技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种 用于堆高机的吊具系统。 除此之外， 本发明还涉及一种包括上述吊具系统的堆高机 。

背景技术

堆高机用于狭窄通道和有限空间内的作业， 是高架仓库、 车间装卸托 盘化的理想设备， 其具有结构筒单、 操控灵活、 微动性好、 防爆安全性能 高等优点， 可广泛应用于石油、 化工、 制药、 轻纺、 军工、 煤炭等工业， 以及港口、 铁路、 仓库等含有爆炸性混合物的场所， 进行装卸、 堆码和搬 运作业。

根据目前市场的现状来看， 现有堆高机通常采用伸缩油缸配合链条来 吊送物块。 近年来， 堆高机的堆码高度逐渐增高， 尤其对于集装箱空箱堆 高机来说， 其吊具经常需要升高到二十多米的高度。 由于堆高机的作业时 需要在举升的过程中停止和加速减速， 特别是在吊送较重的空箱时， 会给 吊具系统带来很大的沖击和振动。 大强度的沖击和振动会减少链条的使用 寿命， 甚至导致链条断裂。 如果吊具在高空中工作时链条断开， 整个吊具 和集装箱将坠落下来， 不仅会导致吊具和集装箱的毁坏， 造成^艮大的经济 损失， 还会给现场的操作人员的人身安全带来极大的 威胁。

有鉴于此， 亟待针对上述技术问题， 针对现有堆高机对其吊具系统进 行优化设计， 使该吊具系统能够在进行举升过程中减緩吊具 的振动和对链 条的沖击， 从而延长链条的使用寿命； 并且在链条断裂时还可以有效地防 止吊具坠落， 增强堆高机的工作稳定性和使用安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种用于堆高 机的吊具系统， 该吊具 系统能够在物块的举升过程中减緩吊具的振动 和对链条的沖击， 从而延长 链条的使用寿命， 增强堆高机的工作稳定性和使用安全性。 本发明要解决 的另一个技术问题为提供一种包括上述吊具系 统的堆高机。 为解决上述技术问题， 本发明提供一种用于堆高机的吊具系统， 包括 链条， 所述链条上端通过链轮与所述堆高机的门架连 接， 所述链条下端连 接待堆物块； 还包括可水平横向伸缩的弹性装置， 将所述链条的竖直力转 化为所述弹性装置的水平驱动力的传动部件， 所述链条通过所述传动部件 与所述弹性装置连接； 所述弹性装置和所述传动部件设于所述待堆物 块的 上方。

优选地， 所述弹性装置包括蓄能器和水平横向设置的伸 缩油缸， 所述 蓄能器通过单向节流阀连接于伸缩油缸的无杆 腔， 所述蓄能器中装有液压 油和高压气体，所述链条通过所述传动部件与 所述伸缩油缸的活塞杆连接。

优选地， 所述传动部件为具有开口向内的弯折结构的连 杆； 所述弯折 结构包括水平部和竖直部， 所述水平部的末端与所述链条固定连接， 所述 竖直部的末端与所述伸缩油缸的活塞杆固定连 接； 且所述水平部和所述竖 直部的交接处通过铰接轴与所述吊具系统在竖 直面内铰接。

优选地， 所述蓄能器中的高压气体为高压氮气。

优选地， 所述弹性装置还包括截止阀， 所述蓄能器还通过所述截止阀 与所述吊具系统的液压系统连接。

优选地， 所述弹性装置为水平横向设置的弹簧， 所述传动部件连接于 所述弹簧的外侧。

优选地， 所述弹性装置呈预压缩状态， 所述弹性装置外侧与所述堆高 机的门架框之间设有摩擦块， 所述摩擦块与所述弹性装置连接。

优选地， 所述链条的数量为两个， 两个所述链条对称设置于所述门架 框两内侧， 且每个所述链条均通过所述传动部件与所述弹 性装置连接。

本发明提供一种用于堆高机的吊具系统， 包括可水平横向伸缩的弹性 装置， 将链条的竖直力转化为弹性装置的水平驱动力 的传动部件， 链条通 过传动部件与弹性装置连接； 弹性装置和传动部件设于待堆物块的上方。

采用这种结构， 堆高机对物块的举升过程中， 如果链条突然加速或者 减速， 则链条对传动部件施加竖直方向的外力， 传动部件将该竖直力转化 为弹性装置的水平驱动力， 驱动弹性装置压缩或者伸长， 弹性装置本身的 弹性力会给传动部件施加反作用力，对链条的 加速或减速形成一定的阻尼， 从而减緩了突然加速或减速对吊具和链条形成 的振动和沖击， 大大增强堆 高机的工作可靠性和安全性。

在一种具体实施方式中， 上述弹性装置可以包括蓄能器和水平横向设 置的伸缩油缸， 蓄能器通过单向节流阀连接于伸缩油缸的无杆 腔， 蓄能器 中装有液压油和高压气体， 链条通过传动部件与伸缩油缸的活塞杆连接。 上述传动部件可以为具有开口向内的弯折结构 的连杆； 弯折结构包括水平 部和竖直部， 水平部的末端与链条固定连接， 竖直部的末端与伸缩油缸的 活塞杆固定连接； 且水平部和竖直部的交接处通过铰接轴与吊具 系统在竖 直面内铰接。

采用这种结构形式， 堆高机对物块进行向上吊送过程中， 当链条匀速 运动时， 上述链条、 传动部件和伸缩油缸等各个部件受力均衡， 整个吊具 系统不受沖击和振动； 当吊具系统刚刚启动或链条突然加速时， 链条对连 杆施加一个向上的外力， 带动连杆的水平部绕铰接轴向上旋转， 同时连杆 的竖直部绕铰接轴向内侧旋转， 进而带动伸缩油缸的活塞杆向内侧移动， 此时伸缩油缸的无杆腔压力有增大的趋势， 又由于伸缩油缸的无杆腔通过 单向节流阀与蓄能器连接， 蓄能器中的高压气体对伸缩油缸的活塞杆的移 动形成一定阻尼， 阻止其向内侧移动， 因此减小了链条突然加速对吊具系 统形成的沖击和振动。 当吊具系统突然停止或者减速时， 链条对连杆施加 一个向下的外力， 带动连杆的水平部绕铰接轴向下旋转， 同时连杆的竖直 部绕铰接轴向外侧旋转， 进而带动伸缩油缸的活塞杆向外侧移动， 此时伸 缩油缸的无杆腔压力有减小的趋势， 由于伸缩油缸的无杆腔通过单向节流 阀与蓄能器连接， 使得伸缩油缸的无杆腔压力不会迅速减小， 阻止伸缩油 缸的活塞杆向外侧移动， 因此减小了链条突然减速对吊具系统形成的沖 击 和振动。

由上述工作过程可以看出 , 采用上述结构的吊具系统能够在吊送物块 的过程中利用弹性装置的弹力减緩链条突然加 速或减速带来的沖击和振 动， 对吊具系统起到一定的保护作用， 并延长了链条的使用寿命， 增强了 堆高机的工作稳定性。

本发明还提供一种堆高机， 包括门架和驱动系统； 还包括如上所述的 吊具系统， 所述吊具系统的链条与所述门架连接。

优选地， 具体为集装箱空箱堆高机。 由于上述吊具系统具有上述技术效果， 因此， 包括该吊具系统的堆高 机也应当具有相同的技术效果， 在此不再赘述。

附图说明

图 1为本发明所提供用于堆高机的吊具系统的第� �种具体实施方式的 结构示意图；

图 2为本发明所提供用于堆高机的吊具系统的第� �种具体实施方式的 结构示意图；

图 3为本发明所提供堆高机的一种具体实施方式� �结构示意图； 图 4为图 3中的緩沖装置连接处的局部放大图。

其中， 图 1至图 4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为� �

1链条； 2传动部件； 3弹性装置； 4摩擦块； 21水平部； 22竖直部； 23铰接轴； 31蓄能器； 32伸缩油缸； 33单向节流阀； 34截止阀。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种用于堆高机的吊具系 统， 该吊具系统能够在 物块的举升过程中减緩吊具的振动和对链条的 沖击，延长链条的使用寿命， 并且能在链条断裂时防止吊具坠落， 增强堆高机的工作稳定性和使用安全 性。 本发明的另一核心为提供一种包括上述吊具系 统的堆高机。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的 技术方案， 下面结合附 图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明 。

请参考图 1 , 图 1为本发明所提供用于堆高机的吊具系统的第� �种具 体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中， 如图 1所示， 本发明所提供的用于堆高机的 吊具系统包括链条 1、弹性装置 3和传动部件 2;链条 1是吊具系统中的重 要部件，链条 1上端通过链轮与堆高机的门架 01连接，链条 1下端连接待 堆物块， 堆码过程中通过链条 1的上下运动实现对物块的吊送； 弹性装置 3 是用于减緩堆码作业中产生的沖击和振动的主 要部件， 其设于物块的上 方且可在水平横向伸缩；传动部件 2是连接链条 1和弹性装置 3的连接件， 其也设于物块的上方， 且可以将链条 1的竖直力转化为弹性装置 3的水平 驱动力， 链条 1通过传动部件 2与弹性装置 3连接。

采用这种结构， 堆高机对物块的举升过程中， 如果链条 1突然加速或 者减速， 则链条 1对传动部件 2施加竖直方向的外力， 传动部件 2将该竖 直力转化为弹性装置 3的水平驱动力， 驱动弹性装置 3压缩或者伸长， 弹 性装置 3本身的弹性力会给传动部件 2施加反作用力， 对链条 1的加速或 减速形成一定的阻尼， 从而减緩了突然加速或减速对吊具和链条 1形成的 振动和沖击， 大大增强堆高机的工作可靠性和安全性。

在具体的方案中，上述弹性装置 3可以包括蓄能器 31和水平横向设置 的伸缩油缸 32, 蓄能器 31通过单向节流阀 33连接于伸缩油缸 32的无杆 腔，蓄能器 31中装有液压油和高压气体，链条 1通过传动部件 2与伸缩油 缸 32的活塞杆连接。上述传动部件 2可以为具有开口向内的弯折结构的连 杆； 弯折结构包括水平部 21和竖直部 22, 水平部 21的末端与链条 1固定 连接， 竖直部 22的末端与伸缩油缸 32的活塞杆固定连接； 且水平部 21 和竖直部 22的交接处通过铰接轴 23与吊具系统在竖直面内铰接。

下面以上述具体实施方式为例， 详细介绍这种吊具系统在吊送物块的 工作过程。

采用这种结构形式， 堆高机对物块进行向上吊送过程中， 当链条 1匀 速运动时， 上述链条 1、 传动部件 2和伸缩油缸 32等各个部件受力均衡， 整个吊具系统不受沖击和振动；

当吊具系统刚刚启动或链条 1突然加速时， 链条 1对连杆施加一个向 上的外力， 带动连杆的水平部 21绕铰接轴 23向上旋转， 同时连杆的竖直 部 22绕铰接轴 23向内侧旋转，进而带动伸缩油缸 32的活塞杆向内侧移动， 此时伸缩油缸 32的无杆腔压力有增大的趋势， 又由于伸缩油缸 32的无杆 腔通过单向节流阀 33与蓄能器 31连接，蓄能器 31中的高压气体对伸缩油 缸 32的活塞杆的移动形成一定阻尼， 阻止其向内侧移动， 因此减小了链条 1突然加速对吊具系统形成的沖击和振动。

当吊具系统突然停止或者减速时，链条 1对连杆施加一个向下的外力， 带动连杆的水平部 21绕铰接轴 23向下旋转，同时连杆的竖直部 22绕铰接 轴 23向外侧旋转， 进而带动伸缩油缸 32的活塞杆向外侧移动， 此时伸缩 油缸 32的无杆腔压力有减小的趋势， 由于伸缩油缸 32的无杆腔通过单向 节流阀 33与蓄能器 31连接,使得伸缩油缸 32的无杆腔压力不会迅速减小， 阻止伸缩油缸 32的活塞杆向外侧移动，因此减小了链条 1突然减速对吊具 系统形成的沖击和振动。

由上述工作过程可以看出 , 采用上述结构的吊具系统能够在吊送物块 的过程中利用弹性装置 3的弹力减緩链条 1突然加速或减速带来的沖击和 振动， 对吊具系统起到一定的保护作用， 并延长了链条 1的使用寿命， 增 强了堆高机的工作稳定性。

采用蓄能器 31和伸缩油缸 32结合的弹性装置 3 , 通过控制油液压力 从而实现对链条 1沖击的緩沖， 由于液压控制具有稳定性高好、 容易操作 的特点， 还充分利用了气体的可压缩性， 并且通过合理设置单向节流阀 33 的阀开口大小能实现对伸缩油缸 32活塞杆移动量的精确控制，使得吊具系 统的緩沖装置具有可靠性高和容易控制的特点 。

采用弯折结构的传动部件 2, 利用垂直设置的两个折弯部能够筒单地 将链条 1的竖直力转化为弹性装置 3的水平驱动力， 这种弯折结构的连杆 为最筒单的传动机构， 使得传动部件 2的制造、 加工等程序筒单， 并且进 一步减小了吊具系统的生产成本。

需要说明的是， 上文仅以一种具体实施方式为例介绍了上述吊 具系统 的技术效果， 事实上， 上述弹性装置 3 并不仅限于相互连接的蓄能器 31 和伸缩油缸 32, 上述传动部件 2也并不仅限于弯折结构， 凡是链条 1通过 传动部件 2与弹性装置 3连接， 通过弹性装置 3的弹力减緩沖击和振动的 吊具系统， 均应当属于本发明的保护范围。

另外， 本文中出现的方位词 "外"指的是由堆高机的门架 01的竖向中 心线向两侧扩散的方向，即图 1中由中心处水平指向左右两侧的方向；"内" 则相反， 即图 1中由左右两侧水平指向中心处的方向； "横向"指的是垂直 于吊具上升或下降的方向， 即图 1中的左右方向； 应当理解， 这些方位词 的出现是以本文中的附图为基准而设立的， 它们的出现不应当影响本发明 的保护范围。

还可以进一步设置上述弹性装置 3和传动部件 2的具体结构形式。 请参考图 2, 图 2为本发明所提供用于堆高机的吊具系统的第� �种具 体实施方式的结构示意图。

在另一种具体实施方式中， 如图 2所示， 上述弹性装置 3还可以为弹 簧。 采用这种结构形式， 与上述工作过程类似， 堆高机在吊送物块过程中， 当链条 1突然加速或减速时， 链条 1对传动部件 2施加一定外力， 传动部 件 2将该竖直力转化为水平横向的力， 驱动弹簧拉伸或压缩， 该弹性力给 链条 1的运动起到一定阻尼作用， 从而起到了减緩沖击和振动的作用。 与 上述蓄能器 31和伸缩油缸 32结合的弹性装置 3相比较，弹簧的弹力有限， 因此， 这种弹性装置 3适合用于负载较小的堆高机， 用户可以根据实际需 要自行选择。

关于传动部件 2的具体结构， 在另一种具体实施方式中， 上述传动部 件 2还可以为圓盘，将该圓盘的圓心通过铰接轴 23与吊具系统在竖直面内 铰接， 在圓盘的外围边缘， 设立第一点与链条 1固定连接， 设立第二点与 弹性装置 3固定连接， 并且第一点和第二点所在的半径相互垂直。 采用这 种结构形式， 同样能够实现将链条 1的竖直力转化为弹性装置 3的水平横 向驱动力， 并且圓盘状的传动部件 2具有结构筒单、加工制造方便的特点。 当然， 上述传动部件 2还可以采用其他结构。

还可以进一步设置上述吊具系统中的其他具体 结构形式。

在具体的方案中，上述蓄能器 31中的高压气体为高压氮气。 由于氮气 是一种惰性气体， 充入蓄能器 31中后不容易与蓄能器 31的皮嚢发生化学 反应， 并且氮气具有较好的阻燃性能和稳定性， 除此之外， 由于氮气为最 常见的气体， 比较容易获得， 还可以进一步降低弹性装置 3的生产成本。 当然， 上述蓄能器 31还可以充其他高压气体。

更进一步地， 上述弹性装置 3还包括截止阀 34, 蓄能器 31还通过截 止阀 34与吊具系统的液压系统连接。采用这种结构� ��式， 能够对上述蓄能 器 31的油量进行适当调整， 从而调节上述吊具系统的弹性装置 3的压力， 这使得吊具系统能够针对不同重量的待堆物块 进行不同量的减緩， 增强了 减緩沖击的灵活性。

在另一种具体实施方式中， 在堆高机举升过程中， 上述弹性装置 3呈 预压缩状态， 弹性装置 3外侧与堆高机的门架框之间还设有摩擦块 4, 摩 擦块 4与弹性装置 3连接。

采用这种结构形式， 如图 1所示， 当堆高机吊具系统发生突发状况， 链条 1突然断裂时， 连杆水平部 21末端不受力， 使伸缩油缸 32的有杆腔 压力急剧下降， 此时蓄能器 31中的油液压回伸缩油缸 32内， 推动活塞杆 迅速向右移动， 将摩擦块 4顶紧门架 01 , 摩擦块 4与门架框使吊具停止下 落或者减至较低速度， 避免由于吊具坠落对操作人员造成的安全隐患 ， 大 大增强了堆高机的工作可靠性和安全性。

还可以进一步设置上述吊具系统中各个部件的 数量。

在另一种具体实施方式中， 上述链条 1的数量为两个， 这两个链条 1 对称设置于门架框的两内侧， 且每个链条 1均通过传动部件 2与弹性装置 3连接。 采用这种结构形式， 两个链条 1可以同时对物块吊送， 增强了吊 具系统的动力， 且两侧均设置上述緩沖装置， 能够进一步减小吊具系统的 振动和对链条 1的沖击， 增强吊具系统的工作可靠性和安全性。 当然， 上 述吊具系统也可以采用其他数目的链条 1和緩沖装置。

请参考图 3和图 4, 图 3为本发明所提供堆高机的一种具体实施方式 的结构示意图； 图 4为图 3中的緩沖装置连接处的局部放大图。

如图 3和图 4所示， 本发明还提供一种堆高机， 包括门架 01、 驱动系 统和上述吊具系统， 吊具系统的链条 1通过链轮与门架 01连接。 由于上述 吊具系统具有上述技术效果， 因此， 包括该吊具系统的堆高机也应当具有 相同的技术效果， 在此不再赘述。

具体地， 上述堆高机可以为集装箱空箱堆高机。 当然， 本文仅以集装 箱空箱堆高机为例介绍了上述吊具系统的技术 效果， 事实上， 上述吊具系 统可以应用于多种堆高机， 凡是包括上述吊具系统的堆高机， 均应当属于 本发明的保护范围内。

以上对本发明所提供的一种堆高机及其吊具系 统进行了详细介绍。 本 的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核 心思想。 应当指出， 对于本 技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对 本发明进行若干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保 护范围内。