一种用于重型设备起吊的轻型回转机构

技术领域

本发明涉及一种重型设备起吊机构，特别涉及一种用于重型设备起吊的轻型回转机构。

背景技术

目前国内外水下机器人的地面起吊和海面起吊，基本采用常规的吊钩结构，钩头位置设计回转轴承用于调整吊钩方向，便于吊钩与待起吊设备连接，该结构下，无论吊钩空载或满载均可自由回转。但对于大尺寸、大细长比、百吨级的大型水下设备，则要求吊钩在空载时具备回转功能便于与设备对接，同时要求吊装平稳，吊钩在起吊过程中无回转。所以，有必要研制一种适用于大型水下设备吊装的吊钩回转机构，实现空载状态下吊钩自由回转、重载状态下回转功能锁定。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于提供一种用于重型设备起吊的轻型回转机构，以满足大型水下设备的起吊需求，以轻量化的结构，实现吊钩空载自由回转、重载回转锁定的功能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于重型设备起吊的轻型回转机构，包括吊钩、轴承外套、推力球轴承、回转外套及起吊固定机构，其中回转外套的下端设有安装孔，所述吊钩的一端插设于所述安装孔内且端部与所述起吊固定机构连接；所述推力球轴承套装于所述吊钩上，所述轴承外套套装于所述推力球轴承的外侧并且与所述回转外套的安装孔滑动连接。

所述吊钩上套设有位于所述轴承外套下端的橡胶弹簧，所述橡胶弹簧与所述回转外套的内止口抵接。

所述推力球轴承的上方设有与所述吊钩螺纹连接的弹簧锁紧螺母。

所述回转外套的安装孔内设有底部滑动轴承和顶部滑动轴承，其中底部滑动轴承与所述回转外套固定连接，与所述吊钩间隙配合；所述顶部滑动轴承的外圈与所述回转外套间隙配合，所述顶部滑动轴承的内圈与所述弹簧锁紧螺母连接。

所述起吊固定机构包括固定块外套和两个起吊固定块，其中两个起吊固定块扣合于所述吊钩的外侧，所述固定块外套套装在两个起吊固定块的外侧，锁紧两个起吊固定块，从而实现所述吊钩的固定。

所述起吊固定块的内壁上设有梯形面Ⅰ，所述吊钩的上端外圆周上设有梯形面Ⅰ啮合的梯形面Ⅱ。

当所述吊钩空载时，所述起吊固定机构的下端与所述回转外套之间留有间隙，所述吊钩可旋转；

当所述吊钩负载时，所述起吊固定机构的下端与所述回转外套接触，所述吊钩被锁紧。

所述回转外套的上端设有起吊轴，所述起吊轴与起吊缆连接。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明实现空载状态下，轴承承载，吊钩自由回转；负载状态下，结构件承载，回转功能锁定。

2.本发明因采用轻载推力球轴承，相比与传统重载吊钩的回转结构，极大程度上减小了外形尺寸及结构重量。

3.本发明负载状态下，回转结构件承受绝大部分载荷，推力球轴承仅需承受橡胶弹簧变形而产生的载荷，所以轴承尺寸小，该回转结构整体外形尺寸较小；本发明可以实现轻量化的结构，同时满足空载自由回转、重载回转自动锁定的功能。

附图说明

图1为本发明一种用于重型设备起吊的轻型回转机构的结构示意图；

图2为本发明一种用于重型设备起吊的轻型回转机构的轴测剖视图；

图3为本发明中起吊固定块的结构示意图；

图4为本发明中空载状态示意图；

图5为本发明负载状态示意图。

图中：1为吊钩；2为底部滑动轴承；3为橡胶弹簧；4为轴承外套；5为推力球轴承；6为弹簧锁紧螺母；7为顶部滑动轴承；8为固定块外套；9为起吊固定块；10为回转外套；11为起吊轴；12为起吊缆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-2所示，本发明提供的一种用于重型设备起吊的轻型回转机构，包括吊钩1、轴承外套4、推力球轴承5、回转外套10及起吊固定机构，其中回转外套10的下端设有安装孔，吊钩1的一端插设于安装孔内且端部与起吊固定机构连接；推力球轴承5套装于吊钩1上，轴承外套4套装于推力球轴承5的外侧并且与回转外套10的安装孔滑动连接。回转外套10的上端设有起吊轴11，起吊轴11与起吊缆12连接。

本发明的实施例中，吊钩1上套设有位于轴承外套4下端的橡胶弹簧3，橡胶弹簧3的底面与回转外套10的内止口抵接，顶面受轴承外套4的挤压。推力球轴承5的上方设有与吊钩1螺纹连接的弹簧锁紧螺母6。

本发明的实施例中，回转外套10的安装孔内设有底部滑动轴承2和顶部滑动轴承7，其中底部滑动轴承2与回转外套10的底部端面采用螺栓连接，与吊钩1间隙配合；顶部滑动轴承7的外圈与回转外套10间隙配合，顶部滑动轴承7的内圈与弹簧锁紧螺母6的顶面采用螺栓连接固定。

如图1-2所示，本发明的实施例中，起吊固定机构包括固定块外套8和两个起吊固定块9，其中两个起吊固定块9扣合于吊钩1的外侧，固定块外套8套装在两个起吊固定块9的外侧，锁紧两个起吊固定块9，从而实现吊钩1的固定。

进一步地，如图3所示，起吊固定块9的内壁上设有梯形面Ⅰ，吊钩1的上端外圆周上设有梯形面Ⅰ啮合的梯形面Ⅱ。

当吊钩1空载时，橡胶弹簧3变形较小，起吊固定块9的下端与回转外套10之间留有间隙，吊钩1可自由旋转；当吊钩1负载时，橡胶弹簧3变形较大，起吊固定块9的下端与回转外套10接触，负载由结构件接触面承担，推力球轴承5回转功能失效，吊钩1被锁紧。

本发明的工作原理是：

作用过程：吊钩1通过弹簧锁紧螺母6与推力球轴承5顶面接触；橡胶弹簧3通过轴承外套4与推力球轴承5底面接触；两件起吊固定块9梯形面与吊钩1顶部梯形面贴合，固定块外套10将两个起吊固定块9包裹内在，防止起吊固定块9脱落，起限位作用；起吊轴11穿过起吊缆12环眼，与回转外套10连接固定。

如图4所示，空载时，橡胶弹簧3仅需承受吊钩1等结构件自重，橡胶弹簧3变形量非常小，起吊固定块9与回转外套10之间存在约10mm间隙，吊钩1可在推力球轴承5的作用下自由回转。

如图5所示，负载时，橡胶弹簧3在大负载下发生变形，使起吊固定块9与回转外套10之间的间隙消失，起吊固定块9与回转外套10直接接触，回转锁定。

通过设计橡胶弹簧3的尺寸，可实现负载＜1t时，起吊固定块9与回转外套10之间存在间隙，吊钩1自由回转；当负载＞1t时，起吊固定块9与回转外套10直接接触，吊钩1回转锁定。此时，无论负载为几十甚至百吨，推力球轴承5承压始终约1t，即为橡胶弹簧3变形10mm的压力。

本发明公开的一种用于重型设备起吊的轻型回转机构，可用于大型设备的地面起吊或海面起吊时，对吊钩角度或钩口方向有要求的情况下，该结构实现了空载状态下吊钩的自由转动，重载时回转功能锁定，满足了吊钩与设备连接前的回转需求，同时避免了吊起过程中因吊钩转动引起的设备转动。整体结构可承受百吨级重型载荷，同类型具备回转功能的吊钩尺寸重量均非常大，本发明以紧凑、轻量化的结构，同时实现了吊钩空载回转、重载方向锁定的功能。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。