CN109678048A - 一种预制件吊装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制件吊装装置，包括：固定座、动力单元、调节件和抱箍单元；所述动力单元与所述固定座固定连接，所述抱箍单元固定端卡设于所述固定座上，所述动力单元驱动所述调节件竖向运动，所述调节件带动所述抱箍单元自由端张开或合拢。本发明的吊装装置可以实现对预制件中预埋的吊钉自动挂钩和脱钩，自动化程度高，操作方便，提高了预制件的吊装效率，减少了预制件吊装时的安全隐患；通过设置竖向弹簧，可以保证在动力单元发生故障时，拉住调节件，避免抱箍单元的棘爪松开吊钉，进一步提高吊装装置的安全性。

Description

一种预制件吊装装置

技术领域

本发明属于装配式建筑施工技术领域，具体地说，本发明涉及一种预制件吊装装置。

背景技术

目前预制件生产时都会预埋吊钉，待生产养护完成之后，采用吊具勾住吊钉将预制件起吊后竖直摆放到存放架，然后运送至堆场存放或进入运输至施工现场进行安装。由于所生产的预制件非常厚重，面积较大，竖直放置后高度一般超过3m。预制件竖直摆放时，在起吊前必须由工人爬扶梯将吊具的挂钩勾住预制件中预埋的吊钉；起吊完成后，还需要再次爬扶梯将挂钩摘下。这样的操作程序不但带来安全隐患，而且费时费力；在预制件的自动化生产和转运流水线上，是制约生产效率的一个瓶颈工位。发明专利《半自动脱钩吊具》(公开号CN205170171U)公开了一种可以实现自动脱钩动作的吊具；但是其明确记载了不能实现自动挂钩，在预制件竖直摆放时，还是需要工人爬扶梯进行挂钩操作。因此现在亟需研发出一种操作方便、可以自动挂钩和脱钩的预制件吊装装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种预制件吊装装置，解决现有技术中依靠人工进行挂钩和脱钩操作存在的费时费力和安全隐患问题。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种预制件吊装装置，与预制件中预埋的吊钉配合，包括：固定座、动力单元、调节件和抱箍单元；所述动力单元与所述固定座固定连接，所述抱箍单元包括固定端和自由端，所述抱箍单元固定端卡设于所述固定座上，所述动力单元驱动所述调节件竖向运动，所述调节件带动所述抱箍单元自由端张开或合拢。本方案通过动力单元驱动调节件进行竖向运动，在此过程中，抱箍单元的自由端执行打开或合起的动作。这样设置，方便吊装装置在起吊或放置预制件时，执行挂钩或脱钩的动作，不需要人工再爬扶梯进行挂钩或脱钩动作，提高了吊装工序的操作效率，降低了人工操作的安全隐患。

优选的，所述动力单元包括推杆，所述调节件中间段的周长小于两端的周长，所述调节件的顶端与所述推杆连接；所述抱箍单元围合于所述调节件外缘，所述抱箍单元包括至少两个抱箍块以及围合在所述抱箍块外周的环形弹簧，所述抱箍单元固定端的宽度小于所述自由端的宽度，所述环形弹簧设置于所述固定端的外周，所述自由端底端设置有棘爪；所述动力单元的推杆驱动所述调节件在所述抱箍单元内进行竖向运动，带动相邻所述抱箍块的自由端相互分离或合拢，使得所述棘爪执行张开或合拢动作。本方案中环形弹簧紧箍在抱箍单元固定端外侧，当动力单元驱动调节件在抱箍单元内竖向运动时，由于调节件为中间细两头粗的结构，动力单元驱动调节件在抱箍块所围合成的空腔内竖向运动时，将导致抱箍单元直径的变化。当动力单元驱动调节件向下运动，抱箍单元固定端直径逐渐变小时，由环形弹簧围合的相邻抱箍块的固定端将逐渐靠近，由于固定端的宽度小于所述自由端的宽度，则相邻抱箍块的自由端将以相邻抱箍块接触点为支点逐渐远离，从而导致自由端的棘爪执行张开动作。当调节件中间位置位于环形弹簧相对的固定端处时，自由端的棘爪张开至最宽位置，此时将吊钉端头置于棘爪内部。然后动力单元驱动调节件向上运动，抱箍单元固定端直径逐渐变大时，由环形弹簧围合的相邻抱箍块的固定端将逐渐远离，则相邻抱箍块的自由端将以相邻抱箍块接触点为支点逐渐靠近，从而导致自由端的棘爪执行合拢动作。调节件的底端位置位于环形弹簧相对的固定端处时，自由端的棘爪合起，棘爪将吊钉的端头扣紧。本方案的吊装装置通过上述工作原理，实现了自动挂钩和脱钩。

优选的，所述固定端外周设有凹槽，所述环形弹簧设置于所述凹槽中。

优选的，还包括吊环，所述吊环两端对称固定在所述固定座两侧。

优选的，还包括至少一个竖向弹簧，所述竖向弹簧一端与所述固定座连接，另一端与所述调节件顶端连接。

优选的，所述竖向弹簧套设于所述推杆外周。

优选的，两个及以上的所述竖向弹簧相对所述调节件对称设置。

优选的，所述固定座包括顶板和底板，所述调节件和所述抱箍单元固定端位于所述顶板和底板之间，所述抱箍单元的自由端从所述底板伸出。

优选的，所述延伸板设置在所述调节件顶端；所述竖向弹簧底端和所述调节件顶端均固定于所述延伸板上。

优选的，所述推杆与所述调节件的纵向轴位于同一直线上。

优选的，所述动力单元为气缸、油缸或电缸。

优选的，所述吊装装置还包括控制器，所述动力单元还包括信号接受器，所述控制器通过有线、无线、蓝牙、红外或Wi-Fi向所述信号接收器发送信号，所述信号接收器根据所接收到的信号驱动所述动力单元执行操作。

本发明的技术方案所取得的有益技术效果是：

1、本装置可以实现对预制件中预埋的吊钉自动挂钩和脱钩，自动化程度高，操作方便，提高了预制件的吊装效率，减少了预制件吊装时的安全隐患；

2、本装置设置了竖向弹簧，可以保证在动力单元发生故障时，拉住调节件，避免抱箍单元的棘爪松开吊钉，进一步提高吊装装置的安全性。

附图说明

图1为实施例1中吊装装置在起吊时的立体示意图；

图2为实施例1中吊装装置在挂钩起吊时的剖视图；

图3为实施例1中单个抱箍块的侧视图；

图4为实施例1中多个抱箍块围合时的俯视图；

图5为图4在A-A方向的剖视图；

图6为实施例1中多个抱箍块围合时的侧视图；

图7为实施例2中吊装装置隐藏固定座侧壁时的立体结构示意图；

图8为实施例2中吊装装置在脱钩时的剖面图；

附图标记：01-吊装装置，1-吊环，2-固定座，21-顶板，22-底板，23-侧壁，24-上孔，25-下孔，3-动力单元，31-油缸，32-推杆，4-调节件，5-抱箍单元，51-抱箍块，511-固定端，512-自由端，513-凹槽，514-台阶，515-缺口，516-棘爪，517-空腔，52-环形弹簧，6-竖向弹簧，7-延伸板，02-吊钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

实施例1

参考示意图1，本实施例中的预制件吊装装置01，与预制件中预埋的吊钉02配合使用，具体结构包括：位于顶侧呈C字型的吊环1、固定座2、固定于固定座2顶侧的动力单元3、设置于固定座2内部中的调节件(未画出)和与调节件底端连接的抱箍单元5。抱箍单元5底端伸出于固定座2的底侧，抱箍单元5底端结构与吊钉02的端头配合，使用时抱箍单元5底端将预制件中预埋的吊钉02扣住，从而将预制件吊起。在本实施例中动力单元3为油缸机构。在其他实施例中，动力单元3为气缸或电缸中的一种，可以不设置吊环1，在固定座2的外壁对称设置两个吊耳，使用时采用钢丝绳分别穿过两个吊耳即可。

参考示意图2所示的沿吊环1中心轴剖切的吊装装置的剖视图，吊环1两端对称固定在固定座2的侧壁23的两侧。固定座2由顶板21、底板22以及连接二者的侧壁23围合形成类似圆柱形；顶板21和底板22分别设置有上孔24和下孔25。动力单元3包括油缸31和推杆32。其中油缸31设置于固定座2顶侧，推杆32设置于油缸31的底侧，推杆32从上孔24伸入固定座2的内部空间。调节件4中间段的周长小于两端的周长，形成中间细两端粗的沙漏型。在本实施例中，调节件4顶端还设置有水平方向的延伸板7，延伸板7位于固定座2内部，延伸板7的直径小于固定座2的内径。推杆32底端通过螺栓(图中未标记)固定于延伸板7上，调节件4的顶端也通过螺栓固定于延伸板7上。这样设置，实现了动力单元3和调节件4之间的连接。在其他实施例中，也可以将推杆32直接与调节件4的顶端固定，比如在调节件4的顶端开设与推杆32底端配合的卡槽，将推杆32的底端置于卡槽中，再利用卡件将推杆32紧固于调节件4上。由于动力单元3和调节件4之间固定连接，当动力单元3的油缸31驱动推杆32在竖向运行时，推杆32将带动调节件4在抱箍单元5的空腔(图中未标记)内竖向运动。在其他实施例中，油缸31也可设置在其他位置，如固定在侧壁23上，此时推杆32可根据需要设计为相互配合的两根或多根连杆结构，只要能够实现油缸31驱动推杆32从而带动调节件4进行竖向运动即可。

继续参考示意图2，抱箍单元5包括至少两个以上的抱箍块51以及围合在所有的抱箍块51外周的环形弹簧52；抱箍单元5的固定端(图中未标记)位于底板22之上，自由端(图中未标记)从底板22的下孔25伸出。参考示意图4，抱箍单元5围合形成直径可变的空腔517。参考示意图3、图5和图6，抱箍块51上部为固定端511，下部为自由端512，固定端511外周设有凹槽513，凹槽513的下方设有台阶514。抱箍块51上部固定端511的宽度小于下部自由端512的宽度，抱箍块51的固定端511到自由端512之间为平滑的弧度过渡。

参考示意图2，环形弹簧52设置于多个抱箍块51的凹槽513中；台阶514卡设在固定座2的底板22上方，从而将抱箍单元的固定端511卡设于固定座2内部；自由端512远离固定端511的端头设置有与吊钉02配合的棘爪516。在其他实施例中可以采用卡块形式代替台阶。

参考示意图5和图6，当所有的抱箍块51通过外周的环形弹簧52紧箍在一起时，相邻抱箍块51的自由端512侧面贴合在一起，由于固定端511宽度小于自由端512，相邻抱箍块51的固定端511之间无法贴合，因此在相邻抱箍块之间形成缺口515。相邻抱箍块51的自由端512在缺口515底侧的接触点处形成了一个支点(图中未标记)。环形弹簧52紧箍在固定端511外侧，当环形弹簧52进行收缩的弹性形变时，相邻抱箍块51固定端511将发生相向的靠近运动，此时缺口515顶侧的宽度逐渐缩小，则相邻抱箍块51自由端512将以缺口515底侧的支点进行相反的远离运动，导致棘爪516执行打开的动作。当环形弹簧52进行拉伸的弹性形变时，相邻抱箍块51固定端511将从彼此靠近的状态转变为彼此分离的状态，此时缺口515顶侧的宽度逐渐变宽，则相邻抱箍块51自由端512将以缺口515底侧的支点相互靠近直至恢复至相互贴合的状态，导致棘爪516执行合拢的动作。

参考示意图2和图4，调节件4卡设于抱箍单元5的空腔517内，推杆32的纵向轴与调节件4的纵向轴位于同一直线上。抱箍块单元5的自由端512从下孔25伸出固定座2；固定座2的下孔25直径小于抱箍单元5的台阶514处的整体宽度，大于抱箍单元5穿过下孔25位置处的最小宽度。在本实施例中，推杆32的行程距离小于等于调节件4高度的二分之一。

本实施例中，通过动力单元驱动中间细两头粗的调节件在抱箍单元的空腔中进行向上或向下的竖向运动，在此过程中，环形弹簧紧箍的抱箍单元固定端处所围合的空腔直径随之逐渐变大或变小。相邻抱箍块固定端逐渐分离或靠近，相邻抱箍块自由端以缺口底侧的接触点为支点，与固定端进行相反的运动趋势，逐渐靠近或分立，从而导致自由端底端的棘爪执行合起或打开的动作。这样设置，在起吊预制件时，可以通过控制动力单元的推杆的动作，使得吊装装置自动执行挂钩或脱钩的动作，不需要人工再爬扶梯进行挂钩或脱钩动作，提高了吊装工序的操作效率，降低了人工操作的安全隐患。

实施例2

参考示意图7和示意图8，与实施例1中的结构相比，本实施例2中的区别在于：固定座2的顶板21和延伸板7之间设有竖向弹簧6。本实施例中，4个竖向弹簧6对称设置在延伸板6上，竖向弹簧6的顶端固定在顶板21上，底端固定在延伸板7上。这样可以保证，当动力单元3发生故障，无法对调节件4提供的拉力时，竖向弹簧6可以通过弹性形变拉住延伸板7，从而拉住调节件4。特别是当吊装装置已经起吊了预制件之后，一旦动力单元3无法提供动力，如电缸发生断电情况，在动力单元3无法提供向上拉力的情况下，调节件4将在重力作用下发生下坠，导致抱箍单元5的棘爪516松开吊钉02，从而导致吊钉02上脱钩。由于预制件的质量非常大，这将对工厂的操作工人带来巨大的安全隐患。因此本实施例中通过设置竖向弹簧6，可以保证在动力单元3发生故障时，拉住调节件4，避免抱箍单元5的棘爪516松开吊钉02，进一步提高吊装装置的安全性。在其他实施例中，竖向弹簧6可以为2个、3个或其他整数个，在延伸板7上对称或不对称设置。

参考示意图8和示意图2，介绍吊装装置的工作原理：

图8示意了吊装装置的棘爪516张开时状态的结构，以便进行下一步勾住吊钉02操作或脱除吊钉02。此时动力单元3的推杆32已运行至行程的最低点，调节件4的中部直径最窄处位于抱箍单元5的固定端处且与环形弹簧52相对。此时，相邻抱箍块51固定端511相互靠近，以缺口515处底侧的接触点为支点，相邻抱箍块51自由端512相互远离，导致自由端512底端的几个棘爪516执行打开的动作。几个棘爪516打开后，可以将本来扣紧的吊钉02的端头松开，实现对预制件的脱钩动作；或者将吊钉02的端头置于棘爪516打开的空间中，以便进行下一步的扣紧吊钉02的动作。

图2示意了吊装装置勾住吊钉02后并拉紧起吊时的结构，当油缸31驱动推杆32竖直向上运行时，推杆32带动延伸板7竖直向上运动。调节件4固定于延伸板7上，则位于抱箍单元5空腔517中的调节件4将相对于空腔517进行竖直向上运动。多个抱箍块51是通过环形弹簧52紧箍在一起，因此多个抱箍块51之间围合形成的空腔517的直径是可变的。调节件4的中间细两端粗，调节件4中间位置最初位于空腔517中与环形弹簧52相对的固定端511内壁处，伴随调节件4竖向向上运动，调节件4的中间位置逐渐离开空腔517，则环形弹簧52围合处相对的调节件4的直径逐渐变宽，在此过程中，紧箍在固定端511外周凹槽513中的环形弹簧52将逐渐发生拉伸的弹性形变；固定端511内壁处空腔517的直径逐渐增大。当推杆32运行至行程的最高点时，调节件4的中间位置全部离开空腔517，调节件4的底端卡设在环形弹簧52对应处的固定端511内壁处。在推杆32带动调节件4向上运动的过程中，以缺口515处底侧的接触点为支点，相邻抱箍块51固定端511逐渐分离，相邻抱箍块51自由端512逐渐靠近直至贴合在一起，导致自由端512底端的几个棘爪516执行合起的动作，也即几个棘爪516将紧扣吊钉02的端头，实现对预制件的挂钩动作。

实施例3

本实施例3与实施例2的区别在于，固定座2内部的竖向弹簧6数量为一个，竖向弹簧6套设于推杆32外周，竖向弹簧6顶端固定于固定座2顶板21的内壁、底端固定于延伸板7上。这样设置，同样是为了在动力单元3出现故障时通过竖向弹簧6拉住调节件4，防止吊钉02从吊装装置01的棘爪516中脱钩。在其他实施例中，可以不设置延伸板，竖向弹簧6顶端固定于固定座2顶板21的内壁、底端固定于调节件4的顶端；同样可以实现竖向弹簧的功能。

本实施例中，吊装装置01还包括控制器手柄，动力单元3上设置有信号接受器，控制器手柄通过有线、无线、蓝牙、红外或Wi-Fi向信号接收器发送信号，信号接收器根据所接收到的信号驱动动力单元3执行操作。这样设置，可以通过控制器手柄控制动力单元的开、关、以及速度调节等操作，能够精细化的控制调节件的运动情况，提高操作效率、便捷程度以及精细化控制程度。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种预制件吊装装置，与预制件中预埋的吊钉配合，其特征在于，包括：固定座、动力单元、调节件和抱箍单元；所述动力单元与所述固定座固定连接，所述抱箍单元固定端卡设于所述固定座上，所述动力单元驱动所述调节件竖向运动，所述调节件带动所述抱箍单元自由端张开或合拢。

2.如权利要求1所述的预制件吊装装置，其特征在于，所述动力单元包括推杆，所述调节件中间段的周长小于两端的周长，所述调节件的顶端与所述推杆连接；所述抱箍单元围合于所述调节件外缘，所述抱箍单元包括至少两个抱箍块以及围合在所述抱箍块外周的环形弹簧，所述抱箍单元固定端的宽度小于所述自由端的宽度，所述环形弹簧设置于所述固定端的外周，所述自由端底端设置有棘爪；所述动力单元的推杆驱动所述调节件在所述抱箍单元内进行竖向运动，带动相邻所述抱箍块的自由端相互分离或合拢，使得所述棘爪执行张开或合拢动作。

3.如权利要求2所述的预制件吊装装置，其特征在于，所述固定端外周设有凹槽，所述环形弹簧设置于所述凹槽中。

4.如权利要求3所述的预制件吊装装置，其特征在于，还包括吊环，所述吊环两端对称固定在所述固定座两侧。

5.如权利要求1-4任意一项所述的预制件吊装装置，其特征在于，还包括至少一个竖向弹簧，所述竖向弹簧一端与所述固定座连接，另一端与所述调节件顶端连接。

6.如权利要求5所述的预制件吊装装置，其特征在于，所述竖向弹簧套设于所述推杆外周。

7.如权利要求5所述的预制件吊装装置，其特征在于，两个及以上的所述竖向弹簧相对所述调节件对称设置。

8.如权利要求6或7所述的预制件吊装装置，其特征在于，所述固定座包括顶板和底板，所述调节件和所述抱箍单元固定端位于所述顶板和底板之间，所述抱箍单元的自由端从所述底板伸出。

9.如权利要求8所述的预制件吊装装置，其特征在于，还包括延伸板，所述延伸板设置在所述调节件顶端；所述竖向弹簧底端和所述调节件顶端均固定于所述延伸板上。

10.如权利要1-4任意一项所述的预制件吊装装置，其特征在于，所述动力单元为气缸、油缸或电缸。