CN110386542B - 一种大型管节翻转吊具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型管节翻转吊具，旨在解决现在通常利用勾爪或重力进行翻转，容易产生额外冲量，使得翻转不安全、不方便的缺点。该发明包括吊架、吊架两端固定连接的主动吊臂和从动吊臂，主动吊臂远离吊架的一端安装有伸缩装置和旋转器，从动吊臂远离吊架的一端安装有伸缩装置，主动吊臂和从动吊臂上的伸缩装置的伸缩端相对设置，主动吊臂和从动吊臂上分别连接有与翻转孔对应的两翻转轴，两翻转轴相对设置，主动吊臂上的翻转轴在旋转器作用下转动，两翻转轴分别转动连接伸缩装置。方便、安全的翻转管节，可以适应不同大小的管节。

Description

一种大型管节翻转吊具

技术领域

本发明涉及工程吊装作业领域，更具体地说，它涉及一种大型管节翻转吊具。

背景技术

在大型项目的施工中进行会用到大型的管节。一般的，在工厂进行预制生产，再搬运到施工现场，放置到对应位置。通常的，在搬运过程中，会为了提高搬运量，将管节翻90度为横躺卧式，到达施工现场后再通过吊具翻转90度翻成立式。由于整个管节重量极大，完全不可能由人力进行翻转。

目前，为了定位和转移方便，通常在质心所在轴线上设置两个开孔，再钩在两个开孔中。根据以往起吊大口径管的经验，时采用无动力横担式 根据以往起吊大口径管的经验，时采用无动力横担式 钢丝绳专用吊具。管子翻转时利用行车副钩动力，钩住管子下端，进行缓慢翻转，翻转超过90度后脱钩。有时候人们为了方便翻转，利用开孔和质心不一致，利用重力进行翻转。但这种翻转方式具有一些隐患，如管材翻转时速度太快，由于管材的质量太大，其惯性产生额外冲量，产生安全风险，容易发生事故。在施工现场，特别是采用质心和开孔不一致已经翻转过一次的管节在再次翻转中，质心和开孔不一致的特性会反过来阻碍翻转。总之，在施工现场翻转大型管材具有不安全、不方便的问题。

中国专利公告号CN102718121B，名称为一种用于大型管的吊具及其施工方法，该申请案公开了一种用于大型管的吊具及其施工方法，包括横吊梁、垂臂、转轴、圆插销、圆销套、球座、保险销和翼状挡板，其特征在于所述的横吊梁中部设有吊钩孔，横吊梁的两端设有挂环孔，挂环孔通过转轴分别悬吊两根垂臂，两根垂臂下部分别镶嵌有圆销套，一对圆插销通过圆销套内孔插入预埋在管外壁上的吊装孔内。本发明解决了现有技术中大型管吊装翻转困难、效率低、危险性大的问题和隐患。在施工过程中能够做到平稳起吊，可翻转大型管，用途广泛。它吊起管节后，依然需要通过勾爪或重力来进行翻转，由于管节的重量极大，导致产生额外冲量，使得翻转不安全、依靠人工经验、不方便。

发明内容

本发明克服了现在通常利用勾爪或重力进行翻转，容易产生额外冲量，使得翻转不安全、不方便的缺点，提供了一种大型管节翻转吊具，它能方便的翻转，速度可控，更为安全。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种大型管节翻转吊具，管节两侧设有翻转孔，包括吊架、吊架两端固定连接的主动吊臂和从动吊臂，主动吊臂远离吊架的一端安装有伸缩装置和旋转器，从动吊臂远离吊架的一端安装有伸缩装置，主动吊臂和从动吊臂上的伸缩装置的伸缩端相对设置，主动吊臂和从动吊臂上分别连接有与翻转孔对应的两翻转轴，两翻转轴相对设置，主动吊臂上的翻转轴在旋转器作用下转动，两翻转轴分别转动连接伸缩装置。

吊架和主动、从动吊臂的各处均为空心的截面呈矩形的空心管。在吊架的顶部的中部焊接连接有支撑板，支撑片和吊架顶部连接有若干三角形的支撑片。吊架的各处均焊接连接。主动吊臂和从动吊臂和吊架连接处为定位板，定位板和吊臂之间连接有支撑下板。定位板向吊架两端延伸，在定位板远离吊臂的一端的支撑下板为“T”字形。定位板和吊架之间固定连接有若干紧固件。吊臂顶部和吊架两端分别具有通孔，连接销插装在通孔中将二者连接在一起。

作为优选，吊架为轴截面呈空心矩形的长条状结构，吊架中部设有沿轴方向设置的支撑中板，支撑中板上部伸出吊架并设有若干起吊孔，起吊孔等间距分布且相对吊架中线对称，吊架上排列有若干沿吊架轴向方向排列的支撑肋板。空心矩形在保留了较好的强度后，节省了大量的材料，从而减少了重量，方便运输。采用两个半矩形拼合在支撑中板上而不是在矩形框上焊接支撑孔的形式，具有更好的强度和焊接面积。支撑肋板呈三角形，有的下缘包裹在吊架的矩形框上，有的直接连接在矩形框的顶面和支撑中板之间。

作为优选，吊架套装有横移伸缩臂，吊架和横移伸缩臂之间连接有横移调节装置，横移伸缩臂经横移调节装置可调连接在吊架上。横移伸缩臂套装在吊框上。横移调节装置主要是为了调节吊架和横移伸缩臂之间的长度，这样可以适配更多不同宽度尺寸的管节或者需要起吊翻转的其他构件或其他容器。横移调节装置包括液压缸，液压缸的固定端固定连接在吊架上，液压缸的活动端固定连接在横移伸缩臂上。此外，还可以通过紧固件和插入销连接的方式进行连接。

作为优选，主动吊臂和从动吊臂和吊架之间分别连接有液压缸，液压缸的固定端固定连接在吊架上，液压缸的伸缩端分别固定连接在主动吊臂和从动吊臂上。吊架的正反面上下分别设有液压缸，左右分别具有4组液压缸，合计8组，配合定位板上的紧固件，实现对吊架宽度方向的扩展。

作为优选，从动吊臂和主动吊臂远离吊架一端套装有升降支臂，从动吊臂和主动吊臂和升降支臂之间连接有升降调节装置，升降支臂经升降调节装置可调连接在从动吊臂和主动吊臂上。升降伸缩臂套装在两吊臂上。升降调节装置主要是为了调节吊臂和升降支臂之间的长度，这样可以适配更多不同高度尺寸的管节。横移调节装置包括液压缸，液压缸的固定端固定连接在吊臂上，液压缸的活动端固定连接在升降支臂上。此外，还可以通过紧固件和插入销连接的方式进行连接。

作为优选，旋转器包括电机和减速器，减速器包括相互啮合的蜗杆和蜗轮，蜗轮内部固定连接有转动轴，转动轴固定连接翻转轴。采用涡轮蜗杆驱动具有可自锁的优点，避免失电时，翻转轴反向驱动电机，在重力作用下翻转，产生安全隐患；同时，可避免到达指定角度后，在管节的惯性下继续翻转，翻转过限。

作为优选，伸缩装置为液压缸。伸缩装置采用液压缸驱动形式，具有体积更小的优点。

作为优选，主动吊臂和从动吊臂远离伸缩装置的一端上设有定位板，定位板抵接吊架底部，主动吊臂和从动吊臂上设有定位孔，主动吊臂和从动吊臂经连接销固定连接在吊架上，定位板上安装有若干用于连接定位板和吊架的紧固件。定位板抵接在吊架上，可以提高主动吊臂的稳定性。通过连接销和紧固件，使得主动吊臂和从动吊臂在吊架上的稳定。

作为优选，主动吊臂上设有用于控制旋转器、伸缩装置的电气控制箱。电气控制箱中设有无线模组和有线模组，可通过对应的遥控器对各个部件的工作进行控制，更为方便。

作为优选，伸缩装置固定安装有磁致位移传感器，与翻转轴转动连接的丝杆上固定安装有对应的磁环。各个装置的各个部件均同心安装。磁致位移传感器为细长的辊体，从伸缩装置到翻转轴均有可通过磁致位移传感器的孔，磁致位移传感器贯穿上述部件，直到翻转轴前部中，翻转轴中与轴承、轴承座、丝杆固定连接有磁环。磁环和翻转轴共同伸缩运动。通过检测到磁环和磁致位移传感器的位置就可以判断翻转轴的位置，可以判断是否到位，避免由于不到位而受力，导致端部受力过大，产生安全事故。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）方便、安全的翻转管节；（2）可以适应不同大小的管节。

附图说明

图1是本发明的实施例1的装配图；

图2是本发明所要翻转的管节的立体图；

图3是图1A-A处的剖视图；

图4是图1B-B处的剖视图；

图5是本发明的实施例2的剖视图；

图6是本发明的实施例3的剖视图；

图7是本发明的实施例4的装配图；

图8是本发明中翻转轴的剖视图；

图9是本发明中吊架的立体图；

图中：管节1，翻转孔2，吊架3，主动吊臂4，从动吊臂5，伸缩装置6，旋转器7，强化肋板8，翻转轴9，翻转轴前部10，翻转轴后部11，开槽12，轴承13，轴承座14，丝杆15，转动轴16，空心蜗轮17，蜗杆18，多边形轴19，空心套20，定位板21，磁致位移传感器22，磁环23，横移伸缩臂24，液压缸25，电气控制箱26，升降支臂27，端盖28，限位盖29，支撑中板30，支撑肋板31。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：

一种大型管节1吊具，如图2所示，管节1两侧设有翻转孔2，如图1所示，包括吊架3、吊架3两端固定连接的主动吊臂4和从动吊臂5，主动吊臂4远离吊架3的一端安装有伸缩装置6和旋转器7，从动吊臂5远离吊架3的一端安装有伸缩装置6，主动吊臂4和从动吊臂5上的伸缩装置6的伸缩端相对设置，主动吊臂4和从动吊臂5上分别连接有与翻转孔2对应的两翻转轴，两翻转轴相对设置，主动吊臂4上的翻转轴在旋转器7作用下转动，两翻转轴分别转动连接伸缩装置6。如图9所示，吊架3为轴截面呈空心矩形的长条状结构，吊架中部设有沿轴方向设置的支撑中板30，支撑中板上部伸出吊架并设有若干起吊孔，起吊孔等间距分布且相对吊架中线对称，吊架上排列有若干沿吊架轴向方向排列的支撑肋板31。空心矩形在保留了较好的强度后，节省了大量的材料，从而减少了重量，方便运输。采用两个半矩形拼合在支撑中板上而不是在矩形框上焊接支撑孔的形式，具有更好的强度和焊接面积。支撑肋板31呈三角形，有的下缘包裹在吊架的矩形框上，有的直接连接在矩形框的顶面和支撑中板之间。起吊孔呈上小下大的梨形。

如图3、4所示，主动、从动吊臂5底具有等大的通孔，该通孔外缘上设有若干强化肋板8。主动吊臂4上从内到外依次安装有翻转轴9、旋转器7、伸缩装置。如图8所示，翻转轴包括翻转轴前部10、翻转轴后部11，翻转轴前部10为多边形的柱体，此处举例为方形的柱体，与翻转孔2对应。翻转轴前部10的端部为四边形的台体，边线做倒角，避免划伤物体或伤害人身。四柱面上设有沿伸缩方向的开槽12，开槽12是用于在调试状态或者传感器失效的情况下作为伸出量的参考依据，指示是否到位；翻转轴后部11为圆柱体。翻转轴内部设有开孔，开孔包括伸入到翻转轴前部10的细孔和开到翻转轴后部11的粗孔，粗孔中设有对轴承进行限位的台阶。粗孔中依次套装有轴承13、轴承座14、丝杆15，轴承座14形状为直径小大小的柱状。轴承座14两端安装有轴承13，轴承13被限位盖29、轴承座14和台阶限位。丝杆15上套装有用于限位轴承的限位盖，限位盖经紧固件固定连接在翻转轴上，使得丝杆可与限位盖相对转动。丝杆和轴承座14键连接。经上述结构实现翻转轴和丝杆15转动连接，避免翻转轴或者丝杆的转动相互影响，实现旋转阻断。且丝杆15的端部螺纹连接螺母，螺母-轴承座-限位盖，实现了翻转轴随着丝杆15的伸缩而伸缩，二者相对转动。旋转器7包括电机和转动轴16。

转动轴前粗后细，其前部连接端盖28。翻转轴后部11插接在转动轴16上，翻转轴前部上套装端盖28，端盖28中心设有与翻转轴前部形状对应的开孔，端盖的外缘与转动轴连接有若干紧固件，实现翻转轴随转动轴16转动。转动轴16的后半段外部套装有空心蜗轮17，二者键连接。电机的输出轴经减速箱的减速减驱动蜗杆18，蜗轮和蜗杆18啮合实现驱动。同时，由于蜗轮和螺杆的配合特性，使得来自输出端的转动不会反过来驱动电机，实现自锁。

旋转器7远离主动吊臂4的一端经紧固件固定连接有伸缩装置6。伸缩装置6中的多边形轴19的头部为正六边形的柱体，多边形轴19键连接在伸缩装置6中，由电机驱动，做前后移动，带动翻转轴伸缩。多边形轴19的头部插装固定在丝杆15的尾部，丝杆15尾部具有对应的六边形孔。

从动吊臂5的端部旋转器7缺省，取而替代是与旋转器7在轴向方向上长度相同的空心套20。使得从动吊臂5上的伸缩装置6与从动吊臂5之间的距离与主动吊臂4和其上的伸缩装置6的距离相同。伸缩装置6为电驱装置。

在使用过程中，首先伸缩装置6驱动翻转轴前伸，到达指定距离后，旋转器7工作，带动管节1做对应转动。到位后，伸缩装置6工作，翻转轴回退至不与管套干涉位置。

旋转器7包括电机和减速器，减速器包括相互啮合的蜗杆18和蜗轮，蜗轮内部固定连接有转动轴16，转动轴16固定连接翻转轴。

主动吊臂4和从动吊臂5远离伸缩装置6的一端上设有定位板21，定位板21抵接吊架3底部，主动吊臂4和从动吊臂5上设有定位孔，主动吊臂4和从动吊臂5经连接销固定连接在吊架3上，定位板21上安装有若干用于连接定位板21和吊架3的紧固件。

主动吊臂4上设有用于控制旋转器7、伸缩装置6的电气控制箱26。

伸缩装置6固定安装有磁致位移传感器22，与翻转轴转动连接的丝杆端部设有容纳磁环23的开孔，其中通过紧固件固定安装对应的磁环23。磁环23和翻转轴共同伸缩运动。通过检测到磁环23和磁致位移传感器22的位置就可以判断翻转轴的位置，可以判断是否到位，避免由于不到位就受力，导致端部受力过大，产生安全事故。

实施例2：

本实施例与实施例1相似，不同之处在于：

如图5所示，吊架3套装有横移伸缩臂24，吊架3和横移伸缩臂24之间连接有横移调节装置，横移伸缩臂24经横移调节装置可调连接在吊架3上。横移伸缩臂24套装在吊框上。横移调节装置主要是为了调节吊架3和横移伸缩臂24之间的长度，这样可以适配更多不同宽度尺寸的管节1。横移调节装置包括液压缸25，液压缸25的固定端固定连接在吊架3上，液压缸25的活动端固定连接在横移伸缩臂24上。

在使用时，通过调整液压缸25的活动端的伸出长度，调整横移伸缩臂24相对吊架3伸出的距离。液压缸25电连接电气控制箱26。

此外，还可以通过紧固件和插入销连接的方式进行连接：通过在吊架3上设置若干个定位孔，但是这样的方式需要随着吊架3和横移伸缩臂24的距离拉大，所受力矩变大，而固定用的紧固件减少，会影响强度。伸缩装置6为液压缸25。伸缩装置6采用液压缸25驱动形式，具有体积更小的优点。也可以采用电驱形式带动多边形轴19伸缩移动。

从动吊臂5和主动吊臂4远离吊架3一端套装有升降支臂27，从动吊臂5和主动吊臂4和升降支臂27之间连接有升降调节装置，升降支臂27经升降调节装置可调连接在从动吊臂5和主动吊臂4上。

升降调节装置是竖向设置的液压缸25，伸缩端和固定端分别固定连接在升降支臂27和主动、从动吊臂5上。液压缸25隐藏在空心的主动吊臂4、从动吊臂5内部。升降调节装置也可以是若干个紧固件改变固定的位置进行调节。

伸缩装置6不为电驱形式，而是通过液压装置实现伸缩，液压装置中的伸缩端插装在丝杆的尾部，二者经紧固件连接，丝杆与翻转轴之间连接有限位盖29，二者紧固件连接，丝杆的前部直径较小，套装有轴承座14和轴承13，轴承被翻转轴的台阶、轴承座和限位盖限位，轴承座被丝杆端部的螺母、限位盖限位，由此实现丝杆15和翻转轴的阻断转动但一同伸缩运动。

实施例3：

本实施例与实施例1相似，不同之处在于：

如图6所示，主动吊臂4和从动吊臂5和吊架3之间分别连接有液压缸25，液压缸25的固定端固定连接在吊架3上，液压缸25的伸缩端分别固定连接在主动吊臂4和从动吊臂5上。

液压缸25横向设置，调节液压缸25的伸缩端，到达预定位置后，拧紧定位板21上的紧固件，辅助定位。通过这种方式横向扩展吊架3与主动吊臂4和从动吊臂5的距离，实现对不同宽度尺寸的管节1的定位。吊架3的正反面上下分别设有液压缸25，左右分别具有4组液压缸25，合计8组，配合定位板21上的紧固件，实现对吊架3宽度方向的扩展。

实施例4：

本实施例与实施例1相似，不同之处在于：

如图7所示，主动吊臂4、从动吊臂5远离翻转轴的一端由上到下依次排列有若干开孔， 支架两端同样设有对应大小的两排通孔（可采用多排通孔的设置）。通过连接销连接不同排列上的通孔实现改变吊具适应不同管节1的需要。

以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种大型管节翻转吊具，管节两侧设有翻转孔，其特征是，包括吊架、吊架两端固定连接的主动吊臂和从动吊臂，主动吊臂远离吊架的一端安装有伸缩装置和旋转器，旋转器包括电机和减速器，减速器包括相互啮合的蜗杆和蜗轮，蜗轮内部固定连接有转动轴，转动轴固定连接翻转轴，从动吊臂远离吊架的一端安装有伸缩装置，主动吊臂和从动吊臂上的伸缩装置的伸缩端相对设置，主动吊臂和从动吊臂上分别连接有与翻转孔对应的两翻转轴，两翻转轴相对设置，主动吊臂上的翻转轴在旋转器作用下转动，两翻转轴分别转动连接伸缩装置，主动吊臂上从内到外依次安装有翻转轴、旋转器、伸缩装置，翻转轴包括翻转轴前部、翻转轴后部，翻转轴前部为多边形的柱体，翻转轴后部插接在转动轴上，翻转轴前部上套装端盖，端盖中心设有与翻转轴前部形状对应的开孔，端盖的外缘与转动轴连接有若干紧固件，翻转轴随转动轴转动，翻转轴内部设有开孔，开孔包括伸入到翻转轴前部的细孔和开到翻转轴后部的粗孔，粗孔中设有对轴承进行限位的台阶，粗孔中依次套装有轴承、轴承座、丝杆，轴承座两端安装有轴承，轴承被限位盖、轴承座和台阶限位，丝杆上套装有用于限位轴承的限位盖，限位盖经紧固件固定连接在翻转轴上，丝杆和轴承座键连接，丝杆的端部螺纹连接螺母，翻转轴前部上设有沿伸缩方向的开槽。

2.根据权利要求1所述的一种大型管节翻转吊具，其特征是，吊架为轴截面呈空心矩形的长条状结构，吊架中部设有沿轴方向设置的支撑中板，支撑中板上部伸出吊架并设有若干起吊孔，起吊孔等间距分布且相对吊架中线对称，吊架上排列有若干沿吊架轴向方向排列的支撑肋板。

3.根据权利要求1所述的一种大型管节翻转吊具，其特征是，吊架套装有横移伸缩臂，吊架和横移伸缩臂之间连接有横移调节装置，横移伸缩臂经横移调节装置可调连接在吊架上。

4.根据权利要求1或3所述的一种大型管节翻转吊具，其特征是，主动吊臂和从动吊臂和吊架之间分别连接有液压缸，液压缸的固定端固定连接在吊架上，液压缸的伸缩端分别固定连接在主动吊臂和从动吊臂上。

5.根据权利要求4所述的一种大型管节翻转吊具，其特征是，从动吊臂和主动吊臂远离吊架一端套装有升降支臂，从动吊臂和主动吊臂和升降支臂之间连接有升降调节装置，升降支臂经升降调节装置可调连接在从动吊臂和主动吊臂上。

6.根据权利要求1所述的一种大型管节翻转吊具，其特征是，伸缩装置为液压缸。

7.根据权利要求1所述的一种大型管节翻转吊具，其特征是，主动吊臂和从动吊臂远离伸缩装置的一端上设有定位板，定位板抵接吊架底部，主动吊臂和从动吊臂上设有定位孔，主动吊臂和从动吊臂经连接销固定连接在吊架上，定位板上安装有若干用于连接定位板和吊架的紧固件。

8.根据权利要求1所述的一种大型管节翻转吊具，其特征是，主动吊臂上设有用于控制旋转器、伸缩装置的电气控制箱。

9.根据权利要求6至8任意一项所述的一种大型管节翻转吊具，其特征是，伸缩装置固定安装有磁致位移传感器，翻转轴转动连接的丝杆上固定安装有对应的磁环。

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