CN116812790A - 一种吊装辅助装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及吊装装置技术领域，具体涉及一种吊装辅助装置及系统。一种吊装辅助装置包括支架、悬臂和吊装机构，悬臂能够绕支架的周向方向转动，吊装机构安装于悬臂下端。一种吊装辅助系统包括第一获取模块、第一设定模块和第一执行模块。本发明的一种吊装辅助装置及系统通过设置具有第一转动块和第二转动块的吊装机构，并设置第一获取模块、第一设定模块与第一执行模块控制吊装机构，使得在缆绳吊装重物后进行姿态转换时，第三电机启动，通过设置第一转动块与第二转动块转动的方向相反，以及转动的角度差，减小了第三电机启动带来的后坐力造成的缆绳扭转量。

Description

一种吊装辅助装置及系统

技术领域

本发明涉及吊装装置技术领域，具体涉及一种吊装辅助装置及系统。

背景技术

在桥梁或建筑施工过程中，通常会使用到吊装装置。现有类似的桥梁施工用辅助吊装装置在使用时，在需要调节吊装物品放置角度时，通常需要人工靠近吊挂状态的物品进行手动角

度调节，这种方式不仅不方便且十分危险。

授权公告号为CN111661766B的发明专利公开了一种桥梁施工用辅助吊装装置，通过连接架和吊装架的设置，能够根据吊装物品放置角度所需，通过传动电机带动连接架内部蜗杆转动，蜗杆进一步带动蜗轮转动，从而通过蜗轮带动吊装架转动，吊装架带动吊装物品转动，更好的满足于吊装物品不同角度放置需求。但该专利在通过传动电机驱动吊装架转动时，由于电机后坐力的作用，将给固定安装于连接架的吊装绳一个反向作用力，使吊装绳发生扭转，加大吊装绳的负担，进而影响其使用寿命。

发明内容

本发明提供一种吊装辅助装置及系统，以解决现有的吊装装置在通过传动电机驱动吊装架转动时，将给吊装绳一个反向作用力，使吊装绳发生扭转，加大吊装绳的负担，进而影响其使用寿命的问题。

本发明的一种吊装辅助装置采用如下技术方案：一种吊装辅助装置，包括支架、悬臂和吊装机构，悬臂能够绕支架的周向方向转动，吊装机构安装于悬臂下端；吊装机构包括固定块、第一转动块、牵引组件、安装块、第二转动块和多根缆绳；固定块固定安装于悬臂下端，第一转动块能够转动地安装于固定块下端，第一转动块通过第二电机驱动，且第二电机固定安装于悬臂下端；牵引组件安装于第一转动块，缆绳一端与牵引组件相连，缆绳另一端固定安装于安装块；第二转动块能够转动地安装于安装块，第二转动块通过第三电机驱动，且在第三电机启动正向转动时，使第二电机启动反向转动，安装块下端通过吊绳连接有挂钩。

进一步地，吊装机构还包括上驱动齿轮、上齿圈、下驱动齿轮和下齿圈；上驱动齿轮安装于第二电机的输出轴，上齿圈固定安装于第一转动块；第三电机固定安装于安装块，下驱动齿轮安装于第三电机的输出轴，下齿圈固定安装于第二转动块。

进一步地，牵引组件包括底板、绞盘和第四电机；第一转动块内部具有安装腔，底板固定安装于安装腔的内底壁上，绞盘通过支座安装于底板上端，第四电机通过隔板固定安装于绞盘上端，第四电机用于驱动绞盘转动，底板上开设有多个穿绳孔，缆绳绕设于绞盘并穿过穿绳孔向下。

进一步地，吊装机构还包括多个限位架，多个限位架依次设置在第一转动块与安装块之间，靠近第一转动块一端的限位架与第一转动块固接；每两个相邻的限位架之间通过限位绳相连，且限位架滑动安装于缆绳。

本发明还提供一种吊装辅助系统，包括上述吊装辅助装置，还包括：

第一获取模块，其用以获取重物所需转动的角度参数；

第一设定模块，其根据重物所需转动的角度参数，设定第一转动块的转动角度参数；

第一执行模块，其根据重物所需转动的角度参数，调整第二转动块的转动方向和转动角度，根据设定的第一转动块的转动角度参数，调整第一转动块的转动方向和转动角度；且第一转动块的转动方向与第二转动块的转动方向相反。

进一步地，在第一设定模块中，第一转动块的转动角度参数小于重物所需转动的角度参数。

进一步地，还包括：第二执行模块，其根据设定的第一转动块的转动角度参数，调整第一转动块的实际转动角度，且第一转动块的转动方向与第二转动块的转动方向相同。

进一步地，第一获取模块还用以获取重物的重力参数；

第一设定模块还能够根据重物所需转动的角度参数和重物的重力参数，设定第一转动块的转动角度参数。

进一步地，还包括：第二获取模块，其用以获取悬臂距重物的水平距离参数；

第三执行模块，其根据悬臂距重物的水平距离参数，调整悬臂在支架周向方向的水平位置。

进一步地，第二获取模块还用以获取第二转动块距重物的竖直距离参数；

第三执行模块还能够根据第二转动块距重物的竖直距离参数，调整第二转动块距离重物的位置。

本发明的有益效果是：本发明的一种吊装辅助装置及系统通过设置具有第一转动块和第二转动块的吊装机构，并设置第一获取模块、第一设定模块与第一执行模块控制吊装机构，使得在缆绳吊装重物后进行姿态转换时，第三电机启动，通过设置第一转动块与第二转动块转动的方向相反，以及转动的角度差，减小了第三电机启动带来的后坐力造成的缆绳扭转的量。

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获得其他的附图。

图1为本发明的一种吊装辅助装置的实施例的整体结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为本发明的一种吊装辅助装置的实施例的吊装机构的结构示意图；

图5为图4中C处的放大图；

图6为本发明的一种吊装辅助装置的实施例的吊装机构的剖视图；

图7为本发明的一种吊装辅助装置的实施例的牵引组件的结构示意图。

图中：100、支架；110、转动环；200、悬臂；220、连接板；300、第一驱动机构；310、第一电机；320、驱动轮；400、吊装机构；410、固定块；411、第二电机；412、上驱动齿轮；420、第一转动块；422、上齿圈；430、缆绳；440、安装块；441、第三电机；442、下驱动齿轮；450、第二转动块；452、下齿圈；460、限位架；461、限位绳；470、吊绳；480、挂钩；490、牵引组件；491、底板；492、穿绳孔；493、绞盘；494、第四电机。

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做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。

本发明的一种吊装辅助装置的实施例，如图1至图7所示。

一种吊装辅助装置，包括支架100、悬臂200和吊装机构400。支架100沿竖直方向设置，悬臂200沿水平方向设置，悬臂200能够绕支架100的周向方向转动，吊装机构400安装于悬臂200下端，具体地，如图1和图2所示，悬臂200与支架100之间设置有第一驱动机构300，第一驱动机构300包括第一电机310、驱动轮320、连接板220和转动环110，连接板220固定安装于支架100，且连接板220转动安装于支座上端，第一电机310固定安装于连接板220上，驱动轮320安装于第一电机310的输出轴，支架100上设置有转动环110，转动环110与驱动轮320啮合，通过第一电机310驱动驱动轮320转动，进而使驱动轮320与转动环110啮合，绕着支架100转动。

吊装机构400包括固定块410、第一转动块420、牵引组件490、安装块440、第二转动块450和多根缆绳430；固定块410固定安装于悬臂200下端，具体可采用焊接的方式固定。第一转动块420能够转动地安装于固定块410，第一转动块420通过第二电机411驱动，且第二电机411固定安装于悬臂200下端，牵引组件490安装于第一转动块420，缆绳430一端与牵引组件490相连，缆绳430另一端固定安装于安装块440，第二转动块450能够转动地安装于安装块440，第二转动块450通过第三电机441驱动，且在第三电机441启动正向转动时，使第二电机411启动反向转动，安装块440下端通过吊绳470连接有挂钩480，挂钩480用于悬挂重物。

具体地，如图6所示，吊装机构400还包括上驱动齿轮412、上齿圈422、下驱动齿轮442和下齿圈452；上驱动齿轮412安装于第二电机411的输出轴，上齿圈422固定安装于第一转动块420，在第二电机411转动时，通过上驱动齿轮412带动上齿圈422转动，进而带动第一转动块420转动。第三电机441固定安装于安装块440，下驱动齿轮442安装于第三电机441的输出轴，下齿圈452固定安装于第二转动块450，在第三电机441转动时，通过下驱动齿轮442带动下齿圈452转动，进而带动第二转动块450转动。

在本实施例中，牵引组件490包括底板491、绞盘493和第四电机494；第一转动块420内部具有安装腔，底板491固定安装于安装腔的内底壁上，绞盘493通过支座安装于底板491上端，第四电机494通过隔板固定安装于绞盘493上端，第四电机494用于驱动绞盘493转动，底板491上开设有多个穿绳孔492，缆绳430绕设于绞盘493并穿过穿绳孔492向下。具体地，第四电机494的输出轴上连接有第一齿轮，绞盘493具有转动轴，绞盘493的转动轴上设置有用于与第一齿轮啮合的第二齿轮，在第四电机494转动时带动绞盘493转动，对缆绳430进行收放。

在本实施例中，吊装机构400还包括多个限位架460，多个限位架依次设置在第一转动块与安装块之间，靠近第一转动块420一端的限位架460与第一转动块420固接。每两个相邻的限位架460之间通过限位绳461相连，且限位架460滑动安装于缆绳430，在缆绳430收回时，多个限位架460能够堆叠在一起，在缆绳430释放时，限位架460依次分开。具体地，限位架460为人字结构，限位架460包括连接部和在连接部周向方向依次设置的三个端部，缆绳430设置有三根，三根缆绳430分别滑动安装于三个端部。

本发明还提供一种吊装辅助系统，包括如上所述的一种吊装辅助装置，还包括：

第一获取模块，其用以获取重物所需转动的角度参数；

第一设定模块，其根据重物所需转动的角度参数，设定第一转动块420的转动角度参数，且第一转动块420的转动角度参数小于重物所需转动的角度参数；

第一执行模块，其根据重物所需转动的角度参数，调整第二转动块450的转动方向和转动角度；根据设定的第一转动块420的转动角度参数，调整第一转动块420的转动方向和转动角度；即第一执行模块使第一转动块420与第二转动块450同时转动，且使第一转动块420的转动方向与第二转动块450的转动方向相反。

在重物悬挂在吊钩上后，根据重物实际所需转动角度，在第一获取模块内设置重物所需转动的角度参数。第二转动块450上设置有第一角度传感器，第一角度传感器分别与第三电机441和第一执行模块电性连接，将重物所需转动的角度称为第一预设角度，利用第一执行模块控制第三电机441启动，若第三电机441正向转动，在第一角度传感器检测到第二转动块450转动了第一预设角度后，通过第一执行模块控制第三电机441停止转动。

将第一转动块420的转动角度称为第二预设角度，第二预设角度的值可以人为调节。第一转动块420上设置有第二角度传感器，第二角度传感器分别与第二电机411和第一执行模块电性连接，第一执行模块和第二执行模块通过电控元件相连，在第三电机441启动的同时利用第一执行模块控制第二电机411启动，第二电机411反向转动，在第一角度传感器检测到第一转动块420转动了第二预设角度后，通过第一执行模块控制第二电机411停止转动。

该设置是因为在第三电机441启动正向转动时，由于第三电机441的后坐力作用将给缆绳430反向作用力，促使缆绳430反向转动。而第二电机411固定在悬臂200上，因此第二电机411的后坐力被悬臂200抵消，因此在第一转动块420反向转动，并同步带动缆绳430反向转动第二预设角度，使在第三电机441启动带动第二转动块450转动时，缆绳430自身产生的扭转量被抵消一部分，抵消的量为第二预设角度的角度值，从而减少缆绳430的扭转量，即本实施例通过设置第一获取模块、第一设定模块与第一执行模块控制吊装机构400，在第三电机441启动正向转动时，第二电机411带动第一转动块420反向转动第二预设角度，减小了由于第三电机441启动产生的后坐力所造成的缆绳430的扭转量，减小了缆绳430的负担，提高了缆绳430的使用寿命。

进一步地，一种吊装辅助系统，还包括：第二执行模块，其根据设定的第一转动块420的转动角度参数，调整第一转动块420的转动方向和转动角度，且第一转动块420的转动方向与第二转动块450的转动方向相同。

由于第二电机411与第三电机441的转向相反，因此在第三电机441停止转动后，最终转动的角度为第一预设角度与第二预设角度的差值。当重物匀速转动后，第三电机441启动的后坐力消失，第三电机441与第二执行模块电性连接，在第三电机441停止时，第二执行模块监测到第三电机441的停止信号，启动第二电机411，使第二电机411正向转动第二预设角度，第二电机411正向转动将带动第一转动块420转动，第一转动块420转动将通过缆绳430带动第二转动块450转动，使第二转动块450带动重物正向转动第一预设角度，使重物最终转动角度为第一预设角度。

更进一步地，第一获取模块还用以获取重物的重力参数；

第一设定模块还能够根据重物的重力参数和重物所需转动的角度参数，设定第一转动块420的转动角度参数。

在挂钩480上设置有压力传感器，压力传感器将感应到的信号转化为重力参数，传递至第一获取模块。在第三电机441停止时，由于重物的重力作用，将具有继续转动的趋势，此时第二电机411启动与重物的惯性同步转动，重物的重力越大，其停止时产生的惯性越大，因此可以通过调整第二电机411控制第一转动块420的转动角度，使第二预设角度的值随着重物的重力的增加而增加，保证第二转动块450转动的角度能够大于重物由于惯性转动的角度，不仅能够抵消惯性力，且能够保证转动到达第一预设角度。

在本实施例中，一种吊装辅助系统，还包括：

第二获取模块，其用以获取悬臂200距重物的水平距离参数；

第三执行模块，其根据悬臂200距重物的水平距离参数，调整悬臂200在支架100周向方向的水平位置，使悬臂200处于重物上方。

进一步地，第二获取模块还用以获取第二转动块450距重物的竖直距离参数；

第三执行模块还能够根据第二转动块450距重物的竖直距离参数，调整第二转动块450距离重物的位置，使牵引组件490驱动缆绳430下降至重物所在位置。

在悬臂200上设置有第一距离传感器，第二获取模块分别与第一电机310和第一距离传感器电性连接，第一距离传感器能够将检测到的悬臂200距重物的水平距离转化为具体参数传递至第二获取模块内，进而第三执行模块控制第一电机310启动，调整悬臂200在支架100周向方向的水平位置，使悬臂200处于重物上方。

在悬臂200上设置有第二距离传感器，第二获取模块分别与第四电机494和第二距离传感器电性连接，第二距离传感器能够将检测到的第二转动块450距重物的竖直距离转化为具体参数传递至第二获取模块内，进而第三执行模块控制第四电机494启动，调整第二转动块450距离重物的位置，使牵引组件490驱动缆绳430下降至重物所在位置。

结合上述实施例，具体地工作过程为：

工作过程：在使用时，第一距离传感器能够将检测到的悬臂200距重物的水平距离转化为具体参数传递至第二获取模块内，进而第三执行模块控制第一电机310启动，利用第一电机310驱动悬臂200绕着支架100转动，调整悬臂200在支架100周向方向的水平位置，使悬臂200处于重物上方。

第二距离传感器能够将检测到的第二转动块450距重物的竖直距离转化为具体参数传递至第二获取模块内，进而第三执行模块控制第四电机494启动，启动第四电机494释放缆绳430，使挂钩480下降至接近重物的位置，然后将重物吊起。

在重物悬挂在吊钩上后，根据重物实际所需转动角度，在第一获取模块内设置重物所需转动的角度参数。第二转动块450上设置有第一角度传感器，第一角度传感器分别与第三电机441和第一执行模块电性连接，利用第一执行模块控制第三电机441启动，第三电机441使第二转动块450带动重物正向转动第一预设角度，即需要重物转动的角度。

在第三电机441启动前，第一设定模块根据重物的重力参数和重物所需转动的角度参数，设定第一转动块420的转动角度参数，即第二预设角度的值。在第三电机441启动的同时利用第一执行模块控制第二电机411启动，第二电机411反向转动，在第一角度传感器检测到第一转动块420转动了第二预设角度后，通过第一执行模块控制第二电机411停止转动，且第二预设角度小于第一预设角度。在第二电机411转动了第二预设角度后，第二电机411停止。

由于第二电机411与第一电机310的转向相反，因此在第三电机441启动转动后，最终转动的角度为第一预设角度与第二预设角度的差值。当重物匀速转动第一预设角度后，第三电机441停止，在第三电机441停止时，再次启动第二电机411，使第二电机411正向转动第二预设角度，第二电机411正向转动将带动第一转动块420转动，第一转动块420转动将通过缆绳430带动第二转动块450转动，使第二转动块450带动重物正向转动第一预设角度，使重物最终转动角度为第一预设角度。且在第三电机441停止时，由于重物的重力作用，将具有继续转动的趋势，此时第二电机411启动与重物的惯性同步转动，重物的重力越大，其停止时产生的惯性越大，因此可以通过调整第二电机411控制第一转动块420的转动角度，使第二预设角度的值随着重物的重力的增加而增加，保证第二转动块450转动的角度能够大于重物由于惯性转动的角度。

在最终转动完成后，启动第四电机494，使绞盘493上的缆绳430进行收卷，由于多个限位架460依次设置在第一转动块420与安装块440之间，所在缆绳430被释放或收卷时，随着缆绳430的释放或收卷，限位架460也将同步分开或收拢，由于限位架460的存在，在重物被带动转动时，能够给缆绳430提供一定的反扭转力，从而避免缆绳430被第三电机441启动后坐力带动过量的扭转，且缆绳430释放的长度越长，限位架460放开的数量越多，进一步保证对缆绳430的限制。

即通过设置具有第一转动块420和第二转动块450的吊装机构400，使得在缆绳430吊装重物后进行姿态转换时，在第三电机441启动时，通过设置第一转动块420与第二转动块450转动的方向相反，以及转动的角度差，减小了第三电机441启动带来的后坐力造成的缆绳430扭转的量，而在第三电机441停止后，再次启动第二电机411转动，弥补第一预设角度与第二预设角度的差值，使重物最终转动角度为第一预设角度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种吊装辅助装置，其特征在于：包括支架、悬臂和吊装机构，悬臂能够绕支架的周向方向转动，吊装机构安装于悬臂下端，吊装机构包括固定块、第一转动块、牵引组件、安装块、第二转动块和多根缆绳；固定块固定安装于悬臂下端，第一转动块能够转动地安装于固定块下端，第一转动块通过第二电机驱动，且第二电机固定安装于悬臂下端；牵引组件安装于第一转动块，缆绳一端与牵引组件相连，缆绳另一端固定安装于安装块，第二转动块能够转动地安装于安装块，第二转动块通过第三电机驱动，且在第三电机启动正向转动时，使第二电机启动反向转动；安装块下端通过吊绳连接有挂钩。

2.根据权利要求1所述的一种吊装辅助装置，其特征在于：吊装机构还包括上驱动齿轮、上齿圈、下驱动齿轮和下齿圈；上驱动齿轮安装于第二电机的输出轴，上齿圈固定安装于第一转动块；第三电机固定安装于安装块，下驱动齿轮安装于第三电机的输出轴，下齿圈固定安装于第二转动块。

3.根据权利要求1所述的一种吊装辅助装置，其特征在于：牵引组件包括底板、绞盘和第四电机；第一转动块内部具有安装腔，底板固定安装于安装腔的内底壁上，绞盘通过支座安装于底板上端，第四电机通过隔板固定安装于绞盘上端，第四电机用于驱动绞盘转动，底板上开设有多个穿绳孔，缆绳绕设于绞盘并穿过穿绳孔向下。

4.根据权利要求3所述的一种吊装辅助装置，其特征在于：吊装机构还包括多个限位架，多个限位架依次设置在第一转动块与安装块之间，靠近第一转动块一端的限位架与第一转动块固接；每两个相邻的限位架之间通过限位绳相连，且限位架滑动安装于缆绳。

5.一种吊装辅助系统，其特征在于：包括如权利要求1至4中任一项所述的吊装辅助装置，还包括：第一获取模块，其用以获取重物所需转动的角度参数；第一设定模块，其根据重物所需转动的角度参数，设定第一转动块的转动角度参数；第一执行模块，其根据重物所需转动的角度参数，调整第二转动块的转动方向和转动角度，根据设定的第一转动块的转动角度参数，调整第一转动块的转动方向和转动角度；且第一转动块的转动方向与第二转动块的转动方向相反。

6.根据权利要求5所述的一种吊装辅助系统，其特征在于：在第一设定模块中，第一转动块的转动角度参数小于重物所需转动的角度参数。

7.根据权利要求5所述的一种吊装辅助系统，其特征在于：还包括：

第二执行模块，其根据设定的第一转动块的转动角度参数，调整第一转动块的实际转动角度，且第一转动块的转动方向与第二转动块的转动方向相同。

8.根据权利要求5所述的一种吊装辅助系统，其特征在于：

第一获取模块还用以获取重物的重力参数；

第一设定模块还能够根据重物所需转动的角度参数和重物的重力参数，设定第一转动块的转动角度参数。

9.根据权利要求5所述的一种吊装辅助系统，其特征在于：还包括：

第二获取模块，其用以获取悬臂距重物的水平距离参数；

第三执行模块，其根据悬臂距重物的水平距离参数，调整悬臂在支架周向方向的水平位置。

10.根据权利要求9所述的一种吊装辅助系统，其特征在于：

第二获取模块还用以获取第二转动块距重物的竖直距离参数；

第三执行模块还能够根据第二转动块距重物的竖直距离参数，调整第二转动块距离重物的位置。