CN112027897A - 一种钢制箱梁快速起吊吊具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢制箱梁快速起吊吊具及其使用方法，包括两个对称设置的起吊件，起吊件包括：基座、连接块、挤压板和吊臂；起吊件还包括：异形轮，异形轮的侧面由渐开线曲面、等半径曲面和异形曲面组成，异形轮的转轴连接于连接块的右侧，且异形轮的转轴与等半径曲面的轴心同轴设置；渐开线曲面与挤压板的板面通过齿轮啮合；水平支撑台，水平支撑台包括上支撑板和弹性件，上支撑板嵌套于吊臂上且沿吊臂的长度方向滑动，弹性件的第一端连接上支撑板，第二端连接连接块，本发明能有效的减少箱梁斜面支撑力的同时，提高了吊具的更宽的适应性。

Description

一种钢制箱梁快速起吊吊具及其使用方法

技术领域

本发明涉及箱梁吊装设备技术领域，具体而言，涉及一种钢制箱梁快速起吊吊具及其使用方法。

背景技术

在箱梁的吊装时，由于其体积较大不易固定，常常采用以下两种方式进行吊装；1：直接用钢丝绳穿过箱梁的底部，从而进行吊装；2：提前在箱梁上预制吊耳，再将钢丝绳穿过吊耳来进行起吊；以上两种或多或少都存在问题，其一：直接采用钢丝绳会使应力集中，从而使箱梁破损；其二：提前预制吊耳，则会增加工序，另外的在一些后续工况中，会切割吊耳，整体费事费力。

申请号为：201710520170.6的中国专利，其公开了一种斜面贴合机构及一种混凝土箱梁吊具，通过连杆机构来推动挤压板从而达到斜面支撑的效果，但在实际工作中，发现其存在两个问题：

1：四连杆机构也就是上述专利中的平行转动的结构，在平行转动的动作下，将挤压板推向箱梁的斜面，达到斜面支撑的目的，由于四连杆机构在平行转动的过程中，其水平位移的长度不大于连杆长度乘以斜面与竖直平面夹角的正弦值，所以其变化量是很小的；因此上述专利只能适用于一些特定型号的箱梁吊装中，适用性较差。

2：采用箱梁的斜面作为支撑面，能有效的避免直接采用钢丝绳带来的破碎，但是，在一些自重很大的箱梁面前，只采用斜面支撑这一种方式来支撑箱梁的话，其安全性完全在于箱梁斜面的强度，当斜面强度不够时，可能出现箱梁破损的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢制箱梁快速起吊吊具及其使用方法，通过异形轮的来满足水平推动挤压板的目的，另外的采用斜面支撑为主支撑和水平支撑为辅助支撑两种方式来支撑箱梁，减少斜面的压力。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种钢制箱梁快速起吊吊具，包括两个对称设置的起吊件，起吊件包括：基座、连接块、挤压板和吊臂；起吊件还包括：异形轮，异形轮的侧面由渐开线曲面、等半径曲面和异形曲面组成，异形轮的转轴连接于连接块的右侧，且异形轮的转轴与等半径曲面的轴心同轴设置；渐开线曲面与挤压板的板面通过齿轮啮合；水平支撑台，水平支撑台包括上支撑板和弹性件，上支撑板嵌套于吊臂上且沿吊臂的长度方向滑动，弹性件的第一端连接上支撑板，第二端连接连接块。

进一步的，连接块设有凹槽用以放置异形轮，凹槽设有支撑曲面，凹槽的两侧设有限位槽，异形轮的转轴的两端放置于限位槽内，且转轴沿限位槽滑动，在转轴沿限位槽从右至左滑动后，等半径曲面抵接支撑曲面；转轴远离挤压板的一侧设有复原件，复原件的第一端抵接异形轮，复原件的第二端抵接连接块。

进一步的，弹性件为液压杆，连接块内部设有液压腔，液压腔设有竖直向上的第一出口和水平向右的第二出口，弹性件的第二端连接第一出口；复原件为液压杆，复原件的第二端连接第二出口。

进一步的，复原件的第一端抵接异形轮的上端。

进一步的，异形轮抵接异形轮的转轴。

进一步的，复原件为压缩弹簧。

进一步的，弹性件为伸缩杆和套设于伸缩杆上的高强度弹簧，伸缩杆的首端连接上支撑板，伸缩杆的末端连接连接块。

进一步的，还包括横梁，横梁的两端分别连接两个起吊件的吊臂。

一种适用钢制箱梁快速起吊吊具的使用方法，包括以下步骤：

S1：将两个起吊件分别放置在箱梁的左右两侧，吊装设备通过钢丝绳连接横梁；

S2：将起吊件中的异形轮远离箱梁的方向旋转，使渐开线曲面离转轴距离近的一边与挤压板上的齿牙啮合；

S3：将起吊件推向箱梁，且使挤压板的下端点抵接箱梁的侧边，上支撑板抵接箱梁的上边；

S4：通过吊装设备起吊，通过起吊件抬起箱梁；

S5：将箱梁运输至指定地点后，放下起吊件即可。

进一步的，S3步骤中，如果由于尺寸的限制，挤压板的下端点和上支撑板不能同时接触箱梁，则使挤压板的下端点距离箱梁的水平距离与上支撑板距离箱梁的竖直距离的比值为a，箱梁的斜边与竖直面的夹角为α，则a大于tanα。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1：采用异形轮的结构来实现对挤压板的推动，其中，采用渐开线曲面的方式来增加异形轮与挤压板之间的距离，相比于四连杆机构中的固定的杆件长度，异形轮更具有适应性广的特点，能适用于更多规格的箱梁。

2：异形轮配合挤压板的方式作为主支撑件，水平支撑台作为辅助支撑件，通过两个支撑的方式来减少箱梁斜面的受力，保证了起吊安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的钢制箱梁快速起吊吊具的结构示意图A；

图2为本发明实施例1提供的钢制箱梁快速起吊吊具中起吊件的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的钢制箱梁快速起吊吊具中起吊件的剖视示意图；

图4为本发明实施例1提供的钢制箱梁快速起吊吊具中连接件的结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的钢制箱梁快速起吊吊具的结构示意图B；

图6为本发明实施例2提供的钢制箱梁快速起吊吊具的结构示意图；

图7为本发明实施例2提供的钢制箱梁快速起吊吊具中连接件的结构示意图；

图标：1-箱梁，11-箱梁斜面，2-起吊件，21-基座，22-连接块，23-吊臂，24-挤压板，3-异形轮，31-渐开线曲面，32-等半径曲面，33-异形曲面，34-复原件，35-转轴，4-水平支撑台，41-上支撑板，42-弹性件，421-液压腔，5-凹槽，51-支撑曲面，52-限位槽，53-弹簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

一种箱梁1快速起吊吊具，包括两个对称设置的起吊件2，起吊件2包括：基座21、连接块22、挤压板24和吊臂23；两个起吊件2分别连接横梁的两端，其中横梁不做具体限制可以为组合式横梁或者一体式，组合式便于安装和拆除，一体式的受力更好，按实际要求设定即可；具体的，左边起吊件2中的设定如下，基座21水平设置，连接块22设置于基座21的左端且位于基座21的上方并可在基座21上竖向滑动，挤压板24铰接与基座21的右端且向左倾斜设置；右边起吊件2反向设定即可，通过挤压板24来与箱梁1的斜面接触，从而实现斜面支撑起吊的功能。

为了更有效、更大范围的传递力，起吊件2还包括：异形轮3，异形轮3的侧面由渐开线曲面31、等半径曲面32和异形曲面33组成，需要说明的是，在这里，渐开线曲面31并不是特指曲面一定要按渐开线展开，而是代指这个曲面离轴心的距离越来越远，其具体远离多少，曲率多少，按箱梁1大类划分即可，即便如此，渐开线形的曲面比连杆机构的固定长度也是有很大的位移量的，能满足更多型号规格的箱梁1使用要求，另外的渐开线曲面31离轴心最短距离的应与等半径曲面32的距离一致，保证均匀过渡。

异形轮3的转轴35连接于连接块22的右侧，异形轮3绕其转轴35转动且异形轮3的转轴35与等半径曲面32的轴心同轴设置，保证渐开线曲面31离转轴35越来越远提供足够的位移距离；渐开线曲面31与挤压板24的板面通过齿轮啮合，从而使挤压板24和渐开线曲面31不会产生相对滑动，保证力的传递，另外的渐开线曲面31和挤压板24之间的啮合齿的压力角的变化应大于等于渐开线曲面31的曲率变化值，保证挤压板24和异形轮3之间不会出现抵死现象；当然，除了齿轮啮合外还可以设置若干微小凸起配合微小凹槽5的方式来传递力，这种啮合方式不限制，满足要求即可；当连接块22由于吊臂23的牵引向上移动时，带动异形轮3竖直向上移动，此时渐开线曲面31上的齿牙与挤压板24上的齿牙啮合，由于渐开线的特性，啮合点位于转轴35的右边，所以会有一个竖直向下的分力来提供一个力矩使异形轮3能相对转轴35旋转，旋转后的异形轮3再通过渐开线曲面31上的齿牙与挤压板24上的齿牙啮合，从而实现将加压板向右推的目的。

另外的，为了进一步保证，相互啮合的异形轮3的挤压板24不会存在抵死的现象，在本实施例中，异形轮3的转轴35活动设置，具体的，连接块22设有凹槽5用以放置异形轮3，凹槽5设有支撑曲面51，凹槽5的两侧设有限位槽52，异形轮3的转轴35的两端放置于限位槽52内，且转轴35沿限位槽52滑动，在转轴35沿限位槽52从右至左滑动后，等半径曲面32抵接支撑曲面51，通过设置活动的转轴35来给异形轮3提供一个向左的位移空间，保证当异形轮3有一个调整空间，避免异形轮3和挤压板24之间的啮合齿出现杂物改变其压力角的变化，导致锁死的现象出现，另外的，当转轴35并不能提供很大的支撑力，而作为被吊物件，箱梁1自重很大，所以在另一个方面当异形轮3通过转轴35移动，至等半径曲面32抵接支撑曲面51后，通过曲面的抵接能有效的增大力的传递，保证安全性，挤压板24完全抵接箱梁1的斜面后，挤压板24、异形轮3和连接块22锁死，直接将箱梁1的重量通过三者传递给吊臂23，能承载更大的重量；转轴35远离挤压板24的一侧设有复原件34，复原件34的第一端抵接异形轮3，复原件34的第二端抵接连接块22，通过复原件34来保证异形轮3还没有完全锁死时，等半径曲面32与支撑曲面51不会接触，因而异形轮3能绕转轴35转动，保证其有效工作。

当然，上述通过异形轮3来满足挤压板24的工作要求的，能有效的提高更多的适应性，但是还是单一支撑的方式，为此，在本实施例中，为了避免单一支撑的方式，还设置了水平支撑台4。

水平支撑台4包括上支撑板41和弹性件42，上支撑板41嵌套于吊臂23上且沿吊臂23的长度方向滑动，弹性件42的第一端连接上支撑板41，第二端连接连接块22，在弹性件42的作用下，上支撑板41会抵接箱梁1的上板但是不会提供有效支撑力，因为弹性件42的力不够，也就是弹性系数乘以位移得到的力不足以提供完全的支撑力，此时箱梁1依旧依照自重会下降，下降，从而使异形轮3推动挤压板24来给箱梁1提供一个斜面支撑，此时弹性件42位移量足够多后便会提供一个较大的支撑力给箱梁1，从而减少了斜面单一支撑的受力，减少了斜面破损的概率。

进一步的，弹性件42为液压杆，连接块22内部设有液压腔421，需要说明的是液压腔421内的液体是能被压缩的，液压腔421设有竖直向上的第一出口和水平向右的第二出口，弹性件42的第二端连接第一出口；复原件34为液压杆，复原件34的第二端连接第二出口，弹性件42与复原件34为相互相同的液压机构，进一步的，作为复原件34液压杆的杆径大于作为弹性件42的液压杆的杆径，保证在同样压力下弹性件42的位移的距离大于复原件34位移的距离；在本实施例中，复原件34的第一端抵接异形轮3的上端，需要说明的是这里的上端指的是转轴35的上方，当弹性件42被压缩后，由于液体收到压缩导致内部压力增大，从而使复原件34向右移动，复原件34抵接异形轮3，给异形轮3提供一个顺时针转的力矩以此来保证渐开线上的齿牙能与挤压板24上的齿啮合的更加牢固，避免可打滑现象的出现，且提供更为有效的力的传递，需要说明的是，如果复原件34用以给异形轮3提供了力矩的传递，那么作为转轴35的复原就需要设置一个弹簧53来提供复原功能；当然还需要说明的是复原件34也可以直接抵接在异形轮3的转轴35处，通过提供异形轮3的轴心变化的一个动力源，当由于挤压板24和异形轮3的啮合时，导致转轴35向右移动，此时给异形轮3提供另一个动力源，斜面支撑和水平支撑两个左右力灵活处理，需要说明的是，这样设定只能适用于箱梁1重量较小和箱梁1斜面斜度较小时。

在本实施例中，还包括一种适用于本设备的使用方法，包括以下步骤：

S1：将两个起吊件2分别放置在箱梁1的左右两侧，吊装设备通过钢丝绳连接横梁；如果横梁为可拆卸的横梁，那么应先安装好两个横向，再将钢丝绳安装在横向上。

S2：将起吊件2中的异形轮3远离箱梁1的方向旋转，使渐开线曲面31离转轴35距离近的一边与挤压板24上的齿牙啮合；保证首先接触的是渐开线的近轴心端，才能最大化的保证位移。

S3：将起吊件2推向箱梁1，且使挤压板24的下端点抵接箱梁1的侧边，上支撑板41抵接箱梁1的上边；当挤压板24的下端点抵接箱梁1的斜面时，会首先提供一个接触点来满足挤压板24的转动；还需要说明得是，如果由于尺寸的限制，挤压板24的下端点和上支撑板41不能同时接触箱梁1，令挤压板24的下端点距离箱梁1的水平距离与上支撑板41距离箱梁1的竖直距离的比值为a，箱梁1的斜边与竖直面的夹角为α，则a大于tanα，保证挤压板24的下端点接触到箱梁1时，上支撑板41也能接触到箱梁1，在配合上述液压传动的机构来实现双面支撑的目的，减小箱梁1斜面的受力。

S4：通过吊装设备起吊，通过起吊件2抬起箱梁1；在起吊过程中整个吊具的动作包括以下步骤：

1)挤压板24的铰接点首先接触箱梁1的斜面；

2)连接块22继续上升，带动异形轮3上升，异形轮3向右推动挤压板24的同时开始顺时针旋转；

3)异形轮3继续上升，异形轮3继续旋转且向右抵接挤压板24，当挤压板24的给异形轮3足够的水平分力后，会推动异形轮3的转轴35向左移动，避免抵死，另外的，此时上支撑板41开始压缩液压腔421内的液体，当液压腔421内的液体压力达到一定的数值后，开始给上支撑板41一个较大的作用力用以支撑箱梁1的上板，减少箱梁1斜面支撑的受力，使其能承载更大重量的箱梁1。

S5：将箱梁1运输至指定地点后，放下起吊件2即可，当放下起吊件2后，连接块22下降，带动异形轮3下降，异形轮3脱离挤压板24不与之啮合，，所以挤压板24不会受到一个向右的支撑力，因此，挤压板24会从箱梁1的斜面上脱离下来。完成这个拆除的整个过程。

需要说明的是在整个起吊过程中，如果箱梁为钢结构，则在起吊件2的挤压板24和上支撑板41上设置橡胶等弹性接触件即可。

实施例二：

在本实施例中，主要机构与实施例一基本一致，其主要区别点在于，在本实施例中，弹性件42为高强度弹簧，高强度弹簧的作用力公式为F＝kx，根据位移x的变化来增强弹性件42对上支撑板41的作用力，因此来保证提供两种支撑方式，减少箱梁1斜面支撑的作用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢制箱梁快速起吊吊具，包括两个对称设置的起吊件，所述起吊件包括：基座、连接块、挤压板和吊臂；其特征在于：所述起吊件还包括：

异形轮，所述异形轮的侧面由渐开线曲面、等半径曲面和异形曲面组成，所述异形轮的转轴连接于所述连接块的右侧，且所述异形轮的转轴与等半径曲面的轴心同轴设置；所述渐开线曲面与所述挤压板的板面通过齿轮啮合；

水平支撑台，所述水平支撑台包括上支撑板和弹性件，所述上支撑板嵌套于所述吊臂上且沿吊臂的长度方向滑动，所述弹性件的第一端连接所述上支撑板，第二端连接所述连接块。

2.如权利要求1所述的钢制箱梁快速起吊吊具，其特征在于，所述连接块设有凹槽用以放置异形轮，所述凹槽设有支撑曲面，所述凹槽的两侧设有限位槽，所述异形轮的转轴的两端放置于所述限位槽内，且所述转轴沿所述限位槽滑动，在所述转轴沿所述限位槽从右至左滑动后，所述等半径曲面抵接所述支撑曲面；所述转轴远离所述挤压板的一侧设有复原件，所述复原件的第一端抵接所述异形轮，所述复原件的第二端抵接所述连接块。

3.如权利要求2所述的钢制箱梁快速起吊吊具，其特征在于，所述弹性件为液压杆，所述连接块内部设有液压腔，所述液压腔设有竖直向上的第一出口和水平向右的第二出口，所述弹性件的第二端连接所述第一出口；所述复原件为液压杆，所述复原件的第二端连接所述第二出口。

4.如权利要求2所述的钢制箱梁快速起吊吊具，其特征在于，所述复原件的第一端抵接所述异形轮的上端。

5.如权利要求2所述的钢制箱梁快速起吊吊具，其特征在于，所述异形轮抵接所述异形轮的转轴。

6.如权利要求2所述的钢制箱梁快速起吊吊具，其特征在于，所述复原件为压缩弹簧。

7.如权利要求1所述的钢制箱梁快速起吊吊具，其特征在于，所述弹性件为伸缩杆和套设于所述伸缩杆上的高强度弹簧，所述伸缩杆的首端连接所述上支撑板，所述伸缩杆的末端连接所述连接块。

8.如权利要求1所述的钢制箱梁快速起吊吊具，其特征在于，还包括横梁，所述横梁的两端分别连接两个所述起吊件的吊臂。

9.一种适用权利要求3或4所述的钢制箱梁快速起吊吊具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将两个起吊件分别放置在箱梁的左右两侧，吊装设备通过钢丝绳连接横梁；

S2：将起吊件中的异形轮远离箱梁的方向旋转，使渐开线曲面离转轴距离近的一边与挤压板上的齿牙啮合；

S3：将起吊件推向箱梁，且使挤压板的下端点抵接箱梁的侧边，上支撑板抵接箱梁的上边；

S4：通过吊装设备起吊，通过起吊件抬起箱梁；

S5：将箱梁运输至指定地点后，放下起吊件即可。

10.如权利要求9所述的钢制箱梁快速起吊吊具的使用方法，其特征在于，S3步骤中，如果由于尺寸的限制，挤压板的下端点和上支撑板不能同时接触箱梁，则使挤压板的下端点距离箱梁的水平距离与上支撑板距离箱梁的竖直距离的比值为a，所述箱梁的斜边与竖直面的夹角为α，则a大于tanα。

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