翻转吊具

技术领域

本发明涉及起重吊装领域，尤其涉及一种翻转吊具。

背景技术

在锻造行业中，有时需要将半成品或成品工件从水平翻转至竖直，以便进一步加工。例如，在法兰锻造的过程中，毛坯在冲孔之前处于水平状态，冲孔之后则要将毛坯竖起，以便扩孔马杠穿入，然后对毛坯进行扩孔加工。

目前，常用的翻转工具为取料机。但是，取料机体积庞大，难以转移，只能在小范围内作业，存在缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中的翻转工具只能在小范围内作业的问题，本发明的目的是提供一种翻转吊具。

本发明提供如下技术方案：

一种翻转吊具，包括：

起吊单元，用于与起重设备相连；

第一钳体，所述第一钳体上设有用于与工件上表面相抵的上钳部；

第二钳体，包括下钳部和连接部，所述下钳部与所述上钳部相对，所述连接部与所述第一钳体转动连接；和

设置在所述起吊单元与所述第一钳体之间的第一传力单元和第二传力单元，当所述起吊单元通过所述第一传力单元牵引所述第一钳体时，所述第一钳体相对于所述连接部沿第一方向旋转，当所述起吊单元通过所述第二传力单元牵引所述第一钳体时，所述第一钳体相对于所述连接部沿第二方向旋转。

作为对所述翻转吊具的进一步可选的方案，所述第一传力单元与所述起吊单元可拆卸连接，所述第一传力单元的底端与所述第一钳体转动连接；

所述第二传力单元与所述起吊单元相连，所述第二传力单元的底端与所述第一钳体相连，所述第二传力单元采用柔性约束结构，所述第二传力单元在所述第一传力单元与所述起吊单元固定时松弛；

所述第一钳体和所述第二钳体的整体重心位于所述第一传力单元的底端与所述第二传力单元的底端之间。

作为对所述翻转吊具的进一步可选的方案，所述起吊单元包括导向筒，所述导向筒的侧壁上设置有弹性销组件，所述弹性销组件包括锁销和弹簧，所述锁销朝向所述导向筒的中心一端的下表面设有第一斜面，所述弹簧驱使所述锁销朝向所述导向筒的中心滑移；

所述第一传力单元包括导向杆，所述导向杆与所述导向筒滑动配合，所述导向杆上设有锁位件和解锁件，所述锁位件与所述导向杆固定连接，所述锁位件背向所述解锁件的一侧设有第二斜面，所述解锁件与所述导向杆滑动配合，且位于所述锁位件下方，所述解锁件背向所述锁位件的一侧设有第三斜面。

作为对所述翻转吊具的进一步可选的方案，所述导向杆上设置有限位件，所述限位件位于所述解锁件背向所述锁位件的一侧，用于限制所述解锁件的滑移行程。

作为对所述翻转吊具的进一步可选的方案，所述锁位件朝向所述解锁件的一侧设有凹槽，所述解锁件朝向所述锁位件的一侧对应设有凸块。

作为对所述翻转吊具的进一步可选的方案，所述第二传力单元的底端位于所述第一传力单元的底端背向所述上钳部的一侧，所述连接部位于所述第一传力单元的底端与所述第二传力单元的底端之间。

作为对所述翻转吊具的进一步可选的方案，所述第二传力单元采用钢链。

作为对所述翻转吊具的进一步可选的方案，所述第一钳体上设有挡销，所述挡销用于限制所述第一钳体与所述连接部相对旋转的范围。

作为对所述翻转吊具的进一步可选的方案，所述上钳部上设有第一防滑齿。

作为对所述翻转吊具的进一步可选的方案，所述下钳部上设有第二防滑齿。

本发明的实施例具有如下有益效果：

起吊单元通过第一传力单元牵引第一钳体时，第一钳体相对于连接部沿第一方向旋转；起吊单元通过第二传力单元牵引第二钳体时，第一钳体相对于连接部沿第二方向旋转。在第一钳体相对于连接部旋转的过程中，相对设置的上钳部和下钳部相互靠拢或者远离，完成张合动作，从而实现对工件的抓取。翻转吊具的整体结构简单轻便，借助行车等起重设备可以轻易地转移位置，从而能够在大范围内作业。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例1提供的翻转吊具的整体结构示意图；

图2示出了本发明实施例1提供的翻转吊具在抓取工件时的结构示意图；

图3示出了本发明实施例1提供的翻转吊具将工件翻转后的结构示意图；

图4示出了本发明实施例2提供的翻转吊具的整体结构示意图；

图5示出了本发明实施例2提供的翻转吊具在抓取工件时的结构示意图；

图6示出了本发明实施例2提供的翻转吊具将工件翻转后的结构示意图；

图7示出了本发明实施例2提供的翻转吊具中导向筒与导向杆之间连接关系示意图。

主要元件符号说明：

100-起吊单元；110-导向筒；120-弹性销组件；121-锁壳；122-锁销；123-弹簧；130-吊环；140-套筒；141-连接板；200-第一钳体；210-上钳部；211-第一防滑齿；220-挡销；300-第二钳体；310-下钳部；311-第二防滑齿；320-连接部；330-第一销轴；400-第一传力单元；410-导向杆；411-第二销轴；420-锁位件；421-凹槽；430-解锁件；431-凸块；440-限位件；500-第二传力单元；510-第三销轴；600-工件；700-工作台；800-支撑块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在锻造行业中，有时需要将半成品或成品工件从水平翻转至竖直，以便进一步加工。常用的翻转工具为取料机，但取料机体积庞大，结构复杂。一方面，取料机难以转移，只能在小范围内作业；另一方面，取料机完成抓取和翻转动作需要大量的结构传动配合，不够灵活，工作效率低下。此外，使用取料机翻转工件时，时常发生滑脱的现象，安全性差。

实施例1

请一并参阅图1至图3，本实施例提供一种翻转吊具，用于将半成品或成品工件600从水平翻转至竖直。翻转吊具包括起吊单元100、第一钳体200、第二钳体300、第一传力单元400和第二传力单元500。

起吊单元100的顶端设置有吊环130，并通过吊环130与起重设备的吊钩挂扣在一起，进而由起重设备吊起。

第一钳体200呈燕尾型，其一端设置有上钳部210。第二钳体300由下钳部310和连接部320组成，下钳部310与上钳部210相对，连接部320的一端与下钳部310一体成型，另一端则通过第一销轴330与第一钳体200转动连接。此外，上钳部210和下钳部310的连线垂直于第一销轴330的轴线。当第一钳体200与连接部320相对转动时，上钳部210和下钳部310相互靠拢或者远离，完成张合动作。

第一传力单元400和第二传力单元500均用于连接起吊单元100与第一钳体200，将起重设备施加于起吊单元100的牵引力传递至第一钳体200上。

当起吊单元100通过第一传力单元400牵引第一钳体200时，第一钳体200相对于连接部320沿第一方向旋转。当起吊单元100通过第二传力单元500牵引第一钳体200时，第一钳体200相对于连接部320沿第二方向旋转。

以翻转吊具从工件600的左侧抓取工件600为例：

上钳部210位于第一钳体200的右端，下钳部310位于连接部320的右侧。以逆时针方向为第一方向，以顺时针方向为第二方向。起吊单元100先通过第一传力单元400牵引第一钳体200，使第一钳体200相对于连接部320逆时针旋转，进而使上钳部210和下钳部310相互远离，能够方便地抓扣在工件600上。起吊单元100再通过第二传力单元500牵引第一钳体200，使第一钳体200相对于连接部320顺时针旋转，进而使上钳部210和下钳部310相互靠拢，抓紧工件600。此时，起重设备继续向上牵引起吊单元100，即可逐渐抬高工件600的左侧，直至将工件600翻转至竖直。

翻转吊具的整体结构简单轻便，一方面，借助行车等起重设备可以轻易地转移位置，从而能够在大范围内作业；另一方面，只需交替使第一传力单元400和第二传力单元500传递牵引力，即可控制上钳部210和下钳部310张合，操控灵活，能够快速地抓取和释放工件600，工作效率高。

此外，第一钳体200与第二钳体300形成杠杆结构。当上钳部210与工件600的上表面相抵时，第一钳体200以上钳部210和工件600的接触部位为支点顺时针旋转，通过连接部320向上提拉下钳部310，直至下钳部310与工件600的下表面相抵。在克服工件600的重力将工件600左侧抬起的过程中，第二传力单元500上的牵引力使得上钳部210与下钳部310紧扣于工件600上，工件600不易滑脱，更加安全。

实施例2

请一并参阅图4至图7，本实施例提供一种翻转吊具，配合起重设备使用，能够将半成品或成品工件600从水平翻转至竖直。翻转吊具包括起吊单元100、第一钳体200、第二钳体300、第一传力单元400和第二传力单元500。

起吊单元100的顶端设置有吊环130，使用时将吊环130挂扣在起重设备的吊钩上，起重设备即可将起吊单元100吊起。

第一钳体200呈燕尾型，其一端设置有上钳部210。使用时，上钳部210与工件600的上表面相抵，由于二者之间正压力的存在，上钳部210与工件600之间存在一定的静摩擦力，用以克服工件600的部分重力。

进一步地，上钳部210的下表面设置有第一防滑齿211，能够大大增加上钳部210与工件600之间的动摩擦因数，进而增大上钳部210与工件600之间的最大静摩擦力，抓取工件600时不易滑脱。

第二钳体300由下钳部310和连接部320组成，其中下钳部310与上钳部210相对。使用时，下钳部310与工件600的下表面相抵，由于二者之间正压力的存在，下钳部310与工件600之间也存在一定的静摩擦力，用以克服工件600的部分重力。

进一步地，下钳部310的上表面设置有第二防滑齿311，能够大大增加下钳部310与工件600之间的动摩擦因数，进而增大下钳部310与工件600之间的最大静摩擦力，抓取工件600时不易滑脱。

连接部320的一端与下钳部310一体成型，另一端则通过第一销轴330与第一钳体200转动连接。上钳部210和下钳部310的连线垂直于第一销轴330的轴线，当第一钳体200与连接部320相对转动时，上钳部210和下钳部310相互靠拢或者远离，完成张合动作。

上钳部210和下钳部310张开后能够更加顺利地扣合在工件600上，上钳部210和下钳部310合拢时则能够抓紧工件600。为了提高工作效率，避免多余的工作，需要将第一钳体200与连接部320的相对旋转限制在一定范围内，既能顺利地扣合在工件600上，又不需要花费过多的时间使上钳部210和下钳部310合拢。

因此，在第一钳体200上设置有挡销220，且挡销220位于第一销轴330背向上钳部210的一侧。在第一钳体200与连接部320相对旋转的过程中，上钳部210逐渐远离下钳部310，挡销220则不断地向连接部320靠拢，直至与连接部320相抵。此时，第一钳体200与连接部320无法继续沿原方向相对旋转，上钳部210和下钳部310张开至最大角度。

此外，上述第一钳体200和第二钳体300均采用红硬性好的高强度、高韧性材料经过锻造成型，以保证其具有足够的承力能力。

在上钳部210的下表面设置第一防滑齿211，以及在下钳部310的上表面设置第二防滑齿311时，均采用堆焊法，经打磨后成棱状。

第一传力单元400和第二传力单元500均用于连接起吊单元100与第一钳体200，将起重设备施加于起吊单元100的牵引力传递至第一钳体200上，且第一传力单元400和第二传力单元500不同时传递牵引力。

由于第二钳体300与第一钳体200转动连接，在下钳部310不与工件600接触的情况下，第二钳体300始终自然下垂。当起吊单元100通过第一传力单元400牵引第一钳体200时，第一钳体200的姿态发生变化，相对于连接部320沿第一方向旋转。当起吊单元100通过第二传力单元500牵引第一钳体200时，第一钳体200的姿态发生变化，相对于连接部320沿第二方向旋转。

操作人员改变起吊单元100与第一钳体200之间的连接状态，可以使第一传力单元400和第二传力单元500交替地传递牵引力，进而控制上钳部210和下钳部310张合。

进一步地，为了简化操作过程，在本实施例中，第一传力单元400与起吊单元100可拆卸连接，与第一钳体200转动连接。第二传力单元500始终连接在起吊单元100和第一钳体200上，但第二传力单元500采用柔性约束结构，允许起吊单元100和第一钳体200在不超出第二传力单元500长度的范围内相对移动。

当第一传力单元400与起吊单元100固定时，起吊单元100和第一钳体200之间的距离小于第二传力单元500的长度。此时第二传力单元500松弛，不对起吊单元100和第一钳体200形成约束。

此时，操作人员将第一传力单元400与起吊单元100固定，即可通过第一传力单元400传递牵引力，操作人员解除第一传力单元400与起吊单元100之间的固定连接，即可通过第二传力单元500传递牵引力。只需改变第一传力单元400与起吊单元100之间的连接状态，即可使第一传力单元400和第二传力单元500交替地传递牵引力。

具体地，起吊单元100包括导向筒110。导向筒110为圆筒，吊环130满焊于导向筒110的顶端，且焊接后进行去应力退火处理。

具体地，第一传力单元400包括导向杆410。导向杆410呈圆形，其直径等于导向筒110的内径。导向杆410的中部和上部与导向筒110滑动插接配合，二者可拆卸连接。导向杆410的底端通过第二销轴411与第一钳体200转动连接，且第二销轴411与第一销轴330平行。

具体地，第二传力单元500采用钢链或者钢链排。以钢链为例，导向筒110的外侧壁底部固定设置有连接板141，钢链的顶端与连接板141栓接固定。钢链的底端通过第三销轴510与第一钳体200转动连接，且第三销轴510与第一销轴330平行。由于工件600的温度最高可达近千摄氏度，故钢链采用耐高温起重链。

当导向筒110通过导向杆410牵引第一钳体200时，第二销轴411对第一钳体200承力，在第一钳体200和第二钳体300的重力作用下，第一钳体200围绕第二销轴411沿第一方向摆动，从而相对于连接部320沿第一方向旋转。当导向筒110通过钢链牵引第一钳体200时，第三销轴510对第一钳体200承力，在第一钳体200和第二钳体300的重力作用下，第一钳体200围绕第三销轴510沿第二方向摆动，从而相对于连接部320沿第二方向旋转。

在此基础上，使第一钳体200和第二钳体300的整体重心位于第二销轴411与第三销轴510之间，即可使第一方向与第二方向相反，分别对应翻转吊具的张合动作。

具体地，第三销轴510位于第二销轴411背向上钳部210的一侧，即第一钳体200和第二钳体300的整体重心与上钳部210位于第二销轴411的异侧，位于第三销轴510的同侧。

当第二销轴411对第一钳体200承力时，第一钳体200和第二钳体300的整体重心下移，上钳部210则向上翘起。换言之，当第一钳体200相对于连接部320沿第一方向旋转时，上钳部210和下钳部310张开。

当第三销轴510对第一钳体200承力时，第一钳体200和第二钳体300的整体重心下移，上钳部210同样下沉。换言之，当第一钳体200相对于连接部320沿第二方向旋转时，上钳部210和下钳部310合拢。

进一步地，第一销轴330位于第二销轴411与第三销轴510之间。以第二钳体300作为第一钳体200上的配重结构，使得第一钳体200和第二钳体300的整体重心位于第二销轴411与第三销轴510之间。

进一步地，为了简化操作过程，在本实施例中，第一传力单元400与起吊单元100之间的连接和拆卸过程由自身重力和起吊设备的牵引力实现，无需操作人员手动操作。

具体地，导向筒110的底端焊接有套筒140，连接板141满焊于套筒140的侧壁上，通过套筒140与导向筒110相连，且焊接后进行去应力退火处理。套筒140与导向筒110同轴线设置，且套筒140的内径大于导向筒110的内径。套筒140的侧壁成对设置有弹性销组件120，两个弹性销组件120关于套筒140的轴线对称。

弹性销组件120包括锁壳121、锁销122和弹簧123。锁壳121穿设于套筒140上，并与套筒140焊接固定。锁销122沿套筒140的径线方向滑动设置在锁壳121内，且锁销122朝向套筒140的中心一端的下表面设有第一斜面。弹簧123套设于锁销122上，并驱使锁销122朝向套筒140的中心滑移。

相应地，导向杆410上设置有锁位件420和解锁件430。锁位件420呈环形，套设于导向杆410上，并与导向杆410焊接固定。此外，锁位件420背向第三销轴510的一侧设有第二斜面。

具体地，在制作第一传力单元400时，先将锁位件420点焊定位在导向杆410上，然后试验锁位件420与弹性销组件120之间锁定和解锁动作的可靠性，确认无误后，再将锁位件420与导向杆410满焊固定，且焊脚尺寸为4-5mm。

当起重设备下放导向筒110时，导向筒110相对于导向杆410向下移动，直至锁销122压于第二斜面上。第二斜面施加于锁销122的反作用力倾斜向上，从而克服弹簧123的弹力驱使锁销122背向导向杆410移动。当锁销122移动至锁位件420下方后，弹簧123将锁销122弹出。此时起重设备向上提拉导向筒110，通过锁销122和锁位件420传力，可以将导向杆410提起，从而实现导向筒110与导向杆410之间沿特定方向上的固定连接。

解锁件430设置为环形，滑动套设于导向杆410上，其内径略大于导向杆410的直径，二者间隙配合，且解锁件430位于锁位件420的下方。为了使解锁件430能够更加顺畅地在导向杆410上滑动，解锁件430与导向杆410之间可以注入固态润滑剂(如石墨)进行润滑。此外，解锁件430背向锁位件420的一侧设有第三斜面。

需要解开导向筒110与导向杆410之间的固定连接时，先使起重设备下放导向筒110，导向筒110相对于导向杆410向下移动，直至锁销122上的第一斜面压于解锁件430上。此时解锁件430处于滑移行程的底端，无法继续向下移动，故解锁件430施加于锁销122倾斜向上的反作用力，从而克服弹簧123的弹力驱使锁销122背向导向杆410移动，直至锁销122移动至与解锁件430上的第三斜面相抵。

锁销122压于第三斜面上时，对解锁件430施加倾斜向上的压力，且该压力沿导向杆410轴线方向上的分力大于解锁件430自身重力沿导向杆410轴线方向上的分力。此时，起重设备向上提拉导向筒110，通过锁销122带动解锁件430向上移动，直至解锁件430与锁位件420相抵。

解锁件430受到锁位件420的限制而无法继续上移后，施加于锁销122的反作用力足以克服弹簧123的弹力驱使锁销122背向导向杆410移动，故锁销122在继续上移的过程中沿第三斜面滑移。待锁销122高出第三斜面的顶端时，其与导向杆410之间的距离也大于锁位件420底端的厚度，故锁销122能够顺利地向上越过锁位件420，导向筒110不再通过锁销122向上提拉导向杆410。

当锁销122移动至解锁件430下方时，解锁件430和锁位件420均容纳与套筒140内。为了避免套筒140过长，需要对解锁件430的滑移行程进行限制。因此，导向杆410上设置有限位件440。

限位件440位于解锁件430的下方，限位件440套设于导向杆410上，并与导向杆410焊接固定。当解锁件430移动至与限位件440相抵时，即无法继续向下滑移。

进一步地，为了使解锁件430和锁位件420之间的配合更加稳定，在锁位件420的下表面开设有环形的凹槽421，在解锁件430的上表面一体成型有环形的凸块431。当解锁件430被锁销122托起而与锁位件420相抵时，凸块431嵌入凹槽421内。

使用时，工作台700上放置有两个支撑块800，工件600则水平地放置在支撑块800上。以翻转吊具从工件600的左侧抓取工件600为例：

上钳部210位于第一钳体200的右端，下钳部310位于连接部320的右侧。以逆时针方向为第一方向，以顺时针方向为第二方向。起重设备先将导向筒110下放，待导向筒110与导向杆410连接后，通过导向杆410向上牵引第一钳体200，使第一钳体200相对于连接部320逆时针旋转，进而使上钳部210和下钳部310相互远离，能够方便地抓扣在工件600上。

待上钳部210搁置于工件600的上表面上之后，起重设备继续下方导向筒110，待锁销122与第三斜面相抵后，将导向筒110提起，从而解开导向筒110与导向杆410之间的连接。起重设备继续提拉导向筒110，通过钢链牵引第一钳体200，使第一钳体200相对于连接部320顺时针旋转，进而使上钳部210和下钳部310相互靠拢，直至下钳部310紧压于工件600的下表面，配合上钳部210抓紧工件600。此时，起重设备继续向上提拉导向筒110，即可逐渐抬高工件600的左侧，直至将工件600翻转至竖直。

一方面，翻转吊具足够轻便，借助行车等起重设备可以轻易地转移位置，从而能够在大范围内作业。另一方面，翻转吊具的整体结构简单，操作过程简便，操控灵活，能够快速地抓取和释放工件600，工作效率高。

此外，第一钳体200与第二钳体300形成杠杆结构。当上钳部210与工件600的上表面相抵时，第一钳体200以上钳部210和工件600的接触部位为支点顺时针旋转，通过连接部320向上提拉下钳部310，直至下钳部310与工件600的下表面相抵。在克服工件600的重力将工件600左侧抬起的过程中，钢链上的牵引力使得上钳部210与下钳部310紧扣于工件600上，工件600不易滑脱，更加安全。

在制作翻转吊具的过程中，第一销轴330、第二销轴411和第三销轴510均进行调质处理，组装时要保证各部件之间相对运动的灵活性。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。