一種用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具的製作方法
2023-06-01 01:01:41
專利名稱：一種用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種吊裝工具，具體地說是一種用於鋼管吊裝的單邊夾持吊 具。是對吊索具中起吊鋼管的起重鉗結構的改進，用於鋼管的吊裝作業。
(二)
背景技術：
起重用夾鉗適用於吊索具中起吊鋼、圓鋼、鋼軌及工字鋼等鋼材的吊裝作業， 簡稱起重鉗。按其用途可分為豎吊鋼板起重鉗、圓鋼起重鉗、鋼軌起重鉗、橫
吊鋼板起重鉗、工字鋼起重鉗等數種，其國家標準號為JB/T7333-1994，起重 鉗額定起重量為0.5 8t。而用於鋼管起吊的起重鉗還沒有統一的標準， 一般根 據被起吊鋼管重量等級的不同，起重鉗的形式也不一樣。對於重量較大鋼管起吊 (其規格為重量100 300t、直徑(M000 5000mm、壁厚20 70mm，長度 35 120m)的起重鉗目前還沒有具體公開的技術。
《機電液設計手冊(中)》(北京機械工業出版社，1996， 782-791頁) 給出了起重用夾鉗的形式及基本參數；《起重運輸機械》(2006年1期)中刊登 的"電動旋轉巻料夾鉗"，給出了起重中夾鉗的有關結構。
(三)
發明內容
本發明的目的在於提供一種適用於重量100 300t鋼管的吊裝作業的一種用 於鋼管吊裝的單邊夾持吊具。
本發明的目的是這樣實現的
其組成包括主吊耳l、液壓缸基座連接軸2、液壓缸3、主框架4、框架連接 軸5、副吊耳6、液壓缸夾緊凸輪7、自重夾緊凸輪8、前端部外夾持板IO、後 中部外夾持板ll、後中部外夾持板聯結螺栓12、主吊耳限位軸13、主吊耳與主 吊耳與自重凸輪連杆連接螺栓14、主吊耳與框架連接軸15、主吊耳初定位彈簧 16、主吊耳與自重凸輪連杆17、副吊耳固定螺栓18、前外夾持板固定螺栓19、 凸輪與框架連接軸20、自重凸輪與主吊耳與自重凸輪連杆連接軸21、框架加強 板22、凸輪連接銷軸23、液壓缸凸輪與活塞杆連接軸24組成；
主吊耳1由主吊耳初定位彈簧16將主吊耳初始位置定位在主吊耳限位軸13處，主吊耳與主吊耳與自重凸輪連杆連接螺栓14通過主框架4上安裝工藝孔c 將主吊耳1與主吊耳與自重凸輪連杆17連接，副吊耳6由副吊耳固定螺栓18固 定在主框架4上，主框架4為對稱的兩件，由框架連接軸5、液壓缸基座連接軸 2、主吊耳限位軸13、主吊耳與框架連接軸15、凸輪與框架連接軸20將其連接 成一體，前外夾持板固定螺栓19將前端部外夾持板10固定在主框架4前端部上， 後中部外夾持板聯結螺栓12將後中部外夾持板11固定在主框架4中後部，液壓 缸3基座耳環由液壓缸基座連接軸2固定在主框架4上，液壓缸凸輪與活塞杆連 接軸24通過主框架4上安裝工藝孔b將液壓缸3中的活塞杆與液壓缸夾緊凸輪 7連接，主吊耳與自重凸輪連杆17通過自重凸輪與主吊耳與自重凸輪連杆連接 軸21與對稱的兩個自重夾緊凸輪8連接，在兩個自重夾緊凸輪8上各開有相同 角度的滑槽a，在液壓缸夾緊凸輪7上開有銷孔，凸輪連接銷軸23穿過液壓缸 夾緊凸輪7上銷孔與自重夾緊凸輪8的滑槽a將兩者連接。 本發明還可以包括
1、 在主框架4的凸輪與框架連接軸20處設置有框架加強板22。
2、 副吊耳6沿垂直方向通過吊具的重心，以此為吊點可將吊具水平放置到 被吊起的鋼管上。
本發明是一種用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具，適用於重量100 300t鋼管的 吊裝作業。它包括主框架、主吊耳、副吊耳、液壓缸夾緊凸輪、自重凸輪連杆、 液壓缸等組件。其特徵是首先通過副吊耳將吊具吊起放置到被起吊的鋼管上，由 液壓驅動液壓缸夾緊凸輪進行吊具與鋼管的初夾緊，再通過主吊耳實現鋼管由水 平位置抬起至垂直狀態的起吊作業；然後，由主吊耳聯動的自重夾緊凸輪進行吊 具與鋼管的二次夾緊，實現鋼管由垂直位置至被吊起移動的吊裝作業；最後，當 鋼管就位後，由液壓缸回程操作使得液壓缸凸輪、自重凸輪的夾緊鬆開，通過主 吊耳將吊具拆下，完成鋼管的吊裝作業。
工作原理用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具的操作過程分為放置、抬起、起吊、 鬆開四個步驟，具體為
1)放置吊具首先，啟動液壓系統控制閥使吊具處於初始狀態，具體是
液壓缸3中活塞杆伸出，帶動液壓缸夾緊凸輪7與自重夾緊凸輪8逆時針轉動 到極限位置，此時液壓缸夾緊凸輪7與自重夾緊凸輪8與鋼管9內壁的間隙最大，夾持處於鬆開狀態。然後，以吊具副吊耳6為吊點將吊具水平放置到鋼管 9上，液壓系統控制閥換向，液壓缸3中活塞杆回退，液壓缸凸輪與活塞杆連 接軸24帶動液壓缸夾緊凸輪7順時針方向轉動，使得液壓缸夾緊凸輪7夾持 在鋼管9內壁上並形成自鎖，即實現了吊具與鋼管的初夾緊，在此過程中液壓 缸夾緊凸輪7上的凸輪連接銷軸23在自重夾緊凸輪8的滑槽a中滑動到上極 限位置，不帶動自重夾緊凸輪8轉動。
2) 抬起鋼管將吊點由副吊耳6換到主吊耳1上，起吊主吊耳l使得鋼管 9被夾持一端抬起，鋼管9由水平位置以順時針方向抬起直立成為為垂直狀態， 抬起過程中隨著鋼管9傾角增加，主吊耳l逆時針擺角增大，帶動主吊耳與自 重凸輪連杆17逆時針轉動，使得自重夾緊凸輪8繞凸輪與框架連接軸20順時 針轉動，自重夾緊凸輪8中滑槽a下極限位置滑動至液壓缸夾緊凸輪7上凸輪 連接銷軸23處，此時，兩個自重夾緊凸輪8同時夾持到鋼管9內壁上並形成 自鎖。
3) 起吊鋼管當鋼管9由水平變為垂直狀態後，起吊主吊耳1吊起鋼管9， 此時，主吊耳1的拉力為鋼管9的重力，以主吊耳與框架連接軸15為支點， 主吊耳1與主吊耳與自重凸輪連杆17的力臂比大於3，為增力機構，實現了拉 力一次放大；自重夾緊凸輪8在自重凸輪與主吊耳與自重凸輪連杆連接軸21 處受到的拉力以凸輪與框架連接軸20為支點形成的力臂與自重夾緊凸輪8夾 持鋼管9內壁垂直作用力的力臂比大於2，實現了拉力的二次放大。這樣，兩 次放大拉力為6倍以上，使得自重夾緊凸輪8夾持鋼管9內壁垂直作用力為鋼 管9重力6倍以上，滿足了鋼與鋼相接觸摩擦係數0.15~0.2的要求。主吊耳1 在垂直狀態時的軸線與鋼管9的中心軸線重合，使得吊點拉力方向鋼管9的中 心軸線重合，這樣，鋼管9在吊起後能夠保持近垂直狀態。
4) 鬆開吊具在吊起鋼管9就位後，控制閥再次換向，液壓缸3中活塞杆 伸出，帶動液壓缸夾緊凸輪7逆時針轉動，自重夾緊凸輪8在凸輪連接銷軸23 帶動下同步逆時針轉動，在液壓缸3中活塞杆伸出到極限位置後，液壓缸夾緊 凸輪7、自重夾緊凸輪8與鋼管9內壁夾持完全鬆開，同時，使得主吊耳l回 到主吊耳限位軸13處，此時，主吊耳1垂直力方向通過吊具的重心，這樣， 以主吊耳1為吊點將吊具垂直吊起從鋼管9吊出卸下，完成鋼管9的吊裝作業。
5(四)
圖l用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具主視圖； 圖2用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具左視圖； 圖3用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具俯視圖4用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具主視圖中A—A向局部視圖； 圖5用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具主視圖中B—B向局部視圖。
具體實施方式
下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述
結合圖l-圖5。 一種用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具由主吊耳1、液壓缸基座 連接軸2、液壓缸3、主框架4、框架連接軸5、副吊耳6、液壓缸夾緊凸輪7、 自重夾緊凸輪8、前端部外夾持板10、後中部外夾持板11、後中部外夾持板聯 結螺栓12、主吊耳限位軸13、主吊耳與主吊耳與自重凸輪連杆連接螺栓14、主 吊耳與框架連接軸15、主吊耳初定位彈簧16、主吊耳與自重凸輪連杆17、副吊 耳固定螺栓18、前外夾持板固定螺栓19、凸輪與框架連接軸20、自重凸輪與主 吊耳與自重凸輪連杆連接軸21、框架加強板22、凸輪連接銷軸23、液壓缸凸輪 與活塞杆連接軸24組成。
主吊耳1以主吊耳與框架連接軸15為迴轉軸進行轉動，由主吊耳初定位彈 簧16將主吊耳初始位置定位在主吊耳限位軸13處，主吊耳與主吊耳與自重凸輪 連杆連接螺栓14通過主框架4上安裝工藝孔c將主吊耳1與主吊耳與自重凸輪 連杆17連接，在抬起鋼管過程中，主吊耳1順時針旋轉由主吊耳與主吊耳與自 重凸輪連杆連接螺栓14帶動主吊耳與自重凸輪連杆17順時針向外運動。副吊耳 6由副吊耳固定螺栓18固定在主框架4上，副吊耳6沿垂直方向通過吊具的重 心，以此為吊點可將吊具水平放置到被吊起的鋼管上。主框架4為左右對稱兩件， 由8個框架連接軸5、液壓缸基座連接軸2、主吊耳限位軸13、主吊耳與框架連 接軸15、凸輪與框架連接軸20將其連接成一體。前外夾持板固定螺栓19將前 端部外夾持板10固定在主框架4前端部上；後中部外夾持板聯結螺栓12將後中 部外夾持板11固定在主框架4中後部，前端部外夾持板10與後中部外夾持板 11實現鋼管9外壁的夾緊。液壓缸3基座耳環由液壓缸基座連接軸2固定在主 框架4上，液壓缸凸輪與活塞杆連接軸24通過主框架4上安裝工藝孔b將液壓
6缸3中的活塞杆與液壓缸夾緊凸輪7連接，液壓缸3中的活塞杆的往復運動帶動 液壓缸夾緊凸輪7繞凸輪與框架連接軸20順時針或逆時針轉動、實現吊具與鋼 管9內壁的初夾緊或鬆開動作。主吊耳與自重凸輪連杆17通過自重凸輪與主吊 耳與自重凸輪連杆連接軸21與左右對稱的兩個自重夾緊凸輪8連接，主吊耳與 自重凸輪連杆17的運動帶動自重夾緊凸輪8繞凸輪與框架連接軸20轉動，實現 吊具與鋼管9內壁的二次夾緊或鬆開動作。在兩個自重夾緊凸輪8上各開有相同 角度的滑槽a，在液壓缸夾緊凸輪7上開有銷孔，凸輪連接銷軸23穿過液壓缸 夾緊凸輪7上銷孔與自重夾緊凸輪8的滑槽a將兩者連接，實現液壓缸夾緊凸輪 7與兩個自重夾緊凸輪8鬆開鋼管9內壁夾持動作的聯動。框架加強板22的作 用是加強主框架4在凸輪與框架連接軸20處的強度。
用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具主要應用於鋼管直徑^1000 5000mm、重量 級別為100 300t的管線的吊裝作業，可用於海上大型風力發電機組中支撐葉輪 的直立鋼管樁的吊裝，對於此設計的實施例中所吊裝的鋼管樁直徑01200mm， 管長50m，如圖1 圖5所示，吊具的設計參數為規格(長X寬X高)1200X 380X950mm;重量150kg;主吊耳1銷孔直徑045mm;液壓缸基座連接軸 2直徑032mm;液壓缸3規格063mm，行程120mm，額定壓力16Mpa; 主框架4壁厚20mm;框架連接軸5直徑040mm;副吊耳6板厚20mm、銷 孔直徑^30mm;液壓缸夾緊凸輪7迴轉角70° ;自重夾緊凸輪8迴轉角 70° ;後中部外夾持板11扇形角度120° ，寬度180mm;主吊耳與框架連接 軸15直徑^45mm;主吊耳初定位彈簧16伸長量300mm，額定拉力30N; 主吊耳與自重凸輪連杆17長495mm;凸輪與框架連接軸20直徑^50mm; 自重凸輪與主吊耳與自重凸輪連杆連接軸21直徑040mm;凸輪連接銷軸23 直徑025mm;液壓缸凸輪與活塞杆連接軸24直徑032mm。
用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具實現了鋼管直徑^1000 5000mm、重量級別 為100 300t的管線的吊裝作業。
權利要求
1、一種用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具，其組成包括主吊耳(1)、液壓缸基座連接軸(2)、液壓缸(3)、主框架(4)、框架連接軸(5)、副吊耳(6)、液壓缸夾緊凸輪(7)、自重夾緊凸輪(8)、前端部外夾持板(10)、後中部外夾持板(11)、後中部外夾持板聯結螺栓(12)、主吊耳限位軸(13)、主吊耳與主吊耳與自重凸輪連杆連接螺栓(14)、主吊耳與框架連接軸(15)、主吊耳初定位彈簧(16)、主吊耳與自重凸輪連杆(17)、副吊耳固定螺栓(18)、前外夾持板固定螺栓(19)、凸輪與框架連接軸(20)、自重凸輪與主吊耳與自重凸輪連杆連接軸(21)、框架加強板(22)、凸輪連接銷軸(23)、液壓缸凸輪與活塞杆連接軸(24)組成；其特徵是主吊耳(1)由主吊耳初定位彈簧(16)將主吊耳初始位置定位在主吊耳限位軸(13)處，主吊耳與主吊耳與自重凸輪連杆連接螺栓(14)通過主框架(4)上安裝工藝孔c將主吊耳(1)與主吊耳與自重凸輪連杆(17)連接，副吊耳(6)由副吊耳固定螺栓(18)固定在主框架(4)上，主框架(4)為對稱的兩件，由框架連接軸(5)、液壓缸基座連接軸(2)、主吊耳限位軸(13)、主吊耳與框架連接軸(15)、凸輪與框架連接軸(20)將其連接成一體，前外夾持板固定螺栓(19)將前端部外夾持板(10)固定在主框架(4)前端部上，後中部外夾持板聯結螺栓(12)將後中部外夾持板(11)固定在主框架(4)中後部，液壓缸(3)基座耳環由液壓缸基座連接軸(2)固定在主框架(4)上，液壓缸凸輪與活塞杆連接軸(24)通過主框架(4)上安裝工藝孔b將液壓缸(3)中的活塞杆與液壓缸夾緊凸輪(7)連接，主吊耳與自重凸輪連杆(17)通過自重凸輪與主吊耳與自重凸輪連杆連接軸(21)與對稱的兩個自重夾緊凸輪(8)連接，在兩個自重夾緊凸輪(8)上各開有相同角度的滑槽a，在液壓缸夾緊凸輪(7)上開有銷孔，凸輪連接銷軸(23)穿過液壓缸夾緊凸輪(7)上銷孔與自重夾緊凸輪(8)的滑槽a將兩者連接。
2、 根據權利要求l所述的一種用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具，其特徵是 在主框架(4)的凸輪與框架連接軸(20)處設置有框架加強板(22)。
3、 根據權利要求1或2所述的一種用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具，其特徵 是副吊耳(6)沿垂直方向通過吊具的重心，以此為吊點可將吊具水平放置到被 吊起的鋼管上。
全文摘要
本發明提供的是一種用於鋼管吊裝的單邊夾持吊具，其組成包括主吊耳(1)、液壓缸基座連接軸(2)、液壓缸(3)、主框架(4)、框架連接軸(5)、副吊耳(6)、液壓缸夾緊凸輪(7)、自重夾緊凸輪(8)、前端部外夾持板(10)、後中部外夾持板(11)、後中部外夾持板聯結螺栓(12)、主吊耳限位軸(13)、主吊耳與主吊耳與自重凸輪連杆連接螺栓(14)、主吊耳與框架連接軸(15)、主吊耳初定位彈簧(16)、主吊耳與自重凸輪連杆(17)、副吊耳固定螺栓(18)、前外夾持板固定螺栓(19)、凸輪與框架連接軸(20)、自重凸輪與主吊耳與自重凸輪連杆連接軸(21)、框架加強板(22)、凸輪連接銷軸(23)、液壓缸凸輪與活塞杆連接軸(24)組成。本發明是對吊索具中起吊鋼管的起重鉗結構的改進，用於鋼管的吊裝作業。
文檔編號B66C1/42GK101602468SQ200910072470
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月7日 優先權日2009年7月7日
發明者馮春花, 波 張, 茁 王, 王立權 申請人:哈爾濱工程大學