專(zhuān)利名稱(chēng)：起重機(jī)操縱臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于起重機(jī)械，特別涉及的是起重機(jī)中的重要組成部分操縱設(shè)備，即起重機(jī)操縱臂。
現(xiàn)有的用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的起重機(jī)種類(lèi)很多，例如塔式、橋式、門(mén)式起重機(jī)等等。起重機(jī)的操縱設(shè)備一般都采用主令控制器或按鈕，其特點(diǎn)是在升降、變幅、回轉(zhuǎn)這三個(gè)方向上的操縱是相互獨(dú)立的。以固定式塔式起重機(jī)為例，起重機(jī)上設(shè)有升降、變幅、回轉(zhuǎn)三個(gè)操縱桿，行走式起重機(jī)上還多設(shè)一個(gè)行走控制開(kāi)關(guān)。起重機(jī)的司機(jī)操作搬運(yùn)重物時(shí)，必須用雙手分別控制三個(gè)操縱桿，才能控制吊鉤的升降、變幅、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。吊鉤的運(yùn)行軌跡是一條由幾段直線組成的折線。這種方法很不理想，首先是一個(gè)人要操縱好幾個(gè)操縱桿很分心，需要熟練的操作技術(shù)，而且搬運(yùn)貨物時(shí)走折線，行程長(zhǎng)浪費(fèi)時(shí)間和能源；另外，在運(yùn)行軌跡的折點(diǎn)處，吊鉤易擺動(dòng)，是事故的隱患。
本新型的目的是設(shè)計(jì)一種能克服上述缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)仿生操縱的起重機(jī)操縱臂；當(dāng)司機(jī)手握唯一的操縱桿手柄在空中劃出一條曲線時(shí)，起重機(jī)操縱臂下的吊鉤，也會(huì)以放大的尺度在空中劃出一個(gè)相似的曲線，使司機(jī)感到起重機(jī)吊鉤也像司機(jī)的手臂一樣搬運(yùn)貨物。
本新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合附圖說(shuō)明如下一種起重機(jī)操縱臂包括臺(tái)面、活動(dòng)臂、立柱以及軸承、齒輪、彈簧，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為起重機(jī)操縱臂整體從上至下分4個(gè)部分臺(tái)面(1)、活動(dòng)臂(23)、立柱頭(20)和立柱(18)；臺(tái)面(1)與活動(dòng)臂(23)之間由臺(tái)面滑動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接；活動(dòng)臂(23)與立柱頭(20)之間由活動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接；立柱頭(20)與立柱(18)之間由立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接，立柱(18)的下端固定在駕駛室(24)的地板上。
上面所述的的起重機(jī)操縱臂，其臺(tái)面滑動(dòng)關(guān)節(jié)包括軸承(11)、彈簧(13)、定位銷(xiāo)(12)、齒條(4)、齒輪(5)、位移傳感器(6)；臺(tái)面(1)由軸承(11)支承在活動(dòng)臂(23)的上平面上；臺(tái)面(1)的兩端與活動(dòng)臂(23)相應(yīng)的兩端分別由拉簧(13)聯(lián)接；臺(tái)面內(nèi)側(cè)固定著的齒條(4)與固定在位移傳感器(6)柄上的齒輪(5)聯(lián)接，位移傳感器(6)固定在活動(dòng)臂(23)上。
上述的起重機(jī)操縱臂，其活動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括中軸(22)、彈簧(10)、齒輪(7)、傘形齒輪(8)和角度傳感器(9)；傘形齒輪(8)固定在立柱頭頂端；中軸(22)一方面把立柱頭(20)的頂端與活動(dòng)臂(23)的下面聯(lián)接起來(lái)，另一方面作彈簧(10)的軸，彈簧(10)的一端固定在傘形齒輪(8)上，另一端固定在活動(dòng)臂(23)上；傘形齒輪(8)與固定在角度傳感器(9)柄上的齒輪(7)聯(lián)接；角度傳感器(9)固定在活動(dòng)臂(23)上。
上述起重機(jī)操縱臂，其立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括軸承(21)、盤(pán)簧(19)、齒條(15)、齒輪(16)、角度傳感器(14)，立柱頭護(hù)套(17)；立柱頭(20)由軸承(21)支承在立柱(18)的上端；盤(pán)簧(19)下端固定在立柱(18)頂端的凹槽中，上端頂在立柱頭(20)的下表面；齒條(15)固定在立柱(18)頂端外側(cè)，與齒條聯(lián)接的齒輪(16)固定在角度傳感器(14)的柄上，角度傳感器(14)固定在立柱頭護(hù)套(17)上，立柱頭護(hù)套(17)固定在立柱頭(20)的頂端側(cè)面。
附圖1為起重機(jī)操縱臂剖面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖1中齒條(15)與齒輪(16)之間聯(lián)接關(guān)系的A-A剖面示意圖；附圖3為起重機(jī)操縱臂側(cè)視局部剖面示意圖；附圖4為起重機(jī)操縱臂用于塔式起重機(jī)示意圖；附圖5為起重機(jī)操縱臂用于橋式起重機(jī)示意圖。


及實(shí)施例。
1為臺(tái)面，2為雙擲開(kāi)關(guān)，3為手柄，4為齒條，5為齒輪，6為位移傳感器，7為齒輪，8為傘形齒輪，9為角度傳感器，10為彈簧，11為軸承，12為定位銷(xiāo)，13為拉簧，14為角度傳感器，15為齒條，16為齒輪，17為立柱頭護(hù)套，18為立柱，19為盤(pán)簧，20為立柱頭，21為軸承，22為中軸，23為活動(dòng)臂，24為駕駛室，25為操縱臂，26為控制器，27為變幅電機(jī)，28為升降電機(jī)，29為回轉(zhuǎn)電機(jī)，30為吊鉤。
如圖1及3為起重機(jī)操縱臂結(jié)構(gòu)示意圖，整體上看從上至下分為4大部分，臺(tái)面(1)、活動(dòng)臂(23)、立柱頭(20)及立柱(18)，4部分之間又有三個(gè)關(guān)節(jié)，臺(tái)面(1)與活動(dòng)臂(23)之間由臺(tái)面滑動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接，活動(dòng)臂(23)與立柱頭(20)之間由活動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接；立柱頭(20)與立柱(18)之間由立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接。
圖中臺(tái)面滑動(dòng)關(guān)節(jié)的具體結(jié)構(gòu)為，臺(tái)面(1)由4支小滾珠軸承(11)支承在活動(dòng)臂(23)的上平面上，臺(tái)面(1)兩端與其下面的活動(dòng)臂(23)的兩端各有拉簧(13)聯(lián)接；當(dāng)臺(tái)面(1)受外力(如司機(jī)手握手柄(3)，手臂平放在臺(tái)面(1)上用力)時(shí)，臺(tái)面(1)可沿活動(dòng)臂(23)的上平面上作相對(duì)于活動(dòng)臂(23)上平面平行的前后滑動(dòng)，其活動(dòng)范圍受定位銷(xiāo)(12)的限定，當(dāng)外力消失后，拉簧(13)可帶動(dòng)臺(tái)面(1)回復(fù)原位；當(dāng)臺(tái)面縱向滑動(dòng)時(shí)，固定在臺(tái)面(1)內(nèi)側(cè)的齒條(4)經(jīng)固定在位移傳感器(6)柄上的齒輪(5)帶動(dòng)固定在活動(dòng)臂(23)上的位移傳感器(6)，將臺(tái)面滑動(dòng)的方向和距離轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送給控制器，再由控制器控制變幅電機(jī)(27)帶動(dòng)吊鉤(30)前后運(yùn)動(dòng)。
活動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的具體結(jié)構(gòu)為中軸(22)把上面的活動(dòng)臂(23)與下面的立柱頭(20)活動(dòng)聯(lián)接在一起；傘形齒輪(8)固定在立柱頭(20)的頂端，角度復(fù)位彈簧(10)是以中軸(22)為固定軸，其一端與傘形齒輪(8)固定聯(lián)接，其另一端與活動(dòng)臂(23)固定聯(lián)接；傘形齒輪(8)與固定在角度傳感器(9)柄上的齒輪(7)聯(lián)接，角度轉(zhuǎn)感器(9)固定在活動(dòng)臂(23)上；當(dāng)活動(dòng)臂(23)受外力推動(dòng)時(shí)，可以繞立柱頭(20)俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)傘形齒輪(8)經(jīng)齒輪(7)帶動(dòng)角度傳感器(9)，將活動(dòng)臂(23)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和角度轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，傳送給控制器再控制升降電機(jī)(28)帶動(dòng)吊鉤(30)上下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)外力消失時(shí)，角度復(fù)位彈簧(10)帶動(dòng)活動(dòng)臂(23)轉(zhuǎn)回原位。
立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的具體結(jié)構(gòu)為由軸向軸承(21)把立柱頭(20)支承在立柱(18)的頂端，復(fù)位盤(pán)簧(19)下端固定在立柱(18)頂端的中心凹槽中，其上端固定在立柱頭(20)下表面；固定在立柱(18)頂端外側(cè)面的齒條(15)與固定在角度傳感器(14)柄上的齒輪(16)聯(lián)接，角度傳感器(14)固定在立柱頭護(hù)套(17)上，立柱頭護(hù)套(17)固定在立柱頭(20)上；立柱頭(20)在外力作用下，可繞立柱(18)作水平轉(zhuǎn)動(dòng)；立柱頭(20)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)齒條(15)經(jīng)齒輪(16)帶動(dòng)角度傳感器(14)，將立柱頭(20)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和角度變成電信號(hào)發(fā)送到控制器，再控制回轉(zhuǎn)電機(jī)(29)帶動(dòng)吊鉤左右運(yùn)動(dòng)；當(dāng)外力消失后復(fù)位盤(pán)簧(19)帶動(dòng)立柱頭(20)轉(zhuǎn)回原位。
附圖2A-A視圖為齒條(15)與齒輪(16)之間聯(lián)接關(guān)系的示意圖。
由上述附圖1、2、3看出手柄(3)與臺(tái)面(1)是固定聯(lián)接的，司機(jī)的手握手柄(3)、前臂放在臺(tái)面(1)上，操作時(shí)是靠手臂壓在臺(tái)面(1)的力量大小和方向決定的，手臂向前、向后或前提后壓或向左向右來(lái)完成吊鉤的相同運(yùn)行的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)起重吊物運(yùn)送過(guò)程的，可以說(shuō)是一種新型仿生操作臂。
附圖4為本實(shí)用新型起重機(jī)仿生操縱臂用于塔式起重機(jī)上的示意圖，附圖5為仿生操縱臂在橋式起重機(jī)上應(yīng)用的示意圖，同樣也可應(yīng)用于門(mén)式起重機(jī)、門(mén)座起重機(jī)等由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的各類(lèi)起重機(jī)上。
由附圖4、5中看出，本實(shí)用新型起重機(jī)仿生操縱臂(25)可以安裝在起重機(jī)駕駛室(24)中，駕駛室(24)中還設(shè)有控制器(26)，控制器(26)中包含一只單片計(jì)算機(jī)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、儲(chǔ)存、運(yùn)算，發(fā)出三個(gè)控制信號(hào)，經(jīng)交流調(diào)速裝置，控制提升電機(jī)(27)、變幅電機(jī)(28)、回轉(zhuǎn)電機(jī)(29)，使之配合動(dòng)作，跟隨操縱臂。操作時(shí)司機(jī)的右臂自然放松地放在操縱臂臺(tái)面(1)上，右手握住固定在臺(tái)面(1 )上的行走控制手柄(3)，若將手柄(3)向前推或向后拉臺(tái)面(1)的水平位移使齒條(4)帶動(dòng)位移傳感器(6)發(fā)出前后運(yùn)行指令；若將手柄(3)往上提或向下壓，則角度傳感器(9)發(fā)出提升或下降指令；若推動(dòng)手柄(3)、立柱(18)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則角度傳感器(14)發(fā)出左右運(yùn)行的指令；若司機(jī)向任意方向推動(dòng)手柄(3)，則三個(gè)關(guān)節(jié)各自按其受力大小動(dòng)作，相應(yīng)的傳感器(6)、(9)、(14)分別將臺(tái)面(1)左右、前后、上下的機(jī)械運(yùn)動(dòng)變?yōu)殡娦盘?hào)發(fā)往控制器(26)。通常，司機(jī)使用操縱臂時(shí)不必考慮特定方向，用適當(dāng)?shù)牧街毕蛳Ｍ蹉^運(yùn)動(dòng)的方向推去，三個(gè)傳感器(6)、(9)、(14)即可發(fā)出各自的控制指令，這些指令信號(hào)的大小與三個(gè)傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)的角度或移動(dòng)的距離成比例，因此除方向由操縱臂確定外，三個(gè)電機(jī)(27)、(28)、(29)的速度也由操縱臂確定推手柄(3)的力量大，操縱臂運(yùn)行距離長(zhǎng)，吊鉤將獲得較高的速度，反之，推手柄力量小，操縱臂運(yùn)行距離短，吊鉤的運(yùn)動(dòng)速度就小。
權(quán)利要求1.一種起重機(jī)操縱臂包括臺(tái)面、活動(dòng)臂、立柱、軸承、齒輪、彈簧，其特征在于起重機(jī)操縱臂整體從上至下分4個(gè)部分臺(tái)面(1)、活動(dòng)臂(23)、立柱頭(20)和立柱(18)；臺(tái)面(1)與活動(dòng)臂(23)之間由臺(tái)面滑動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接；活動(dòng)臂(23)與立柱頭(20)之間由活動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接；立柱頭(20)與立柱(18)之間由立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接，立柱(18)的下端固定在駕駛室(24)的地板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)操縱臂，其特征在于臺(tái)面滑動(dòng)關(guān)節(jié)包括軸承(11)、彈簧(13)、定位銷(xiāo)(12)、齒條(4)、齒輪(5)、位移傳感器(6)；臺(tái)面(1)由軸承(11)支承在活動(dòng)臂(23)的上平面上；臺(tái)面(1)的兩端與活動(dòng)臂(23)相應(yīng)的兩端分別由拉簧(13)聯(lián)接；臺(tái)面內(nèi)側(cè)固定著的齒條(4)與固定在位移傳感器(6)柄上的齒輪(5)聯(lián)接，位移傳感器(6)固定在活動(dòng)臂(23)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)操縱臂，其特征在于活動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括中軸(22)、彈簧(10)、齒輪(7)、傘形齒輪(8)和角度傳感器(9)傘形齒輪(8)固定在立柱頭頂端；中軸(22)一方面把立柱頭(20)的頂端與活動(dòng)臂(23)的下面聯(lián)接起來(lái)，另一方面作彈簧(10)的軸，彈簧(10)的一端固定在傘形齒輪(8)上，另一端固定在活動(dòng)臂(23)上；傘形齒輪(8)與固定在角度傳感器(9)柄上的齒輪(7)聯(lián)接；角度傳感器(9)固定在活動(dòng)臂(23)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)操縱臂，其特征在于立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括軸承(21)、盤(pán)簧(19)、齒條(15)、齒輪(16)、角度傳感器(14)，立柱頭護(hù)套(17)；立柱頭(20)由軸承(21)支承在立柱(18)的上端；盤(pán)簧(19)下端固定在立柱(18)頂端的凹槽中，上端頂在立柱頭(20)的下表面；齒條(15)固定在立柱(18)頂端外側(cè)，與齒條聯(lián)接的齒輪(16)固定在角度傳感器(14)的柄上，角度傳感器(14)固定在立柱頭護(hù)套(17)上，立柱頭護(hù)套(17)固定在立柱頭(20)的頂端側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)操縱臂，其特征在于臺(tái)面(1)上固定手柄(3)，手柄(3)與雙擲開(kāi)關(guān)(2)聯(lián)結(jié)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種起重機(jī)操縱臂，它由臺(tái)面、活動(dòng)臂、立柱頭、立柱四大部分組成，每?jī)刹糠种g分別由臺(tái)面滑動(dòng)關(guān)節(jié)，活動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)、立柱轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接在一起，每個(gè)關(guān)節(jié)帶動(dòng)一個(gè)位移傳感器或角度傳感器，發(fā)出控制信號(hào)分別控制升降、變幅、回轉(zhuǎn)三個(gè)電機(jī)，使起重機(jī)的吊鉤跟隨操縱臂的軌跡，仿照著司機(jī)對(duì)手柄的作用力大小和方向在空中走過(guò)相似的路線，實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)的仿生操縱，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，操作自如，安全可靠，提高了生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)B66C23/02GK2237033SQ9523504
公開(kāi)日1996年10月9日 申請(qǐng)日期1995年11月15日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月15日
發(fā)明者李偉, 李 浩, 李云初, 李瀚林 申請(qǐng)人:李偉