[发明专利]起重机及其防后倾缸

说明书

技术领域

本发明涉及起重机技术领域，特别涉及一种防后倾缸。本发明还涉及一种包括所述防后倾缸的起重机。

背景技术

在大吨位、超大吨位全路面起重机中，臂长和起重性能之间的关系是一种矛盾关系，在长臂时虽然高度达到了要求，但是起重能力有限，一般只有十几吨，远远不能满足现实需求，同时也没有体现大吨位、超大吨位起重机的性能优势。为了提升长臂时起重机的起重性能，塔臂应运而生，现如今，塔臂已成为大吨位、超大吨位全路面起重机的必配装置。

请参考图1和图2，图1为现有技术中一种典型的全路面起重机的结构示意图；图2为现有技术中防后倾缸与塔臂和主臂的连接关系示意图。

如图1所示，全地面起重机包括主臂1′及与主臂1′连接的塔臂3′，如图2所示，主臂1′顶端设有连接架1′1，防后倾缸2′一端与连接架1′1连接，另一端与前变幅支架总成6′1连接，连接架1′1还连接有后变幅支架总成6′2，前后两个支架总成之间设有拉板总成5′1。如图1所示，塔臂变幅卷扬总成4′1在马达的带动下通过变幅滑轮组4′2拉动拉板总成5′1，拉板总成5′1通过前拉板总成5′2拉动塔臂3′变幅。在塔臂3′大角度变幅时，前变幅支架总成6′1如果没有防后倾缸2′支撑，将会导致整个塔臂3′后倾，进而有可能发生翻车事故，因此防后倾缸2′是保证塔臂3′进行安全变幅的重要结构件。

请参考图3，图3为现有技术中一种油缸平衡阀组合式防后倾装置的结构示意图。

油缸平衡阀组合式防后倾装置主要由平衡阀和油缸组成，油缸用来支撑塔臂防止后倾，平衡阀通过控制电流的大小来控制平衡阀的开口量，进而控制油缸大腔2′1的变化。

塔臂后倾时，(1)、压力的变化过程为：塔臂后倾导致油缸大腔2′1受压，压力升高，此时油缸缸长需要缩短，以配合塔臂角度的增大，在油缸缩短的过程中大腔2′1必须保证足够的压力，这就需要通过控制电流的大小来控制平衡阀节流口的大小进而控制压力，以满足大腔2′1压力与面积的乘积大于塔臂所需支反力；(2)、流量的变化过程为：塔臂后倾导致大腔2′1受压体积减小，流量通过平衡阀节流口流出，同时对油缸小腔2′2进行补油，以保证油缸小腔2′2不吸空。

塔臂前倾时，(1)、压力的变化过程为：塔臂前倾时需要对变幅支架总成进行推动，以使塔臂卷扬放绳能够涨紧，不乱绳，这就要求油缸大腔2′1有足够的压力，因此可以通过与泵相连的换向阀换向供压力油以满足压力需求，同时小腔2′2接通油箱，顺利回油；(2)、流量的变化过程为：大腔2′1增大，所需流量增大，通过换向阀换向由泵提供足够的流量，而小腔2′2减小回油。

上述油缸平衡阀结合式防后倾装置需要外部油源，当箱形臂全伸时臂长一般在80米以上，而油源必须从泵上获取，泵与发动机相连，这就要求有足够大的软管卷筒来满足全伸臂时的长度要求，而如此大的卷筒需要占用很大的安装空间，这对空间紧凑的全路面起重机来说是一个严峻的挑战，几乎不可能实现。此外，巨大的卷筒也会增加整机的重量，降低吊重量，对于性能的提升是一个负面因素。再者，管路的延长也会导致防后倾油缸响应能力的降低，80米以上的长度响应很慢，一旦发生紧急状况，将会很难控制。最后，控制电比例平衡阀的电流决定了油缸大腔压力的大小，而油缸大腔所需压力是随缸长变化的，这就要求电流的大小要进行随时的调整，这种调整需要比较精确的计算，然而这种比较精确的计算实现起来有较大困难。

请参考图4，图4为现有技术中一种内置弹簧式防后倾弹簧缸的结构示意图。

在塔臂后倾的过程中，塔臂后倾将会使弹簧缸7′行程缩短，直至死程，在整个过程中弹簧一直处于受压状态，弹簧力作为支撑反力防止塔臂的后倾。在塔臂前倾的过程中，塔臂的前倾会使弹簧缸7′行程增大，直至最大行程，在整个过程中，弹簧的预压缩量和后倾过程中产生的压缩量得以释放，同时弹簧力也作为推力推动塔臂的前倾。