CN113357243B - 一种工件翻转用安全锁销装置及工件翻转系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件翻转用安全锁销装置及工件翻转系统，包括安全销、三角锁板、弹性定位销和锁具；安全销用于插入在基座和翻转工件中，将翻转工件相对于基座的角度进行锁定；三角锁板上的第一角端通过紧固件连接在安全销的轴面上，且三角锁板能够绕紧固件进行旋转；弹性定位销安装在三角锁板的第二角端，用于插入在安全销轴面上两个不同位置的定位沉孔来限定三角锁板的位置，从而将安全销从翻转工件中拔出或者阻挡安全销拔出；锁具安装在三角锁板的第三角端，用于限制三角锁板的旋转，通过解锁锁具和拔出弹性定位销实现旋转三角锁板。本发明具有结构简单、操作方便、安全性高的特点，可实现安全销的安装、锁止和解除，大大提升安全性和便捷性。

Description

一种工件翻转用安全锁销装置及工件翻转系统

技术领域

本发明涉及一种工件翻转用安全锁销装置，属于机械机构技术领域。

背景技术

矿用自卸车一般为载重量30吨以上的自卸车辆，载重量大，体积大。在车辆维修时，需要先将货厢、驾驶室、发动机舱等部件翻转开，为保证维修人员的安全性，这些部件翻转后需要进行锁止，以防系统故障或人为因素导致的降落，挤压下面的维修人员。

目前相关的技术比较多，采用支撑杆支撑、拉索限位、液压系统内部单向阀自锁等手段，起到了限位的作用，但操作较复杂，安装或者解除时需要借助外部工具。另外，对于多人同时进行维修操作时，无法避免误操作，安全性差。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种工件翻转用安全锁销装置，具有结构简单、操作方便、安全性高的特点，设计三角锁板和弹性定位销结构，无需使用其他工具，即可实现安全销的安装、锁止和解除，大大提升安全性和便捷性。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明公开了一种工件翻转用安全锁销装置，包括安全销、三角锁板、弹性定位销和锁具；安全销用于插入在基座和翻转工件中，将翻转工件相对于基座的角度进行锁定；三角锁板上的第一角端通过紧固件连接在所述安全销的轴面上，且该三角锁板能够绕紧固件进行旋转；弹性定位销安装在所述三角锁板的第二角端，用于插入在安全销轴面上两个不同位置的定位沉孔来限定三角锁板的位置，从而将安全销从翻转工件中拔出或者阻挡安全销拔出；锁具安装在所述三角锁板的第三角端，用于限制所述三角锁板的旋转，通过解锁锁具和拔出弹性定位销实现旋转三角锁板。

具体的方案：所述安全销包括销轴，所述销轴的一轴面上设有三个孔，分别为螺纹固定孔、定位沉孔Ⅰ和定位沉孔Ⅱ，三个孔中心的连线组成正三角形，正三角形的中心与销轴的轴心重合；所述三角锁板为正三角形平板结构，在三个角端分别设有铰接通孔、内螺纹安装孔和锁孔，所述铰接通孔、内螺纹安装孔和锁孔的中心连线组成正三角形，孔距与安全销上的三个孔的孔距一致。

具体的方案：所述紧固件为固定螺栓；在所述铰接通孔中安装有呈T型结构的旋转套管，所述固定螺栓穿过旋转套管后拧在螺纹固定孔中；在所述旋转套管被固定螺栓压紧后，三角锁板的端面与旋转套管的T形阶梯端面之间留有间隙。该间隙防止将三角锁板压死，无法旋转。间隙要尽量小，一般在0.5mm以内，间隙过大时容易导致三角锁板倾斜。

具体的方案：所述弹性定位销安装在内螺纹安装孔后插入在定位沉孔Ⅰ中，三角锁板的几何外形全部位于安全销的直径范围内，不会阻挡安全销在翻转工件上的拔出或插入；所述弹性定位销安装在内螺纹安装孔后插入在定位沉孔Ⅱ中，三角锁板的一个角偏出安全销的直径范围，安全销将无法从翻转工件上拔下；所述锁具安装在从安全销的直径范围偏出角端的锁孔中。

优选的方案：所述定位沉孔Ⅰ和定位沉孔Ⅱ均为锥形结构，便于定位销钉的插入。

优选的方案：所述锁具为钥匙锁，该钥匙锁挂接在三角锁板的锁孔中，用于限制三角锁板的旋转。

优选的方案：所述锁具包括多孔锁止机构和多个钥匙锁；所述多孔锁止机构卡入三角锁板的锁孔中，用于限制三角锁板的旋转；多个钥匙锁分别挂接在多孔锁止机构的锁止孔中，当挂接的所有钥匙锁全部解锁之后，才能够打开多孔锁止机构。

优选的方案：所述多孔锁止机构由两个对称的锁止片通过铰接轴连接在一起；所述锁止片的一端为半圆锁舌，两个锁止片的半圆锁舌相交在一起组成一个锁环；所述锁止片的另一端分布有多个锁止孔，且在多孔锁止机构在闭合状态时，两个对称锁止片的锁止孔一一重合，在重合的锁止孔中分别挂接多个钥匙锁。

挂接多孔锁止机构的作用：当翻转工件较大时，下部同时可以容纳很多人员同时施工，这时为了自身安全，每个施工人员均可挂接一把属于自己的钥匙锁，只有本人能够解锁。这样，每个施工人员完成自己的工作后，将属于自己的钥匙锁解锁，待最后一名施工人员完工后，将最后的钥匙锁解锁，解除安全锁销，将翻转工件安全复位。

具体的方案：所述弹性定位销包括定位销壳体、定位销钉、端盖和复位弹簧；所述定位销壳体的一端设有外螺柱，用于拧入三角锁板上内螺纹安装孔中；所述定位销钉的中部处设有限位凸台，所述定位销钉插入在定位销壳体中；所述定位销壳体的另一端设有內螺孔，用于安装端盖；所述复位弹簧套在限位凸台和端盖之间的定位销钉上。

优选的方案：所述弹性定位销还包括拉环，所述定位销钉的端部设有拉环孔，所述拉环安装在所述拉环孔中。

弹性定位销的组装过程如下：将定位销钉插入定位销壳体中，放入复位弹簧，然后将端盖拧入定位销壳体上的内螺孔中，复位弹簧的一端压紧定位销钉上的限位凸台，另一端被端盖压紧，然后将拉环卡入定位销钉上的拉环孔中。弹性定位销自由状态时，定位销钉的一端伸出定位销壳体的外螺柱一端的端面。用力拉动拉环，定位销钉可以缩进定位销壳体内部；松开拉环，定位销钉在复位弹簧的作用下，自动复位。

本发明还公开了一种工件翻转系统，包括基座、翻转工件、铰接轴和上述的安全锁销装置；所述翻转工件通过铰接轴与基座连接在一起，翻转工件能够绕铰接轴进行旋转，通过所述安全锁销装置将翻转工件相对于基座的角度进行锁定。

需要说明的是，基座可以是地面、车辆的底盘等类似构件。翻转工件可以是机器、桁架、货箱、驾驶室等可翻转构件。

基于以上技术方案的应用，本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明具有结构简单、操作方便、安全性高的特点，设计三角锁板和弹性定位销，无需使用其他工具，即可实现安全销的安装、锁止和解除，三角锁板开设锁孔，可安装多孔锁止机构，挂接多个钥匙锁，大大提升安全性。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。

在附图中：

图1为本发明的工件翻转系统示意图；

图2为本发明的安全锁销装置示意图；

图3为本发明的安全销示意图（a为立体图，b为主视图）；

图4为本发明的三角锁板示意图；

图5为本发明的弹性定位销示意图；

图6为本发明的弹性定位销工作状态示意图（a为定位销钉伸出示意图，b为定位销钉缩回示意图）；

图7为本发明的定位销壳体示意图；

图8为本发明的定位销钉示意图；

图9为本发明的旋转套管示意图；

图10为本发明的安全销、三角锁板和弹性定位销连接示意图；

图11为本发明的安全销、三角锁板和弹性定位销工作状态示意图（a为三角锁板位于安全销直径范围内示意图，b三角锁板偏出安全销直径范围示意图）；

图12为图11中的A-A的截面视图；

图13为本发明的多孔锁止机构示意图（a为打开状态，b为闭合状态）

附图标记说明：M1、基座；M2、翻转工件；M3、铰接轴；M4、安全锁销装置；1、安全销；2、三角锁板；3、旋转套管；4、固定螺栓；5、弹性定位销；6、多孔锁止机构；7、钥匙锁；1-1、销轴；1-2、把手；1-3、螺纹固定孔；1-4、定位沉孔Ⅰ；1-5、定位沉孔Ⅱ；2-1、铰接通孔；2-2、内螺纹安装孔；2-3、锁孔；5-1、定位销壳体；5-2、定位销钉；5-3、端盖；5-4、拉环；5-5、复位弹簧；5-1-1、外螺柱；5-1-2、内螺孔；5-2-1、限位凸台；5-2-2、拉环孔；6-1锁止片Ⅰ；6-2锁止片Ⅱ；6-3、铰接轴；6-4、锁止环；6-1-1、半圆锁舌；6-1-2、锁止孔。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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，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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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。

如图1所示，一种工件翻转系统，包括基座M1、翻转工件M2、铰接轴M3和安全锁销装置M4，基座M1为基础件，静止或者相对M2运动幅度较小，翻转工件M2通过铰接轴M3与基座M1连接在一起，可以绕铰接轴M3旋转。翻转工件M2绕铰接轴M3旋转，可以是人力、举升油缸或者吊车操作。基座M1可以是地面、车辆的底盘等类似构件。翻转工件M2可以是机器、桁架、货箱、驾驶室等可翻转构件。翻转工件M2有时需要锁定，便于其下部的检修或者安装，保证人员安全。通过所述的安全锁销装置M4将翻转工件M2相对于基座M1的角度锁定。

以下给出上述实施例中关于安全锁销装置的一优选实施例：

如图2所示，一种工件翻转用安全锁销装置，包括安全销1、三角锁板2、旋转套管3、固定螺栓4、弹性定位销5、多孔锁止机构6和若干件钥匙锁7。

具体连接方式为：三角锁板2通过铰接套管3和固定螺栓4固定在安全销1上，三角锁板2可以绕铰接套管3旋转。弹性定位销5安装在三角锁板2上的内螺纹安装孔2-2中，与安全销1端面上的定位沉孔Ⅰ1-4或者定位沉孔Ⅱ1-5配合，起到定位的作用。多孔锁止机构6卡入三角锁板2的锁孔2-3中，来限制三角锁板2的旋转。根据多孔锁止机构6上孔的数量，可以挂接多个钥匙锁7，只有当挂接的所有钥匙锁7全部解锁之后，方可打开多孔锁止机构6。当然了，钥匙锁7也可直挂接在锁孔2-3中，而不使用多孔锁止机构6，此种情况下，只能挂接1件钥匙锁7。

需要说明的是，挂接多孔锁止机构6的作用：当翻转工件M2较大时，下部同时可以容纳很多人员同时施工，这时为了自身安全，每个施工人员均可挂接一把属于自己的钥匙锁7，只有本人能够解锁。这样，每个施工人员完成自己的工作后，将属于自己的钥匙锁7解锁，待最后一名施工人员完工后，将最后的钥匙锁7解锁，解除安全锁销装置M4，将翻转工件M2安全复位。如果只挂接一把钥匙锁7，可能施工过程中会被某些人员有意或无意解锁，翻转工件2下面此时若还有其他人员，将造成安全事故（对于较大工件施工，安全一定要掌握在自己手中，其他任何人都不可靠）。

如图3中的（a）图所示，安全销1包括销轴1-1、把手1-2、螺纹固定孔1-3、定位沉孔Ⅰ1-4和定位沉孔Ⅱ1-5；定位沉孔Ⅰ1-4和定位沉孔Ⅱ1-5均为锥形孔，与定位销5配合，来限制三角锁板2的位置。

如图3中的（b）图所示，销轴1-1的一轴面上设有三个孔，分别为螺纹固定孔1-3、定位沉孔Ⅰ1-4和定位沉孔Ⅱ1-5，三个孔中心的连线组成正三角形，正三角形的中心与销轴的轴心重合。

如图4所示，三角锁板2为正三角形平板结构，在三个角端分别设有铰接通孔2-1、内螺纹安装孔2-2和锁孔2-3，所述铰接通孔2-1、内螺纹安装孔2-2和锁孔2-3的中心连线组成正三角形，孔距与安全销上的三个孔的孔距一致。

如图5、图6、图7、图8所示，弹性定位销5由定位销壳体5-1、定位销钉5-2、端盖5-3、拉环5-4和复位弹簧5-5组成。定位销壳体5-1的一端设有外螺柱5-1-1，用于拧入三角锁板2上内螺纹安装孔2-2中；定位销钉5-2的中部处设有限位凸台5-2-1，定位销钉5-2插入在定位销壳体5-1中；定位销壳体5-1的另一端设有內螺孔5-1-2，用于安装端盖5-3；复位弹簧5-5套在限位凸台5-2-1和端盖5-3之间的定位销钉5-2上；定位销钉5-2的端部设有拉环孔5-2-2，所述拉环5-4安装在所述拉环孔5-2-2中。

具体的，弹性定位销5的组装过程如下：将定位销钉5-2插入定位销壳体5-1中，放入复位弹簧5-5，然后将端盖5-3拧入定位销壳体5-1上的内螺孔5-1-2中，复位弹簧5-5的一端压紧定位销钉5-2上的限位凸台5-2-1，另一端被端盖5-3压紧，然后将拉环5-4卡入定位销钉5-2上的拉环孔5-2-2中。如图6中的图（a）所示，弹性定位销5自由状态时，定位销钉5-2的一端伸出定位销壳体5-1的外螺柱5-1-1一端的端面。如图6中的图（b）所示，按箭头方向用力拉动拉环5-4，定位销钉5-2可以缩进定位销壳体5-1内部。松开拉环5-4，定位销钉5-2在复位弹簧5-5的作用下，自动复位。

如图9所示，旋转套管3为T形结构，带有中心通孔，通过固定螺栓4将旋转套管3和三角锁板2固定在安全销1的端面上，固定螺栓4拧入安全销1端面上的螺纹固定孔1-3中。

如图12所示，在旋转套管3被固定螺栓4压紧后，三角锁板2的端面与旋转套管3的T形阶梯端面具有间隙L，防止将三角锁板2压死，无法旋转。间隙L要尽量小，一般在0.5mm以内，间隙过大时容易导致三角锁板2倾斜。三角锁板2绕旋转套管3旋转，两个定位沉孔限定三角锁板2的两个位置。

需要说明的是，定位沉孔Ⅰ1-4和定位沉孔Ⅱ1-5为锥形结构，便于定位销钉5-2的插入。

定位销钉5-2在自由状态下，突出定位销壳体5-1，嵌入安全销1-1端面上的定位沉孔Ⅰ1-4或者定位沉孔Ⅱ1-5中，这种状态下，三角锁板2即实现定位，无法旋转。如图10所示，按箭头方向用力拉动拉环5-4，定位销钉5-2缩进定位销壳体5-1中，此时三角锁板2可绕旋转套管3转动。

如图11的图（a）所示，定位销钉5-2嵌入定位沉孔Ⅰ1-4中，三角锁板2的几何外形全部位于安全销φD的直径范围内，不会阻挡安全销1在基座M1和翻转工件M2上的拔出或插入。

如图11的图（b）所示，定位销钉5-2嵌入定位沉孔Ⅱ1-5中，三角锁板2偏出安全销φD的直径范围，此时安全销1将无法从基座M1和翻转工件M2上拔下。同时，在此状态下，可以安装图2所示的多孔锁止机构6。

如图13所示，在图中给出了多孔锁止机构6的打开和闭合的两种状态。多孔锁止机构6由两个对称的锁止片Ⅰ6-1、锁止片Ⅱ6-2通过铰接轴6-3连接在一起，类似剪刀，可以打开和闭合。锁止片的一端为半圆锁舌6-1-1，两个锁止片的半圆锁舌6-1-1相交在一起，组成整个锁环6-4。锁止片的另一端为按一定规则分布的锁止孔6-1-2。多孔锁止机构6在闭合状态时，两个对称锁止片的锁止孔6-1-2一一重合，可以在重合的锁止孔中分别挂接多个钥匙锁7。只有解除所有钥匙锁7，多孔锁止机构6才可以打开。

综上，本发明所述的安全锁销装置是一种全新结构的翻转工件安全锁止装置，具有结构简单、操作方便、安全性高的特点，设计三角锁板和弹性定位销结构，无需使用其他工具，即可实现安全销的安装、锁止和解除，三角锁板开设锁孔，可安装多孔锁止机构，挂接多个钥匙锁，大大提升安全性。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (11)

1.一种工件翻转用安全锁销装置，其特征在于，包括：

安全销，用于插入在基座和翻转工件中，将翻转工件相对于基座的角度进行锁定；

三角锁板，其上的第一角端通过紧固件连接在所述安全销的轴面上，且该三角锁板能够绕紧固件进行旋转；

弹性定位销，其安装在所述三角锁板的第二角端，用于插入在安全销轴面上两个不同位置的定位沉孔来限定三角锁板的位置，从而将安全销从翻转工件中拔出或者阻挡安全销拔出；

锁具，其安装在所述三角锁板的第三角端，用于限制所述三角锁板的旋转，通过解锁锁具和拔出弹性定位销实现旋转三角锁板。

2.根据权利要求1所述的一种工件翻转用安全锁销装置，其特征在于：

所述安全销包括销轴，所述销轴的一轴面上设有三个孔，分别为螺纹固定孔、定位沉孔Ⅰ和定位沉孔Ⅱ，三个孔中心的连线组成正三角形，正三角形的中心与销轴的轴心重合；

所述三角锁板为正三角形平板结构，在三个角端分别设有铰接通孔、内螺纹安装孔和锁孔，所述铰接通孔、内螺纹安装孔和锁孔的中心连线组成正三角形，孔距与安全销上的三个孔的孔距一致。

3.根据权利要求2所述的一种工件翻转用安全锁销装置，其特征在于：

所述紧固件为固定螺栓；

在所述铰接通孔中安装有呈T型结构的旋转套管，所述固定螺栓穿过旋转套管后拧在螺纹固定孔中；

在所述旋转套管被固定螺栓压紧后，三角锁板的端面与旋转套管的T形阶梯端面之间留有间隙。

4.根据权利要求2所述的一种工件翻转用安全锁销装置，其特征在于：

所述弹性定位销安装在内螺纹安装孔后插入在定位沉孔Ⅰ中，三角锁板的几何外形全部位于安全销的直径范围内，不会阻挡安全销在翻转工件上的拔出或插入；

所述弹性定位销安装在内螺纹安装孔后插入在定位沉孔Ⅱ中，三角锁板的一个角偏出安全销的直径范围，安全销将无法从翻转工件上拔下；

所述锁具安装在从安全销的直径范围偏出角端的锁孔中。

5.根据权利要求2所述的一种工件翻转用安全锁销装置，其特征在于：

所述定位沉孔Ⅰ和定位沉孔Ⅱ均为锥形结构。

6.根据权利要求1所述的一种工件翻转用安全锁销装置，其特征在于：

所述锁具为钥匙锁，该钥匙锁挂接在三角锁板的锁孔中，用于限制三角锁板的旋转。

7.根据权利要求1所述的一种工件翻转用安全锁销装置，其特征在于：

所述锁具包括多孔锁止机构和多个钥匙锁；

所述多孔锁止机构卡入三角锁板的锁孔中，用于限制三角锁板的旋转；

多个钥匙锁分别挂接在多孔锁止机构的锁止孔中，当挂接的所有钥匙锁全部解锁之后，才能够打开多孔锁止机构。

8.根据权利要求7所述的一种工件翻转用安全锁销装置，其特征在于：

所述多孔锁止机构由两个对称的锁止片通过铰接轴连接在一起；

所述锁止片的一端为半圆锁舌，两个锁止片的半圆锁舌相交在一起组成一个锁环；

所述锁止片的另一端分布有多个锁止孔，且在多孔锁止机构在闭合状态时，两个对称锁止片的锁止孔一一重合，在重合的锁止孔中分别挂接多个钥匙锁。

9.根据权利要求1所述的一种工件翻转用安全锁销装置，其特征在于：

所述弹性定位销包括定位销壳体、定位销钉、端盖和复位弹簧；

所述定位销壳体的一端设有外螺柱，用于拧入三角锁板上内螺纹安装孔中；

所述定位销钉的中部处设有限位凸台，所述定位销钉插入在定位销壳体中；

所述定位销壳体的另一端设有內螺孔，用于安装端盖；

所述复位弹簧套在限位凸台和端盖之间的定位销钉上。

10.根据权利要求9所述的一种工件翻转用安全锁销装置，其特征在于：

所述弹性定位销还包括拉环，所述定位销钉的端部设有拉环孔，所述拉环安装在所述拉环孔中。

11.一种工件翻转系统，包括基座、翻转工件和铰接轴；所述翻转工件通过铰接轴与基座连接在一起，翻转工件能够绕铰接轴进行旋转；其特征在于：

还包括权利要求1至10任一项所述的安全锁销装置；

通过所述安全锁销装置将翻转工件相对于基座的角度进行锁定。