擺杆控制式外張自動吊具的製作方法

2023-09-12 08:52:10 4

專利名稱：擺杆控制式外張自動吊具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種核工程領域中應用的針對具有相同接口形式重物的自動吊具，主要用於在人員無法輔助吊裝操作的情況下，以上提及下落的方式自動完成起吊、搬運及安放相應重物的操作。
背景技術：
在核工程領域中，具有較高放射性的物質的生產及處理過程是在熱室中進行的。由於熱室中具有較高的放射性，人員無法進入熱室利用吊車、鋼絲繩等吊裝工具對重物進行起吊、搬運及安放等操作。

發明內容
針對現有技術中所存在的不足，本發明目的是提供一種在熱室中對帶有豎直向上內法蘭接口的重物進行自動起吊、搬運及安放等操作的自動吊具。該自動吊具僅通過在豎直方向上提和下落的操作便可實現抓牢重物及脫開重物，既避免了在吊裝過程中需要人員進入熱室進行輔助操作的危險性，保障了人員的人身安全，又提高了工作效率。本發明為解決上述技術問題所採用的技術方案如下所描述一種擺杆控制式外張自動吊具，包括吊裝單元、控制單元與執行單元，其特徵在於所述控制單元包括與吊裝單元相連接的空心軸，空心軸的兩側設置擺軸，擺軸的兩端設置擺杆，擺杆的下端通過凸輪銷與凸輪槽板相連接，凸輪槽板上設置凹槽，凸輪銷的自由端頭位於凸輪槽板的凹槽內，在凸輪槽板的下方設置用於控制執行單元的抓鉤撥動器。進一步，在所述空心軸的中軸線上固定連接銷軸，在空心軸的內部設置提杆，提杆上設置豎直方向的滑槽，銷軸位於滑槽內。進一步，所述執行單元包括設置在所述抓鉤撥動器下方的抓鉤支撐架，抓鉤支撐架上活動連接與抓鉤撥動器相適配的抓鉤，提杆穿過抓鉤撥動器固定在抓鉤支撐架上。進一步，所述抓鉤撥動器與抓鉤支撐架之間設置導向銷。進一步，所述抓鉤的上部設置異形槽，抓鉤撥動器的兩端設有抓鉤撥動銷，抓鉤撥動銷置於異形槽內。進一步，所述抓鉤通過轉軸與抓鉤支撐架相連接。進一步，所述吊裝單元包括吊把，吊把的兩端設置垂直向下的吊臂，在吊臂的下端內側設置軸承座，控制單元通過空心軸固定在吊裝單元的軸承座上。再進一步，所述吊裝單元在吊把與吊臂的夾角間設置導向板。本發明的有益效果如下本發明採用外張式的抓鉤抓牢重物，並採用固定在擺杆上的凸輪銷在凸輪槽板的凹槽內周期性地滑動來控制抓鉤的張開與閉合，從而實現在熱室內無需人為幹預的情況下，對相應重物進行自動起吊、搬運及安放等操作，因此具有以下有益效果I、操作便捷
只需利用吊車吊起本自動吊具進行簡單的升降操作即可實現抓牢及脫開重物的操作，無需人員輔助操作；2、可靠性高本發明採用純機械結構，無電動驅動裝置等易損部件，抓鉤對抓鉤撥動器的反作用力沿水平方向，不會因抓鉤撥動器上下跳動而引起凸輪銷脫離a、c位置，因此可以鎖定張開及收回狀態；3、使用壽命長在起吊後，重物的重量完全由承重零件承擔，控制單元的零部件不受力，大大降低了凸輪銷與凸輪槽間的磨損。


圖I為本發明整體結構示意圖；圖2為控制單元正面示意圖；圖3為一個操作周期內控制單元與執行單元的狀態對照流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例來對本發明進行描述。本發明針對具有相同接口形式的重物提出了一種自動吊具。這種自動吊具可自動完成抓住重物及脫開重物等操作，採用外張式的抓鉤抓牢重物，並採用固定在擺杆上的凸輪銷在凸輪槽板的凹槽內周期性地滑動來控制抓鉤的張開與閉合，從而實現在熱室內無需人為幹預的情況下，對相應重物進行自動起吊、搬運及安放等操作。如圖I所示，本發明的擺杆控制式外張自動吊具，包括吊裝單元、控制單元與執行單元，控制單元包括與吊裝單元相連接的空心軸5，空心軸5的兩側設置擺軸7，擺軸7的兩端設置擺杆9，擺杆9的下端通過凸輪銷10與凸輪槽板11相連接，凸輪槽板11上設置凹槽，凸輪銷10的自由端頭位於凸輪槽板11的凹槽內，在凸輪槽板11的下方設置用於控制執行單元的抓鉤撥動器12。在空心軸5的中軸線上固定連接銷軸8，在空心軸5的內部設置提杆6，提杆6上設置豎直方向的滑槽，銷軸8位於滑槽內。執行單元包括設置在所述抓鉤撥動器12下方的抓鉤支撐架15，抓鉤支撐架15上活動連接與抓鉤撥動器12相適配的抓鉤16，提杆6穿過抓鉤撥動器12固定在抓鉤支撐架15上。抓鉤16的上部設置異形槽，抓鉤撥動器12的兩端設有抓鉤撥動銷13，抓鉤撥動銷13置於異形槽內。抓鉤撥動器12與抓鉤支撐架15之間設置導向銷18，抓鉤16通過轉軸14與抓鉤支撐架15相連接。吊裝單元包括吊把1，吊把I的兩端設置垂直向下的吊臂3，在吊把I與吊臂3的夾角間設置導向板2，在吊臂3的下端內側設置軸承座4，控制單元通過空心軸5固定在吊裝單元的軸承座4上。在一個實施例中，本發明由吊裝單元、控制單元和執行單元三部分組成，吊裝單元主要由吊把I、導向板2、吊臂3及軸承座4組成。其作用是將本發明的自動吊具懸掛在熱室吊車的吊鉤上，進行升降及搬運操作。其中，導向板2的作用是在遠距離操作熱室吊車的情況下，方便吊車的吊鉤順利勾住吊把1，並防止在起吊過程中吊鉤因在吊把上竄動而導致
4自動吊具傾斜。控制單元主要由空心軸5、擺軸7、擺杆9、銷軸8、凸輪銷10、凸輪槽板11、提杆6及抓鉤撥動器12等部分組成。其作用是控制自動吊具的抓鉤6張開和收回，以及控制抓鉤6處於保持張開和收回的狀態。當熱室吊車吊著自動吊具周期性地做上提和下落操作時，由於凸輪槽板11固定在抓鉤撥動器12上，空心軸5通過擺杆9帶動凸輪銷10在凸輪槽板的凹槽中做周期性的滑動，使凸輪銷10處於凸輪槽板11的凹槽內的不同高度位置，因此能使抓鉤撥動器12與抓鉤支撐架15產生沿豎直方向的相對運動。抓鉤撥動器12向上運動可撥動抓鉤16收回，向下運動可撥動抓鉤16張開。執行單元主要由抓鉤16、抓鉤支撐架15及轉軸14等部分組成。其作用是利用抓鉤16的張開與收回動作來完成對重物的抓牢與脫開操作。轉軸14固定在抓鉤支撐架15上，抓鉤16開有異形槽，在抓鉤撥動器12上下運動的撥動作用下可繞轉軸14旋轉，從而使抓鉤16抓牢或是脫開。本發明所能起吊的重物接口形式如圖I中所示，即帶有垂直向上的內法蘭端面。該接口上方應無遮擋，並位於重物的最高處，且該類重物的重心最好位於該接口的軸線上，以免重物在起吊後產生傾斜。本實施例中，吊裝單元帶動空心軸5,執行單元帶動提杆6,如圖1、2所示,空心軸5固定在吊裝單元上，擺軸7固定在空心軸5側面，擺杆9繞擺軸7擺動，凸輪銷10安裝在擺杆9末端，凸輪銷10在凸輪槽板的凹槽內滑動，凸輪槽板11固定在抓鉤撥動器12上，提杆6穿過抓鉤撥動器12固定在執行單元的抓鉤支撐架15上，提杆6上開有豎直方向的滑槽，固定在空心軸5的中心軸上的銷軸8可在該滑槽中上下滑動，限制提杆6的移動範圍，當銷軸8位於滑槽最上方時，銷軸8提起提杆6並承受提杆6、抓鉤16、抓鉤支撐架15及重物的重量之和。根據以上各部分的連接固定關係，當熱室吊車吊著自動吊具周期性地做上提和下落操作時，空心軸5最終帶動凸輪銷10在凸輪槽板的凹槽中周期性的滑動，使凸輪銷10處於凸輪槽的不同高度位置。圖3表達了一個操作周期內凸輪銷10在凸輪槽板的凹槽內的滑動軌跡，一個操作周期包括兩次下落和兩次上提過程；圖3的組圖表達了一個操作周期內撥動銷13與抓鉤16各個階段的狀態(I)當凸輪銷10處於a位置時，凸輪銷10勾住抓鉤撥動器12，抓鉤16處於保持收回狀態，此時自動吊具處於空載狀態；(2)自動吊具接觸重物17後，抓鉤支撐架15落在重物法蘭上，抓鉤撥動器12繼續下落(H-h)並撥動抓鉤16，當抓鉤撥動器12接觸抓鉤支撐架15時，抓鉤16被撥動至張開狀態；(3)自動吊具繼續下落h，凸輪銷10開始從a位置落至b位置，同時銷軸8落至提杆6滑槽的最低位置，至此完成第一次下落過程；(4)自動吊具開始上提，凸輪銷10從b位置提升至c位置，此時抓鉤撥動器12及抓鉤支撐架15仍落在重物法蘭上，銷軸8已提升至提杆6滑槽的最高位置，即提升H ；(5)自動吊具繼續上提，銷軸8提起抓鉤支撐架15連同落在抓鉤支撐架15上的抓鉤撥動器12 —起上升，抓鉤16處於保持張開狀態，此時重物17即被吊起，並完成第一次上提過程；
(6)重物17被吊至目標位置後降下，待重物17接觸地面後，凸輪銷10開始從c位置降至d位置，此時銷軸8落至提杆6滑槽的最低位置，即下降H，完成第二次下落過程；自動吊具上提，凸輪銷10開始從d位置升至a位置，吊具上提(H-h)，繼續上提，凸輪銷10提起抓鉤撥動器12上升h，同時撥動銷13撥動抓鉤16至收回狀態，繼續上提，自動吊具脫離重物法蘭，並完成第二次上提過程。至此，完成一個周期內的所有操作。本發明採用外張式的抓鉤抓牢重物，並採用固定在擺杆上的凸輪銷在凸輪槽板的凹槽內周期性地滑動來控制抓鉤的張開與閉合，從而實現在熱室內無需人為幹預的情況下，對相應重物進行自動起吊、搬運及安放等操作，因此具有以下有益效果I、操作便捷只需利用吊車吊起本自動吊具進行簡單的升降操作即可實現抓牢及脫開重物的操作，無需人員輔助操作；2、可靠性高本發明採用純機械結構，無電動驅動裝置等易損部件，抓鉤對抓鉤撥動器的反作用力沿水平方向，不會因抓鉤撥動器上下跳動而引起凸輪銷脫離a、c位置，因此可以鎖定張開及收回狀態；3、使用壽命長在起吊後，重物的重量完全由承重零件承擔，控制單元的零部件不受力，大大降低了凸輪銷與凸輪槽間的磨損。需要注意的是，上述具體實施例僅僅是示例性的，在本發明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形均落在本發明的保護範圍內。本領域技術人員應該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發明的目的，並非用於限制本發明。本發明的保護範圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求
1.一種擺杆控制式外張自動吊具，包括吊裝單元、控制單元與執行單元，其特徵在於所述控制單元包括與吊裝單元相連接的空心軸(5)，空心軸(5)的兩側設置擺軸(7)，擺軸(7)的兩端設置擺杆(9)，擺杆(9)的下端通過凸輪銷(10)與凸輪槽板(11)相連接，凸輪槽板(11)上設置凹槽，凸輪銷(10)的自由端頭位於凸輪槽板(11)的凹槽內，在凸輪槽板(11)的下方設置用於控制執行單元的抓鉤撥動器(12 )。
2.如權利要求I所述的一種擺杆控制式外張自動吊具，其特徵在於在所述空心軸(5)的中軸線上固定連接銷軸(8)，在空心軸(5)的內部設置提杆(6)，提杆(6)上設置豎直方向的滑槽，銷軸(8)位於滑槽內。
3.如權利要求2所述的一種擺杆控制式外張自動吊具，其特徵在於所述執行單元包括設置在所述抓鉤撥動器(12)下方的抓鉤支撐架(15)，抓鉤支撐架(15)上活動連接與抓鉤撥動器(12)相適配的抓鉤(16)，提杆(6)穿過抓鉤撥動器(12)固定在抓鉤支撐架(15)上。
4.如權利要求3所述的一種擺杆控制式外張自動吊具，其特徵在於所述抓鉤撥動器(12)與抓鉤支撐架(15)之間設置導向銷(18)。
5.如權利要求4所述的一種擺杆控制式外張自動吊具，其特徵在於所述抓鉤(16)的上部設置異形槽，抓鉤撥動器(12)的兩端設有抓鉤撥動銷(13)，抓鉤撥動銷(13)置於異形槽內。
6.如權利要求5所述的一種擺杆控制式外張自動吊具，其特徵在於所述抓鉤(16)通過轉軸(14)與抓鉤支撐架(15)相連接。
7.如權利要求6所述的一種擺杆控制式外張自動吊具，其特徵在於所述吊裝單元包括吊把(1)，吊把(I)的兩端設置垂直向下的吊臂(3)，在吊臂(3)的下端內側設置軸承座(4)，控制單元通過空心軸(5)固定在吊裝單元的軸承座(4)上。
8.如權利要求7所述的一種擺杆控制式外張自動吊具，其特徵在於所述吊裝單元在吊把(I)與吊臂(3)的夾角間設置導向板(2)。
全文摘要
本發明公開了一種擺杆控制式外張自動吊具，包括吊裝單元、控制單元與執行單元，控制單元包括與吊裝單元相連接的空心軸(5)，空心軸(5)的兩側設置擺軸(7)，擺軸(7)的兩端設置擺杆(9)，擺杆(9)的下端通過凸輪銷(10)與凸輪槽板(11)相連接，凸輪槽板(11)上設置凹槽，凸輪銷(10)的自由端頭位於凸輪槽板(11)的凹槽內，在凸輪槽板(11)的下方設置用於控制執行單元的抓鉤撥動器(12)。本發明僅通過在豎直方向上提和下落的操作便可實現抓牢重物及脫開重物，既避免了在吊裝過程中需要人員進入熱室進行輔助操作的危險性，保障了人員的人身安全，又提高了工作效率，具有操作便捷、可靠性高及使用壽命長的特點。
文檔編號B66C1/34GK102923562SQ20121038440
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者宋文博, 段宏, 梁汝囡, 竇遠, 彭思 申請人:中國核電工程有限公司