一种桁架吊装装置

技术领域

本发明涉及起重装置属于技术领域，具体涉及一种桁架吊装装置。

背景技术

桁架作为一种格构化的梁式结构，具备良好的稳定性及整体刚度，因而被广泛应用于大跨度、大空间建筑，如厂房、高铁站房等。当前，对于大尺寸桁架结构的吊装，一般采用起重机进行牵引起吊。然而在桁架吊装过程中，通常存在如下技术问题：

就起重机而言，绳索牵引机构作为起重机内部的核心传动结构，其包括固定连接的吊绳与吊盘，因其自身固有的柔性及摆动特性，在约束不足或者是受到外力振动的情况下，吊绳下方连接的起吊物容易绕吊绳与吊盘的连接点发生摆动。尤其是吊装桁架时，由于桁架大尺寸使得受力面积较大，在风荷载的作用下，极易导致桁架发生大幅度的摆动及晃动，从而对起重机自身及周边人员及设施带来严重的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明意在提供一种桁架吊装装置，以解决现有技术中桁架吊装时受外力作用而大幅度摆动的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种桁架吊装装置，包括吊盘单元及固定单元，吊盘单元包括第一吊盘以及位于第一吊盘下方的第二吊盘，第一吊盘与第二吊盘螺纹连接，第一吊盘的底部中心位置设有第一容纳槽，第一容纳槽呈圆形，第二吊盘中部为圆形空心，第二吊盘中部空心的横截面大于第一容纳槽的横截面，第二吊盘中部设有圆柱状的内滑动体，内滑动体通过柔性连接件与第一容纳槽的槽底固定连接，内滑动体的顶面与第一吊盘的底面光滑接触，所述内滑动体的底部固定连接有吊具，内滑动体的外侧沿周向间隔设有多个扇环状外缓冲，外缓冲体之间通过弹簧连接，所述外缓冲体包括壳体以及用于填充壳体的缓冲材料，壳体远离内滑动体的外侧面与第二吊盘的内侧面相贴合，且壳体外侧面与第二吊盘的内侧面固定连接，壳体的内侧面环绕内滑动体且壳体的内侧面与内滑动体之间沿圆周方向留有均匀间隙，壳体的顶面及底面均向内凹；所述内滑动体与所述外缓冲体均位于第二吊盘的内部；所述固定单元用于限制吊盘单元发生摆动。

本发明的有益效果在于：

1、与现有技术相比，将吊盘单元分为第一吊盘及第二吊盘，第二吊盘的内部设置有可沿第一吊盘底面滑动的内滑动体，第二吊盘内部还设有外缓冲体，外缓冲体环绕内滑动体，一方面，桁架在外力的作用下发生摆动，内滑动体会跟随桁架的摆动发生同方向的位移，从而降低的桁架的摆动幅度；另一方面，通过外缓冲体对内滑动体的滑动进行缓冲限位，从而进一步限制内滑动体下部桁架的摆动幅度。

2、外缓冲体壳体的顶面及底面均向内凹，当壳体内侧面受到内滑动体的挤压时，通过壳体顶面及底面的变形能够吸收内滑动体的动能，并将动能转化弹性势能进行储存，缓冲进程结束，弹性势能释放，推动内滑动体归位。

3、固定单元能够有效防止吊盘单元在工作中发生摆动，并且通过固定单元能够将内滑动体产生的动能传递至起重臂。

进一步，还包括主体单元，所述主体单元包括沿立柱由下至上依次设置的底座、延伸板、起重臂及起重绳，所述立柱底端与底座顶部固定连接，所述延伸板位于立柱顶部的一侧，延伸板与立柱沿水平方向转动连接，所述延伸板的顶部固定连接有牵引电机，所述起重臂的固定端焊接于延伸板远离所述牵引电机的一侧，所述起重臂的自由端沿起重臂的延伸方向转动连接有竖直向的定滑轮，所述起重绳绕过所述定滑轮，所述起重绳的一端与所述牵引电机的输出端固定连接，所述起重绳的另一端与所述吊盘单元固定连接。

有益效果，通过主体单元带动带动吊盘单元的旋转及升降。

进一步，所述固定单元包括由上至下依次设置的第一固定座、伸缩杆及第二固定座，所述第一固定座与所述起重臂固定连接，所述第二固定座与所述所述吊盘单元固定连接，所述伸缩杆呈竖直状态，所述伸缩杆的一端与所述第一固定座固定连接，所述伸缩杆的另一端与所述第二固定座固定连接。

有益效果，通过固定单元将吊盘单元与起重臂进行固定连接，一是可以避免吊盘单元在工作过程中发生摆动，二是在缓冲过程中将内滑动体产生的动能传递至起重臂，并通过起重臂自身的限位进行抵消。

进一步，还包括多根支撑杆，所述支撑杆的一端与所述立柱的侧面固定连接，所述支撑杆的另一端与所述底座的顶面固定连接，所述支撑杆与所述底座之间的夹角为30°-60°。

有益效果，通过设置支撑杆，能够有效增强立柱的承载能力，保证吊装装置的安全性及稳定性。

进一步，所述内滑动体的底部中心位置处设有圆形凹槽，所述凹槽的两侧均设有水平向的转动槽，所述凹槽内部设有与所述凹槽截面尺寸一致的旋转体，所述旋转体外侧设有与滑槽尺寸一致的转动凸起，所述旋转体通过转动凸起与所述内滑动体转动连接，所述吊具与所述旋转体的底部固定连接。

有益效果，旋转体可带动桁架进行角度的调整，有利于桁架按预定位置进行落位。

进一步，所述旋转体的顶部设有第二容纳槽，所述第二容纳槽呈圆形，所述第二容纳槽的底部侧面沿周向设有轮齿，所述第二容纳槽的内部设有旋转电机，所述旋转电机底部与内滑动体固定连接，所述旋转电机的输出端固定连接有齿轮，所述齿轮与所述轮齿相配合。

有益效果，通过旋转电机的设置，便于旋转体的旋转。

进一步，所述旋转体的底部设有长条状滑槽，所述滑槽的两侧均设有限位槽，滑动块位于滑槽内部，所述滑动块两侧设有与所述限位槽尺寸一致的滑动凸起，所述滑动块通过所述滑动凸起与所述滑槽滑动连接，所述吊具与所述滑动块的底部固定连接。

有益效果，通过滑动块可以带动吊具进行滑动，从而调节吊具与竖直向的夹角，避免因夹角多大导致吊具受力过高，保证吊具的使用安全。

进一步，所述壳体由金属材料制成。

有益效果，金属材料制成的壳体具备良好的弹性性能，不易发生塑性变形。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明实施例一中一种桁架吊装装置的整体结构示意图。

图2为图1中A1处的放大图，用于展示吊盘单元的构造。

图3为本发明实施例一中吊盘单元的俯视图，用于展示吊盘单元的形状。

图4为图3中A-A向剖视图，用于展示吊盘单元的内部结构。

图5为图4中A3处的放大图，用于展示旋转电机与旋转体的位置关系及连接关系。

图6为本发明实施例一中外缓冲体的结构示意图。

图7为本发明实施例一中吊盘单元的仰视图，用于展示缓冲结构的构成。

图8为图7中B-B向的剖视图，用于展示吊盘单元的内部结构。

图9为图8中A4处的放大图，用于展示滑槽及限位槽的形状及位置关系。

图10为图1中A2处的放大图，用于展示固定单元的构造及位置。

图11为第一固定座的示意图，用于展示第一固定座的构成。

图12为第二固定座的示意图，用于展示第二固定座的构成。

附图中标记如下：主体单元1、底座11、立柱12、支撑杆13、延伸板14、牵引电机15、起重臂16、定滑轮17、起重绳18、吊盘单元2、第一吊盘21、第一容纳槽211、第二吊盘22、缓冲机构23、内滑动体231、旋转体2311、第二容纳槽2312、旋转电机2313、齿轮2314、滑槽2315、限位槽23151、滑动块2316、吊绳2317、副吊绳2318、吊钩2319、柔性连接件232、外缓冲体233、壳体2331、缓冲材料2332、弹簧2333、螺栓24、固定单元3、第一固定座31、第一固定部311、第一连接部312、第二固定座32、第二固定部321第一连接部322、伸缩杆33。

具体实施方式

实施例一，具体见图1-图12

一种桁架吊装装置，包括如图1所示的主体单元1、吊盘单元2和固定单元3。

如图1所示，主体单元1包括沿立柱12由下至上依次设置的底座11、支撑杆13、延伸板14、牵引电机15、起重臂16及定滑轮17，立柱12垂直于底座11且立柱12的底端与底座11顶部的中心位置处焊接。为了保证立柱12在受力过程中不会偏转，特在立柱12的中部设置有如图1所示的支撑杆13，支撑杆13的一端与立柱12的侧面焊接，支撑住13的另一端与底座11的地面焊接，支撑杆13与底座11之间角度处于30°-60°的范围内，本实施例中，一共设置有两根支撑杆13。通过设置支撑杆13，能够有效增强立柱12的承载能力，保证吊装装置的安全性及稳定性。

如图1所示，立柱12的顶部转动连接有延伸板14，延伸板14水平且顶面安装有牵引电机15，牵引电机15与延伸板14的顶面螺栓连接。延伸板14远离牵引电机15的一端设有起重臂16，起重臂16的固定端与延伸板螺栓连接，本实施例中，起重臂16与水平面的角度为60°，起重臂16的自由端沿起重臂16的延伸方向转动连接有竖直向的定滑轮17，起重绳18绕过定滑轮17一端与牵引电机15的输出端固定连接，起重绳18的另一端与吊盘单元2固定连接；

如图1、图2所示，吊盘单元2包括第一吊盘21和第二吊盘22，本实施例中，第一吊盘21与第二吊盘22的横截面均为矩形，横截面尺寸相同且厚度相等。第一吊盘21与第二吊盘22的顶点处开有螺纹孔，并通过如图3、图4所示的螺栓24螺纹连接。如图4所示，第一吊盘21的底部中心处开有圆柱形第一容纳槽211，第二吊盘22的中部为圆柱状的空心，且第二吊盘22中部空心的横截面大于第一容纳槽211的横截面。

第二吊盘22的中部空心位置处设有如图4所示的缓冲机构23，缓冲机构23包括位于第二吊盘22中空内的内滑动体231以及位于内滑动体231四周的外缓冲体233，本实施例中，内滑动体231通过柔性连接件232(如钢丝绳)与第一容纳槽211的槽底固定连接，需要重点说明的是，内滑动体231横截面为圆且大于第一容纳槽211的横截面，内滑动体231的顶面与第一吊盘21的底面光滑接触。通过将内滑动体231与第一吊盘21内部的第一容纳槽211连接，并使得内滑动体231的顶面与第一吊盘21的底面光滑接触，从而保证内滑动体231受到外力时能够沿第一吊盘21的底面产生水平向的滑动。

如图6所示，外缓冲体233包括壳体2331以及位于壳体2331内部的缓冲材料2332(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)，本实施例中壳体2331由弹簧钢制成，壳体2331呈扇环状，壳体2331的外侧面与第二吊盘22的内侧面相贴合，且壳体2331的外侧面与第二吊盘22的内侧面焊接；壳体2331的内侧面与内滑动体231的外侧面沿周向留有均匀间隙。壳体2331的顶面及底面均向内凹，形成如图6所示的拱形。

如图7所示，本实施例中，一共设置有4个外缓冲体233，4个外缓冲体233共同将内滑动体231环绕。外缓冲体233之间沿周向留有间隙，并在间隙内设置有弹簧2333，从而将相邻的外缓冲体233弹性连接。通过弹簧2333的设置，能够为外缓冲体233端面的变形进行抵抗，避免外缓冲体233发生过大变形，影响外缓冲体233的正常使用。

当桁架在起吊过程中受到外力干扰(如风荷载)或者在起吊结束时因制动带来的惯性荷载，均会导致桁架会发生较大幅度的摆动，进而导致连接桁架的内滑动体231向沿第一吊盘21的底部向四周滑动。通过上述缓冲机构23的设置，摆动过程中内滑动体231与外缓冲体233相接触并将作用力传递至外缓冲体233，壳体2331的内侧面被压缩，使得壳体2331的顶面及底面也同步向内压缩，通过壳体2331及壳体2331内部缓冲材料的变形吸收摆动产生的动能，并对内滑动体231进行限位，从而对下方桁架的摆动起到缓冲作用。总体而言，在允许下方起桁架发生摆动的情况下，通过缓冲机构23对摆动产生的动能进行吸收，进而对桁架的摆动幅度进行限制。

为了提升起吊装置的灵活性及实用性，在内滑动体231的底部设置有旋转机构，如图4、图5所示，旋转机构包括与内滑动体231转动连接的旋转体2311以及位于旋转体2311顶部的旋转电机2312。本实例中，内滑动体231底部中心位置处开有如图4所示的凹槽，凹槽的侧面开有转动槽。如图4所示，旋转体2311的尺寸与凹槽尺寸一致，且旋转体2311的侧面焊接有与转动槽尺寸一致的转动凸起，旋转体2311通过转动凸起与内滑动体231转动连接。旋转体2311的顶部开有如图4、图5所示的第二容纳槽2312，第二容纳槽2312侧面的底部开有轮齿，旋转电机2313位于第二容纳槽的2312的内部，旋转电机2313的底部与内滑动体231螺纹连接，旋转电机2313的动力输出端螺纹连接有齿轮2314，旋转电机2313通过齿轮2314与旋转体2311转动连接。通过增设旋转机构，使得旋转体2311能够发生转动，从而实现桁架的角度调整，便于桁架的落位。

现有技术中，吊绳2317的固定端与吊盘绳系连接，吊绳2317的固定端与吊盘的连接点是固定不变的，另外桁架的吊点也是根据计算得出的固定值，当桁架的吊点相隔较远时，吊吊绳2317与竖直向的夹角过大，进而导致吊绳2317受力过高，对吊绳2317的耐久性及安全性造成影响。为此，本实施例中，在内滑动体231的底部开有如图8、图9所示的滑槽2315，滑槽2315的侧面开有限位槽23151，滑动块2316的侧面设有限位凸起，滑动块2316通过限位凸起与滑槽2315滑动连接，吊绳2317与滑动块2316的底部绳系连接。通过上述设置，在不改变吊绳2317长度的条件下，通过两个滑动块2316的相对滑动，从而对吊绳2317与竖直向的夹角进行调整，有效降低吊绳2317的受力，保证吊绳2317的使用安全。

另外，为了增强吊绳2317与桁架的连接稳定性，特在吊绳2317靠近吊钩2319的一端设置有副吊绳2318，本实施例中，副吊绳2318与桁架绳系连接，通过吊绳2317、副吊绳2318及桁架构成一个三角形结构，通过三角形结构提升吊绳2317与桁架的连接稳定性。

为了防止内滑动体231在缓冲过程中引起吊盘单元2发生摆动，在起重臂16的两侧及吊盘单元2的两侧设置有如图1、图10所示的固定单元3，固定单元3包括第一固定座31、第二固定座32以及伸缩杆33。本实施例中，第一固定座31包括如图11所示的第一固定部311及第一连接部312，第一固定部311呈把手状，其两端分别与起重臂16的侧面螺纹连接，第一连接部312呈“7”字型拐状，第一连接部312水平向的一端与第一固定部311的中部焊接；第二固定座32包括如图12所示的第二固定部321及第二连接部322，第二固定部321呈把手状，其两端分别与第一吊盘21的侧面螺纹连接，第二连接部322呈杆状，且为竖直向，第二连接部322的一端与第二固定部321的中部焊接。伸缩杆312如图10所示，伸缩杆312的一端与第一连接部312竖直向一端焊接，伸缩杆32另一端与第二连接部322远离第二固定部321的一端焊接。

使用时，首先，根据桁架的吊点调节滑动块2316的位置，通过吊钩2319、副吊绳2318将桁架与吊绳2317进行固定，然后，起吊桁架至预定位置，最后，通过旋转体2311调整桁架的角度，并将桁架落位。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。