CN107555309A - 一种超大吨位分体式吊钩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大吨位分体式吊钩，该吊钩包含：动滑轮组、吊钩杆、吊钩轴、吊钩钩体、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承，其中，该吊钩还包含连接吊钩杆与吊钩钩体的连接组件，该连接组件包含：合抱式契套，及，设置在推力调心滚子轴承下方的吊钩抱箍；其中，吊钩抱箍通过合抱式契套与吊钩杆固定连接。本发明提供的吊钩不仅单钩起重量超大，单钩的起重量在5000吨及以上；而且由于是分体式，采用合抱式契套与抱箍连接将吊钩钩体和吊钩杆安装在一起，这种新型的分体式吊钩在世界上是首创；分体式吊钩以其受力合理，自重轻、结构强度高，大大减轻了吊钩组的自重，从而提高的浮吊的作业能力和作业效率。

Description

一种超大吨位分体式吊钩

技术领域

本发明涉及一种海洋工程装备——海上浮式起重机的大吨位吊钩，特别涉及一种新型的采用高强度材料制造的超大吨位分体式吊钩，单钩起重量在5000吨及以上。

背景技术

吊钩是起重机中用来吊取货物的重要的取货工具，广泛应用于港口、船舶作业中，特别是应用于海洋工程浮式起重机的作业领域，如海工浮吊船，海洋平台重吊等；同时，吊钩也可以用于各种起重的作业工具，而大吨位的吊钩主要应用于海洋工程的浮吊。

现有技术中，按照结构形式吊钩可分为分体式和整体式。分体式吊钩包括吊钩钩体、吊钩杆、吊钩螺母、推力调心滚子轴承和调心滚子轴承等。这种形式的吊钩，采用分体式制造，然后通过装配形成一个完整的吊钩。因吊钩钩体和吊钩杆分别制造，所以加工件的体积小，对加工设备的要求低，对制造材料的要求也低，因此制造成本较低。但是因为吊钩钩体需要安装轴承，因此在轴承安装的结合面处，尤其是轴承安装的转角处会产生较大的应力集中，因此需要进过特别处理，避免在使用过程中产生疲劳裂纹，从而增加吊钩的使用寿命。

在同等起重量的情况下，分体式吊钩自重更轻，起重量更高。因为整体吊钩钩杆和钩体一体化，使吊钩外形尺寸大，对制造设备的要求高，对材料的要求也高，因此目前全球最大的整体式吊钩起重量为4000吨。4000吨以上的吊钩均采用分体式。对于传统的大吨位分体吊钩的制造方式，国外均采用铸造成型；国内虽为锻造，但吊钩外形采用碳刨打磨。铸造技术本身的条件限制，使吊钩制造缺陷多，外形流畅性不够；而碳刨打磨则易破坏吊钩表面的热处理层，而且吊钩表面不光滑，形状不易与设计保持一致。上述原因影响了传统分体吊钩的使用寿命。

因此要制造更大起重量的整体吊钩，必须改变吊钩的设计、材料、加工工艺等，才能做到。

港口和工程机械用吊钩起重量不大：一般5至200吨之间，一般采用2爪分体式吊钩；而船厂用龙门吊的起重量相对较大，起重量在300吨到1600吨之间，一般采用2爪分体式吊钩。海上浮式起重机的起重量更大，起重量在2000吨到12000吨。目前，世界上起重量最大的吊钩为6000吨，采用分体式4爪形式。迄今为止，世界上大起重量的吊钩(4000吨以上)均采用分体式。但是，随着港口及海工事业的发展，海工施工装备大型化是趋势，海工浮吊也随着向大型化发展。

因此，在海工装备领域，现有的分体式吊钩起重量已经不能满足海工装备的发展，轴承安装处易发生裂纹，吊杆与螺母的连接螺纹易产生破坏，使用寿命短，不能适应海工装备大型化的趋势，而且严重制约了海工装备的进一步发展。

随着大型海工装备技术向大型化、高科技化方向迅速发展，吊钩也向大型化、高效化发展，以适应海工装备发展形势、新技术发展的需要。现有的吊钩作业表现出如下特点：第一：吊钩起重量越来越大；第二：吊钩作业越来越频繁；第三：吊钩的作业工况越来越多；第四：吊钩作业效率高，要求能够在快速转换后完成海上起吊作业；第五，吊钩安全性高，吊钩不但要承受大的起重量，而且要在起吊时倾斜吊载作业。

因此，吊钩提高起重量就要求，减轻吊钩自重，同时必须要满足强度高，提供载荷大，稳定性、安全性高，而且新型吊钩必须在满足以上要求条件下，自重尽可能的轻，减少浮吊的吊钩组的重量，提高浮吊的作业能力。

发明内容

本发明的目的是解决传统吊钩起重量不够大，使用寿命短，无法承受高强度高频度作业的缺陷，提供一种新型的采用高强度材料制造的超大吨位分体式吊钩，单钩的起重量在5000吨及以上，采用四爪形式，而且其中两爪就能够起吊5000吨以上。

为达到上述目的，本发明提供了一种超大吨位分体式吊钩，该吊钩包含：动滑轮组、吊钩杆、吊钩轴、吊钩钩体、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承，其中，该吊钩还包含连接吊钩杆与吊钩钩体的连接组件，该连接组件包含：合抱式契套，及，设置在推力调心滚子轴承下方的吊钩抱箍；其中，吊钩抱箍通过合抱式契套与吊钩杆固定连接。

较佳地，所述的吊钩钩体包含2爪以上钩齿，优选4爪。

较佳地，所述的吊钩还包含：与动滑轮组连接的连接梁，所述的动滑轮组为两组，每组动滑轮组包含一动滑轮架，连接梁的两端通过两根销轴分别与两动滑轮架连接，连接梁的中部设有销孔，通过该销孔将连接梁与吊钩轴连接，以将两组动滑轮组连接到一起，使连接梁可以安装起重量更大的吊钩；其中，两组动滑轮组分别独立，由独立的卷扬系统驱动，以减小每套卷扬系统的驱动功率。

较佳地，所述的连接梁采用半封闭箱体结构，吊钩轴两端采用卡轴板连接。

较佳地，所述的吊钩杆的上部设置有连接吊钩轴的安装孔，该安装孔与吊钩轴之间设置有滑动轴承。

较佳地，所述的分体式吊钩采用吊钩杆、吊钩钩体分别锻造成型、热处理、机加工后，通过轴承装配而成，外形尺寸精度高。国外现有的起重量在4000t以上的吊钩均采用铸造。与铸造吊钩相比，锻造的吊钩材料组织紧密，强度高，不存在铸造时残留的夹渣、气孔等缺陷，从而杜绝了铸造引起的早期裂纹的风险。

较佳地，所述的吊钩杆、吊钩钩体分别采用高强合金钢30CrNiMo8整体锻造。

较佳地，所述的连接组件还包含：用于配合契套固定吊钩抱箍的底盖。

较佳地，吊钩杆下部与吊钩抱箍连接处设置有凹槽，契套上设置有与所述凹槽契合的凸起，该凹槽与凸起构成一对承载副。

较佳地，所述的吊钩杆底部设有中心注油孔，用于从底部加油，经油槽进入轴承内部，以有效润滑，保证轴承的使用寿命。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、起重量大，达到5000吨及以上，吊钩材料性能好，结构形式合理，受力形式好，保证了吊钩结构的整体稳定性，且制造缺陷少，拆装方便，承载能力高，使用寿命长；

2、自重轻、结构强度高，增加了起重船的作业能力，从而提高了海工起重船的作业效率。

附图说明

图1为本发明的一种超大吨位分体式吊钩的吊钩装配图。

图2为本发明的一种超大吨位分体式吊钩的分体吊钩总成结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为本发明的一种超大吨位分体式吊钩的吊钩体正视图。

图5为本发明的一种超大吨位分体式吊钩的吊钩体俯视图。

图6为本发明的一种超大吨位分体式吊钩的吊钩轴示意图。

图7为本发明的一种超大吨位分体式吊钩的连接组件结构示意图。

图8为本发明的一种超大吨位分体式吊钩的吊钩杆示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-8，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1-3所示，本发明的一种超大吨位分体式吊钩包含：动滑轮组、连接梁1、吊钩轴2、吊钩杆3、防脱钩装置4、轴承盖5、吊钩钩体7、设置在吊钩钩体7上方的调心滚子轴承6、设置在吊钩钩体7下方的推力调心滚子轴承8、设置在推力调心滚子轴承8下方的连接组件9、底盖10、螺塞11和防尘盖12。所述的调心滚子轴承6上还设置有可跟随吊钩钩体一起转动的轴承盖及防跳槽装置，最上方是固定在吊钩杆上的防尘盖12。

所述的连接梁1与动滑轮组连接，所述的动滑轮组优选为两组，每组动滑轮组包含一动滑轮架，连接梁1的两端分别设有销孔，通过两根销轴分别与两动滑轮架连接；连接梁1的中部也设有销孔，通过该销孔将连接梁与吊钩轴连接，以将两组动滑轮组连接到一起，使连接梁可以安装起重量更大的单钩，如图2所示，单钩的起重量在5000吨及以上；其中，两组动滑轮组分别独立，由独立的卷扬系统驱动，以减小每套卷扬系统的驱动功率。而且，因为连接梁1用销轴与动滑轮架连接，使连接梁与动滑轮架之间可相对转动，可调整两个滑轮架因不同步而产生的高度差。

所述的连接梁1采用半封闭箱体结构，吊钩轴2两端采用固定轴以防止其轴向窜动的卡轴板连接。这种结构方式可以方便吊钩的安装。

如图4-5所示，所述的吊钩钩体7包含2爪以上钩齿，优选4爪钩齿。为便于吊装，两个钩齿就能够满足起重量的要求。在轴承安装处可能产生的应力集中区域经过特殊处理(见图4)。在轴承安装面的转角处，用挖圆孔13的方式代替常用的圆角过渡既保证了轴承的安装，又避免了传统分体吊钩在此部位易产生早期裂纹的问题。

如图6所示，所述的吊钩轴2设置在吊钩杆3的上部，为更稳定地固定、防止位移，吊钩轴与吊钩杆的连接部设有轴套21，吊钩轴的两端分别设置有轴端挡板22。

所述的连接组件9用于将吊钩杆3与吊钩钩体7固定连接起来。如图7所示，所述的连接组件9包含：合抱式契套91，及，设置在推力调心滚子轴承8下方的吊钩抱箍92；其中，吊钩抱箍92通过合抱式契套91与吊钩杆3相连，从而能承载几千吨的起重量。

一些实施例中，所述的连接组件9还包含：用于配合合抱式契套91固定吊钩抱箍92的底盖10。

如图8所示，所述的吊钩杆头上31设置有安装孔32，用于安装吊钩轴2。吊钩杆上部安装孔32与吊钩轴2之间安装有滑动轴承，从而保证了吊钩在工作时可以顺畅的左右摆动，增加了吊钩的使用范围，提高了吊钩的使用安全性。所述的吊钩杆底部设有中心注油孔33，用于从底部加油，经油槽进入轴承内部，以有效润滑，保证轴承的使用寿命。吊钩杆3下部，在与吊钩抱箍92的连接部设置有凹槽，合抱式契套91上设置有与所述凹槽34契合的凸起(见图7)，该凹槽与凸起构成一对承载副。

所述的底盖10还可保护加油嘴(即，中心注油孔33)，底盖中间的螺塞，可便于加油。而传统的分体式吊钩均采用从侧面挡盖注油润滑，油从挡盖间隙中很快流失，起不到润滑效果。

本发明的合抱式契套不但易于安装，外面仅需要用抱箍和底盖10固定即可；而且仅需设2道凸起，与吊钩杆的2道凹槽形成一对承载副，就能承载几千吨的重量。与传统分体式吊钩采用螺纹连接相比，此结构形式简洁紧凑、承载能力大、易于加工、拆装方便。

所述的分体式吊钩采用吊钩杆、吊钩钩体分别锻造成型、热处理、机加工后，通过轴承装配而成，从而解决了整体式吊钩结构庞大，难于加工的问题，也避免了整体锻造后机加工量大，材料浪费较大的问题。

一些实施例中，所述的吊钩杆、吊钩钩体分别采用高强合金钢30CrNiMo8整体锻造。此高强合金钢30CrNiMo8必须同时满足DIN-EN10250-3《合金特殊钢》标准以及船级社对于锻件材料低温冲击韧性的规定，以符合海上作业的特殊要求。其材料基本性能如表1和表2所示：

表1：钢材等级和化学成分

表2：淬火回火状态下的机械性能

与目前通常使用的吊钩材料DG20Mn，35CrMo，20CrMnMo等相比，30CrNiMo8强度高，性能好，能满足海上施工的特殊要求。用于超大吨位整体吊钩的制造上，可以减轻吊钩重量，更好地保证吊钩的整体性能，并降低作用在整个浮吊和起重船上的活动载荷，从而可降低整个起重船的造价。

本发明的分体式吊钩采用高强合金钢整体锻造而成，与铸造吊钩相比，锻造的吊钩材料组织紧密，缺陷少，强度高，不存在铸造时残留的夹渣，从而杜绝了铸造引起的早期裂纹的风险，整体锻造后再通过机加工成型，外形尺寸精度高；而且相比传统的碳刨打磨成型加工工艺，不会破坏吊钩表面的热处理层，可避免吊钩表面产生热处理裂纹，保证吊钩表面的热处理性能；还保证了吊钩体的强度和吊钩表面的硬度，能避免钩爪表面因硬度不够在使用过程中产生的磨损，延长吊钩的使用寿命。

综上所述，本发明不仅单钩起重量超大，而且采用合抱式契套与抱箍连接将钩体和钩杆安装在一起，在世界上是首创；分体式吊钩以其受力合理，保证了吊钩结构的整体稳定性，且自重轻、结构强度高，大大降低了吊钩的无效载荷，从而提高的浮吊的作业能力和作业效率。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种超大吨位分体式吊钩，该吊钩包含：动滑轮组、吊钩杆、吊钩轴、吊钩钩体、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承，其特征在于，该吊钩还包含连接吊钩杆与吊钩钩体的连接组件，该连接组件包含：合抱式契套，及，设置在推力调心滚子轴承下方的吊钩抱箍；其中，吊钩抱箍通过合抱式契套与吊钩杆固定连接。

2.如权利要求1所述的超大吨位分体式吊钩，其特征在于，所述的吊钩钩体包含2爪以上钩齿。

3.如权利要求1所述的超大吨位分体式吊钩，其特征在于，所述的吊钩还包含：与动滑轮组连接的连接梁，所述的动滑轮组为两组，每组动滑轮组包含一动滑轮架，连接梁的两端通过两根销轴分别与两动滑轮架连接，连接梁的中部设有销孔，通过该销孔将连接梁与吊钩轴连接，以将两组动滑轮组连接到一起，使连接梁可以安装起重量更大的吊钩；其中，两组动滑轮组分别独立，由独立的卷扬系统驱动，以减小每套卷扬系统的驱动功率。

4.如权利要求3所述的超大吨位分体式吊钩，其特征在于，所述的连接梁采用半封闭箱体结构，吊钩轴两端采用卡轴板连接。

5.如权利要求3所述的超大吨位分体式吊钩，其特征在于，所述的吊钩杆的上部设置有连接吊钩轴的安装孔，该安装孔与吊钩轴之间设置有滑动轴承。

6.如权利要求1所述的超大吨位分体式吊钩，其特征在于，所述的分体式吊钩采用吊钩杆、吊钩钩体分别锻造成型、热处理、机加工后，通过轴承装配而成。

7.如权利要求6所述的超大吨位分体式吊钩，其特征在于，所述的吊钩杆、吊钩钩体分别采用高强合金钢30CrNiMo8整体锻造。

8.如权利要求1所述的超大吨位分体式吊钩，其特征在于，所述的连接组件还包含：用于配合契套固定吊钩抱箍的底盖。

9.如权利要求1所述的超大吨位分体式吊钩，其特征在于，吊钩杆下部与吊钩抱箍连接处设置有凹槽，契套上设置有与所述凹槽契合的凸起，该凹槽与凸起构成一对承载副。

10.如权利要求1所述的超大吨位分体式吊钩，其特征在于，所述的吊钩杆底部设有中心注油孔，用于从底部加油，经油槽进入轴承内部，以有效润滑，保证轴承的使用寿命。