吊车配重自动平衡装置的制作方法
目前我国各地使用的塔式悬臂吊车，为提高起重能力，在工作臂的后面加装一个配重臂上面安装有一定重量的配重体。这种吊车的主要缺点是工作臂停止工作时配重臂的力矩大于工作臂，给塔架一个向配重臂方向的弯曲力，当工作臂吊起重物或重物距塔架较远时，工作臂的力矩大于配重臂，给塔架一个向工作臂方向的弯曲力，因上部结构可在塔架上回转，所以吊车工作时给塔架一个大小不等经常改变方向的弯曲力。为了克服这种弯曲力，要求塔架必须有一定的强度和重量，增加了制做难度和材料消耗。另一个缺点是吊车的起重能力与被起重物体至塔架间的距离成反比，即距离越远起重能力越小。
这种吊车的构造主要是塔架(包括固定式或在轨道上行走的移动式)支承上部结构。上部结构由一个中心回转体和两臂(工作臂和配重臂)组成。中心回转体是一个上小下大的下端内装有齿圈的锥体，两臂对称按装在中心回转体上，与回转体中心线垂直(少数小型吊车的工作臂向上台起一定角度)，其方法是两臂内端底平面的两侧耳是个代园孔的铁板，以轴与回转体对应位置的耳板园孔铰链。两臂(工作臂可在臂长1／2以外的适当位置)外端用钢丝绳(1根或两根)对称吊挂在回转体顶端。回转体与塔架的结合方法大体分三种类型。第一种为塔架的平面结合，塔架顶端是一个平面，回转体的底平面坐在塔架上，回转体的齿圈在塔架的凹槽内回转。第二种为塔架的外锥体结合，塔架顶端制成固定的突出园锥体尖端向上，回转体制成草帽形空心园锥体扣在塔架的锥体上，由塔架的锥顶支承上部结构的全部重量并在其上回转。第三种为塔架的内锥体结合，塔架的上端做成凹陷的中空内锥体。回转体是由两个锥体对接在一起两头小中间大的嘎型，下端落在塔架的内锥体上，由内锥体的下端支承上部结构的全部重量并在其内回转。
本实用新型的目地是提供一种能消除塔架弯曲力的配重自动平衡装置。
本实用新型是根据支点两端力与臂的乘积相等平衡原理设计的，令配重臂上的配重体根据工作臂的力矩大小自动改变其与塔架间的距离适应工作臂的力矩变化，使吊车经常在两臂力矩平衡的条件下作业，实现消除塔架弯曲力的目的。
设计时应遵守下列公式Le＝Lw／PQw＝(Qe＋QeK－QwK)／PVe＝VwP注Le－－－配重臂有效长度 Lw－－－工作臂有效长度Qe－－－配重体重量 Qw－－－吊车最大起重能力QeK－－－配重臂自重 QwK－－－工作臂自重Ve－－－配重跑车走行速度(跟随工作臂的作业速度)Vw－－－工作臂大钩跑车走行速度 P－－－能力公用倍数其目的通过下述三个步骤实现第一步在回转体上开辟力矩传动机构其方法是在回转体顶端的两侧平行于两臂中心线方向对称安装一对代轴孔的力矩架，轴孔内装有焊接支撑铁板的力矩轴，并在其铁板上连接一根力矩绳，绳的两端分别与两臂吊绳连接并将两吊绳拉成一向上的角度。力矩轴的两端力矩架外侧一端安装稳定铁另一端安装力矩杆。稳定铁是固定在轴端头的长杆下面配有一定重量的吊铁；其功能是两臂力矩接近平衡时防止上下摆动。力矩杆是固定在力矩轴另一端的垂直向下并能随轴转动的开关吊杆，要求条件是工作臂无负荷配重臂力矩最小时两臂力矩平衡，力矩杆和稳定铁同时垂直向下并平行。第二步安装动力控制机构，它是以力矩杆的左右转动为活动触点的自动开关系统及安全控制设施。其方法是在力矩杆下端安装电位器滑块与直流电源的火线联接，力矩杆的中间安装零线触头与直流电源的零线联接，两导线之间要有良好的绝缘。在力矩杆对应位置的力矩架上安装一块绝缘板做为电器开关的配线板。在绝缘板上力矩杆垂直向下时的中心线两侧确定为中心平衡区夹角，在中心平衡区夹角两边缘线外的左右两侧对应滑块位置对称安装可变电阻式电位器，对应零线触头位置对称安装V型开关弹片，左侧V型开关弹片导线与其下面右侧的电位器引出线联接，右侧V型开关弹片导线与其下面左侧的电位器引出线联接。两电位器外端引出线分别与配重臂上的直流电动机两端导线联接，这样在绝缘板上中心平衡区夹角两边缘线以外的每一侧即电位器和V型开关弹片都是配重臂上的直流电动机两端导线的接触点，力矩杆上携代的电源线即滑块(电源线的火线)和零线触头(电源线的零线)与任何一侧接触都能构成对电动机的完整供电回路。两侧分别是两个供电方向。在力矩杆最大活动角度以内中心线两侧的适当位置对称安装两个限位开关串接在工作臂电源上。第三步在配重臂上制造配重体的移动机构其方法是在配重臂上靠近回转体一端安装一台直流电动机直接代动卷扬筒，在自由端安装定滑轮，卷扬筒上的钢丝绳先与配重跑车(将配重体放在跑车上使其沿配重臂上的轨道前后移动)连接，然后经定滑轮返回卷扬筒。该动力源是采用220V交流电源经硅整流器整出直流后供直流电动机使用。
本装置的动作原理如下1.如两臂力矩平衡力矩杆处在中心平衡区夹角以内，力矩杆中间的零线触点与两侧的V型开关弹片，力矩杆下端的滑块与两侧的电位器均无接触，配重臂上的直流电动机无电配重跑车不动。2.如工作臂力矩大于配重臂时，工作臂自由端下沉，加大了回转体顶端与自由端的距离，使工作臂吊绳的角度由小变大，因而力矩绳向工作臂一端移动，通过力矩轴使力矩杆向配重臂方向偏移，超过中心平衡区夹角时，力矩杆中间的零线触头与V型开关弹片接触，力矩杆下端的滑块与电位器内侧开始接触，为直流电动机送去少量电流，电动机以等于工作臂的作业速度，驱动配重跑车向配重臂的自由端移动，直到两臂力矩平衡时力矩杆反回中心平衡区夹角以内，切断电动机的供电回路。3.如工作臂力矩超过配重臂力矩(两臂力矩差)很大时，力矩杆的转动角度也对应增加，力矩杆代着滑块向电位器的外侧滑动，为配重臂送去较强的直流电，电动机以高于工作臂的作业速度驱动配重跑车向自由端移动，直至两臂力矩平衡力矩杆反回中心平衡区。4.如工作臂力矩(两臂力矩差)突然增加很大超过设计容许限度时，力矩杆先撞开限位开关停止工作臂电源并锁在当时的位置(靠吊车断电的自锁装置)，这时滑块正处于电位器的最外侧，向电动机送去最大电流，电动机以最高速度增加配重臂力矩(减少两臂力矩差)，当(配重臂力矩增加)两臂力矩差减少到容许限度以内时，力矩杆脱离限位开关恢复工作臂电源，直到两臂力矩平衡力矩杆又回到中心平衡区。5.如工作臂卸荷或突然卸荷时，其结果是配重臂力矩增加或突然增加超过工作臂力矩，它的动作顺序和原理与前述相同只是因力矩差的方向相反，力矩杆向工作臂方向偏转因而为配重臂的直流电动机送去反方向电流，驱动配重跑车以等于工作臂的作业速度、高于工作臂的作业速度或以最高速度向靠近塔架(减少力矩差)的方向移动。
本装置也可临时转为室内人工操纵。在室内设有转向开关，转换手柄和手动电位器，转换手柄的两个活动触点分别与直流电源的火线，零线联接，左右两侧的4个固定触点分别是向配重臂直流电动机供电的方向电路。转换手柄处在中间位置时与左右两侧即电动机的方向电路无接触。手动电位器不按压时滑块与电位器不接触，电源线是开路状态。要实施人工操纵时，首先以转向开关切断电源与力矩传动机构的电路并转向室内，然后将转换手柄扳向需要的一侧，再将滑块按在电位器上并在其上滑动，以选择送电量即选择配重跑车的移动速度。
本装置能做到两臂力矩差越大减少力矩差的运行速度越快，如力矩差超过设计容许限度时，先切断工作臂电源然后以最快速度减少力矩差可保证其作业安全。
本实用新型的力矩传动机构也适用于两臂4根吊绳的重型塔式吊车，办法是在同一个力矩轴上对应两对吊绳安装两根力矩绳。如果在回转体顶端两侧对称安装两个力矩轴或定滑轮支承一根或两根力矩绳(两个力矩绳需4个定滑轮)可将力矩杆的转角移动改为平行移动。
本实用新型与现有固定配重式吊车比较因配重臂上的配重体依据工作臂力矩大小自动改变其与塔架间的距离以适应工作臂的力矩变化，使塔吊经常在两臂力矩相等的条件下作业，所以能消除因力矩差反应给塔架的弯曲力。工作臂下任一点的起重能力都能达到相同的最大起重能力，克服了现行固定配重式吊车起重能力与起重位置距塔架间的距离成反比的缺点。本实用新型的构造简单，只需在回转体顶端增加一力矩传动机构和动力控制机构，在配重臂上增加一配重移动机构，对原吊车的各部件既无损害也无影响，对于各种塔式悬臂吊车(塔架与上部结构的三种结合方法)都适用，因此无论是旧吊车进行改造或新生产吊车增加本实用新型功能都非常容易。在吊车上增设本装置可提高起重能力和起重高度并保证作业安全。
