CN101973483A - 钳式自动脱钩装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钳式自动脱钩装置，属于机械提升牵引装置技术领域，其特征在于：钳片对称设置为两片，钳片的一端与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与所述滑块轴连接，所述滑块轴一端连接开启滑块，所述滑块轴、开启滑块置于第一拉板、第二拉板上的滑槽中，所述滑槽中还设有顶杆，在顶杆上与所述滑块轴相异的一侧连接联接轴，所述滑块轴另一端锁于自锁器内，自锁器设置于所述第一拉板的外侧面，所述第一拉板、第二拉板的内侧面连接支架，支架连接驱动装置直线步进电机，所述第一拉板、第二拉板的一端通过销轴相连，所述第一拉板、第二拉板的另一端与钳片铰接。本装置结构简单，开启力小，操作方便，可远程控制，工作安全可靠，脱钩落点位置精确，对中性好。

Description

钳式自动脱钩装置

技术领域

本发明涉及一种提升牵引装置的挂钩，尤其涉及一种钳式挂钩自动脱钩装置，属于机械提升牵引装置技术领域。

背景技术

提升牵引机构中连接载荷用的吊钩在装载时很方便，但卸载时则较麻烦，做为吊钩的改进形式，目前常用的脱钩器有钳式和单钩翻转式两种基本形式。单钩翻转式脱钩器脱钩时会产生侧向力，导致脱钩后脱钩器剧烈摆动，重物脱钩后易产生空间飘移，落点位置不准确，对中性相对较差，主要用于对重物落点位置要求不高的场合。中国专利文献CN92223321.7公开了一种自动脱钩器，属于单钩翻转式脱钩器，提高了脱钩灵敏度，克服了重物脱钩后产生的空间飘移，但安全性能不高。中国专利文献CN87209663公开了一种载荷、卸荷脱钩器，属于钳式脱钩器，该技术方案结构简单，对卸载位置要求不高的情况下确实较好，但在操作上不方便，安全性能不高，也不适合应用于如试验检测等对对中性要求较高的领域。总之，目前的脱钩器尚存在操作不方便，不易远程控制，安全性较差，卸载位置不精确的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，开启力小，操作方便，可远程控制，工作安全可靠，脱钩落点位置精确，对中性好的自动脱钩装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种钳式自动脱钩装置，包括钳片、拉板、连杆、弹簧，其特征在于：钳片对称设置为两片，其中一片钳片的一端与第一连杆的一端通过第一铰链铰接，另一片钳片的一端与第二连杆的一端通过第二铰链铰接，所述第一连杆、第二连杆的另一端均与所述滑块轴连接，所述滑块轴一端连接开启滑块，所述滑块轴、开启滑块置于第一拉板、第二拉板上的滑槽中，所述滑槽中还设有顶杆，在所述顶杆上与所述滑块轴相异的一侧连接联接轴，所述滑块轴另一端锁于自锁器内，所述自锁器设置于所述第一拉板的外侧面，所述第一拉板、第二拉板的内侧面连接支架，所述支架连接驱动装置，驱动装置布置在第一拉板、第二拉板之间，易受保护，所述第一拉板、第二拉板的一端通过销轴相连，所述第一拉板、第二拉板的另一端与所述钳片通过第三铰链铰接。

为了使本装置具有更好的安全性，第一拉板的外侧面还设有自锁器，所述自锁器的自锁滑块置于自锁架内，与所述自锁架滑动配合，所述自锁滑块为凹槽形，凹槽一端凸台设有一个斜面，所述凹槽卡于所述自锁架的内挡板内，所述自锁滑块的槽底板与拉杆相连，所述拉杆穿过所述自锁架的外挡板与手柄相连，所述手柄另一端与手柄联杆相连，所述拉杆外设有弹簧，所述弹簧置于所述自锁滑块与所述外挡板之间。

第一拉板、第二拉板为扁长方体，结构相同，对应设置，所述滑槽为长椭圆形通透槽，所述滑槽设在拉板连接销轴一端与连接支架处之间。

所述顶杆为长杆状，所述顶杆一侧设有两个吊耳，通过所述吊耳连接联接轴，所述顶杆另一侧为凹槽形，槽底为平面，两端凸台设有斜面，所述斜面与所述自锁滑块上的斜面滑动配合。

所述滑块轴为锤形，锤柄一端连接所述开启滑块，锤柄另一端穿过第一拉板的滑槽连接锤头，所述锤头锁于自锁器的自锁滑块内，所述开启滑块的滑柄套接在所述滑块轴锤柄一端，所述滑柄一端穿过第二拉板的滑槽连接开启滑块的滑头。

所述钳片为倒F形吊钩，所述F形吊钩的中间横梁长于所述F形吊钩的吊钩头，所述吊钩头为弧形，所述吊钩头的厚度大于所述钳片其他部位的厚度，所述第三铰链设在所述中间横梁上，所述第三铰链的垂直中心线与所述吊钩头的端面重合。

为了使连杆初始时保持水平，所述拉板在连杆附近至少设有一组调整装置，所述调整装置上设有调整螺钉，所述调整螺钉上设有锁紧螺母。通过调整该调整螺钉，可以调整连杆初始位置，连杆初始应位于滑槽的中央，不与滑槽的上边缘接触，且使滑块轴位于自锁滑块的凹槽中。连杆初始位置调整到位后，将锁紧螺母锁紧。

所述驱动装置为直线步进电机，直线步进电机置于第一拉板、第二拉板之间及与支架、第三铰链围成的空间中，所述直线步进电机的电机轴垂直设置，直线步进电机与支架连接，选用的直线步进电机在保证满足驱动力的要求下，不与其他部件发生运动干涉。

所述驱动装置经驱动器与PLC相连，所述驱动器、PLC设在控制箱内，所述控制箱上设有调节驱动装置轴伸长度的转换旋钮，旋钮从水平位置顺时针旋转，电机轴的伸出长度依此增加。不同重量的起吊重物对应不同的伸出长度，根据所吊重物重量选择转换旋钮的档位。所述控制箱上还设有蜂鸣器和指示灯。控制箱得电后，电源指示灯开启。脱钩工作过程中，脱钩指示灯开启，同时蜂鸣器间断鸣响。所述控制箱内还设有空气开关、向PLC供电的直流电源或其他供电装置。

为便于人工远程控制，设有便于操作员操作的控制盒，所述控制盒与控制箱相连，所述控制盒上设有控制按钮，可控制脱钩、调整电机轴伸初始位置、紧急停机。

工作原理：

当钳式自动脱钩装置闭合时，销轴由起重机提起，销轴与重物吊绳在重力作用下成一铅垂线，重物吊绳作用在吊钩头斜面上的作用力可分解为铅垂和水平两分量，其中铅垂分量对销轴的力矩为零，水平分量对销轴的力矩具有将钳片推开的作用。此时连杆被锁在自锁器内，该水平分量对销轴的力矩由连杆平衡，可锁住钳片保持闭合。当要求重物下落时，启动直线电机，电机轴向上伸出并使联接轴带动顶杆上移，顶杆驱动滑块轴上移，使与滑块轴相连的连杆向上转动，只要连杆不再保持平衡，重物重力就可自动将吊钩打开，在两钳片张开时，重物从两钳片中自由下落。为了保证在钳式自动脱钩装置闭合时，连杆保持水平，不易受外力干扰而失去平衡，设置一自锁器。电机轴向上伸出过程中，必须要先打开自锁器，才能将滑块轴推动上移。同时，自锁器也防止滑块轴下落，保护电机。

本发明所达到的有益效果：本发明提供的钳式自动脱钩装置结构简单紧凑，充分利用重力作用打开脱钩装置，所需开启力小，操作方便，可人工远程控制，设有自锁器，保证工作安全可靠，脱钩落点位置精确，对中性好的，可用于对对中性要求较高、卸载位置要求较精确的领域。

附图说明

图1是本发明的钳式自动脱钩装置主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1中D-D的剖视图；

图4是自锁架主视图；

图5是图4中的D-D剖视图；

图6是图4中的E-E剖视图；

图7是自锁滑块主视图；

图8是拉板的主视图；

图9是顶杆的主视图；

图10是图11中B-B的剖视图；

图11是图11中C-C的剖视图；

图12是滑块轴的俯视图；

图13是开启滑块的主视图；

图14是开启滑块的俯视图；

图15是开启滑块的左视图；

图16是钳片的主视图；

图17是钳片的左视图；

图18是本发明控制系统示意图。

图中，1、钳片；1-1、中间横梁；1-2、吊钩头；1-3、端面；2、第一连杆；3、第一铰链；4、第二连杆；5、第二铰链；6、滑块轴；6-1、锤柄；6-2、锤头；7、开启滑块；7-1、滑柄；7-2、滑头；8、第一拉板；9、第二拉板；10、滑槽；11、顶杆；11-1、吊耳；11-2、凹槽；11-3、槽底；11-4、斜面；12、联接轴；13、自锁器；13-1、自锁架；13-2、自锁滑块；13-3、凹槽；13-4、斜面；13-5、内挡板；13-6、外挡板；13-7、拉杆；13-8、弹簧；13-9、槽底板；14、外侧面；15、内侧面；16、连接支架；17、驱动装置；18、销轴；19、第三铰链；20、手柄；21、手柄联杆；22、调整装置；22-1、调整螺钉；22-2、锁紧螺母；23、驱动器；24、PLC；25、控制箱；26、转换旋钮；27、蜂鸣器；28、指示灯；29、控制盒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1

如图1、图2、图3所示，本发明的钳式自动脱钩装置，包括两片对称设置的钳片1，其中一片钳片1的一端与第一连杆2通过第一铰链3铰接，另一片钳片1的一端与第二连杆4通过第二铰链5铰接，第一连杆2、第二连杆4的另一端均与滑块轴6连接，滑块轴6一端连接开启滑块7，滑块轴6、开启滑块7置于第一拉板8、第二拉板9上的滑槽10中，滑槽10中还设有顶杆11，在顶杆11上与滑块轴6相异的一侧连接联接轴12，滑块轴6另一端锁于自锁器13内，自锁器13设置于第一拉板8的外侧面14，第一拉板8、第二拉板9的内侧面15连接支架16，支架16连接驱动装置17，第一拉板8、第二拉板9的一端通过销轴18相连，第一拉板8、第二拉板9的另一端与钳片通过第三铰链19铰接。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明较佳的实施例是，如图1、图4-图7所示，自锁器13的自锁架13-1设于第一拉板8的外侧面14，自锁滑块13-2置于自锁架13-1内，与自锁架13-1滑动配合，自锁滑块13-2为凹槽13-3形，凹槽13-3一端凸台设有一个斜面13-4，凹槽13-3卡于内挡板13-5内，自锁滑块13-2的槽底板与拉杆13-7相连，拉杆13-7穿过外挡板13-6与手柄20相连，手柄20另一端与手柄联杆21相连，拉杆13-7外套有弹簧13-8，弹簧13-8置于自锁滑块13-2与外挡板13-6之间，其余与实施1完全相同。

实施例3

在实施例2的基础上，本发明较佳的实施例是，如图1、图8所示，第一拉板8、第二拉板9为扁长方体，结构相同，对应设置，滑槽10为长椭圆形通透槽，滑槽10设在拉板8、9连接销轴18一端与连接支架16处之间，其余与实施2完全相同。

实施例4

在实施例3的基础上，本发明较佳的实施例是，如图1、图9-图11所示，顶杆11为长杆状，顶杆11一侧中间位置设有两个吊耳11-1，通过吊耳11-1连接联接轴12，顶杆另一侧为凹槽11-2形，槽底11-3为平面，两端凸台设有斜面11-4，斜面11-4与自锁滑块13-2上的斜面13-4滑动配合，其余与实施3完全相同。

实施例5

在实施例4的基础上，本发明较佳的实施例是，如图1、图12-图15所示，滑块轴6、开启滑块7均为锤形，开启滑块7的滑柄7-1套接在滑块轴6锤柄6-1一端，锤柄6-1另一端穿过第一拉板8的滑槽10连接锤头6-2，锤头6-2卡在第一拉板8外侧面，并锁于自锁器13的自锁滑块13-2内，开启滑块7的滑柄7-1另一端穿过第二拉板9的滑槽10连接开启滑块7的滑头7-2，滑头7-2卡在第二拉板9外侧面，其余与实施4完全相同。

实施例6

在实施例5的基础上，本发明较佳的实施例是，如图1、图16和图17所示，钳片1为倒F形吊钩，F形吊钩的中间横梁1-1长于吊钩头1-2，吊钩头1-2为弧形，吊钩头1-2的厚度为钳片其他部位的厚度的2倍，保证强度满足实际需要，同时，吊钩头与中间横梁连接处设有一斜面台阶，避免吊钩头1-2对第三铰链19的运动产生干涉，第三铰链19设在中间横梁1-1上，第三铰链19的垂直中心线与吊钩头1-2的端面1-3重合，其余与实施5完全相同。

实施例7

如图18所示，本发明的控制系统较佳的实施例是，驱动装置17经驱动器23与PLC24相连，驱动器23、PLC24设在控制箱25内。控制箱25外接220V交流电源，内置24V直流电源向PLC24供电，并设置电源向驱动器23和电机供电。控制箱25上设有调节驱动装置轴伸长度的一个四档转换旋钮26，旋钮从水平位置顺时针旋转，电机轴的伸出长度依此增加。根据所吊重物重量选择转换旋钮的档位，起重较大吨位重物如6吨的时用6或4档，起重较小吨位重物如1吨的时用1档。在第一次使用时，先试验确定档位。控制箱25上还设有蜂鸣器27和指示灯28。控制箱25得电后，电源指示灯开启。脱钩工作过程中，脱钩指示灯开启，同时蜂鸣器27间断鸣响。控制箱25与控制盒29相连，控制盒29上设有“脱钩”、“点上”、“点下”、“急停”四个控制按钮。在正常工作情况下，只需操作“脱钩”按钮，“点上”、“点下”按钮调整电机轴初始位置。“急停”按钮在脱钩过程中终止执行脱钩时使用。

本发明钳式自动脱钩装置的工作过程：

挂钩过程：

向外拉手柄20和手柄联杆21，与手柄20相连的自锁器13的拉杆13-7被拉出，自锁器13被打开。将开启滑块7向上推到极限位置，此时，钳片1张开，挂入吊具。然后，下压开启滑块7，使滑块轴6置于自锁器13的自锁滑块13-2凹槽13-3之中，自锁器13在弹簧13-8的弹力作用下回位，锁住滑块轴6，使滑块轴6上的连杆2、4保持平衡，使钳片1保持闭合，锁住重物。

脱钩过程：

重物到达预定高度后，人工远程控制自动脱钩。操作员操作控制盒29上的“脱钩”控制按钮，操作信号传输到控制箱内的PLC24，PLC24将命令通过驱动器23传输至电机，同时传输至脱钩指示灯和蜂鸣器，电机运行，其轴向上伸出，推动联接轴12和顶杆11同时上升，当顶杆11的斜面11-4与自锁滑块13-2的斜面13-4接触后，顶杆11驱动自锁滑块13-2沿自锁架13-1向外滑移，自锁器13被打开。顶杆11继续上升，顶杆11凹槽11-2接触到滑块轴6，驱动滑块轴6和开启滑块7上移，滑块轴6上移带动连杆2、4，使连杆2、4离开平衡位置，重物在自重作用下，左右钩片1张开，重物落下。

Claims (10)

1.一种钳式自动脱钩装置，包括钳片、拉板、连杆、弹簧，其特征在于：钳片(1)对称设置为两片，其中一片钳片(1)的一端与第一连杆(2)的一端通过第一铰链(3)铰接，另一片钳片(1)的一端与第二连杆(4)的一端通过第二铰链(5)铰接，所述第一连杆(2)、第二连杆(4)的另一端均与所述滑块轴(6)连接，所述滑块轴(6)一端连接开启滑块(7)，所述滑块轴(6)、开启滑块(7)置于第一拉板(8)、第二拉板(9)上的滑槽(10)中，所述滑槽(10)中还设有顶杆(11)，在所述顶杆(11)上与所述滑块轴(6)相异的一侧连接联接轴(12)，所述滑块轴(6)另一端锁于自锁器(13)内，所述自锁器(13)设置于所述第一拉板(8)的外侧面(14)，所述第一拉板(8)、第二拉板(9)的内侧面(15)连接支架(16)，所述支架(16)连接驱动装置(17)，所述第一拉板(8)、第二拉板(9)的一端通过销轴(18)相连，所述第一拉板(8)、第二拉板(9)的另一端与所述钳片通过第三铰链(19)铰接。

2.根据权利要求1所述的钳式自动脱钩装置，其特征在于：所述自锁器(13)的自锁架(13-1)设于所述第一拉板(8)的外侧面(14)，所述自锁器(13)的自锁滑块(13-2)置于所述自锁架(13-1)内，与所述自锁架(13-1)滑动配合，所述自锁滑块(13-2)为凹槽(13-3)形，凹槽(13-3)一端凸台设有一个斜面(13-4)，所述凹槽(13-3)卡于所述自锁架(13-1)的内挡板(13-5)内，所述自锁滑块(13-2)的槽底板(13-9)与拉杆(13-7)相连，所述拉杆(13-7)穿过所述自锁架(13-1)的外挡板(13-6)与手柄(20)相连，所述手柄(20)另一端与手柄联杆(21)相连，所述拉杆(13-7)外设有弹簧(13-8)，所述弹簧(13-8)置于所述自锁滑块(13-2)与所述外挡板(13-6)之间。

3.根据权利要求2所述的钳式自动脱钩装置，其特征在于：所述第一拉板(8)、第二拉板(9)为扁长方体，结构相同，对应设置，所述滑槽(10)为长椭圆形通透槽，所述滑槽(10)设在拉板(8)、(9)连接销轴(18)一端与连接支架(16)处之间。

4.根据权利要求3所述的钳式自动脱钩装置，其特征在于：所述顶杆(11)为长杆状，所述顶杆(11)一侧设有两个吊耳(11-1)，通过所述吊耳(11-1)连接联接轴(12)，所述顶杆另一侧为凹槽(11-2)形，槽底(11-3)为平面，两端凸台设有斜面(11-4)，所述斜(11-4)与所述自锁滑块(13-2)上的斜面(13-4)滑动配合。

5.根据权利要求4所述的钳式自动脱钩装置，其特征在于：所述滑块轴(6)为锤形，锤柄(6-1)一端连接所述开启滑块(7)，锤柄(6-1)另一端穿过第一拉板(8)的滑槽(10)连接锤头(6-2)，所述锤头(6-2)锁于自锁器(13)的自锁滑块(13-2)内，所述开启滑块(7)的滑柄(7-1)套接在所述滑块轴(6)锤柄(6-1)一端，所述滑柄(7-1)一端穿过第二拉板(9)的滑槽(10)连接开启滑块(7)的滑头(7-2)。

6.根据权利要求5所述的钳式自动脱钩装置，其特征在于：所述钳片(1)为倒F形吊钩，所述F形吊钩的中间横梁(1-1)长于所述F形吊钩的吊钩头(1-2)，所述吊钩头(1-2)为弧形，所述吊钩头(1-2)的厚度大于所述钳片其他部位的厚度，所述第三铰链(19)设在所述中间横梁(1-1)上，所述第三铰链(19)的垂直中心线与所述吊钩头(1-2)的端(1-3)重合。

7.根据权利要求6所述的钳式自动脱钩装置，其特征在于：所述拉板(8)、(9)上在连杆(2)、(4)附近至少设有一组调整装置(22)，所述调整装置(22)上设有调整螺钉(22-1)，所述调整螺钉(22-1)上设有锁紧螺母(22-2)。

8.根据权利要求1所述的钳式自动脱钩装置，其特征在于：所述驱动装置(17)为直线步进电机，所述直线步进电机置于第一拉板(8)、第二拉板(9)之间及与支架(16)、第三铰链围成的空间中，所述直线步进电机的电机轴垂直设置。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的钳式自动脱钩装置，其特征在于：所述驱动装置(17)经驱动器(23)与PLC(24)相连，所述驱动器(23)、PLC(24)设在控制箱(25)内，所述控制箱(25)上设有调节驱动装置轴伸长度的转换旋钮(26)，所述控制箱上还设有蜂鸣器(27)和指示灯(28)。

10.根据权利要求9所述的钳式自动脱钩装置，其特征在于：所述控制箱(25)与控制盒(29)相连，所述控制盒上设有控制按钮。

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