CN108473205A - 具有安全棘轮的起重吊具 - Google Patents

Abstract

用于起吊负载的装置（100），包括吊钩（10），棘轮（30），吊钩的喉部（11）用于容纳扣（90）或吊索环，棘轮（30）可在两个位置间转动：喉部（11）开口打开的打开位置与喉部开口闭合的关闭位置。该装置还包括：锁扣（40），具有两个位置：锁扣阻挡处于关闭位置的棘轮（30）旋转的锁定位置，与棘轮可旋转的解锁位置；手柄（50），具有两个位置：支撑锁扣（40）使其处于解锁位置的加固位置，与不支撑锁扣使其被弹簧带至锁定位置的脱开位置；以及‑棘轮（30）从关闭位置转向打开位置，驱动手柄（50）从加固位置移向脱开位置。该装置还能通过推动棘轮而无需特殊操作使吊索扣接合于吊钩，该棘轮在弹回时被自动锁定。

Description

具有安全棘轮的起重吊具

技术领域

本发明属于以吊索提升与传送负载的领域。

更具体地说，本发明涉及一种悬挂装置，在特别是由直升机提升或运送负载的过程中，该装置用于通过吊索悬吊负载。

背景技术

已知通过直升机悬空运送负载，且该负载通过直升机下方的吊索悬挂。

当货物不能装在货舱内，或者当直升机不希望或不能够在其出发点或到达点着陆时，这种解决方案是常见的。

在这种情况下，吊索通过悬挂装置被悬挂于直升机的结构，在悬挂装置中放置一个吊索端的一个扣或一个环。

在这种情况下，悬挂装置是悬挂和运送的操作安全中的重要因素。

悬挂装置必须特别地允许吊索快速和可靠地钩挂，并且必须能够在紧急情况下允许快速投放负载，例如直升机引擎的动力损失，尽管可能出现负载的晃动，接合在悬挂装置的吊钩中的吊索环不会意外地脱出。

在这些安全方面，已经产生了许多解决方案，因为要放置扣或环而开放的吊钩通常由可移动的棘轮封闭，该棘轮在放入套环时将被移开，套环放入后，棘轮将保证操作员没有特别操作时套环不会脱钩。

在已知的解决方案中，棘轮简单地铰接于吊钩的支承件，并且通过一个弹簧保持紧靠于吊钩的端部的内表面。在如美国专利US3926467所示的这种构型中，吊索环通过推动棘轮而进入吊钩，该棘轮移开以使吊索环通过，并且当吊索环位于喉部中时恢复原位。

如果在这种情况下，将吊索固定于悬挂装置相对容易，则存在重大的风险，即在悬吊的负载的运动过程中，吊索环可以将棘轮抬起并且从吊钩中脱出。这种现象在英语中通常被称为“roll out”。

为了避免这种不希望发生的脱钩现象，已知的是去除棘轮并且执行作用在吊钩上的机构以将吊索环放置于处于打开位置的吊钩，并且一旦吊索环到位就关闭吊钩。然而，这种用于避免“roll out”现象的解决方案导致复杂的悬挂操作，即这些操作需要使用两只手，一只手用于打开和关闭吊钩，一只手用于将吊索环接合于吊钩，这不利于快速动作，并且不允许用杆进行远程悬挂。

同时已知放置棘轮的锁定手柄以防止其意外打开。在这个解决方案中，也需要用两只手来放置吊索环并且不能通过杆进行悬挂。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种包括棘轮的悬挂装置，该棘轮消除了吊索意外脱钩的危险，同时允许使用一只手或借助一根杆将吊索环放置在悬挂装置上。

补入权利要求的内容。

附图说明

通过阅读以下的描述和参考附图，将会更好地理解本发明。这些仅作为参考，不构成对本发明保护范围的任何限制。附图如下所示：

- 图1：根据本发明的一个第一实施方式的悬挂装置的等距视图，其中一个吊索环接合于该装置的吊钩；

- 图2a：图1所示的悬挂装置的剖视等距视图，其中，一块侧板被移除以示出装置的元件，示出的吊索环用于接合于吊钩，并且图中的棘轮下降到一个解锁的关闭位置；

- 图2b：图2a所示的构型的侧视图；细节图（a）是具有加固锁扣的该图的一个局部放大；

- 图3：类似于图2b的视图的侧视图，但在该图中，吊索环部分地接合于吊钩并且棘轮部分地升高至一个打开位置；

- 图4：类似于图2b和图3的视图的侧视图，在该图中，通过抬起吊钩来接合吊索环，并且其中棘轮被抬起到一个非解锁的打开位置且手柄处于脱开位置；

- 图5：类似于图2b，3和4的视图的侧视图，在该图中，吊带环完全接合于吊钩，并且其中棘轮下降到一个锁定的关闭位置； 细节图（a）是具有脱开的锁扣与锁定的棘轮的该图的一个局部放大；

- 图6a至图6f：本发明的一个第二实施方式的操作示意图，这些附图示出了，在图6a中棘轮被非锁定关闭的操作顺序，在图6b中棘轮被部分地打开，在图6c中棘轮完全打开，在图6d中棘轮正在被关闭且锁定，在图6e中棘轮被锁定关闭，在图6f中关闭的棘轮正在被解锁。

具体实施方式

本发明的悬挂装置可以特别地用于通过直升机运送和投放负载。

在说明书中，将不加区别地使用术语“吊索扣”或术语“环”以指明该吊索的端部，该吊索的端部用于支承接合于装置的负载，词汇的使用与吊索的端部的形状无关。

图1和图2a、2b和图3至图5所示的悬挂装置100主要包括：

-在喉部11中的吊钩10，该吊钩接合于环90，所示实例中的吊索卸扣，用于在运送前，提起负载（未示出）；

-用于闭合喉部11的开口的棘轮30；

-主要包括两个侧板20的外壳，通过一组侧板之间的螺栓和垫片（未示出），侧板保持间隔并固定在一起，在侧板之间布置有吊钩10和棘轮30。

在图1中，环90接合于吊钩10的喉部11中。

图2a表示该装置100的等距视图，图2b表示该装置的剖面图，其中一块侧板被移除以示出位于两块侧板之间的装置部件的装配情况。

侧板20将保持各个可旋转运动的部件的枢轴固定在侧板之间，枢轴垂直于装置100的轴平面，该轴平面基本平行于侧板。

因此吊钩10可围绕吊钩的枢轴14旋转运动。当负载必须被释放时，吊钩的枢轴允许吊钩10旋转，这通过解锁吊钩的旋转来实现。在运送负载期间及其为了投放负载的解锁期间，实现吊钩10的锁定的方式及其保证吊钩10的锁定的部件未示出且在本申请中未描述，本申请更具体地涉及棘轮30和棘轮的安全操作方式。

围绕棘轮枢转31铰接的棘轮30在剖视图中呈扇形。通过图中未示出的棘轮弹簧，棘轮被带回到图1所示的关闭位置。

以已知的方式，棘轮枢轴31位于喉部11的开放侧，并且棘轮30具有这样的尺寸，即在关闭位置中，该棘轮封闭喉部的开口，并且在打开位置中，当吊钩处于需提起负载的状态时，该棘轮打开喉部开口，该开口适用于使吊索环90通过并放置于吊钩的臂12。

应该注意的是，在该实施例中，考虑到吊钩10的相对封闭的形状，棘轮的形状应相适应以能够向吊钩下端翻转，该翻转为在负载的投放期间必要的翻转，并且在负载的运送状态中，当棘轮30构成喉部开口处的阻挡物时，该棘轮的翻转释放喉部11的开口。

装置100还包括在侧板20之间的锁扣40和手柄50，该手柄50用于锁定棘轮30的关闭位置。

该锁扣40绕着锁扣枢轴41铰接安装。

在一个第一端处，锁扣包括一个锁舌43，该第一端位于相对于锁扣枢轴的棘轮枢轴31的所在侧。

在图2b所示的解锁位置中，锁扣围绕锁扣枢轴41翻转，以使得锁舌43与棘轮30的锁扣槽34脱离。然后棘轮30仅被棘轮弹簧保持在原位，并且可以通过施加在棘轮上的力来打开，该力足以克服由棘轮弹簧产生的力。

棘轮的这种非锁定关闭的构造与图5中所示的棘轮30的锁定关闭的构造相反。

在锁定关闭位置中，锁舌43接合在棘轮30的锁扣槽34中，并且锁扣40阻止棘轮围绕棘轮枢轴31旋转。

为了确保棘轮30处于锁定关闭位置，锁扣40自身被锁扣弹簧48推动到锁定位置。

在一个第二端处，锁扣40包括一个锁扣挡块42。

手柄50围绕手柄枢轴51铰接。

手柄50包括支承表面53，当锁扣40处于解锁位置中（图2b），该支承表面53用于抵住锁扣挡块42，并且用于阻止锁扣在锁定位置中翻转（图5）。

手柄50还包括摇臂52，该摇臂用于与棘轮30的凸轮32相互作用。手柄通过手柄弹簧58朝凸轮32的方向被带回，未示出。

当手柄50围绕手柄枢轴51自由旋转时，手柄朝着凸轮32枢转。因此，当棘轮30处于关闭位置时，手柄50处于一个位置，或者能够移动到该位置，在该位置中，锁扣挡块42支承在支承表面53。当棘轮30处于打开位置时，实际上，当环90能够通过时被认为棘轮是打开的，由作用在摇臂52上的凸轮32推动的手柄50移动，以使得锁扣挡块42不能到达支承表面53。

通过对在图2b、3、4和5中分解的棘轮的运行方式进行描述，将更好地理解该安全装置的棘轮的原理。

在图2b中，棘轮30处于一个非锁定的关闭位置，该位置对应于手柄50的和该装置的一个加固位置。

在该位置中，锁扣挡块42支承在手柄的支承表面53，这阻止了锁扣的翻转并因此阻止了锁舌43与棘轮的锁扣槽34接合，从而使锁扣40保持解锁。

考虑到手柄的摇臂52和棘轮的凸轮30之间的相对位置，手柄50的这个加固位置是可能的，在该相对位置中，凸轮不支承在摇臂。

在图2b中，环90被示出在吊钩10的开口的前面。

在锁扣40的这个位置中，可以通过抵抗棘轮弹簧的力来使该未锁定的棘轮枢转，该棘轮弹簧的力将棘轮带回到关闭位置。在图3中，棘轮30处于部分打开位置中，棘轮仅仅通过推入吊索扣90被抬起，该吊索扣90被推至吊钩10的侧翼13处。在由此导致的棘轮30的旋转运动中，凸轮32靠近手柄50的摇臂52，然而在该中间位置中凸轮不作用于摇臂。

在图4中，棘轮30处于部分打开或打开位置，棘轮通过推入吊索扣90而被抬起到超过图3所示的位置。由此导致的棘轮30的旋转运动在该位置中足以使凸轮32作用于摇臂52并推动释放锁扣40的手柄50。

在棘轮的这个位置中，锁舌43不接合在与锁舌位置不相对的锁扣槽34中，这种情况仅在棘轮处于关闭位置时才会发生。

需要指出的是，如图4所示，通过锁扣40的枢转，手柄50的支承表面53不会被放置在锁扣挡块42的下方。

在图5中，环90被接合在吊钩的喉部11中，并且在棘轮弹簧的作用下，棘轮30返回到关闭位置。

另外，尽管凸轮32被推开，不再支承于摇臂52，但手柄尚未恢复原位，从而在锁扣弹簧48的作用下使锁扣40自由旋转。锁扣的锁舌43接合在锁扣槽34中，当棘轮返回到关闭位置中时，在棘轮枢转期间该锁扣槽34处于与锁舌相对的位置。

在图5中，棘轮被关闭并锁定，环90被放置在喉部11中，并通过锁定棘轮保持在其中。

棘轮30被锁定在关闭位置，无论负载如何运动，扣或吊索环都不可能从设备意外脱离。

因此避免了“roll out”现象。

当装置为图5所示的构型时，在该构型中棘轮关闭并锁定，通过复位该装置可以返回到图2a和图2b的关闭和解锁状态。

为此，只需如图5中的箭头所示，绕轴旋转锁扣，即为了将锁舌从锁扣槽中移除。

该动作用于解锁棘轮，并且允许手柄50在手柄弹簧58的作用下枢转，以重新放置锁扣挡块42下方的支承表面53，从而当凸轮32没有推开手柄50时，阻止棘轮的锁定。

复位可以通过机械控制来实现，例如可通过装置操作人员可重置的复位杆44，或者也可通过借助于致动器的电控制，例如电磁体（图中未示出），该电磁铁例如可由位于直升机中的操作人员远程控制。

在未示出的实施方式中，该装置设置有锁定指示器，该指示器能够确保棘轮的确锁定，而非仅仅根据位置判断其是否关闭。

这种锁定指示器包括例如有色视觉指示器，例如红色或另一种特征颜色，该有色视觉指示器通过锁扣40致动，并且仅在锁舌43接合在锁扣槽34中时才在装置的一个面上显示。该指示器可以通过一个窗口可见，该窗口设置在装置的一个侧板或一个其他区域中，或者可以包括一个可活动元件，如果锁舌43未接合在锁扣槽34中，该可活动元件在装置的表面上突出且可见，并且在相反的情况下，该可活动元件是缩回且不可见的。

作为替代或补充，在该装置中设置一个锁舌位置传感器，以用于向地面上或直升机上的操作人员发送一个锁定信号。该信号可以通过与设备的操作条件相兼容的任何类型的有线或无线链路传输。

在一种无线传输实施例中，位置传感器使一个置于该装置的指示灯发光，例如用于当棘轮未锁定时提醒操作员。

图6a至图6f示出了根据本发明另一实施方式的装置100的操作示意图。

在第二实施例中，锁扣40a和手柄50a与在前的实施例中的锁扣40和手柄50彼此实现相同的功能。通常，在第二实施方式中，元件的附图标记中添加了标记（a），这些元件与在第一实施方式中的具有相同附图标记但无标记（a）的元件一样，具有相同的功能。

在该第二实施例中，锁舌43a通过锁扣40a的线性运动而致动，并且挡块42a的支承表面53a也通过手柄50a的线性运动而移动。有利地，滑道或引导件431，501引导元件进行线性位移。

对上述例子的操作进行描述：

-图6a：在装置的加固位置，关闭与解锁棘轮30a。通过在锁舌的一端处形成的的挡块42a，锁扣40a的锁舌43a支承于手柄50a的支承表面53a，其阻止锁舌阻挡棘轮30a围绕棘轮轴线31a枢转。通过手柄50a的摇臂52a的表面的支承，弹性元件54a推动凸轮32a，产生一个压力，该压力使棘轮30a保持在关闭位置，保持在关闭位置的棘轮30a可自由打开；

-图6b和6c：在图6b中，棘轮30部分打开（吊索扣未示出），并且在图6c中，手柄50a处于脱开位置。在强制打开棘轮的作用下，通过支承于摇臂52a，凸轮32a推动手柄50a，以使得手柄的支承表面53a移开，并且使得在锁扣弹簧48a的作用下移动的锁舌43a，不再通过棘轮30的凸轮32a的表面被保持在解锁位置；

-图6e和图6d：在图6d中，当未示出的吊索扣处于吊钩10中时，棘轮30a已经返回到部分关闭位置。当棘轮返回到关闭位置时，在锁扣弹簧48a的作用下，锁舌43a被推入锁扣槽34a，以用于锁定棘轮并使其安全关闭。在该实施方式中，棘轮的锁扣槽对应于在凸轮32a和摇臂52a之间形成的空间，如图6e所示，锁舌43a的一端位于该空间中。

在该实施方式中，通过沿图6f中的箭头方向抬起锁扣40a来复位该装置，当挡块42a再次处于一个位置时且在该位置处，在手柄弹簧58a的作用下它能够支承在支承表面53a上时，这允许手柄50a返回到图6a的初始位置。

本发明不限制于以上描述的实施方式。

特别地，两个示出的实施方式可以相结合，例如通过将枢转的锁扣与滑动的手柄结合或者通过将滑动的锁扣与枢转的手柄结合。

本领域技术人员通常可以实现锁扣和手柄的其他形式，因此，根据本发明，在手柄的加固位置中，棘轮可以自由地枢转，并且在手柄的脱开位置中，通过棘轮向棘轮的打开位置枢转来实现手柄的脱开，当锁扣回到关闭位置，锁扣固定并锁定棘轮。

特别地，描述的示例实现运动的直接传递，但是也可以实现包括中间运动部件例如凸轮，连杆，齿轮机构等的运动传递以获得在棘轮，锁扣和手柄之间预期的运动和作用。

因此，本发明允许在无吊索意外脱钩的风险的前提下，通过位于直升机下方的吊索，实现一个负载安全运送装置。

此外，用于固定吊索的装置操作仅需要使用一只手并且可以毫无困难地借助杆来完成。

Claims (14)

1.一种装置（100），用于提升与传送通过吊索悬挂的负载，其包括一个吊钩（10），一个棘轮（30，30a），其中，所述吊钩的喉部（11）用于容纳一个扣（90）或者一个吊索环，所述棘轮可在一个打开位置与一个关闭位置间围绕棘轮（30，30a）的枢轴旋转移动，其中，在该打开位置中，所述喉部的开口被打开，在该关闭位置，所述喉部的开口被闭合，其特征在于所述装置包括：

－一个锁扣（40，40a），其具有一个锁定位置与一个解锁位置，其中，在所述锁定位置中，所述锁扣阻挡处于所述关闭位置的所述棘轮（30）的旋转，在所述解锁位置中，所述棘轮能够旋转；

－一个手柄（50，50a），其具有一个加固位置与一个脱开位置，其中，在所述加固位置中，所述手柄支撑所述锁扣（40，40a）使其处于所述解锁位置，在所述脱开位置中，所述手柄不支撑所述锁扣，所述锁扣被一个锁扣弹簧（48，48a）带至所述锁定位置；

并且其特征还在于所述棘轮（30）从所述关闭位置向所述打开位置旋转，该旋转驱动手柄（50，50a）从所述加固位置移动到所述脱开位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述棘轮（30，30a）包括一个安装于所述棘轮的锁扣槽（34，34a），仅当所述棘轮处于所述关闭位置时，在所述棘轮的锁定位置中，该锁扣槽能够使所述锁舌（43，43a）插入所述锁扣槽。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，一个棘轮弹簧施加于该棘轮（30）一个恢复力，该恢复力朝向所述棘轮的所述关闭位置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，在所述加固位置中，所述锁扣（40，40a）的一个挡块（42，42a）支承于所述手柄（50，50a）的一个支承表面（53， 53a） ，以便将所述锁扣固定在所述解锁位置中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，当所述棘轮（30，30a）围绕一个棘轮枢轴（31，31a）旋转时，所述棘轮（30，30a）驱动一个凸轮（32，32a），该凸轮作用于所述手柄（50， 50a）的一个摇臂（52， 52a）以便将所述手柄从所述加固位置移动到所述脱开位置，其中，当所述棘轮处于所述关闭位置时，所述手柄处于所述加固位置，当所述棘轮向所述打开位置枢转时，所述手柄处于所述脱开位置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述锁扣（40）被可枢转地安装，以使得当所述棘轮（30）处于所述关闭位置时，所述锁舌（43）与所述锁扣槽（34）相对，并且使得通过所述锁扣围绕一个锁扣枢轴（41）旋转，所述锁舌进入所述锁扣槽。

7.根据前述权利要求中任一项与权利要求4和权利要求5结合所述的装置，其中，所述手柄（50）被可枢转地安装，以使得当所述手柄处于加固位置时，当所述棘轮（30）处于关闭位置时所述挡块（42）支承于所述支承表面（53），并且围绕所述手柄的枢轴（51）旋转以移动所述支承表面（53）与释放所述挡块（42）。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述锁扣（40a）被可滑动地安装，以使得当所述棘轮（30）处于所述关闭位置时，所述锁舌（43a）与所述棘轮（30）的所述锁扣槽（34a）相对，并且使得通过沿着所述锁扣（40a）基本线性的位移方向，所述锁舌进入所述锁扣槽。

9.根据前述权利要求中任一项与权利要求4和权利要求5结合所述的装置，其中，所述手柄（50a）被可滑动地安装，以使得当所述手柄处于所述加固位置时，当所述棘轮（30a）处于所述关闭位置中时，所述挡块（42a）支承于所述支承表面（53a） ，并且当所述棘轮（30a）向所述棘轮的所述打开位置枢转时，所述挡块被线性地移动以移动所述支承表面（53a）与释放所述挡块（42a）。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，设置一个重置操纵装置（44）以用于当所述棘轮（30，30a）被锁定时移动所述锁扣（40，40a），并且用于在一个手柄弹簧（54a）的作用下，驱动所述手柄（50，50a）从所述脱开位置移动到所述加固位置。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，该装置的外壳结构包括两个侧板（20），所述吊钩（10）、所述棘轮（30，30a）、所述锁扣（40，40a）与所述手柄（50，50a）设置在所述两个侧板之间。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述棘轮（30，30a）具有一个接合表面（33），当所述吊索端部的扣或者所述吊索环被接合于所述吊钩（10）的一个臂（12）时，所述吊索端部的扣（90）或者所述吊索环在所述接合表面上滑动，并且使所述棘轮（30，30a）向所述打开位置枢转。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述棘轮（30，30a）的所述打开位置对应于所述棘轮在所述装置的工作位置处向上的枢转，以允许所述棘轮向所述吊钩下端翻转，使得在无需解锁所述棘轮（30，30a）时可以释放所述喉部（11）的开口。

14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述锁扣（40，40a）的一个位置传感器发送所述棘轮（30，30a）的锁定位置信息或未锁定位置信息。