CN108358047B - 一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备。支架呈圆环形结构，两块护板固装在支架顶部的两侧，每块护板下方的支架开有缺口，缺口处装支撑组件，支架两侧的外侧壁各设有一个吊装组件，两个吊装组件对称布置；吊装组件中，两个凸耳固定在支架两侧的外侧壁，每个凸耳固装大吊环，每个大吊环上方的护板外侧壁有小吊环，钢丝绳的两端分别穿过两个大吊环后再分别穿过小吊环向上连接到叉架折臂结构顶部的滑轮上。本发明实现了物体的吊装，解决了吊装过程中的高度限制问题，可安装在各类移动平台上，可移植性强。

Description

一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备

技术领域

本发明涉及到一种吊装设备，尤其是一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备。

背景技术

对于圆柱体，或者类圆柱体的夹持吊装本身不是一个非常复杂的问题，传统的吊装方法是依靠大吊车、吊绳捆绑吊装。但是，对于一些特殊场合，如隧道内部、电厂以及一些室内空间，环境高度限制了传统吊装方式的应用。另外，传统的吊装方式往往采用水平吊装的形式，这对于物体竖直方向上的安装来说是极为不便的，而且在吊装过程中也容易出现由于吊带缠绕不紧而发生的侧翻现象。同时，由于吊装物体尺寸、形状都不尽相同，传统的夹具也无线实现对各种不同尺寸物体的夹装。

正因为传统方案在经济、安全角度上都存在一定的不足，所以急切需要一种吊装更为灵活、安全且适应性更强的夹持吊装设备。

发明内容

本发明要解决的目的是提出了一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备，能够在使用过程中快速对接安装，保证吊装过程中吊装物体始终保持竖直，且为方便安装能够旋转一定角度(最大45°)，同时能够安装多种尺寸的圆柱物体，狭窄空间例如高度有限制的场所。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

本发明包括支架和安装在支架上的两块护板、两个支撑组件和两个吊装组件，支架呈圆环形结构，两块护板对称地分别固定安装在支架顶部的两侧，每块护板下方的支架开有缺口，缺口处安装支撑组件，两个支撑组件对称布置在支架的两侧；支架两侧的外侧壁各设有一个吊装组件，两个吊装组件对称布置；每个吊装组件包括两个凸耳、两个大吊环和两个小吊环，两个凸耳间隔固定在支架两侧的外侧壁，每个凸耳上均固定安装一个大吊环，每个大吊环上方的护板外侧壁固定有一个小吊环，钢丝绳的两端分别穿过两个大吊环后再分别穿过小吊环向上连接到叉架折臂结构顶部的滑轮上。

所述的凸耳末端设有螺纹孔，吊环底端插装在螺纹孔中。

所述的支架上端面开有卡槽，护板通过焊接固定安装在支架的卡槽中。

所述的支架主要由两个相对接拼接的半圆环抱箍组成，两个半圆环抱箍通过螺栓连接固定。

所述的支撑组件包括弧形滑块、弧形导轨、球体、螺栓座、齿条、竖直轴、水平轴、竖直锥齿轮、导轮和齿轮；支架的缺口底面中间开设有弧形凹槽，弧形凹槽上安装主要由滚球和弧形导轨组成的球体环形导轨，弧形导轨通过螺纹连接固定在支架的缺口上，弧形导轨的内外侧部分别延伸出支架的内外侧壁并形成截面为T形的弧形凸条，弧形滑块装在弧形导轨上并连接弧形导轨的内外侧部和顶部；弧形滑块底面开有弧形槽，弧形槽的两内侧壁开有与弧形凸条配合的轨道槽，弧形凸条嵌装在轨道槽内，弧形槽顶面开有用于球体的弧形球槽，球体环形导轨的球体顶部置于弧形球槽内，球体环形导轨的球体和弧形球槽配合形成滚动副，使得弧形滑块在导轨和球体组成的球体环形导轨上自由移动；弧形滑块顶端面固定有螺栓座，螺栓座设有沿支架径向方向水平布置的螺纹通孔，螺纹通孔内安装夹持螺栓，夹持螺栓穿过螺纹通孔向支架中心延伸连接到吊装物；螺栓座下方的弧形滑块外侧设有阶梯盲孔，水平轴的一端穿过轴承盖的通孔后装到弧形滑块的阶梯盲孔中，轴承盖通过螺栓固定在弧形滑块上；水平轴的另一端端部外同轴固定有水平锥齿轮，水平锥齿轮与竖直锥齿轮啮合形成锥齿轮副，竖直锥齿轮通过键套装在竖直轴的顶部外而同轴转动连接，导轮经深沟球轴承套装在竖直轴的中部外，在深沟球轴承和竖直锥齿轮之间的竖直轴外套装轴套；弧形滑块下方的支架外侧壁设有水平凸缘，水平凸缘上设有沿圆周周向延伸布置的弧形导轨槽上，导轮嵌装在弧形导轨槽内，并与弧形导轨槽侧壁形成滚动副；齿轮通过键套装在竖直轴下部外而同轴转动连接，水平凸缘下方的支架外侧壁设有沿圆周周向布置的齿条，齿轮与齿条啮合形成齿轮齿条副。

所述的弧形凹槽的槽底面为与滚球吻合的球形表面，滚球贴合于弧形凹槽的槽底面。

所述的球体环形导轨主要由多个滚球嵌装在弧形导轨中构成，弧形导轨沿弧形中线间隔均布地开有通孔，滚球贯穿地安装于通孔中，滚球下表面位于弧形凹槽，滚球上表面位于滑块内的弧形球槽中。

所述的弧形导轨主要由内圈部分和外圈部分的两部分组成，内圈部分和外圈部分拼接后通过螺栓固定连接成一体。

所述的夹持螺栓内端连接有用于方便夹持吊装物的夹持护环，用于夹紧物体的螺栓顶部可根据实际物体尺寸更换适合的夹持护环。

本发明中，支架上方安装有护板，两侧护板各设计有两个吊环，与支架上的吊环配合吊装钢丝绳，使得支架主体四周可以安装四个吊环，用于钢丝绳的吊挂，并且能够保证吊装中物体保持竖直状态。

支架两侧安装有两个嵌有滚珠的环形导轨，导轨上方可以安装弧形滑块，弧形滑块能够在导轨上自由滑动。

本发明中，弧形滑块上安装有水平轴，通过锥齿轮传动、齿轮传动实现了传动方向的转换，使用者可以转动水平轴上的转盘较为省力地转动导轨上的弧形滑块。水平轴外端部设有转盘，通过转动水平轴上的转盘，可省力地带动实现弧形滑块在支架上的转动。

本发明中，安装在弧形滑块上的螺栓座内配合螺栓，该螺栓主要用于物体的夹紧，两侧螺纹能够实现互锁，防止物体向侧边倾斜。

本发明应用于如图1所示的特殊吊装方式的夹持吊装设备，图1示意的叉架结构能够插入被吊装物两边，然后通过两侧的滑轮上的钢丝绳连接吊装夹持设备，实现物体的吊装，解决了吊装过程中的高度限制问题。该叉架架构可以安装在各类移动平台上，包括小型吊车等，可移植性强。

本发明夹持吊装设备分为两半，能够在使用过程中快速对接安装。该设备通过钢丝绳的连接来保证物体吊装过程中保持水平；该设备通过配有螺杆的径向运动来夹紧物体，能够解决直径可调的问题；设备上的滚珠结构满足了在夹持过程中对物体进行一定角度的旋转，方便物体安装位置(如底部螺栓)的对准，实现快速安装，物体的转动可以通过两边的旋转把手来实现。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明保证了物体在吊装过程中能够始终保持竖直，不会发生倾倒。

本发明实现了在吊装前以及吊装时，能够水平转动物体，易于物体的灵活安装。

本发明尤其适用于狭窄空间的竖直吊装作业，例如高度受限的空间(室内、隧道、上方有电网高压线等)和无法自由转动的空间。

本发明的夹装护环易于更换，能够适用于各类圆柱物体的吊装。

附图说明

图1为叉架折臂结构示意图；

图2(a)为夹持吊装设备的钢丝绳吊装效果立体图；

图2(b)为夹持吊装设备的钢丝绳吊装效果正视图；

图3为夹持吊装设备的总装图；

图4为夹持吊装设备的局部爆炸图；

图5为主要零件支架；

图6为环形导轨装配图；

图7为环形导轨细节图；

图8为转动结构爆炸图；

图9(a)为转动结构侧视图；

图9(b)为图9(a)的B-B处剖视图；

图10为第一类吊装物的结构示意图；

图11为第二类吊装物的结构示意图；

图12为吊装物一的吊装整体装配图；

图13为吊装物二的吊装整体装配图。

图中：护板1、支架2、弧形凹槽2-1、弧形导轨槽2-2、卡槽2-3、大吊环3、螺栓座4、夹持螺栓5、弧形滑块6、弧形导轨7、球体8、齿条9、钢丝绳10、深沟球轴承11、橡胶圈12、轴套13、深沟球轴承14、竖直轴15、轴承盖16、螺栓17、水平轴18、竖直锥齿轮19、导轮21、键22、齿轮23、夹持护环24、吊装物25、吊装物26、键27。

具体实施方式

参考附图，下面将对本发明实施过程进行详细描述。

如图3和图4所示，本发明具体实施包括支架2和安装在支架2上的两块护板1、两个支撑组件和两个吊装组件，支架2呈圆环形结构，两块护板1对称安装在支架2顶部的两侧，每块护板1下方的支架2开有缺口，缺口处安装支撑组件，两个支撑组件对称布置在支架2的两侧。

如图2所示，支架2两侧的外侧壁各设有一个吊装组件，吊装组件位于两侧的缺口之间，也位于两块护板1之间的下方，两个吊装组件对称布置；每个吊装组件包括两个凸耳、两个大吊环3和两个小吊环，两个凸耳间隔固定在支架2两侧的外侧壁，每个凸耳上均固定安装一个大吊环3，凸耳末端设有螺纹孔，大吊环3底端插装在螺纹孔中。每个大吊环3上方的护板1外侧壁固定有一个小吊环，两个小吊环布置在两块护板1上，钢丝绳10的两端分别穿过两个大吊环3后再分别穿过小吊环向上连接到叉架折臂结构顶部的滑轮上。如图2(a)和图2(b)中，钢丝绳10穿过两个吊环3和护板1上的吊环实现吊装，可以保证物体在起吊过程中保持竖直不发生倾倒。

如图3所示，支架2主要由两个相对接拼接的半圆环抱箍组成，两个半圆环抱箍通过螺栓连接固定。支架2上端面开有卡槽2-3，护板1通过焊接固定安装在支架2的卡槽2-3中。

如图3和图4所示，支撑组件包括弧形滑块6、弧形导轨7、球体8、螺栓座4、齿条9、竖直轴15、水平轴18、竖直锥齿轮19、导轮21和齿轮23；如图5所示，支架2的缺口底面中间开设有弧形凹槽2-1，弧形凹槽2-1上安装主要由滚球8和弧形导轨7组成的球体环形导轨，球体环形导轨主要由多个滚球8嵌装在弧形导轨7中构成，弧形导轨7沿弧形中线间隔均布地开有通孔，滚球8贯穿地安装于通孔中，滚球8下表面位于弧形凹槽2-1，滚球8上表面位于滑块6内的弧形球槽中。弧形凹槽2-1的槽底面为与滚球8吻合的球形表面，滚球8贴合于弧形凹槽2-1的槽底面。

如图3和图4所示，弧形导轨7通过螺纹连接固定在支架2的缺口上，弧形导轨7的内外侧部分别延伸出支架2的内外侧壁并形成截面为T形的弧形凸条，弧形滑块6装在弧形导轨7上并连接弧形导轨7的内外侧部和顶部；如图6所示，弧形滑块6底面开有弧形槽，弧形槽的两内侧壁开有与弧形凸条配合的轨道槽，弧形凸条嵌装在轨道槽内，弧形槽顶面开有用于球体8的弧形球槽，球体环形导轨的球体8顶部置于弧形球槽内，球体环形导轨的球体8和弧形球槽配合形成滚动副，使得弧形滑块6在导轨7和球体8组成的球体环形导轨上自由移动。

如图7所示，弧形导轨7主要由内圈部分7-1和外圈部分7-2的两部分组成，内圈部分7-1和外圈部分7-2拼接后通过螺栓固定连接成一体。

如图3所示，弧形滑块6顶端面固定有螺栓座4，螺栓座4设有沿支架2径向方向水平布置的螺纹通孔，螺纹通孔内安装夹持螺栓5，夹持螺栓5穿过螺纹通孔向支架2中心延伸连接到吊装物，夹持螺栓5用于夹紧吊装物，吊装物置于支架2中间。

如图8、图9(a)和图9(b)所示，螺栓座4下方的弧形滑块6外侧设有阶梯盲孔，阶梯盲孔与水平轴18配合，水平轴18的一端穿过轴承盖16的通孔后装到弧形滑块6的阶梯盲孔中，水平轴18的一端经深沟球轴承11套装连接于轴承盖16的通孔，深沟球轴承11内圈与水平轴18配合，外圈与弧形滑块6配合，水平轴18和轴承盖16之间有橡胶圈12，轴承盖16通过螺栓17固定在弧形滑块6上；水平轴18的另一端端部外同轴固定有水平锥齿轮，水平锥齿轮与竖直锥齿轮19啮合形成锥齿轮副，竖直锥齿轮19通过键27套装在竖直轴15的顶部外而同轴转动连接，导轮21经深沟球轴承14套装在竖直轴15的中部外，在深沟球轴承14和竖直锥齿轮19之间的竖直轴15外套装轴套13；弧形滑块6下方的支架2外侧壁设有水平凸缘，水平凸缘上设有沿圆周周向延伸布置的弧形导轨槽2-2上，导轮21嵌装在弧形导轨槽2-2内，并与弧形导轨槽2-2侧壁形成滚动副，导轮21跟随弧形滑块6整体沿弧形导轨槽2-2的弧线移动；齿轮23通过键22套装在竖直轴15下部外而同轴转动连接，水平凸缘下方的支架2外侧壁设有沿圆周周向布置的齿条9，齿轮23与齿条9啮合形成齿轮齿条副。

水平轴18转动经锥齿轮副带动竖直轴15转动，竖直轴15带动齿轮23转动，经齿轮齿条副带动齿轮23沿齿条9运动，由于齿轮23和弧形滑块6连接成一个整体，使得弧形滑块6受导轮21引导沿弧形导轨槽2-2运动。

夹持螺栓5内端连接有用于方便夹持吊装物的夹持护环24。

实际施工过程，需要先根据具体物体的尺寸，选择是否需要安装特定的夹持护环，这里针对两种典型的吊装物体做介绍，见图10的第一类吊装物25和图11的第二类吊装物26，第一类吊装物25是在自身底部侧壁设有吊孔结构的吊装物，第二类吊装物26是在自身底部侧壁未设有吊孔结构的吊装物。

对于图10中的第一类吊装物25，可以不用额外的夹持护环24，直接利用吊孔和夹持螺栓5即可吊装，具体吊装过程如下：设备原先为两个半圆形部分，根据图2所示连接好钢丝绳20，吊装整体夹持设备到需要吊装的物体位置。利用支架2的连接环采用螺栓连接两个部分，转动弧形滑块到两侧对称的合适位置，转动夹持螺栓5向径向中心延伸，使得夹持螺栓5中心对准吊孔并插入到吊孔，拧动两侧的夹持螺栓5直到吊装物被锁紧支撑在两侧的夹持螺栓5之间，最后锁紧支架2，完成之后便拉动钢丝绳20开始吊装。具体吊装效果见图12。

对于图11中的第二类吊装物26，则需要事先安装夹持护环24(见图13)。将夹持护环24安装在夹持螺栓5上，转动夹持螺栓5向径向中心延伸，使得夹持护环24紧贴吊装物26的外侧壁，拧动两侧的夹持螺栓5使得两侧夹持护环24夹紧吊装物26，之后的操作与吊装物25的吊装过程类似，不再赘余，具体吊装效果见图13。

Claims (8)

1.一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备，其特征在于：包括支架(2)和安装在支架(2)上的两块护板(1)、两个支撑组件和两个吊装组件，支架(2)呈圆环形结构，两块护板(1)对称地分别固定安装在支架(2)顶部的两侧，每块护板(1)下方的支架(2)开有缺口，缺口处安装支撑组件，两个支撑组件对称布置在支架(2)的两侧；支架(2)两侧的外侧壁各设有一个吊装组件，两个吊装组件对称布置；每个吊装组件包括两个凸耳、两个大吊环(3)和两个小吊环，两个凸耳间隔固定在支架(2)两侧的外侧壁，每个凸耳上均固定安装一个大吊环(3)，每个大吊环(3)上方的护板(1)外侧壁固定有一个小吊环，钢丝绳(10)的两端分别穿过两个大吊环(3)后再分别穿过两个小吊环向上连接到叉架折臂结构顶部的滑轮上；

所述的支撑组件包括弧形滑块(6)、弧形导轨(7)、球体(8)、螺栓座(4)、齿条(9)、竖直轴(15)、水平轴(18)、竖直锥齿轮(19)、导轮(21)和齿轮(23)；支架(2)的缺口底面中间开设有弧形凹槽(2-1)，弧形凹槽(2-1)上安装主要由滚球(8)和弧形导轨(7)组成的球体环形导轨，弧形导轨(7)通过螺纹连接固定在支架(2)的缺口上，弧形导轨(7)的内外侧部分别延伸出支架(2)的内外侧壁并形成截面为T形的弧形凸条，弧形滑块(6)装在弧形导轨(7)上并连接弧形导轨(7)的内外侧部和顶部；弧形滑块(6)底面开有弧形槽，弧形槽的两内侧壁开有与弧形凸条配合的轨道槽，弧形凸条嵌装在轨道槽内，弧形槽顶面开有用于球体(8)的弧形球槽，球体环形导轨的球体(8)顶部置于弧形球槽内，球体环形导轨的球体(8)和弧形球槽配合形成滚动副，使得弧形滑块(6)在导轨(7)和球体(8)组成的球体环形导轨上自由移动；

弧形滑块(6)顶端面固定有螺栓座(4)，螺栓座(4)设有沿支架(2)径向方向水平布置的螺纹通孔，螺纹通孔内安装夹持螺栓(5)，夹持螺栓(5)穿过螺纹通孔向支架(2)中心延伸连接到吊装物；螺栓座(4)下方的弧形滑块(6)外侧设有阶梯盲孔，水平轴(18)的一端穿过轴承盖(16)的通孔后装到弧形滑块(6)的阶梯盲孔中，轴承盖(16)通过螺栓(17)固定在弧形滑块(6)上；水平轴(18)的另一端端部外同轴固定有水平锥齿轮，水平锥齿轮与竖直锥齿轮(19)啮合形成锥齿轮副，竖直锥齿轮(19)通过键(27)套装在竖直轴(15)的顶部外而同轴转动连接，导轮(21)经深沟球轴承(14)套装在竖直轴(15)的中部外，在深沟球轴承(14)和竖直锥齿轮(19)之间的竖直轴(15)外套装轴套(13)；弧形滑块(6)下方的支架(2)外侧壁设有水平凸缘，水平凸缘上设有沿圆周周向延伸布置的弧形导轨槽(2-2)上，导轮(21)嵌装在弧形导轨槽(2-2)内，并与弧形导轨槽(2-2)侧壁形成滚动副；齿轮(23)通过键(22)套装在竖直轴(15)下部外而同轴转动连接，水平凸缘下方的支架(2)外侧壁设有沿圆周周向布置的齿条(9)，齿轮(23)与齿条(9)啮合形成齿轮齿条副。

2.根据权利要求1所述的一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备，其特征在于：所述的凸耳末端设有螺纹孔，吊环3底端插装在螺纹孔中。

3.根据权利要求1所述的一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备，其特征在于：所述的支架(2)上端面开有卡槽(2-3)，护板(1)通过焊接固定安装在支架(2)的卡槽(2-3)中。

4.根据权利要求1所述的一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备，其特征在于：所述的支架(2)主要由两个相对接拼接的半圆环抱箍组成，两个半圆环抱箍通过螺栓连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备，其特征在于：所述的弧形凹槽(2-1)的槽底面为与滚球(8)吻合的球形表面，滚球(8)贴合于弧形凹槽(2-1)的槽底面。

6.根据权利要求1所述的一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备，其特征在于：所述的球体环形导轨主要由多个滚球(8)嵌装在弧形导轨(7)中构成，弧形导轨(7)沿弧形中线间隔均布地开有通孔，滚球(8)贯穿地安装于通孔中，滚球(8)下表面位于弧形凹槽(2-1)，滚球(8)上表面位于滑块6内的弧形球槽中。

7.根据权利要求1所述的一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备，其特征在于：所述的弧形导轨(7)主要由内圈部分(7-1)和外圈部分(7-2)的两部分组成，内圈部分(7-1)和外圈部分(7-2)拼接后通过螺栓固定连接成一体。

8.根据权利要求1所述的一种应用于狭窄空间的圆柱类物体的竖直夹持吊装设备，其特征在于：所述的夹持螺栓(5)内端连接有用于方便夹持吊装物的夹持护环(24)。