螺旋调节机构及多瓣抓斗及起重机

技术领域

本发明涉及起重设备领域，尤其涉及一种螺旋调节机构，及一种可以调节抓爪之间的相对位置关系的多瓣抓斗，及一种带有多瓣抓斗的起重机。

背景技术

大厦、堤坝和矿山等爆破现场会产生大量的废料，而这些废料的转移搬运往往需要借助带有多瓣抓斗的起重机来完成。

现有的多瓣抓斗以两瓣和四瓣较为常见，但是，由于这些废料形态各异，所需的抓斗不尽相同：两瓣抓斗可用于抓取细长废料，若抓取方形或圆形废料，可能会出现抓取方位不恰当的情况，造成重心不稳，易出现危险事故；四瓣抓斗更适用于抓取方形或圆形废料，由于抓取过程中四个抓爪会同时向中心移动，因而不适合抓取细长废料。此外，当废料形态不规则，两瓣和四瓣抓斗无法实现抓取，则需要调整抓斗的位置和角度，移动整车的方位，从而消耗较多的时间。

针对这种情况，目前市面上绝大多数多瓣抓斗都是从抓斗整体方位调整着手，通过使抓斗整体旋转达到目的。但是在上述调整抓斗整体方位的过程中，各抓爪之间的相对位置关系没有改变，抓爪的抓取点相对固定，仍旧不适合某些特殊的废料抓取，也难以克服无法同时抓取两瓣抓斗和四瓣抓斗适用的废料形态的缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中抓爪的抓取点相对固定，不适合某些特殊的废料抓取，也无法根据不同形态的废料及时调整抓爪结构的问题，本发明的目的之一是提供一种螺旋调节机构。

本发明提供如下技术方案：

一种螺旋调节机构，应用于多瓣抓斗，包括：

轴向限位套筒，所述轴向限位套筒滑动套设在所述多瓣抓斗的中心柱体上；

旋转驱动组件，所述旋转驱动组件用于驱使所述轴向限位套筒沿所述中心柱体的轴向滑动；

和若干旋转调节块，所述旋转调节块受所述轴向限位套筒驱使并在所述轴向限位套筒滑移时分别沿所述中心柱体的周向移动。

作为对所述螺旋调节机构的进一步可选的方案，所述轴向限位套筒上沿中心柱体的周向开设有若干滑槽，中心柱体的侧壁上开设有若干螺旋形的导引槽，所述旋转调节块、滑槽和导引槽的数量对应，所述旋转调节块分别与对应的所述滑槽和导引槽滑动配合。

作为对所述螺旋调节机构的进一步可选的方案，所述旋转驱动组件为旋转调整液压缸，所述旋转调整液压缸一端与中心柱体转动连接，所述旋转调整液压缸另一端与所述轴向限位套筒转动连接。

本发明的另一目的是提供一种可以调节抓爪之间的相对位置关系的多瓣抓斗。

本发明提供如下技术方案：

一种多瓣抓斗，包括上述螺旋调节机构、中心柱体和若干组动抓合机构；

每组所述动抓合机构均包括动支撑组件，所述动支撑组件沿所述中心柱体的周向滑动设置在所述中心柱体上，所述动支撑组件上转动连接有动抓爪，所述动支撑组件上还设有用于驱使所述动抓爪转动的第一伸缩驱动组件；

所述旋转调节块与所述动支撑组件相连。

作为对所述多瓣抓斗的进一步可选的方案，所述动抓合机构的数量为2n个，且n为不小于2的正整数，任意两个相邻所述动抓合机构的移动方向相反。

作为对所述多瓣抓斗的进一步可选的方案，所述动抓合机构处于移动行程的中点处时均布于所述中心柱体上。

作为对所述多瓣抓斗的进一步可选的方案，还包括定抓合机构，所述定抓合机构与所述中心柱体固定连接，所述定抓合机构的数量为所述动抓合机构数量的一半，每两个所述动抓合机构以一个所述定抓合机构为中心相互靠拢或者远离。

作为对所述多瓣抓斗的进一步可选的方案，所述动抓合机构的数量为4n个，且n为不小于2的正整数，每连续四个所述动抓合机构为一个单元，且同一单元的四个所述动抓合机构在移动时相互靠拢或者展开。

作为对所述多瓣抓斗的进一步可选的方案，所述动支撑组件包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件与所述第二支撑件之间通过旋转同步杆相连，所述旋转同步杆与所述中心柱体的轴线平行，所述旋转调节块滑动套设在所述旋转同步杆上，所述第一伸缩驱动组件包括伸缩调整液压缸，所述伸缩调整液压缸一端与所述第一支撑件转动连接，所述伸缩调整液压缸另一端与所述动抓爪转动连接，所述动抓爪与所述第二支撑件转动连接。

本发明的另一目的是提供一种带有多瓣抓斗的起重机。

本发明提供如下技术方案：

一种起重机，包括上述多瓣抓斗和机械臂，所述机械臂与所述中心柱体远离所述动抓爪的一端相连。

本发明的实施例具有如下优点：

多瓣抓斗的螺旋调节机构驱使动支撑组件沿中心柱体的周向滑移，设置在动支撑组件上的动抓爪和第一伸缩驱动组件也随之移动，动抓爪始终能够在第一伸缩驱动组件的驱使下张合，而各动抓爪之间的相对位置关系发生变化，即动抓爪的抓取点可以调节，从而适用于常规形态废料和特殊形态废料的抓取。

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提供的螺旋调节机构的整体轴测结构示意图；

图2示出了本发明实施例2提供的多瓣抓斗的整体轴测结构示意图；

图3示出了本发明实施例2提供的多瓣抓斗的动抓合机构的俯视图；

图4为图3中A-A向剖面示意图；

图5示出了本发明实施例2提供的多瓣抓斗的螺旋调节机构的轴测结构示意图；

图6示出了本发明实施例2提供的多瓣抓斗在四瓣状态下的结构示意图；

图7示出了本发明实施例2提供的多瓣抓斗在两瓣状态下的结构示意图；

图8示出了本发明实施例2提供的多瓣抓斗在另一两瓣状态下的结构示意图；

图9示出了本发明实施例3提供的多瓣抓斗在六瓣状态下的结构示意图；

图10示出了本发明实施例3提供的多瓣抓斗在两瓣状态下的结构示意图。

主要元件符号说明：

1-中心柱体；11-导引槽；12-第一支撑限位筒；121-第一内滑道；122-第一外滑道；13-第一端板；14-第二支撑限位筒；141-第二内滑道；142-第二外滑道；15-第二端板；16-第一台阶面；17-第二台阶面；18-环形槽；19-连接板；2-动抓合机构；21-动支撑组件；211-第一支撑件；2111-第一内滑块；2112-第一外滑块；212-第二支撑件；2121-第二内滑块；2122-第二外滑块；213-旋转同步杆；2131-限位板；2132-螺母；22-动抓爪；221-减重槽；222-加强柱；23-第一伸缩驱动组件；231-伸缩调整液压缸；3-螺旋调节机构；31-旋转驱动组件；311-旋转调整液压缸；32-轴向限位套筒；321-滑槽；33-旋转调节块；4-定抓爪。

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。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供一种应用于多瓣抓斗的螺旋调节机构，包括旋转驱动组件31、一个轴向限位套筒32和若干个旋转调节块33。

在本实施例中，旋转驱动组件31为旋转调整液压缸311。

轴向限位套筒32沿多瓣抓斗的中心柱体1的轴向滑动套设在中心柱体1上，轴向限位套筒32的内径等于中心柱体1的直径。轴向限位套筒32的侧壁上开设有多条滑槽321，各滑槽321均沿中心柱体1的周向设置，沿中心柱体1的周向均匀排列，且滑槽321为通槽。

相应地，中心柱体1的侧壁上开设有多条螺旋形的导引槽11，导引槽11的宽度大于滑槽321的宽度。各导引槽11沿中心柱体1的周向均匀排列，且导引槽11和滑槽321的数量均与旋转调节块33的数量对应。在本实施例中，导引槽11的数量为四个。

前述旋转调节块33沿中心柱体1的径线方向设置，旋转调节块33的一端与导引槽11滑动配合，旋转调节块33中部与滑槽321滑动配合。

旋转调整液压缸311的缸体与中心柱体1的侧壁相连，活塞杆与轴向限位套筒32相连。旋转调整液压缸311的活塞杆伸缩时，会牵引轴向限位套筒32沿中心柱体1的轴向滑移，进而带动旋转调节块33移动。在导引槽11的引导下，旋转调节块33沿中心柱体1轴向移动的同时，也会沿中心柱体1的周向移动。

上述导引槽11也可以设置在轴向限位套筒32上，滑槽321则对应设置在中心柱体1上。

考虑到安装误差，旋转调整液压缸311的轴线与中心柱体1的轴线可能会互不平行。此时若轴向限位套筒32在中心柱体1上滑移，则旋转调整液压缸311的轴线与中心柱体1的轴线之间的夹角会发生改变。因此，旋转调整液压缸311与中心柱体1和轴向限位套筒32均转动连接，且旋转调整液压缸311相对于中心柱体1和轴向限位套筒32的旋转轴心与中心柱体1的轴心垂直。

实施例2

请一并参阅图2-图5，本实施例提供一种多瓣抓斗，包括中心柱体1。中心柱体1呈圆柱状，中心柱体1一端的端面上焊接固定有两对连接板19，用于与起重机的机械臂可拆卸连接。

中心柱体1上设置有若干组动抓合机构2和一组螺旋调节机构3。每一组动抓合机构2内均包含一个动抓爪22，且该动抓爪22与动抓合机构2内的其它结构配合，能够完成收拢或者张开的动作。

螺旋调节机构3可以改变各动抓合机构2沿中心柱体1周向上的位置，从而改变各动抓爪22之间的相对位置关系，使整个多瓣抓斗得以具备不同的抓取点，从而适用于不同形态的废料抓取。

例如对于某块形状不规则的废料，可以通过螺旋调节机构3调节动抓爪22的位置，使动抓爪22避开废料上的棱角，与废料上相对平直的区域接触，同时使动抓爪22尽可能均匀地分布在废料周围，最终顺利抓取废料。

动抓合机构2由动支撑组件21、动抓爪22和第一伸缩驱动组件23组成。其中，动支撑组件21沿中心柱体1的周向滑动设置在中心柱体1上，动抓爪22和第一伸缩驱动组件23则安装在动支撑组件21上，且动抓爪22在第一伸缩驱动组件23的驱使下动作。

动支撑组件21包括第一支撑件211、第二支撑件212和旋转同步杆213，其中，第一支撑件211和第二支撑件212与中心柱体1直接连接，并沿中心柱体1的周向与中心柱体1滑动配合。旋转同步杆213与中心柱体1的轴线平行，旋转同步杆213两端分别与第一支撑件211和第二支撑件212相连，使第一支撑件211和第二支撑件212在移动过程中保持同步。前述螺旋调节机构3直接作用于旋转同步杆213，以此来实现对整个动抓合机构2位置的调节。

具体地，中心柱体1朝向连接板19的一端套有第一支撑限位筒12。第一支撑限位筒12的轴线与中心柱体1的轴线重合，第一支撑限位筒12的内径等于中心柱体1的直径，第一支撑限位筒12朝向连接板19的一端设有环形的第一端板13。第一端板13与中心柱体1的轴线垂直，第一端板13通过焊接或者一体成型的方式与第一支撑限位筒12固定。与此同时，第一端板13与连接板19所在的中心柱体1端面贴合，并通过螺钉固定在中心柱体1的端面上，进而将第一支撑限位筒12与中心柱体1固定连接。

中心柱体1侧壁上与第一支撑限位筒12正对的区域开设有第一台阶面16，故第一支撑限位筒12的内壁不与中心柱体1直接接触，而是形成环形的第一内滑道121。此外，第一支撑限位筒12的侧壁上开设有若干个通槽，形成第一外滑道122。第一外滑道122的数量与动抓合机构2对应，第一外滑道122均沿中心柱体1的周向设置。

前述第一支撑件211由第一内滑块2111和第一外滑块2112组成。第一内滑块2111滑动设置在第一内滑道121内，第一内滑块2111一侧与第一端板13相抵，另一侧与第一台阶面16相抵。第一外滑块2112沿中心柱体1的径线方向设置，第一外滑块2112一端滑动设置在第一外滑道122内，并通过焊接或者一体成型等方式与第一内滑块2111固定连接。

装配时，先将各个第一支撑件211置于第一支撑限位筒12内部，然后使第一外滑块2112由内而外地穿出第一外滑道122，直至第一内滑块2111与第一支撑限位筒12的内壁相抵。再将第一支撑限位筒12和第一端板13扣合在中心柱体1朝向连接板19的一端上，拧上螺钉，即可实现第一支撑件211与中心柱体1的滑动连接。

类似地，中心柱体1背向连接板19的一端套有第二支撑限位筒14。第二支撑限位筒14的轴线与中心柱体1的轴线重合，第二支撑限位筒14的内径等于中心柱体1的直径，第二支撑限位筒14背向第一支撑限位筒12的一端设有环形的第二端板15。第二端板15与中心柱体1的轴线垂直，第二端板15通过焊接或者一体成型的方式与第二支撑限位筒14固定。与此同时，第二端板15与中心柱体1背向连接板19一端的端面贴合，并通过螺钉固定在中心柱体1的该端面上，进而将第二支撑限位筒14与中心柱体1固定连接。

中心柱体1侧壁上与第二支撑限位筒14正对的区域开设有第二台阶面17，故第二支撑限位筒14的内壁不与中心柱体1直接接触，而是形成环形的第二内滑道141。此外，第二支撑限位筒14的侧壁上开设有若干个通槽，形成第二外滑道142。第二外滑道142的数量也与动抓合机构2对应，第二外滑道142均沿中心柱体1的周向设置。

前述第二支撑件212由第二内滑块2121和第二外滑块2122组成。第二内滑块2121滑动设置在第二内滑道141内，第二内滑块2121一侧与第二端板15相抵，另一侧与第二支撑限位筒14的端面齐平。第二外滑块2122沿中心柱体1的径线方向设置，第二外滑块2122一端滑动设置在第二外滑道142内，并通过焊接或者一体成型等方式与第二内滑块2121固定连接。

装配时，先将各个第二支撑件212置于第二支撑限位筒14内部，然后使第二外滑块2122由内而外地穿出第二外滑道142，直至第二内滑块2121与第二支撑限位筒14的内壁相抵。再将第二支撑限位筒14和第二端板15扣合在中心柱体1背向连接板19的一端上，拧上螺钉，即可实现第二支撑件212与中心柱体1的滑动连接。

具体地，旋转同步杆213从上述第一外滑块2112和第二外滑块2122的中部穿过，旋转同步杆213一端焊接固定有限位板2131，另一端螺纹配合有螺母2132。其中，限位板2131与第一外滑块2112背向第二外滑块2122的一侧相抵，螺母2132则与第二外滑块2122背向第一外滑块2112的一侧相抵，将旋转同步杆213与第一外滑块2112和第二外滑块2122稳定连接。

具体地，前述第一伸缩驱动组件23采用伸缩调整液压缸231。伸缩调整液压缸231的缸体与第一外滑块2112背向第一内滑块2111的一端转动连接，活塞杆则与动抓爪22转动连接，动抓爪22还与第二外滑块2122背向第二内滑块2121的一端转动连接。此外，伸缩调整液压缸231相对于第一外滑块2112的旋转轴心、伸缩调整液压缸231相对于动抓爪22的旋转轴心以及动抓爪22相对于第二外滑块2122的旋转轴心相互平行，并与中心柱体1的轴心垂直。

当伸缩调整液压缸231的活塞杆伸出时，驱使动抓爪22的末端朝向中心柱体1的轴心靠拢，抓取废料。反之，当伸缩调整液压缸231的活塞杆缩回时，松开废料。

上述动抓爪22上开设有减重槽221，减重槽221内焊接有四根加强柱222，在减轻动抓爪22重量的同时，确保动抓爪22具有足够的结构强度。

在本实施例中，旋转调节块33的数量与旋转同步杆213的数量对应，旋转调节块33背向中心柱体1的一端套设在旋转同步杆213上，并沿旋转同步杆213的长度方向与旋转同步杆213滑动配合。

旋转调节块33沿中心柱体1的周向移动时，带动旋转同步杆213，进而使动抓合机构2整体移动，从而调整各个动抓爪22的相对位置。

此外，中心柱体1上还开设有两条环形槽18，两条环形槽18分别与各导引槽11的两端联通。

在本实施例中，动抓合机构2成对设置，具体为四组，与之对应的导引槽11、滑槽321和旋转调节块33等结构的数量均为四个。此外，任意两个相邻导引槽11的旋向相反，任意两个相邻导引槽11之间的最小距离相等，任意两个相邻导引槽11之间的最大距离也相等。

参阅图6，当旋转调节块33位于导引槽11中部时，四个旋转调节块33沿中心柱体1的周向均匀分布，此时四组动抓合机构2也沿中心柱体1的周向均匀分布，本申请具体表现为四瓣抓斗，适用于抓取方形或圆形废料。

参阅图7和图8，当旋转调节块33位于导引槽11的任意一端时，四组动抓合机构2均可分为两对，同一对的两组动抓合机构2相邻且相互靠拢，本申请具体表现为两瓣抓斗，适用于抓取长条形废料。

实施例3

请一并参阅图9和图10，与实施例1的不同之处在于，在每一对的两组动抓合机构2之间，还存在一组定抓合机构。两组动抓合机构2关于定抓合机构与中心柱体1轴线的连线对称，并以定抓合机构为中心并拢或者分开。

与动抓合机构2的结构相似，上述定抓合机构包括定支撑组件、定抓爪4和第二伸缩驱动组件。定抓爪4和第二伸缩驱动组件均设置在定支撑组件上，且定抓爪4与定支撑组件转动连接，第二伸缩驱动组件可以采用液压缸等。区别在于，定支撑组件直接或者间接与中心柱体1固定连接，不可沿中心柱体1的周向滑移。

具体地，动抓合机构2设有四组，定抓合机构设有两组。

当同一对的两组动抓合机构2完全分开时，四个动抓爪22和两个定抓爪4沿中心柱体1的周向均匀排列，本申请具体表现为六瓣抓斗，适用于抓取圆形废料。

当同一对的两组动抓合机构2完全并拢时，对应的动抓爪22向定抓爪4集中，本申请具体表现为两瓣抓斗，适用于抓取长条形废料。

实施例4

与实施例1的不同之处在于，动抓合机构2的数量为八组，且每连续的四组动抓合机构2为一个单元，同一单元的四个动抓合机构2在移动时收拢或者展开。

收拢时，位于中间的两组动抓合机构2相互靠近，位于外围的两组动抓合机构2同样相互靠近，且外围的动抓合机构2的移动速度大于中间的动抓合机构2。完全收拢后，本申请具体表现为两瓣抓斗，适用于抓取长条形废料。

展开时，位于中间的两组动抓合机构2相互远离，位于外围的两组动抓合机构2同样相互远离，且外围的动抓合机构2的移动速度大于中间的动抓合机构2。完全展开后，本申请具体表现为八瓣抓斗，适用于抓取圆形废料。

实施例5

本实施例提供一种起重机，包括机械臂和上述多瓣抓斗，机械臂与中心柱体1远离动抓爪22的一端相连。具体地，中心柱体1上的连接板19与机械臂直接连接，或者经由缆绳悬吊在机械臂下方。

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。