一種抑止重物擺動和轉動的大型通用吊裝穩定裝置及方法與流程

2023-12-01 18:30:16 1

本發明涉及一種大型重物吊裝裝置，尤其涉及一種抑止重物擺動和轉動的大型通用吊裝穩定裝置及方法。

背景技術：

隨著全球經濟的快速發展，各行各業對於各種大型設備的應用越來越廣泛。工業領域中涉及到的各種大型設備通常是質量較重、體積較大，需要藉助各種起重機械完成設備的吊裝。

由於起重機械具有提升各種大型物品和在空間移運物品的特殊功能，因而起重機械已成為現代化工業生產、交通運輸和基本建設等方面不可缺少的設備。例如海上和陸地大型風力發電設備的安裝、港口貨櫃吊裝、大型橋梁的建設、地鐵設備的安裝、車站貨運箱的吊裝、高層建築設備材料的吊運、大型船舶的建造等都離不開大型起重機械。

在風力較大的海上進行風電設備安裝和港口貨櫃吊裝，強大的風力很難使所吊重物處於穩定狀態；高層建築設備材料的吊運常常是在狹小的空間中進行，重物的轉動或者擺動可能會造成事故的發生；對於橋梁建設、船舶建造等常常需要精確控制所吊物體的位置進行準確安裝。然而，現有的各種大型起吊機械設備在限制的環境中很難滿足所需的吊裝穩定要求。

技術實現要素：

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種抑止重物擺動和轉動的大型通用吊裝穩定裝置及方法。

技術方案：為實現上述目的，本發明的一種抑止重物擺動和轉動的大型通用吊裝穩定裝置，包括底座單元、主臂單元、重物提升單元、重物夾持單元和重物穩定單元；所述主臂單元底部與底座單元鉸鏈連接；所述重物提升單元和重物穩定單元分別設置在主臂單元上；所述重物夾持單元通過重物牽引繩與重物提升單元連接；所述重物穩定單元通過重物穩定繩與重物夾持單元連接。

進一步的：還包括副臂單元，副臂單元包括第一副臂、第二副臂、前拉板、後拉板、第一配重繩、第二配重繩、第一配重和第二配重；所述第一副臂和第二副臂的底部分別與底座單元鉸鏈連接，其連接處前後並列設置；所述前拉板第一端與主臂單元頂端鉸鏈連接，前拉板第二端與第一副臂頂部鉸鏈連接；所述後拉板第一端與第一副臂頂部鉸鏈連接，後拉板第二端與第二副臂頂部鉸鏈連接；所述第一配重懸空設置，並通過第一配重繩與第一副臂頂部連接；所述第二配重平放在底座單元上表面，第二配重通過第二配重繩與第一副臂頂部連接。

進一步的，所述重物提升單元包括第一定滑輪、第二定滑輪、重物牽引繩和重物牽引繩卷揚機；所述第一定滑輪和第二定滑輪前後並列設置在主臂單元提升端；所述重物牽引繩與第一定滑輪和第二定滑輪構成定滑輪組；所述重物牽引繩第一端連接重物夾持單元，第二端連接重物牽引繩卷揚機；所述重物牽引繩卷揚機驅動重物牽引繩並帶動重物夾持單元上下位移。

進一步的，所述重物夾持單元包括承重繩、夾持平臺、夾持爪、第一電控卷揚機和第二電控卷揚機；若干所述承重繩上端共同與重物牽引繩的第一端連接，若干承重繩下端與位於夾持平臺邊緣的吊鉤連接；所述第一電控卷揚機和第二電控卷揚機固定在夾持平臺上表面，並左右對稱設置；兩所述夾持爪對稱設置在夾持平臺下部；夾持爪的驅動裝置驅動夾持爪夾持重物。

進一步的，所述重物穩定單元包括軌道單元和行走單元；所述軌道單元設置在主臂單元側壁；所述行走單元通過重物穩定繩與重物夾持單元連接；所述重物夾持單元帶動行走單元，沿軌道單元上的軌道上下位移。

進一步的，所述軌道單元包括主臂卷揚機底座、第三電控卷揚機、第四電控卷揚機、第一動滑輪行走繩、第二動滑輪行走繩和行走繩支撐架；所述主臂卷揚機底座固定在主臂單元下部側壁上；所述第三電控卷揚機和第四電控卷揚機左右並列設置在主臂卷揚機底座上；所述行走繩支撐架設置在主臂單元上部，行走繩支撐架上的第一支撐點與第三電控卷揚機的卷線端對應設置，行走繩支撐架上的第二支撐點與第四電控卷揚機的卷線端對應設置；所述第一動滑輪行走繩第一端與第三電控卷揚機的卷線端連接，第一動滑輪行走繩第二端與行走繩支撐架的第一支撐點連接；所述第二動滑輪行走繩第一端與第四電控卷揚機的卷線端連接，第二動滑輪行走繩第二端與行走繩支撐架的第二支撐點連接。

進一步的，所述行走單元包括第一動滑輪、第二動滑輪、第一重物穩定繩、第二重物穩定繩；所述第一動滑輪上的掛鈎通過第一重物穩定繩，與第一電控卷揚機的卷線端連接；所述第二動滑輪上的掛鈎通過第二重物穩定繩，與第二電控卷揚機的卷線端連接；所述第一動滑輪行走繩跨過第一動滑輪；所述第二動滑輪行走繩跨過第二動滑輪；所述第一動滑輪和第二動滑輪分別在第一動滑輪行走繩和第二動滑輪行走繩上行走。

進一步的，一種抑止重物擺動和轉動的大型通用吊裝穩定方法如下：

當所吊重物在起吊初始僅受重力作用時，通過操作安裝在夾持單元的夾持平臺上的第一電控卷揚機和第二電控卷揚機分別卷取第一重物穩定繩和第二重物穩定繩對第一動滑輪和第二動滑輪施加適量的牽引力，使第一動滑輪和第二動滑輪的滑輪槽分別與行走單元中的第一動滑輪行走繩和第二動滑輪行走繩緊密接觸；

吊裝重物穩定方法包括抑止重物前後擺動方法、抑止重物左右擺動方法和抑止重物轉動方法；

抑止重物前後擺動方法：吊裝重物在提升過程或安裝過程中受風力或自身慣性力作用，重物會向前或者向後擺動，當重物向前擺動時，通過第一電控卷揚機和第二電控卷揚機分別卷取第一重物穩定繩和第二重物穩定繩，並對夾持單元施加適量的牽引拉力，抑止外界風力，實現重物保持重力作用下的垂直位置；當重物向後擺動時，通過第一電控卷揚機和第二電控卷揚機分別卷取第一重物穩定繩和第二重物穩定繩，迎風力方向對夾持單元施加適量牽引力防止第一動滑輪和第二動滑輪脫離第一動滑輪行走繩和第二動滑輪行走繩墜落，由於重物質量較大，在重物向後擺動到一定角度後，重物牽引繩對夾持單元的牽引力在水平方向上的分量能夠自適應抑止風力，風力衰減的過程中通過第一電控卷揚機和第二電控卷揚機分別慢速釋放第一重物穩定繩和第二重物穩定繩使擺動重物回歸僅受重力作用下的垂直位置；在上述過程中第一動滑輪行走繩和第二動滑輪行走繩可能會出現鬆弛，第三電控卷揚機和第四電控卷揚機分別收縮第一動滑輪行走繩和第二動滑輪行走繩使其始終處於繃緊狀態；

抑止重物左右擺動方法：吊裝重物在提升過程或安裝過程中受風力或自身慣性力作用出現向左或向右擺動，當吊裝重物向左擺動時，第二電控卷揚機收縮第二重物穩定繩，防止第二動滑輪脫離第二動滑輪行走繩而墜落；第一電控卷揚機收縮第一重物穩定繩，同時慢速釋放第二重物穩定繩，左擺動的重物被拉回重力作用下的垂直位置；隨著重物被提升，第一電控卷揚機和第二電控卷揚機同步慢速收縮第一重物穩定繩和第二重物穩定繩，使其始終處於繃緊狀態；當所吊重物在風力或者自身慣性力作用下出現向右擺動時，抑止重物向右擺動的操作過程與抑止重物向左擺動的操作過程相反；在上述過程中第一動滑輪行走繩和第二動滑輪行走繩可能會出現鬆弛，第三電控卷揚機和第四電控卷揚機分別收縮第一動滑輪行走繩和第二動滑輪行走繩使其始終處於繃緊狀態；

抑止重物轉動方法：吊裝重物在提升過程或安裝過程中受風力或自身慣性力作用可出現順時針或者逆時針轉動，當吊裝重物順時針轉動時，通過操作第一電控卷揚機收縮第一重物穩定繩，防止第一動滑輪脫離第一動滑輪行走繩而墜落；第二電控卷揚機收縮第二重物穩定繩，同時慢速釋放第一穩定繩，順時針轉動的重物被拉回重力作用下的垂直位置；隨著重物被提升，第一電控卷揚機和第二電控卷揚機同步慢速收縮第一穩定繩和第二穩定繩使其始終處於繃緊狀態；當所吊重物在風力或者自身慣性力作用下出現逆時針轉動時，抑止重物逆時針轉動的操作過程與抑止重物順時針轉動的操作過程相反；在上述過程中第一動滑輪行走繩和第二動滑輪行走繩可能會出現鬆弛，第三電控卷揚機和第四電控卷揚機分別收縮第一動滑輪行走繩和第二動滑輪行走繩使其始終處於繃緊狀態；

回收階段：所吊重物達到所需高度完成目標要求後，在夾持單元下降的過程中第一電控卷揚機和第二電控卷揚機分別慢速釋放第一穩定繩和第二穩定繩，同時始終保持第一穩定繩和第二穩定繩對夾持裝置施加適量的牽引力，使夾持單元發生一定角度偏轉，防止第一動滑輪和第二動滑輪在自身重力作用下脫離第一動滑輪行走繩和第二動滑輪行走繩而墜落。

有益效果：本發明的優點如下：

1、相對於傳統起重機械吊裝重物不能在重物起升過程中對重物穩定性控制的不足，本發明能夠很好的控制重物在起升過程以及安裝中的穩定性，達到吊裝要求，減少安全事故發生，提高吊裝效率；

2、本發明所闡述的重物吊裝穩定性控制裝置不依賴於某種特定的起重設備，對於大多數高空起重吊裝設備均可以安裝本發明所述吊裝穩定裝置對吊裝重物進行穩定性控制，通用性較強；

3、本發明所述吊裝穩定裝置結構簡單、製造成本低、操作方便、實用性較強，對操作人員專業要求較低，可在各種複雜環境中進行重物吊裝穩定性控制。

附圖說明

圖1為本發明專利的總結構二維主視圖；

圖2為本發明專利的三維總結構圖；

圖3為本發明專利夾持單元和穩定單元三維局部放大結構圖；

圖4為本發明專利夾持單元三維結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。

如附圖1或2所示，一種抑止重物擺動和轉動的大型通用吊裝穩定裝置，包括底座單元、主臂單元1、重物提升單元、重物夾持單元7和重物穩定單元；所述主臂單元1底部與底座單元鉸鏈連接；所述重物提升單元和重物穩定單元分別設置在主臂單元上；所述重物夾持單元通過重物牽引繩9與重物提升單元連接；所述重物穩定單元通過重物穩定繩6與重物夾持單元7連接。

如附圖1或2所示，還包括副臂單元；所述副臂單元包括第一副臂17、第二副臂18、前拉板13、後拉板16、第一配重繩15、第二配重繩20、第一配重19和第二配重21；所述第一副臂17和第二副臂18的底部分別與底座單元鉸鏈連接，其連接處前後並列設置；所述前拉板13第一端與主臂單元1頂端鉸鏈連接，前拉板13第二端與第一副臂17頂部鉸鏈連接；所述後拉板16第一端與第一副臂17頂部鉸鏈連接，後拉板16第二端與第二副臂18頂部鉸鏈連接；所述第一配重19懸空設置，並通過第一配重繩15與第一副臂17頂部連接；所述第二配重21平放在底座單元上表面，第二配重21通過第二配重繩20與第一副臂17頂部連接。

如附圖1或2所示，重物提升單元包括第一定滑輪11、第二定滑輪12、重物牽引繩9、和重物牽引繩卷揚機；所述第一定滑輪11和第二定滑輪12前後並列設置在主臂單元1提升端；所述重物牽引繩9與第一定滑輪11和第二定滑輪12構成定滑輪組；所述重物牽引繩9第一端連接重物夾持單元7，第二端連接重物牽引繩卷揚機；所述重物牽引繩卷揚機驅動重物牽引繩9並帶動重物夾持單元7上下位移。

如圖3或圖4所示，重物夾持單元7包括承重繩701、夾持平臺702、夾持爪703、第一電控卷揚機801和第二電控卷揚機802；若干所述承重繩701上端共同與重物牽引繩9的第一端連接，若干承重繩701下端與位於夾持平臺702邊緣的吊鉤連接；所述第一電控卷揚機801和第二電控卷揚機802固定在夾持平臺702上表面，並左右對稱設置；兩所述夾持爪703對稱設置在夾持平臺702下部；夾持爪703的驅動裝置驅動夾持爪703夾持重物。

如圖3所示，重物穩定單元包括軌道單元和行走單元；所述軌道單元設置在主臂單元1側壁；所述行走單元通過重物穩定繩6與重物夾持單元7連接；所述重物夾持單元7帶動行走單元，沿軌道單元上的軌道上下位移。

如圖3所示，軌道單元包括主臂卷揚機底座2、第三電控卷揚機301、第四電控卷揚機302、第一動滑輪行走繩401、第二動滑輪行走繩402和行走繩支撐架10；所述主臂卷揚機底座2通過螺栓螺母201安裝固定在主臂單元1下部側壁上；所述第三電控卷揚機301和第四電控卷揚機302左右並列設置在主臂卷揚機底座2上；所述行走繩支撐架10設置在主臂單元1上部，行走繩支撐架10上的第一支撐點與三電控卷揚機301的卷線端對應設置，行走繩支撐架10上的第二支撐點與第四電控卷揚機302的卷線端對應設置；所述第一動滑輪行走繩401第一端與第三電控卷揚機301的卷線端連接，第一動滑輪行走繩401第二端與行走繩支撐架10的第一支撐點連接；所述第二動滑輪行走繩402第一端與第四電控卷揚機302的卷線端連接，第二動滑輪行走繩402第二端與行走繩支撐架10的第二支撐點連接。

如圖3所示，行走單元包括第一動滑輪501、第二動滑輪502、第一重物穩定繩601、第二重物穩定繩602；所述第一動滑輪501上的掛鈎通過第一重物穩定繩601，與第一電控卷揚機801的卷線端連接；所述第二動滑輪502上的掛鈎通過第二重物穩定繩602，與第二電控卷揚機802的卷線端連接；所述第一動滑輪行走繩401跨過第一動滑輪501；所述第二動滑輪行走繩402跨過第二動滑輪502；所述第一動滑輪501和第二動滑輪502分別在第一動滑輪行走繩401和第二動滑輪行走繩402上行走。

如圖1、2、3和4一種抑止重物擺動和轉動的大型通用吊裝穩定方法如下：

當所吊重物在起吊初始僅受重力作用時，通過操作安裝在夾持單元7的夾持平臺702上的第一電控卷揚機801和第二電控卷揚機802分別卷取第一重物穩定繩601和第二重物穩定繩602對第一動滑輪502和第二動滑輪502施加適量的牽引力，使第一動滑輪501和第二動滑輪502的滑輪槽分別與行走單元中的第一動滑輪行走繩401和第二動滑輪行走繩402緊密接觸；

吊裝重物穩定方法包括抑止重物前後擺動方法、抑止重物左右擺動方法和抑止重物轉動方法；

抑止重物前後擺動方法：吊裝重物在提升過程或安裝過程中受風力或自身慣性力作用，重物會向前或者向後擺動，當重物向前擺動時，通過第一電控卷揚機801和第二電控卷揚機802分別卷取第一重物穩定繩601和第二重物穩定繩602，並對夾持單元7施加適量的牽引拉力，抑止外界風力，實現重物保持重力作用下的垂直位置；當重物向後擺動時，通過第一電控卷揚機801和第二電控卷揚機802分別卷取第一重物穩定繩601和第二重物穩定繩602，迎風力方向對夾持單元7施加適量牽引力防止第一動滑輪501和第二動滑輪502脫離第一動滑輪行走繩401和第二動滑輪行走繩402墜落，由於重物質量較大，在重物向後擺動到一定角度後，重物牽引繩9對夾持單元7的牽引力在水平方向上的分量能夠自適應抑止風力，風力衰減的過程中通過第一電控卷揚機801和第二電控卷揚機802分別慢速釋放第一重物穩定繩601和第二重物穩定繩602使擺動重物回歸僅受重力作用下的垂直位置；在上述過程中第一動滑輪行走繩401和第二動滑輪行走繩402可能會出現鬆弛，第三電控卷揚機301和第四電控卷揚機302分別收縮第一動滑輪行走繩401和第二動滑輪行走繩402使其始終處於繃緊狀態；

抑止重物左右擺動方法：吊裝重物在提升過程或安裝過程中受風力或自身慣性力作用出現向左或向右擺動，當吊裝重物向左擺動時，第二電控卷揚機802收縮第二重物穩定繩602，防止第二動滑輪502脫離第二動滑輪行走繩402而墜落；第一電控卷揚機801收縮第一重物穩定繩601，同時慢速釋放第二重物穩定繩602，左擺動的重物被拉回重力作用下的垂直位置；隨著重物被提升，第一電控卷揚機801和第二電控卷揚機802同步慢速收縮第一重物穩定繩601和第二重物穩定繩602，使其始終處於繃緊狀態；當所吊重物在風力或者自身慣性力作用下出現向右擺動時，抑止重物向右擺動的操作過程與抑止重物向左擺動的操作過程相反；在上述過程中第一動滑輪行走繩401和第二動滑輪行走繩402可能會出現鬆弛，第三電控卷揚機301和第四電控卷揚機302分別收縮第一動滑輪行走繩401和第二動滑輪行走繩402使其始終處於繃緊狀態；

抑止重物轉動方法：吊裝重物在提升過程或安裝過程中受風力或自身慣性力作用可出現順時針或者逆時針轉動，當吊裝重物順時針轉動時，通過操作第一電控卷揚機801收縮第一重物穩定繩601，防止第一動滑輪501脫離第一動滑輪行走繩401而墜落；第二電控卷揚機802收縮第二重物穩定繩602，同時慢速釋放第一穩定繩601，順時針轉動的重物被拉回重力作用下的垂直位置；隨著重物被提升，第一電控卷揚機801和第二電控卷揚機802同步慢速收縮第一穩定繩601和第二穩定繩602使其始終處於繃緊狀態；當所吊重物在風力或者自身慣性力作用下出現逆時針轉動時，抑止重物逆時針轉動的操作過程與抑止重物順時針轉動的操作過程相反；在上述過程中第一動滑輪行走繩401和第二動滑輪行走繩402可能會出現鬆弛，第三電控卷揚機301和第四電控卷揚機302分別收縮第一動滑輪行走繩401和第二動滑輪行走繩402使其始終處於繃緊狀態；

回收階段：所吊重物達到所需高度完成目標要求後，在夾持單元7下降的過程中第一電控卷揚機801和第二電控卷揚機802分別慢速釋放第一穩定繩401和第二穩定繩402，同時始終保持第一穩定繩401和第二穩定繩402對夾持裝置7施加適量的牽引力，使夾持單元7發生一定角度偏轉，防止第一動滑輪501和第二動滑輪502在自身重力作用下脫離第一動滑輪行走繩401和第二動滑輪行走繩402而墜落。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。