CN102849616B - 电动翻转夹钳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动翻转夹钳。该电动翻转夹钳包括水平旋转机构、翻转机构、夹钳机构，所述水平旋转机构上部还设有吊轴机构，该吊轴机构包括吊轴本体，设于吊轴本体外部且与吊轴本体同轴装配的套筒，套筒上设有吊挂联接件，套筒与吊轴本体通过滑道与滑块或键与键槽配合实现轴向滑动配合，滑道或键槽两端为盲端，套筒与吊轴本体之间设有丝杠进给机构。本发明的优点是摘挂钩方便快捷，安全性好，降低了整机高度，节省了厂房空间，解决了特殊复杂情况下如厂房较低、吊运较高物体或单件物品堆垛放置等情况时的吊装作业，通用性好，整机设有多重制动设计，夹持牢固，不损伤被夹物，使用安全可靠，是一种较为理想的电动翻转夹钳。

Description

电动翻转夹钳

技术领域

本发明涉及一种卷状物体平移、旋转、翻转吊具，特别涉及一种电动翻转夹钳。

背景技术

卷状物体如筒节、纸卷、水泥筒、钢卷、铝卷、硅钢卷等，在生产、储存、运输等各个环节需要平移和水平旋转吊装作业以及不同的状态如立卷或卧卷，具体应用如钢铁企业将卧卷翻转成立卷装车、钢材的中转或使用单位将立卷翻转成为卧卷、冷轧厂将卧卷转换成立卷，装卸退火炉的作业等。为解决上述问题，实际工作中常采用竖卷夹钳、卧卷夹钳以及地面翻卷机相互配合作业，效率低、成本高。专利文献中公开了一种电动翻转夹钳，专利号为200920035230.6，该电动翻转夹钳包括夹钳机构和翻转机构，夹钳机构由定钳体和动钳体通过丝杆螺母相连，夹紧电机与丝杠传动连接；所述翻转机构包括支撑架，支撑架内设有翻转电机，翻转电机传动连接有转轴，转轴上对称设有两个链轮，链轮上各自啮合安装有链条，链条的两端分别与定夹钳和动夹钳相铰接；翻转机构上侧经轴承座和平面轴承连接有旋转立轴，旋转立轴与上吊耳架相对固定，轴承座侧面设有转向电机，转向电机与旋转立轴之间传动连接，上吊耳架上端设有吊耳轴。该结构虽然实现了卷钢的翻转和水平旋装吊装，但仍存在以下技术问题，如设在吊耳架上的吊轴固定穿置在吊耳架上，操作中就需要天车挂钩与被吊吊轴上下交错位移才能实现脱挂钩，脱挂钩不便，同时还需人工辅助，常易导致辅助人员伤害，工作效率低且存在安全隐患；此外，操作时，需行车吊钩向下位移才能实现脱挂钩，这样就需要吊、夹具的吊轴下部有足够的高度空间以便于行车吊钩脱出，但有的厂房行车吊钩提升高度有限，特别是在吊运较高物体或单件物品堆垛放置时，就要求吊、夹具自身高度尽量低，而传统吊、夹具考虑脱挂钩方便和通用性等，吊轴下部预留空间较大，整机高度很难降低，从而影响上述情况下作业；另外，吊具可能用于不同的车间、工位等，不同车间、工位的天车吊钩尺寸可能不一致，由于传统吊、夹具吊轴固定，其下部吊钩脱挂钩通行空间固定，常因不匹配导致吊具应挂点无法配接从而不能使用，通用性较差；另外还存在着如翻转机构中转轴的的两个链轮均置于传动轮的一侧，传动平稳性较差，转轴与翻转电机上下设置，增加了整机高度，从而影响如吊运较高物体或单件物品堆垛放置时吊装作业，安装在定钳体滑块和动钳体滑块上的钳舌板为整体设计，部分损坏时需整体更换，成本较高，无制动、监测、动态指示设计，安全性差等技术缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电动翻转夹钳，能够实现卷状物体平移、旋转、翻转吊装作业，用以克服现有技术中存在的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

电动翻转夹钳，包括水平旋转机构、翻转机构、夹钳机构，所述水平旋转机构上部还设有吊轴机构，该吊轴机构包括吊轴本体，设于吊轴本体外部且与吊轴本体同轴装配的套筒，套筒上设有吊挂联接件，套筒与吊轴本体通过滑道与滑块或键与键槽配合实现轴向滑动配合，滑道或键槽两端为盲端，套筒与吊轴本体之间设有丝杠进给机构，该丝杠进给机构由套筒内同轴设置的丝杠和吊轴本体内同轴开设的与丝杠长度及横截面外轮廓相适配的螺孔组成，丝杠固定端与套筒端部转动配合且轴向定位，丝杠进给端与吊轴本体的螺孔螺纹配合。

所述吊轴机构的套筒一端为盲端，该套筒盲端上开设有大于丝杠直径的通孔，丝杠固定端近端处设有变径凸台，设有变径凸台的丝杠固定端经套筒盲端上的通孔穿置在套筒盲端外部，丝杠固定端外部设有端盖，端盖与套筒盲端固定联接，丝杠与端盖间隙配合，丝杠固定端还固定联接有旋转手柄。

所述吊轴机构的套筒与吊轴本体通过滑道与滑块轴向滑动配合，滑块设于吊轴本体上，位于吊轴本体与套筒之间丝杠进给机构的装配端近端处，在套筒上沿套筒轴向开设有与滑块滑动配合的滑道，该滑道为滑槽或通孔，所述吊挂联接件设于套筒上，位于套筒与吊轴本体套接的一端，吊挂联接件为套筒端部的凸沿，凸沿上开设有吊挂安装孔。

所述水平旋转机构包括吊耳架，设于吊耳架下部的立轴，立轴与吊耳架相对固定，立轴内部为中空结构，吊耳架一侧设有制动电机，制动电机的输出端接摆线针轮减速机，摆线针轮减速机的输出端设有传动轮，传动轮与传动盘构成传动副，传动盘通过轴向承载轴承和径向平衡轴承同轴装配在立轴上，且传动盘通过螺栓固定联接在其下部的翻转机构联接板上，吊耳架上部开设有通孔，吊轴机构穿置在吊耳架的通孔内，并通过吊轴机构上的吊挂联接件与吊耳架固定联接。

所述翻转机构包括翻转支架，设于翻转支架上的翻转电机、转轴，设于转轴上的链轮以及链条，其中设于翻转支架上的翻转电机为锥形转子制动电机，该制动电机的输出端接摆线针轮减速机，减速机的输出端设有小齿轮，小齿轮与同轴装配在转轴上的大齿轮构成传动副，同轴装配在转轴上的两个链轮分别设在转轴上大齿轮的两侧，翻转电机与转轴同一水平设置在翻转支架上。

所述夹钳机构包括定钳体、定钳体滑臂、动钳体、动钳体滑臂、制动电机、减速机、设于定钳体与动钳体之间的丝杠进给机构，其中制动电机为锥形转子制动电机，减速机为摆线针轮减速机，定钳体与定钳体滑臂之间、动钳体与动钳体滑臂之间分别设有压簧，压簧上端固定在定钳体和动钳体上且压簧穿置于定钳体滑臂和动钳体滑臂内，定钳体滑臂和动钳体滑臂上部分别设有压簧压板，定钳体与动钳体的工作面上分别开设有凹槽，凹槽内设有导轨，定钳体滑臂与动钳体滑臂分别嵌置于相对应的凹槽内，并分别与定钳体和动钳体滑动配合。

所述夹钳机构的定钳体滑臂与动钳体滑臂的工作面上还均设有钳牙，定钳体钳牙的工作面为凸面，动钳体钳牙的工作面为凹面或钳牙横截面为V形。

所述动钳体钳牙和定钳体钳牙分别在动钳体滑臂和定钳体滑臂的工作面上间隔排布，动钳体钳牙和定钳体钳牙表面还均设有防滑槽。

所述定钳体与动钳体之间的丝杠进给机构上还设有零速监测器，该零速监测器由设于丝杠上的凸块和对应设于凸块上部夹钳机构外壳内壁上的零速继电器组成。

在电动翻转夹钳翻转机构一侧设有电气控制箱，在翻转机构上部设有行车电源电缆插接器，在翻转机构下部设有电缆卷筒，在夹钳机构上部设有夹钳机构电缆插接器，在电气控制箱上部设有工作状态指示灯，在夹钳机构上部设有夹紧状态指示灯和松开状态指示灯。

本发明所取得的技术效果是：

1、由于采用了吊轴机构，仅需通过操作吊轴机构上的旋转手柄，调整吊轴在吊耳架上的进给距离，吊钩便可从吊耳架上部进出，无需在吊轴下部预留吊钩位移空间，既可方便快捷地实现电动翻转夹钳与天车吊钩间的脱挂钩操作，且摘挂钩无需人工辅助，安全性好，降低了整机高度，节省了厂房空间，解决了特殊复杂情况下的操作难题，如厂房较低、吊运较高物体或单件物品堆垛放置等情况时的吊装作业，而且适于与不同车间、工位等不同尺寸天车吊钩的配合使用，通用性好；

2、由于水平旋转机构的传动盘通过轴向承载轴承和径向平衡轴承同轴装配在立轴上以及采用了制动电机和摆线针轮减速机，本发明电动翻转夹钳旋转工作时平稳可靠，停止后依靠制动电机和摆线针轮减速机锁定，避免了移动过程中的晃动，立轴为中空结构，便于电缆通过；

3、由于翻转机构采用了锥形转子制动电机和摆线针轮减速机，停转后能可靠制动，避免了翻转停止后的滑动，在断电状态下也能可靠制动，转轴上的两个链轮置于传动副的两侧，转轴受力均匀，传动平稳、可靠，翻转电机与转轴同一水平设置在翻转支架上，降低了整机高度；

4、由于夹钳机构的定钳体滑臂和动钳体滑臂分别与定钳体和动钳体通过导轨滑动配合，相对于现有技术中采用的在钳体和钳臂间设置圆柱滚子或滚针设计，故障率和成本低，使用寿命长；

5、由于夹钳机构中动钳体钳牙的工作面为凹面或钳牙的横截面为V形，定钳体钳牙的工作面为凸面，便于贴合卷状物，夹持时不滑移，夹紧时不损伤卷状物，钳牙间隔排布，个别损坏时便于更换，节省成本；

6、由于夹钳机构中设有零速检测器，电机可根据零速检测器发送的控制信号自动停转，提高了电机使用寿命，方便操作；

7、由于设有电缆插接器，电缆线安装及布置合理；由于设有电缆卷筒，翻转机构与夹钳机构间电缆收放自如，避免了翻转过程中电缆的打结损坏。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为吊轴机构结构示意图。

图4为水平旋转机构结构示意图。

图5为翻转机构俯视图。

图6为定钳体和动钳体工作状态示意图。

附图中的附图标记如下：

1、行车电源电缆插接器；2、翻转机构；3、夹紧状态指示灯；

4、松开状态指示灯；5、零速继电电器；6、零速检测器凸块；7、压簧压板；8、动钳体；9、动钳体滑臂；10、动钳体钳牙；11、定钳体钳牙；12、定钳体滑臂；13、压簧；14、定钳体；15、夹钳机构；16、夹钳机构电缆插接器；17、电缆卷筒；18、电气控制箱；19、工作状态指示灯；20、水平旋转机构；21、吊轴机构；22、翻转机构制动电机；23、链轮；24、翻转支架；25、链条；26、大齿轮；27、转轴；28、翻转机构联接板；29、吊轴机构套筒；30、丝杠变径凸台；31、丝杠端盖；32、旋转手柄；33、套筒滑道通孔；34、丝杠；35、吊轴本体滑块；36、套筒凸沿；37、吊轴本体；38、吊轴本体螺孔；39、吊耳架；40、水平旋转机构制动电机；41、水平旋转机构减速机；42、传动轮；43、传动盘；44、径向平衡轴承；45、轴向承载轴承；46、立轴；47、翻转机构减速机；48、翻转机构小齿轮、A、钢卷。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步描述，如图1-6所示，

电动翻转夹钳，包括水平旋转机构20、翻转机构2、夹钳机构15，所述水平旋转机构20上部还设有吊轴机构21，该吊轴机构21包括吊轴本体37，在吊轴本体37外部同轴装配有套筒29，在套筒29与吊轴本体37套接的一端上设有吊挂联接件，吊挂联接件为套筒端部的凸沿36，凸沿36上开设有吊挂安装孔。该吊轴机构21的套筒29与吊轴本体37之间设有丝杠进给机构，该丝杠进给机构由套筒29内同轴设置的丝杠34和吊轴本体37内同轴开设的与丝杠34长度及横截面外轮廓相适配的螺孔38组成。丝杠34固定端与套筒29端部转动配合且轴向定位，具体结构为套筒29一端为盲端，该套筒29盲端上开设有大于丝杠34直径的通孔，丝杠34固定端近端处设有变径凸台30，设有变径凸台30的丝杠34固定端经套筒29盲端上的通孔穿置在套筒29盲端外部，丝杠34固定端外部设有端盖31，端盖31与套筒29盲端通过螺栓紧固联接，丝杠34与端盖31间隙配合，丝杠34固定端还固定联接有旋转手柄32，该旋转手柄32为一手轮，手轮中部通过螺栓与丝杠34端部固定联接，丝杠34进给端与吊轴本体37的螺孔38螺纹配合。该吊轴机构21的套筒29与吊轴本体37通过滑道与滑块或键与键槽配合实现轴向滑动配合，滑道或键槽两端为盲端，本实施例具体采用滑道与滑块配合方式，其中滑块35为一螺栓，固定安装在吊轴本体37上，位于吊轴本体37与套筒29之间丝杠进给机构的装配端近端处，在套筒29上沿套筒29轴向开设有与滑块35滑动配合的通孔33，通孔33两端为盲端。

水平旋转机构20包括吊耳架39，设于吊耳架39下部的立轴46，立轴46与吊耳架39相对固定，立轴46内部为中空结构，便于电缆通过，吊耳架39侧面固定安装有制动电机40，制动电机40的输出端接摆线针轮减速机41，摆线针轮减速机41的输出端设有传动轮42，传动轮42与传动盘43构成传动副，传动盘43通过轴向承载轴承45和径向平衡轴承44同轴装配在立轴46上，且传动盘43通过螺栓固定联接在其下部的翻转机构联接板28上，这样，传动盘43受电机作用，可带动其下部联接件绕立轴46做0-360度旋转，吊耳架39上部开设有通孔，吊轴机构21穿置在吊耳架39的通孔内，并通过吊轴机构21上的吊挂联接件既凸沿36的吊挂安装孔与吊耳架39螺栓联接。

翻转机构2包括翻转支架24，设于翻转支架24上的制动电机22、转轴27，设于转轴27上的链轮23以及链条25，其中设于翻转支架24上的制动电机22为锥形转子制动电机，该制动电机的输出端接摆线针轮减速机47，减速机47的输出端设有小齿轮48，小齿轮48与同轴装配在转轴27上的大齿轮26构成传动副，同轴装配在转轴27上的两个链轮23分别设在转轴27上大齿轮26的两侧，链轮23上各自啮合安装有链条25，链条25的两端分别与夹钳机构21的定钳体14和动钳体8铰接，制动电机22与转轴27同一水平固定安装在翻转支架24上。

夹钳机构包括定钳体14、定钳体滑臂12、动钳体8、动钳体滑臂9、制动电机、减速机、设于定钳体14与动钳体8之间的丝杠进给机构，其中动钳体8套装在定钳体14一端，制动电机为锥形转子制动电机并设于定钳体14内，制动电机的输出端接摆线针轮减速机，减速机的输出端接丝杠进给机构，定钳体14与动钳体8下部的工作面上分别开设有凹槽，凹槽内设有导轨，定钳体滑臂12与动钳体滑臂9相向设置且分别嵌置于相对应的定钳体14与动钳体8凹槽内，并分别与定钳体14和动钳体8滑动配合，定钳体14与定钳体滑臂12之间、动钳体8与动钳体滑臂9之间还分别设有压簧13，压簧13上端固定在定钳体14和动钳体8上且压簧13穿置于定钳体滑臂12和动钳体滑臂9内，定钳体滑臂12和动钳体滑臂9上部分别设有压簧压板7，工作时，定钳体滑臂12与动钳体滑臂9夹持重物在钳体上向下滑动位移，压簧压板7压缩压簧13形变，当定钳体滑臂12与动钳体滑臂9卸下重物时，受压簧13带动复位。在夹钳机构21的定钳体滑臂12与动钳体滑臂9的工作面上还均设有间隔排布的钳牙，钳牙通过螺钉与钳体滑臂固定联接，动钳体钳牙10的工作面为凹面或钳牙横截面为V形，本实施例优选动钳体钳牙10的横截面为V形，定钳体钳牙11的工作面为凸面，动钳体钳牙10和定钳体钳牙11表面还均设有防滑槽。定钳体14与动钳体8之间的丝杠进给机构上还设有零速检测器，该零速检测器由设于丝杠上的凸块6和对应设于凸块6上部夹钳机构21外壳内壁上的零速继电器5组成，工作时，零速继电器5检测凸块6的运动，当频率极小或为零时，发出控制信号，制动电机断电。

在电动翻转夹钳翻转机构2一侧设有电气控制箱18，在翻转机构2上部设有行车电源电缆插接器1，在翻转机构2下部设有电缆卷筒17，在夹钳机构21上部设有电缆插接器16，电缆线经电缆卷筒17与电缆插接器16配接，实现了翻转机构2与夹钳机构21间电缆线的安全收放，避免了电动翻转夹钳在翻转等操作过程中，电缆线的打结和损坏。在电气控制箱18上部设有工作状态指示灯19，在夹钳机构21上部设有夹紧状态指示灯3和松开状态指示灯4，操作人员可直观的观测电动翻转夹钳的运转状况，既方便操作，又提高了安全性。

本实施例不应理解为对本发明的限定，本发明的保护以权利要求的记载为准，任何依据本专利说明书所作出的等效技术手段替换，均不脱离本专利的保护范围。 

Claims (10)

1.电动翻转夹钳，包括水平旋转机构（20）、翻转机构（2）、夹钳机构（15），其特征在于所述水平旋转机构（20）上部还设有吊轴机构（21），该吊轴机构（21）包括吊轴本体（37），设于吊轴本体（37）外部且与吊轴本体（37）同轴装配的套筒（29），套筒（29）上设有吊挂联接件，套筒（29）与吊轴本体（37）通过滑道与滑块或键与键槽配合实现轴向滑动配合，滑道或键槽两端为盲端，套筒（29）与吊轴本体（37）之间设有丝杠进给机构，该丝杠进给机构由套筒（29）内同轴设置的丝杠（34）和吊轴本体（37）内同轴开设的与丝杠（34）长度及横截面外轮廓相适配的螺孔（38）组成，丝杠（34）固定端与套筒（29）端部转动配合且轴向定位，丝杠（34）进给端与吊轴本体（37）的螺孔（38）螺纹配合。

2.根据权利要求1所述的电动翻转夹钳，其特征在于所述吊轴机构（21）的套筒（29）一端为盲端，该套筒（29）盲端上开设有大于丝杠（34）直径的通孔，丝杠（34）固定端近端处设有变径凸台（30），设有变径凸台（30）的丝杠（34）固定端经套筒（29）盲端上的通孔穿置在套筒（29）盲端外部，丝杠（34）固定端外部设有端盖（31），端盖（31）与套筒（29）盲端固定联接，丝杠（34）与端盖（31）间隙配合，丝杠（34）固定端还固定联接有旋转手柄（32）。

3.根据权利要求1或2所述的电动翻转夹钳，其特征在于所述吊轴机构（21）的套筒（29）与吊轴本体（37）通过滑道与滑块轴向滑动配合，滑块（35）设于吊轴本体（37）上，位于吊轴本体（37）与套筒（29）之间丝杠进给机构的装配端近端处，在套筒（29）上沿套筒（29）轴向开设有与滑块（35）滑动配合的滑道，该滑道为滑槽或通孔（33），所述吊挂联接件设于套筒（29）上，位于套筒（29）与吊轴本体（37）套接的一端，吊挂联接件为套筒（29）端部的凸沿（36），凸沿（36）上开设有吊挂安装孔。

4.根据权利要求1所述的电动翻转夹钳，其特征在于所述水平旋转机构（20）包括吊耳架（39），设于吊耳架（39）下部的立轴（46），立轴（46）与吊耳架（39）相对固定，立轴（46）内部为中空结构，吊耳架（39）一侧设有制动电机（40），制动电机的输出端接摆线针轮减速机（41），摆线针轮减速机（41）的输出端设有传动轮（42），传动轮（42）与传动盘（43）构成传动副，传动盘（43）通过轴向承载轴承（45）和径向平衡轴承（44）同轴装配在立轴（46）上，且传动盘（43）通过螺栓固定联接在其下部的翻转机构联接板（28）上，吊耳架（39）上部开设有通孔，吊轴机构（21）穿置在吊耳架（39）的通孔内，并通过吊轴机构（21）上的吊挂联接件与吊耳架（39）固定联接。

5.根据权利要求1所述的电动翻转夹钳，其特征在于所述翻转机构（2）包括翻转支架（24），设于翻转支架（24）上的翻转电机（22）、转轴（27），设于转轴（27）上的链轮（23）以及链条（25），其中设于翻转支架（24）上的翻转电机（22）为锥形转子制动电机，该制动电机的输出端接摆线针轮减速机（47），减速机（47）的输出端设有小齿轮（48），小齿轮（48）与同轴装配在转轴（27）上的大齿轮（26）构成传动副，同轴装配在转轴（27）上的两个链轮（23）分别设在转轴（27）上大齿轮（26）的两侧，翻转电机（22）与转轴（27）同一水平设置在翻转支架（24）上。

6.根据权利要求1所述的电动翻转夹钳，其特征在于所述夹钳机构（15）包括定钳体（14）、定钳体滑臂（12）、动钳体（8）、动钳体滑臂（9）、制动电机、减速机、设于定钳体（14）与动钳体（8）之间的丝杠进给机构，其中制动电机为锥形转子制动电机，减速机为摆线针轮减速机，定钳体（14）与定钳体滑臂（12）之间、动钳体（8）与动钳体滑臂（9）之间分别设有压簧（13），压簧（13）上端固定在定钳体（14）和动钳体（8）上且压簧（13）穿置于定钳体滑臂（12）和动钳体滑臂（9）内，定钳体滑臂（12）和动钳体滑臂（9）上部分别设有压簧压板（7），定钳体（14）与动钳体（8）的工作面上分别开设有凹槽，凹槽内设有导轨，定钳体滑臂（12）与动钳体滑臂（9）相向设置且分别嵌置于相对应的凹槽内，并分别与定钳体（14）和动钳体（8）滑动配合。

7.根据权利要求6所述的电动翻转夹钳，其特征在于所述夹钳机构（15）的定钳体滑臂（12）与动钳体滑臂（9）的工作面上还均设有钳牙，定钳体钳牙（11）的工作面为凸面，动钳体钳牙（10）的工作面为凹面或钳牙横截面为V形。

8.根据权利要求7所述的电动翻转夹钳，其特征在于所述动钳体钳牙（10）和定钳体钳牙（11）分别在动钳体滑臂（9）和定钳体滑臂（12）的工作面上间隔排布，动钳体钳牙（10）和定钳体钳牙（11）表面还均设有防滑槽。

9.根据权利要求6所述的电动翻转夹钳，其特征在于所述定钳体（14）与动钳体（8）之间的丝杠进给机构上还设有零速检测器，该零速检测器由设于丝杠上的凸块（6）和对应设于凸块（6）上部夹钳机构（15）外壳内壁上的零速继电器（5）组成。

10.根据权利要求1所述的电动翻转夹钳，其特征在于在电动翻转夹钳翻转机构（2）一侧设有电气控制箱（18），在翻转机构（2）上部设有行车电源电缆插接器（1），在翻转机构（2）下部设有电缆卷筒（17），在夹钳机构（15）上部设有夹钳机构电缆插接器（16），在电气控制箱（18）上部设有工作状态指示灯（19），在夹钳机构（15）上部设有夹紧状态指示灯（3）和松开状态指示灯（4）。

Images