CN102085995B - 液压竖卧卷空中翻转夹钳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压竖卧卷空中翻转夹钳，其包括水平旋转部分、翻转部分、夹钳部分、液压部分、链条组件和控制部分，能够将钢卷吊到空中由卧卷翻转成竖卷或由竖卷翻转成卧卷的夹钳，提高了生产效率，节省了成本，并且通过控制部分的动作提高了操作的便捷性和安全性。

Description

液压竖卧卷空中翻转夹钳

技术领域

本发明涉及一种用于钢卷吊运、翻转作业的设备。

背景技术

一般钢卷的存放方式有两种状态，即卧卷状态和竖卷状态。在钢卷的生产和运输过程中，需要根据实际情况调整钢卷的放置状态。例如，钢卷卧卷下线但需要竖卷装车，在此过程中需要进行钢卷翻转。为解决钢卷翻转的技术问题，现有技术中常常采用竖卷夹钳、卧卷夹钳及地面翻卷机相互配合作业。然而，这种方式增加了生产成本。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种吊挂在起重机下面的新型夹钳，该夹钳能将卧卷(中心孔为水平状态的钢卷)夹持后起吊于空中，然后在空中翻转成竖卷(中心孔为竖直状态的钢卷)；或者将竖卷夹持后在空中翻转成卧卷。

一种液压竖卧卷空中翻转夹钳，其特征在于：包括水平旋转部分100、翻转部分200、夹钳部分600、液压部分800、链条组件500和控制部分；

翻转部分，其中翻转驱动装置1包括翻转液压马达及翻转减速机；翻转驱动装置1与小齿轮轴2相互连接装配，均位于翻转本体7的下部；小齿轮轴2与大齿轮6啮合连接；主轴5穿过大齿轮6中部并与大齿轮6连接，主轴5与两组链轮3相互连接传动；每组链轮上分别跨接一根开环的链条4，每根链条的底部分别和夹钳部分的两端相连接；大齿轮6、两组链轮3和送绳器装配在主轴5上后，再通过轴承安装在翻转本体7的上部；

夹钳部分，包括定钳体11和动钳体19；具有夹紧驱动装置8，所述夹紧驱动装置包括夹紧液压马达，夹紧液压马达通过联轴器9与丝杠10连接后通过轴承安装在定钳体11上部；定钳体滑块14及定钳体滑块复位弹簧13安装在定钳体11下部；定钳体11与定钳体滑块14作业时有滑动，定钳体11与定钳体滑块14之间设置有钢导轨副12，钢导轨副12是两个精密磨削长方体，分别安装在定钳体和定钳体滑块上，所述两个精密磨削长方体之间注有润滑脂，作业时为滑动摩擦；定钳体11的右侧是一个矩形截面的梁，梁的上下面安装着钢导轨23；动钳体19上部的一个方孔套装在定钳体11的右侧的梁上，所述方孔的底部安装着4个T形支撑块22，所述方孔上面安装着弧形支撑块17，所述4个T形支撑块22和所述弧形支撑块17均与钢导轨23配合，调整块16通过螺纹与动钳体19连接，可调整钢导轨23与T形支撑块22、弧形支撑块17间的配合间隙；丝母20的螺纹与丝杠10配合，两端通过圆柱与动钳体19铰接；动钳体滑块15和动钳体复位弹簧18均安装在动钳体19的底部，所述动钳体与所述动钳体滑块之间有一个滚动导轨副21，所述滚动导轨副由两个底板、中间的保持架及滚针组成，两个底板分别固定在动钳体和动钳体滑块上，作业时动钳体与动钳体滑块之间滚动摩擦；

液压部分，包括过滤器25、电机26、变量柱塞泵27、溢流阀28、电接点压力表29、夹紧电磁换向阀30、翻转电磁换向阀31、翻转液压马达的正反向顺序阀32、夹紧液压马达33、带动液压锁的翻转液压马达34，夹钳夹紧的停止靠电接点压力表控制；

链条组件，包括两个接头47、48和链条4，两个接头47、48分别与链条4铰接；

控制部分，包括翻转行程控制装置400、安全开关300、夹紧行程控制装置700；

所述夹紧行程控制装置700包括少齿差机构35、凸轮36以及两个夹紧行程开关37、38，夹紧行程开关的驱动力来自丝杠10，少齿差机构35减速后驱动凸轮36正反向旋转，当所述定钳体和所述动钳体之间的开口达到预定的最大值或最小值时，凸轮36碰触对应的夹紧行程开关，停止动钳体动作；

所述翻转行程控制装置400通过底座42安装在定钳体11上，心轴43安装在底座42上，旋转碰锤39通过轴承安装在心轴43上，两个翻转行程开关40、41安装在底座42上；

所述安全开关包括压板46、安全行程开关45和支座44，压板46通过卡座卡在链条的滚轮上，支座44通过卡座卡在与压板46间隔几节的链条滚轮上，安全行程开关45安装在支座44上，且调整到链条受力时安全行程开关45刚好压合。

本发明的优点为：能够在吊装的同时完成翻转动作，可直接将卧卷翻成竖卷进行装卸车作业，或直接将竖卷翻成卧卷进行装卸车作业，节省了生产成本，提高了生产效率；同时具有自动控制系统，提高了操作的便捷性和安全性。并且，液压翻转夹钳与电动翻转夹钳相比也具有以下优点：由于柱塞泵是变量泵，所以在受力小的条件下可以得到高速度，在受力大的条件下可以得到大的作用力，且能自动调节。输出总功率小；避免了电机堵转而不烧电机；并且液压系统控制更为方便。

附图说明

图1为液压翻转夹钳平放时整体结构示意图。

图2为液压翻转夹钳平放时整体结构侧视示意图。

图3为液压翻转夹钳的液压系统的外观图。

图4为液压翻转夹钳的翻转部分结构示意图。

图5为液压翻转夹钳的翻转部分结构侧视示意图。

图6为液压翻转夹钳的夹钳部分结构示意图。

图7为液压翻转夹钳的夹钳部分结构侧视示意图。

图8为液压翻转夹钳的液压部分控制系统示意图。

图9为液压翻转夹钳的夹紧行程控制系统示意图。

图10为液压翻转夹钳的夹紧行程控制系统的剖视图。

图11为液压翻转夹钳的翻转行程控制系统示意图。

图12为液压翻转夹钳的安全开关结构示意图。

图13为液压翻转夹钳的链条组件的结构示意图。

具体实施方式

夹钳总体，如图1、2、3所示：

液压翻转夹钳参见图1，由水平旋转部分100、翻转部分200、夹钳部分600和由安全开关300、翻转行程控制装置400、夹紧行程控制装置700组成控制部分、连接翻转部分和夹钳部分的链条组件500，以及液压部分800组成。图2是夹钳的侧视图，图3是夹钳液压系统的外观图。

翻转部分，如图4、5所示：

翻转部分由液压马达和减速机1、小齿轮轴2、链轮3、链条4、主轴5、大齿轮6和翻转本体7组成。液压马达和减速机1与小齿轮轴直接装配，通过轴承安装在翻转本体7的下部，大齿轮6，两个链轮3安装在主轴5上，主轴通过轴承安装在翻转本体7的上部孔中，齿轮2和6相啮合，两根链条4挂在链轮3的上面。其中链条不是封闭的环形链条而是开环的。链条跨链轮后分别和夹钳的首尾联接形成两段直线链条A和B。当液压马达带动链条旋转时两直线链条A和B的长度会相应的增长或缩短，进而改变底部夹钳的原始方向，使夹钳连同被夹持的钢卷一起变换成竖卷、卧卷的空中状态。

夹钳部分，如图6、7所示：

夹钳部分由定钳体11、定钳体滑块14、动钳体19、动钳体滑块15、夹紧驱动装置8(液压马达)、联轴器9、丝杠10、丝母20、动钳体与定钳体相对滑动的鑲钢导轨副12、动静体滑块相对滑动的直线轴承导轨副21、定钳体的钢导轨23、定钳体滑块的复位弹簧13、动钳体滑块的复位弹簧18、调整块16，弧支撑块17，T形支撑块22、链条接头24等部分组成。夹钳部分主要由定钳体组件和动钳体组件组成。定钳体组件分为：液压马达8通过联轴器9与丝杠10连接后通过轴承安装在定钳体11上部；定钳体滑块14及其复位弹簧也安装在定钳体11下部；定钳体11与定钳体滑块14作业时有滑动，其间设置有钢导轨副13，导轨副12是两个精密磨削长方体，分别安装在定钳体和定钳体滑块上，其间注有润滑脂，作业时为滑动摩擦；定钳体11的右侧是一个矩形截面的梁，梁的上下面安装着钢导轨23。动钳体组件为：动钳体19上部的一个方孔套装在定钳体11的右侧矩形梁上，动钳体方孔的底部安装着4个T形支撑块22，上面安装着弧支撑块17，与钢导轨23配合，调整块16通过螺纹与动钳体19连接，可调整钢导轨23与支撑块22及17的配合间隙；丝母20的螺纹与丝杠10配合，两端通过圆柱与动钳体铰接；动钳体滑块15、动钳体复位弹簧18安装动钳体19的底部，动钳体19与动钳体滑块15之间有一个滚动导轨副，滚动导轨副由两个底板和中间的保持架及滚针组成，两个底板分别固定在动钳体和动钳体滑块上，作业时动钳体与动钳体滑块滚动摩擦。定钳体组件下部为钳腿；动钳体下部也是钳腿；俩个钳腿内部导轨12和21呈V型结构，定体滑块14和动体滑块15的形状是上大下小的梯形；动钳体滑块和定钳体滑块之间的距离，行业中称为钳口的开口度。

夹钳部分的工作原理是：把夹钳放在卧卷或竖卷上，定钳体钳腿插入钢卷的孔中，动钳体钳腿放在钢卷的外侧，直至夹钳触及钢卷端面为止，并下放吊车钩把夹钳的自重全部压在钢卷的端面或外圆上。通过控制部分启动夹钳的夹紧液压马达，夹紧液压马达通过联轴器9带动丝杠10丝母20使夹钳的动钳体和静钳体之间开口度缩小直至夹紧钢卷。夹钳夹紧钢卷后夹紧力急剧增大，液压马达的油压也随之增高，当油压大到一个额定值后电接点压力表发出讯号，夹钳的控制系统和液压系统立即停止对夹紧马达8供油，夹紧停止。当夹钳吊起钢卷尤其是竖卷时，马达给予丝杠丝母所产生的夹紧力尚不足够使夹钳所夹持的钢卷不从夹钳中脱落，这时由于钢卷的内孔和外圆分别与静钳体滑块和动钳体滑块接触，而钢卷与滑块间的摩擦系数远大于鑲钢导轨副12及滚动导轨副21的摩擦系数，故定钳体滑块、钢卷、动钳体滑块三部分连成一体，并沿着定钳体和动钳体组成的V形导轨一起下滑，使夹钳对钢卷的夹紧力再次增大，保证夹钳夹持的竖卷不会脱落。当夹钳夹持钢卷时，液压马达和丝杠没有锁紧机构，靠丝杠丝母的自锁保持夹紧力。

夹钳的液压系统，如图8所示：

包括过滤器25、电机26、变量柱塞泵27、溢流阀28、电接点压力表29、夹紧电磁换向阀30、翻转电磁换向阀31、翻转液压马达的正反向顺序阀32、夹紧液压马达33、带动液压锁的翻转液压马达34。翻转液压马达34通过正反向顺序阀32与翻转电磁换向阀31连接；夹紧液压马达33与夹紧电磁换向阀30连接；翻转电磁换向阀31与夹紧电磁换向阀30均与变量柱塞泵27连接，变量柱塞泵27连接有过滤器25、电机26；溢流阀28与电接点压力表29相互连接。液压系统的控制如图8所示。

液压系统的动作是：通电后电机油泵启动高压油直接从电磁换向阀的中位回油箱。按夹钳控制面板的“夹紧”按钮，控制线路使夹紧电磁换向阀的左侧吸合，高压油驱动夹紧马达转动从而使夹钳夹紧钢卷。当夹住钢卷后夹钳的夹紧力迅速增大，当油压达到设定值时电接点压力表接触高压触点发讯号使电磁换向阀回中位，夹紧立即停止。当按夹钳“打开”按钮夹紧电磁换向阀向右侧吸合，到位后手动停止。按操作面板的“左旋”或“右旋”按钮翻转电磁换向阀左、右吸合夹钳完成翻竖卷和翻卧卷的动作，到位后碰翻转电器行程开关后停止。

夹钳的电控部分由按钮站、控制箱、夹钳行程开关系统、翻转行程控制系统、安全开关和连接电缆等部分组成。

夹紧行程控制装置，如图9、图10所示：

由一对少齿差机构35、凸轮36以及两个夹紧行程开关37、38组成。夹紧行程开关的驱动力来自丝杠10，靠少齿差机构减速后驱动凸轮36旋转，当夹钳达到“最大”或“最小”开口度时碰夹紧行程开关系统停止。

翻转行程控制装置，如图11所示：

翻转行程控制装置通过底座42安装在夹钳定钳体11上，心轴43安装在底座42上，旋转碰锤39通过轴承安装在心轴43上，两个翻转行程开关40、41安装在底座42上。当夹钳带动钢卷翻转时翻转行程开关随夹钳一起转动，但碰锤在重力作用下不旋转，当夹钳转到“水平”或“垂直”位置时碰锤碰翻转行程开关夹钳停止。而且，当夹钳卸掉钢卷时，由于夹钳在夹持钢卷和不夹持钢卷时的重心发生变化，即吊起空夹钳时是倾斜的，翻转行程控制开关能提供讯号直至空夹钳自动翻转到水平位置为止。

夹钳的安全开关，如图12所示：

当夹钳在空中吊起钢卷时如错按了夹钳的打开按钮，夹钳又能在空中打开会导致钢卷脱落造成严重事故。安全开关是按链条的曲直性设计的，由压板46、行程开关45和支座44组成，压板46通过卡座卡在链条的滚轮上，支座44通过卡座卡在与46卡座隔几节的链条滚轮上，行程开关45安装在支座44上，且调整到链条未受力状况时开关45刚好压合。当夹钳在夹持钢卷或者卸钢卷时，要求钢卷的重量必须全部的压在地面或车厢上，此时链条必须是不受力状态的，为曲线状态，安全开关不压合行程开关；当吊起钢卷时，链条受力为笔直状态，此时压合行程开关，在空中即使错按夹钳的“打开”按钮，夹钳也不会有打开动作。

链条组件，如图13所示：

包括两个接头47、48和链条4，两个接头47、48分别与链条4铰接。

Claims (1)

1.一种液压竖卧卷空中翻转夹钳，其特征在于：包括水平旋转部分(100)、翻转部分(200)、夹钳部分(600)、液压部分(800)、链条组件(500)和控制部分；

翻转部分，其中翻转驱动装置(1)包括翻转液压马达及翻转减速机；翻转驱动装置(1)与小齿轮轴(2)相互连接装配，均位于翻转本体(7)的下部；小齿轮轴(2)与大齿轮(6)啮合连接；主轴(5)穿过大齿轮(6)中部并与大齿轮(6)连接，主轴(5)与两组链轮(3)相互连接传动；每组链轮上分别跨接一根开环的链条(4)，每根链条的底部分别和夹钳部分的两端相连接；大齿轮(6)、两组链轮(3)和送绳器装配在主轴(5)上后，再通过轴承安装在翻转本体(7)的上部；

夹钳部分，包括定钳体(11)和动钳体(19)；具有夹紧驱动装置(8)，所述夹紧驱动装置包括夹紧液压马达，夹紧液压马达通过联轴器(9)与丝杠(10)连接后通过轴承安装在定钳体(11)上部；定钳体滑块(14)及定钳体滑块复位弹簧(13)安装在定钳体(11)下部；定钳体(11)与定钳体滑块(14)作业时有滑动，定钳体(11)与定钳体滑块(14)之间设置有钢导轨副(12)，钢导轨副(12)是两个精密磨削长方体，分别安装在定钳体和定钳体滑块上，所述两个精密磨削长方体之间注有润滑脂，作业时为滑动摩擦；定钳体(11)的右侧是一个矩形截面的梁，梁的上下面安装着钢导轨(23)；动钳体(19)上部的一个方孔套装在定钳体(11)的右侧的梁上，所述方孔的底部安装着4个T形支撑块(22)，所述方孔上面安装着弧形支撑块(17)，所述4个T形支撑块(22)和所述弧形支撑块(17)均与钢导轨(23)配合，调整块(16)通过螺纹与动钳体(19)连接，可调整钢导轨(23)与T形支撑块(22)、弧形支撑块(17)间的配合间隙；丝母(20)的螺纹与丝杠(10)配合，两端通过圆柱与动钳体(19)铰接；动钳体滑块(15)和动钳体复位弹簧(18)均安装在动钳体(19)的底部，所述动钳体与所述动钳体滑块之间有一个滚动导轨副(21)，所述滚动导轨副由两个底板、中间的保持架及滚针组成，两个底板分别固定在动钳体和动钳体滑块上，作业时动钳体与动钳体滑块之间滚动摩擦；

液压部分，包括过滤器(25)、电机(26)、变量柱塞泵(27)、溢流阀(28)、电接点压力表(29)、夹紧电磁换向阀(30)、翻转电磁换向阀(31)、翻转液压马达的正反向顺序阀(32)、夹紧液压马达(33)、带动液压锁的翻转液压马达(34)，夹钳夹紧的停止靠电接点压力表控制；

链条组件，包括两个接头(47、48)和链条(4)，两个接头(47、48)分别与链条(4)铰接；

控制部分，包括翻转行程控制装置(400)、安全开关(300)、夹紧行程控制装置(700)；

所述夹紧行程控制装置(700)包括少齿差机构(35)、凸轮(36)以及两个夹紧行程开关(37、38)，夹紧行程开关的驱动力来自丝杠(10)，少齿差机构(35)减速后驱动凸轮(36)正反向旋转，当所述定钳体和所述动钳体之间的开口达到预定的最大值或最小值时，凸轮(36)碰触对应的夹紧行程开关，停止动钳体动作；

所述翻转行程控制装置(400)通过底座(42)安装在定钳体(11)上，心轴(43)安装在底座(42)上，旋转碰锤(39)通过轴承安装在心轴(43)上，两个翻转行程开关(40、41)安装在底座(42)上；

所述安全开关包括压板(46)、安全行程开关(45)和支座(44)，压板(46)通过卡座卡在链条的滚轮上，支座(44)通过卡座卡在与压板(46)间隔几节的链条滚轮上，安全行程开关(45)安装在支座(44)上，且调整到链条受力时安全行程开关(45)刚好压合。

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