图6对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
44.参见图1，本发明实施例提供了一种起重臂，包括主臂1、塔臂2、第一支架3、第二支架4、第一拉板5、第一防后倾组件6以及第二防后倾组件7。
45.主臂1包括第一端1a和第二端1b。主臂1采用桁架臂结构或者箱型结构。主臂1的第一端1a与起重机的车体可转动连接，主臂1的第二端1b和塔臂2可转动连接。
46.塔臂2包括第三端2a和第四端2b。第三端2a和主臂1的第二端1b可转动地连接。塔臂2设置在主臂1的第二端1b，塔臂2和主臂1可转动连接。
47.第一支架3与主臂1的第二端1b可转动地连接。第二支架4与塔臂2的第三端2a可转动地连接。第一支架3和第二支架4位于主臂1和塔臂2连接的处。第一支架3和第二支架4可以相对转动。当起重臂处于工作状态下，第一支架3和第二支架4相对保持静止，两者以及后文介绍的第一防后倾组件6、第二防后倾组件7共同使得起重臂保持在设定的形状和高度。
48.第一拉板5设置于主臂1和第一支架3远离主臂1的一端之间。第二拉板9设置于塔臂2和第二支架4远离塔臂2的一端之间。第一拉板5、第二拉板9原始状态下都是松弛状态，在起臂完成后，第一拉板5、第二拉板9均被拉紧。
49.第一防后倾组件6的一端与第一支架3可转动地连接，具体通过销轴65可转动连接。第一防后倾组件6的另一端与主臂1可滑移地连接。第一防后倾组件6被构造为长度可自由调节。第一防后倾组件6采用机械式结构，比如套筒61式结构。第一防后倾组件6不采用油缸等需要外接油源、气源等的结构。这样使得第一防后倾组件6不需要额外的维修保养。并且，第一防后倾组件6的另一端与主臂1可滑移地连接，在第一防后倾组件6随着第一支架3转动的过程中，第一防后倾组件6一端铰接(具体通过销轴65铰接)、另一端是自由滑移的，这使得第一防后倾组件6不会对第一支架3的转动造成干扰，使得第一支架3的变幅更加顺畅。第一拉板5基本就位后，可以将第一防后倾组件6安装到位并，随着后续起臂动作，参见图2和图3，第一防后倾组件6会自动移动、转动、伸长，最后自动固定在设定的位置，即卡在后文介绍的第一限位凹槽中。
50.起臂前，由于第一支架3并未达到工作状态，因此第一防后倾组件6无法伸长到工作状态；起臂后，受塔臂2和第二支架4自重的影响，第一防后倾组件6向前翻转并拉紧第一拉板5，此时第一防后倾组件6伸长到工作状态。可见，起臂前后，第一防后倾组件6的长度需要发生变化，因此第一防后倾组件6被设计为可变长度的结构。
51.第二防后倾组件7的一端与第二支架4可转动地连接，第二防后倾组件7的另一端与主臂1可滑移地连接。第二防后倾组件7可以采用油缸或者机械式结构，比如套筒式结构。第二防后倾组件7采用纯机械式结构，不需要额外的维修保养。
52.相关技术中采用辅助吊车吊起后支架，带动后拉板，在起臂过程中后支架会向前翻转较大角度，所以后拉板张紧程度低。而采用本方案的张紧方法，在收紧变幅绳8的过程中，可以极大限度地张紧后拉板；并且在收紧变幅绳8的过程中，第一支架3的位置已经随着变幅绳8被转动至非常靠近工作状态的位置，所以在后续起重臂起臂过程中，第一支架3的位置只需要非常小的调整就能达到工作位置，第一支架向前翻转的角度非常小。
53.进一步地，因为第一支架3与主臂1之间需要第一防后倾组件6来支撑，而第一防后倾组件6在起臂前已经安装到位，但是起臂后如果第一支架3向前(图1中的顺时针方向)翻转，原本安装好的第一防后倾组件6会沿着主臂1滑动。由于第一支架3起臂过程中向前翻转的角度很小，第一防后倾组件6也只会滑动很短的距离。这使得第一防后倾组件6的移动更加可控。
54.参见图2，在一些实施例中，第一防后倾组件6和第二防后倾组件7结构相同，长度不相同。第一防后倾组件6比第二防后倾组件7长，这是由于第一防后倾组件6所安装的位置对应的尺寸、第一防后倾组件6的位移量更大。第一防后倾组件6和第二防后倾组件7各自包括套筒61和芯管62。套筒61的一端与第一支架3可转动地连接；芯管62的一端可滑移地嵌套于套筒61的另一端；芯管62的另一端与主臂1可滑移地连接。
55.参见图2，在一些实施例中，套筒61的壁体设置有第一锁定孔，芯管62对应设置有第二锁定孔。通过销轴插入到第一锁定孔和第二锁定孔中使得套筒61和芯管62不会相对轴向移动。需要套筒61和芯管62在轴向方向自由移动时，拆掉销轴即可。
56.参见图4，在一些实施例中，套筒61和芯管62其中之一设置有长圆孔63，其中另一设置有凸起部64，凸起部64和长圆孔63配合，以限定套筒61和芯管62的相对滑移距离范围。通过长圆孔63和凸起部64的配合，使得套筒61和芯管62一方面可以自动相对移动，也使得相对移动的范围在所限制的区域内。
57.下面分别介绍第一防后倾组件6和主臂1的配合关系、第二防后倾组件7和主臂1的配合关系。
58.主臂1设置有第一滑槽11、第二滑槽12，第一滑槽11和第二滑槽12的位置不同，以分别对应第一防后倾组件6、第二防后倾组件7。第一防后倾组件6的滑移方向参见图5中的箭头s1所示，第二防后倾组件7的滑移方向参见图1中的箭头s2所示。
59.参见图5，在一些实施例中，主臂1的外壁设置有第一滑槽11，第一防后倾组件6的芯管62的另一端安装于第一滑槽11中。第一防后倾组件6的滑移方向参见图5中的s1箭头示意的方向。芯管62的另一端卡在第一滑槽11中，在第一防后倾组件6随着第一支架3转动的过程中，第一防后倾组件6的芯管62的另一端沿着第一滑槽11自由移动。
60.在一些实施例中，第一滑槽11包括第一限位凹部(图未示出)，以限制第一防后倾组件6的芯管62的另一端的滑移极限位置。
61.参见图1的放大部分，在一些实施例中，主臂1的外壁设置有第二滑槽12，第二防后倾组件7的芯管的另一端安装于第二滑槽12中。
62.在一些实施例中，第二滑槽12包括第二限位凹部(图未示出)，以限制第二防后倾
组件7的芯管的另一端的滑移极限位置。
63.在一些实施例中，起重臂还包括变幅绳8，变幅绳8缠绕于第一支架3远离主臂1的一端、第二支架4之间远离塔臂2的一端之间。
64.在起重臂起臂之前，将变幅绳8缠绕于第一支架3、第二支架4的端部，然后进行起臂操作。
65.具体地，变幅绳8缠绕于第一支架3和第二支架4顶部的滑轮组上，通过收紧、放松变幅绳8可实现第一支架3和第二支架4的靠近和远离。主臂1和塔臂2通过销轴可转动连接；第二支架4和塔臂2通过销轴连接；主臂1和第一支架3通过销轴连接。第二防后倾组件7和第二支架4通过销轴连接，另外一端可以抵在主臂1上并可以卡在设定的位置。第一拉板5两端分别与主臂1和第一支架3连接；第二拉板9两端分别与第二支架4和塔臂2连接。
66.在塔臂2起臂过程中，通过收紧变幅绳8来使第一支架3绕铰点转动，从而张紧第一拉板5，由于有第一防后倾组件6的作用，第一支架3被防后倾顶住无法向后转动，因此第一支架3将向前转动，从而达到收紧后拉板的目的。
67.本发明实施例还提供一种起重机，包括：本发明任一技术方案所提供的起重臂。
68.参见图6，本发明实施例又提供一种起重臂起臂方法，起重臂为本发明任一技术方案所提供的起重臂，起重臂起臂方法包括以下步骤：
69.步骤s100、吊起第一支架3，以使得第一支架3移动到设定的位置；其中，在第一支架3相对于主臂1转动过程中，第一防后倾组件6沿着主臂1滑移且随着第一支架3相对于主臂1转动。
70.步骤s200、吊起第二支架4，以使得第二支架4移动到设定的位置，且第二拉板9被拉紧；其中，在第二支架4相对于塔臂2转动过程中，第二防后倾组件7沿着主臂1滑移。
71.步骤s300、收缩变幅绳8，直至第一支架3、第二支架4、第二拉板9均被拉紧；其中，第一防后倾组件6的长度随之变长。通过收紧变幅绳8来拉紧第一拉板5，能够提前使第一支架3达到工作状态。
72.在步骤s300中，在收缩变幅绳8的过程中，第一支架3、第二支架4均会相对于主臂1转动，第一支架3和第二支架4的转动使得第一支架3和第二支架4更加靠近起重臂工作状态所对应的位置。这样就实现了在步骤s500的起臂操作之前，对第一支架3位置的调整，使得步骤s500起臂时，第一支架3的位置不会发生太大的变化，相应地，也使得与第一支架3连接的第一防后倾组件6没有太大的长度变化。所以第一防后倾组件6可以采用长圆孔的纯机械式结构来实现防后倾，并且即便第一支架3沿着图1所示的逆时针方向转动，由于长圆孔的长度有限，第一支架3未被支撑的时间也很短，不会造成第一支架3出现不良现象。
73.步骤s400、继续拉紧变幅绳8，直至第一拉板5被拉紧。第一防后倾组件6的长度随着变幅绳8的收缩而被自动调节。
74.步骤s500、将主臂1、塔臂2整体起臂。
75.上述技术方案，降低了对第一防后倾组件6的结构要求，在整个起臂过程中，第一防后倾组件6不需要太大的长度变化，因此使得第一支架3防后倾的结构得到简化。
76.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置
或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
77.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种起重臂，其特征在于，包括：主臂(1)，包括第一端(1a)和第二端(1b)；塔臂(2)，包括第三端(2a)和第四端(2b)；所述第三端(2a)和所述主臂(1)的第二端(1b)可转动地连接；第一支架(3)，与所述主臂(1)的第二端(1b)可转动地连接；第二支架(4)，与所述塔臂(2)的第三端(2a)可转动地连接；第一拉板(5)，设置于所述主臂(1)和所述第一支架(3)远离所述主臂(1)的一端之间；第二拉板(9)，设置于所述塔臂(2)和所述第二支架(4)远离所述塔臂(2)的一端之间；第一防后倾组件(6)，一端与所述第一支架(3)可转动地连接，另一端与所述主臂(1)可滑移地连接；所述第一防后倾组件(6)被构造为长度可自由调节；第二防后倾组件(7)，一端与所述第二支架(4)可转动地连接，另一端与所述主臂(1)可滑移地连接；以及变幅绳(8)，缠绕于所述第一支架(3)远离所述主臂(1)的一端、所述第二支架(4)之间远离所述塔臂(2)的一端之间。2.根据权利要求1所述的起重臂，其特征在于，所述第一防后倾组件(6)和所述第二防后倾组件(7)结构相同，各自包括：套筒(61)，一端与所述第一支架(3)可转动地连接；以及芯管(62)，所述芯管(62)的一端可滑移地嵌套于所述套筒(61)的另一端；所述芯管(62)的另一端与所述主臂(1)可滑移地连接。3.根据权利要求2所述的起重臂，其特征在于，所述套筒(61)和所述芯管(62)其中之一设置有长圆孔(63)，其中另一设置有凸起部(64)，所述凸起部(64)和所述长圆孔(63)配合，以限定所述套筒(61)和所述芯管(62)的相对滑移距离范围。4.根据权利要求2所述的起重臂，其特征在于，所述主臂(1)的外壁设置有第一滑槽(11)，所述第一防后倾组件(6)的芯管(62)的另一端安装于所述第一滑槽(11)中。5.根据权利要求4所述的起重臂，其特征在于，所述第一滑槽(11)包括第一限位凹部，以限制所述第一防后倾组件(6)的芯管(62)的另一端的滑移极限位置。6.根据权利要求2所述的起重臂，其特征在于，所述主臂(1)的外壁设置有第二滑槽(12)，所述第二防后倾组件(7)的芯管(62)的另一端安装于所述第二滑槽(12)中。7.根据权利要求6所述的起重臂，其特征在于，所述第二滑槽(12)包括第二限位凹部，以限制所述第二防后倾组件(7)的芯管的另一端的滑移极限位置。8.一种起重机，其特征在于，包括：权利要求1～8任一所述的起重臂。9.一种起重臂起臂方法，其特征在于，所述起重臂为权利要求1-7任一所述的起重臂，所述起重臂起臂方法包括以下步骤：吊起第一支架(3)，以使得所述第一支架(3)移动到设定的位置；其中，在所述第一支架(3)相对于所述主臂(1)转动过程中，所述第一防后倾组件(6)沿着所述主臂(1)滑移且随着所述第一支架(3)相对于所述主臂(1)转动；吊起第二支架(4)，以使得所述第二支架(4)移动到设定的位置，且所述第二拉板(9)被拉紧；其中，在所述第二支架(4)相对于所述塔臂(2)转动过程中，所述第二防后倾组件(7)沿着所述主臂(1)滑移；
收缩变幅绳(8)，直至所述第一支架(3)、所述第二支架(4)、所述第二拉板(9)均被拉紧；其中，所述第一防后倾组件(6)的长度随着所述变幅绳(8)的收缩而被自动调节；继续拉紧所述变幅绳(8)，直至所述第一拉板(5)被拉紧。

技术总结
本发明公开了一种起重臂、起重机以及起重臂起臂方法，涉及起重机领域，用以降低起重臂的成本。起重臂包括：主臂，包括第一端和第二端；塔臂，包括第三端和第四端；第三端和主臂的第二端可转动地连接；第一支架，与主臂的第二端可转动地连接；第二支架，与塔臂的第三端可转动地连接；第一拉板，设置于主臂和第一支架之间；第二拉板，设置于塔臂和第二支架之间；第一防后倾组件，一端与所述第一支架可转动地连接，另一端与主臂可滑移地连接；第一防后倾组件被构造为长度可自由调节；第二防后倾组件与第二支架可转动地连接，另一端与主臂可滑移地连接；变幅绳，缠绕于第一支架、第二支架之间。上述方案，大幅降低了防后倾组件的成本。大幅降低了防后倾组件的成本。大幅降低了防后倾组件的成本。


技术研发人员：刘栋 侯文礼 韩雷 朱发浩
受保护的技术使用者：徐工集团工程机械股份有限公司建设机械分公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/1