CN216179845U - 工字钢快速固定夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工字钢快速固定夹具，其包括第一卡爪和第二卡爪，所述第一卡爪和第二卡爪相互铰接，形成钳式结构，所述第一卡爪的爪部的内侧面设有用于与工字钢翼缘板对应的第一凹形结构和与工字钢腹板侧面对应的第一平端面，所述第二卡爪的爪部的内侧面设有用于与工字钢翼缘板对应的第二凹形结构和与工字钢腹板侧面对应的第二平端面，所述第一凹形结构的铰接侧曲面的主要部分呈平面状，其所在平面与所述第一平端面的所在平面垂直，所述第一卡爪和第二卡爪之间设有夹持状态锁定机构、90°正向限位机构和90°反向限位机构，这种夹具极大地方便了使用，耗时少，且可靠性高，主要可用于夹持和固定工字钢或类似工件。

Description

工字钢快速固定夹具

技术领域

本实用新型涉及工字钢快速固定夹具。

背景技术

在工字钢悬吊等作业过程中，通常用钢丝绳将工字钢捆绑住，这种固定方式不仅操作复杂，而且工字钢还易于滑脱，设置专用夹具是避免工字钢滑脱的有效办法，目前类似用途的夹具是采用左右两块夹板，夹板的形状与工件（例如，工字钢）相应侧的表面形状相对应，通过螺栓从上端和下端将两个夹板紧固在一起，将工件夹紧在两夹板之间，但这类夹具需要两人配合操作，操作麻烦，耗时长。

实用新型内容

本申请的目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种便于使用的工字钢快速固定夹具。

本实用新型的技术方案是：工字钢快速固定夹具，包括第一卡爪和第二卡爪，所述第一卡爪和第二卡爪相互铰接，形成钳式结构，所述第一卡爪的爪部的内侧面设有用于与工字钢翼缘板对应的第一凹形结构和与工字钢腹板侧面对应的第一平端面，所述第二卡爪的爪部的内侧面设有用于与工字钢翼缘板对应的第二凹形结构和与工字钢腹板侧面对应的第二平端面。

优选地，所述第一凹形结构的铰接侧曲面的主要部分呈平面状，其所在平面与所述第一平端面的所在平面垂直。

优选地，所述第一卡爪的数量为两个，两所述第一卡爪的主体部分左右对称且相互固定连接，两者之间留有间距，所述第二卡爪位于两所述第一卡爪之间。

优选地，两所述第一卡爪之间设有横向的套管，所述套管的轴线位于铰接轴线上，所述套管由间隙配合的内管和外管构成，内管的两端分别固定连接在相应侧的第一卡爪上，外管的长度小于两第一卡爪之间的间隙宽度，所述第二卡爪上设有铰接孔，所述外管穿过第二卡爪的铰接孔并与第二卡爪固定连接；或者，所述两第一卡爪之间设置固定的铰接轴，所述第二卡爪通过轴承旋转连接在所述铰接轴上，所述轴承的内圈固定套设在所述铰接轴上，所述第二卡爪通过其轴承安装孔固定套设在所述轴承的外圈上。

优选地，所述第一卡爪和第二卡爪之间设有用于固定夹持状态的夹持状态锁定机构。

优选地，所述第一卡爪和第二卡爪之间设有阻止在90°张开状态下正向转动的90°正向限位机构。

优选地，所述第一卡爪和第二卡爪之间设有阻止在90°张开状态下反向转动的90°反向限位机构。

优选地，所述第二爪部的柄部设有手柄，所述手柄为长柄。

优选地，两所述第一卡爪中的一个或者两个的柄部上端设有倒U形的挂钩。

优选地，所述挂钩的两个侧壁上设有对称的挂钩通孔。

本实用新型采用了由两个卡爪组成的钳式结构的夹具，通过两卡爪的相对旋转将工字钢夹紧或放开，在适宜位置设置了相应的定位插孔，夹紧或放开后只要将定位螺栓或定位柱插入相应的定位插孔就能够将夹具固定在夹紧或张开状态，由此极大地方便了使用，耗时少，且可靠性高。

附图说明

图1是夹具夹紧工字钢状态下的示意图；

图2夹具张开工字钢钢状态下的示意图；

图3是第一卡爪的示意图；

图4是第二卡爪的示意图；

图5是夹具扣搭在扶手（横梁）时的侧视示意图。

具体实施方式

参见图1-5，这种快速固定夹具适应于夹持和固定工字钢80及其他设有与工字钢上部（包括顶端翼缘板82和腹板84）类似结构的工件，这种夹具包括第一卡爪10和第二卡爪30，从实际使用角度，可以将第一卡爪视为固定卡爪，将第二卡爪视为活动卡爪，所述第一卡爪和第二卡爪通过任意适宜形式的铰链51等方式铰接，形成钳式结构，可以以铰接点为界，可以将用于夹持工件侧的部分视为卡爪的爪部，远离工件的部分视为卡爪的柄部，所述第一卡爪的爪部11的内侧面设有用于与工字钢翼缘板（翼缘板的相应侧）对应的第一凹形结构21和与腹板侧面（腹板的相应侧侧面）对应的第一平端面25，所述第二卡爪的爪部31的内侧面设有用于与工字钢翼缘板（翼缘板的相应侧）对应的第二凹形结构41和与腹板侧面（腹板的相应侧侧面）对应的第二平端面45。在将工字钢夹紧的状态（可称为夹持状态或闭合状态）下，所述第一凹形结构和第二凹形结构分别包围在工字钢80的顶部（假设夹具从工字钢顶部夹持工字钢，或者说，将夹具夹持工字钢的部位称为工字钢顶部）翼缘板82两侧的外侧，翼缘板两侧分别插在所述第一凹形结构和第二凹形结构内，所述第一平端面和第二平端面分别贴合并抵靠（接触及压力作用）在工字钢腹板84的两侧，将腹板夹紧，进而实现对工字钢的夹持和固定。作业时可以将夹具张开，先将第一凹形结构卡在工字钢顶部翼缘板的一侧，将夹具向下压或依靠夹具自身的重力使第一凹形结构的铰接侧曲面压在工字钢上（至少部分区域压在工字钢的顶部翼缘板的上面），将第一平端面贴在工字钢腹板的相应侧表面，扳动第二卡爪的柄部32使第一卡爪和第二卡爪相对正向（使夹具夹紧的方向为正向）转动，使第二卡爪的第二凹形结构卡在工字钢顶部翼缘板的另一侧，第二平端面抵靠在工字钢腹板的相应侧表面，与第一卡爪的爪部一起将工字钢夹紧和固定住。

所述第一卡爪和第二卡爪上可以分别设有各自用于安装铰接轴的铰接轴孔15、35，也可以依据所采用的铰接方式或铰链安装需求设置其他铰接用的结构。

所述第一平端面和第二平端面的长度通常可小于工字钢腹板的高度，由此在夹持工字钢时，第一平端面和第二平端面在竖向上仅腹板顶部起向下覆盖腹板的部分侧面，腹板侧面的下部留有未被第一平端面和第二平端面覆盖的区域，以方便操作。

例如，所述第一平端面和第二平端面的长度可以优选为工字钢腹板的高度的1/2-3/4，以在方便操作的同时，使第一平端面和第二平端面与工字钢腹板之间有较大的接触面积，保证对工字钢夹持固定的稳定性或牢靠性。

所述第一凹形结构的铰接侧曲面22（邻近铰接部位的部分）的主要部分呈平面状，其所在平面与所述第一平端面的所在平面垂直。作业时，可以将铰接侧曲面上的平面抵靠在工字钢的顶部翼缘板的上面，第一平端面抵靠在工字钢的腹板的相应侧面，实现第一卡爪的爪部与工字钢之间的定位和稳定，然后再扳动第二卡爪从另一侧将工字钢夹紧。

所述第一凹形结构的平端面侧曲面（邻近第一平端面的部分）23通常呈与工字钢的顶端翼缘板的底面形状相仿，由此使得第一凹形结构的形状与工字钢的顶端翼缘板的相应侧形状相仿，以便使用时将第一凹形结构卡在翼缘板的相应侧。为便于操作并考虑到现场可能存在差异，所述第一凹形结构的大小（空间大小，特别是对应于翼缘板厚度的尺寸）可以略大于翼缘板的相应侧，留出翼缘板厚度方向上的作业间隙。

所述第二凹形结构的铰接侧曲面42（邻近铰接部位的部分）通常不为平面，在夹持状态下，该铰接侧曲面与工字钢的顶部翼缘板的顶面的大部分区域之间留有间隙，仅在翼缘板的外缘处可以与翼缘板有接触，该间隙的形状和大小应保证在第一凹形结构的铰接侧曲面的平面抵靠在工字钢的顶端翼缘板的顶面且第一平端面抵靠在工字钢腹板的相应侧表面的情形下，不会妨碍第二卡爪的转动。

同样，所述第二凹形结构的平端面侧曲面43（邻近第二平端面的部分）通常也不为平面，在夹持状态下，该平端面侧曲面与工字钢的顶部翼缘板底部的大部分区域之间留有间隙，仅在翼缘板外缘区域可以与翼缘板有接触；或者，该平端面侧曲面与工字钢的顶部翼缘板底部的全部区域都没有接触。该间隙的形状和大小应保证在第一凹形结构的铰接侧曲面的平面区域平压在工字钢的顶端翼缘板的顶面且第一平端面抵靠在工字钢腹板的相应侧表面的情形下，不会妨碍第二卡爪的转动。

例如，所述第二凹形结构的平端面侧曲面的主要部分可以呈以铰接轴为中心轴线的圆柱面形，圆柱面的半径不小于在第一凹形结构的铰接侧曲面的平面区域平压在工字钢的顶端翼缘板的顶面且第一平端面抵靠在工字钢腹板的相应侧表面的情形下铰接轴线（第一卡爪和第二卡爪之间的铰接轴线）至工字钢的顶端翼缘板相应侧的最远点的距离，以保证使用时不妨碍第二卡爪的转动。

所述第一卡爪的数量优选为两个，或者说所述第一卡爪采用左右对称分布的两片结构，两所述第一卡爪（或称第一卡爪的左片和右片）的主体部分(特别是爪部上与夹持相关的构造）左右对称且相互固定连接，两者之间留有间距，所述第二卡爪位于两所述第一卡爪之间，以利于动作和受力的稳定性和均衡。

两所述第一卡爪之间可以通过固定连接件（例如横向连杆、连接板、连接框架等）连接，所述固定连接件的形状和/设置位置应不妨碍第二卡爪的转动（例如，位于第二卡爪旋转不到的位置）。通常，所述固定连接件的数量为多个，分别设置在不同位置，以形成稳定的连接和支承。

例如，可以将定位销的两端分别固定连接在两第一卡爪的第二定位孔上，由此定位销同时起到两第一卡爪的固定连接作用。

又如，两所述第一卡爪之间设有横向的套管，套管（内管和外管）的轴线位于铰接轴线上，所述套管由间隙配合的内管和外管构成，内管的两端分别固定连接（例如，焊接，或螺纹连接）在相应侧的第一卡爪上，外管的长度小于（略小于）两第一卡爪之间的间隙宽度，第二卡爪上设有铰接孔，所述外管穿过所述第二卡爪的铰接孔并与第二卡爪固定连接（例如，焊接），由此通过内管和外管的配合，实现所述第二卡爪与第一卡爪之间的铰接。同时，内管还用作两第一卡爪之间的固定连接件。

再如，所述两第一卡爪之间设置固定的铰接轴（例如，将铰接轴的两端分别焊接或螺纹固定在相应侧的第一卡爪上），所述第二卡爪通过轴承旋转连接在所述铰接轴上，所述轴承的内圈固定套设在所述铰接轴上，所述第二卡爪通过其轴承安装孔（必要时设置轴承座）固定套设在所述轴承的外圈上，由此实现所述第二卡爪与第一卡爪之间的铰接。同时，所述铰接轴还用作两第一卡爪之间的固定连接件。

所述第二卡爪的爪部可以采用左右对称分布的两片结构，两片之间设有固定连接件（例如，连接筋、连接板、连接杆、连接框架等），通过两片结构，可以有效地增大第二卡爪的爪部的实际作用宽度，提高对工件夹持的稳定性和牢固性。

所述第二卡爪的柄部可以采用中空结构，以增大柄部的厚度且减小因增大厚度带来重量和用料的增加。

所述第一卡爪和第二卡爪之间设有用于固定夹持状态的夹持状态锁定机构。

例如，所述第一卡爪的柄部12设有与第二卡爪的爪部对应的第一延伸段17，在夹紧状态下，所述第一延伸段的主体部分在竖向上优选位于所述第二卡爪的爪部的主体部分的上方，所述第一延伸段的内侧面上设有第一半圆凹槽27，所述第二卡爪的爪部的外侧面设有与所述第一半圆凹槽对应的第二半圆凹槽47，当卡夹处于夹紧状态时，第一半圆凹槽与第二半圆凹槽的横向投影相互对合，呈圆孔状。将第一定位螺栓54从第一半圆凹槽和第二半圆凹槽穿过，第一定位螺栓的两端分别从左右第一卡爪的第一半圆凹槽伸出，旋接上螺母，将第一定位螺栓固定在左右第一卡爪上，因第一定位螺栓挡在第二卡爪的爪部外侧，使得第二卡爪不能相对于第一卡爪转动，进而将夹具“锁死”在对工字钢夹紧的状态（夹持状态）。

用于穿过第一半圆凹槽和第二半圆凹槽实现夹具夹紧状态锁定的所述第一定位螺栓通常可以为单头螺栓，一端旋接螺母，也可以采用双头螺栓，在两第一卡爪的第一延伸段外侧均旋接螺母。

可以依据上述目的设置第一延伸段的形状尺寸和各半圆凹槽的位置。

所述第一卡爪和第二卡爪之间可以设有阻止在90°张开状态（第一卡爪和第二卡爪的张开角度大致为90°的状态，或者说第一卡爪与第二卡爪大致垂直的状态，可以根据实际操作需要设定为90°或接近于90°的张开角度，例如90±10°）下正向转动的90°正向限位机构。

例如，所述第一延伸段上设有第一定位孔28，所述第一定位孔位于第一半圆凹槽的上方，当夹具处于90°张开状态时，第一定位孔对应于所述第二卡爪上的第二凹形结构的凹点区域，将第二定位螺栓55穿过第一定位孔，第二定位螺栓恰好穿过第二卡爪的第二凹形结构的凹点区域（凹点附近的区域，该区域在夹持状态下对应于工字钢的顶端翼缘板的侧面及侧面邻近区域），挡在第二凹形结构的下面，第二定位螺栓的两端分别从左右第一卡爪的第一定位孔伸出，旋接上螺母，将第二定位螺栓固定在左右第一卡爪上，因第二定位螺栓挡在第二卡爪的爪部内侧，使得第二卡爪不能相对于第一卡爪正向转动。

用于穿过过第一定位孔实现夹具打开状态锁定的所述第二定位螺栓通常可以为单头螺栓，一端旋接螺母，也可以采用双头螺栓，在两第一卡爪的第一延伸段外侧均旋接螺母。所述第一定位孔的半径可以与所述第一半圆凹槽和第二半圆凹槽的半径相等，由此在打开状态和夹紧状态下锁定所需的第一定位螺栓和第二定位螺栓可以同一个螺栓，以方便使用者。

可以依据上述目的设置第一延伸段的形状尺寸和第一定位孔的位置。基于第一半圆凹槽的设置要求，所含第一延伸段的形状和尺寸应同时考虑第一半圆凹槽和第一定位孔的设置要求。

所述第一卡爪和第二卡爪之间可以设有阻止在90°张开状态下反向转动的90°反向限位机构。该90°反向限位机构亦可用于限定夹具的最大张开角度，构成最大张开角度的限位机构。

例如，所述第一卡爪的柄部设有第二定位孔29，所述第二定位孔上固定插接有横向的限位柱或者不插接限位柱，由于第二卡爪位于两第一卡爪之间，所述限位柱可以挡在第二卡爪的旋转区域，限制第二卡爪转动范围。

所述第二定位孔位于第一卡爪和第二卡爪的铰接点的上方，与所述第二半圆凹槽对应，横向上位于第二半圆凹槽的转动轨迹上，且其位置设置应使得第二卡爪在反向（夹具张开方向）转动到90°张开状态（夹具的张开状态）时，安装在第二定位孔上限位柱等能够恰好挡在第二半圆凹槽的反向转动侧（或称外侧），挡住第二卡爪使其不能继续反向转动转动。当第二定位孔上不插接限位柱时，当夹具处于90°打开状态时，可以将第三定位螺栓穿过第二定位孔，使第二半圆凹槽卡在第三定位螺栓上。第三定位螺栓的两端分别从左右第一卡爪的第二定位孔伸出，旋接上螺母，将第三定位螺栓固定在左右第一卡爪上，因第三定位螺栓挡在第二卡爪的爪部外侧，使得第二卡爪不能相对于第一卡爪向进一步打开的方向转动，进而将夹具限定在不能进一步打开的状态。

通过第二定位螺栓与第三定位螺栓或限位柱同时形成在90°张开状态下的正向转动限位和反向转动限位，协同将夹具“锁死”在90°打开状态。

所述限位柱可以为固定插接或旋接在第二定位孔上的横向销柱，当不需要进行最大张开角度限制时，可以将限位柱从第二定位孔上拔出或旋出。

所述第二爪部的柄部设有手柄38，所述手柄为长柄，具有实际需要的足够长度，以便于操作。

例如，可以将定位销的两端分别固定连接在两第一卡爪的第二定位孔上，由此使得定位销同时起到两第一卡爪的固定连接作用。

两所述第一卡爪中的一个或者两个的柄部上端设有倒U形的挂钩56，所述挂钩可以通过侧向向外弯折形成，或者焊接等方式固定连接在相应第一卡爪的柄部的上端，以便将夹具挂在作业平台扶手等横杆68上或其他适宜结构上。

所述挂钩的两个侧壁上设有对称的挂钩通孔，所述挂钩通孔距挂钩顶端的距离有选为大致等于（等于、略大于或略小于）挂钩的宽度，以更好地适应于挂在方钢或圆钢管上。将夹具通过挂钩挂到扶手上结构上后，可以从挂钩定位螺丝58从挂钩的两个挂钩通孔上穿过，用螺母从挂钩的外侧旋紧，将螺栓固定在挂钩上。

本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。

Claims (10)

1.工字钢快速固定夹具，其特征在于包括第一卡爪和第二卡爪，所述第一卡爪和第二卡爪相互铰接，形成钳式结构，所述第一卡爪的爪部的内侧面设有用于与工字钢翼缘板对应的第一凹形结构和与工字钢腹板侧面对应的第一平端面，所述第二卡爪的爪部的内侧面设有用于与工字钢翼缘板对应的第二凹形结构和与工字钢腹板侧面对应的第二平端面。

2.如权利要求1所述的工字钢快速固定夹具，其特征在于所述第一凹形结构的铰接侧曲面的主要部分呈平面状，其所在平面与所述第一平端面的所在平面垂直。

3.如权利要求1或2所述的工字钢快速固定夹具，其特征在于所述第一卡爪的数量为两个，两所述第一卡爪的主体部分左右对称且相互固定连接，两者之间留有间距，所述第二卡爪位于两所述第一卡爪之间。

4.如权利要求3所述的工字钢快速固定夹具，其特征在于两所述第一卡爪之间设有横向的套管，所述套管的轴线位于铰接轴线上，所述套管由间隙配合的内管和外管构成，内管的两端分别固定连接在相应侧的第一卡爪上，外管的长度小于两第一卡爪之间的间隙宽度，所述第二卡爪上设有铰接孔，所述外管穿过第二卡爪的铰接孔并与第二卡爪固定连接；或者，所述两第一卡爪之间设置固定的铰接轴，所述第二卡爪通过轴承旋转连接在所述铰接轴上，所述轴承的内圈固定套设在所述铰接轴上，所述第二卡爪通过其轴承安装孔固定套设在所述轴承的外圈上。

5.如权利要求3所述的工字钢快速固定夹具，其特征在于所述第一卡爪和第二卡爪之间设有用于固定夹持状态的夹持状态锁定机构。

6.如权利要求3所述的工字钢快速固定夹具，其特征在于所述第一卡爪和第二卡爪之间设有阻止在90°张开状态下正向转动的90°正向限位机构。

7.如权利要求3所述的工字钢快速固定夹具，其特征在于所述第一卡爪和第二卡爪之间设有阻止在90°张开状态下反向转动的90°反向限位机构。

8.如权利要求3所述的工字钢快速固定夹具，其特征在于所述第二卡爪的柄部设有手柄，所述手柄为长柄。

9.如权利要求3所述的工字钢快速固定夹具，其特征在于两所述第一卡爪中的一个或者两个的柄部上端设有倒U形的挂钩。

10.如权利要求9所述的工字钢快速固定夹具，其特征在于所述挂钩的两个侧壁上设有对称的挂钩通孔。

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