CN103072889A - 多级降载快卸装置 - Google Patents

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张磊安
黄雪梅
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Abstract

多级降载快卸装置，属于货物装卸设备领域。包括用于钩吊货物的吊起装置，其特征在于：所述吊起装置一端为挂钩（1），另一端为与挂钩（1）连接为一体的连接杆（5），吊起装置通过前固定销（2）可旋转地安装在由两侧支撑板（3）组成的壳体内，挂钩（1）伸出壳体，吊起装置一侧安装有将连接杆（5）压紧以防止吊起装置转动的多级降载机构，多级降载机构固定端固定在两侧支撑板（3）中，多级降载机构活动端一侧安装有用于破坏多级降载机构平衡的拉销（6）。该多级降载快卸装置结构简单、操作方便、经多级降载可以实现任意方向下大载荷快速、安全地卸载。

Description

多级降载快卸装置
技术领域
多级降载快卸装置，属于货物装卸设备领域，具体涉及一种可多级降载的大载荷快卸装置。
背景技术
当前大载荷快速卸载技术已经被广泛应用于港口吊装、建筑和军工等多个领域，现有的技术方案基本是利用重力作用，主要存在如下不足：
1、目前的大载荷卸载装置结构较为复杂，过多地依靠操作者经验。在卸载之前需要人为调整、配合，通常要将卸载装置先转动到特定位置；
2、目前的快卸原理基本是依靠重力作用，因此只能实现垂直方向的卸载，对于水平或其它方向的大载荷快速卸载显得无能无力；
3、目前的卸载操作均存在过程繁琐，成本造价高等缺点，只适用于特定的工作场合，推广价值不高，再加上人为因素的影响，安全性也不能得到保证
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种实现任意方向下大载荷快速、安全卸载的大载荷快卸装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该多级降载快卸装置，包括用于钩吊货物的吊起装置，其特征在于：所述吊起装置一端为挂钩，另一端为与挂钩连接为一体的连接杆，吊起装置通过前固定销可旋转地安装在由两侧支撑板组成的壳体内，挂钩伸出壳体，吊起装置一侧安装有将连接杆压紧以防止吊起装置转动的多级降载机构，多级降载机构固定端固定在两侧支撑板中，多级降载机构活动端一侧安装有用于破坏多级降载机构平衡的拉销。该多级降载快卸装置采用多级载荷降低传递结构，根据力矩平衡原理使最终施加在拉销的压力较小，同时拉销与滚动轴承之间为滚动摩擦，只需要非常小的拉力便可实现快速卸载，实现了任意方向大载荷的快速卸载，同时两侧的支撑板不仅限制了吊起装置、多级降载机构的自由度，使它们只能在一个平面内转动，提高了快卸装置的稳定性，而且增加了对整个装置的保护强度，提高了该装置的可靠性。
所述的多级降载机构可以为二级降载、三级降载或四级降载。
优选的，所述的多级降载机构为三级降载机构，包括与连接杆依次叠压的第一档杆和第二档杆，第一档杆和第二档杆的固定端分别通过第一固定销和第二固定销可转动地安装在两侧支撑板之间，第一档杆的固定端压住连接杆端头并限制连接杆转动，第二档杆的固定端压住第一档杆活动端并限制第一档杆转动，第二档杆活动端上套装滚动轴承，拉销安装在滚动轴承外部一侧限制第二档杆转动。
其中，所述第一固定销设置在第一档杆与连接杆相接触的一端，第二固定销设置在第二档杆与第一档杆相接触的一端。
优选的，所述的多级降载机构为四级降载机构，包括与连接杆依次叠压的第一档杆、第二档杆和第三档杆，第一档杆、第二档杆和第三档杆的固定端分别通过第一固定销、第二固定销和第三固定销可转动地安装在两侧支撑板之间，第一档杆的固定端压住连接杆端头并限制连接杆转动，第二档杆的固定端压住第一档杆活动端并限制第一档杆转动，第三档杆的固定端压住第二档杆活动端并限制第二档杆转动，第三档杆活动端上套装滚动轴承，拉销安装在滚动轴承外部一侧限制第三档杆转动。
其中，所述第一固定销设置在第一档杆与连接杆相接触的一端，第二固定销设置在第二档杆与第一档杆相接触的一端，第三固定销设置在第三档杆与第二档杆相接触的一端。
所述的拉销活动贯穿两侧支撑板圆孔内，拉销一端压在滚动轴承外壁，另一端伸出支撑板外，拉销可受拉力进行滑动。
优选的，所述的拉销为圆杆状，拉销穿入两侧支撑板的圆孔内，露出的端头部分设有方便手持的拉头。拉销与圆孔内圈为间隙配合。
所述前固定销设置在靠近挂钩的一端。即前固定销到挂钩端的距离远小于前固定销到连接杆与第一档杆接触端的距离。
所述的两侧的支撑板一端通过前固定销串接在一起，另一端通过后固定销串接在一起，后固定销上套装有将两侧支撑板隔开并定位的轴套。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
1、该多级降载快卸装置采用多级载荷降低传递结构，根据力矩平衡原理使最终施加在拉销的压力较小，结构简单，同时拉销与滚动轴承之间为滚动摩擦，只需要非常小的拉力便可实现快速卸载；
2、可以实现任意方向载荷的快速卸载，完全与重力无关，消除了现有的载荷卸载方案只能在竖直方向的弊端；
3、适用多种工作场合，轻松施加拉力便可进行卸载，提高了现场工作的安全性。
附图说明
图1是该多级降载快卸装置实施例1的结构主视图。
图2是该多级降载快卸装置实施例1的结构左视图。
图3是图2的A-A向剖视图结构左视图。
图4是该多级降载快卸装置实施例1的爆炸图。
图5是该多级降载快卸装置实施例1的受力示意简图。
图6是该多级降载快卸装置实施例2的剖视图。
其中：1、挂钩  2、前固定销  3、支撑板  4、第一档杆  5、连接杆  6、拉销  7、拉头  8、后固定销  9、轴套  10、第一固定销  11、滚动轴承  12、第二档杆  13、第二固定销  14、第三档杆  15、第三固定销  16、第一压点  17、第二压点  18、第三压点。 
具体实施方式
图1~5是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~6对本发明做进一步说明。
实施例1 
参照附图1~4：该多级降载快卸装置，包括用于钩吊货物的吊起装置和两侧支撑板3，两侧的支撑板3一端通过前固定销2串接在一起，另一端通过后固定销8串接在一起，后固定销8套有将两侧支撑板3隔开并定位的轴套9。吊起装置一端为挂钩1，另一端为与挂钩1连接为一体的连接杆5，吊起装置通过前固定销2可旋转地安装在由两侧支撑板3组成的壳体内，挂钩1伸出壳体，吊起装置一侧安装可将连接杆5锁紧以防止吊起装置转动的三级降载机构，三级降载机构固定端固定在两侧支撑板3中，活动端套装滚动轴承11，滚动轴承11外部一侧安装拉销6。
如图3所示，三级降载机构包括连接杆5和两个可旋转的档杆，其中第一档杆4和第二档杆12的固定端分别通过第一固定销10和第二固定销13可转动地安装在两侧支撑板3之间，第一档杆4的固定端可压住连接杆5端头并限制连接杆5转动，第二档杆12的固定端可压住第一档杆4活动端并限制第一档杆4转动，第二档杆12活动端套装滚动轴承11，滚动轴承11外侧安装限制第二档杆12转动的拉销6。其中，连接杆5、第一档杆4和第二档杆12依次叠压，第一档杆4与连接杆5的接触点为第一压点16，第二档杆12与第一档杆4接触点为第二压点17，第一固定销10设置在第一档杆4与连接杆5相接触的一端，第二固定销13设置在第二档杆12与第一档杆4相接触的一端。
拉销6为圆杆状，穿入两侧支撑板3的圆孔内，活动贯穿于两侧支撑板3，一端压在滚动轴承11的外壁，露出的端头部分设有方便手持的拉头7。
参照附图5，该多级降载快卸装置的工作原理如下：当吊起装置的挂钩1受到任意方向的大载荷作用时，整个装置被拉紧，挂钩1在作用力F作用下，有绕前固定销2转动的趋势。根据力矩平衡原理，由于连接杆5两边的臂长不同（第一压点16到前固定销2的距离                                                
Figure 379574DEST_PATH_IMAGE001
远大于挂钩1到前固定销2的垂直距离
Figure 986136DEST_PATH_IMAGE002
），则连接杆5受到的压力N1较小，同时连接杆5与第一档杆4存在一个夹角
Figure 979500DEST_PATH_IMAGE003
，则施加在第一档杆4上的分压力N 2进一步减小（N 2 为N 1的分力，
Figure 920780DEST_PATH_IMAGE004
），至此实现了载荷传递的一级降低。
针对第一档杆4：第一档杆4在N2的作用下，有绕第一固定销10转动的趋势。根据力矩平衡原理，由于第一档杆4上两个压点到第一固定销10的距离不同（第二压点17到第一固定销10的距离
Figure 595475DEST_PATH_IMAGE005
远大于第一压点16到第一固定销10的距离
Figure 118860DEST_PATH_IMAGE006
），则第一档杆4上第二压点17受到的压力N 3较小，同时第一档杆4与第二档杆12存在一个夹角
Figure 234190DEST_PATH_IMAGE007
，则施加在第二档杆12上的分压力N 4进一步减小（N4 作为N3的分力，
Figure 413499DEST_PATH_IMAGE008
），至此实现了载荷传递的二级降低。
针对第二档杆12：第二档杆在N4的作用下，有绕第二固定销13转动的趋势。根据力矩平衡原理，由于第二档杆12上两个压点到第二固定销13的距离不同（第三压点18到第二固定销13的距离远大于第二压点17到第二固定销13的距离
Figure 519044DEST_PATH_IMAGE010
），则第二档杆12上的第三压点18受到的压力N较小，至此实现了载荷传递的三级降低。
经过三级降载之后，压力N变得非常小。同时，拉销6又在外力作用下在滚动轴承11上滑动，所以利用很小的拉力便可将拉销6从支撑板3中拉出，实现了任意方向大载荷的快速卸载。当拉销6从支撑板3中滑出瞬间时实现大载荷的快速卸载。
根据力矩平衡原理，假设拉力为F，则经过三级降载后，产生的压力为N，根据图5，该装置实现多级降载的理论计算公式为：
Figure 854210DEST_PATH_IMAGE011
当连接杆5上第一压点16压在第一档杆4长度的1/4处，第一档杆4上第二压点17压在第二档杆12长度的1/3处，挂钩1与前固定销2的垂直距离为第一压点16与前固定销2距离的1/4，
Figure 520815DEST_PATH_IMAGE012
，
Figure 288045DEST_PATH_IMAGE013
，拉力F=100KN时，经过三级降载后，压力N计算为：
Figure 723706DEST_PATH_IMAGE014
压力N降为1.28KN，再加上滚动轴承11的作用，使拉销6与滚动轴承11之间为滚动摩擦，此时需要非常小的拉力即可将拉销6从支撑板3中拉出，实现大载荷快速卸载。
上述降载原理同样适用于二级降载结构、四级降载结构或其他多级降载结构。
实施例2
参照附图6：多级降载机构为四级降载机构，包括连接杆5和三个可旋转的档杆，其中第一档杆4、第二档杆12和第三档杆14的固定端分别通过第一固定销10、第二固定销13和第三固定销15可转动地安装在两侧支撑板3之间，第一档杆4的固定端可压住连接杆5端头并限制连接杆5转动，第二档杆12的固定端可压住第一档杆4活动端并限制第一档杆4转动，第三档杆14的固定端可压住第二档杆12活动端并限制第二档杆12转动，第三档杆14活动端套装滚动轴承11，滚动轴承11外侧安装限制第三档杆14转动的拉销6。其中，连接杆5、第一档杆4、第二档杆12和第三档杆14依次叠压，第一固定销10设置在第一档杆4与连接杆5相接触的一端，第二固定销13设置在第二档杆12与第一档杆4相接触的一端，第三固定销15设置在第三档杆14与第二档杆12相接触的一端。其余设置与实施例1中相同。
上述实施例中，拉销6直接穿入两侧支撑板3的圆孔内，拉销6与圆孔内圈实现间隙配合，也可以在两侧支撑板3的圆孔中分别固装一个轴承，轴承外圈与圆孔内圈过盈配合，拉销6与轴承内圈间隙配合，轴承宽度与两侧支撑板3的厚度相等。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.多级降载快卸装置，包括用于钩吊货物的吊起装置，其特征在于：所述吊起装置一端为挂钩（1），另一端为与挂钩（1）连接为一体的连接杆（5），吊起装置通过前固定销（2）可旋转地安装在由两侧支撑板（3）组成的壳体内，挂钩（1）伸出壳体，吊起装置一侧安装有将连接杆（5）压紧以防止吊起装置转动的多级降载机构，多级降载机构固定端固定在两侧支撑板（3）中，多级降载机构活动端一侧安装有用于破坏多级降载机构平衡的拉销（6）。
2.根据权利要求1所述的多级降载快卸装置，其特征在于：所述的多级降载机构为三级降载机构，包括与连接杆（5）依次叠压的第一档杆（4）和第二档杆（12），第一档杆（4）和第二档杆（12）的固定端分别通过第一固定销（10）和第二固定销（13）可转动地安装在两侧支撑板（3）之间，第一档杆（4）的固定端压住连接杆（5）端头并限制连接杆（5）转动，第二档杆（12）的固定端压住第一档杆（4）活动端并限制第一档杆（4）转动，第二档杆（12）活动端上套装滚动轴承（11），拉销（6）安装在滚动轴承（11）外部一侧限制第二档杆（12）转动。
3.根据权利要求2所述的多级降载快卸装置，其特征在于：所述第一固定销（10）设置在第一档杆（4）与连接杆（5）相接触的一端，第二固定销（13）设置在第二档杆（12）与第一档杆（4）相接触的一端。
4.根据权利要求1所述的多级降载快卸装置，其特征在于：所述的多级降载机构为四级降载机构，包括与连接杆（5）依次叠压的第一档杆（4）、第二档杆（12）和第三档杆（14），第一档杆（4）、第二档杆（12）和第三档杆（14）的固定端分别通过第一固定销（10）、第二固定销（13）和第三固定销（15）可转动地安装在两侧支撑板（3）之间，第一档杆（4）的固定端压住连接杆（5）端头并限制连接杆（5）转动，第二档杆（12）的固定端压住第一档杆（4）活动端并限制第一档杆（4）转动，第三档杆（14）的固定端压住第二档杆（12）活动端并限制第二档杆（12）转动，第三档杆（14）活动端上套装滚动轴承（11），拉销（6）安装在滚动轴承（11）外部一侧限制第三档杆（14）转动。
5.根据权利要求4所述的多级降载快卸装置，其特征在于：所述第一固定销（10）设置在第一档杆（4）与连接杆（5）相接触的一端，第二固定销（13）设置在第二档杆（12）与第一档杆（4）相接触的一端，第三固定销（15）设置在第三档杆（14）与第二档杆（12）相接触的一端。
6.根据权利要求1、2、4任一项所述的多级降载快卸装置，其特征在于：所述的拉销（6）活动贯穿于两侧支撑板（3）圆孔内，拉销（6）一端压在滚动轴承（11）外壁，另一端伸出支撑板（3）外。
7.根据权利要求6所述的多级降载快卸装置，其特征在于：所述的拉销（6）为圆杆状，拉销（6）穿入两侧支撑板（3）的圆孔内，露出的端头部分设有方便手持的拉头（7）。
8.根据权利要求1所述的多级降载快卸装置，其特征在于：所述前固定销（2）设置在靠近挂钩（1）的一端。
9.根据权利要求1所述的多级降载快卸装置，其特征在于：所述的两侧的支撑板（3）一端通过前固定销（2）串接在一起，另一端通过后固定销（8）串接在一起，后固定销（8）上套装有将两侧支撑板（3）隔开并定位的轴套（9）。
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