CN107128799B - 一种起重用自动夹紧吊具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种起重用自动夹紧吊具，包括纵向并列设置的多个横梁和连接相邻两个横梁的纵梁；横梁的两端分别安装有置于横梁下方的竖向设置的垂臂；垂臂上经扭转弹簧铰接有置于横梁下方的楔块；垂臂内铰接有操作杆，操作杆的中部与垂臂铰接，操作杆的一端置于垂臂外部，另一端经连杆与楔块铰接；垂臂内卡装有竖向设置的带直齿的齿条杆，垂臂与齿条杆上端面之间装有第一推力弹簧，齿条杆内卡装有竖向设置的压杆，齿条杆与压杆上端面之间装有第二推力弹簧，垂臂上插装有齿轮轴，齿轮轴上装有齿轮，齿轮轴上套装有置于垂臂外部的连接块，连接块上装有挡臂，连接块上有锁止孔；有效解决了传统吊具通用范围小、使用成本高的问题。

Description

一种起重用自动夹紧吊具

技术领域

本发明涉及吊装机械领域，特别是一种起重用自动夹紧吊具。

背景技术

在吊装机械领域，各种吊具对应于不同起吊物品被广泛使用于各个行业，这些吊具大多为专用设计，没有通用性；而一些具通用性的吊具如电磁起重吊具，因其成本较高且依赖于电能消耗，也无法被各中小企业接受，且该类吊具的通用性也仅限定于某一类行业内通用。此外，对于某些行业或产品来说，由于其产品的特殊性，起吊时无法根据固定的起吊点进行固定，如模具原材料、石材毛坯、木雕原料等，常用的办法是将其用绳索捆绑后进行起吊，这种方法虽然看似经济，但其过度依赖于人工，当物品较大时，需要多人同时配合才能完成，而且起吊过程中物品的棱角易将绳索隔断，存在较大安全隐患。因此，需要一种通用范围广、使用成本低、且不需多人进行物品捆绑即可直接进行起吊的吊具。

发明内容

针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供一种起重用自动夹紧吊具。

其解决的技术方案是：包括纵向并列设置的多个横梁和连接相邻两个横梁的纵梁；横梁的两端分别安装有置于横梁下方的竖向设置的垂臂；

所述的垂臂上经铰接轴铰接有置于横梁下方的楔块，楔块与垂臂之间连接有套装在铰接轴上的扭转弹簧，横梁两端的两个垂臂上的楔块沿横梁的长度方向的1/2处的竖向纵切面对称设置；对称设置的两个楔块之间形成物品夹持区域，楔块向上转动时物品夹持区域变小，楔块向下转动时物品夹持区域变大；

所述的垂臂内铰接有操作杆，操作杆的中部与垂臂铰接，操作杆的一端置于垂臂外部，另一端经连杆与楔块相连，构成操作杆在垂臂上转动时，楔块经连杆做与操作杆同时转动的结构；

所述的垂臂内卡装有竖向设置的齿条杆，齿条杆的下端伸出垂臂的下端面，垂臂内装有竖向设置的第一推力弹簧，第一推力弹簧的一端与垂臂接触，另一端与齿条杆的上端面接触，构成齿条杆经第一推力弹簧在垂臂上竖向滑动的结构；齿条杆内卡装有竖向设置的压杆，齿条杆内装有竖向设置的第二推力弹簧，第二推力弹簧的一端与齿条杆接触，另一端与压杆的上端面接触，构成压杆经第二推力弹簧在齿条杆上竖向滑动的结构；

所述的齿条杆上设有沿齿条杆长度方向排列的直齿，垂臂上插装有齿轮轴，齿轮轴上装有置于垂臂内部的齿轮，齿轮与齿条杆上的直齿啮合，齿轮轴上套装有置于垂臂外部的连接块，连接块上装有置于物品夹持区域内的挡臂，构成挡臂随连接块经齿轮轴在垂臂上与齿轮同时转动的结构，连接块上有与垂臂上与物品夹持区域相邻的侧面相切设置的锁止孔。

本发明结构巧妙，操作便捷，有效解决了传统吊具通用范围小、使用成本高的问题，尤其对于一些无固定点的物品，不需浪费太多人力即可快速完成固定，提高了工作效率，降低了人力成本；由于物品不需使用绳索捆绑，起吊过程中的安全风险降低。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的右视局部剖视图。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明的图1中A部分的放大图。

图5为本发明处于工作前的准备状态时的主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图5给出，本发明包括纵向并列设置的多个横梁1和连接相邻两个横梁1的纵梁2；横梁1的两端分别安装有置于横梁1下方的竖向设置的垂臂3；

所述的垂臂3上经铰接轴铰接有置于横梁1下方的楔块4，楔块4与垂臂3之间连接有套装在铰接轴上的扭转弹簧5，横梁1两端的两个垂臂3上的楔块4沿横梁1的长度方向的1/2处的竖向纵切面对称设置；对称设置的两个楔块4之间形成物品夹持区域，楔块4向上转动时物品夹持区域变小，楔块4向下转动时物品夹持区域变大；

所述的垂臂3内铰接有操作杆6，操作杆6的中部与垂臂3铰接，操作杆6的一端置于垂臂3外部，另一端经连杆与楔块4相连，构成操作杆6在垂臂3上转动时，楔块4经连杆做与操作杆6同时转动的结构；

所述的垂臂3内卡装有竖向设置的齿条杆7，齿条杆7的下端伸出垂臂3的下端面，垂臂3内装有竖向设置的第一推力弹簧8，第一推力弹簧8的一端与垂臂3接触，另一端与齿条杆7的上端面接触，构成齿条杆7经第一推力弹簧8在垂臂3上竖向滑动的结构；齿条杆7内卡装有竖向设置的压杆9，齿条杆7内装有竖向设置的第二推力弹簧10，第二推力弹簧10的一端与齿条杆7接触，另一端与压杆9的上端面接触，构成压杆9经第二推力弹簧10在齿条杆7上竖向滑动的结构；

所述的齿条杆7上设有沿齿条杆7长度方向排列的直齿，垂臂3上插装有齿轮轴11，齿轮轴11上装有置于垂臂3内部的齿轮12，齿轮12与齿条杆7上的直齿啮合，齿轮轴11上套装有置于垂臂3外部的连接块13，连接块13上装有置于物品夹持区域内的挡臂14，构成挡臂14随连接块13经齿轮轴11在垂臂3上与齿轮12同时转动的结构，连接块13上有与垂臂3上与物品夹持区域相邻的侧面相切设置的锁止孔15。

所述的楔块4的一侧为圆弧面，圆弧面与铰接轴偏心设置，对称设置的两个楔块4的圆弧面之间的最小距离形成物品夹持区域，当楔块4在铰接轴上向下转动时，圆弧面之间的最小距离变小使物品夹持区域变小，当楔块4在铰接轴上向上转动时，圆弧面之间的最小距离变大使物品夹持区域变大。

为了使挡臂14达到更好的使用效果，所述的第一推力弹簧8被完全压缩时，齿条杆7的下端面与垂臂3的下端面平齐，齿条杆7带动齿轮12转过180°；压杆9在齿条杆7上向下滑动至最大位移时，第二推力弹簧10的推力大于第一推力弹簧8被完全压缩时第一推力弹簧8的推力。

为了使楔块4与操作杆6之间达到更好的联动效果，所述的楔块4上铰接有第一连杆16，第一连杆16的一端与楔块4铰接，第一连杆16上设有直槽17；垂臂3内有第二连杆18和竖向设置的第三连杆20，第二连杆18的一端与垂臂3铰接，第二连杆18的另一端经活动轴19与第三连杆20的下端铰接，活动轴19置于第一连杆16上的直槽17内，构成第一连杆16可在活动轴19上滑动的结构，第一连杆16与第二连杆18之间形成向下的钝角夹角；

所述的第三连杆20的上端与操作杆6的置于垂臂3内部的一端铰接，构成操作杆6在垂臂3上转动时，经第三连杆20、第二连杆18和第一连杆16的联动作用，使楔块4在铰接轴上转动的结构。

为了使操作杆6达到更便捷的使用效果，所述的第三连杆20的上端铰接有竖向的第四连杆21，第四连杆21的下端与第三连杆20铰接，第四连杆21的另一端铰接有置于横梁1内部的直角弯臂，直角弯臂由互相垂直的第五连杆22和第六连杆23的一端连接构成，第五连杆22和第六连杆23的连接端铰接在横梁1上，第五连杆22的另一端与第四连杆21的上端铰接，第六连杆23的另一端铰接有置于横梁1内的水平设置的第七连杆24；

所述的横梁1两端的两个第五连杆22互相平行设置，横梁1两端的两个第六连杆23互相平行设置；

所述的多个横梁1内的第七连杆24之间相互连接，构成任一操作杆6在垂臂3上转动时，经第四连杆21、直角弯臂和第七连杆24的联动作用，其余操作杆6同时产生转动，并经第三连杆20、第二连杆18和第一连杆16使多个楔块4同时转动的结构。

为了使本发明达到更好的吊装定位效果，所述的横梁1上设有吊装定位孔25。

为了使挡臂14达到更好的定位效果，所述的垂臂3上设有固定孔26。

为了使挡臂14达到更好的阻挡效果，所述的锁止孔15内插装有锁止销27。

为了使楔块4达到更好的摩擦效果，同时为了使起吊物品表面达到更好的保护效果，所述的楔块4的圆弧面上装有橡胶层28。

本发明使用时，通过吊装定位孔25将本发明与提升设备连接使本发明可以水平起降，拔出锁止销27，向下转动连接块13，使连接块13带动挡臂14向物品夹持区域外部转动，连接块13与齿轮12同时转动，齿轮12带动与之啮合的齿条杆7使齿条杆7做向上的直线运动并压缩第一推力弹簧8；当挡臂14转过180°时，第一推力弹簧8被完全压缩，齿条杆7的下端面与垂臂3的下端面平齐，且挡臂14置于固定孔26上方；将锁止销27插入固定孔26内，并使锁止销27的一部分置于挡臂14下方，锁止销27对挡臂14进行锁止，挡臂14无法反向转动；

由于此时物品夹持区域内没有任何物品被夹持，楔块4在扭转弹簧5的扭转作用下向下转动，当第一连杆16和第二连杆18的长度方向位于同一直线时，楔块4停止转动，此时，对称设置的两个楔块4的圆弧面之间的最小距离为最小物品夹持区域。

移动本发明至所要操作的物品的上方，调整位置使物品起升时本发明能够保持水平；缓慢降落本发明，当物品与楔块4的圆弧面接触时，楔块4受到物品向上的接触作用力而发生向上转动，楔块4的向上转动使物品夹持区域变大，当楔块4的转动使物品夹持区域与物品的宽度相等时，楔块4不再转动；继续降落本发明，楔块4的圆弧面与物品之间摩擦滑动；

当压杆9与物品所放置的水平面接触时，在本发明的重力作用下，压杆9向齿条杆7内部滑动并压缩第二推力弹簧10；继续降落适当距离，在垂臂3的下端面与物品所放置的水平面接触之前，停止降落本发明。

此时完成起升前的准备工作，楔块4在扭转弹簧5的作用下使圆弧面与物品挤压接触，该挤压接触使楔块4与物品之间形成初始正压力。

启动提升设备使本发明开始起升，铰接轴随之产生向上的移动；由于初始正压力使楔块4与物品之间产生摩擦力，在该摩擦力和带动铰接轴向上移动的提升力的共同过作用下，楔块4在铰接轴上产生向下的转动；在楔块4向下转动的过程中，物品夹持区域逐渐变小，物品被楔块4逐渐夹紧，楔块4与物品之间的正压力逐渐增大使摩擦力逐渐增大，当楔块4与物品之间的摩擦力增大至足以克服物品自身重力时，物品被楔块4可靠夹持并随本发明同时起升。

物品起升后，拔出锁止销27，在第一推力弹簧8的弹力作用下，齿条杆7向下移动并带动齿轮12转动，挡臂14随连接块13与齿轮12同向转动，当齿条杆7向下移动至最大位移时，连接块13和挡臂14向下转过180°，连接块13与物品的一侧接触或存在较小间隙，挡臂14的长度方向与物品的下端面平行接触或存在较小间隙；将锁止销27插入锁止孔15内，锁止销27与垂臂3的侧面接触使连接块13无法产生转动；在起升和移动过程中，如发生意外状况使物品掉落，挡臂14可对物品的意外掉落进行有效阻挡，保证作业现场的安全。

在物品起升过程中及后续的移动过程中，应保证本发明保持水平，避免产生较大晃动。

当物品吊运至目标位置上方时，使物品随本发明降落，当压杆9的下端面与目标位置的水平面接触时，将锁止销27拔出锁止孔15，由于此时第二推力弹簧10的推力大于第一推力弹簧8被完全压缩时第一推力弹簧8的推力，当物品随本发明继续下降时，压杆9推动第二推力弹簧10和齿条杆7向上移动使第一推力弹簧8压缩，齿条杆7向上移动时带动齿轮12转动，连接块13和挡臂14随之转动，当齿条杆7移动至其下端面与垂臂3的下端面平齐时，第一推力弹簧8被完全压缩，连接块13和挡臂14转过180°；继续降落时，压杆9在齿条杆7内向上滑动并压缩第二推力弹簧10；

当物品下端面与目标位置的水平面接触后，继续降落本发明，此时在本发明的重力和楔块4与物品之间的摩擦力作用下，楔块4在铰接轴上向上转动，楔块4与物品之间的摩擦力逐渐减小，当楔块4开始随本发明向下移动即在物品表面摩擦滑动时，停止降落。

将锁止销27插入固定孔26内，锁止销27使连接块13和挡臂14无法反向转动；向下拉动任一操作杆6，操作杆6在垂臂3上转动，经第四连杆21、直角弯臂和第七连杆24的联动作用，其余操作杆6同时产生转动，并经第三连杆20、第二连杆18和第一连杆16使多个楔块4同时转动，楔块4与物品表面分离；

由于楔块4与物品表面分离，楔块4与物品之间的摩擦力消失，再次起升本发明，物品不随本发明同时起升。至此，完成一次物品吊运过程。

当物品脱离物品夹持区域后，使操作杆6复位，按上述步骤即可进行重复作业。

根据实际使用环境，可将横梁1和纵梁2设置为可伸缩的结构，以适用于不同大小的物品的起吊需求。

本发明结构巧妙，操作便捷，有效解决了传统吊具通用范围小、使用成本高的问题，尤其对于一些无固定点的物品，不需浪费太多人力即可快速完成固定，极大提高了工作效率，降低了人力成本；由于物品不需使用绳索捆绑，起吊过程中的安全风险降低，而楔块与挡臂的配合可保证即便在发生意外情况时，物品也不会发生掉落。

Claims (9)

1.一种起重用自动夹紧吊具，其特征在于，包括纵向并列设置的多个横梁（1）和连接相邻两个横梁（1）的纵梁（2）；横梁（1）的两端分别安装有置于横梁（1）下方的竖向设置的垂臂（3）；

所述的垂臂（3）上经铰接轴铰接有置于横梁（1）下方的楔块（4），楔块（4）与垂臂（3）之间连接有套装在铰接轴上的扭转弹簧（5），横梁（1）两端的两个垂臂（3）上的楔块（4）沿横梁（1）的长度方向的1/2处的竖向纵切面对称设置；对称设置的两个楔块（4）之间形成物品夹持区域，楔块（4）向上转动时物品夹持区域变小，楔块（4）向下转动时物品夹持区域变大；

所述的垂臂（3）内铰接有操作杆（6），操作杆（6）的中部与垂臂（3）铰接，操作杆（6）的一端置于垂臂（3）外部，另一端经连杆与楔块（4）相连，构成操作杆（6）在垂臂（3）上转动时，楔块（4）经连杆做与操作杆（6）同时转动的结构；

所述的垂臂（3）内卡装有竖向设置的齿条杆（7），齿条杆（7）的下端伸出垂臂（3）的下端面，垂臂（3）内装有竖向设置的第一推力弹簧（8），第一推力弹簧（8）的一端与垂臂（3）接触，另一端与齿条杆（7）的上端面接触，构成齿条杆（7）经第一推力弹簧（8）在垂臂（3）上竖向滑动的结构；齿条杆（7）内卡装有竖向设置的压杆（9），齿条杆（7）内装有竖向设置的第二推力弹簧（10），第二推力弹簧（10）的一端与齿条杆（7）接触，另一端与压杆（9）的上端面接触，构成压杆（9）经第二推力弹簧（10）在齿条杆（7）上竖向滑动的结构；

所述的齿条杆（7）上设有沿齿条杆（7）长度方向排列的直齿，垂臂（3）上插装有齿轮轴（11），齿轮轴（11）上装有置于垂臂（3）内部的齿轮（12），齿轮（12）与齿条杆（7）上的直齿啮合，齿轮轴（11）上套装有置于垂臂（3）外部的连接块（13），连接块（13）上装有置于物品夹持区域内的挡臂（14），构成挡臂（14）随连接块（13）经齿轮轴（11）在垂臂（3）上与齿轮（12）同时转动的结构，连接块（13）上有与垂臂（3）上与物品夹持区域相邻的侧面相切设置的锁止孔（15）。

2.根据权利要求1所述的一种起重用自动夹紧吊具，其特征在于，楔块（4）的一侧为圆弧面，圆弧面与铰接轴偏心设置，对称设置的两个楔块（4）的圆弧面之间的最小距离形成物品夹持区域，当楔块（4）在铰接轴上向下转动时，圆弧面之间的最小距离变小使物品夹持区域变小，当楔块（4）在铰接轴上向上转动时，圆弧面之间的最小距离变大使物品夹持区域变大。

3.根据权利要求1所述的一种起重用自动夹紧吊具，其特征在于，第一推力弹簧（8）被完全压缩时，齿条杆（7）的下端面与垂臂（3）的下端面平齐，齿条杆（7）带动齿轮（12）转过180°；压杆（9）在齿条杆（7）上向下滑动至最大位移时，第二推力弹簧（10）的推力大于第一推力弹簧（8）被完全压缩时第一推力弹簧（8）的推力。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种起重用自动夹紧吊具，其特征在于，楔块（4）上铰接有第一连杆（16），第一连杆（16）的一端与楔块（4）铰接，第一连杆（16）上设有直槽（17）；垂臂（3）内有第二连杆（18）和竖向设置的第三连杆（20），第二连杆（18）的一端与垂臂（3）铰接，第二连杆（18）的另一端经活动轴（19）与第三连杆（20）的下端铰接，活动轴（19）置于第一连杆（16）上的直槽（17）内，构成第一连杆（16）可在活动轴（19）上滑动的结构，第一连杆（16）与第二连杆（18）之间形成向下的钝角夹角；

所述的第三连杆（20）的上端与操作杆（6）的置于垂臂（3）内部的一端铰接，构成操作杆（6）在垂臂（3）上转动时，经第三连杆（20）、第二连杆（18）和第一连杆（16）的联动作用，使楔块（4）在铰接轴上转动的结构。

5.根据权利要求4所述的一种起重用自动夹紧吊具，其特征在于，第三连杆（20）的上端铰接有竖向的第四连杆（21），第四连杆（21）的下端与第三连杆（20）铰接，第四连杆（21）的另一端铰接有置于横梁（1）内部的直角弯臂，直角弯臂由互相垂直的第五连杆（22）和第六连杆（23）的一端连接构成，第五连杆（22）和第六连杆（23）的连接端铰接在横梁（1）上，第五连杆（22）的另一端与第四连杆（21）的上端铰接，第六连杆（23）的另一端铰接有置于横梁（1）内的水平设置的第七连杆（24）；

所述的横梁（1）两端的两个第五连杆（22）互相平行设置，横梁（1）两端的两个第六连杆（23）互相平行设置；

所述的多个横梁（1）内的第七连杆（24）之间相互连接，构成任一操作杆（6）在垂臂（3）上转动时，经第四连杆（21）、直角弯臂和第七连杆（24）的联动作用，其余操作杆（6）同时产生转动，并经第三连杆（20）、第二连杆（18）和第一连杆（16）使多个楔块（4）同时转动的结构。

6.根据权利要求1所述的一种起重用自动夹紧吊具，其特征在于，横梁（1）上设有吊装定位孔（25）。

7.根据权利要求1所述的一种起重用自动夹紧吊具，其特征在于，垂臂（3）上设有固定孔（26）。

8.根据权利要求1所述的一种起重用自动夹紧吊具，其特征在于，锁止孔（15）内插装有锁止销（27）。

9.根据权利要求2所述的一种起重用自动夹紧吊具，其特征在于，楔块（4）的圆弧面上装有橡胶层（28）。