一种外夹式自动吊具

技术领域

本发明属于吊装技术领域，具体涉及一种吊具，尤其涉及一种外夹式自动吊具。

背景技术

非自动控制的吊具一般采用挂钩形式，由挂钩挂上吊带，将吊带绑在被吊物体上进行物体的搬运工作。这种吊具在起吊前后均需人工操作，才能实现被吊物体的挂装和拆卸，但在一些特殊环境，如核辐射、高温等环境下，则很难采用这种方式进行吊装，故需要一种能够在起吊前后自动操作的自动吊具，远程进行自动取放动作。

传统自动吊具以电磁铁吊具居多，即通过控制电磁铁的电源通断而控制其磁力有无，以此控制对被吊物体的吸附和松开，这种自动吊具具有远程控制和操作方便的优点，但是存在如下缺陷：其一，只能吊装金属物体，不适用于非金属物体吊装；其二，需要通过电线与电源连接，一是如果电源故障则无法运行，二是在一些特殊环境中，电气部件存在一定风险，比如在易燃气体环境中，极小火花就可能引起燃烧。

也有不采用电磁铁的传统自动吊具，但一般也会采用电机驱动等方式来实现对被吊物体的吊装和松开操作，也存在采用电气部件的弊端，或者采用远程传动方式控制，则存在传动装置难以实施等问题。

所以，如果能够通过纯机械部件实现不需远程传动的自动化吊装功能，则可以解决上述各种问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够不采用电气部件、不需远程传动即可实现自动化吊装的外夹式自动吊具。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种外夹式自动吊具，包括吊装支架，还包括吊具外管、吊具内管、自旋管、吊具盘、上钩爪和下钩爪，所述吊装支架的下端与竖向的所述吊具外管的上端连接，竖向的所述自旋管套装在竖向的所述吊具内管的中上部外并能够自由旋转且不能相对于所述吊具内管竖向移动，所述吊具外管套装在所述自旋管外，横向的所述吊具盘设有中心通孔且所述吊具内管穿过该中心通孔，所述吊具内管的下端向外周方向凸起形成内管盘，所述内管盘位于所述吊具盘的下方且不能穿过所述吊具盘的中心通孔，所述吊具外管的下端向外周方向凸起形成外管盘，所述外管盘位于所述吊具盘的上方且不能穿过所述吊具盘的中心通孔，在同一个圆周均匀分布的多个所述上钩爪分别通过横向的上销轴安装于所述吊具盘的上面，多个所述上销轴围绕在所述外管盘的外围，多个所述上钩爪的悬空端部均位于所述外管盘的正上方区域内，多个所述下钩爪分别通过横向的下销轴安装于所述吊具盘的下部且分别位于一一对应的多个所述上钩爪的正下方，多个所述上钩爪与多个所述下钩爪之间分别通过多个联动装置连接并使悬空端部具有向下同步旋转的应力，所述吊具外管的圆周内壁上沿圆周方向均匀设有多个凸起的卡块，所述自旋管的圆周外壁的上部沿圆周方向均匀设有多个向外周方向凸起的圆弧形凸块，每个所述圆弧形凸块的下端中部设有上凹的短槽，相邻两个所述圆弧形凸块之间形成竖向的长槽，所述长槽的横向宽度大于所述卡块的横向宽度，所述短槽的上端位于所述长槽的上端的下方，所述自旋管的圆周外壁的下部设有向外周方向凸起的凸环，所述凸环的上端沿圆周方向均匀设有多个下凸齿，相邻两个所述下凸齿之间形成挡槽，所述卡块能够在依次置于相互对应的所述长槽、所述挡槽、所述短槽的过程中使所述自旋管旋转。为了使上钩爪的悬空端部与外管盘之间具有足够的活动空间，多个所述上钩爪分别通过多个钩爪座安装在所述吊具盘的上面，多个所述上钩爪分别通过横向的上销轴安装于多个所述钩爪座上；另外，吊装支架的下端与吊具外管的上端之间优选焊接连接。

作为优选，为了更好地实现卡块与自旋管之间的联动功能，所述卡块的上下两侧表面均为斜平面且相互形成“八”字形，所述圆弧形凸块上位于对应的所述短槽两侧的部分形成上凸齿，所述上凸齿的横向相对两侧表面分别为斜平面和竖平面，所述下凸齿横向相对两侧表面分别为斜平面，所述长槽的正下方和所述短槽的正下方分别与某个所述下凸齿的其中一个斜平面对应，所述挡槽的正上方与某个所述上凸齿的斜平面对应。

作为优选，为了实现对自旋管的限位功能并便于加工和组装，所述长槽的上端延伸至所述自旋管的上端并开口，所述吊具内管的上端设有外螺纹且限位螺母套装在所述吊具内管的上端，所述吊具内管的圆周外壁上位于所述内管盘上方且位于所述自旋管下方的一段外径增大且在外径变化位置形成环形台阶，所述自旋管的上下两端分别被所述限位螺母和所述环形台阶限位。

作为优选，为了实现上钩爪和下钩爪之间的联动功能并使其保持向下旋转的应力，所述联动装置包括连杆和拉簧，所述连杆的上端与对应的所述上钩爪的悬臂旋转连接，所述连杆的下端与对应的所述下钩爪的悬臂旋转连接，所述拉簧的上端与对应的所述连杆的上部连接，所述拉簧的下端与所述吊具盘连接。

本发明的有益效果在于：

本发明通过设计相互配合的吊装支架、吊具外管、吊具内管、自旋管、吊具盘、上钩爪和下钩爪，使用时只需通过吊臂带动吊装支架上下移动，即可实现吊装支架下行将下钩爪下旋打开并置于被吊物体上端外围、外管圆盘上行使上钩爪上旋、下钩爪上旋将被吊物体从外部夹持、吊装转运被吊物体、吊装支架下行将下钩爪下旋打开、吊装支架上行使下钩爪脱离被吊物体的功能，整个吊装前后与被吊物体之间的挂装和松开操作均通过升降吊装支架而带动本自动吊具自动完成，通过纯机械部件实现了不需电气部件和远程传动结构的自动化吊装功能，避免了电气风险并便于实施，适用于远距离、高危险等恶劣环境下作业，降低了作业风险。

附图说明

图1是本发明所述外夹式自动吊具的立体图，图中还示出了被吊物体；

图2是本发明所述外夹式自动吊具的半剖立体图，图中还示出了被吊物体；

图3是本发明所述外夹式自动吊具的吊装支架和吊具外管的半剖立体图；

图4是本发明所述外夹式自动吊具的自旋管的立体图；

图5是本发明所述外夹式自动吊具应用时的立体图之一，图中的吊装支架、吊具外管和吊具内管为透视结构；

图6是本发明所述外夹式自动吊具应用时的立体图之二，图中的吊装支架、吊具外管和吊具内管为透视结构；

图7是本发明所述外夹式自动吊具应用时的立体图之三，图中的吊装支架、吊具外管和吊具内管为透视结构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图7所示，本发明所述外夹式自动吊具包括吊装支架1、吊具外管2、吊具内管12、自旋管14、吊具盘4、上钩爪5和下钩爪10，吊装支架1的下端与竖向的吊具外管2的上端焊接连接，竖向的自旋管14套装在竖向的吊具内管12的中上部外并能够自由旋转且不能相对于吊具内管12竖向移动，吊具外管2套装在自旋管14外，横向的吊具盘4设有中心通孔且吊具内管12穿过该中心通孔，吊具内管12的下端向外周方向凸起形成内管盘19，内管盘19位于吊具盘4的下方且不能穿过吊具盘4的中心通孔，吊具外管2的下端向外周方向凸起形成外管盘3，外管盘3位于吊具盘4的上方且不能穿过吊具盘4的中心通孔，在同一个圆周均匀分布的多个上钩爪5分别通过横向的上销轴6安装于多个钩爪座7上，多个钩爪座7分别安装在吊具盘4的上面，多个上销轴6围绕在外管盘3的外围，多个上钩爪5的悬空端部均位于外管盘3的正上方区域内，多个下钩爪10分别通过横向的下销轴18安装于吊具盘4的下部且分别位于一一对应的多个上钩爪5的正下方，多个上钩爪5与多个下钩爪10之间分别通过多个联动装置连接并使悬空端部具有向下同步旋转的应力，吊具外管2的圆周内壁上沿圆周方向均匀设有多个凸起的卡块20，自旋管14的圆周外壁的上部沿圆周方向均匀设有多个向外周方向凸起的圆弧形凸块142，每个圆弧形凸块142的下端中部设有上凹的短槽143，相邻两个圆弧形凸块142之间形成竖向的长槽141，长槽141的横向宽度大于卡块20的横向宽度，短槽143的上端位于长槽141的上端的下方，自旋管14的圆周外壁的下部设有向外周方向凸起的圆环形的凸环147，凸环147的上端沿圆周方向均匀设有多个向上凸起的下凸齿145，相邻两个下凸齿145之间形成挡槽146，卡块20能够在依次置于相互对应的长槽141、挡槽146、短槽143的过程中使自旋管14旋转。

如图1-图7所示，本发明还公开了以下多种更加优化的具体结构：

为了更好地实现卡块20与自旋管14之间的联动功能，卡块20的上下两侧表面均为斜平面且相互形成“八”字形，圆弧形凸块142上位于对应的短槽143两侧的部分形成向下凸起的上凸齿144，上凸齿144的横向相对两侧表面分别为斜平面和竖平面，下凸齿145的横向相对两侧表面分别为斜平面，长槽141的正下方和短槽143的正下方分别与某个下凸齿145的其中一个斜平面对应，挡槽146的正上方与某个上凸齿144的斜平面对应。

为了实现对自旋管14的限位功能并便于加工和组装，长槽141的上端延伸至自旋管14的上端并开口，吊具内管12的上端设有外螺纹且限位螺母13套装在吊具内管12的上端，吊具内管12的圆周外壁上位于内管盘19上方且位于自旋管14下方的一段外径增大且在外径变化位置形成环形台阶15，自旋管14的上下两端分别被限位螺母13和环形台阶15限位。

为了实现上钩爪5和下钩爪10之间的联动功能并使其保持向下旋转的应力，所述联动装置包括连杆17和拉簧16，连杆17的上端与对应的上钩爪5的悬臂旋转连接，连杆17的下端与对应的下钩爪10的悬臂旋转连接，拉簧16的上端与对应的连杆17的上部连接，拉簧16的下端与吊具盘4连接。

图1中还示出了设于吊具盘4圆周边缘下方且一体成型的外环8，外环8便于安装下销轴18，同时便于设置用于与拉簧16连接的连接轴9，外环8上设有多个缺口，下钩爪10的安装端、下销轴18和连接轴9均位于对应的缺口内。

如图1-图7所示，应用时，本发明吊具适合对上端设有吊装凸环的被吊物体11进行吊运；先将吊装支架1挂装在吊臂(图中未示出，为常规吊机的吊臂)下端的吊钩21上，利用吊钩21将整个自动吊具吊起悬空，此时吊具外管2的多个卡块20分别位于自旋管14的多个短槽143内，自旋管14和吊具内管12均不能向下移动，在拉簧16的作用下，上钩爪5的悬空端部和下钩爪10的悬空端部均向下处于低位(但不是处于最低位)，多个下钩爪10之间处于打开状态，如图5所示，此时被吊物体11的吊装凸环可以进入多个下钩爪10之间；然后将整个吊具移动至被吊物体11的正上方，被吊物体11置于地面或其它平台上，然后将吊具向下移动，直到被吊物体11的吊装凸环进入多个下钩爪10之间并与内管盘19的下面接触，控制吊具继续下行，此时在被吊物体11的阻挡下，吊具内管12和自旋管14相对于吊具外管2向上移动，吊具外管2的多个卡块20的下部斜平面分别与自旋管14上对应的下凸齿145的斜平面接触，在自旋管14相对于吊具外管2向上移动的过程中，自旋管14自动旋转(图中为逆时针旋转)，直到吊具外管2的多个卡块20分别置于自旋管14上对应的多个挡槽146内，如图6所示，此时吊具内管12和自旋管14不能相对于吊具外管2继续向上移动，多个下钩爪10之间处于完全打开状态；然后控制吊具向上移动，吊具外管2上行，开始时吊具内管12、自旋管14、吊具盘4和被吊物体11均不移动，上钩爪5的悬空端部和下钩爪10的悬空端部均不旋转；吊具外管2继续上行，吊具外管2的多个卡块20的上部斜平面分别与自旋管14上对应的上凸齿144的对应斜平面接触，在吊具外管2继续向上移动的过程中，自旋管14自动旋转(图中为逆时针旋转)，直到吊具外管2的多个卡块20分别置于自旋管14上对应的多个长槽141内，在此过程中，外管盘3上行会带动上钩爪5的悬空端部和下钩爪10的悬空端部同步向上旋转，多个下钩爪10的悬空端部将被吊物体11的吊装凸环钩住，实现对吊物体11的夹持，直到吊具外管2的多个卡块20移动到短槽143的上端的上方，且被吊物体11的吊装凸环的上面与内管盘19的下面接触，或者卡块20被限位螺母13挡住为止，如图7所示，此时被吊物体11被可靠夹持；然后控制吊具继续向上移动，将被吊物体11吊起悬空并移动到其它位置，然后控制吊具继续向下移动，直到被吊物体11置于地面或其它平台上，吊具继续向下移动，由于被吊物体11、吊具内管12、自旋管14和吊具盘4不能继续下行，所以吊具外管2相对自旋管14下行，吊具外管2的多个卡块20的下部斜平面分别与自旋管14上对应的下凸齿145的斜平面接触，在吊具外管2相对自旋管14继续下行的过程中，自旋管14自动旋转(图中为逆时针旋转)，直到吊具外管2的多个卡块20分别置于自旋管14上对应的多个挡槽146内，此时多个下钩爪10之间处于完全打开状态；然后控制吊具向上移动，吊具外管2上行，吊具外管2的多个卡块20的上部斜平面分别与自旋管14上对应的上凸齿144的对应斜平面接触，在吊具外管2继续向上移动的过程中，自旋管14自动旋转(图中为逆时针旋转)，直到吊具外管2的多个卡块20分别置于自旋管14上对应的多个短槽143内，如图5所示，此时被吊物体11的吊装凸环可以从多个下钩爪10之间脱出；控制吊具继续向上移动，整个吊具都会上行，直到被吊物体11的吊装凸环与多个下钩爪10分离，完成被吊物体11的脱钩作业和整个吊运过程，且吊具复位至图5所示状态，为下次吊运作业作好准备。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。