CN111268547A

CN111268547A - 一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具

Info

Publication number: CN111268547A
Application number: CN202010245860.7A
Authority: CN
Inventors: 徐裕添; 余浩
Original assignee: Jiangsu Nuclear Power Corp
Current assignee: Jiangsu Nuclear Power Corp
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2020-06-12
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: CN111268547B

Abstract

本发明属于吊装技术领域，具体涉及一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具。本发明包括执行机构和控制系统，其中：执行机构包括上部吊耳、上部连接件、吊耳螺母、中间拉杆、执行液压缸、下部连接件、下部连接轴、对重块、穿销装置、对重箱、下部连接板、下部连接横板和电控箱固定底座；控制系统包括电机、电控箱、X向进油管、Y向进油管、X向出油管、Y向出油管、输入电位器、减法器、功率放大模块、力马达、调节液压阀、溢流阀、小流量液压泵、背压阀、保压阀、换向阀、控制液压缸和输出电位器。本发明能够对吊装物的水平度偏差进行主动调节，消除吊装物的水平度偏差，同时可有效解决吊装物在竖直方向的摆动问题。

Description

一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具

技术领域

本发明属于吊装技术领域，具体涉及一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具。

背景技术

在设备装配或维修、建构筑物施工等工作中，经常需要使用起重机等设备吊运大重型零部件。

吊装过程中，吊装物在钢丝绳应变、动/定滑轮摩擦等因素的共同作用下时常发生倾斜现象，造成需多次人工检查、数次重复吊装等问题，导致人员伤害风险、工作效率下降等不利影响，情况严重时甚至发生吊装物跌落、人员伤亡等起重吊装事故。

起重机厂家在提供起重机等设备时没有提供能能降低或消除吊装物水平度偏差的吊具，在吊装过程中，一般使用一些具有特殊机械机构的吊具来降低吊装物在吊装过程中的水平度偏差，但此类吊具仅能被动降低吊装物的水平度偏差，水平度偏差降低量有限，同时不具备抗摆动功能。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述不足而提供一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，能够对吊装物的水平度偏差进行主动调节，消除吊装物的水平度偏差，同时可有效解决吊装物在竖直方向的摆动问题。

本发明采用的技术方案：

一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，包括执行机构和控制系统，其中：

执行机构包括上部吊耳、上部连接件、吊耳螺母、中间拉杆、执行液压缸、下部连接件、下部连接轴、对重块、穿销装置、对重箱、下部连接板、下部连接横板和电控箱固定底座；上部连接件和下部连接件，中心位置加工有中心孔，上部连接件下端部和下部连接件上端部对称焊接连接板，在下部连接件上端部还焊接有电控箱固定底座；上部吊耳下端从上方穿过上部连接件中心孔，通过吊耳螺母将上部吊耳和上部连接件相连接；中间拉杆与上部连接件、下部连接件采用铰链结构相连接；执行液压缸与上部连接件、下部连接件亦采用铰链结构相连接；下部连接横板中心位置加工有中心孔；下部连接轴从下方穿过下部连接横板中心孔与下部连接件焊接在一起；下部连接板和下部连接轴、下部连接横板相连接；穿销装置和下部连接件相连接；对重箱和下部连接件相连接；对重块与对重箱相连接；

控制系统包括电机、电控箱、X向进油管、Y向进油管、X向出油管、Y向出油管、输入电位器、减法器、功率放大模块、力马达、调节液压阀、溢流阀、小流量液压泵、背压阀、保压阀、换向阀、控制液压缸和输出电位器；电控箱安装固定在电控箱固定底座上，电控箱内部设置有液压油箱、外部焊接有电机固定支架，同时输入电位器、减法器、功率放大模块、力马达、调节液压阀、溢流阀、小流量液压泵、背压阀、保压阀、换向阀和输出电位器均安置在电控箱的内部空间；输入电位器安装在下部连接件上端面；电机安装固定在电控箱外部的电机固定支架上。

所述中间拉杆与上部连接件、下部连接件采用铰链结构相连接，但铰链孔大于铰链轴，此时，中间拉杆可以在设计范围内灵活运动；执行液压缸与上部连接件、下部连接件亦采用铰链结构相连接，但铰链孔大于铰链轴，此时，执行液压缸可以在设计范围内灵活运动。

所述下部连接轴的中心线和下部连接件中心孔中心线在同一中心线上。

所述对重块根据穿销装置的重量进行配置。

所述电机的电机轴通过联轴器与小流量液压泵相连接。

所述X向进油管、Y向进油管、X向出油管和Y向出油管，通过管接头分别同电控箱和执行液压缸的进/出油口相连接。

所述保压阀和换向阀的控制开关均安置控制台上，同时控制台布置在起重机司机驾驶室内。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，该吊具能对吊装物的水平度偏差进行主动调节，能消除吊装物的水平度偏差，杜绝了吊装物在吊装过程中发生倾斜现象的可能性，提高了吊装过程的平稳性；

(2)本发明提供一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，该吊具能同时解决吊装物在竖直方向的摆动问题，且抗干扰性强，进一步提高了吊装过程的平稳性；

(3)本发明提供一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，该吊具具有自动调节功能，避免了吊装过程中多次人工检查、数次重复吊装等问题，消除了人员伤害风险、工作效率下降等不利影响，有效防止了吊装物跌落、人员伤亡等起重吊装事故发生的可能性；

(4)本发明提供一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，该吊具使用电气部件测量与传输信号，信号综合处理能力强，控制精度高；

(5)本发明提供一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，该吊具使用液压部件作为执行机构，响应速度快，输出功率大；

(6)本发明提供一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，该吊具自动化程度高，操作简单、维护方便，对操作人员技能水平要求较低；

(7)本发明提供一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，该吊具通用性强，可同时用于某吨位下所有对于水平度偏差有要求的吊装工作，有效拓展了起重机等设备的使用范围和使用能力。

附图说明

图1是本发明一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具的主视图；

图2是本发明一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具的左视图；

图3是本发明一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具的轴测图；

图4是本发明一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具的控制原理图。

其中：1—上部吊耳；2—上部连接件；3—吊耳螺母；4—中间拉杆；5—执行液压缸；6—电机；7—电控箱(带油箱)；8—下部连接件；9—下部连接轴；10—对重块；11—穿销装置；12—对重箱；13—下部连接板；14—下部连接横板；15—电控箱固定底座；16—X向进油管；17—Y向进油管；18—X向出油管；19—Y向出油管；20—输入电位器；21—减法器；22—功率放大模块；23—力马达；24—调节液压阀；25—溢流阀；26—小流量液压泵；27—背压阀；28—电磁保压阀；29—电磁换向阀；30—液压缸；31—输出电位器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具作进一步详细说明。

如图1-3所示，本发明提供了一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，包括执行机构和控制系统，其中：

执行机构包括上部吊耳1、上部连接件2、吊耳螺母3、中间拉杆4、执行液压缸5、下部连接件8、下部连接轴9、对重块10、穿销装置11、对重箱12、下部连接板13、下部连接横板14和电控箱固定底座15；

上部吊耳1，采用铸钢锻造和机加工而成，上端加工有吊耳孔，下端加工有吊钩用螺纹；上部连接件2和下部连接件8，采用板材焊接而成，中心位置加工有中心孔，上部连接件2下端部和下部连接件8上端部对称焊接连接板，在下部连接件8上端部还焊接有电控箱固定底座15；上部吊耳1下端从上方穿过上部连接件2中心孔，通过吊耳螺母3将上部吊耳1和上部连接件2相连接；

中间拉杆4与上部连接件2、下部连接件8采用铰链结构相连接，但铰链孔大于铰链轴，此时，中间拉杆4可以在设计范围内灵活运动；执行液压缸5与上部连接件2、下部连接件8亦采用铰链结构相连接，但铰链孔大于铰链轴，此时，执行液压缸5可以在设计范围内灵活运动；

下部连接横板14中心位置加工有中心孔，两端加工有下部连接板连接螺纹孔；

下部连接轴9从下方穿过下部连接横板14中心孔与下部连接件8焊接在一起，焊接过程中，需保证下部连接轴9中心线和下部连接件8中心孔中心线在同一中心线上，下部连接轴9两侧端面还加工有下部连接板连接螺纹盲孔；

下部连接板13，侧端面上部位置加工有与下部连接横板14连接螺纹盲孔，侧端面中部位置加工有与下部连接轴9连接螺纹盲孔，通过螺栓将下部连接板13和下部连接轴9、下部连接横板14相连接；

穿销装置11右侧加工有下部连接板13连接螺纹盲孔，右侧设置有手轮，通过螺栓将穿销装置11和下部连接件13相连接；

对重箱12左侧加工有下部连接板13连接螺纹盲孔，通过螺栓将对重箱12和下部连接件13相连接；

对重块10根据穿销装置11的重量进行配置，通过螺栓与对重箱12相连接。

控制系统包括电机6、电控箱7、X向进油管16、Y向进油管17、X向出油管18、Y向出油管19、输入电位器20、减法器21、功率放大模块22、力马达23、调节液压阀24、溢流阀25、小流量液压泵26、背压阀27、保压阀28、换向阀29、控制液压缸30和输出电位器31；

电控箱7通过螺栓安装固定在电控箱固定底座15上，电控箱7内部设置有液压油箱、外部焊接有电机固定支架，同时输入电位器20、减法器21、功率放大模块22、力马达23、调节液压阀24、溢流阀25、小流量液压泵26、背压阀27、保压阀28、换向阀29和输出电位器31均安置在电控箱7的内部空间；

输入电位器20安装在下部连接件8上端面；

电机6通过螺栓安装固定在电控箱7外部的电机固定支架上，电机轴通过联轴器与所述小流量液压泵26相连接；

X向进油管16、Y向进油管17、X向出油管18和Y向出油管19，通过管接头分别同电控箱7和执行液压缸5的进/出油口相连接；

保压阀28和换向阀29的控制开关均安置控制台上，同时控制台布置在起重机司机驾驶室内。

该控制系统共有3种工况，分别为强制调节工况、自动调节工况和锁死工况，操作人员在控制台上对保压阀28和换向阀29的控制开关进行操作，即可使控制系统处于不同工况同时亦可进行工况的切换操作。

1)强制调节工况

操作保压阀28控制开关使保压阀28通电关闭，吊具处于非自动调节工位，此时可根据吊装物的状态对吊装物水平度偏差进行粗调，如吊装物处于右低左高状态，则操作电磁换向阀29开关使换向阀29左侧阀门通电打开，执行液压缸5活塞向上运动，当吊装物基本处于水平状态时，操作电磁换向阀29开关使换向阀29失电处于中间位置，如吊装物处于左低右高的状态，则操作电磁换向阀29开关使换向阀29右侧阀门通电打开，这便实现了吊具的强制调节。另外，系统还设置有溢流阀25，当吊具到达极限调节位置时，多余液压油将通过溢流阀25的溢流作用溢流至油箱，那么执行液压缸5就不会由于液压油过多而损伤。

2)自动调节工况

吊装物的水平度由输入电位器20测取并转换为电压信号，与输出电位器31电压同时送入减法器21进行比较后形成水平度偏差调节信号，该信号通过功率放大模块22放大后成为驱动力马达23的运转信号，力马达23驱动调节液压阀24的阀芯调节杆运动，在工作点附近，力马达23输出力与水平度偏差调节信号约为线性关系同时阀芯位移量与力马达23输出力大小成正比，阀门出口流量与阀芯位移成正比，执行液压缸5活塞的位移量与阀门出口流量成正比，此时，控制系统将对吊装物的水平度偏差进行自动调节直至完全被消除，这便实现了吊具的自动调节。

由于吊具的自动调节作用，因钢丝绳僵性以及其它原因产生的竖直方向摆动，在上升与下降过程中可以得到改善，在水平运转的过程中可得到补偿。

可以计算的是，对于这样一个控制系统，当电阻R1-R4大小适当时，该控制系统可以简化为一个二阶振荡系统，通过控制功率放大模块的比例增益或者增设串联矫正网络的方法可对系统进行改善使其满足各种不同的使用要求。

3)锁死工况

操作保压阀28控制开关使保压阀28通电关闭，操作电磁换向阀29开关使换向阀29失电处于中间位置，执行液压缸5活塞的位置和吊装物的水平度将在上升与下降、水平运转过程中保持不变，这便实现了吊具的锁死功能。

本发明的工作原理为：

步骤一：检查中间拉杆4、执行液压缸5与上部连接件2、下部连接件8连接部位润滑情况，如润滑油情况欠佳，则需均匀涂抹润滑脂，同时回来活动数次，使润滑脂均匀的分布；检查吊具各连接部件紧固情况，如未紧固牢固，则需进行重新紧固。

步骤二：将控制台放置在起重机司机室内或起重机外部其它安全区域，将上部吊耳1与吊车主钩相连接，将电气线与吊车大车电气柜或外部独立电源相连接。

步骤三：开启电气开关使吊具与电源接通，操作起重机使吊车主钩缓慢上升，当吊具底端与厂房或厂库地面距离约10厘米时停止提升吊车主钩。

步骤四：将穿销装置11穿入吊装物上预设的穿销孔使吊装物与本吊具相连接。

步骤五：操作起重机使吊车主钩缓慢上升，将吊装物缓慢上升，操作人员在地面或者司机室内观察吊装物的状态，如发现吊装物存在水平度偏差，操作人员在控制台上进行操作，操作保压阀28控制开关和电磁换向阀29开关对吊装物水平度偏差进行粗调。

步骤六：操作起重机使吊车主钩继续缓慢上升，当吊具底端与厂房或厂库地面距离约50厘米是停止提升吊车主钩，操作保压阀28控制开关和电磁换向阀29开关使控制系统对吊装物的水平度偏差进行自动调节直至完全被消除。

步骤七：操作保压阀28控制开关和电磁换向阀29开关使控制系统进入锁死工况，操作起重机使吊车主钩缓慢上升，当上升至指定高度后停止，将吊装物吊运至指定位置。

步骤八：将起重机置于安全可控状态，从吊装物上预设的穿销孔中拆除穿销装置11将吊装物与本吊具相脱开，按照与步骤一、二、三和四相反的顺序将吊具与电源断开同时拆除吊具，操作起重机使吊车主钩缓慢上升，当上升至指定高度后停止，将起重机置于安全可控状态。

步骤九：将吊具清理干净，将吊具存放到专用工具箱中。

可以理解的是，以上实施例仅用于说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，但本发明并不限于上述实施例。在本领域的普通技术所具备的专业知识范围内，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以对本发明进行修改或等同替代，但不脱离本发明的范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，其特征在于：包括执行机构和控制系统，其中：

执行机构包括上部吊耳(1)、上部连接件(2)、吊耳螺母(3)、中间拉杆(4)、执行液压缸(5)、下部连接件(8)、下部连接轴(9)、对重块(10)、穿销装置(11)、对重箱(12)、下部连接板(13)、下部连接横板(14)和电控箱固定底座(15)；上部连接件(2)和下部连接件(8)，中心位置加工有中心孔，上部连接件(2)下端部和下部连接件(8)上端部对称焊接连接板，在下部连接件(8)上端部还焊接有电控箱固定底座(15)；上部吊耳(1)下端从上方穿过上部连接件(2)中心孔，通过吊耳螺母(3)将上部吊耳(1)和上部连接件(2)相连接；中间拉杆(4)与上部连接件(2)、下部连接件(8)采用铰链结构相连接；执行液压缸(5)与上部连接件(2)、下部连接件(8)亦采用铰链结构相连接；下部连接横板(14)中心位置加工有中心孔；下部连接轴(9)从下方穿过下部连接横板(14)中心孔与下部连接件(8)焊接在一起；下部连接板(13)和下部连接轴(9)、下部连接横板(14)相连接；穿销装置(11)和下部连接件(13)相连接；对重箱(12)和下部连接件(13)相连接；对重块(10)与对重箱(12)相连接；

控制系统包括电机(6)、电控箱(7)、X向进油管(16)、Y向进油管(17)、X向出油管(18)、Y向出油管(19)、输入电位器(20)、减法器(21)、功率放大模块(22)、力马达(23)、调节液压阀(24)、溢流阀(25)、小流量液压泵(26)、背压阀(27)、保压阀(28)、换向阀(29)、控制液压缸(30)和输出电位器(31)；电控箱(7)安装固定在电控箱固定底座(15)上，电控箱(7)内部设置有液压油箱、外部焊接有电机固定支架，同时输入电位器(20)、减法器(21)、功率放大模块(22)、力马达(23)、调节液压阀(24)、溢流阀(25)、小流量液压泵(26)、背压阀(27)、保压阀(28)、换向阀(29)和输出电位器(31)均安置在电控箱(7)的内部空间；输入电位器(20)安装在下部连接件(8)上端面；电机(6)安装固定在电控箱(7)外部的电机固定支架上。

2.根据权利要求1所述的一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，其特征在于：所述中间拉杆(4)与上部连接件(2)、下部连接件(8)采用铰链结构相连接，但铰链孔大于铰链轴，此时，中间拉杆(4)可以在设计范围内灵活运动；执行液压缸(5)与上部连接件(2)、下部连接件(8)亦采用铰链结构相连接，但铰链孔大于铰链轴，此时，执行液压缸(5)可以在设计范围内灵活运动。

3.根据权利要求1所述的一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，其特征在于：所述下部连接轴(9)的中心线和下部连接件(8)中心孔中心线在同一中心线上。

4.根据权利要求1所述的一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，其特征在于：所述对重块(10)根据穿销装置(11)的重量进行配置。

5.根据权利要求1所述的一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，其特征在于：所述电机(6)的电机轴通过联轴器与小流量液压泵(26)相连接。

6.根据权利要求1所述的一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，其特征在于：所述X向进油管(16)、Y向进油管(17)、X向出油管(18)和Y向出油管(19)，通过管接头分别同电控箱(7)和执行液压缸(5)的进/出油口相连接。

7.根据权利要求1所述的一种能消除水平度偏差、抗摆动的吊具，其特征在于：所述保压阀(28)和换向阀(29)的控制开关均安置控制台上，同时控制台布置在起重机司机驾驶室内。