CN116142939A - 一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，包括承重架；对接中心架在竖直方向上可滑动地安装在承重架上；自锁分离器安装在承重架上且位于对接中心架上方，自锁分离器的一端与对接中心架可拆卸连接，且自锁分离器承受压力后，与对接中心架分离；起吊装置与承重架和对接中心架连接，自锁分离器与对接中心架连接时，起吊装置上的吊钩收缩，对接中心架在承重架上下滑时，起吊装置上的吊钩展开。吊运轮毂使用该工装，工人不用再进行登高作业；操作上，不需要打螺栓，工人由多人协同变为一人操作；吊装过程中，工人不用接触或靠近轮毂，极大的保证了工人的安全；采用这种工装，时间上节省15分钟以上，效率上得到了极大提高。

Description

一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装

技术领域

本发明涉及风力发电机轮毂技术领域，具体涉及一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装。

背景技术

在风力发电机总装厂，随着风力发电机发电能力提升，轮毂重量体积也相对应的增大，轮毂的吊运成为一大难题。

现如今采用的一体式吊具普遍重量在2.5吨左右，与轮毂连接在一起装配困难；且吊具与轮毂连接方式采用螺栓副连接，连接螺栓单个重量均在3kg以上，安装工人需携带液压扳手等专用装备约30kg在离地面6～8m的轮毂端面上高处作业，易导致相关事故的发生；安装吊具过程中需2～3个工人相互配合安装，单次吊具安装时间在0.5h～1.2h左右，十分浪费总装厂的人力、空间资源。

综上所述，现有技术中风力发电机轮毂的转运起吊存在效率低、安全风险大、工人劳动强度大的缺点。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明要解决的技术问题是：现有技术中风力发电机轮毂的转运起吊存在效率低、安全风险大、工人劳动强度大的缺点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，包括：

承重架；

对接中心架，在竖直方向上可滑动地安装在承重架上；

自锁分离器，安装在承重架上且位于对接中心架上方，所述自锁分离器的一端与对接中心架可拆卸连接，且所述自锁分离器承受压力后，与对接中心架分离；及

起吊装置，与承重架和对接中心架连接，所述自锁分离器与对接中心架连接时，所述起吊装置上的吊钩收缩，所述对接中心架在承重架上下滑时，所述起吊装置上的吊钩展开。

本发明中，通过吊车将承重架吊起，在工装吊运在空中阶段，自锁分离器与对接中心架连接，此时起吊装置上的吊钩收缩，在工装进入轮毂阶段，起吊装置上收缩的吊钩进入轮毂内，对接中心架与轮毂上端面相接触，对接中心架的重量不再通过自锁分离器传递到承重架上，但承重架仍然要在下落一段时间，在下落过程中对接中心架向上滑动，并对自锁分离器施加一个向上的压力，使得自锁分离器与对接中心架分离，然后控制吊车吊起承重架，承重架上升，对接中心架在自身重力的作用下保持不动，依然与轮毂上端面相接触，此时对接中心架相对于承重架呈下滑的趋势，起吊装置上的吊钩展开，以此来通过展开的吊钩将轮毂钩住并吊起；吊运轮毂使用该工装，工人不用再进行登高作业；操作上，不需要打螺栓，工人由多人协同变为一人操作；吊装过程中，工人不用接触或靠近轮毂，极大的保证了工人的安全；采用这种工装，时间上节省15分钟以上，效率上得到了极大提高。

优选的，所述承重架包括承重杆、起重吊环、横梁和转接架；所述承重杆与对接中心架滑动连接，且所述承重杆上端安装有起重吊环，所述承重杆下端安装有横梁，所述横梁与起吊装置连接；所述转接架安装在承重杆上；所述自锁分离器安装在对接中心架上。自锁分离器通过转接架安装在承重杆上，吊车通过起重吊环吊运工装。

优选的，所述对接中心架包括圆盘、承重梁和接触架；所述承重杆滑动贯穿所述圆盘中心；多个所述承重梁沿圆盘的中心圆形阵列，且多个所述承重梁的一端与圆盘固定连接，每个所述承重梁的另一端安装有接触架，且所述承重梁与起吊装置连接。圆盘通过承重梁带动接触架上下动作。

优选的，还包括光轴，所述光轴与承重杆平行设置，所述光轴的一端与转接架固定连接，所述光轴的另一端滑动贯穿所述圆盘。通过光轴对对接中心架进行导向，能够有效的防止对接中心架转动。

优选的，所述起吊装置包括变胞限位连杆、承压连杆和吊钩；所述变胞限位连杆的一端与横梁铰接，所述变胞限位连杆的另一端与承压连杆的一端铰接，所述承压连杆的另一端与吊钩的中部连接，所述吊钩的尾端与承重梁铰接。

优选的，所述吊钩的头端弯折一定角度。使得吊钩的头端能够更好的与轮毂内的上端面抵接贴合。

优选的，所述自锁分离器包括外壳、凸轮上构件、凸轮下构件、弹簧、活动柱、凸轮滚子和卡扣头；所述凸轮上构件和凸轮下构件均固定安装在外壳内，所述凸轮上构件位于凸轮下构件的上方，且所述凸轮上构件下端和凸轮下构件的上端之间设有间隙，所述间隙由多个N型槽首尾相连组成；所述活动柱一端延伸入外壳内，且所述活动柱可在外壳内滑动和转动，所述活动柱与凸轮上构件和凸轮下构件同轴设置；所述活动柱的另一端安装有卡扣头，所述卡扣头与对接中心架可拆卸连接，所述卡扣头转动一定角度可与对接中心架分离；所述凸轮滚子滑动安装在间隙内，且所述凸轮滚子与活动柱固定连接；所述弹簧对活动柱施加一个向下的弹力。在下落过程中对接中心架向上滑动，并对活动柱施加一个向上的压力，使得活动柱带动凸轮滚子在N型槽内向上滑，在弹力的作用下，然后再滑倒下一个N型槽内，使得卡扣头转动一定角度，使得卡扣头与对接中心架分离。

优选的，所述N型槽为四个，所述卡扣头的端部为长方体，所述对接中心架上设有与卡扣头的端部形状相同的卡槽。凸轮滚子从下极位到上极位，再到下极位过程中，卡扣头绕自锁分离器的轴向旋转90°；在这个过程中，完成卡扣头与卡槽的结合或者分离。

相对于现有技术，本发明至少具有如下优点：

1.吊运轮毂使用该工装，工人不用再进行登高作业；操作上，不需要打螺栓，工人由多人协同变为一人操作；吊装过程中，工人不用接触或靠近轮毂，极大的保证了工人的安全。

2.采用这种工装，时间上节省15分钟以上，效率上得到了极大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为实施例提供的变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装的立体图。

图2为实施例提供的承重架的立体图。。

图3为实施例提供的对接中心架的立体图。

图4为实施例提供的自锁分离器的剖视图。

图5为实施例提供的凸轮上构件和凸轮下构件的立体图。

图6为变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装吊起未进入轮毂示意图。

图7为变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装进入轮毂后示意图。

图8为变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装卡住轮毂示意图。

附图标记：1-承重架，11-承重杆，12-起重吊环，13-横梁，14-转接架，2-对接中心架，21-圆盘，22-承重梁，23-接触架，3-自锁分离器，31-外壳，32-凸轮上构件，33-凸轮下构件，34-弹簧，35-活动柱，36-凸轮滚子，37-卡扣头，38-间隙，39-卡槽，4-起吊装置，41-变胞限位连杆，42-承压连杆，43-吊钩，5-光轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，本发明提供的实施例：一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，包括：承重架1；对接中心架2，自锁分离器3及起吊装置4；对接中心架2在竖直方向上可滑动地安装在承重架1上；自锁分离器3安装在承重架1上且位于对接中心架2上方，自锁分离器3的一端与对接中心架2可拆卸连接，且自锁分离器3承受压力后，与对接中心架2分离；起吊装置4与承重架1和对接中心架2连接，自锁分离器3与对接中心架2连接时，起吊装置4上的吊钩43收缩，对接中心架2在承重架1上下滑时，起吊装置4上的吊钩43展开。

具体实施时，通过吊车将承重架1吊起，在工装吊运在空中阶段，自锁分离器3与对接中心架2连接，此时起吊装置4上的吊钩43收缩，在工装进入轮毂阶段，起吊装置4上收缩的吊钩43进入轮毂内，对接中心架2与轮毂上端面相接触，对接中心架2的重量不再通过自锁分离器3传递到承重架1上，但承重架1仍然要在下落一段时间，在下落过程中对接中心架2向上滑动，并对自锁分离器3施加一个向上的压力，使得自锁分离器3与对接中心架2分离，然后控制吊车吊起承重架1，承重架1上升，对接中心架2在自身重力的作用下保持不动，依然与轮毂上端面相接触，此时对接中心架2相对于承重架1呈下滑的趋势，起吊装置4上的吊钩43展开，以此来通过展开的吊钩43将轮毂钩住并吊起；吊运轮毂使用该工装，工人不用再进行登高作业；操作上，不需要打螺栓，工人数量由多人协同变为一人操作；吊装过程中，工人不用接触或靠近轮毂，极大的保证了工人的安全；采用这种工装，时间上节省15分钟以上，效率上得到了极大提高。

参见图1-图2，在其他实施例中，承重架1包括承重杆11、起重吊环12、横梁13和转接架14；承重杆11与对接中心架2滑动连接，且承重杆11上端安装有起重吊环12，承重杆11下端安装有横梁13，横梁13与起吊装置4连接；转接架14安装在承重杆11上；自锁分离器3安装在对接中心架2上。具体实施时，对接中心架2可在承重杆11上上下滑动，自锁分离器3通过转接架14安装在承重杆11上，吊车通过起重吊环12吊运工装。

参见图1-图3，在其他实施例中，对接中心架2包括圆盘21、承重梁22和接触架23；承重杆11滑动贯穿圆盘21中心；多个承重梁22沿圆盘21的中心圆形阵列，且多个承重梁22的一端与圆盘21固定连接，每个承重梁22的另一端安装有接触架23，且承重梁22与起吊装置4连接。具体实施时，接触架23的外延到圆盘21中心的距离大于轮毂上端面的内径，以便接触架23能够与轮毂上端面相接触，圆盘21通过承重梁22带动接触架23上下动作。进一步的，还包括光轴5，光轴5与承重杆11平行设置，光轴5的一端与转接架14固定连接，光轴5的另一端滑动贯穿圆盘21；具体实施时，光轴5平行的设置有两根，通过光轴5对对接中心架2进行导向，能够有效的防止对接中心架2转动。进一步的，还包括光轴5，光轴5与承重杆11平行设置，光轴5的一端与转接架14固定连接，光轴5的另一端滑动贯穿圆盘21；具体实施时，光轴5平行的设置有两根，通过光轴5对对接中心架2进行导向，能够有效的防止对接中心架2转动。

参见图1，在其他实施例中，起吊装置4包括变胞限位连杆41、承压连杆42和吊钩43；变胞限位连杆41的一端与横梁13铰接，变胞限位连杆41的另一端与承压连杆42的一端铰接，承压连杆42的另一端与吊钩43的中部连接，吊钩43的尾端与承重梁22铰接。具体实施时，在工装吊运在空中阶段，自锁分离器3与对接中心架2连接在一起，此时对接中心架2与承重架1连接为一个整体，变胞限位连杆41此时处于水平位置，且变胞限位连杆41处于奇异点，这时机构自由度为1，吊钩43重心倾向于吊钩43的尾端与承重梁22铰接处竖直向下的连线上，即吊钩43在吊钩43的尾端处竖直向下；在工装进入轮毂阶段，对接中心架2上的接触架23与轮毂上端面相接触，对接中心架2的重量不再通过自锁分离器3传递到承重架1上，但承重架1仍然要再下落一段时间，在下落过程中自锁分离器3受压与对接中心架2分离，变胞限位连杆41在最后下落的阶段，变胞限位连杆41的角度为60°，此时下落到达极限，此状态表示吊钩43解锁。起吊轮毂阶段，该阶段由于自锁分离器3与对接中心架2分离，对接中心架2重量承受在轮毂上，对接中心架2也始终与轮毂上上端面贴合，随着承重架1的上升，变胞限位连杆41趋于水平，吊钩43绕与承重梁22铰接处传动而上升，直到吊钩43的头端抵住轮毂内的上端面，最后随着承重架1上升而上升，此过程可看为一个摇杆滑块机构。进一步的，吊钩43的头端弯折一定角度；使得吊钩43的头端能够更好的与轮毂内的上端面抵接贴合。

参见图4-图5，在其他实施例中，自锁分离器3包括外壳31、凸轮上构件32、凸轮下构件33、弹簧34、活动柱35、凸轮滚子36和卡扣头37；凸轮上构件32和凸轮下构件33均固定安装在外壳31内，凸轮上构件32位于凸轮下构件33的上方，且凸轮上构件32下端和凸轮下构件33的上端之间设有间隙38，间隙38由多个N型槽首尾相连组成；活动柱35一端延伸入外壳31内，且活动柱35可在外壳31内滑动和转动，活动柱35与凸轮上构件32和凸轮下构件33同轴设置；活动柱35的另一端安装有卡扣头37，卡扣头37与对接中心架2可拆卸连接，卡扣头37转动一定角度可与对接中心架2分离；凸轮滚子36滑动安装在间隙38内，且凸轮滚子36与活动柱35固定连接；弹簧34对活动柱35施加一个向下的弹力。具体实施时，在下落过程中对接中心架2向上滑动，并对活动柱35施加一个向上的压力，使得活动柱35带动凸轮滚子36在N型槽内向上滑，在弹力的作用下，然后再滑倒下一个N型槽内，使得卡扣头37转动一定角度，使得卡扣头37与对接中心架2分离。

参见图4-图5，在又一实施例中，N型槽为四个，卡扣头37的端部为长方体，对接中心架2上设有与卡扣头37的端部形状相同的卡槽39。具体实施时，N型槽上端的转角处称为上极位，N型槽下端的转角处称为下极位，自锁分离器3主要运用了圆柱凸轮的原理；无按压力时，凸轮滚子36在下极位，在卡扣头37受到对接中心架2产生的压力时，卡扣头37向上移动，凸轮滚子36由下极位移动到下一周期的上极位；当卡扣头37受压力消失，自锁分离器3的弹簧34弹力将卡扣头37向下推，同时凸轮滚子36由上极位移动到下极位；在凸轮滚子36从下极位到上极位，再到下极位过程中，卡扣头37绕自锁分离器3的轴向旋转90度；在这个过程中，完成卡扣头37与卡槽39的结合或者分离；由于凸轮轮廓不是一个完全的凸轮轮廓，只要凸轮滚子36中心过凸轮轮廓一个周期的极限线，回弹时不会顺着原路径返回。

本发明的工作原理及使用流程：

参见图6，在工装吊运在空中阶段，通过吊车将承重架1吊起，自锁分离器3与对接中心架2连接在一起，此时对接中心架2与承重架1连接为一个整体，变胞限位连杆41此时处于水平位置，且变胞限位连杆41处于奇异点，这时机构自由度为1，吊钩43重心倾向于吊钩43的尾端与承重梁22铰接处竖直向下的连线上，即吊钩43在吊钩43的尾端处竖直向下；此时吊钩43收缩，以便能够方便的进入轮毂内。

参见图7，在工装进入轮毂阶段，对接中心架2上的接触架23与轮毂上端面相接触，对接中心架2的重量不再通过自锁分离器3传递到承重架1上，但承重架1仍然要再下落一段时间，在下落过程中自锁分离器3受压与对接中心架2分离，变胞限位连杆41在最后下落的阶段，变胞限位连杆41的角度为60°，此时下落到达极限，此状态表示吊钩43解锁，吊钩43展开，以此来通过展开的吊钩43将轮毂钩住并吊起。

参见图8，起吊轮毂阶段，该阶段由于自锁分离器3与对接中心架2分离，对接中心架2重量承受在轮毂上，对接中心架2也始终与轮毂上上端面贴合，随着承重架1的上升，变胞限位连杆41趋于水平，吊钩43绕与承重梁22铰接处传动而上升，直到吊钩43的头端抵住轮毂内的上端面，最后随着承重架1上升而上升，此过程可看为一个摇杆滑块机构。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，其特征在于，包括：

承重架；

对接中心架，在竖直方向上可滑动地安装在承重架上；

自锁分离器，安装在承重架上且位于对接中心架上方，所述自锁分离器的一端与对接中心架可拆卸连接，且所述自锁分离器承受压力后，与对接中心架分离；及

起吊装置，与承重架和对接中心架连接，所述自锁分离器与对接中心架连接时，所述起吊装置上的吊钩收缩，所述对接中心架在承重架上下滑时，所述起吊装置上的吊钩展开。

2.根据权利要求1所述的一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，其特征在于，所述承重架包括承重杆、起重吊环、横梁和转接架；所述承重杆与对接中心架滑动连接，且所述承重杆上端安装有起重吊环，所述承重杆下端安装有横梁，所述横梁与起吊装置连接；所述转接架安装在承重杆上；所述自锁分离器安装在对接中心架上。

3.根据权利要求2所述的一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，其特征在于，所述对接中心架包括圆盘、承重梁和接触架；所述承重杆滑动贯穿所述圆盘中心；多个所述承重梁沿圆盘的中心圆形阵列，且多个所述承重梁的一端与圆盘固定连接，每个所述承重梁的另一端安装有接触架，且所述承重梁与起吊装置连接。

4.根据权利要求3所述的一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，其特征在于，还包括光轴，所述光轴与承重杆平行设置，所述光轴的一端与转接架固定连接，所述光轴的另一端滑动贯穿所述圆盘。

5.根据权利要求3所述的一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，其特征在于，所述起吊装置包括变胞限位连杆、承压连杆和吊钩；所述变胞限位连杆的一端与横梁铰接，所述变胞限位连杆的另一端与承压连杆的一端铰接，所述承压连杆的另一端与吊钩的中部连接，所述吊钩的尾端与承重梁铰接。

6.根据权利要求5所述的一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，其特征在于，所述吊钩的头端弯折一定角度。

7.根据权利要求1所述的一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，其特征在于，所述自锁分离器包括外壳、凸轮上构件、凸轮下构件、弹簧、活动柱、凸轮滚子和卡扣头；所述凸轮上构件和凸轮下构件均固定安装在外壳内，所述凸轮上构件位于凸轮下构件的上方，且所述凸轮上构件下端和凸轮下构件的上端之间设有间隙，所述间隙由多个N型槽首尾相连组成；所述活动柱一端延伸入外壳内，且所述活动柱可在外壳内滑动和转动，所述活动柱与凸轮上构件和凸轮下构件同轴设置；所述活动柱的另一端安装有卡扣头，所述卡扣头与对接中心架可拆卸连接，所述卡扣头转动一定角度可与对接中心架分离；所述凸轮滚子滑动安装在间隙内，且所述凸轮滚子与活动柱固定连接；所述弹簧对活动柱施加一个向下的弹力。

8.根据权利要求7所述的一种变胞机构重力自锁式轮毂转运起吊工装，其特征在于，所述N型槽为四个，所述卡扣头的端部为长方体，所述对接中心架上设有与卡扣头的端部形状相同的卡槽。

Images