桅杆装置以及环轨起重机的制作方法

1.本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种桅杆装置以及环轨起重机。


背景技术：

2.随着应用于石化、海洋工程、核电等领域的大型工程结构件向模块化组装方向发展，对大型起重设备在起重量和起重力矩上提出了更高的要求。环轨起重机具有接地比压小、占地面积小、起重量大、起重力矩大的优点，有望满足这些领域大型结构件的吊装需求。
3.发明人发现，目前环轨起重机的桅杆的结构和性能不能满足大型结构件的吊装需求，业内亟需一种结构更加优良的桅杆。


技术实现要素：

4.本发明提出一种桅杆装置以及环轨起重机，用以在有限空间下既能满足变幅面及回转面整体稳定性要求，又满足不同型号的起重机组合变换、集装箱式运输要求。
5.本发明实施例提供了一种桅杆装置，包括：至少两个臂架组件，每个所述臂架组件包括依次布置的底节、中间节以及顶节；所述中间节包括至少两根平行布置的臂架，所述中间节的两个所述臂架通过所述底节和所述顶节固定连接。
6.在一些实施例中，所述臂架组件的数量为四个；每两个所述臂架组件平行且邻近布置，各个所述臂架组件均相互平行。
7.在一些实施例中，桅杆装置还包括：连接臂，固定连接各个所述臂架组件。
8.在一些实施例中，所述臂架组件还包括：第一过渡节，设置在所述底节和所述中间节之间，且所述第一过渡节包括第一端和第二端，所述第一端和所述中间节固定连接，所述第二端和所述底节固定连接；所述第一端的高度尺寸大于所述第二端的高度尺寸。
9.在一些实施例中，每个中间节的两个所述臂架分别通过一个所述第一过渡节与同一个所述底节固定连接。
10.在一些实施例中，所述臂架组件还包括：连接杆，固定连接所述第一过渡节和所述底节。
11.在一些实施例中，所述臂架组件还包括：第二过渡节，设置在所述顶节和所述中间节之间，所述第二过渡节包括第三端和第四端；所述第三端和所述中间节固定连接，所述第四端和所述顶节固定连接；其中，所述第三端的高度尺寸大于所述第四端的高度尺寸。
12.在一些实施例中，每个中间节的两个所述臂架分别通过一个所述第二过渡节与同一个所述顶节固定连接。
13.在一些实施例中，桅杆装置还包括：
连接臂，可拆卸地固定连接所述第四端和所述顶节，所述连接臂的宽度被构造为可调节的。
14.本发明实施例还提供一种环轨起重机，包括本发明任一技术方案所提供的桅杆装置。
15.上述技术方案提供的桅杆装置，是针对大型结构件吊装需求的发展，研制出的新型桅杆装置；桅杆装置包括至少两个臂架组件，所有的臂架组件共同作用，桅杆装置的抗弯、抗扭和承载性能好，并且桅杆装置整体稳定性好、互换性好、通用性好，能够满足桅杆变幅面及回转面整体稳定性要求；另外，为满足不同的吊装需求，可以针对性地设计臂架组件的数量，以实现不同型号的环轨起重机对桅杆装置的要求。再则，桅杆装置采用臂架结构，臂架组件便于拆卸、组装，所以桅杆装置又满足了集装箱式运输的要求。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，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为本发明实施例提供的桅杆装置应用于环轨起重机的结构示意图；图2为沿着a
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a方向截图得到的桅杆装置的截面示意图；图3a沿着从俯视方向观察图2得到的其中一节臂架的结构示意图；图3b沿着从左视图方向观察图2得到的其中一节臂架的结构示意图；图4为本发明实施例提供的桅杆装置的一个臂架组件的结构示意图；图5为图4的b局部放大示意图；图6a为图4的c局部放大示意图图6b为图6a中其中一个第二过渡节的结构示意图；图6c为图6a中另一个第二过渡节的结构示意图；图7为连接臂将多个臂架连接的结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合图1～图7对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
18.参见图1至图4，本发明实施例提供一种桅杆装置包括至少两个臂架组件1，每个臂架组件1包括依次布置的底节11、中间节12以及顶节13。中间节12包括至少两根平行布置的臂架121，中间节12的两个臂架121通过底节11和顶节13固定连接。
19.以图1的设置方式为例，桅杆装置包括四个臂架组件1，这四个臂架组件1两两为一组，两组臂架组件1之间具有比较大的间隙s。图1中，共有四个臂架组件1，每个臂架组件1包括一个底节11和一个顶节13，那么共有四个底节11和四个顶节13。也就是说，在间隙s的每一侧，都设置有两个臂架组件1，这一组的两个臂架组件1共有两个底节11和两个顶节13。另外，图1中，每个臂架组件1包括一个中间节12，四个臂架组件1共包括四个中间节12，每个中间节12具有两个臂架121，图1中共有八个臂架121。上述解释是以设置四个臂架组件1为例进行的说明，根据起重量的需要和起吊要求，桅杆装置也可以设置两个臂架组件1、六个臂架组件1或者八个臂架组件1，这些臂架组件1可以分为一组、两组或者多组，每组所包括的臂架组件1的数量可以相等或者不相等。
20.继续参见图1和图2，在一些实施例中，四个臂架组件1分为两组，每组包括两个臂架组件1。每组中的两个臂架组件1平行且邻近布置，桅杆装置的所有臂架组件1均相互平行。每组中的两个臂架组件1的中间节12共有四个臂架121，这四个臂架121的排列方式如图1所示，从其a
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a剖视图上来看，这四个臂架121形成矩形分布，每个臂架121占据矩形的一个角。两组的八个臂架121形成图2所示的分布方式，其相对于图2中的对称轴线s1是对称的、每侧四个臂架121相对于轴线s2是对称式分布。此处，对称轴线s1是间隙s的中线，对称轴线s2是每侧两个臂架组件1沿着臂架121长度方向的间隙中心。这种结构的桅杆装置，具有很强的抗弯、抗扭性能。
21.桅杆装置的四个臂架组件1是一个整体，各个臂架组件1均相互平行。以四个臂架组件1两两为一组，每组的两个臂架组件1平行且邻近布置，每组中两个臂架组件1共包括四个臂架121，四个臂架121整体形成上下左右四个矩形、即上下左右各两层的布置方式，这种布置方式，具有很好的抗弯、抗扭和承载性能、既增强了桅杆装置变幅面与回转面结构的整体稳定性，又发挥了臂节之间通用性优势；并且保证了桅杆装置整体稳定性基础上，使得单臂节尺寸缩小，实现了集装箱式运输。并且，在将该桅杆装置使用于环轨起重机时，起吊重物过程中，环轨起重机的主臂4在起吊过程中，由于桅杆装置的支撑作用，主臂的回转和变幅都会非常稳固，所以变幅面及回转面都具有很好的稳定性。在运输桅杆装置时，可以将臂架组件1拆开以方便地采用集装箱运输；在桅杆装置适用于不同型号的环轨起重机时，可以灵活设置臂架组件1的数量，以满足不同吨位环轨起重机的起吊要求。此处，变幅面是指主臂4起落过程中扫过的平面。
22.下面介绍各个臂架组件1的详细结构。参见图1至图5，其中，图2为图1的a
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a剖视图，图3a为从俯视角度观察图2得到的其中一节臂架121的俯视图，图3b沿着从左视图方向观察图2得到的其中一节臂架的结构示意图。参见图1，每个臂架组件1包括依次布置的底节11、中间节12以及顶节13。中间节12包括至少两根平行布置的臂架121，中间节12的两个臂架121通过底节11和顶节13固定连接。每个臂架组件1都是一个整体，其包括两个臂架121、一个底节11和一个顶节13。
23.参见图3a至图5，中间节12的各个臂架121采用桁架臂，且采用标准高度尺寸的标准节，臂架121的长度由标准节的数量确定，标准节的数量可以根据起吊高度要求设定、增加、减少，以满足集装箱式运输对待运输物的尺寸要求，实现集装箱化运输要求。参见图3a和图3b，臂架121的每节标准节包括多根主杆121a、连接件121b以及加强杆121c。主杆121a具体比如为两根。连接件121b是设置在主杆的两个端部的部件，通过连接件121b将各个主杆121a固定连接。两根主杆121a通过连接件121b焊接等方式固定连接形成矩形，加强杆121c设置在上述矩形框架内，且以交叉的方式布置。加强杆121c的数量比较多，具体数量根据主杆121a的长度来确定。
24.上述技术方案中，臂架121的每一节标准节可以设置为标准长度，实际产品中根据所需要的产品参数，将多根标准长度的臂架121可拆卸固定连接。这种结构使得臂架121的长度可调节、易调节以满足不同起重机的起重需求。
25.参见图5，底节11也采用桁架臂结构，其结构与臂架121的结构类似，从臂架121的长度方向来看，底节11靠近臂架121的一侧高度尺寸h1较大，底节11远离臂架121的一侧高度尺寸h2较小，这使得从臂架121到底节11形成减缩的结构。为便于理解，高度方向h在图1、
图4和图5中均有标注。
26.参见图4，顶节13也采用桁架臂结构，顶节13大致为三角形的，顶节13靠近臂架121的一侧高度尺寸和顶节13远离臂架121的一侧高度尺寸不相同，顶节13靠近臂架121的高度尺寸大，顶节13远离臂架121的高度尺寸小，这使得从臂架121到顶节13也形成大小截面过渡的结构。
27.参见图4和图5，在一些实施例中，臂架组件1还包括第一过渡节14，第一过渡节14设置在底节11和中间节12之间，且第一过渡节14包括第一端14a和第二端14b，第一端14a和中间节12固定连接，第二端14b和底节11固定连接；第一端14a的高度尺寸h3大于第二端14b的高度尺寸h4。
28.每个臂架组件1的中间节12所包括的两个臂架121分别通过一个第一过渡节14与同一个底节11固定连接。即，两个臂架121都连接有一个第一过渡节14，这两个过渡节与同一个底节11固定连接。
29.参见图4和图5，第一过渡节14的第一端14a为第一长杆，第一过渡节14的第二端14b为第一短杆。第一长杆和第一短杆通过第一直杆14c和第一斜杆14d固定连接。第一过渡节14的第一直杆14c和臂架121的边缘是平齐的。第一过渡节14的第一斜杆14d和第一底节11高度尺寸较大的一端固定连接。第一过渡节14的第一直杆14c和底节11的高度尺寸较小的一端通过连接杆15固定连接，连接杆15固定连接第一过渡节14和底节11。第一长杆、第一短杆、第一直杆14c、第一斜杆14d围成的框架内设置有多根第一加强杆14e。
30.第一过渡节14为变截面的结构，即第一过渡节14的横截面的面积不相同。采用上述结构，实现了在有限空间下，臂节之间不同截面大小的顺利过渡，实现了小截面向大截面的顺利过渡，满足了集装箱式运输，又增强了结构整体稳定性，并大大增强了不同机型间拆分与组合的灵活性。
31.参见图4、图5和图6，在一些实施例中，臂架组件1还包括连接杆15，连接杆15固定连接第一过渡节14和底节11。
32.参见图4至图6c，在一些实施例中，臂架组件1还包括第二过渡节16，第二过渡节16设置在顶节13和中间节12之间，第二过渡节16包括第三端161和第四端162。第三端161和中间节12固定连接，第四端162和顶节13固定连接；其中，第三端161的高度尺寸大于第四端162的高度尺寸。
33.每个中间节12的两个臂架121分别通过一个第二过渡节16与同一个顶节13固定连接。两个臂架121分别与一个第二过渡节16固定连接，这两个第二过渡节16与同一个顶节13固定连接。
34.用于连接两个臂架121的两个第二过渡节16固定在一起。第二过渡节16采用桁架臂结构，其包括第二短杆16a、第二长杆16b、第二直杆16c和第二斜杆16d。第二短杆16a、第二长杆16b、第二直杆16c和第二斜杆16d固定连接围成框架，在该框架内设置有多根第二加强杆16e。用于连接两个臂架121的两个第二过渡节16的各自的第二直杆16c平行且靠近布置。用于连接两个臂架121的两个第二过渡节16的各自的第二斜杆16d位于两根第二直杆16c的外侧。且用于连接两个臂架121的两个第二过渡节16的第三端固定连接，两个第二过渡节16的第四端固定连接。处于运输状态下，可以根据需要将两个第二过渡节16拆开。
35.在一些实施例中，第二过渡节16为变截面的结构，即第二过渡节16的各个截面面
积大小不相同，上述结构，实现了在有限空间下，臂节之间不同截面大小的顺利过渡，实现了小截面向大截面的顺利过渡，满足了集装箱式运输，又增强了结构整体稳定性，并大大增强了不同机型间拆分与组合的灵活性。
36.在运输时，第一过渡节14、第二过渡节16都拆卸下来、分开、均可单独运输。在使用桁架装置时，将第一过渡节14、第二过渡节16都安装到位。该结构，在操作上装配简单，使得第一过渡节14和第二过渡节16在尺寸设计上满足集装箱式运输的需求，又很好地实现了桁架装置大截面向小截面的平缓过渡。
37.参见图7，桅杆装置还包括连接臂2，连接臂2固定连接各个臂架组件1。具体地，第二过渡节16与顶节13之间采用四臂连接臂2将四臂连接为一个整体。通过连接臂2将各个臂架组件1固定连接在一起，形成一个整体，这有效增强了桅杆装置的结构强度，提高桅杆变幅面及回转面整体稳定性，提高了使用该桅杆装置的环轨起重机的起吊能力，同时满足了桅杆装置各个臂架121的集装箱式运输要求。
38.连接臂2采用桁架臂结构，从图1和图7所示的方向来看，连接臂2包括围成矩形的多根直杆，在矩形区域内部也设置有多根加强杆。连接臂2可拆卸地固定连接第四端和顶节13，连接臂2的宽度w被构造为可调节的，这使得不管各个臂架组件1之间的间距有多大，都可以通过连接臂2固定连接在一起，以增加桅杆装置的稳固性。
39.在一些实施例中，连接臂2也可以设置为标准长度，根据需要设置标准节的数量，改变连接臂2的长度，以满足不同吨位的桅杆装置的连接要求。在实际产品中，根据需要选择所需要的数量的连接臂2，以改变臂架组件1之间的距离，进而满足不同工况下的起重要求，增强臂架121整体稳定性；并且使用不同数量的连接臂2，使得桅杆装置即可适用于大尺寸车辆，也可以适用于小尺寸车辆；通过增、减连接臂2的数量，就能改变桁架装置的结构，以实现桅杆装置的臂架组件1的数量的改变，充分体现了臂节互换性及通用性优势。
40.本发明实施例还提供一种环轨起重机，包括本发明任一技术方案所提供的桅杆装置。
41.环轨起重机：是将起重作业部分装在环形轨道上，可进行全回转的起重机。环轨起重机安装于环形轨道。参见图1，环轨起重机包括平台3、桅杆装置、主臂4、配重6等。平台3布置在环形轨道5上，平台3是主臂4、桅杆装置、卷扬等部件的安装基础。桅杆装置安装于平台3上，用于实现主臂4变幅。配重6挂设于桅杆装置，与平台3可拆卸连接或者悬空均可，配重6用于保持主臂4变幅过程的稳固性。配重6的重量根据所要起吊的重物重量来确定。
42.上述技术方案中，桅杆装置的结构根据臂架组件1的数量、布置方式确定，根据不同吨位的吊装需求，可以灵活设置臂架组件1的数量和布置方式，以满足不同吨位的环轨起重机的工作要求。在需要运输时，将臂架组件1拆开，就能方便地采用标准尺寸的集装箱进行运输。并且，臂架组件1的各个部分（底节11、中间节12以及顶节13）都能方便地拆卸、安装。
43.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
44.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。