專利名稱：具有位置可變的平衡重的移動式提升起重機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及提升起重機，尤其涉及移動式提升起重機，其具有可移動到不同位置以平衡起重機上的負(fù)載的平衡重。
背景技術(shù)：
提升起重機通常包括用于在起重機提升負(fù)載時幫助平衡起重機的平衡重。有時，位于起重機后方的平衡重大得以致于車體也設(shè)置有用于在未提升負(fù)載時防止其后傾的平衡重。并且，附加平衡重裝置，例如平衡重拖車，有時用于起重機從而進一步改善移動式提升起重機的提升性能。由于負(fù)載通常相對起重機的旋轉(zhuǎn)中心移進和移出，并因而在貫穿起重機的拾取、移動和放置操作的整個過程中產(chǎn)生不同的運動，因此，如果包括任何附加平衡重裝置的平衡重也可相對起重機的旋轉(zhuǎn)中心前后移動，將是有利的。用這樣的方法，與在必須保持固定距離的情況下所需平衡重的數(shù)量相比，可使用較小數(shù)量的平衡重。由于起重機需要可移動，任何附加平衡重裝置也必須可移動。然而，當(dāng)?shù)蹉^上無負(fù)載時，習(xí)慣做法是將這些附加平衡重與主起重機遠(yuǎn)離地支撐在地面上；否則它們將產(chǎn)生使起重機后傾的力矩。因此，如果起重機需要在吊鉤上無負(fù)載的情況下移動，附加平衡重裝置也必須可沿地面移動。這意味著，地面必須預(yù)先清理，并且通常在適當(dāng)位置放置木材，以供附加平衡重單元擺動或移動。以上所述的典型實例是具有超級提升裝置的Terex Demag CC8800起重機。該起重機包括100公噸的車體平衡重、280公噸的起重機平衡重以及640公噸的附加平衡重裝置，共計1020公噸的平衡重。附加平衡重裝置可通過伸縮機構(gòu)移進和移出。該起重機的最大額定負(fù)載為23500公噸。因此，最大額定負(fù)載與平衡重總重量的比值僅為23. 04。盡管該平衡重使提升重負(fù)載成為可能，但是只要拆除起重機并移動到新的工作地點，就必須運送所述平衡重?？紤]美國高速公路的限制，需要使用15輛卡車運送300公噸的平衡重。因此，需要對移動式提升起重機進行進一步的改進，以便可用更少的總起重機平衡重提升同樣大的負(fù)載。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明了一種移動式起重機及其操作方法，其所使用的總平衡重數(shù)量減少，但與使用較大數(shù)量總平衡重的起重機相比，所述起重機仍可移動且可提升負(fù)載。在第一方面，本發(fā)明的一種移動式起重機，其包括具有可移動的地面接合部件的車體；轉(zhuǎn)動地連接到車體上從而可相對可移動的地面接合部件擺動的轉(zhuǎn)臺；樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿；連接在桅桿和轉(zhuǎn)臺的后部之間的后臂架；可移動平衡重單元；至少一個液壓油缸；以及至少一個臂，所述臂樞轉(zhuǎn)地以其第一端連接到轉(zhuǎn)臺上、以其第二端連接液壓油缸。所述臂和液壓油缸連接在轉(zhuǎn)臺和平衡重單元之間，從而，液壓油缸的伸縮使平衡重單元相對轉(zhuǎn)臺的位置發(fā)生變化。在第二方面，本發(fā)明的一種移動式起重機，其包括具有可移動的地面接合部件的車體；轉(zhuǎn)動地連接到車體上從而可相對可移動的地面接合部件擺動的轉(zhuǎn)臺；樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂；相對轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)面成固定角度地以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿；由連接在桅桿第二端上的張緊部件懸垂而下的可移動平衡重單元；以及平衡重移動結(jié)構(gòu)，其連接在轉(zhuǎn)臺和平衡重單元之間，以使平衡重單元可移動并保持在桅桿頂部之前的位置以及移動并保持在桅桿頂部之后的位置。在第三方面，本發(fā)明的一種移動式起重機，其包括具有可移動的地面接合部件的車體；繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動地連接到車體上從而可相對可移動的地面接合部件擺動的轉(zhuǎn)臺；樞轉(zhuǎn) 地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿；由連接在桅桿第二端上的張緊部件懸垂而下的可移動平衡重單元；以及平衡重移動結(jié)構(gòu)，其連接在轉(zhuǎn)臺和平衡重單元之間，以使平衡重單元可移動并保持在前方位置和后方位置；其中，所述起重機具有至少250公噸的平衡重總量和6250公噸-米的最大額定負(fù)載力矩，并且其最大額定負(fù)載力矩與所有平衡重的總重量之比至少為25。本發(fā)明的第四方面涉及一種操作移動式起重機的方法。所述起重機包括具有可移動的地面接合部件的車體；轉(zhuǎn)動地連接到車體上從而可相對可移動的地面接合部件擺動的轉(zhuǎn)臺；樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂，提升繩索由其延伸；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿；以及可移動平衡重單元。所述方法包括當(dāng)?shù)蹉^上無負(fù)載時使平衡重定位在桅桿頂部正下方的一個點的前方的步驟；以及當(dāng)提升繩索上支撐有負(fù)載時使平衡重定位在桅桿頂部后方的步驟；其中，在起重機的拾取、移動和放置操作過程中，可移動平衡重從不由地面支撐，而是由可移動的地面接合部件間接地支撐在車體上。在第五方面，本發(fā)明涉及一種操作移動式起重機的方法。所述起重機包括具有可移動的地面接合部件的車體；轉(zhuǎn)動地連接到車體上從而可相對可移動的地面接合部件擺動的轉(zhuǎn)臺；樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂，提升繩索由其延伸；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿；至少一個液壓油缸；以及可移動平衡重單元。所述方法包括執(zhí)行拾取、移動和放置負(fù)載的步驟，其中通過在拾取、移動及放置操作的過程中使液壓油缸伸縮，使可移動平衡重移近或遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)臺，以幫助平衡負(fù)載，但在其中，平衡重單元從不由地面支撐，而是由可移動的地面接合部件間接地支撐在車體上。在本發(fā)明的提升起重機的一個實施例中，單獨的大的平衡重可定位在最前方，從而當(dāng)?shù)蹉^上無負(fù)載時，其對起重機產(chǎn)生極小的向后力矩。因此，車體不需要在其上附加額外的平衡重。該大的平衡重可定位在最前方，從而，其可平衡重的負(fù)載。這樣，700噸的平衡重可用作起重機上的唯一平衡重，并且起重機仍可提升與Terex Demag CC8800所提升的負(fù)載相當(dāng)?shù)呢?fù)載，后者具有1020公噸的平衡重。本發(fā)明的該優(yōu)選實施例的另一個優(yōu)點在于，當(dāng)起重機在放置負(fù)載時，平衡重不必放置在地面上。不再使用需要拖車的額外的平衡重單元，并且，不存在必須為此種拖車做地面準(zhǔn)備的限制。
結(jié)合附圖，將更容易理解本發(fā)明上述的和其他的優(yōu)點，以及本發(fā)明本身。


圖I是具有位置可變的平衡重的移動式起重機第一實施例的側(cè)視圖，其中示出平衡重位于最前方位置。圖2是圖I所示移動式起重機的側(cè)視圖，平衡重位于中間位置。圖3是圖I所示移動式起重機的側(cè)視圖，平衡重位于最后方位置。圖4是圖I所示起重機的局部頂視圖，平衡重位于最后方位置。圖5是圖I所示起重機的局部背視圖。 圖6是本發(fā)明的移動式起重機第二實施例的側(cè)視圖，其中用虛線示出位于不同位
置的平衡重。圖7是本發(fā)明的移動式起重機第三實施例的側(cè)視圖，其中用虛線示出位于不同位
置的平衡重。圖8是本發(fā)明的移動式起重機第四實施例的側(cè)視圖，其中用虛線示出位于不同位置的平衡重。圖9是本發(fā)明的移動式起重機第五實施例的側(cè)視圖，其中用虛線示出位于不同位置的平衡重。圖10是本發(fā)明的移動式起重機第六實施例的側(cè)視圖，其中用虛線示出位于不同位置的平衡重。圖11是圖10所示起重機的局部背視圖。圖12是沿圖11的線12-12得到的截面圖。圖13是沿圖11的線13-13得到的截面圖。圖14是沿圖11的線14-14得到的截面圖。
具體實施例方式以下詳細(xì)說明本發(fā)明。在以下段落中，更為詳細(xì)地限定了本發(fā)明的不同方面。如此限定的各方面可與任何其他的一個方面或多個方面組合，除非明確指出不可組合。尤其是，被認(rèn)為是優(yōu)選的或有利的任何特征可與其他一個或多個被認(rèn)為是優(yōu)選的或有利的特征組合。說明書及權(quán)利要求中所使用的個別用語具有如下定義的含義。轉(zhuǎn)臺的前部定義為提升負(fù)載時轉(zhuǎn)臺的位于轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸和負(fù)載之間的部分。轉(zhuǎn)臺的后部包括轉(zhuǎn)臺前部以外的與旋轉(zhuǎn)軸相對的所有部分。用于表示轉(zhuǎn)臺的其他部分或與之連接、例如是桅桿的部分的用語“前部”和“后部”(或例如為“后方”的其變型)均由該同樣的上下文中得出，而與轉(zhuǎn)臺相對可移動的地面接合部件的實際位置無關(guān)。平衡重單元的位置定義為所有平衡重組件以及任何平衡重與之相連、或與之一同移動的承載托盤的組合的重心。位于起重機上的所有平衡重單元縛在一起以同時移動，將其視為一個單獨的平衡重，以便確定其重心。桅桿的頂部定義為位于桅桿上的最遠(yuǎn)端位置，由所述桅桿支撐的任何繩索或張緊部件由其懸垂而下。如果沒有繩索或張緊部件從桅桿懸垂而下，那么，桅桿的頂部就是任何后臂架與之連接的位置。可移動的地面接合部件定義為設(shè)置用于在起重機沿地面移動時與地面嚙合的部件，例如輪胎或履帶，但不包括設(shè)置用于相對地面靜止的部件，或當(dāng)其移動時被從與地面接觸的狀態(tài)提升的部件，例如位于環(huán)形支架上的環(huán)。詞匯“移動”在用于表示起重機的操作時是指起重機相對地面的運動。這可以是起重機通過其可移動的地面接合部件在地面上經(jīng)過一定距離的移動操作，或轉(zhuǎn)臺相對地面旋轉(zhuǎn)的擺動操作，或移動和擺動操作的組合。附圖中示出了本發(fā)明的六個實施例。在第一實施例中，如圖1-5所示， 移動式提升起重機10包括也稱作車體12的下部機件，以及形如履帶14和16的可移動地面接合部件。(當(dāng)然設(shè)有兩個前履帶14和兩個后履帶16，在圖I的側(cè)視圖中僅能看到各履帶的其中一個。另一套履帶在圖4的頂視圖中可見。)(為清楚起見，圖4和圖5進行了簡化，未示出懸臂、桅桿和后臂架。)在起重機10中，可移動的地面接合部件可能僅有一套履帶，一邊一條。當(dāng)然除了示出的那些，也可以使用另外的履帶或其他的例如是輪胎的可移動的地面接合部件。轉(zhuǎn)臺20與車體12可轉(zhuǎn)動地連接，從而轉(zhuǎn)臺可相對可移動的地面接合部件擺動。轉(zhuǎn)臺20通過回轉(zhuǎn)環(huán)安裝在車體12上，這樣，轉(zhuǎn)臺20即可相對可移動的地面接合部件14，16繞軸擺動。轉(zhuǎn)臺20支撐著樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂22 ;以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿28 ;連接在桅桿和轉(zhuǎn)臺的后部之間的后臂架30 ;以及具有位于支撐部件33上的平衡重34的可移動平衡重單元。平衡重可由多個單獨的平衡重組件在支撐部件33上堆疊而成，如圖5所示。位于桅桿28頂部和懸臂22之間的懸臂提升索具25用于控制懸臂角度并移動負(fù)載，以使平衡重可用于平衡起重機所提升的負(fù)載。提升繩索24從懸臂22延伸，支撐著吊鉤
26。轉(zhuǎn)臺20也可包括常見于移動式提升起重機上的其他元件，例如操作員駕駛室以及用于索具25和提升繩索24的卷揚機。如果需要，懸臂22可包括轉(zhuǎn)動地安裝在主懸臂頂部的鵝頭伸臂，或者其他的懸臂結(jié)構(gòu)。后臂架30與桅桿28的頂部鄰接。后臂架30可包括設(shè)置用于承受壓力和張力負(fù)荷的桁架部件，如圖I所示。在起重機10中，桅桿在起重機的例如是拾取、移動和放置的操作過程中相對轉(zhuǎn)臺以固定角度支撐。平衡重單元相對轉(zhuǎn)臺20的支座可移動。與桅桿頂部鄰接的張緊部件32以懸掛的方式支撐著平衡重單元。平衡重移動結(jié)構(gòu)連接在轉(zhuǎn)臺和平衡重單元之間，以使平衡重單元可移動至桅桿頂部前方的第一位置并保持在那里，以及移動至桅桿頂部后方的第二位置并保持在那里。在起重機10的平衡重移動結(jié)構(gòu)中使用至少一個液壓油缸38和至少一個臂，用以改變平衡重的位置，其中所述臂樞轉(zhuǎn)地以其第一端連接到轉(zhuǎn)臺上、以其第二端連接液壓油缸。所述臂和液壓油缸38連接在轉(zhuǎn)臺和平衡重單元之間，從而，液壓油缸的伸縮使平衡重單元相對轉(zhuǎn)臺的位置發(fā)生變化。在起重機10中，所述的至少一個臂優(yōu)選地包括樞轉(zhuǎn)架40和后臂36。(與履帶相同地，后臂36實際包括左部件和右部件(圖4和5)，在圖I中只能看見各自的其中一個，并且液壓油缸包括兩個串聯(lián)移動的油缸。然而，為簡單起見，以下的討論僅涉及一個油缸38和一個臂36。)樞轉(zhuǎn)架40連接在轉(zhuǎn)臺20和液壓油缸38之間，后臂36連接在樞轉(zhuǎn)架40和平衡重單元之間。樞軸37用于連接后臂36和樞轉(zhuǎn)架40。液壓油缸38通過支架42轉(zhuǎn)動地連接在轉(zhuǎn)臺20上，所述支架用于將液壓油缸38提升至某一位置，在該位置，油缸38、樞轉(zhuǎn)架40和后臂36的幾何形狀可使得平衡重在其整個移動范圍內(nèi)移動。油缸38用這種方式在油缸縮回和伸出時使后臂36移動平衡重單元。圖I示出了位于其最前方位置的平衡重單元，圖2則示出了部分伸出的液壓油缸38，所述液壓油缸例如在第一負(fù)載29由吊鉤26懸垂而下時，使平衡重單元移動至中間位置。圖3和4示出了完全伸出的油缸38，所述油缸例如在較大的負(fù)載31由吊鉤懸垂而下或懸臂向前轉(zhuǎn)動以使負(fù)載進一步遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)臺時，使平衡重單元移動至最后方位置。這樣，在起重機10的操作方法中，當(dāng)提升繩索上無負(fù)載時，平衡重定位于桅桿頂部緊下方的位置前方；以及當(dāng)提升繩索上支撐有負(fù)載時，平衡重定位于桅桿頂部后方。(“無負(fù)載”這一用語通常用于表示不存在額外的提升負(fù)載之意。當(dāng)然，在提升繩索上無負(fù)載時，吊鉤以及任何相關(guān)的吊鉤組件可能具有相當(dāng)?shù)闹亓坎⑾蛱嵘K索施加張力。) 如此前所述，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在起重機操作的過程中，可移動平衡重從不支撐在地面上。起重機可完成負(fù)載的拾取、移動以及放置操作，其中在操作過程中，通過液壓油缸的伸縮，可動平衡重移近或遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)臺的前部，以幫助平衡負(fù)載，但是平衡重除了通 過可移動的地面接合部件間接地支撐在車體上，從不支撐在地面上。并且，單個的可移動平衡重單元是起重機上僅有的功能性平衡重。車體上不具有任何單獨的功能性平衡重。平衡重單元可以移動至很靠近起重機設(shè)備中線的位置這一事實,意味著在這一結(jié)構(gòu)中，平衡重不會產(chǎn)生大的后傾力矩，否則，車體需要攜帶附加平衡重。(“不具有任何單獨的功能性平衡重”意在區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的起重機，其中車體特別地設(shè)置成包括相當(dāng)數(shù)量的用于防止起重機后傾的平衡重。)圖6示出了本發(fā)明的起重機110的第二實施例。與起重機10類似，起重機110包括車體112，履帶114和116，轉(zhuǎn)臺120，懸臂122，懸臂提升索具125，負(fù)載提升繩索124，吊鉤126，桅桿128，后臂架130，張緊部件132和平衡重單元134。與起重機10相比，起重機110的主要區(qū)別在于用于移動平衡重單元的油缸和臂。在起重機110中有兩只液壓油缸136和138。與油缸38類似，油缸138樞轉(zhuǎn)地連接至轉(zhuǎn)臺120。而且，臂140的一端樞轉(zhuǎn)地連接至轉(zhuǎn)臺，而其另一端連接至油缸138。然而，在該實施例中，第二液壓油缸136連接在臂和平衡重單元之間，與后臂36在起重機10中的情形相同。平衡重單元可在兩只油缸均縮回的最前方位置、后油缸136伸出的中間位置以及兩只油缸均完全伸出的最后方位置(如虛線所示)之間移動。圖7示出了起重機210的第三實施例。與起重機10和110類似，起重機210包括車體212，履帶214，轉(zhuǎn)臺220，懸臂222，懸臂提升索具225，負(fù)載提升繩索224，吊鉤226，桅桿228，后臂架230，張緊部件232和平衡重單元234。該起重機210不同于起重機10和110，其具有直接支撐在轉(zhuǎn)臺上的第二平衡重單元237。并且，其僅采用一只液壓油缸236，而不是一個臂和一個液壓油缸，用來移動平衡重單元234。進而，油缸236由于與支撐在轉(zhuǎn)臺上的第二平衡重單元連接，僅與轉(zhuǎn)臺間接連接。在這種情形下，當(dāng)?shù)诙胶庵貑卧?37前后移動時，平衡重單元234也移動。液壓油缸236可伸出以使平衡重234移動至更遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中線的位置，如虛線所示。圖8示出了本發(fā)明的起重機310的第四實施例。與起重機10類似，起重機310包括車體312，履帶314，轉(zhuǎn)臺320，懸臂322，懸臂提升索具325，負(fù)載提升繩索324，吊鉤326，桅桿328，后臂架330，張緊部件332和平衡重單元334。與起重機10相比，起重機310的主要區(qū)別在于，僅使用液壓油缸336、而不使用樞轉(zhuǎn)臂移動平衡重單元。與油缸38類似，油缸336與轉(zhuǎn)臺320轉(zhuǎn)動地連接。然而，在該實施例中，液壓油缸336與平衡重單元連接，因而與張緊部件332間接連接。平衡重單元可在液壓油缸336沿一個方向完全伸出的最前方位置(如虛線所示)之間移動。通過油缸336縮回，平衡重移動至中間位置。當(dāng)油缸336再次完全伸出，平衡重移動至最后方位置。圖9示出了本發(fā)明的起重機410的第五實施例。與起重機10類似，起重機410包括車體412，履帶414和416，轉(zhuǎn)臺420，懸臂422，懸臂提升索具425，負(fù)載提升繩索424，吊鉤426，桅桿428，后臂架430，張緊部件432和平衡重單元434。與起重機10相比，起重機410的主要區(qū)別在于用于移動平衡重單元的油缸和臂的結(jié)構(gòu)，以及平衡重通過油缸的縮回向后移動這一事實。在起重機410中，液壓油缸436與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動地連接,但是該連接點位于臂438與轉(zhuǎn)臺連接位置之后的位置。臂438在其一端與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動地連接，在其另一端與油缸436連接。第二臂440連接在臂438和平衡重單元434之間，與后臂36在起重機10中的情形相同。平衡重單元可在液壓油缸436完全伸出的最前方位置和油缸436完全縮回的最后方位置(如虛線所示)之間移動。 圖10-14示出了本發(fā)明的起重機510的第六實施例。與起重機10類似，起重機510包括車體512，履帶514和516，轉(zhuǎn)臺520，懸臂522，懸臂提升索具525，負(fù)載提升繩索524，吊鉤526，桅桿528，后臂架530，張緊部件532和平衡重單元534。與起重機10相比，起重機510的主要區(qū)別在于后臂架的結(jié)構(gòu)和設(shè)置，以及臂538的幾何形狀。臂538不象起重機10的直的臂38，而是在與樞轉(zhuǎn)架540連接的一端具有角部539。與如圖4所示地連接在樞轉(zhuǎn)架40的外側(cè)相比，其容許臂538與樞轉(zhuǎn)架540的側(cè)部件541直接形成直線連接。當(dāng)平衡重位于如圖10的實線所示的位置時，角部539防止了臂538與樞轉(zhuǎn)架的側(cè)部件541的抵觸。在起重機510中，縮短了轉(zhuǎn)臺，因此，轉(zhuǎn)臺上的后臂架530與其連接的點位于桅桿與后臂架連接的點之前，從而使得后臂架與轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸形成一定角度。該角度可在10°和20°之間。優(yōu)選的角度約為16°。進而，后臂架530與張緊部件532不在桅桿528的最頂部連接，它們?nèi)匀慌c桅桿的頂部鄰接。并且，在圖11中可以最清楚地看出，后臂架530具有A形架結(jié)構(gòu)，其具有兩個間隔開的支腿542和544以及中間直立部件546。(在圖11中，為清楚起見，未示出臂538、油缸536以及平衡重單元534。)直立部件546的桁架連接部552示于圖12中。支腿542和544的桁架連接部554在圖13中示出。圖14示出了用于構(gòu)成樞轉(zhuǎn)架540的桁架連接部556。支腿542和544間隔開，從而在平衡重534向外擺動時，臂538和樞轉(zhuǎn)架540可配合在后臂架530的支腿542和544之間。在起重機10中，樞轉(zhuǎn)架40的頂部桁架部件向下隔開，低得足以使樞轉(zhuǎn)架40位于圖3中可見的位置，樞轉(zhuǎn)架的端部可使得后臂架30跨接連接至轉(zhuǎn)臺20，而無需樞轉(zhuǎn)架40與后臂架接觸以形成桁架結(jié)構(gòu)。平衡重單元534可在液壓油缸536完全縮回的最前方位置和油缸536完全伸出的最后方位置(如虛線所示)之間移動。A形架結(jié)構(gòu)容許后臂架與旋轉(zhuǎn)中線更近地連接，而不妨礙樞轉(zhuǎn)架540和臂538的運動。后臂架在此更近位置的連接，與起重機10相比，容許縮短轉(zhuǎn)臺。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，平衡重單元一直由桅桿和定位機構(gòu)支撐。當(dāng)額定容量以下的負(fù)載施加于吊鉤上時，無需使用單獨的車輛以支撐平衡重。與一些現(xiàn)有技術(shù)的移動式提升起重機中使用的自由懸吊的平衡重相比，無需將平衡重單元放置在地面上。因此，大大地減少了用以進行起重機10的操作的地面準(zhǔn)備工作。在本領(lǐng)域目前采用的系統(tǒng)中，在吊鉤上具有或不具有負(fù)載時，車輛時刻位于適當(dāng)位置且必須成為提升計劃的一部分，本發(fā)明相對其具有極大的優(yōu)勢。在建筑工地上頻繁出現(xiàn)的障礙物使得很難放置起重機及車輛。最近已經(jīng)開發(fā)出了設(shè)計用于放置車輛以減小體積影響的伸縮系統(tǒng)，但是車輛仍然位于適當(dāng)位置且必須考慮在內(nèi)。使用車輛系統(tǒng)的關(guān)鍵之處是在擺動過程中提供滾動路徑。由于車輛以很大的半徑(20-30米)運行，大范圍的擺動面需要使用木墊層。本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的自支撐平衡重避免了使用車輛及必要的墊層。所述平衡重移動結(jié)構(gòu)一般可使平衡重移動至少10米的距離，優(yōu)選地至少20米，這取決于起重機的規(guī)格。在起重機10的實施例中，液壓油缸38優(yōu)選地具有至少5米的沖程。由于所示的幾何形狀，使得平衡重單元的重心可移動至距轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心28米(90英尺)的距離處。或者，當(dāng)液壓油缸38完全縮回時，平衡重單元的重心距旋轉(zhuǎn)中心僅7米(23英尺)。根據(jù)定位機構(gòu)的幾何形狀，該最前方位置可以更短。優(yōu)選地，平衡重移動結(jié)構(gòu)可移動平衡重到位于距旋轉(zhuǎn)軸7米的區(qū)域內(nèi)的位置，以及遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸至少28米的位置處。對于起 重機410的實施例，通過僅有5. 6米沖程的油缸，平衡重移動結(jié)構(gòu)可將平衡重移動至少22米的距離。在這一結(jié)構(gòu)中，平衡重可移動到位于距旋轉(zhuǎn)軸約6米的區(qū)域內(nèi)的位置，以及移動到距旋轉(zhuǎn)軸至少28米的位置。當(dāng)平衡重單元由桅桿頂部懸垂而下，與在附圖所示實施例中的情形相同，平衡重移動結(jié)構(gòu)可將平衡重移動并保持在桅桿頂部前方的位置，從而，張緊部件相對旋轉(zhuǎn)軸形成大于5°的角度，優(yōu)選地大于10°，更為優(yōu)選地大于13°。當(dāng)平衡重位于桅桿頂部后方的位置時，張緊部件相對旋轉(zhuǎn)軸具有至少5°的角度，優(yōu)選地至少10°，更為優(yōu)選地至少13°。如果需要，油缸38的伸出可由計算機控制，從而自動地移動平衡重單元至所需的位置，以平衡被提升的負(fù)載，或轉(zhuǎn)臂操作。在這種情況下，可使用針式負(fù)載單元檢測后臂架中的負(fù)載，并移動平衡重至負(fù)載達到理想水平的位置。如果需要，平衡重單元的位置可在由油缸38的完全縮回和完全伸出決定的區(qū)域之間無限變化?？勺兊亩ㄎ幌到y(tǒng)自身平衡了所需的負(fù)載力矩。換句話說，如果安裝了部分平衡重，平衡重將自動地進一步向后定位以抵消所需的負(fù)載力矩。只有在到達最后方位置時，才降低起重機的容量。在本發(fā)明的優(yōu)選方法中，將所有的平衡重移動至最后方位置，最大限度地發(fā)揮了平衡重對起重機負(fù)載力矩的作用。當(dāng)?shù)蹉^上無負(fù)載時，平衡重將盡可能向前地加以定位。該最前方位置容許平衡重最大化，同時保持所需的向后穩(wěn)定性。在優(yōu)選實施例中，起重機的平衡重總量至少為250公噸，優(yōu)選地至少為700公噸，更為優(yōu)選地，至少為900公噸，其最大額定負(fù)載力矩至少為6250公噸-米，優(yōu)選地至少為17500公噸-米，更為優(yōu)選地至少為27500公噸-米，其最大額定負(fù)載力矩與平衡重的總重之比至少為25，優(yōu)選地至少為30。如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計方案通常具有三個平衡重組件。優(yōu)選的起重機的位置可變的平衡重只有一個組件。在傳統(tǒng)的設(shè)計方案需要1000噸的平衡重的情況下，為了實現(xiàn)同樣的負(fù)載力矩，具有位置可變的平衡重的起重機10需要約70%的，或700公噸的平衡重。減少的30%的平衡重直接地降低了平衡重的成本，盡管該成本部分由定位機構(gòu)的成本抵銷。如上所述，在美國高速公路的限制下，300公噸的平衡重需要15輛卡車運送。因此，減少總平衡重就減少了在工作場所之間運送起重機所需的卡車的數(shù)量。所述定位機構(gòu)設(shè)計成與轉(zhuǎn)臺的后部結(jié)合，不需要額外的運送卡車。如果必須將其移除以達到運送重量的要求，可能需要一輛卡車。由于平衡重的顯著減少(在上述實施例中，為300公噸)，最大地面支撐反作用力也減少了同樣的量值。平衡重僅定位在提升負(fù)載所需的盡可能向后的位置。起重機和平衡重盡可能地保持緊湊，且只在需要額外的負(fù)載力矩時才伸展開。更進一步的特征是可在中間位置操作減少的平衡重。在吊鉤上無負(fù)載時，減少的平衡重將平衡向后的穩(wěn)定性需求。位置可變功能可另行關(guān)閉，起重機可按照傳統(tǒng)的提升起重機操作。所述系統(tǒng)可升級。在極大容量起重機中存在的優(yōu)勢在300公噸容量的以及或許小至200公噸容量的起重機中同樣存在?？梢岳斫猓瑢Υ颂幩枋龅膬?yōu)選實施例做出的各處變化和更改，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，是顯而易見的。例如，如果起重機的裝載和操作從不在后臂架中產(chǎn)生壓力，后臂架可包括設(shè)置用于承受張力負(fù)荷的吊帶。油缸、后臂和樞轉(zhuǎn)架可與圖中所示相異地進行相互連接，且仍可連接在轉(zhuǎn)臺和平衡重單元之間，以實現(xiàn)所需的平衡重單元的移動。進而，起重機的部件不必總是如圖所示地直接連接。例如，桅桿與后臂架連接，張緊部件可在后臂架與 桅桿連接的位置附近與桅桿連接。在不脫離本發(fā)明的宗旨和范疇、且不削弱其潛在的優(yōu)勢的前提下，可以做出這樣的變化和更改。因此應(yīng)認(rèn)為，這樣的變化和更改包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種操作移動式提升起重機的方法，所述起重機包括具有可移動的地面接合部件的車體；轉(zhuǎn)動地連接到車體上從而可相對可移動的地面接合部件擺動的轉(zhuǎn)臺；樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂，其中提升繩索從該懸臂延伸出來；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿；至少一個液壓油缸；以及可移動平衡重單元；所述方法包括 a)執(zhí)行拾取、移動和放置負(fù)載的步驟，其中通過在拾取、移動及放置操作的過程中使液壓油缸伸縮，使可移動平衡重移近或遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)臺的前部，以幫助平衡負(fù)載，但在拾取、移動及放置操作的過程中，平衡重從不由地面支撐，而是由可移動的地面接合部件間接地支撐在車體上。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述起重機還包括至少一個樞轉(zhuǎn)地以其第一端連接到轉(zhuǎn)臺上的臂，其中所述液壓油缸以其第一端連接到轉(zhuǎn)臺上，且以其第二端連接樞轉(zhuǎn)臂，其中當(dāng)所述液壓油缸縮回和伸出時，所述液壓油缸使所述臂樞轉(zhuǎn)，從而使所述臂移動所述 平衡重單元。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其中，當(dāng)提升繩索上無負(fù)載時，使平衡重定位在桅桿頂部正下方的一個點的前方；當(dāng)提升繩索上支撐有負(fù)載時，使平衡重定位在桅桿頂部后方。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述起重機還包括樞轉(zhuǎn)架和后臂，樞轉(zhuǎn)架連接在轉(zhuǎn)臺和液壓油缸之間，后臂連接在樞轉(zhuǎn)架和平衡重單元之間，其中，當(dāng)所述液壓油缸縮回和伸出時，所述液壓油缸使所述后臂移動所述平衡重單元。
5.如權(quán)利要求1、2或4所述的方法，其中，在拾取、移動和放置操作過程中，所述桅桿相對所述轉(zhuǎn)臺以固定角度保持。
6.如權(quán)利要求1、2或4所述的方法，其中，所述車體未設(shè)置任何單獨的功能性平衡重。
7.如權(quán)利要求1、2或4所述的方法，其中拾取、移動和放置操作涉及帶載荷在鉤子上移行。
8.一種移動式提升起重機，包括 a)具有可移動的地面接合部件的車體； b)轉(zhuǎn)動地連接到車體上從而可相對可移動的地面接合部件擺動的轉(zhuǎn)臺； c)樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂，提升繩索從該懸臂延伸出來，懸臂提升繩索安裝索接于所述懸臂且被用來控制所述懸臂和所述轉(zhuǎn)臺之間的角度； d)以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿； e)連接在桅桿和轉(zhuǎn)臺的后部之間的后臂架； f)可移動平衡重單元； g)至少一個液壓油缸；以及 h)至少一個臂，所述臂樞轉(zhuǎn)地以其第一端連接到轉(zhuǎn)臺上、樞轉(zhuǎn)地以其第二端連接液壓油缸，所述臂和液壓油缸連接在轉(zhuǎn)臺和平衡重單元之間，從而，液壓油缸的伸縮在與液壓油缸伸出范圍相關(guān)的位置范圍上使平衡重單元相對轉(zhuǎn)臺的位置發(fā)生變化。
9.如權(quán)利要求8所述的移動式提升起重機，其中，所述液壓油缸樞轉(zhuǎn)地連接在轉(zhuǎn)臺上。
10.如權(quán)利要求9所述的移動式提升起重機，其中，至少一個臂包括樞轉(zhuǎn)架和至少一個后臂，所述樞轉(zhuǎn)架連接在轉(zhuǎn)臺和液壓油缸之間，所述后臂連接在樞轉(zhuǎn)架和平衡重單元之間。
11.如權(quán)利要求9或10所述的移動式提升起重機，其中，還包括第二液壓油缸，第二液壓油缸連接在至少一個臂和平衡重單元之間。
12.如權(quán)利要求8-10中任意一項所述的移動式提升起重機，其中，所述后臂架與桅桿頂部鄰接。
13.如權(quán)利要求12所述的移動式提升起重機，其中，所述后臂架在其與桅桿連接的位置前方的一個點上與轉(zhuǎn)臺連接。
14.如權(quán)利要求8-10中任意一項所述的移動式提升起重機，其中，所述后臂架包括設(shè)置用于承受壓力和張力負(fù)荷的桁架部件。
15.如權(quán)利要求8-10中任意一項所述的移動式提升起重機，其中，所述后臂架包括設(shè)置用于承受張力負(fù)荷的吊帶。
16.如權(quán)利要求8-10中任意一項所述的移動式提升起重機，其中，還包括與支撐平衡重單元的桅桿的頂部相鄰地連接的張緊部件。
17.如權(quán)利要求8-10中任意一項所述的移動式提升起重機，其中，所述可移動地面接合部件包括至少兩條履帶。
18.如權(quán)利要求8-10中任意一項所述的移動式提升起重機，其中，所述平衡重單元重量超過250公噸。
19.一種移動式提升起重機，包括 a)具有可移動的地面接合部件的車體； b)轉(zhuǎn)動地連接到車體上從而可相對可移動的地面接合部件繞旋轉(zhuǎn)軸擺動的轉(zhuǎn)臺； c)樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂，提升繩索從該懸臂延伸出來； d)相對轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)面成固定角度地以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿； e)由與桅桿的第二端鄰接的張緊部件懸垂而下的可移動平衡重單元；以及 f)平衡重移動結(jié)構(gòu)，其連接在轉(zhuǎn)臺和平衡重單元之間，以使當(dāng)提升繩索上無負(fù)載時，平衡重單元可移動并保持在桅桿頂部前方的第一位置以及當(dāng)提升繩索上支撐有負(fù)載時，平衡重單元可移動并保持在桅桿頂部后方的第二位置。
20.如權(quán)利要求19所述的移動式提升起重機，其中，所述平衡重移動結(jié)構(gòu)可使平衡重移動至少10米的距離。
21.如權(quán)利要求19所述的移動式提升起重機，其中，所述平衡重移動結(jié)構(gòu)可使平衡重移動并保持在桅桿頂部前方的位置上，從而張緊部件與所述旋轉(zhuǎn)軸成至少5°的角度。
22.如權(quán)利要求19所述的移動式提升起重機，其中，所述平衡重移動結(jié)構(gòu)可使平衡重移動并保持在桅桿頂部后方的位置上，從而張緊部件與所述旋轉(zhuǎn)軸成至少5°的角度。
23.如權(quán)利要求19-22中任意一項所述的移動式提升起重機，其中，所述平衡重移動結(jié)構(gòu)包括至少一個液壓油缸和至少一個樞轉(zhuǎn)臂。
24.如權(quán)利要求19-22中任意一項所述的移動式提升起重機，其中，所述平衡重移動結(jié)構(gòu)包括至少一個樞轉(zhuǎn)地以其第一端連接到轉(zhuǎn)臺上的液壓油缸，連接在轉(zhuǎn)臺和所述液壓油缸的第二端之間的樞轉(zhuǎn)架，以及至少一個連接在樞轉(zhuǎn)架和平衡重單元之間的后臂。
25.如權(quán)利要求24所述的移動式提升起重機，其中，所述的至少一個連接在樞轉(zhuǎn)架和平衡重單元之間的后臂具有彎折結(jié)構(gòu)，從而在平衡重位于最前方位置時，其可與樞轉(zhuǎn)架的一外部件連接成一直線而不與樞轉(zhuǎn)架抵觸。
26.—種移動式提升起重機，包括 a)具有可移動的地面接合部件的車體；b)繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動地連接到車體上從而可相對可移動的地面接合部件擺動的轉(zhuǎn)臺； c)樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂，提升繩索從該懸臂延伸出來； d)以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿； e)可移動平衡重單元；以及 f)平衡重移動結(jié)構(gòu)，其連接在轉(zhuǎn)臺和平衡重單元之間，以使平衡重單元可移動并保持在前方位置和后方位置； g)其中，所述起重機具有至少250公噸的平衡重總量和至少6250噸-米的最大額定負(fù)載力矩，并且其最大額定負(fù)載力矩與平衡重的總重量之比至少為25噸-米/噸。
27.如權(quán)利要求26所述的移動式提升起重機，其中，所述最大額定負(fù)載力矩與平衡重的總重量之比至少為30噸-米/噸。
全文摘要
一種移動式提升起重機，包括具有可移動的地面接合部件的車體；轉(zhuǎn)動地連接到車體上從而可相對地面接合部件擺動的轉(zhuǎn)臺；樞轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺前部的懸臂；以其第一端安裝在轉(zhuǎn)臺上的桅桿；連接在桅桿和轉(zhuǎn)臺的后部之間的后臂架；可移動平衡重單元；至少一個液壓油缸；以及至少一個臂，所述臂樞轉(zhuǎn)地以其第一端連接到轉(zhuǎn)臺上、以其第二端連接液壓油缸。所述臂和液壓油缸連接在轉(zhuǎn)臺和平衡重單元之間，從而，液壓油缸的伸縮使平衡重單元相對轉(zhuǎn)臺的位置發(fā)生變化。在一種操作方法中，當(dāng)由懸臂懸垂而下的負(fù)載提升繩索上無負(fù)載時，使平衡重定位在桅桿頂部正下方的一個點的前方；當(dāng)提升繩索上支撐有負(fù)載時，使平衡重定位在桅桿頂部后方；在起重機的拾取、移動和放置操作過程中，可移動平衡重從不由地面支撐，而是由地面接合部件間接地支撐在車體上。在另一個實施例中，所述起重機用于執(zhí)行負(fù)載的拾取、移動和放置，其中通過在拾取、移動及放置操作的過程中使液壓油缸伸縮，使可移動平衡重移近或遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)臺，以幫助平衡負(fù)載，但平衡重單元從不由地面支撐，而是由地面接合部件間接地支撐在車體上。
文檔編號B66C23/76GK102862921SQ201210253579
公開日2013年1月9日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者D·J·佩奇, K·J·波魯布坎斯基 申請人:馬尼托瓦克起重機有限責(zé)任公司