雙塔式低塔架自平衡提升裝置技術(shù)領(lǐng)域

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》涉及起重吊裝技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種雙塔式低塔架自平衡提升裝置。

圖1是《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》的右視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》使用狀態(tài)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》使用狀態(tài)的右視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》的構(gòu)件夾持裝置的主視圖；

圖7是《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》的構(gòu)件夾持裝置的俯視局部剖視圖；

圖8是《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》的構(gòu)件夾持裝置的左視圖；

圖9是《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》的構(gòu)件夾持裝置的右視圖；

圖10是《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》的構(gòu)件夾持裝置的U型夾具主視圖；

圖11是《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》的構(gòu)件夾持裝置的U型夾具右視圖。

雙塔式低塔架自平衡提升裝置專利目的

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》的目的在于提供一種雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其在保證使用安全的情況下使用范圍廣。

雙塔式低塔架自平衡提升裝置技術(shù)方案

一種雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其中該裝置由兩個(gè)分開設(shè)置且左右對(duì)稱的塔架機(jī)構(gòu)及一個(gè)連接桁架組成，所述塔架機(jī)構(gòu)包括桁架結(jié)構(gòu)的塔架立柱、桁架結(jié)構(gòu)的提升套架、桁架結(jié)構(gòu)的吊裝梁、第一、二液壓提升器、構(gòu)件夾持裝置及夾具，所述塔架立柱和提升套架豎直向設(shè)置于地面上且與地面固定連接在一起，所述塔架立柱下端設(shè)置于提升套架內(nèi)部，所述塔架立柱上端穿過提升套架后與所述吊裝梁的底部連接，所述吊裝梁橫向設(shè)置于塔架立柱的上端，所述吊裝梁的左端安裝構(gòu)件夾持裝置，所述第一液壓提升器上的第一鋼鉸線上端與所述構(gòu)件夾持裝置連接，所述第一液壓提升器固定于地面上，所述吊裝梁的上表面右端安裝第二液壓提升器，所述第二液壓提升器上的第二鋼鉸線下端連接夾具，所述連接桁架的后表面分別與兩個(gè)塔架機(jī)構(gòu)的吊裝梁的前面固定連接在一起。

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》其中所述塔架立柱頂部的前、后、左、右四個(gè)面上分別連接至少一根纜風(fēng)繩，所述纜風(fēng)繩的下端與地面固定連接。

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》其中所述第二液壓提升器上面設(shè)有導(dǎo)向架，所述導(dǎo)向架為滾輪狀，所述第二鋼鉸線通過導(dǎo)向架的輪緣，所述導(dǎo)向架的下端固定于所述吊裝梁上。

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》其中所述吊裝梁由兩個(gè)立面橫梁及兩個(gè)立面橫梁之間的若干個(gè)槽鋼焊接而成。

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》其中所述構(gòu)件夾持裝置由第一構(gòu)件夾持器和支撐架組成，所述支撐架由長(zhǎng)方形殼體、四個(gè)翼板、兩個(gè)耳板及第一銷軸組成，所述殼體的前、后板中部分別設(shè)有敞口，所述殼體內(nèi)腔右部設(shè)有一隔板，所述殼體的右板及隔板上分別設(shè)有第一、二通孔，位于所述隔板的第二通孔左側(cè)外緣設(shè)有一支座，所述第一構(gòu)件夾持器安裝于所述支座上，所述其中兩個(gè)翼板對(duì)稱設(shè)置于殼體上表面的前、后側(cè)，所述另外兩個(gè)翼板對(duì)稱設(shè)置于殼體下表面的前、后側(cè)，所述兩個(gè)耳板的右端設(shè)有半圓形凹槽，所述兩個(gè)耳板穿過殼體左板后插入殼體內(nèi)腔，所述第一銷軸由前向后穿過兩個(gè)耳板。

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》其中所述夾具由U型夾板、第二構(gòu)件夾持器及第二銷軸組成，所述U型夾板頂部設(shè)有通孔，所述第二構(gòu)件夾持器安裝于所述通孔內(nèi)，所述第二銷軸穿置于U型夾板的兩板下部。

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》其中所述連接桁架為U型。

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》其中所述吊裝梁左端的槽鋼上焊接有兩個(gè)第二耳板，所述構(gòu)件夾持裝置的兩個(gè)耳板通過第一銷軸與兩個(gè)第二耳板固定安裝在一起。

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》其中所述第一、二液壓提升器均選用LSD6000-400型600噸液壓提升器。

雙塔式低塔架自平衡提升裝置改善效果

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》利用第二液壓提升器來完成吊裝設(shè)備的垂直方向提升，為平衡第二液壓提升器提升設(shè)備的載荷，在吊裝梁的另一端與地面之間設(shè)置第一液壓提升器與構(gòu)件夾持裝置來平衡吊裝梁一端的設(shè)備載荷，由于該裝置的吊裝梁為雙懸置結(jié)構(gòu)，因此吊裝設(shè)備可以在兩個(gè)塔架立柱之間垂直提升而不受該裝置結(jié)構(gòu)的干擾，其改變了傳統(tǒng)起重吊裝裝置的液壓提升塔架必須高于設(shè)備高度的不足，該提升裝置有效拓展了吊裝范圍，使用范圍廣且使用安全。

截至2010年10月，隨著生產(chǎn)工藝和要求及設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了大型甚至超大型的設(shè)備或部件，由于現(xiàn)場(chǎng)條件的局限，設(shè)備的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了常規(guī)起重設(shè)備的額定承載能力，因此門式液壓提升裝置在這方面突顯優(yōu)勢(shì)，占據(jù)了吊裝市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。門式液壓提升裝置，由液壓提升門式鋼架及與其連接的液壓提升器構(gòu)成，該門式液壓提升裝置吊裝平穩(wěn)，但是其只能在所立門架的框架范圍內(nèi)垂直吊裝設(shè)備，對(duì)于大型超高化工設(shè)備的使用，往往要求門式鋼架高度要比設(shè)備高度高出一部分來，起重吊裝的機(jī)械化施工程度、安全可靠性和門式鋼架的性能都有不同程度降低，不能有效利用門架的使用性能，從而使它的應(yīng)用范圍受到限制，具有很大的局限性。

1.一種雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其特征在于：該裝置由兩個(gè)分開設(shè)置且左右對(duì)稱的塔架機(jī)構(gòu)（1）及一個(gè)連接桁架（2）組成，所述塔架機(jī)構(gòu)（1）包括桁架結(jié)構(gòu)的塔架立柱（3）、桁架結(jié)構(gòu)的提升套架（4）、桁架結(jié)構(gòu)的吊裝梁（5）、第一、二液壓提升器（6，7）、構(gòu)件夾持裝置（8）及夾具（9），所述塔架立柱（3）和提升套架（4）豎直向設(shè)置于地面上且與地面固定連接在一起，所述塔架立柱（3）下端設(shè)置于提升套架（4）內(nèi)部，所述塔架立柱（3）上端穿過提升套架（4）后與所述吊裝梁（5）的底部連接，所述吊裝梁（5）橫向設(shè)置于塔架立柱（3）的上端，左邊的塔架機(jī)構(gòu)（1）的吊裝梁（5）的左端安裝構(gòu)件夾持裝置（8），所述第一液壓提升器（6）上的第一鋼鉸線（61）上端與所述構(gòu)件夾持裝置（8）連接，所述第一液壓提升器（6）固定于地面上，左邊的塔架機(jī)構(gòu)（1）的吊裝梁（5）的上表面右端安裝第二液壓提升器（7），所述第二液壓提升器（7）上的第二鋼鉸線（71）下端連接夾具（9），所述連接桁架（2）的后表面分別與兩個(gè)塔架機(jī)構(gòu)（1）的吊裝梁（5）的前面固定連接在一起。

2.如權(quán)利要求1所述的雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其特征在于：所述塔架立柱（3）頂部的前、后、左、右四個(gè)面上分別連接至少一根纜風(fēng)繩（11），所述纜風(fēng)繩（11）的下端與地面固定連接。

3.如權(quán)利要求2所述的雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其特征在于：所述第二液壓提升器（7）上面設(shè)有導(dǎo)向架（12），所述導(dǎo)向架（12）為滾輪狀，所述第二鋼鉸線（71）通過導(dǎo)向架（12）的輪緣，所述導(dǎo)向架（12）的下端固定于所述吊裝梁（5）上。

4.如權(quán)利要求3所述的雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其特征在于：所述吊裝梁（5）由兩個(gè)立面橫梁（51）及兩個(gè)立面橫梁之間的若干個(gè)槽鋼（52）焊接而成。

5.如權(quán)利要求4所述的雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其特征在于：所述構(gòu)件夾持裝置（8）由第一構(gòu)件夾持器（81）和支撐架（82）組成，所述支撐架（82）由長(zhǎng)方形殼體（821）、四個(gè)翼板（8221，8222）、兩個(gè)耳板（823）及第一銷軸（824）組成，所述殼體（821）的前、后板中部分別設(shè)有敞口，所述殼體（821）內(nèi)腔右部設(shè)有一隔板（825），所述殼體（821）的右板及隔板（825）上分別設(shè)有第一、二通孔（826，827），位于所述隔板（825）的第二通孔（827）左側(cè)外緣設(shè)有一支座（828），所述第一構(gòu)件夾持器（81）安裝于所述支座（828）上，所述四個(gè)翼板中的其中兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置于殼體上表面的前、后側(cè)，所述四個(gè)翼板中的另外兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置于殼體（821）下表面的前、后側(cè)，所述兩個(gè)耳板（823）的右端設(shè)有半圓形凹槽（8231），所述兩個(gè)耳板（823）穿過殼體（821）左板后插入殼體內(nèi)腔，所述第一銷軸（824）由前向后穿過兩個(gè)耳板（823）。

6.如權(quán)利要求5所述的雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其特征在于：所述夾具（9）由U型夾板（91）、第二構(gòu)件夾持器（92）及第二銷軸（93）組成，所述U型夾板（91）頂部設(shè)有通孔（911），所述第二構(gòu)件夾持器（92）安裝于所述通孔（911）內(nèi)，所述第二銷軸（93）穿置于U型夾板（91）的兩板下部。

7.如權(quán)利要求6所述的雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其特征在于：所述連接桁架（2）為U型。

8.如權(quán)利要求7所述的雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其特征在于：左邊的塔架機(jī)構(gòu)（1）的吊裝梁（5）左端的槽鋼（52）上焊接有兩個(gè)第二耳板（521），所述構(gòu)件夾持裝置（8）的兩個(gè)耳板（823）通過第一銷軸（824）與兩個(gè)第二耳板（521）固定安裝在一起。

9.如權(quán)利要求8所述的雙塔式低塔架自平衡提升裝置，其特征在于：所述第一、二液壓提升器（6，7）均選用LSD6000-400型600噸液壓提升器。

參閱圖1至圖3所示，《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》由兩個(gè)分開設(shè)置且左右對(duì)稱的塔架機(jī)構(gòu)1及一個(gè)U型連接桁架2組成。

塔架機(jī)構(gòu)1包括桁架結(jié)構(gòu)的塔架立柱3、桁架結(jié)構(gòu)的提升套架4、桁架結(jié)構(gòu)的吊裝梁5、第一液壓提升器6、第二液壓提升器7、構(gòu)件夾持裝置8及夾具9。

塔架立柱3、提升套架4豎直向設(shè)置于地面上且與地面固定連接在一起，塔架立柱3下端設(shè)置于提升套架4內(nèi)部，塔架立柱3上端穿過提升套架4后與吊裝梁5的底部連接，塔架立柱3頂部的前、后、左、右四個(gè)面上分別連接至少一根纜風(fēng)繩11，此處根據(jù)天氣及安裝該提升裝置的地理位置決定纜風(fēng)繩11在各方位的安裝數(shù)量，纜風(fēng)繩11的下端與地面固定連接，用纜風(fēng)繩拽住該裝置可以保證該裝置的穩(wěn)定性。

吊裝梁5由兩個(gè)立面橫梁51及兩個(gè)立面橫梁51之間的若干個(gè)槽鋼52焊接而成，吊裝梁5橫向設(shè)置于塔架立柱3的上端，結(jié)合圖6至圖9所示，構(gòu)件夾持裝置8由第一構(gòu)件夾持器81和支撐架82組成，支撐架82由長(zhǎng)方形殼體821、四個(gè)翼板8221，8222、兩個(gè)耳板823及第一銷軸824組成，殼體821的前、后板中部分別設(shè)有敞口，殼體821內(nèi)腔右部設(shè)有一隔板825，殼體821的右板及隔板825上分別設(shè)有第一通孔826和第二通孔827，位于隔板825的第二通孔827左側(cè)外緣設(shè)有一支座828，第一構(gòu)件夾持器81安裝于支座828上，其中兩個(gè)翼板8221對(duì)稱設(shè)置于殼體821上表面的前、后側(cè)，另外兩個(gè)翼板8222對(duì)稱設(shè)置于殼體821下表面的前、后側(cè)，兩個(gè)耳板823的右端設(shè)有半圓形凹槽8231，兩個(gè)耳板823穿過殼體821左板后插入殼體821內(nèi)腔，第一銷軸824由前向后穿過兩個(gè)耳板823，第一液壓提升器6上的第一鋼鉸線61上端與構(gòu)件夾持器81連接固定，第一液壓提升器6固定于地面上，吊裝梁5左端的槽鋼52上焊接有兩個(gè)第二耳板521，構(gòu)件夾持裝置8的兩個(gè)耳板823通過第一銷軸824與兩個(gè)第二耳板521固定安裝在一起，吊裝梁5的上表面右端安裝第二液壓提升器7，第二液壓提升器7上的第二鋼鉸線71下端連接夾具9，由地面、第一液壓提升器6、第一鋼鉸線61及構(gòu)件夾持裝置8組成的系統(tǒng)是為了平衡懸吊梁5右端的第二液壓提升器7下端連接的設(shè)備載荷力，使吊裝梁5左右兩端達(dá)到力的平衡，在整個(gè)吊裝過程中第一液壓提升器6的力須隨著第二液壓提升器7上的載荷變化而不斷調(diào)整，通過同步計(jì)量控制與第二液壓提升器7進(jìn)行配合。整套液壓提升設(shè)備全部采用計(jì)算機(jī)控制，能夠全自動(dòng)地完成同步升降、載荷均衡、姿態(tài)校正、參數(shù)顯示及故障報(bào)警等多種功能，此外，手動(dòng)、順控、自動(dòng)及單動(dòng)、聯(lián)動(dòng)等多種操作方式十分適應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)，結(jié)合圖10和圖11所示，夾具9由U型夾板91、第二構(gòu)件夾持器92及第二銷軸93組成，U型夾板91頂部設(shè)有通孔911，第二構(gòu)件夾持器92安裝于通孔911內(nèi)，第二銷軸93穿置于U型夾板91的兩板下部，第二液壓提升器7上面設(shè)有導(dǎo)向架12，導(dǎo)向架12為滾輪狀，第二鋼鉸線71通過導(dǎo)向架12的輪緣，導(dǎo)向架12的下端固定于吊裝梁5上，第二鋼鉸線71下端固定于第二構(gòu)件夾持器92上。

U型連接桁架2的后表面分別與兩個(gè)塔架機(jī)構(gòu)1的吊裝梁5的前面固定連接在一起，U型連接桁架2的設(shè)置增加了兩塔架立柱3之間的整體穩(wěn)定性及塔架立柱3的抗扭性能，并且不影響設(shè)備的直立。

使用時(shí)，結(jié)合圖4至圖5所示，將設(shè)備20運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)且位于該雙塔式低塔架自平衡提升裝置的兩個(gè)塔架立柱3之間的下方，在U型夾具9的第二銷軸93上固定主吊裝繩的上端，主吊裝繩的下端與設(shè)備20頭部?jī)蓚?cè)的主吊耳201固定連接在一起，使第二提升器7向上提升，該設(shè)備20尾部可以用吊車輔助抬吊并向設(shè)備頭部移動(dòng)，當(dāng)設(shè)備整體呈垂直于地面方向時(shí)，去除吊車，使第二提升器向下降，使設(shè)備就位到地面指定位置時(shí)即可。

《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》利用第二液壓提升器7來完成吊裝設(shè)備的垂直方向提升，為平衡第二液壓提升器7提升設(shè)備的載荷，在吊裝梁5的另一端與地面之間設(shè)置第一液壓提升器6與構(gòu)件夾持裝置8來平衡吊裝梁一端的設(shè)備載荷，由于該裝置的吊裝梁5為雙懸置結(jié)構(gòu)，因此所要吊裝的設(shè)備可以在兩個(gè)塔架立柱3之間垂直提升而不受該裝置結(jié)構(gòu)的干擾，其改變了傳統(tǒng)起重吊裝裝置的液壓提升塔架必須高于設(shè)備高度的不足，該提升裝置有效拓展了吊裝范圍，并且由于其起吊動(dòng)力用液壓動(dòng)力源使用安全。

2021年6月24日，《雙塔式低塔架自平衡提升裝置》獲得第二十二屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B

中文名稱

自平衡裝置

英文名稱

self-balancing device

定　　義

在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，對(duì)不平衡的變化能自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置。

應(yīng)用學(xué)科

機(jī)械工程（一級(jí)學(xué)科），試驗(yàn)機(jī)（二級(jí)學(xué)科），平衡機(jī)（三級(jí)學(xué)科）

自平衡電橋電橋的關(guān)鍵部分是平衡模塊。由于電橋本身并存在不 平衡，即使在傳感器輸入為零的情況下，電橋的輸出也不會(huì)為零，而是一個(gè)固定的信號(hào)，這個(gè)固定的不平衡信號(hào)大約為幾毫伏至幾十毫伏，有時(shí)甚至比傳感器信號(hào)要大得多。在水分檢測(cè)過程中，這個(gè)固定信號(hào)會(huì)使放大器較早地達(dá)到飽和，從而影響電容傳感器信號(hào)的放大。為了進(jìn)一步放大傳感器信號(hào)，必須抑制掉這一不平衡信號(hào)。

平衡模塊設(shè)計(jì)是水分檢測(cè)系統(tǒng)提高檢測(cè)微小信號(hào)能力的關(guān)鍵。平衡的調(diào) 節(jié)方式可以是手動(dòng)調(diào)節(jié)，也可以是自動(dòng)調(diào)節(jié)。另外，借助自動(dòng)平衡模塊還可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量范圍的移動(dòng)，即在敏感電容值附近實(shí)現(xiàn)相對(duì)測(cè)量，從而極大地提高檢測(cè)精度。因此，自動(dòng)平衡模塊的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)在 線高精度檢測(cè)的關(guān)鍵 。自動(dòng)平衡電路原理如圖1所示。

電橋檔位選擇后（或者設(shè)定相對(duì)檢測(cè)電容后），空載傳感器的信號(hào)進(jìn)入自動(dòng)平衡模塊，并被分解為水平相位信號(hào)和垂直相位信號(hào)。水平相位信號(hào)和垂直相位信號(hào)分別通過零比較器控制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向。當(dāng)比較器輸出為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)；當(dāng)比較器輸出為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器增計(jì)數(shù)。水平相位信號(hào)有正負(fù)之分，如果水平相位信號(hào)為正，當(dāng)平衡按鍵按下時(shí)，計(jì)數(shù)器開始減計(jì)數(shù)，使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出逐漸減小，這樣水平相位信號(hào)也就逐漸減小，直到減小為零。

如果水平相位信號(hào)為負(fù)，當(dāng)平衡按鍵按下時(shí)，計(jì)數(shù)器開始增計(jì)數(shù)，使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出逐漸增大，這樣水平相位信號(hào)也就逐 漸增大，直到增大到零。垂直相位信號(hào)的調(diào)整也同理。調(diào)整的最終結(jié)果是使得水平相位信號(hào)和垂直相位信號(hào)逐漸向零點(diǎn)靠近，從而完成自動(dòng)平衡過程，使空載傳感器的輸出為零。

箕斗提升用鋼絲繩牽引的箕斗將礦石或廢石沿井筒提升到地面 。在提升系統(tǒng)中，只有一個(gè)箕斗的為單箕斗提升，有兩個(gè)箕斗的為雙箕斗提升。雙箕斗提升時(shí)，重載箕斗上提，同時(shí)空載箕斗下放，當(dāng)空載箕斗下放到裝載站裝載時(shí)，重載箕斗正好到達(dá)并口卸載站卸載。兩箕斗上下往復(fù)進(jìn)行提升。一般用于單水平提升，單箕斗提升時(shí)，必須配置平衡錘?；房梢暂^靈活選擇裝載點(diǎn)，因而能適應(yīng)于多水平提升。豎井箕斗提升多用于大中型礦山。斜井箕斗提升多用于中小型礦山。金屬礦山箕斗系列的選型主要取決于提升機(jī)型式、礦井牛產(chǎn)能力和礦石塊度等因素。