CN113307145A - 一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗及其使用方法，包括四个支架，位于左端的两个支架的上表面固定连接有横架，横架的右表面上端开设有滑槽一，横架的右表面下端开设有滑槽二，左右两对支架相对放置，横板一板面的中间部分开设有圆槽一，使得竖杆与横板二的下降存在时间间隔，便于展开的抓斗探入待抓取的物料堆，将套环向下压，随着套环的下移，四个连接杆逐渐展开，使得四个连接杆通过短杆、矩形块、圆环和圆杆推动移动块在弧形槽一内移动，这样使得四个组合件贴着弧形杆的下弧面移动逐渐合拢，完成抓取的动作，抓斗的合拢是利用横板二的下滑动作带来的压力完成，节省能源消耗，无需操作人员控制可以自动完成。

Description

一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗及其使用方法

技术领域

本发明涉及抓斗设备技术领域，具体涉及一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗及其使用方法。

背景技术

抓斗，是指起重机抓取干散货物的专用工具。由两块或多块可启闭的斗状颚板合在一起组成容物空间，装料时使颚板在物料堆中闭合，物料被抓入容物空间，卸料时颚板在料堆上悬空状态下开启，物料散落在料堆上，颚板的开合一般由起重机起升机构钢丝绳操纵。抓斗作业无繁重体力劳动，可达到较高的装卸效率并确保安全，是港口主要干散货装卸工具。按作业货物的种类，可分为矿石抓斗、煤炭抓斗、粮食抓斗、木材抓斗等；按形状可分为贝形抓斗和桔瓣抓斗，前者由两个完整的铲斗组成，后者由三个或三个以上的颚板组成，液压式抓斗本身装有开合结构，一般用液压油缸驱动，由多个颚板组成的液压式抓斗也叫液压爪。液压抓斗在液压类专用设备中应用比较广泛，如液压挖掘机、液压起重塔等。

如中国专利公开了：“垃圾抓斗”，公开号：CN103010947B，通过液压驱动机构设在座体外，安装和维修均比较方便，散热效果好；每个抓斗瓣均连接有一个液压缸，每个液压缸均一体连接有一个液压驱动机构，由于一个液压驱动机构均只驱动一个液压缸，工作负荷小，产生热量少，液压油不易变质，工作稳定性更好；不易出故障，使用寿命长，工作持久性更好，但常见的抓斗还存在以下缺点：

（1）：操作任意需要先将抓斗升降至工作位置的高度后，再控制驱动装置控制抓斗的收拢完成抓取动作，需要在抓斗上安置提供抓斗合拢所需动力的驱动装置，检修成本高。

：抓斗在合拢和展开的过程中，需要扫掠过抓斗下方的空间完成抓取动作，需要占用大于抓斗体积的空间。

发明内容

基于上述背景技术，本发明提供了一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗及其使用方法。

本发明采用以下的技术方案：

一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，包括四个支架，位于左端的两个所述支架的上表面固定连接有横架，所述横架的右表面上端开设有滑槽一，所述横架的右表面下端开设有滑槽二，所述滑槽一的上下两槽面左端均开设有轮槽，位于左端的两个所述支架的右表面均开设有滑槽三，两个所述滑槽三的上端分别与滑槽二的前后两端接通，位于右端的两个所述支架之间固定设置有同样的横架及开设在支架和横架表面的所有凹槽，左右两对所述支架相对放置，两个所述滑槽一之间活动连接有横板一，所述横板一板面的中间部分开设有圆槽一，所述圆槽一内活动套接有抓取机构，位于前端的两个所述滑槽三之间活动设置有横板二，所述横板二的板面中间部分开设有圆槽二，所述横板二的两端均固定连接有滑块，位于前端的两个所述滑块分别活动卡接在两个滑槽三内。

优选的，所述抓取机构包括竖杆，所述竖杆的下端固定连接有底块，所述竖杆的杆面活动套接有套环，所述套环环面的前后左右四端均开设有连接槽，所述底块下端的前后左右四端均固定连接有连接块。

优选的，四个所述连接槽内均铰接有连接杆，四个所述连接块互相相离的四端均固定连接有弧形杆，所述竖杆的上端连接有伸缩电机，位于前端的所述弧形杆的上弧面开设有弧形槽一，位于前端的所述弧形杆的左右弧面均开设有弧形槽二，两个所述弧形槽二和弧形槽一接通，位于后端和左右两端的三个所述弧形杆均开设有同样的弧形槽一和弧形槽二。

优选的，四个所述连接杆的下端均固定连接有两个短杆，位于前端的两个所述短杆的相离两端均固定连接有矩形块，两个所述矩形块的下端均固定连接有圆环，两个所述圆环内活动套接有圆杆，所述圆杆的左右两端均固定连接有挡板。

优选的，位于后端和左右两端的其他三对短杆均同样连接有矩形块、圆环、圆杆和挡板，四个所述圆杆分别活动设置在四个弧形槽二内，四个所述圆杆的中间部分均固定套接有移动块，四个所述移动块分别活动设置在四个弧形槽一内。

优选的，四个所述移动块的底面均固定连接有组合件，四个所述组合件的外弧面分别与四个弧形杆的下弧面贴合，所述移动块在弧形槽一内滑动时弧形杆下弧面与组合件外弧面保持贴合。

优选的，四个所述组合件合拢时形成完整的抓斗，两个所述圆环的间距与对应的弧形杆厚度相同。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗使用方法，包括以下步骤：

1）：通过伸缩电机带动竖杆下降，竖杆下降带动底块一起下降，竖杆下降至工作高度，在一定时间间隔后滑块逐渐向下滑动使得横板二接触套环；

2）：横板二开始接触套环后，横板二重量下压，将套环向下压，四个连接杆逐渐展开，四个连接杆通过短杆、矩形块、圆环和圆杆推动移动块在弧形槽一内移动，四个组合件贴着弧形杆的下弧面移动逐渐合拢，完成抓取的动作；

3）：伸缩电机向上抽拉竖杆上移，抓取机构和横板二一起上移，上移过程中保持四个组合件的合拢状态，横板二移动至滑槽三顶端后，横向滑入滑槽二内，通过横板一在滑槽一内滑动即可带动整个合拢的抓取机构移动。

本发明具有的有益效果是：

其一，通过伸缩电机带动竖杆下降，竖杆下降带动底块一起下降，竖杆下降至工作高度后，由于滑块与滑槽三之间的摩擦，竖杆先下降，在一定时间间隔后滑块逐渐向下滑动使得横板二接触套环，使得竖杆与横板二的下降存在时间间隔，便于展开的抓斗探入待抓取的物料堆；

其二，当横板二开始接触套环后，由于横板二重量下压，将套环向下压，随着套环的下移，四个连接杆逐渐展开，使得四个连接杆通过短杆、矩形块、圆环和圆杆推动移动块在弧形槽一内移动，这样使得四个组合件贴着弧形杆的下弧面移动逐渐合拢，完成抓取的动作，抓斗的合拢是利用横板二的下滑动作带来的压力完成，节省能源消耗，无需操作人员控制可以自动完成；

其三，伸缩电机向上抽拉竖杆上移，使得抓取机构和横板二一起上移，上移过程中保持四个组合件的合拢状态，横板二移动至滑槽三顶端后，可以横向滑入滑槽二内，此时通过横板一在滑槽一内滑动即可带动整个合拢的抓取机构横向移动，避免了移动过程中抓斗的合拢状态受到破坏；

其四，合拢状态的抓斗在上移过程中，横板二随之上移，既保持了对抓斗的持续压力，使抓斗不会散开，完成横板二的上升也可以使横板二可以直接进行下一次的抓取动作，缩短了两次抓取动作的时间间隔；

其五，相比常见的在抓斗上设置伸缩杆进行抓斗的合拢的方式，本发明中抓取机构无电线及额外驱动设备，依靠物理压力进行抓斗的合拢，节省了能源消耗，同时便于对抓取机构进行检修；

其六，组合件表面与弧形杆表面贴合滑动，使得组合件合拢和展开时所需占用的空间减小，而常见的抓斗合拢和展开时需要扫过抓斗下端的空间完成合拢。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其它的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中支架的结构示意图；

图3为本发明图2中A处的放大结构示意图；

图4为本发明中底块的结构示意图；

图5为本发明中竖杆的结构示意图；

图6为本发明图7中B处的放大结构示意图；

图7为本发明中弧形槽一的结构示意图。

附图标号说明：

1、支架；2、组合件；3、横板二；4、圆槽二；5、滑块；6、滑槽三；7、圆槽一；8、横架；9、横板一；10、滑槽二；11、滑槽一；12、轮槽；13、竖杆；14、连接杆；15、底块；17、套环；18、连接槽；19、连接块；20、弧形杆；21、弧形槽二；22、弧形槽一；23、挡板；24、短杆；25、矩形块；26、圆环；27、移动块；28、圆杆。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……) 仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如 果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的 结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明 要求的保护范围之内。

结合图1-图7，一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，包括四个支架1，位于左端的两个支架1的上表面固定连接有横架8，横架8的右表面上端开设有滑槽一11，横架8的右表面下端开设有滑槽二10，滑槽一11的上下两槽面左端均开设有轮槽12，位于左端的两个支架1的右表面均开设有滑槽三6，两个滑槽三6的上端分别与滑槽二10的前后两端接通，位于右端的两个支架1之间固定设置有同样的横架8及开设在支架1和横架8表面的所有凹槽，左右两对支架1相对放置，两个滑槽一11之间活动连接有横板一9，横板一9上下面的左右两端均固定连接有与轮槽12匹配的滑轮，横板一9板面的中间部分开设有圆槽一7，圆槽一7内活动套接有抓取机构，位于前端的两个滑槽三6之间活动设置有横板二3，横板二3的板面中间部分开设有圆槽二4，横板二3的两端均固定连接有滑块5，位于前端的两个滑块5分别活动卡接在两个滑槽三6内；

抓取机构包括竖杆13，竖杆13的下端固定连接有底块15，竖杆13的杆面活动套接有套环17，套环17环面的前后左右四端均开设有连接槽18，底块15下端的前后左右四端均固定连接有连接块19，四个连接槽18内均铰接有连接杆14，四个连接块19互相相离的四端均固定连接有弧形杆20，竖杆13的上端连接有伸缩电机，位于前端的弧形杆20的上弧面开设有弧形槽一22，位于前端的弧形杆20的左右弧面均开设有弧形槽二21，两个弧形槽二21和弧形槽一22接通，位于后端和左右两端的三个弧形杆20均开设有同样的弧形槽一22和弧形槽二21，四个连接杆14的下端均固定连接有两个短杆24，位于前端的两个短杆24的相离两端均固定连接有矩形块25，两个矩形块25的下端均固定连接有圆环26，两个圆环26内活动套接有圆杆28，圆杆28的左右两端均固定连接有挡板23，位于后端和左右两端的其他三对短杆24均同样连接有矩形块25、圆环26、圆杆28和挡板23，四个圆杆28分别活动设置在四个弧形槽二21内，四个圆杆28的中间部分均固定套接有移动块27，四个移动块27分别活动设置在四个弧形槽一22内，四个移动块27的底面均固定连接有组合件2，四个组合件2的外弧面分别与四个弧形杆20的下弧面贴合，移动块27在弧形槽一22内滑动时弧形杆20下弧面与组合件2外弧面保持贴合，通过伸缩电机带动竖杆13下降，竖杆13下降带动底块15一起下降，竖杆13下降至工作高度后，由于滑块5与滑槽三6之间的摩擦，竖杆13先下降，在一定时间间隔后滑块5逐渐向下滑动使得横板二3接触套环17，使得竖杆13与横板二3的下降存在时间间隔用于展开的抓斗探入待抓取的物料堆，当横板二3开始接触套环17后，由于横板二3重量下压，将套环17向下压，随着套环17的下移，四个连接杆14逐渐展开，使得四个连接杆14通过短杆24、矩形块25、圆环26和圆杆28推动移动块27在弧形槽一22内移动，这样使得四个组合件2贴着弧形杆20的下弧面移动逐渐合拢，完成抓取的动作，此时伸缩电机向上抽拉竖杆13上移，使得抓取机构和横板二3一起上移，上移过程中保持四个组合件2的合拢状态，横板二3移动至滑槽三6顶端后，可以横向滑入滑槽二10内，组合件2表面与弧形杆20表面贴合滑动，使得组合件2合拢和展开时所需占用的空间减小，而常见的抓斗合拢和展开时需要扫过抓斗下端的空间完成合拢，相比常见的在抓斗上设置伸缩杆进行抓斗的合拢的方式，本发明中抓取机构无电线及额外驱动设备，依靠物理压力进行抓斗的合拢，节省了能源消耗，同时便于对抓取机构进行检修，此时通过横板一9在滑槽一11内滑动即可带动整个合拢的抓取机构移动，四个组合件2合拢时形成完整的抓斗，合拢状态的抓斗在上移过程中，横板二3随之上移，既保持了对抓斗的持续压力，使抓斗不会散开，完成横板二3的上升也可以使横板二3可以直接进行下一次的抓取动作，缩短了两次抓取动作的时间间隔，两个圆环26的间距与对应的弧形杆20厚度相同。

工作原理：通过伸缩电机带动竖杆13下降，竖杆13下降带动底块15一起下降，竖杆13下降至工作高度后，由于滑块5与滑槽三6之间的摩擦，竖杆13先下降，在一定时间间隔后滑块5逐渐向下滑动使得横板二3接触套环17，使得竖杆13与横板二3的下降存在时间间隔用于展开的抓斗探入待抓取的物料堆，当横板二3开始接触套环17后，由于横板二3重量下压，将套环17向下压，随着套环17的下移，四个连接杆14逐渐展开，使得四个连接杆14通过短杆24、矩形块25、圆环26和圆杆28推动移动块27在弧形槽一22内移动，这样使得四个组合件2贴着弧形杆20的下弧面移动逐渐合拢，完成抓取的动作，此时伸缩电机向上抽拉竖杆13上移，使得抓取机构和横板二3一起上移，上移过程中保持四个组合件2的合拢状态，横板二3移动至滑槽三6顶端后，可以横向滑入滑槽二10内，此时通过横板一9在滑槽一11内滑动即可带动整个合拢的抓取机构移动。

一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗使用方法，包括以下步骤：

1）：通过伸缩电机带动竖杆13下降，竖杆13下降带动底块15一起下降，竖杆13下降至工作高度，在一定时间间隔后滑块5逐渐向下滑动使得横板二3接触套环17；

2）：横板二3开始接触套环17后，横板二3重量下压，将套环17向下压，四个连接杆14逐渐展开，四个连接杆14通过短杆24、矩形块25、圆环26和圆杆28推动移动块27在弧形槽一22内移动，四个组合件2贴着弧形杆20的下弧面移动逐渐合拢，完成抓取的动作；

3）：伸缩电机向上抽拉竖杆13上移，抓取机构和横板二3一起上移，上移过程中保持四个组合件2的合拢状态，横板二3移动至滑槽三6顶端后，横向滑入滑槽二10内，通过横板一9在滑槽一11内滑动即可带动整个合拢的抓取机构移动。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，包括四个支架（1），其特征在于：位于左端的两个所述支架（1）的上表面固定连接有横架（8），所述横架（8）的右表面上端开设有滑槽一（11），所述横架（8）的右表面下端开设有滑槽二（10），所述滑槽一（11）的上下两槽面左端均开设有轮槽（12），位于左端的两个所述支架（1）的右表面均开设有滑槽三（6），两个所述滑槽三（6）的上端分别与滑槽二（10）的前后两端接通；

位于右端的两个所述支架（1）之间固定设置有同样的横架（8）及开设在支架（1）和横架（8）表面的所有凹槽，左右两对所述支架（1）相对放置；

两个所述滑槽一（11）之间活动连接有横板一（9），所述横板一（9）上下面的左右两端均固定连接有与轮槽（12）匹配的滑轮，所述横板一（9）板面的中间部分开设有圆槽一（7），所述圆槽一（7）内活动套接有抓取机构。

2.根据权利要求1所述的一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，其特征在于：位于前端的两个所述滑槽三（6）之间活动设置有横板二（3），所述横板二（3）的板面中间部分开设有圆槽二（4），所述横板二（3）的两端均固定连接有滑块（5），位于前端的两个所述滑块（5）分别活动卡接在两个滑槽三（6）内。

3.根据权利要求2所述的一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，其特征在于：所述抓取机构包括竖杆（13），所述竖杆（13）的下端固定连接有底块（15），所述竖杆（13）的杆面活动套接有套环（17），所述套环（17）环面的前后左右四端均开设有连接槽（18），所述底块（15）下端的前后左右四端均固定连接有连接块（19）。

4.根据权利要求3所述的一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，其特征在于：四个所述连接槽（18）内均铰接有连接杆（14），四个所述连接块（19）互相相离的四端均固定连接有弧形杆（20），所述竖杆（13）的上端连接有伸缩电机。

5.根据权利要求4所述的一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，其特征在于：位于前端的所述弧形杆（20）的上弧面开设有弧形槽一（22），位于前端的所述弧形杆（20）的左右弧面均开设有弧形槽二（21），两个所述弧形槽二（21）和弧形槽一（22）接通，位于后端和左右两端的三个所述弧形杆（20）均开设有同样的弧形槽一（22）和弧形槽二（21）。

6.根据权利要求5所述的一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，其特征在于：四个所述连接杆（14）的下端均固定连接有两个短杆（24），位于前端的两个所述短杆（24）的相离两端均固定连接有矩形块（25），两个所述矩形块（25）的下端均固定连接有圆环（26），两个所述圆环（26）内活动套接有圆杆（28），所述圆杆（28）的左右两端均固定连接有挡板（23）。

7.根据权利要求6所述的一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，其特征在于：位于后端和左右两端的其他三对短杆（24）均同样连接有矩形块（25）、圆环（26）、圆杆（28）和挡板（23），四个所述圆杆（28）分别活动设置在四个弧形槽二（21）内，四个所述圆杆（28）的中间部分均固定套接有移动块（27），四个所述移动块（27）分别活动设置在四个弧形槽一（22）内。

8.根据权利要求7所述的一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，其特征在于：四个所述移动块（27）的底面均固定连接有组合件（2），四个所述组合件（2）的外弧面分别与四个弧形杆（20）的下弧面贴合，所述移动块（27）在弧形槽一（22）内滑动时弧形杆（20）下弧面与组合件（2）外弧面保持贴合。

9.根据权利要求8所述的一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，其特征在于：四个所述组合件（2）合拢时形成完整的抓斗，两个所述圆环（26）的间距与对应的弧形杆（20）厚度相同。

10.一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗使用方法，其特征在于：使用权利要求9所述的一种能够平衡抓取货物吊挂重心的智能抓斗，包括如下步骤：

1):通过伸缩电机带动竖杆（13）下降，竖杆（13）下降带动底块（15）一起下降，竖杆（13）下降至工作高度，在一定时间间隔后滑块（5）逐渐向下滑动使得横板二（3）接触套环（17）;

2):横板二（3）开始接触套环（17）后，横板二（3）重量下压，将套环（17）向下压，四个连接杆（14）逐渐展开，四个连接杆（14）通过短杆（24）、矩形块（25）、圆环（26）和圆杆（28）推动移动块（27）在弧形槽一（22）内移动，四个组合件（2）贴着弧形杆（20）的下弧面移动逐渐合拢，完成抓取的动作;

3):伸缩电机向上抽拉竖杆（13）上移，抓取机构和横板二（3）一起上移，上移过程中保持四个组合件（2）的合拢状态，横板二（3）移动至滑槽三（6）顶端后，横向滑入滑槽二（10）内，通过横板一（9）在滑槽一（11）内滑动即可带动整个合拢的抓取机构移动。

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