CN118619121B - 一种调姿悬吊装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及悬吊装置技术领域，具体为一种调姿悬吊装置及其方法，包括主吊挂机构和两组辅助吊挂机构，主吊挂机构和两组辅助吊挂机构呈等腰三角形状分布，且主吊挂机构和两组辅助吊挂机构均包括一根吊挂绳索，吊挂绳索包括芯绳和绳套，绳套套设于芯绳的外部，且绳套的底端固定设有定位套；本发明中芯绳和绳套同中心轴设置，且二者均作用于承重部的中心位置处，因此本发明可确保悬吊筒受力均衡，有利于提高吊装过程的稳定性。

Description

一种调姿悬吊装置及其方法

技术领域

本发明涉及悬吊装置技术领域，具体为一种调姿悬吊装置及其方法。

背景技术

悬吊装置是一种用于整机的提升与下放吊运的装置，其通常由绳索、吊绳、吊钩、吊架等部件组成，这些部件共同协作，实现物体的悬挂和移动。目前，悬吊装置广泛应用于建筑、机械、汽车、航空等领域，尤其适用于大型物件的吊装。

在吊装大型物件时，若采用单一的悬吊机构进行吊装，则存在物件稳定性差，容易晃动的缺点，且无法对物件的姿态进行调整，因此不方便后期安装工序。现有技术中，针对大型物件的吊装多采用多组悬吊机构协同工作，将多组吊索分别连接于物件表面的不同部位，然后多组悬吊机构同时收卷绳索，即可将物件吊起。相比较单根吊索的悬吊方式，多吊索悬吊方式显然能够提高物件的稳定性。然而，吊索随着使用时间的增长，其不可避免会产生磨损现象，而一旦吊索断裂，那么将会导致物件砸落在地面上，进而产生严重的生命安全隐患和财产损失。

现有技术中，公开号为CN109519665B的发明专利提出了一种X光机悬吊防坠机构，具体包括升降机构、破断检测机构、支撑机构和套筒，其中，升降机构通过两根绳索与支撑机构连接，两条绳索分别是主绳索、副绳索，主绳索承受大部分的拉力，当主绳索断裂时，副绳索还可以拉住重物，从而避免因绳索断裂导致物件摔落。然而，上述两根绳索一主一副的牵引方式仍存在一定的弊端，具体如下：

1.主绳索和副绳索分别位于支撑机构的两侧，且主绳索的拉力大于副绳索，因此使得支撑机构受到向上的拉力分布不均衡，进而使得支撑板和套筒具有朝向副绳索一侧偏转的趋势，一方面不利于吊装的稳定性，另一方面可能会加速套筒的磨损；

2.由于绳索通常是由若干根细绳绞合而成，例如钢丝绳，其随着使用时间的增长，不可避免地会出现磨损现象，而绳索断裂往往并不是瞬间断裂的，而是在使用过程中，随着磨损导致构成绳索的细绳逐渐断裂或受损，进而使得绳索的载荷能力逐渐下降，最终才会在拉力作用下而崩断。而当构成主绳索的若干股细绳逐渐断裂时，则其余股细绳显然将会承受更大的拉力，因此势必会造成主绳索被拉长，进而导致副绳索需要承受的拉力逐渐增大，因此不利于在主绳索断裂之前保护副绳索。

为此，我们提出了一种调姿悬吊装置及其方法以良好的解决上述弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调姿悬吊装置及其方法，用于解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种调姿悬吊装置，包括主吊挂机构和两组辅助吊挂机构，所述主吊挂机构和两组辅助吊挂机构呈等腰三角形状分布，且所述主吊挂机构和两组辅助吊挂机构均包括一根吊挂绳索，所述吊挂绳索包括芯绳和绳套，所述绳套套设于芯绳的外部，且所述绳套的底端固定设有定位套；

还包括悬吊组件，所述悬吊组件与所述吊挂绳索一一对应，所述悬吊组件包括悬吊筒，所述悬吊筒的底端设有悬吊挂钩，所述悬吊筒的顶端设有承重部，所述承重部的顶端中心位置设有用于和芯绳相连的挂环，所述承重部的上方还设有连接套，所述连接套与所述承重部之间弹性连接，且所述连接套与所述承重部之间同中心轴设置；

所述定位套的外部设有可上下升降的位移组件，所述位移组件与所述连接套的顶面相连，所述定位套的外部还设有用于控制位移组件上下升降的驱动组件。

可选的，所述主吊挂机构包括第一起升机构、第一导向轮组件和第一支撑架，所述第一支撑架的顶端设有第一支撑轮，所述第一起升机构用于收卷或释放相应的吊挂绳索，相应的所述吊挂绳索绕过第一支撑轮和第一导向轮组件并与相应的悬吊组件相连。

可选的，所述辅助吊挂机构包括第二起升机构、第二导向轮组件和第二支撑架，所述第二支撑架的顶端设有第二支撑轮，所述第二起升机构用于收紧或释放相应的吊挂绳索，相应的所述吊挂绳索绕过第二支撑轮和第二导向轮组件并与相应的悬吊组件相连。

可选的，所述悬吊组件还包括保持筒，所述保持筒套设于悬吊筒的外部，且所述保持筒的底部内侧固定套装有直线轴承，所述悬吊筒通过直线轴承与所述保持筒沿竖向滑动配合。

可选的，所述悬吊筒的顶端可拆卸式设有封堵盖，所述封堵盖呈环形状，其内径小于承重部的直径，所述承重部位于悬吊筒的内部，且承重部的直径与所述悬吊筒的内径相适配，自然状态下，承重部的顶面与封堵盖的底面抵接。

可选的，所述承重部的底面开设有隐藏槽，所述承重部的顶面贯穿开设有若干与所述隐藏槽相通的导向孔，所述隐藏槽的内顶面开设有活动槽，所述隐藏槽的内部还设有T型铁，所述T型铁的顶部伸入至所述活动槽内，所述T型铁上还设有若干根光杆，所述光杆与所述导向孔一一对应，所述光杆的顶端穿过相应的导向孔并与所述连接套相连；所述T型铁的外部还套设有承重弹簧，所述承重弹簧的上下两端分别和隐藏槽的内顶面以及T型铁的底部上沿抵接。

可选的，所述位移组件包括螺纹连接在定位套外部的旋转套，所述旋转套的底部外侧通过轴承转动连接有载重套，所述载重套与所述连接套的顶壁固定连接。

可选的，所述驱动组件包括安装套、伺服电机、主动齿轮和从动齿圈，所述安装套固定套装于所述定位套的外部，所述伺服电机固定设置于所述安装套内部，所述伺服电机的输出轴与所述主动齿轮同轴连接，所述从动齿圈固定套装于所述旋转套外部，且所述主动齿轮与所述从动齿圈相啮合。

可选的，所述连接套的内顶面设有测距传感器，所述连接套的外部设有控制器，所述测距传感器的信号输出端与所述控制器相连，所述控制器的信号输出端与所述伺服电机相连。

本发明还提出一种调姿悬吊方法，适用于上述的调姿悬吊装置，包括如下步骤：

在吊装大型物件时，首先令主吊挂机构和两组辅助吊挂机构均释放吊挂绳索，然后将三个悬吊挂钩分别和待吊物件上相应的挂环连接，其中，主吊挂机构对应的悬吊挂钩连接于物件的前侧，两组辅助吊挂机构对应的悬吊挂钩对称连接于物件的后侧；

然后同时启动主吊挂机构和两组辅助吊挂机构，收卷吊挂绳索，且三根吊挂绳索的收卷速度应保持一致；

将物件吊装起来离开地面后，为了方便其安装，需要对其姿态进行调整，如需要令物件前后倾斜，则收卷或释放主吊挂机构的绳索即可，如需要令物件左右倾斜，则保持主吊挂机构的绳索不动，并收卷或释放两组辅助吊挂机构的绳索即可；

物件姿态吊装完毕后，再同时启动主吊挂机构和两组辅助吊挂机构，控制物件高度微调。

与现有技术相比，本发明提供了一种调姿悬吊装置及其方法，具备以下有益效果：

1.本发明中芯绳和绳套同中心轴设置，且二者均作用于承重部的中心位置处，因此本发明可确保悬吊筒受力均衡，有利于提高吊装过程的稳定性；

2.本发明中的连接套相对于承重部可上下移动，当芯绳因逐渐断裂而被拉长时，驱动组件可控制连接套下降适当距离，从而保证绳套拉力始终在一定范围内，有助于在芯绳断裂之前保护绳套，避免绳套因受力过大而提前受损；

3.本发明中的悬吊筒通过直线轴承与保持筒之间滑动配合，因此有助于提高悬吊筒升降时的稳定性，从而进一步有助于提升物件吊装时的稳定性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明辅助吊挂机构示意图；

图3为本发明悬吊组件结构示意图；

图4为本发明悬吊筒局部剖视图；

图5为本发明承重部结构示意图；

图6为本发明承重部和连接套拆分示意图；

图7为图4中A处放大示意图。

图中：100、主吊挂机构；101、第一起升机构；102、第一导向轮组件；103、第一支撑架；104、第一支撑轮；200、辅助吊挂机构；201、第二起升机构；202、第二导向轮组件；203、第二支撑架；204、第二支撑轮；300、吊挂绳索；301、芯绳；302、绳套；303、定位套；400、悬吊组件；401、悬吊筒；402、悬吊挂钩；403、承重部；404、挂环；405、连接套；406、保持筒；407、直线轴承；408、封堵盖；409、隐藏槽；410、导向孔；411、活动槽；412、T型铁；413、光杆；414、承重弹簧；415、旋转套；416、载重套；417、控制器；418、测距传感器；500、驱动组件；501、安装套；502、伺服电机；503、主动齿轮；504、从动齿圈。

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。

实施例一：请参阅图1－图7，一种调姿悬吊装置，包括主吊挂机构100和两组辅助吊挂机构200，主吊挂机构100和两组辅助吊挂机构200呈等腰三角形状分布，即两组辅助吊挂机构200呈左右对称分布，而主吊挂机构100和两组辅助吊挂机构200呈前后分布，且主吊挂机构100和两组辅助吊挂机构200均包括一根吊挂绳索300，吊挂绳索300包括芯绳301和绳套302，绳套302套设于芯绳301的外部，且绳套302的底端固定设有定位套303；具体的，芯绳301为普通的钢丝绳，而绳套302为细钢丝编织而成的软管状结构，定位套303为钢材质，定位套303和绳套302的底端之间采用焊接或铆接方式进行固定。

本实施例还包括悬吊组件400，悬吊组件400与吊挂绳索300一一对应，悬吊组件400包括悬吊筒401，悬吊筒401的底端设有悬吊挂钩402，悬吊筒401的顶端设有承重部403，承重部403的顶端中心位置设有用于和芯绳301相连的挂环404，承重部403的上方还设有连接套405，连接套405与承重部403之间弹性连接，且连接套405与承重部403之间同中心轴设置；在本实施例中，吊挂绳索300为三根，而悬吊组件400也为三组，悬吊组件400还包括保持筒406，保持筒406套设于悬吊筒401的外部，且保持筒406与厂房顶部的桁架固定连接，保持筒406的底部内侧固定套装有直线轴承407，悬吊筒401通过直线轴承407与保持筒406沿竖向滑动配合。

进一步地，主吊挂机构100包括第一起升机构101、第一导向轮组件102和第一支撑架103，第一支撑架103的顶端设有第一支撑轮104，第一起升机构101用于收卷或释放相应的吊挂绳索300，相应的吊挂绳索300绕过第一支撑轮104和第一导向轮组件102并与相应的悬吊组件400相连。辅助吊挂机构200包括第二起升机构201、第二导向轮组件202和第二支撑架203，第二支撑架203的顶端设有第二支撑轮204，第二起升机构201用于收紧或释放相应的吊挂绳索300，相应的吊挂绳索300绕过第二支撑轮204和第二导向轮组件202并与相应的悬吊组件400相连。需要说明的是，主吊挂机构100和辅助吊挂机构200均安装于厂房顶部的桁架上，且主吊挂机构100整体沿纵向布置，而两组辅助吊挂机构200整体沿横向布置。

具体的，悬吊筒401的顶端通过螺栓连接有封堵盖408，如图4所示，封堵盖408呈环形状，其内径小于承重部403的直径，承重部403位于悬吊筒401的内部，且承重部403的直径与悬吊筒401的内径相适配，自然状态下，承重部403的顶面与封堵盖408的底面抵接。封堵盖408的作用是限定承重部403的位置，避免承重部403从悬吊筒401内部脱离。

更具体的，承重部403的底面开设有隐藏槽409，承重部403的顶面贯穿开设有若干与隐藏槽409相通的导向孔410，隐藏槽409的内顶面开设有活动槽411，隐藏槽409的内部还设有T型铁412，T型铁412的顶部伸入至活动槽411内，T型铁412上还设有若干根光杆413，光杆413与导向孔410一一对应，光杆413的顶端穿过相应的导向孔410并与连接套405相连；T型铁412的外部还套设有承重弹簧414，承重弹簧414的上下两端分别和隐藏槽409的内顶面以及T型铁412的底部上沿抵接。因此，T型铁412弹性连接在隐藏槽409内，也即相当于连接套405和承重部403之间弹性连接。

另外，定位套303的外部设有可上下升降的位移组件，位移组件与连接套405的顶面相连，定位套303的外部还设有用于控制位移组件上下升降的驱动组件500。位移组件包括螺纹连接在定位套303外部的旋转套415，旋转套415的底部外侧通过轴承转动连接有载重套416，载重套416与连接套405的顶壁固定连接。因此，相当于旋转套415和承重部403之间弹性连接，承重弹簧414对隐藏槽409内顶面施加的推力相当于绳套302对承重部403提供的拉力。

进一步地，驱动组件500包括安装套501、伺服电机502、主动齿轮503和从动齿圈504，如图7所示，安装套501固定套装于定位套303的外部，伺服电机502固定设置于安装套501内部，伺服电机502的输出轴与主动齿轮503同轴连接，从动齿圈504固定套装于旋转套415外部，且主动齿轮503与从动齿圈504相啮合。需要说明的是，从动齿圈504的厚度足以保证当旋转套415上下运动时，主动齿轮503始终和从动齿圈504啮合；当伺服电机502启动时，即可控制正反转而间接控制旋转套415的升降，也即控制连接套405与承重部403的顶面间距。

需要说明的是，连接套405的内顶面设有测距传感器418，连接套405的外部设有控制器417，测距传感器418的信号输出端与控制器417相连，控制器417的信号输出端与伺服电机502相连。具体的，测距传感器418采用红外测距传感器，而控制器417采用型号为AT89C521系列。连接套405的内顶面和承重部403的顶面间距设定有额定值，当测距传感器418的检测距离超过该额定值时，则说明承重弹簧414被过度压缩，此时控制器417可通过驱动组件500控制旋转套415下降适当距离。

值得一提的是，初始状态下，当悬吊挂钩402未悬挂重物时，此时承重弹簧414对隐藏槽409内顶面的推力足以支撑整个悬吊组件400的重力，因此此时芯绳301处于松弛状态，其对于承重部403无向上拉力。当悬吊挂钩402上所悬挂重量逐渐增加时，承重部403逐渐下移，承重弹簧414逐渐被压缩，绳套302所承受的拉力也逐渐增加；当承重部403下移距离足以将芯绳301拉直绷紧时，则承重部403不再继续下移，此时所有增加的重力均作用于芯绳301上。

另外，随着使用时间的增加，当构成芯绳301的若干股细绳因磨损或拉力而断裂后，则其余股细绳显然会承受更大的拉力，因此会导致芯绳301整体被拉长。此时测距传感器418会检测到距离变化信号，并将信号传递给控制器417，控制器417再控制驱动组件500微调旋转套415，从而令连接套405下降一段距离，使连接套405和承重部403的间距不超过额定值，因此有利于在芯绳301断裂之前保护绳套302。

实施例二：本申请实施例提出一种调姿悬吊方法，适用于实施例一中的调姿悬吊装置，包括如下步骤：

在吊装大型物件时，首先令主吊挂机构100和两组辅助吊挂机构200均释放吊挂绳索300，然后将三个悬吊挂钩402分别和待吊物件上相应的挂环连接，其中，主吊挂机构100对应的悬吊挂钩402连接于物件的前侧，两组辅助吊挂机构200对应的悬吊挂钩402对称连接于物件的后侧；

然后同时启动主吊挂机构100和两组辅助吊挂机构200，收卷吊挂绳索300，且三根吊挂绳索300的收卷速度应保持一致；

将物件吊装起来离开地面后，为了方便其安装，需要对其姿态进行调整，如需要令物件前后倾斜，则收卷或释放主吊挂机构100的绳索即可，如需要令物件左右倾斜，则保持主吊挂机构100的绳索不动，并收卷或释放两组辅助吊挂机构200的绳索即可；

物件姿态吊装完毕后，再同时启动主吊挂机构100和两组辅助吊挂机构200，控制物件高度微调。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种调姿悬吊装置，包括主吊挂机构（100）和两组辅助吊挂机构（200），其特征在于：所述主吊挂机构（100）和两组辅助吊挂机构（200）呈等腰三角形状分布，且所述主吊挂机构（100）和两组辅助吊挂机构（200）均包括一根吊挂绳索（300），所述吊挂绳索（300）包括芯绳（301）和绳套（302），所述绳套（302）套设于芯绳（301）的外部，且所述绳套（302）的底端固定设有定位套（303）；

还包括悬吊组件（400），所述悬吊组件（400）与所述吊挂绳索（300）一一对应，所述悬吊组件（400）包括悬吊筒（401），所述悬吊筒（401）的底端设有悬吊挂钩（402），所述悬吊筒（401）的顶端设有承重部（403），所述承重部（403）的顶端中心位置设有用于和芯绳（301）相连的挂环（404），所述承重部（403）的上方还设有连接套（405），所述连接套（405）与所述承重部（403）之间弹性连接，且所述连接套（405）与所述承重部（403）之间同中心轴设置；

所述定位套（303）的外部设有可上下升降的位移组件，所述位移组件与所述连接套（405）的顶面相连，所述定位套（303）的外部还设有用于控制位移组件上下升降的驱动组件（500）；

所述承重部（403）的底面开设有隐藏槽（409），所述承重部（403）的顶面贯穿开设有若干与所述隐藏槽（409）相通的导向孔（410），所述隐藏槽（409）的内顶面开设有活动槽（411），所述隐藏槽（409）的内部还设有T型铁（412），所述T型铁（412）的顶部伸入至所述活动槽（411）内，所述T型铁（412）上还设有若干根光杆（413），所述光杆（413）与所述导向孔（410）一一对应，所述光杆（413）的顶端穿过相应的导向孔（410）并与所述连接套（405）相连；所述T型铁（412）的外部还套设有承重弹簧（414），所述承重弹簧（414）的上下两端分别和隐藏槽（409）的内顶面以及T型铁（412）的底部上沿抵接。

2.根据权利要求1所述的一种调姿悬吊装置，其特征在于：所述主吊挂机构（100）包括第一起升机构（101）、第一导向轮组件（102）和第一支撑架（103），所述第一支撑架（103）的顶端设有第一支撑轮（104），所述第一起升机构（101）用于收卷或释放相应的吊挂绳索（300），相应的所述吊挂绳索（300）绕过第一支撑轮（104）和第一导向轮组件（102）并与相应的悬吊组件（400）相连。

3.根据权利要求1所述的一种调姿悬吊装置，其特征在于：所述辅助吊挂机构（200）包括第二起升机构（201）、第二导向轮组件（202）和第二支撑架（203），所述第二支撑架（203）的顶端设有第二支撑轮（204），所述第二起升机构（201）用于收紧或释放相应的吊挂绳索（300），相应的所述吊挂绳索（300）绕过第二支撑轮（204）和第二导向轮组件（202）并与相应的悬吊组件（400）相连。

4.根据权利要求1所述的一种调姿悬吊装置，其特征在于：所述悬吊组件（400）还包括保持筒（406），所述保持筒（406）套设于悬吊筒（401）的外部，且所述保持筒（406）的底部内侧固定套装有直线轴承（407），所述悬吊筒（401）通过直线轴承（407）与所述保持筒（406）沿竖向滑动配合。

5.根据权利要求1所述的一种调姿悬吊装置，其特征在于：所述悬吊筒（401）的顶端可拆卸式设有封堵盖（408），所述封堵盖（408）呈环形状，其内径小于承重部（403）的直径，所述承重部（403）位于悬吊筒（401）的内部，且承重部（403）的直径与所述悬吊筒（401）的内径相适配，自然状态下，承重部（403）的顶面与封堵盖（408）的底面抵接。

6.根据权利要求1所述的一种调姿悬吊装置，其特征在于：所述位移组件包括螺纹连接在定位套（303）外部的旋转套（415），所述旋转套（415）的底部外侧通过轴承转动连接有载重套（416），所述载重套（416）与所述连接套（405）的顶壁固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种调姿悬吊装置，其特征在于：所述驱动组件（500）包括安装套（501）、伺服电机（502）、主动齿轮（503）和从动齿圈（504），所述安装套（501）固定套装于所述定位套（303）的外部，所述伺服电机（502）固定设置于所述安装套（501）内部，所述伺服电机（502）的输出轴与所述主动齿轮（503）同轴连接，所述从动齿圈（504）固定套装于所述旋转套（415）外部，且所述主动齿轮（503）与所述从动齿圈（504）相啮合。

8.根据权利要求7所述的一种调姿悬吊装置，其特征在于：所述连接套（405）的内顶面设有测距传感器（418），所述连接套（405）的外部设有控制器（417），所述测距传感器（418）的信号输出端与所述控制器（417）相连，所述控制器（417）的信号输出端与所述伺服电机（502）相连。

9.一种调姿悬吊方法，适用于权利要求1-8任一项所述的调姿悬吊装置，其特征在于，包括如下步骤：

在吊装大型物件时，首先令主吊挂机构（100）和两组辅助吊挂机构（200）均释放吊挂绳索（300），然后将三个悬吊挂钩（402）分别和待吊物件上相应的挂环连接，其中，主吊挂机构（100）对应的悬吊挂钩（402）连接于物件的前侧，两组辅助吊挂机构（200）对应的悬吊挂钩（402）对称连接于物件的后侧；

然后同时启动主吊挂机构（100）和两组辅助吊挂机构（200），收卷吊挂绳索（300），且三根吊挂绳索（300）的收卷速度应保持一致；

将物件吊装到一定高度后，为了方便其安装，需要对物件的姿态进行调整，如需要令物件前后倾斜，则收卷或释放主吊挂机构（100）的绳索即可，如需要令物件左右倾斜，则保持主吊挂机构（100）的绳索不动，并收卷或释放两组辅助吊挂机构（200）的绳索即可；

物件姿态吊装完毕后，再同时启动主吊挂机构（100）和两组辅助吊挂机构（200），控制物件高度微调。