CN102795538A - 一种新型长杆吊具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长杆吊具，包括吊环（1）以及由支架（4）和抓爪（11）组成的抓爪组件，吊环（1）与支架（4）通过竖直设置的连接管（3）刚性连接；连接管（3）内设有传动杆（8），吊环（1）上设有驱动传动杆（8）上、下移动的驱动机构，传动杆（8）的下端与抓爪（11）连接，抓爪（11）随传动杆（8）的上、下移动关闭或打开。本发明所述的长杆吊具，通过在吊环与抓爪组件之间设置一根较长的刚性连接管，并通过设置在连接管内的传动杆以及设置在吊环上的驱动机构驱动传动杆上、下移动，使抓爪关闭或打开，从而确保了操作人员与特定物品之间的距离，避免了操作人员遭受放射性或毒性的危害；并且，保证了特定物品吊装作业的安全可靠。

Description

一种新型长杆吊具

技术领域

本发明涉及一种吊具，尤其是涉及一种长杆吊具，适用于蘑菇头形的吊重物，实现远距离操作并进行转运。

背景技术

吊具是起重设备上抓取被吊装物的装置，目前最常用的吊具包括吊钩、吊环、电磁吸盘和夹钳等。然而，在一些专业领域，还需要设计相应的专用吊具，以满足其应用。如适用于钢厂的板坯夹钳、钢板吊具、钢卷吊具；适用于精密电子及制药等行业的真空吊具；适用于港口作业的集装箱吊具；适用于吊装流动性物料的盛桶和吊罐等。

虽然上述这些众多形式的常用吊具以及专用吊具已经可以满足大部分的应用场合，但是，却无法满足对某些本身具有放射性或毒性的特定物品的吊装操作。对于本身具有放射性或毒性的特定物品，为保证装卸和转运过程中操作人员的人身安全，操作人员与这些特定物品之间需保持一定距离，甚至采取屏蔽隔离措施。如核设施中的乏燃料组件一般需放置在水池中，其装料、卸料和转运工作均在水下完成，且必须保证水屏蔽层的相应厚度，任何时候乏燃料组件和操作人员之间都必须保持一定距离。

针对上述的特定物品的吊装工作，无论是利用现有的常用吊具还是专用吊具都无法满足其安全性要求，因为现有的吊具与起重设备之间采用的是柔性部件（如钢制链索或钢丝绳等）连接，并且吊具的吊装点与吊具顶部的悬挂点之间距离较短，因此，在这种特定物品的吊装工作中存在以下一些缺陷：

（1）由于特定物品的装料、卸料和转运工作均在水下完成，且必须保证水屏蔽层的相应厚度，而上述现有吊具的吊装点与吊具顶部的悬挂点之间距离较短，特定物品的水下深度很难精确观测；

（2）由于柔性部件会随起重设备的移动而摆动，因此很难做到吊具的精确定位，从而加大了夹取物品的难度；

（3）物品在水下转运的过程中，垂直高度无法始终保持一致，特别是在起动、停止或变速的瞬间，由于惯性的存在，物品可能会出现上、下波动，一旦乏燃料组件等特定物品向上波动，突破了水屏蔽层，就会带来无法预想的灾难。

由此可见，目前急需设计一种用于吊装具有放射性或毒性的特定物品的专用吊具，通过设置在厂房吊车和特定物品之间的专用吊具，在完成特定物品吊装作业的同时，确保特定物品的安全和操作人员的人身安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种长杆吊具，其结构简单，在吊装具有放射性或毒性的特定物品，可以确保特定物品的安全和操作人员的人身安全。

为解决上述技术问题，本发明的新型长杆吊具包括吊环和用于抓取被吊装物的抓爪组件，所述的抓爪组件包括支架和设置在支架上的抓爪，所述的吊环与所述的支架通过竖直设置的连接管刚性连接；连接管内设有传动杆，吊环上设有驱动传动杆上、下移动的驱动机构，传动杆的下端与抓爪连接，抓爪随传动杆的上、下移动关闭或打开。

所述的驱动机构为丝杠螺母传动机构，所述的丝杠螺母传动机构包括手柄、丝杠和螺母，螺母固定在吊环上，丝杠的上、下端分别与手柄和传动杆固定连接。

所述的丝杠与传动杆的相对端分别插装在连接套内，且连接套分别通过贯穿连接套和丝杠以及贯穿连接套和传动杆的两根销轴固定，两根所述的销轴上、下布置且轴线相互垂直。

所述的丝杠的底面上插装固定一个旋转头，传动杆的上端插装固定在旋转头的底面上，且通过贯穿旋转头和传动杆的第一销轴固定；一个连接螺母套装在丝杠和传动杆的连接处，且连接螺母的下端与传动杆螺纹连接，连接螺母的上部通过贯穿连接螺母和丝杠的第二销轴固定，第一销轴与第二销轴的轴线相互垂直。

所述的连接管由多段管件相互拼接而成，且相邻段管件之间通过法兰连接固定。

所述的传动杆由多段杆件相互拼接而成，且相邻段杆件之间通过连接螺母固定连接。

所述的传动杆上间隔地固定设有若干个导向套筒，导向套筒的外径与连接管的内径相同。

所述的抓爪为四连杆抓爪。

所述的支架上还固定设有与盛装被吊装物的容器内腔相适配的U形弯板，U形弯板的开口端向上且固定在支架上，U形弯板的水平部上设有与被吊装物的吊耳相适配的开口。

任一个所述的导向套筒的外圆周面上设有与其轴线垂直的限位销，连接管的外壁上设有相应的长孔，长孔的长度等于抓爪开关所需的行程。

本发明所述的长杆吊具，通过在吊环与抓爪组件之间设置一根较长的刚性连接管，连接管内设有一根传动杆，并通过设置在吊环上的驱动机构驱动传动杆上、下移动，使抓爪关闭或打开，从而保证了特定物品吊装作业的安全可靠，具体地说，本发明所述的长杆吊具同现有的吊具相比具有如下优点：（1）通过刚性连接管确保了操作人员与特定物品之间的距离，避免了操作人员遭受放射性或毒性的危害；（2）在水下转运特定物品时，可以以吊环作为参考，只要保证吊环始终不与水面接触，就可以确保水屏蔽层的厚度；（3）没有引入电机、气缸等驱动装置，结构简单，操作轻便。

作为本发明的一种改进，驱动机构丝杠螺母传动机构，由于丝杠螺母传动机构具有自锁性，因此，传动杆的位置不会向下滑动，从而确保了抓爪的工作可靠性，最大限度地消除了被吊装物脱钩的事故隐患。

作为本发明的另一种改进，丝杠的下端面上插装固定一个旋转头，传动杆的上端插装固定在旋转头的底面上，且通过贯穿旋转头和传动杆第一销轴固定；一个连接螺母套装在丝杠和传动杆的连接处，且连接螺母的下端与传动杆螺纹连接，连接螺母的上部通过贯穿连接螺母和丝杠的第二销轴固定，第一、第二销轴的轴线相互垂直。通过旋转头和连接螺母可以方便地将丝杠和传动杆连接，另外，第一、第二销轴又可以确保传动杆的上下位移同丝杠一致，且不随丝杠旋转。

作为本发明的另一种改进，连接管和传动杆分段拼接而成，因此，可以方便地组合成不同的长度，适用于多种不同的应用场所。

作为本发明的另一种改进，传动杆上间隔地固定设有若干个导向套筒，导向套筒的外径与连接管的内径相同。这样，传动杆在上、下移动的过程中不会与连接管之间产生较大摩擦阻力，同时可以使传动杆的规格变小，进一步减轻吊具的自重。

附图说明

图1是本发明所提供的长杆吊具的剖面图；

图2是本发明所提供的长杆吊具的侧视图；

图3是本发明所提供的长杆吊具的立体结构示意图；

图4是图1中的A-A剖面图；

图5是图1中的I部放大图；

图6是图2中的II部放大图；

图7是图4中的III部放大图；

图8是图4中的IV部放大图。

具体实施方式

本发明所述的长杆吊具，其主要结构由吊环、抓爪组件和连接管等几大部分组成，抓爪组件包括支架和设置在支架上的抓爪。其中，吊环的作用是钩挂起重设备（如厂房内的天车）的吊钩，抓爪组件的作用是抓取被吊装物；连接管为一根较长的刚性管，具体长度可根据实际应用场合确定，连接管竖直设置，其上、下端分别与吊环和支架固定连接，连接管内设有传动杆，吊环上设有驱动传动杆上、下移动的驱动机构，传动杆的下端与抓爪连接，抓爪随传动杆的上、下移动关闭或打开。本发明，由于在吊环和抓爪组件之间设置了一根较长的刚性连接管，并通过驱动机构带动设置在连接管内的传动杆上、下移动，关闭或打开抓爪，因此，能够确保操作人员与特定物品之间的距离，避免了操作人员遭受放射性或毒性的危害，保证特定物品吊装作业的安全可靠。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步的详细说明，以便于本领域技术人员更好地理解。

图1是本发明长杆吊具的一种实施例结构示意图，图2是图1所示长杆吊具的侧视图，图3是图1所示长杆吊具的立体结构示意图，图4是图1中的A-A剖面图。如图1、图2、图3和图4所示，长杆吊具包括吊环1、抓爪组件和连接管3，抓爪组件包括支架4和设置在支架4上的抓爪11。

连接管3为一根较长的刚性管，连接管3竖直设置且上端与吊环1固定，下端与支架4固定，连接管3内设有传动杆8，吊环1上设有驱动传动杆8上、下移动的驱动机构，传动杆8的下端通过连接轴10与抓爪11连接（请参见图8），抓爪11随传动杆8的上、下移动关闭或打开。

本具体实施例中，抓爪11采用的是四连杆抓爪，四连杆抓爪是一种公知的抓爪机构，利用平行四边形不稳定的原理，实现抓爪的开闭。一种典型的结构请参考图6、图8，四连杆抓爪由近似平行四边形的四根连杆组成相对设置的第一、第二两组抓爪，第一、第二两组抓爪分别由上、下连杆组成，下连杆的上端铰接在支架4上，上连杆的下端铰接在下连杆的上，同时，第一、第二抓爪中的两根上连杆的上端通过连接轴转动连接在一起，连接轴在与传动杆8的下端连接，这样，当传动杆8向上移动时，第一、第二抓爪中的上、下连杆弯曲，两个下连杆将被吊装物夹紧，完成装料工作；反之，当传动杆8向下移动时，第一、第二抓爪中的上、下连杆伸开，两个下连杆将被吊装物放开，完成卸料工作。

本具体实施例中，驱动传动杆8上、下移动的驱动机构采用的是丝杠螺母传动机构，由于丝杠螺母传动机构具有自锁性，因此，传动杆8不会由于重力的作用而向下滑动，确保了抓爪的工作可靠性，最大限度地消除了被吊装物脱离抓爪而下落的事故隐患。丝杠螺母传动机构的具体结构请参见图1和图5，包括手柄1、丝杠7和螺母2，螺母2固定在吊环1上，同时螺母2也作为吊环1的加强筋，丝杠7螺装在螺母2上，丝杠7的上端与手柄1固定。丝杠7的底面上设有一个螺纹孔，旋转头12的上端螺装固定在丝杠7底面上的螺纹孔内，旋转头12的底面上也设有一个螺丝孔，传动杆8的上端螺装固定在旋转头12底面上的螺纹孔内，从而将丝杠7和传动杆8连接为一体。旋转头12通过贯穿旋转头12和传动杆8的第一销轴17固定；一个连接螺母13套装在丝杠7和传动杆8的连接处，且连接螺母13的下端与传动杆8的上端通过外螺纹连接，连接螺母13的上部通过贯穿连接螺母13和丝杠7的第二销轴18固定，第一、第二销轴17、18的轴线相互垂直。通过上述方式将丝杠7和传动杆8连接，一方面连接方便，便于拆装；另一方面，相互垂直设置的第一、第二销轴17、18又可以防止传动杆8随丝杠7旋转，确保传动杆8的上下位移同丝杠7一致。

丝杠7与传动轴8的连接方式也可以简化设计如下：将丝杠7与传动杆8的相对端分别插装在一个连接套内，丝杠7通过贯穿连接套和丝杠7的一根销轴固定，传动杆8则通过另一根贯穿连接套和传动杆8的销轴固定，两个所述的销轴上、下布置，且轴线相互垂直。这种方式同本实施例所采用的连接方式的区别在于：采用一个连接套两根销轴的方式，通过传动杆8传递的重力将由这两个销轴承载，因此容易使销轴受剪切力折断或者使连接套损坏；而本实施例所采用的连接方式，传动杆8传递的重力由螺纹承载，第一、第二销轴仅起到限制丝杠7和传动杆8之间相互转动的作用，第一、第二销轴不承受剪切力，不易损坏。

显然，采用手轮加齿轮齿条机构或者手轮加蜗轮蜗杆机构等相似的驱动机构也可以实现驱动传动杆8的上下移动，且同样具备自锁功能，因此，也可以达到本发明的目的。

为了以适应多种不同的应用场所，本发明中，连接管3由多段管件相互拼接而成，且相邻段管件之间通过法兰连接固定。传动杆8也由多段杆件相互拼接而成，且相邻段杆件之间通过螺纹连接固定。如图7所示，上、下相邻的两根杆件通过杆件连接螺母9连接固定，并分别通防松紧螺母16锁紧。采用这种方式，可以方便地通过组合改变连接管3以及传动杆8的长度。

另外，传动杆8上间隔地固定设有多个导向套筒14，导向套筒14的外径与连接管3的内径相同。传动杆8较短时，也可以仅设置一个导向套筒14。这样，传动杆8在上、下移动的过程中不会与连接管3之间产生较大摩擦阻力，同时可以使传动杆8的规格变小，进一步减轻吊具的自重。

在其中的任一个导向套筒14的外圆周面上设有与其轴线垂直的限位销15，连接管3的外壁上设有相应的长孔，长孔的长度等于抓爪开关所需的行程，限位销15在长孔内运动，即限制了传动杆8上下位移的行程。本实施例中，限位销15设置在最上方的导向套筒14上。

支架4上还固定设有与盛装被吊装物的容器19内腔相适配的U形弯板5，U形弯板5的开口端向上且固定在支架4上，U形弯板5的水平部上设有与被吊装物20的吊耳相适配的开口。U形弯板5起到一次导向的作用，即为吊具进入待吊装物品所在容腔提供导向；水平部上的开口为二次导向结构，即为抓爪和待吊装物品吊耳的精确对位提供导向。

本发明中，吊环1、连接管3和传动杆8均为管式结构，在确保强度的前提下，可有效减轻吊具的重量。另外，所有螺纹连接部均采用螺母防松结构，确保系统安全。

本发明所述的长杆吊具使用方法如下：

（1）装料。

利用厂房天车将长杆吊具移动到被吊装物的上方，通过弯板5进行到盛装被吊装物的容器内，转动手柄1，将手柄1的水平旋转运动转化为丝杠7竖直位移，且有效减小操作力，使丝杠7带动传动杆8向上移动，于是，抓爪11逐渐关闭，将被吊装和抓紧，完成装料工作。

（2）转运。

利用吊车将装载有被吊装物的长杆吊具转送到指定位置。针对水下物品的吊运，应保证吊环1始终不与水面接触。

（3）卸料。

反方向转动手柄1，使丝杠7带动传动杆8向下移动，于是，抓爪11逐渐打开，将被吊装松开，完成卸料工作。

本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，只要是本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新及保护的范围。

Claims (10)

1.一种新型长杆吊具，包括吊环（1）和用于抓取被吊装物的抓爪组件，所述的抓爪组件包括支架（4）和设置在支架（4）上的抓爪（11），其特征在于：所述的吊环（1）与所述的支架（4）通过竖直设置的连接管（3）刚性连接；连接管（3）内设有传动杆（8），吊环（1）上设有驱动传动杆（8）上、下移动的驱动机构，传动杆（8）的下端与抓爪（11）连接，抓爪（11）随传动杆（8）的上、下移动关闭或打开。

2.如权利要求1所述的一种新型长杆吊具，其特征在于：所述的驱动机构为丝杠螺母传动机构，所述的丝杠螺母传动机构包括手柄（1）、丝杠（7）和螺母（2），螺母（2）固定在吊环（1）上，丝杠（7）的上、下端分别与手柄（1）和传动杆（8）固定连接。

3.如权利要求2所述的一种新型长杆吊具，其特征在于：所述的丝杠（7）与传动杆（8）的相对端分别插装在连接套内，且连接套分别通过贯穿连接套和丝杠（7）以及贯穿连接套和传动杆（8）的两根销轴固定，两根所述的销轴上、下布置且轴线相互垂直。

4.如权利要求2所述的一种新型长杆吊具，其特征在于：所述的丝杠（7）的底面上插装固定一个旋转头（12），传动杆（8）的上端插装固定在旋转头（12）的底面上，且通过贯穿旋转头（12）和传动杆（8）的第一销轴（17）固定；一个连接螺母（13）套装在丝杠（7）和传动杆（8）的连接处，且连接螺母（13）的下端与传动杆（8）螺纹连接，连接螺母（13）的上部通过贯穿连接螺母（13）和丝杠（7）的第二销轴（18）固定，第一销轴（17）与第二销轴（18）的轴线相互垂直。

5.如权利要求1所述的一种新型长杆吊具，其特征在于：所述的连接管（3）由多段管件相互拼接而成，且相邻段管件之间通过法兰连接固定。

6.如权利要求1所述的一种新型长杆吊具，其特征在于：所述的传动杆（8）由多段杆件相互拼接而成，且相邻段杆件之间通过连接螺母（9）固定连接。

7.如权利要求1所述的一种新型长杆吊具，其特征在于：所述的传动杆（8）上间隔地固定设有若干个导向套筒（14），导向套筒（14）的外径与连接管（3）的内径相同。

8.如权利要求1所述的一种新型长杆吊具，其特征在于：所述的抓爪（11）为四连杆抓爪。

9.如权利要求1所述的一种新型长杆吊具，其特征在于：所述的支架（4）上还固定设有与盛装被吊装物的容器内腔相适配的U形弯板（5），U形弯板（5）的开口端向上且固定在支架（4）上，U形弯板（5）的水平部上设有与被吊装物的吊耳相适配的开口。

10.如权利要求7所述的一种新型长杆吊具，其特征在于：任一个所述的导向套筒（14）的外圆周面上设有与其轴线垂直的限位销，连接管（3）的外壁上设有相应的长孔，长孔的长度等于抓爪开关所需的行程。

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