專利名稱：環(huán)軌單直梁型吊裝裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可對環(huán)形區(qū)域內(nèi)的任一位置進行起重吊運作業(yè)的吊裝裝置，更具體地講是一種采用環(huán)軌單直梁型結(jié)構(gòu)形式的吊裝裝置。
背景技術：
目前在用于對如高爐、熱風爐、筒倉等圓柱形構(gòu)筑內(nèi)部等環(huán)形區(qū)域內(nèi)的任一位置進行起重、調(diào)運、安裝等施工作業(yè)的吊裝裝置，其結(jié)構(gòu)一般是在設置于吊掛施工平臺等基礎結(jié)構(gòu)底面部的環(huán)形軌道(常用的為工字鋼軌道)中沿直徑方向配合設置有適當形式的直梁結(jié)構(gòu)，通過驅(qū)動機電帶動直梁兩端的配合滾輪等滾動結(jié)構(gòu)沿環(huán)形軌道繞其旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，以及設置于直梁上并可在直梁上往復移動的電動起吊葫蘆等吊裝用升降機構(gòu)的復合運動實現(xiàn)。根據(jù)在環(huán)形軌道中對直梁結(jié)構(gòu)設置形式的不同，可分有單直梁結(jié)構(gòu)和雙半直梁結(jié)構(gòu)兩種形式。在單直梁結(jié)構(gòu)類的形式中，該直梁為一個直徑形式的單一直梁配合于環(huán)形軌道中，并在其與環(huán)形軌道配合的兩端部各設置了一個驅(qū)動電機，在兩電機的共同驅(qū)動下使直梁兩端的滾輪沿環(huán)形軌道運動而實現(xiàn)繞其旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，其旋轉(zhuǎn)中心即為處于環(huán)形軌道圓心的該直梁結(jié)構(gòu)的中點。為使其轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，對位于直梁兩端的兩個驅(qū)動電機在保持驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的一致性方面，和/或在啟動/剎車瞬間的同步性上都有較高的要求。否則，一旦兩端驅(qū)動電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速不一致，和/或啟動/剎車瞬間的不同步，其組合后的力偶矩可在直梁的旋轉(zhuǎn)中心部位產(chǎn)生出一個在水平方向上的外推力，或者產(chǎn)生出不是其繞旋轉(zhuǎn)中心而是繞其中某一端點的轉(zhuǎn)動力矩，都將妨礙甚至破壞直梁繞旋轉(zhuǎn)中心的正常旋轉(zhuǎn)運動，限制了其使用和發(fā)展。
另一種形式的雙半直梁式吊裝裝置，其結(jié)構(gòu)一般是在環(huán)形軌道的旋轉(zhuǎn)中心或其附近以交錯的或重疊的中心旋轉(zhuǎn)軸方式設置有兩個半徑形式的直梁，其輻射端經(jīng)滾輪等滾動結(jié)構(gòu)配合于環(huán)形軌道上。在兩個半徑形式直梁與環(huán)形軌道的配合部分別設置有各自的轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機，以及能在兩側(cè)直梁上各自進行往復移動的兩套獨立的吊裝用升降機構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)雖能克服上述單直梁結(jié)構(gòu)中兩驅(qū)動電機因轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速不一致，和/或啟動/剎車不同步所產(chǎn)生的問題，但由于在其兩側(cè)半徑形式直梁上的吊裝用升降機構(gòu)均無法越過旋轉(zhuǎn)中心，其運行施工范圍只能局限于在其所在的半圓內(nèi)，因此必然存在有吊裝施工無法到達的工作死區(qū)，并且由于增加了一套吊裝用升降機構(gòu)及相應的驅(qū)動電機、控制系統(tǒng)和電纜等，不僅增加了成本，而且當兩側(cè)的吊裝用升降機構(gòu)在運行中相互靠近時，極易產(chǎn)生撞掛或纜線間的纏繞，存在有不安全隱患。
實用新型內(nèi)容針對上述情況，本實用新型將提供一種新結(jié)構(gòu)形式的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，使其能有效解決傳統(tǒng)雙電機驅(qū)動時對電機的同步差異和/或剎車調(diào)整的高要求，且結(jié)構(gòu)簡單、輕便，轉(zhuǎn)動順暢靈活，無吊裝死區(qū)，工作安全。
本實用新型環(huán)軌單直梁型吊裝裝置的基本結(jié)構(gòu)，也是在設置于吊掛基礎結(jié)構(gòu)底面部的環(huán)形軌道中沿直徑方向設有一直梁，其兩端經(jīng)滾動結(jié)構(gòu)與環(huán)形軌道動配合，并設置有用于帶動直梁繞環(huán)形軌道旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)，在直梁上設置有可沿其往復移動的電動吊裝葫蘆等吊裝升降機構(gòu)。其中，在該直梁上只設有單一一個驅(qū)動機構(gòu)，同時在直梁上以與之交叉的方式設置有一輔助支撐結(jié)構(gòu)，輔助支撐結(jié)構(gòu)的延伸端有滾動結(jié)構(gòu)與環(huán)形軌道動配合。所說該輔助支撐結(jié)構(gòu)的具體形式，可以是直線型的支撐梁，或由若干梁相互接合形成的如三角形、菱形等常見形式的支撐架等。為不影響用于吊裝的升降機構(gòu)在直梁全程中的往復移動，該輔助支撐結(jié)構(gòu)可以連接或設置于直梁的上方。
可以理解，上述所說的用于帶動直梁轉(zhuǎn)動的該驅(qū)動機構(gòu)，一般可以按常規(guī)方式設置在直梁的端部或靠近端部的部位，以便于施工和簡化過多的傳動結(jié)構(gòu)。
在本實用新型上述的環(huán)軌單直梁吊裝裝置中，由于只采用單一驅(qū)動機構(gòu)帶動直梁沿環(huán)形軌道轉(zhuǎn)動，因此結(jié)構(gòu)中設置該輔助支撐結(jié)構(gòu)是需要的，可用于平衡該單一驅(qū)動機構(gòu)在水平面方向上產(chǎn)生的外推力，使直梁平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。為使直梁在環(huán)形軌道上在正反不同方向運行時旋轉(zhuǎn)運動的平穩(wěn)，該輔助支撐結(jié)構(gòu)以采用在直梁所在方向兩側(cè)都設置為宜，特別是在直梁所在方向的兩側(cè)以對稱形式設置為方便。對該輔助支撐結(jié)構(gòu)的設置形式可以有多種選擇。例如，可以采用為直線型延伸并與直梁相交的另一直線型支撐梁結(jié)構(gòu)，并使其延伸的兩端別經(jīng)滾動結(jié)構(gòu)與環(huán)形軌道配合。其中更方便的形式，是使該直線型支撐梁與原直梁呈垂直交叉而成為環(huán)形軌道圓周中的“弦”或“直徑”形式的結(jié)構(gòu)。除此種形式外，該輔助支撐結(jié)構(gòu)可以采用的結(jié)構(gòu)形式還包括可由直梁上的相同或不同部位向兩側(cè)輻射并經(jīng)遠端的滾動結(jié)構(gòu)動配合于環(huán)形軌道中的形式，其中所說的在直梁上的連接部位既可以是其旋轉(zhuǎn)中心，也可以是非旋轉(zhuǎn)中心的其它部位。
試驗顯示，上述所說的輔助支撐結(jié)構(gòu)與直梁的連接部位，如能位于直梁上驅(qū)動機構(gòu)所在側(cè)的旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)，尤其是位于直梁上靠近其旋轉(zhuǎn)運動中心的該1/2旋轉(zhuǎn)半徑部位處，能有更為理想的效果。
由于在上述的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置中唯一設置的驅(qū)動電機等驅(qū)動機構(gòu)通常是位于或靠近直梁的一端，當電動葫蘆等吊裝升降機構(gòu)在直梁上的吊裝作業(yè)點是處于直梁上與驅(qū)動機構(gòu)所在端相對的另一端旋轉(zhuǎn)半徑范圍中、或是在靠近甚至位于該另一端部，特別是吊裝重量又較大時，可能會使驅(qū)動機構(gòu)所在端的滾動結(jié)構(gòu)與環(huán)形軌道間因摩擦力不足而出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。為此，在上述吊裝裝置的結(jié)構(gòu)基礎上，還可以在直梁上驅(qū)動機構(gòu)所在端的滾動結(jié)構(gòu)與環(huán)形軌道的配合部位間進一步設置有適當形式用于加大其間配合摩擦力的防打滑結(jié)構(gòu)。所說的可加大配合摩擦力的防打滑結(jié)構(gòu)，除通過增大其動配合部位間粗糙度的方式外，尤以采用能增加其配合壓緊力的加壓結(jié)構(gòu)更為簡單方便。
上述的加壓結(jié)構(gòu)最為簡單的方式是施加配重物，此外還可以如在可供參考的實施例中采用的措施，即在直梁上驅(qū)動機構(gòu)所在端的滾動結(jié)構(gòu)與環(huán)形軌道間經(jīng)連接結(jié)構(gòu)和彈簧件設置的彈性壓緊結(jié)構(gòu)，其中該連接結(jié)構(gòu)連接于滾動結(jié)構(gòu)的軸上，并在其上以鉸接方式設置有一杠桿式的壓緊結(jié)構(gòu)在其鉸接部位一側(cè)的壓臂處配合有加壓彈簧，在鉸接部位另一側(cè)的壓臂處設置有在該加壓彈簧的彈性張力作用下可向環(huán)形軌道的底面頂壓的滾輪等滾動結(jié)構(gòu)，使加壓彈簧的彈性力通過杠桿結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓緊力增加直梁驅(qū)動端的滾動結(jié)構(gòu)與環(huán)形軌道間的配合壓力。這種形式的加壓結(jié)構(gòu)簡單方便，使用和操作都十分方便，而且還可以根據(jù)需要，通過進一步在該加壓彈簧上設置如調(diào)節(jié)螺栓/螺母等適當?shù)目刹僮鹘Y(jié)構(gòu)，還能實現(xiàn)按照實際情況需要選擇使用或不使用該加壓結(jié)構(gòu)，以及在使用該加壓結(jié)構(gòu)時根據(jù)施工需要對其所施加的壓緊力大小進行適當調(diào)節(jié)。
上述形式的該加壓結(jié)構(gòu)在吊裝裝置中的使用，根據(jù)吊裝裝置的實際情況，既可以單獨設置(其中該加壓彈簧的另一端可以連接于其所在的連接結(jié)構(gòu)或其它適當?shù)墓潭ńY(jié)構(gòu)上)，也可以以對稱方式成對設置(此時該加壓彈簧配合在其相對的同側(cè)兩壓臂間的部位處)。
由上述內(nèi)容可以理解，在本實用新型環(huán)軌單直梁型吊裝裝置的直梁中只設置有單一的驅(qū)動機構(gòu)，因而既能完全避免目前同類環(huán)軌單直梁型吊裝裝置采用雙電機驅(qū)動時對兩驅(qū)動電機運行中存在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的一致性和/或在啟動/剎車瞬間的同步性等要求的問題，也解決了目前雙半直梁式結(jié)構(gòu)存在的工作死區(qū)，以及因設置兩套吊裝用升降系統(tǒng)造成的成本增加和可能存的不安全隱患問題，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，運行平穩(wěn)順暢。
以下通過由附圖所示實施例的具體實施方式
，對本實用新型的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說明。


圖1是本實用新型環(huán)軌單直梁型吊裝裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是對本實用新型環(huán)軌單直梁型吊裝裝置的受力分析圖。
圖4是本實用新型上述中用于提高摩擦力的一種加壓結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，其結(jié)構(gòu)為在施工吊掛基礎平臺1底面部設有一環(huán)形工字鋼軌道2，并在其中沿直徑方向設置有一直梁3，直梁3的兩端分別經(jīng)滾輪組8與環(huán)形軌道2作滾動配合，在直梁3上按常規(guī)方式設置有可在其上作往復移動的電動葫蘆等吊裝升降機構(gòu)5。在直梁3的一側(cè)端部設置有一個用于驅(qū)動直梁3沿環(huán)形軌道2繞其中心作旋轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動電機4及相應的傳動機構(gòu)。在驅(qū)動電機4所在側(cè)的直梁3旋轉(zhuǎn)半徑部位中(特別是在靠近其旋轉(zhuǎn)中心的1/2旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi))，以與直梁3垂直交叉方式設置有一輔助支撐梁7，其兩側(cè)的延伸端分別經(jīng)輔助滾動輪6與環(huán)形軌道2作滾動配合。根據(jù)需要該輔助支撐梁7還可以同時配合有菱形或三角形等形式的加固結(jié)構(gòu)。
圖3是對本實用新型上述環(huán)軌單直梁型吊裝裝置的運行中的受力分析圖解。由于在實際運行過程中，上述的輔助支撐梁7中只有位于運行前方的該輔助滾輪6受力，位于運行后方的滾輪并不受力，因此圖3中只以作逆時針轉(zhuǎn)動時位于直梁3轉(zhuǎn)動前方的該輔助支撐梁的受力輔助滾輪6進行分析此時驅(qū)動電機在其所在的直梁B端產(chǎn)生的力矩M＝F(驅(qū)動力)×OB(旋轉(zhuǎn)半徑)。由于是在單端驅(qū)動，因此在使直梁轉(zhuǎn)動的同時，還將產(chǎn)生一個水平方向的分力F′，經(jīng)位于其運行前方的該輔助支撐梁滾輪6作用于環(huán)形軌道上，并通過環(huán)形軌道產(chǎn)生的反向約束分力P1和P2予以平衡。同時，在與驅(qū)動電機所在端相對的直梁另一端A還具有一個由組合摩擦力(f)和直梁加速轉(zhuǎn)動時的慣性力(m)產(chǎn)生的阻礙直梁轉(zhuǎn)動的力矩(-M)＝(f+m)·OA。當M＞-M時即可推動直梁3繞旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動。其中啟動時的直梁慣性力矩方程可表示為-Mm＝dKC/dt＝d(JC·ω)/dt＝JC·dω/dt式中的KC為動量矩，JC為直梁等轉(zhuǎn)動慣量(取最大值)，ω為角速度。
如圖3所示的，是為防止在運行過程中因單驅(qū)動方式所可能造成的驅(qū)動側(cè)滾輪打滑，在驅(qū)動電機4所在的直梁端部還設置有用于加大其滾輪8與環(huán)形軌道2間摩擦力的防打滑加壓結(jié)構(gòu)在驅(qū)動機構(gòu)4所在的直梁3端滾輪組8的滾輪軸上同時連接有一連接板9，在連接板9上以對稱方式分別經(jīng)鉸軸12相對設置有一對杠桿式壓緊結(jié)構(gòu)，并在其鉸接部位的同側(cè)兩壓臂11間配合有一加壓彈簧10，在鉸接部位另一同側(cè)壓臂13處分別設置有在該加壓彈簧10的彈性張力作用下可向環(huán)形軌道2的底面頂壓的滾輪14。
上述的加壓結(jié)構(gòu)除采用圖中所示的以對稱方式成對設置外，還可以通過改變該杠桿式的壓緊結(jié)構(gòu)的裝配方向，并將該加壓彈簧10設置于連接板9與杠桿壓緊結(jié)構(gòu)相應的壓臂11間的方式單獨設置，可以達到同樣的加壓防打滑目的。
通過上述實施例可以對本實用新型的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置有更清楚的理解，但不應理解為本實用新型的范圍僅限于上述的實施例。在不脫離和改變本實用新型上述技術思想情況下，根據(jù)本領域的普通技術知識和/或慣用手段，顯然還可以做出多種形式的替換或變更，并均應包括在本實用新型的范圍之內(nèi)。
權利要求1.環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，在設置于吊掛基礎結(jié)構(gòu)(1)底面部的環(huán)形軌道(2)中沿直徑方向設有一直梁(3)，其兩端經(jīng)滾動結(jié)構(gòu)(8)與環(huán)形軌道(2)動配合，并設置有用于帶動直梁(3)繞環(huán)形軌道旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)(4)，在直梁(3)上設置有可沿其往復移動的吊裝升降機構(gòu)(5)，其特征是在直梁(3)上設有單一驅(qū)動機構(gòu)(4)，并在直梁(3)上以與之交叉的方式設置有一輔助支撐結(jié)構(gòu)(7)，其延伸端有滾動結(jié)構(gòu)(6)與環(huán)形軌道(2)作動配合。
2.如權利要求1所述的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，其特征是所說的驅(qū)動機構(gòu)(4)設置在直梁(3)的端部或靠近端部的部位。
3.如權利要求1所述的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，其特征是所說的輔助支撐結(jié)構(gòu)(7)為直線型延伸并與直梁(3)交叉的輔助支撐梁結(jié)構(gòu)，其延伸的兩端部分別有滾動結(jié)構(gòu)(6)與環(huán)形軌道(2)配合。
4.如權利要求3所述的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，其特征是所說的輔助支撐結(jié)構(gòu)(7)以與直梁(3)垂直交叉的方式設置。
5.如權利要求1所述的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，其特征所說的輔助支撐結(jié)構(gòu)(7)與直梁的連接部位在直梁(3)上驅(qū)動機構(gòu)(4)所在側(cè)的旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)。
6.如權利要求5所述的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，其特征是所說的輔助支撐結(jié)構(gòu)(7)設置在直梁(3)上靠近其旋轉(zhuǎn)運動中心的1/2旋轉(zhuǎn)半徑范圍處。
7.如權利要求1至6之一所述的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，其特征是在所說直梁(3)上驅(qū)動機構(gòu)(4)所在端的滾動結(jié)構(gòu)(8)與環(huán)形軌道(2)的配合部位間設置有用于加大其配合摩擦力的防打滑結(jié)構(gòu)。
8.如權利要求7所述的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，其特征是所說的防打滑結(jié)構(gòu)為能增加其配合壓力的加壓結(jié)構(gòu)。
9.如權利要求8所述的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，其特征是所說的加壓結(jié)構(gòu)為在直梁(3)上驅(qū)動機構(gòu)(4)所在端的滾動結(jié)構(gòu)(8)與環(huán)形軌道(2)間經(jīng)連接結(jié)構(gòu)(9)和彈簧件(10)設置的彈性壓緊結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)(9)連接于滾動結(jié)構(gòu)(8)的滾動軸上，其上經(jīng)鉸軸(12)設置有一杠桿式壓緊結(jié)構(gòu)，在鉸軸一側(cè)的壓臂軸(11)處配合有加壓彈簧(10)，在鉸軸另一側(cè)的壓臂軸(13)處設置有在該加壓彈簧(10)的彈性張力作用下可向環(huán)形軌道(2)的底面頂壓的滾動結(jié)構(gòu)(14)。
10.如權利要求9所述的環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，其特征是所說的加壓結(jié)構(gòu)以對稱的方式成對設置，所說的加壓彈簧(10)配合在其相對的同側(cè)兩壓臂間的部位處。
專利摘要環(huán)軌單直梁型吊裝裝置，在設置于吊掛基礎結(jié)構(gòu)底面部的環(huán)形軌道中沿直徑方向設有一直梁，其兩端經(jīng)滾動結(jié)構(gòu)與環(huán)形軌道動配合，并設置有用于帶動直梁繞環(huán)形軌道旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)，在直梁上設置有可沿其往復移動的吊裝升降機構(gòu)，其中在直梁上設有單一一個驅(qū)動機構(gòu)，并在直梁上以與之交叉的方式設置有一輔助支撐結(jié)構(gòu)，其延伸端有滾動結(jié)構(gòu)與環(huán)形軌道作動配合。該裝置能有效解決傳統(tǒng)雙電機驅(qū)動時對電機的同步差異和/或剎車調(diào)整的高要求，且結(jié)構(gòu)簡單、輕便，轉(zhuǎn)動順暢靈活，無吊裝死區(qū)，工作安全。
文檔編號B66C17/00GK2782644SQ20052003367
公開日2006年5月24日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權日2005年3月29日
發(fā)明者喬秀坤 申請人:中國第五冶金建設公司爐窯工程分公司