双塔式低塔架自平衡提升装置

《双塔式低塔架自平衡提升装置》涉及起重吊装技术领域，尤指一种双塔式低塔架自平衡提升装置。

截至2010年10月，随着生产工艺和要求及设备制造业的发展，出现了大型甚至超大型的设备或部件，由于现场条件的局限，设备的重量远远超出了常规起重设备的额定承载能力，因此门式液压提升装置在这方面突显优势，占据了吊装市场的主导地位。门式液压提升装置，由液压提升门式钢架及与其连接的液压提升器构成，该门式液压提升装置吊装平稳，但是其只能在所立门架的框架范围内垂直吊装设备，对于大型超高化工设备的使用，往往要求门式钢架高度要比设备高度高出一部分来，起重吊装的机械化施工程度、安全可靠性和门式钢架的性能都有不同程度降低，不能有效利用门架的使用性能，从而使它的应用范围受到限制，具有很大的局限性。

图1是《双塔式低塔架自平衡提升装置》的主视结构示意图；

图2是《双塔式低塔架自平衡提升装置》的右视结构示意图；

图3是《双塔式低塔架自平衡提升装置》的俯视结构示意图；

图4《双塔式低塔架自平衡提升装置》使用状态的主视结构示意图；

图5《双塔式低塔架自平衡提升装置》使用状态的右视结构示意图；

图6是《双塔式低塔架自平衡提升装置》的构件夹持装置的主视图；

图7是《双塔式低塔架自平衡提升装置》的构件夹持装置的俯视局部剖视图；

图8是《双塔式低塔架自平衡提升装置》的构件夹持装置的左视图；

图9是《双塔式低塔架自平衡提升装置》的构件夹持装置的右视图；

图10是《双塔式低塔架自平衡提升装置》的构件夹持装置的U型夹具主视图；

图11是《双塔式低塔架自平衡提升装置》的构件夹持装置的U型夹具右视图。

2021年6月24日，《双塔式低塔架自平衡提升装置》获得第二十二届中国专利优秀奖。 2100433B

参阅图1至图3所示，《双塔式低塔架自平衡提升装置》由两个分开设置且左右对称的塔架机构1及一个U型连接桁架2组成。

塔架机构1包括桁架结构的塔架立柱3、桁架结构的提升套架4、桁架结构的吊装梁5、第一液压提升器6、第二液压提升器7、构件夹持装置8及夹具9。

塔架立柱3、提升套架4竖直向设置于地面上且与地面固定连接在一起，塔架立柱3下端设置于提升套架4内部，塔架立柱3上端穿过提升套架4后与吊装梁5的底部连接，塔架立柱3顶部的前、后、左、右四个面上分别连接至少一根缆风绳11，此处根据天气及安装该提升装置的地理位置决定缆风绳11在各方位的安装数量，缆风绳11的下端与地面固定连接，用缆风绳拽住该装置可以保证该装置的稳定性。

吊装梁5由两个立面横梁51及两个立面横梁51之间的若干个槽钢52焊接而成，吊装梁5横向设置于塔架立柱3的上端，结合图6至图9所示，构件夹持装置8由第一构件夹持器81和支撑架82组成，支撑架82由长方形壳体821、四个翼板8221，8222、两个耳板823及第一销轴824组成，壳体821的前、后板中部分别设有敞口，壳体821内腔右部设有一隔板825，壳体821的右板及隔板825上分别设有第一通孔826和第二通孔827，位于隔板825的第二通孔827左侧外缘设有一支座828，第一构件夹持器81安装于支座828上，其中两个翼板8221对称设置于壳体821上表面的前、后侧，另外两个翼板8222对称设置于壳体821下表面的前、后侧，两个耳板823的右端设有半圆形凹槽8231，两个耳板823穿过壳体821左板后插入壳体821内腔，第一销轴824由前向后穿过两个耳板823，第一液压提升器6上的第一钢铰线61上端与构件夹持器81连接固定，第一液压提升器6固定于地面上，吊装梁5左端的槽钢52上焊接有两个第二耳板521，构件夹持装置8的两个耳板823通过第一销轴824与两个第二耳板521固定安装在一起，吊装梁5的上表面右端安装第二液压提升器7，第二液压提升器7上的第二钢铰线71下端连接夹具9，由地面、第一液压提升器6、第一钢铰线61及构件夹持装置8组成的系统是为了平衡悬吊梁5右端的第二液压提升器7下端连接的设备载荷力，使吊装梁5左右两端达到力的平衡，在整个吊装过程中第一液压提升器6的力须随着第二液压提升器7上的载荷变化而不断调整，通过同步计量控制与第二液压提升器7进行配合。整套液压提升设备全部采用计算机控制，能够全自动地完成同步升降、载荷均衡、姿态校正、参数显示及故障报警等多种功能，此外，手动、顺控、自动及单动、联动等多种操作方式十分适应于现场施工作业，结合图10和图11所示，夹具9由U型夹板91、第二构件夹持器92及第二销轴93组成，U型夹板91顶部设有通孔911，第二构件夹持器92安装于通孔911内，第二销轴93穿置于U型夹板91的两板下部，第二液压提升器7上面设有导向架12，导向架12为滚轮状，第二钢铰线71通过导向架12的轮缘，导向架12的下端固定于吊装梁5上，第二钢铰线71下端固定于第二构件夹持器92上。

U型连接桁架2的后表面分别与两个塔架机构1的吊装梁5的前面固定连接在一起，U型连接桁架2的设置增加了两塔架立柱3之间的整体稳定性及塔架立柱3的抗扭性能，并且不影响设备的直立。

使用时，结合图4至图5所示，将设备20运至现场且位于该双塔式低塔架自平衡提升装置的两个塔架立柱3之间的下方，在U型夹具9的第二销轴93上固定主吊装绳的上端，主吊装绳的下端与设备20头部两侧的主吊耳201固定连接在一起，使第二提升器7向上提升，该设备20尾部可以用吊车辅助抬吊并向设备头部移动，当设备整体呈垂直于地面方向时，去除吊车，使第二提升器向下降，使设备就位到地面指定位置时即可。

《双塔式低塔架自平衡提升装置》利用第二液压提升器7来完成吊装设备的垂直方向提升，为平衡第二液压提升器7提升设备的载荷，在吊装梁5的另一端与地面之间设置第一液压提升器6与构件夹持装置8来平衡吊装梁一端的设备载荷，由于该装置的吊装梁5为双悬置结构，因此所要吊装的设备可以在两个塔架立柱3之间垂直提升而不受该装置结构的干扰，其改变了传统起重吊装装置的液压提升塔架必须高于设备高度的不足，该提升装置有效拓展了吊装范围，并且由于其起吊动力用液压动力源使用安全。

双塔式低塔架自平衡提升装置专利目的

《双塔式低塔架自平衡提升装置》的目的在于提供一种双塔式低塔架自平衡提升装置，其在保证使用安全的情况下使用范围广。

双塔式低塔架自平衡提升装置技术方案

一种双塔式低塔架自平衡提升装置，其中该装置由两个分开设置且左右对称的塔架机构及一个连接桁架组成，所述塔架机构包括桁架结构的塔架立柱、桁架结构的提升套架、桁架结构的吊装梁、第一、二液压提升器、构件夹持装置及夹具，所述塔架立柱和提升套架竖直向设置于地面上且与地面固定连接在一起，所述塔架立柱下端设置于提升套架内部，所述塔架立柱上端穿过提升套架后与所述吊装梁的底部连接，所述吊装梁横向设置于塔架立柱的上端，所述吊装梁的左端安装构件夹持装置，所述第一液压提升器上的第一钢铰线上端与所述构件夹持装置连接，所述第一液压提升器固定于地面上，所述吊装梁的上表面右端安装第二液压提升器，所述第二液压提升器上的第二钢铰线下端连接夹具，所述连接桁架的后表面分别与两个塔架机构的吊装梁的前面固定连接在一起。

《双塔式低塔架自平衡提升装置》其中所述塔架立柱顶部的前、后、左、右四个面上分别连接至少一根缆风绳，所述缆风绳的下端与地面固定连接。

《双塔式低塔架自平衡提升装置》其中所述第二液压提升器上面设有导向架，所述导向架为滚轮状，所述第二钢铰线通过导向架的轮缘，所述导向架的下端固定于所述吊装梁上。

《双塔式低塔架自平衡提升装置》其中所述吊装梁由两个立面横梁及两个立面横梁之间的若干个槽钢焊接而成。

《双塔式低塔架自平衡提升装置》其中所述构件夹持装置由第一构件夹持器和支撑架组成，所述支撑架由长方形壳体、四个翼板、两个耳板及第一销轴组成，所述壳体的前、后板中部分别设有敞口，所述壳体内腔右部设有一隔板，所述壳体的右板及隔板上分别设有第一、二通孔，位于所述隔板的第二通孔左侧外缘设有一支座，所述第一构件夹持器安装于所述支座上，所述其中两个翼板对称设置于壳体上表面的前、后侧，所述另外两个翼板对称设置于壳体下表面的前、后侧，所述两个耳板的右端设有半圆形凹槽，所述两个耳板穿过壳体左板后插入壳体内腔，所述第一销轴由前向后穿过两个耳板。

《双塔式低塔架自平衡提升装置》其中所述夹具由U型夹板、第二构件夹持器及第二销轴组成，所述U型夹板顶部设有通孔，所述第二构件夹持器安装于所述通孔内，所述第二销轴穿置于U型夹板的两板下部。

《双塔式低塔架自平衡提升装置》其中所述连接桁架为U型。

《双塔式低塔架自平衡提升装置》其中所述吊装梁左端的槽钢上焊接有两个第二耳板，所述构件夹持装置的两个耳板通过第一销轴与两个第二耳板固定安装在一起。

《双塔式低塔架自平衡提升装置》其中所述第一、二液压提升器均选用LSD6000-400型600吨液压提升器。

双塔式低塔架自平衡提升装置改善效果

《双塔式低塔架自平衡提升装置》利用第二液压提升器来完成吊装设备的垂直方向提升，为平衡第二液压提升器提升设备的载荷，在吊装梁的另一端与地面之间设置第一液压提升器与构件夹持装置来平衡吊装梁一端的设备载荷，由于该装置的吊装梁为双悬置结构，因此吊装设备可以在两个塔架立柱之间垂直提升而不受该装置结构的干扰，其改变了传统起重吊装装置的液压提升塔架必须高于设备高度的不足，该提升装置有效拓展了吊装范围，使用范围广且使用安全。

1.一种双塔式低塔架自平衡提升装置，其特征在于：该装置由两个分开设置且左右对称的塔架机构（1）及一个连接桁架（2）组成，所述塔架机构（1）包括桁架结构的塔架立柱（3）、桁架结构的提升套架（4）、桁架结构的吊装梁（5）、第一、二液压提升器（6，7）、构件夹持装置（8）及夹具（9），所述塔架立柱（3）和提升套架（4）竖直向设置于地面上且与地面固定连接在一起，所述塔架立柱（3）下端设置于提升套架（4）内部，所述塔架立柱（3）上端穿过提升套架（4）后与所述吊装梁（5）的底部连接，所述吊装梁（5）横向设置于塔架立柱（3）的上端，左边的塔架机构（1）的吊装梁（5）的左端安装构件夹持装置（8），所述第一液压提升器（6）上的第一钢铰线（61）上端与所述构件夹持装置（8）连接，所述第一液压提升器（6）固定于地面上，左边的塔架机构（1）的吊装梁（5）的上表面右端安装第二液压提升器（7），所述第二液压提升器（7）上的第二钢铰线（71）下端连接夹具（9），所述连接桁架（2）的后表面分别与两个塔架机构（1）的吊装梁（5）的前面固定连接在一起。

2.如权利要求1所述的双塔式低塔架自平衡提升装置，其特征在于：所述塔架立柱（3）顶部的前、后、左、右四个面上分别连接至少一根缆风绳（11），所述缆风绳（11）的下端与地面固定连接。

3.如权利要求2所述的双塔式低塔架自平衡提升装置，其特征在于：所述第二液压提升器（7）上面设有导向架（12），所述导向架（12）为滚轮状，所述第二钢铰线（71）通过导向架（12）的轮缘，所述导向架（12）的下端固定于所述吊装梁（5）上。

4.如权利要求3所述的双塔式低塔架自平衡提升装置，其特征在于：所述吊装梁（5）由两个立面横梁（51）及两个立面横梁之间的若干个槽钢（52）焊接而成。

5.如权利要求4所述的双塔式低塔架自平衡提升装置，其特征在于：所述构件夹持装置（8）由第一构件夹持器（81）和支撑架（82）组成，所述支撑架（82）由长方形壳体（821）、四个翼板（8221，8222）、两个耳板（823）及第一销轴（824）组成，所述壳体（821）的前、后板中部分别设有敞口，所述壳体（821）内腔右部设有一隔板（825），所述壳体（821）的右板及隔板（825）上分别设有第一、二通孔（826，827），位于所述隔板（825）的第二通孔（827）左侧外缘设有一支座（828），所述第一构件夹持器（81）安装于所述支座（828）上，所述四个翼板中的其中两个对称设置于壳体上表面的前、后侧，所述四个翼板中的另外两个对称设置于壳体（821）下表面的前、后侧，所述两个耳板（823）的右端设有半圆形凹槽（8231），所述两个耳板（823）穿过壳体（821）左板后插入壳体内腔，所述第一销轴（824）由前向后穿过两个耳板（823）。

6.如权利要求5所述的双塔式低塔架自平衡提升装置，其特征在于：所述夹具（9）由U型夹板（91）、第二构件夹持器（92）及第二销轴（93）组成，所述U型夹板（91）顶部设有通孔（911），所述第二构件夹持器（92）安装于所述通孔（911）内，所述第二销轴（93）穿置于U型夹板（91）的两板下部。

7.如权利要求6所述的双塔式低塔架自平衡提升装置，其特征在于：所述连接桁架（2）为U型。

8.如权利要求7所述的双塔式低塔架自平衡提升装置，其特征在于：左边的塔架机构（1）的吊装梁（5）左端的槽钢（52）上焊接有两个第二耳板（521），所述构件夹持装置（8）的两个耳板（823）通过第一销轴（824）与两个第二耳板（521）固定安装在一起。

9.如权利要求8所述的双塔式低塔架自平衡提升装置，其特征在于：所述第一、二液压提升器（6，7）均选用LSD6000-400型600吨液压提升器。

中文名称

自平衡装置

英文名称

self-balancing device

定　　义

在正常运转过程中，对不平衡的变化能自动进行补偿的装置。

应用学科

机械工程（一级学科），试验机（二级学科），平衡机（三级学科）

自平衡电桥电桥的关键部分是平衡模块。由于电桥本身并存在不 平衡，即使在传感器输入为零的情况下，电桥的输出也不会为零，而是一个固定的信号，这个固定的不平衡信号大约为几毫伏至几十毫伏，有时甚至比传感器信号要大得多。在水分检测过程中，这个固定信号会使放大器较早地达到饱和，从而影响电容传感器信号的放大。为了进一步放大传感器信号，必须抑制掉这一不平衡信号。

平衡模块设计是水分检测系统提高检测微小信号能力的关键。平衡的调 节方式可以是手动调节，也可以是自动调节。另外，借助自动平衡模块还可以实现测量范围的移动，即在敏感电容值附近实现相对测量，从而极大地提高检测精度。因此，自动平衡模块的设计是实现在 线高精度检测的关键 。自动平衡电路原理如图1所示。

电桥档位选择后（或者设定相对检测电容后），空载传感器的信号进入自动平衡模块，并被分解为水平相位信号和垂直相位信号。水平相位信号和垂直相位信号分别通过零比较器控制计数器的计数方向。当比较器输出为高电平时，计数器减计数；当比较器输出为低电平时，计数器增计数。水平相位信号有正负之分，如果水平相位信号为正，当平衡按键按下时，计数器开始减计数，使得数模转换器的输出逐渐减小，这样水平相位信号也就逐渐减小，直到减小为零。

如果水平相位信号为负，当平衡按键按下时，计数器开始增计数，使得数模转换器的输出逐渐增大，这样水平相位信号也就逐 渐增大，直到增大到零。垂直相位信号的调整也同理。调整的最终结果是使得水平相位信号和垂直相位信号逐渐向零点靠近，从而完成自动平衡过程，使空载传感器的输出为零。

箕斗提升用钢丝绳牵引的箕斗将矿石或废石沿井筒提升到地面 。在提升系统中，只有一个箕斗的为单箕斗提升，有两个箕斗的为双箕斗提升。双箕斗提升时，重载箕斗上提，同时空载箕斗下放，当空载箕斗下放到装载站装载时，重载箕斗正好到达并口卸载站卸载。两箕斗上下往复进行提升。一般用于单水平提升，单箕斗提升时，必须配置平衡锤。箕斗可以较灵活选择装载点，因而能适应于多水平提升。竖井箕斗提升多用于大中型矿山。斜井箕斗提升多用于中小型矿山。金属矿山箕斗系列的选型主要取决于提升机型式、矿井牛产能力和矿石块度等因素。