CN1088542A - 自锁式夹轨器 - Google Patents

Abstract

本发明是用于轨行式起重机的防滑安全装置，是 一种自锁式夹轨器。由一对钳臂、钳臂开闭机构、钳 臂开闭动力部件、控制部件以及机架组成。在一对钳 臂[6]的钳口处沿轨道方向分别装有楔角方向相反的 楔形滑块[11]，楔形滑块上装有复位弹簧[12]，楔形滑 块大头端面对应的钳臂上有一个凸起的止推肩。当 钳臂闭合后，楔形滑块在轨道摩擦力作用下，能在钳 臂的自锁楔面上产生滑动，迫使楔形滑块与轨道之间 的压力增大，直至运动停止。

Description

本发明是一种将轨行式起重机锁定在轨道上的防滑安全装置。

大型起重机的防滑装置目前较多采用夹钳式，它是通过一对夹钳夹住轨道顶部的两侧产生摩擦力来阻止起重机滑动，通常称为夹轨器。一般常用的夹轨器有螺杆式，重锤式和弹簧式等，这些夹轨器的夹紧力都受闭合动力的约束，相应地也需要较大的松开动力。如前苏联1988年8月23日公告的一项专利：su1418273，就是一种弹簧式夹轨器，这种夹轨器的夹紧力为一对弹簧力，松开动力为液压缸的压力，其夹紧动力受到弹簧力和液压力的限制，且安装、维护不便。《起重运输机械》1989年第3期介绍的浮动小车式自锁夹轨器，其钳臂的钳口背面是一个三角楔，钳臂悬挂在一个可与起重机相对移动的小车上，机架上有与钳臂三角楔对应的V形槽口，这种夹轨器结构庞大、复杂，适用范围有限。中国专利申请号9115557.4公开的是一种利用滚轮自锁原理设计的夹轨器。它是在一对钳臂的中下部各装一个以滚轮轴为中心，可水平转动的滚轮，车架臂板上对称地装有楔杆，滚轮和楔杆上的V形槽口相贴合。起重机受外力作用时，带动车架及其楔杆随之移动，滚轮与楔杆产生相对位移，使一对滚轮的中心距变小，迫使钳口对轨道的夹紧力变大。这种夹轨器在松开时必须将整个夹轨器提起，因此需要较大的动力。由于二根楔杆之间是通过二根螺柱连接在一起，在使用过程中螺柱上的螺母容易松动，会使夹轨器失灵。由于滚轮是钳臂上的一个中间支点，滚轮、滚轮轴及楔杆的连接螺柱所承受的力比夹紧力还要大许多，若要提高夹紧力必须有较大的滚轮、滚轮轴及连接螺柱，而且滚轮与楔杆之间的接触面很小，容易产生局部压痕及磨损。

本发明的目的是为了克服上述缺点，利用钳口楔形滑块增力原理设计一种夹紧力大，寿命长、安全可靠的自锁式夹轨器。

本发明的构造和已有技术一样，有完成钳臂闭合与松开的开闭机构、一对钳臂、钳臂开闭的动力部件、控制部件以及机架。主要特征是在一对钳臂的钳口处沿轨道方向分别装有楔角方向相反的楔形滑块，楔形滑块上装有复位弹簧，楔形滑块大头端面对应的钳臂上有一个凸起的止推肩。楔形滑块也可以是一组叠摞式，即一个楔形滑块（A）装在另一个楔形滑块上（B）上，另一个楔形滑块（B）又装在钳臂上，两个楔形滑块之间滑动面的楔角方向与楔形滑块（B）和钳臂间滑动面的楔角方向相反，楔形滑块（A）的大头端面对应的楔形滑块（B）上有一个凸起的止推肩，楔形滑块（B）的大头端面对应的钳臂上有一个凸起的止推肩。钳臂在动力驱动下闭合后，楔形滑块在轨道摩擦力的作用下，在钳臂的自锁楔面上产生滑动，迫使楔形滑块与轨道之间的压力增大，从而产生夹紧力。

为了使楔形滑块有效地产生夹紧力，采用连杆开闭机构时，钳臂上端的连杆装置是在两铰接头之间加一可调距离的双头螺杆，并在铰接头上设置定位块。当连杆装置到达死点位置后，两连杆装置上的定位块相互顶住，阻止顶杆继续下移。采用重锤开闭时，重锤是两个半锤，通过紧固件对称地连接在导杆上，导杆与半锤之间设置调整垫，重锤连同导杆一起插入钳臂上端的滚轮之间。

楔形滑块与钳臂之间，楔形滑块与楔形滑块之间的滑动连接采用燕尾槽或“T”形槽装配形式。复位弹簧采用压缩弹簧并有调节复位力的螺杆和螺母。

通过与夹持能力相近的已有夹轨器相比较，本发明有以下几个优点：

1、夹持力随起重机运动外力的增大而自动增大，夹紧过程缓慢平稳，可避免起重机由于防滑止动过猛而产生的强烈颤动。

2、由于在增力夹紧过程中，没有或只有很小的力作用在开闭机构上，且只需较小的闭合力即可完成初始夹紧，所以，需要的松开动力和初始夹紧力都比较小。

3、由于设置有初始夹紧力保证措施，加上常用的防止意外松开的保护措施及对中调节措施等，使夹轨器能更安全可靠地工作。

4、易于同时实现自动操作和手动操作。

5、由于开闭机构结构简化，使得本发明成本明显降低。

6、适用范围广。既可直接装在起重机上，也可作成独立小车拖挂在起重机上。

附图说明：

图1是本发明的一种整体结构示意图。

图2是图1的A-A剖面，是本发明的一种钳口结构示意图。

图3是本发明的另一种钳口结构示意图。

图4是一种可调节的连杆装置结构示意图。

图5是本发明的另一种整体结构示意图。

图中：[1]杠杆，[2]重块，[3]顶杠，[4]调节螺杆，[5]、[17]铰接头，[6]钳臂，[7]中间连杆，[8]轨道，[9]动力，[10]摩擦系数较大的材料，[11]、[16]楔形滑块，[12]、[15]复位弹簧，[13]螺杆，[14]机架，[18]紧定螺钉，[19]定位块，[20]导杆，[21]半锤，[22]调整垫，[23]紧固件，[24]滚轮，[25]复位弹簧。

下面结合附图，通过实施例对本发明的特征进一步加以描述。

图2所示，在每侧钳臂[6]上各装有一个楔形滑块[11]，每对楔形滑块的滑动平面近似于两个相互平行的平面，即楔角方向相反，在楔形滑块大头端面对应的钳臂[6]上设有凸起的止推肩。由于受止推肩的约束，楔形滑块只能单向滑动。在楔形滑块与钳臂之间设置压缩复位弹簧[12]，当钳臂闭合后，楔形滑块与轨道[8]接触，即完成初始夹紧。而初始夹紧力是不足以夹紧轨道的，只有当起重机相对于轨道产生运动时，由于轨道与楔形滑块之间的摩擦力大于楔形滑块与钳臂之间的摩擦力，楔形滑块与钳臂之间将产生相对滑动，使轨道与钳口之间的压力增大，从而使夹紧力随外力增大而增大，直至运动停止。

图3所示，在一个钳臂上设置一组叠摞式楔形滑块，实现双向自锁。叠摞式双向楔形滑块是两个装配在一起的滑动方向相反的楔形滑块[11]和[16]。与轨道接触的楔形滑块[11]装在楔形滑块[16]上，在楔形滑块[16]上设有止推肩，止推肩与楔形滑块[11]的大头端面相对应，使楔形滑块[11]只能单向滑动;楔形滑块[16]装在钳臂[6]上，在钳臂上设有止推肩，止推肩与楔形滑块[16]的大头端面相对应，使楔形滑块[16]也只能朝相反方向单向滑动。楔形滑块[11]与楔形滑块[16]、楔形滑块[16]与钳臂[6]之间各设置一组压缩复位弹簧[12]和[15]。与图2的工作原理相同，当夹钳闭合后，不论起重机向前或向后运动，都能自动产生夹紧力。

楔形滑块[11]、[16]与钳臂[6]之间或楔形滑块[11]与楔形滑块[16]之间可采用常用的燕尾槽或“T”形槽的装配形式实现滑动连接。复位弹簧[12]、[15]宜采用压缩式弹簧，并能通过螺杆[13]上的螺母调节楔形滑块的复位力。

为了保证初始夹紧力能有效地作用于轨道[8]上，可在楔形滑块[11]钳口的摩擦面上加工出齿纹或在楔形滑块的两端设置摩擦系数较大的材料[10]（如石棉刹车带、橡胶制动块等），用以增加楔形滑块与轨道之间的摩擦力，为了减小楔形滑块滑动面的摩擦。在滑动面上应设置必要的润滑措施。

图1是利用连杆开闭机构实现本发明的一种整体结构。对于连杆开闭机构，因为普通夹轨器的夹持力是由作用在开闭顶杆[3]上的重块[2]的重力（或弹簧的弹性力）产生的，同时由于承力后结构的变形，制造误差及使用过程中钳口磨损等因素的影响，连杆在夹轨器夹紧后的β角（见图1所示），一般保持在10°～15°。，有的可达20°左右，而不宜在死点附近工作，所以其结构和需要的动力都比较大。本发明则克服了这种缺陷，开闭机构的主要作用是完成开、闭两个过程和向钳臂施加较小的初始夹紧力，工作时间的夹紧力主要是由钳口的楔形滑块自身产生的，从而使得连杆装置完全可以在死点及死点附近工作。此夹轨器在夹紧工作时，夹紧力沿楔形滑块装置[16]、钳臂[6]传递到连杆装置上，而作用到顶杆[3]上的力很小，所以使开闭机构及其所需的动力大大减小。

图4是实施本发明的一种可调节式连杆装置。为了防止使用一段时间后钳口磨损或由于制造误差使初始夹紧力过小，将连杆装置做成可调节式的。在两铰接头[5]、[17]之间加一个可拧的双头螺杆[4]，来调节连杆装置的长度，以达到调整初始夹紧力和使连杆装置在钳体闭合后处于死点或死点附近位置的目的。为防止连杆装置在闭合时超越死点，在连杆装置中间铰接处采取一些保护措施，如图4。当连杆装置到达死点后，两连杆装置上的定位块[19]相互顶住，阻止顶杆[3]继续向下运动。

图5是利用重锤式开闭机构实施本发明的另一种整体结构。对于重锤式开闭机构，由于普通夹轨器的夹紧力完全是由作用在钳臂上重锤的重力产生的，所以，重锤的重量及其所需的提升动力都很大，且整个机构比较复杂，不易调整维修。本发明虽然也利用了普通重锤式开闭机构的开闭原理及重锤的自锁原理，但由于所需的初始夹紧力很小，重锤的质量和结构尺寸也都较小，所以滚轮[24]在重锤上的行程相应的也较短。为防止由于制造误差及磨损变形后，滚轮[24]越过自锁行程区，可将重锤做成如图5所示的结构。在导杆[20]两侧对称地连接两个半锤[21]，在半锤与导杆之间各设置一组调整垫[22]。通过改变调整垫的厚度，便可调节滚轮的行程或调节重锤的自锁角度。

对于其他常用的开闭机构，如凸轮开闭机构，丝杆开闭机构等，同样适用于本发明。

对于松开动力，与常用的夹轨器一样，可利用液力油缸、电力液压推动器、电动缸、电力卷扬机、电力齿条驱动及手动操作等等。

对于夹轨器在机架内的安装方式，可通过铰轴将中间连杆[7]铰接到机架上，也可用浮动形式悬吊在机架内等常用的方法。

在自动开闭机构上，同时还有比已有夹轨器更容易实现手动操作的优点，如：对于钢丝绳卷扬开闭机构，可在驱动电机或减速机上增设一套驱动手轮;对于电动液力开闭机构，可在机构上增设一手动操作丝杠等等。

本发明的工作过程如下（参照图1和图2）：

1、打开    图示为夹轨器的闭合状态，驱动机构通电，液力油缸[9]活塞上升，使重块[2]、顶杆[3]、调节螺杆[4]提起，钳臂[6]上部收缩，夹钳打开，楔形滑块[11]在复位弹簧[12]作用下回位，夹钳完全脱离轨道。

2、闭合    驱动机构断电，油缸[9]活塞下降，提升动力解除，在重块[2]的作用下使顶杆[3]、螺杆[4]下移，钳口上的楔形滑块[11]与轨道接触，完成初始夹紧。

3、夹紧    当起重机在外力作用下移动时，由于楔形滑块[11]与轨道间的摩擦力大于楔形滑块[11]与钳臂[6]之间的摩擦力，楔形滑块[11]将在钳臂楔面上产生滑动，从而迫使楔形滑块[11]与轨道[8]之间的压力增大，直至运动停止。

Claims (7)

1、一种轨行式起重机用自锁式夹轨器，包括一对钳臂、钳臂开闭机构、钳臂开闭动力部件、控制部件以及机架，其特征在于一对钳臂[6]的钳口处沿轨道方向分别装有楔角方向相反的楔形滑块[11]，楔形滑块上装有复位弹簧[12]，楔形滑块大头端面对应的钳臂上有一个凸起的止推肩。

2、按照权利要求1所述的自锁式夹轨器，其特征在于楔形滑块是一组叠摞式楔形滑块，楔形滑块[11]装在楔形滑块[16]上，楔形滑块[16]又装在钳臂[6]上，楔形滑块[11]在楔形滑块[16]上的滑动面的楔角方向与楔形滑块[16]在钳臂上的滑动面的楔角方向相反，楔形滑块[11]的大头端面对应的楔形滑块[16]上有一个凸起的止推肩，楔形滑块[16]的大头端面对应的钳臂[6]上有一个凸起的止推肩。

3、按照权利要求1、2所述的自锁式夹轨器，其特征在于钳臂开闭机构的连杆装置是在两个铰接头[5]、[17]之间拧入可调距离的双头螺杆[4]。

4、按照权利要求1、2所述的自锁式夹轨器，其特征在于所述的闭合动力部件是插入钳臂上端的两个对称半锤[21]，对称半锤紧固在导杆[20]上，导杆与半锤之间设置调整垫[22]，重锤连同导杆在滚轮[24]上运动。

5、按照权利要求3所述的自锁式夹轨器，其特征在于所述的连杆铰接头[5]上装设定位块[19]。

6、按照权利要求1、2所述的自锁式夹轨器，其特征在于楔形滑块[11][16]与钳臂[6]之间，楔形滑块[11]与楔形滑块[16]之间可用燕尾槽或“T”形槽装配连接。

7、按照权利要求1、2所述的自锁式夹轨器，其特征在于楔形滑块上的复位弹簧用压缩式弹簧，并有调节复位力的螺杆和螺母。

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