CN102935973A - 吊具及具有该吊具的起重机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吊具及具有该吊具的起重机。吊具用于起吊吊装物，包括：第一吊具平台(6)，第一吊具平台(6)设置有上平台(61)和与上平台(61)固定连接的用于与吊装物相连的起吊部；第二吊具平台(1)，用于与起吊绳连接，设置于上平台(61)下部，第二吊具平台(1)沿第一吊具平台(6)的纵向可移动地设置；缓冲装置，设置于第二吊具平台(1)和上平台(61)之间。根据本发明，可减小吊装物在竖直方向上的位移响应及加速度响应，减小吊装物在竖直方向上的振动，从而减小吊装物所受到的冲击、稳定起吊绳所受到的拉力、提高载荷稳定性。

Description

吊具及具有该吊具的起重机

技术领域

本发明涉及起重机械领域，具体而言，涉及一种吊具及具有该吊具的起重机。

背景技术

大型海洋平台起重机械或港口起重机械在吊装过程中，由于风浪作用、臂架回转及俯仰等原因，吊装物在竖直方向上将会发生明显的振动，在水平方向上也会发生明显的摇摆。当振动幅度较大时，一方面不利于快速稳定地完成吊装任务，影响工作效率；另一方面将会对臂架或货物产生较大的冲击，影响臂架的寿命或货物的质量，增大了安全隐患。对于水平方向上的摇摆，由于钢丝绳-吊装物系统在水平方向上的分刚度非常小，一般需要改变钢丝绳的竖直吊拉方式或对钢丝绳-吊装物系统施加额外的水平方向阻力才能实现减摇，例如多绳防摇方法即提高了钢丝绳水平方向上的分刚度，从而在水平方向上实现减小吊装物摇摆幅度的目的。对于竖直方向上的振动，一般控制起吊速度和加减速时间可以在风浪等扰动载荷较小的情况下安全有效地完成吊装过程，但在大干扰激励的情况下，则需采取相应的缓冲措施。

如图1所示，海洋平台起重机械或港口起重机械目前使用的吊装物竖直方向振动补偿方法为油缸加蓄能器的气液顶升装置。气液顶升装置4’通过主起升绳3’与卷扬机构5’串联，卷扬机构5’牵出的主起升绳3’经过导向滑轮绕组和气液顶升装置4’的动滑轮绕组后，再经过臂架2’上的滑轮绕组与吊装物1’连接。气液顶升装置4’的直线运动转换为主起升绳3’的伸缩运动，从而实现吊装物1’竖直方向上的振动补偿。当气液缓冲装置4’主要由油缸、蓄能器及动滑轮组成时，作为被动升沉补偿系统使用；若加入振动测量单元和动力控制单元，则作为主动升沉补偿系统使用。

现有技术中的缺点：补偿系统与卷扬机构串联，需要改变钢丝绳走向，增加钢丝绳绕组，一方面占用了起重机械回转基座部分的空间，增加了结构复杂性，另一方面减小了起重力矩，增大了臂架轴向载荷分量。补偿系统与起重机械回转基座固接，当吊装物不同时，不方便对系统进行快速调试或快速更换。补偿系统采用主动控制方式时，结构复杂度高，大幅度增加了制造成本及维护成本，实用性不强。

发明内容

本发明旨在提供一种吊具及具有该吊具的起重机，以达到当吊装物及臂架系统存在外部干扰激励时，减小吊装物在竖直方向上的位移响应及加速度响应，提高载荷稳定性的目的。

为了实现上述目的，本发明提供了一种吊具，用于起吊吊装物，吊具包括：第一吊具平台，第一吊具平台设置有上平台和与上平台固定连接的用于与吊装物相连的起吊部；第二吊具平台，用于与起吊绳连接，设置于上平台下部，第二吊具平台沿第一吊具平台的纵向可移动地设置；缓冲装置，设置于第二吊具平台和上平台之间。

进一步地，第一吊具平台还包括与上平台有间隔地固定设置的下平台，下平台为起吊部。

进一步地，第一吊具平台还包括沿第一吊具平台的纵向设置的多个侧面板，多个侧面板首尾顺次连接以形成框架，上平台和下平台分别固定设置在框架的上端壁及下端壁。

进一步地，第二吊具平台套设在框架的外周，第二吊具平台在框架的导向作用下沿第一吊具平台的纵向移动。

进一步地，第二吊具平台的内壁设置有与框架外表面配合的支撑元件，第二吊具平台通过支撑元件沿着框架上下移动。

进一步地，支撑元件包括支撑轮或滑块，支撑轮或滑块的至少一部分采用弹性材料制作。

进一步地，缓冲装置包括设置于上平台和第二吊具平台之间的液压缸，液压缸两端分别与上平台和第二吊具平台对应连接。

进一步地，缓冲装置还包括与液压缸相连接的储能装置。

进一步地，上平台为具有多个顶角区域的多边形，每个顶角区域布置至少一个液压缸，储能装置的数量与顶角区域的数量相同，每个顶角区域的各液压缸与一个储能装置对应连接。

进一步地，上平台和第二吊具平台均通过铰接的方式与液压缸连接。

进一步地，下平台的上表面与第二吊具平台对应的部分包括弹性垫。

一种起重机，包括吊具，其中吊具为前述的吊具。

应用本发明的技术方案，在吊具上设置缓冲装置和可以上下移动的第二吊具平台，通过缓冲装置与第一吊具平台的上平台和第二吊具平台的配合，当吊装物及臂架系统存在外部干扰激励时，减小吊装物在竖直方向上的位移响应及加速度响应，减小吊装物在竖直方向上的振动，从而减小吊装物所受到的冲击、稳定起吊绳所受到的拉力、提高载荷稳定性。由于载荷稳定性提高，还提高了臂架的安全稳定性，保证吊装工作高效安全地进行，并能增加臂架使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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：

图1为现有技术中起重机的被动液压升沉补偿系统；

图2为根据本发明实施例中的吊具的立体结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为图2的俯视图；

图5为图2所示实施例的支撑轮和底座的放大结构示意图；

图6为图5的侧视图；

图7为图2所示实施例的吊具的第一吊具平台的立体结构示意图；

图8为图7的主视图；

图9为图8的俯视图；

图10为图2所示实施例的吊具的第二吊具平台的俯视结构示意图；

图11为图10的俯视图。

具体实施方式

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2至图6所示，本发明实施例提供了一种吊具，用于起吊吊装物，吊具包括：第一吊具平台6、第二吊具平台1和缓冲装置。第二吊具平台1沿第一吊具平台6的纵向可移动地设置。第一吊具平台6设置有上平台61和与上平台61固定连接的用于与吊装物相连的起吊部；第二吊具平台1用于与起吊绳连接，设置于上平台61下部；缓冲装置设置于第二吊具平台1和上平台61之间。其中第一吊具平台6的纵向是指吊具处于悬吊状态时第一吊具平台6的竖直方向。

由于现有技术中的吊具为整体框架结构，起吊绳滑轮组与集装箱夹具之间没有缓冲装置。所以，起吊绳滑轮组与集装箱可视为一刚性体。而应用本发明实施例的技术方案，通过加入缓冲装置与第一吊具平台6的上平台61和第二吊具平台1的配合，相当于在起吊绳上串联了一个弹簧阻尼器。由振动控制理论可知，当干扰激励频率、起吊绳、吊装物固有频率等系统参数已知时，通过设计适当的缓冲装置，可以显著减小吊装物的振动位移幅值和振动加速度幅值，能够在较大的干扰频率范围内实现较好的缓冲作用。

如图7至图9所示，第一吊具平台6还包括与上平台61有间隔地固定设置的作为起吊部的下平台62。第二吊具平台1和缓冲装置位于上平台61和下平台62之间。第一吊具平台6还包括沿第一吊具平台6的纵向设置的多个侧面板63，多个侧面板63首尾顺次连接以形成框架，上平台61和所述下平台62分别固定设置在框架的上端壁及下端壁。

具体地，吊装物为集装箱，下平台62的下部设置了用于与集装箱配合设置的连接孔。集装箱上相应地也具有配合孔。在用吊具起吊集装箱前，将连接销轴穿过下平台62的连接孔和集装箱上对应的配合孔，即可实现吊具与集装箱的连接，集装箱运送到位后，从下平台62的连接孔和集装箱的配合孔中拔出各连接销轴，即可实现吊具与集装箱的分离。

第一吊具平台6的下平台62的上表面与第二吊具平台1的底部接触的区域有防碰橡胶垫，防止在冲击载荷过大的情况下，第二吊具平台1与第一吊具平台6的下平台62发生硬性碰撞。

如图10至图11所示，第二吊具平台1为具有中空部的框架结构，中空部与侧面板63的形状相匹配。第二吊具平台1套设在第一吊具平台6的框架外周。如图1至图6所示，中空部设置有与框架的侧面板63外表面配合的支撑元件，第二吊具平台1能够通过支撑元件沿侧面板63上下移动。具体地，支撑元件为支撑轮5，设置在第二吊具平台1框架结构的内侧，对第二吊具平台1与第一吊具平台6进行水平方向上的定位。支撑轮5的底座7与第二吊具平台1的框架结构固接，可以采用弹性轴承作为支撑轮轴。支撑轮5与第一吊具平台6的侧面板63接触，并设置有一定的预压力，支撑轮5可随第二吊具平台1的升降运动而沿着第一吊具平台6的侧面板63上下滚动。通过设置弹性轴承，可使吊具在水平方向上也具有一定的缓冲作用。当然，为了实现吊具在水平方向上的缓冲作用，支撑轮5还可以是至少一部分用弹性材料制作的滚轮。

进一步地，第二吊具平台1还设置有滑轮组2，起吊绳通过滑轮组2与第二吊具平台1连接。起吊绳绕过滑轮组2后具有一定的倾斜角度，有利于稳定集装箱的姿态。

如图2和图3所示，本发明实施例中的缓冲装置包括设置于上平台61和第二吊具平台1之间的液压缸3，液压缸3两端分别与上平台61和第二吊具平台1对应连接。缓冲装置还包括与液压缸3相连接的储能装置4，储能装置4安装在第一吊具平台6的上平台61上。

上平台61为具有多个顶角区域的多边形，每个顶角区域布置至少一个液压缸3，优选地，上平台61为具有四个顶角区域的四边形框架结构，每个顶角区域设置有呈三角形布置的三个液压缸3。储能装置4的数量与顶角区域的数量相同，每个顶角区域的各液压缸3与一个储能装置4对应连接。设置由液压缸3和储能装置4组成的缓冲装置，通过缓冲装置与第一吊具平台6的上平台61和第二吊具平台1的配合，能够减小集装箱在竖直方向上的振动，达到减小集装箱所受到的冲击、稳定起吊绳所受到的拉力、提高臂架的安全稳定性的目的。

进一步地，4个顶角区域均设置有螺孔，每个顶角区域通过螺栓或螺钉将三块安装板固接于上述螺孔。上述安装板为方形板，每块安装板与一个液压缸3的顶端球铰连接。相应地，第二吊具平台1与上平台61对应的位置也设置有螺孔以及通过螺栓或螺钉与上述的上平台61的螺孔固接的三块安装板，每块安装板与一个液压缸3的底端球铰连接。设置安装板，并使液压缸3的两端与安装板采用球铰方式连接，能够解决因安装误差造成的弯矩和载荷不均的问题。

在一种未示出的事实例中，中空部通过滑块与侧面板63滑动配合或中空部内侧面直接与侧面板63滑动配合。其中优选地，为了在水平方向上使吊具具有一定的缓冲功能，滑块的至少一部分由弹性材料制成。

需要说明的是，缓冲装置不限于以上实施例，例如，还可以包括橡胶弹簧、空气弹簧、金属弹簧、油气弹簧和/或磁流变阻尼器等弹性元件。

进一步地，防碰橡胶垫可使用其它弹性材料代替。支撑轮可使用其它弹性支撑代替。液压缸3与第二吊具平台1和上平台61之间的球铰连接方式可使用其它连接方式代替，如用销轴铰接等。

本发明还提供了一种起重机，包括上述吊具。

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：设置带缓冲装置的集装箱吊具能减小大风浪载荷下海洋平台起重机械或港口起重机械的吊装物在竖直方向上的振动，起到减小吊装物所受到的冲击、稳定起吊绳所受到的拉力、提高臂架的安全稳定性的作用。

进一步地，与现有技术中安装在臂架回转基座上的液压顶升装置相比，减小了回转基座的结构复杂性，由于没有改变钢丝绳走向，减小了臂架轴向的载荷，也提高了臂架的稳定性、安全性及使用寿命。

进一步地，本发明实施例中的吊具可以与标准集装箱相匹配，成套生产，易于标准化。而且易于维护，更换方便。

本发明实施例中的吊具可方便地应用于各种类型的起重机械，不需要更改起重机械回转基座的结构。

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。

Claims (12)

1.一种吊具，用于起吊吊装物，其特征在于，所述吊具包括：

第一吊具平台(6)，所述第一吊具平台(6)设置有上平台(61)和与所述上平台(61)固定连接的用于与所述吊装物相连的起吊部；

第二吊具平台(1)，用于与起吊绳连接，设置于所述上平台(61)下部，所述第二吊具平台(1)沿所述第一吊具平台(6)的纵向可移动地设置；

缓冲装置，设置于所述第二吊具平台(1)和所述上平台(61)之间。

2.根据权利要求1所述的吊具，其特征在于，所述第一吊具平台(6)还包括与所述上平台(61)有间隔地固定设置的下平台(62)，所述下平台(62)为所述起吊部。

3.根据权利要求2所述的吊具，其特征在于，所述第一吊具平台(6)还包括沿所述第一吊具平台(6)的纵向设置的多个侧面板(63)，所述多个侧面板(63)首尾顺次连接以形成框架，所述上平台(61)和所述下平台(62)分别固定设置在所述框架的上端壁及下端壁。

4.根据权利要求3所述的吊具，其特征在于，所述第二吊具平台(1)套设在所述框架的外周，所述第二吊具平台(1)在所述框架的导向作用下沿所述第一吊具平台(6)的纵向移动。

5.根据权利要求4所述的吊具，其特征在于，所述第二吊具平台(1)的内壁设置有与所述框架外表面配合的支撑元件，所述第二吊具平台(1)通过所述支撑元件沿着所述框架上下移动。

6.根据权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述支撑元件包括支撑轮(5)或滑块，所述支撑轮(5)或所述滑块的至少一部分采用弹性材料制作。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的吊具，其特征在于，所述缓冲装置包括设置于所述上平台(61)和所述第二吊具平台(1)之间的液压缸(3)，所述液压缸(3)两端分别与所述上平台(61)和所述第二吊具平台(1)对应连接。

8.根据权利要求7所述的吊具，其特征在于，所述缓冲装置还包括与所述液压缸(3)相连接的储能装置(4)。

9.根据权利要求8所述的吊具，其特征在于，所述上平台(61)为具有多个顶角区域的多边形，每个所述顶角区域布置至少一个所述液压缸(3)，所述储能装置(4)的数量与所述顶角区域的数量相同，每个所述顶角区域的各所述液压缸(3)与一个所述储能装置(4)对应连接。

10.根据权利要求7所述的吊具，其特征在于，所述上平台(61)和所述第二吊具平台(1)均通过铰接的方式与所述液压缸(3)连接。

11.根据权利要求2至6中任一项所述的吊具，其特征在于，所述下平台(62)的上表面与所述第二吊具平台(1)对应的部分包括弹性垫。

12.一种起重机，包括吊具，其特征在于，所述吊具为根据权利要求1至11中任一项所述的吊具。

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