起重机及其标准节提升加节系统、标准节提升加节方法

摘要

本发明提供了一种起重机及其标准节提升加节系统、标准节提升加节方法。其中标准节提升加节系统包括：爬升架，爬升架用于套设在起重机的塔身上，标准节提升加节系统还包括提升装置，提升装置包括：固定横梁，固定横梁设置在爬升架上，固定横梁具有用于与塔身可拆卸地连接的第一连接结构；活塞缸，活塞缸的下端与固定横梁连接；以及活动横梁，活动横梁连接在活塞缸的上端，活动横梁具有用于与塔身可拆卸地连接的第二连接结构。本发明的技术方案可以改善安装过程中标准节提升加节系统的受力情况，提高安装效率。

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种起重机及其标准节提升加节系统、标准 节提升加节方法。

背景技术

起重机在立塔时需要将一定数量的标准节沿从下至上的方向依次组装形成塔身，组装过 程中需要利用标准节提升加节系统引进待安装的标准节。如图1至4，示出了塔身20’的局部 示意图，其包括上下叠置的三个标准节21’，最上面的一个标准节21’的顶端与上部结构10’可 拆卸地连接，上部结构10’包括下支座、回转支承以及上支座，标准节提升加节系统包括爬升 架30’以及顶升装置40’，其中爬升架30’套设在塔身20’上，爬升架30’具有滚轮31’，滚轮31’ 与塔身20’的外表面相切；顶升装置40’包括固定横梁41’、活塞缸42’以及活动横梁43’，其中 固定横梁41’设置在爬升架30’上，固定横梁41’的两端分别设置有第一锁止件412’，第一锁止 件412’与塔身20’可拆卸地连接，固定横梁41’位于活塞缸42’的上方并与活塞缸42’的缸筒422’ 连接，活动横梁43’位于活塞缸42’的下方并与活塞缸42’的活塞杆421’连接，活动横梁43’两端 分别连接有第二锁止件432’，第二锁止件432’与塔身20’可拆卸地连接，通过顶升装置40’可以 将爬升架30’顶升至一定高度，使爬升架30’与塔身20’的顶端之间形成安装空间，然后将一个 待安装的标准节21’引进到安装空间中，就可以将其与塔身20’最上面的一个标准节21’进行组 装。标准节的顶升加节方法具体步骤包括：

步骤1、去掉塔身20’最上面的一个标准节21’与上部结构10’之间的连接销轴；

步骤2、结合参见图1，确保活塞缸42’的活塞杆421’处于缩回状态，使第一锁止件412’ 与标准节21’分离，然后将第二锁止件432’与塔身20’连接；

步骤3、结合参见图2，操纵活塞杆421’伸出到位，爬升架30’以及上部结构10’被顶升了 一个行程的高度；

步骤4、将第一锁止件412’与塔身20’连接，然后使第二锁止件432’与塔身20’分离；

步骤5、结合参见图3，操纵活塞杆421’缩回，活动横梁43’被提升一个行程的高度；

步骤6,、结合参见图4，按照步骤2至步骤5的顺序重复多次，直至爬升架30’被顶升至 与塔身20’的最上面的一个标准节21’之间形成略大于一个标准节高度的安装空间，然后将待安 装的标准节21’引进安装空间中即可。

按照目前的标准节的顶升加节方法，活塞杆421’伸出过程中，爬升架30’以及上部结构10’ 的重量完全由活塞杆421’支撑，导致活塞杆421’要承受非常大的压力，因此在设计油缸行程时 要充分考虑活塞杆421’的稳定性，从而使设计出的活塞杆421’很粗且很短，致使活塞缸42’的 单次行程较短，这样需要多次重复步骤2至步骤5才能行程一个安装空间并引进一个待安装 的标准节21’，顶升过程较为繁琐，效率较低且费时费力。

发明内容

本发明旨在提供一种起重机及其标准节提升加节系统、标准节提升加节方法，可以改善 安装过程中标准节提升加节系统的受力情况，提高安装效率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种标准节提升加节系统，包括爬 升架，爬升架用于套设在起重机的塔身上，标准节提升加节系统还包括提升装置，提升装置 包括：固定横梁，固定横梁设置在爬升架上，固定横梁具有用于与塔身可拆卸地连接的第一 连接结构；活塞缸，活塞缸的下端与固定横梁连接；以及活动横梁，活动横梁连接在活塞缸 的上端，活动横梁具有用于与塔身可拆卸地连接的第二连接结构。

进一步地，标准节提升加节系统具有提升状态以及顶升状态；提升状态下，活动横梁通 过第二连接结构连接在塔身上，固定横梁的第一连接结构与塔身不连接；顶升状态下，固定 横梁通过第一连接结构连接在塔身上，活动横梁的第二连接结构与塔身不连接。

进一步地，塔身包括沿上下方向布置的多个标准节，多个标准节中的每个标准节具有沿 上下方向布置的多个定位部；固定横梁包括固定梁体以及第一锁止件，固定梁体固定在爬升 架上并与活塞缸的下端连接，第一锁止件作为第一连接结构可枢转地设置在固定梁体上并与 多个定位部中的任意一个定位部可选择地配合；顶升状态下，第一锁止件枢转至固定连接在 相配合的定位部上。

进一步地，第一锁止件为凹形结构，凹形结构具有活动端以及枢转连接端；顶升状态下， 活动端固定地抵压在相配合的定位部上，固定梁体位于凹形结构的凹口中。

进一步地，塔身包括沿上下方向布置的多个标准节，多个标准节中的每个标准节具有沿 上下方向布置的多个定位部；活动横梁包括活动梁体以及第二锁止件，活动梁体连接在活塞 缸的上端，第二锁止件作为第二连接结构设置在活动梁体上并与多个定位部中的任意一个定 位部可选择地配合；提升状态下，第二锁止件固定连接在相配合的定位部上。

进一步地，第二锁止件具有凹槽，提升状态下，与第二锁止件相配合的定位部固定地嵌 设在凹槽中，并通过定位销定位。

进一步地，固定横梁连接在活塞缸的缸筒上，活动横梁连接在活塞缸的活塞杆上；标准 节提升加节系统还包括支撑横梁，支撑横梁固定在爬升架上并对应于活塞缸的缸筒设置，第 一连接结构与塔身连接且第二连接结构与塔身不连接的状态下，活塞缸的缸筒抵压在支撑横 梁的内侧面上。

根据本发明的另一方面，提供了一种起重机，包括：上部结构；塔身，塔身的顶端与上 部结构可拆卸地连接；以及标准节提升加节系统；标准节提升加节系统为前述的标准节提升 加节系统，标准节提升加节系统的爬升架套设在塔身上并与上部结构固定连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种标准节提升加节方法，标准节提升加节方法应用前 述的标准节提升加节系统，标准节提升加节方法包括以下步骤：S100、拆掉塔身与起重机的 上部结构之间的连接结构；S300、将固定横梁的第一连接结构连接在塔身上，使活动横梁的 第二连接结构与塔身不连接，然后通过活塞缸将活动横梁顶升到位；S500、将活动横梁的第 二连接结构连接在塔身上，使固定横梁的第一连接结构与塔身不连接，通过活塞缸将爬升架 以及固定横梁提升到位；S700、在塔身的顶端与爬升架之间形成安装空间，将待安装的标准 节引入安装空间并与塔身的顶端以及上部结构固定连接。

进一步地，在步骤S700、在塔身的顶端与爬升架之间形成安装空间，将待安装的标准节 引入安装空间并与塔身的顶端以及上部结构固定连接之前还包括以下步骤：S600、按照步骤 S300至步骤S500的顺序重复执行N遍，其中N为大于或等于1的自然数。

应用本发明的技术方案，将原有的顶升装置改变为提升装置，使爬升架由依靠活塞缸向 上顶升改变为依靠活塞缸向上拉升，爬升架以及上部结构对活塞缸造成的是较大的拉力，相 比现有技术中爬升架以及上部结构对活塞缸施加较大的压力而言，可以改善活塞缸的受力情 况，充分提高活塞缸整体的稳定性，活塞缸的行程可以相应增加以减少提升装置循环运动的 次数，提高标准节的安装效率。

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示出了根据现有技术的爬升架被顶升前的示意图；

图2示出了根据现有技术的活塞杆伸出以顶升爬升架的示意图；

图3示出了根据现有技术的活塞杆收回的示意图；

图4示出了根据现有技术的爬升架被顶升至形成安装空间的示意图；

图5示出了根据本发明的实施例的标准节提升加节系统与标准节相配合的示意图；

图6示出了根据图5的B向示意图；

图7示出了根据图6的第一锁止件与标准节分离的示意图；

图8示出了根据图5的A向示意图；

图9示出了根据图8的C处放大图；

图10示出了根据本发明的实施例的活塞杆伸出并与标准节固定连接的示意图；

图11示出了根据图10的D处放大图；

图12示出了根据本发明的实施例的爬升架被提升前的示意图；

图13示出了根据本发明的实施例的活塞杆伸出的示意图；

图14示出了根据本发明的实施例的活塞杆收回且爬升架向上提升的示意图；

图15示出了根据本发明的实施例的活塞杆再次伸出的示意图；以及

图16示出了根据本发明的实施例的爬升架被提升至形成安装空间的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。

如图5至图11所示，根据本发明的实施例，提供了一种标准节提升加节系统，用于起重 机的塔身20的安装，其中塔身20包括沿上下方向布置的多个标准节21，每个标准节21具有 沿上下方向布置的多个定位部211，多个标准节21中最上面一个标准节21的顶端与起重机的 上部结构10可拆卸地连接。结合参见图5、图6、图8以及图10，该标准节提升加节系统包 括爬升架30以及提升装置40，其中爬升架30套设在起重机的塔身20上并与起重机的上部结 构10固定连接；提升装置40包括固定横梁41、活塞缸42以及活动横梁43，其中固定横梁 41设置在爬升架30上并连接在活塞缸42的下端，固定横梁41具有第一连接结构，第一连接 结构与塔身20可拆卸地连接；活动横梁43连接在活塞缸42的上端，活动横梁43具有第二 连接结构，第二连接结构与塔身20可拆卸地连接。

根据本实施例，在塔身20上增加标准节21时，标准节提升加节系统具有两种工作状态， 即提升状态和顶升状态，其中在提升状态下，活动横梁43通过第二连接结构连接在塔身20 上，固定横梁41的第一连接结构与塔身20不连接，由活塞缸42向上提升固定横梁41以及 爬升架30；在顶升状态下，固定横梁41通过第一连接结构连接在塔身20上，活动横梁43的 第二连接结构与塔身20不连接，活塞缸42只是向上顶起活动横梁43。因此，标准节21加节 过程中，爬升架30的向上运动是依靠活塞缸42给予的拉力实现的。而在图1至图4所示的 现有技术中，爬升架30’的向上运动需要依靠活塞缸42’向上顶撑才能实现，爬升架30’以及位 于爬升架30’上方的上部结构10’给予活塞缸42’很大的压力，容易导致活塞缸42’性能不稳定， 为了克服这一问题，活塞缸42’都会做得很短很粗，以提高其刚性，改善受压之后的稳定性， 直接导致的后果就是活塞缸42’的运动行程缩短，需要多次顶升循环之后才能使爬升架30’上升 至预定位置，过程较为繁琐，立塔过程费时较长，效率较低而且劳动强度较高，还容易造成 冒顶的危险。本实施例将顶升装置40’改为提升装置40，爬升架30的上升依靠活塞缸42向上 拉动来实现，加节过程中，爬升架30以及上部结构10给予提升装置40的是向下的拉力，相 比于压力而言可以充分提高活塞缸42整体的稳定性，活塞缸42可以相应地增加行程以减小 循环运动的次数，进而提高提升效率，简化安装步骤，降低劳动强度，而且提升过程中，爬 升架30不容易冒顶，提高了操作的安全性能。

需要说明的是，本实施例中，起重机的上部结构10包括下支座、回转支承以及上支座， 爬升架30具体为与下支座固定连接，塔身20的最上面一个标准节21具体为与下支座可拆卸 地连接。

此外，安装空间是指塔身20的最上面一个标准节21的顶面与上部结构10的底面之间形 成的、高度略高于一个标准节21的高度、可以容纳一节标准节21使该标准节21组装在塔身 20与上部结构10之间的空间。

优选地，爬升架30上设置有滚轮31，滚轮31位于爬升架30与标准节21之间，滚轮31 可以起到支撑爬升架30并减小磨损的作用。

结合参见图5至图7，优选地，固定横梁41包括固定梁体411以及第一锁止件412，其中 固定梁体411固定连接在爬升架30的相对布置的两个弦杆之间并连接在活塞缸42的下端，第 一锁止件412作为第一连接结构设置在固定梁体411上，且第一锁止件412可以与多个定位部 211中的任意一个可选择地锁止配合也可以与其分离，以实现第一连接结构与塔身20的可拆 卸连接。

进一步优选地，第一锁止件412通过枢转轴可转动地设置在固定梁体411上，在标准节提 升加节系统的顶升状态下，第一锁止件412绕枢转轴转动至与相配合的一个定位部211锁止配 合，使固定横梁41与塔身20相对固定。

具体地，结合参见图6和图7，第一锁止件412为凹形结构，具有底壁以及连接在底壁相 对两侧的两个侧壁，且底壁和两个侧壁之间围设形成凹口415，其中一个侧壁具有枢转连接端 413，用于穿设枢转轴并连接在固定梁体411上；另一个侧壁具有活动端414，用于与相配合 的定位部211锁止配合。

结合参见图6，需要第一锁止件412连接在塔身20上时，第一锁止件412绕枢转轴沿第 一圆周方向转动，使固定梁体411卡进凹形结构的凹口415中，活动端414固定地抵压在定位 部211上，将第一锁止件412挂在定位部211上。结合参见图7，需要将第一锁止件412与塔 身20不连接时，第一锁止件412绕枢转轴沿与第一圆周方向相反的第二圆周方向转动，使固 定梁体411稍微脱离凹形结构的凹口415，活动端414脱离定位部211。

优选地，第一锁止件412有两个，分别设置在固定梁体411的相对两端，可以提高固定梁 体411与塔身20的标准节21的固定效果。

结合参见图8至图11，优选地，活动横梁43包括活动梁体431以及第二锁止件432，其 中活动梁体431连接在活塞缸42的上端，第二锁止件432作为第二连接结构设置在活动梁体 431上，且第二锁止件432可以与多个定位部211中的任意一个可选择地锁止配合也可以与其 分离，以实现第二连接结构与塔身20的可拆卸连接。

进一步优选地，第二锁止件432通过水平设置的枢转轴可转动地设置在固定梁体411上， 在标准节提升加节系统的提升状态下，第二锁止件432绕水平设置的枢转轴转动至与相配合 的一个定位部211锁止配合，使活动横梁43与塔身20相对固定。枢转连接使第二锁止件432 可以根据需要进行位置调整，更好地与定位部211锁止配合。

具体地，结合参见图9至图11，第二锁止件432具有凹槽，凹槽的开口朝向塔身20，需 要将第二锁止件432连接在塔身20上时，将相配合的定位部211固定嵌设进凹槽中，并通过 定位销433定位即可。需要使第二锁止件432与塔身20不连接时，拆掉定位销433并将第二 锁止件432转动一个角度，使定位部211脱离凹槽即可。

优选地，第二锁止件432有两个，分别设置在活动梁体431的相对两端，可以提高活动 梁体431与塔身20的固定效果。

本实施例中，活塞缸42作为拉动爬升架30以及上部结构10向上运动的驱动部件，结构 简单、安装方便且便于控制。优选地，活塞缸42的缸筒422竖直设置，缸筒422的缸口朝上， 缸筒422的缸底作为活塞缸42的下端与固定横梁41连接，活塞缸42的活塞杆421可以相对 于缸筒422做沿竖直方向向上的运动以伸出缸筒422，或相对于缸筒422做沿竖直方向向下的 运动以缩回到缸筒422中，配合控制阀的使用，活塞杆421可以随意地伸出到位或缩回到位。 其中，伸出到位是指活塞缸42的活塞杆421在控制阀的作用下向缸筒422外伸出预定的长度， 缩回到位是指活塞缸42的活塞杆421在控制阀的作用下向缸筒422内缩回预定的长度。活塞 杆421位于缸筒422外的外端部作为活塞缸42的上端与活动横梁43连接。

优选地，活塞缸42为油缸，可以与起重机的液压油路配合使用，便于控制。

进一步优选地，油缸外接独立的液压油源44，方便控制。液压油源44可以是泵站的形式， 安装简单方便。

活塞缸42在伸出和缩回两种状态下与塔身20之间的连接关系为：

结合参见图5以及图6，活塞杆421缩回到位后，将第一锁止件412连接在相配合的定位 部211上，将第二锁止件432从定位部211上拆下，然后操纵活塞杆421伸出到位，向上顶升 活动横梁43至预定位置。

结合参见图10以及图11，活塞杆421伸出到位后，将第二锁止件432与相配合的定位部 211连接，将第一锁止件412从定位部211上拆下，然后操纵活塞杆421向缸筒422内缩回到 位，进而拉动固定横梁41带动爬升架30沿竖直方向向上运动至预定位置，实现固定横梁41、 爬升架30以及上部结构10的提升。

当活塞杆421完成缩回到位-伸出到位-缩回到位后，即完成一次提升循环，继续重复上述 步骤，直至爬升架30以及上部结构10之间形成安装空间。

结合参见图8以及图10，优选地，爬升架30上固定有支撑横梁50，支撑横梁50固定连 接在爬升架30的相对布置的两个弦杆之间并对应于活塞缸42的缸筒422设置，当第一锁止 件412与塔身20连接且第二锁止件432与塔身20不连接的状态下，缸筒422可以稍微向外 倾斜一个角度α（一般α约为1°）并抵靠在支撑横梁50的内侧面上，防止活塞缸42发生较 大幅度的翻转与爬升架30发生碰撞，并方便后续的使用。

结合参见图12至图16，根据本发明的优选实施例，详细说明了利用标准节提升加节系统 来向塔身20上增加标准节21的具体步骤，包括：

第一步，对起重机进行配平；

第二步，将塔身20的最上面一个标准节21与起重机的上部结构10之间的连接结构拆下， 使塔身20与上部结构10分离，确认爬升架30与起重机的上部结构10之间固定连接；

第三步，结合参见图12，确认将第一锁止件412连接在塔身20的标准节21的定位部211 上，第二锁止件432与塔身20的标准节21的定位部211之间是不连接的，活塞缸42的活塞 杆421缩回到位，且缸筒422微微往外倾斜（大约1°）抵靠在支撑横梁50上；

第四步，结合参见图13，确认无误后，将活塞缸42的活塞杆421伸出，活动横梁43随 之被向上顶起，当活塞杆421伸出到位时活动横梁43被顶升至预定位置，然后将活塞缸42 往塔身20的方向转动并离开支撑横梁50；

第五步，确认将活动横梁43上的第二锁止件432连接在对应的定位部211上，第一锁止 件412与塔身20的标准节21的定位部211不连接，收缩活塞杆421，使缸筒422沿竖直方向 向上运动并拉动爬升架30及上部结构10，爬升架30及上部结构10通过滚轮31的导向沿着 塔身20的外表面向上移动，直至活塞杆421缩回到位，爬升架30到达预定位置。

第六步，结合参见图15，按照第三步至第五步的步骤重复执行N次后（N为大于或等于 1的自然数），此时爬升架30与塔身20的最上面一个标准节21之间形成安装空间，结合参见 图16。

第七步，结合参见图16，向安装空间中引进待安装的标准节21，将其分别与上部结构10 以及塔身20的最上面的一个标准节21固定连接。至此完成一个标准节21的加节过程。

重复步骤二至步骤七可继续进行其他标准节21的加节。

当然，在一般情况下，受活塞缸42行程的限制，活塞杆421缩回-伸出-缩回的循环一次 是无法使爬升架30与塔身20的最上面一个标准节21之间形成安装空间的，需要循环至少两 次。

当爬升架30以及上部结构10以这种方式上升时，爬升架30及上部结构10的重力对活 塞杆421形成的是较大的拉力，相比以往现有技术中活塞杆421承受较大压力来说，本实施 例能充分提高活塞缸42的稳定性，因此可以适当减小活塞杆421的直径，加大活塞缸42行 程，进而减少活塞缸42的运动循环次数，提高提升效率。

此外，通过这种提升的方式，当爬升架30与上部结构10之间已经形成安装空间时，活 塞缸42的活塞杆421处于收缩状态，此时即使有误操作将活塞杆421伸出，也只能有两种情 况发生，一种是推动爬升架30以及上部结构10向下运动，另一种是活塞杆421自己向上伸 出，同时对爬升架30以及上部结构10不造成任何影响，无论这两种情况中哪种发生，都不 会使爬升架30的滚轮31高于塔身20的最上面一个标准节21的上表面；而且当爬升架30与 上部结构10之间已经形成安装空间时，即使有误操作将活塞杆421伸出，必须有引进的新的 标准节21存在，活动横梁43上的第二锁止件432才有能够配合的定位部211来悬挂，才能进 行下一步操作，因此本实施例能从根本上杜绝冒顶现象的发生。

现有技术中，当爬升架30与上部结构10之间已经形成安装空间时，活塞缸42的活塞杆 421收回，此时如果未引进待安装的标准节21，而是误操作继续顶升，则会引起滚轮31高于 塔身20的最上面的一个标准节21的上表面，出现滚轮31逃出标准节21轨道的情况，造成 爬升架30以及上部结构10整体坍塌事故的发生，因此一般会注意在引进待安装的标准节21 前不将活塞杆421完全缩回缸筒422内，而是处于将活塞杆421伸出90%的状态，主要就是 防止误操作。然而，这样的方式来预防误操作冒顶并不是十分可靠的，一旦有出现事故，后 果不堪设想。本发明的技术方案很好地克服了现有技术中的这一缺陷，杜绝冒顶现象的发生。

本发明还提供了一种起重机，包括上部结构10、塔身20以及标准节提升加节系统，其中 塔身20包括多个沿上下方向布置的标准节21，其中最上面一个标准节21与上部结构10可拆 卸地连接，标准节提升加节系统为前述的标准节提升加节系统，标准节提升加节系统的爬升 架30套设在塔身20上并与上部结构10固定连接。

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：

1、杜绝标准节安装过程中冒顶现象的发生；

2、相比现有的利用活塞缸受压进行顶升，本发明的技术方案利用活塞缸的拉力来进行提 升，稳定性好，且提升行程较长，循环次数较少；

3、结构简单，便于在原有装置基础上进行改装，节约成本。

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。