本发明涉及起重机技术领域,具体为一种方便水下吊装的起重装置。
背景技术:
起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械,起重机广泛应用于水下吊装升降作业中,例如水下管道的铺设,水下电缆的铺设,打捞沉船等,目前的起重机主要通过吊钩进行水下吊装,在打捞水下物体时,通常需要潜水员配合作业,手动将吊钩安装在物体上,且吊钩只能安装在横截面较小的物体上,当需要吊装较大的物体时,通常需要潜水员先用绳索将物体捆绑,再将吊钩安装在绳索上,使得水下吊装过程较为复杂,且需要潜水员辅助,本发明阐明的一种能解决上述问题的设备。
技术实现要素:
技术问题:目前水下吊装过程较为复杂,且需要潜水员辅助。
为解决上述问题,本例设计了一种方便水下吊装的起重装置,本例的一种方便水下吊装的起重装置,包括动力箱,所述动力箱内设有动力腔,所述动力腔内设有用于吊装抓取水下物体的抓取装置,所述抓取装置为左右对称结构,所述抓取装置包括两个滑动连接于所述动力腔下侧内壁上且左右对称的滑动齿条,所述滑动齿条向远离对称中心一侧延伸至所述动力腔端面外,所述滑动齿条下侧端面上滑动连接有位于所述动力腔端面外的抓取杆,所述动力腔内设有用于为所述抓取装置提供动力的动力装置,所述动力装置包括转动连接于所述动力腔后侧内壁上的电机轴,所述电机轴向前延伸,所述电机轴上动力连接有固定连接于所述动力腔后侧内壁上的电机,所述电机轴上固定连接有主锥齿轮,所述动力腔上侧内壁上转动连接有向下延伸的丝杆,所述丝杆上固定连接有电磁铁,所述丝杆上滑动连接有位于所述电磁铁下侧的锥齿轮,所述锥齿轮可与所述主锥齿轮啮合连接,所述电磁铁与所述锥齿轮之间连接有压缩弹簧,所述锥齿轮内设有上下贯通的副花键腔,所述动力箱内设有位于所述动力腔下侧且开口朝上的锁定腔,所述锁定腔下侧内壁上转动连接有上下延伸的转轴,所述抓取装置上设有用于夹持水下物体的夹持装置,从而使所述抓取装置能吊装横截面积较小的物体例如电缆,亦可夹持面积较大的物体例如箱体,所述夹持装置为左右对称结构,所述抓取装置上设有左右对称的锁定装置,所述锁定装置用于锁定所述抓取装置和所述夹持装置。
可优选地,所述动力箱前后左右四侧端面上分别固定连接有固定杆,所述固定杆上固定连接有推进器,所述推进器用于带动所述动力箱在水下运动,左右两侧的所述推进器推力方向朝右,前侧的所述推进器推力方向朝左,后侧的所述推进器推力方向朝右,所述动力箱上侧端面固定连接有与水面上起重机相连接的钢丝绳,所述动力箱上侧端面上设有脐带电缆,所述脐带电缆与所述电机电性连接。
可优选地,所述抓取杆下侧端面上固定连接有夹持杆,所述抓取杆靠近所述动力箱一侧端面上固定连接有固定块,所述动力箱左右两侧端面上固定连接有两个左右对称的滑台,所述滑台位于所述滑动齿条上侧,所述滑动齿条内设有两个左右对称且上下贯通的限位孔,所述动力腔后侧内壁上转动连接有两根左右对称的带轮轴,且所述带轮轴向前延伸,所述丝杆位于两根所述带轮轴之间,所述动力腔后侧内壁上转动连接有两根左右对称且向前延伸的传动轴,所述传动轴位于所述丝杆左右两侧,所述传动轴位于所述带轮轴上侧,所述传动轴和所述带轮轴上固定连接有齿轮,所述传动轴和所述带轮轴上固定连接有位于所述齿轮前侧的带轮,同侧的两个所述带轮之间连接有v带,所述丝杆上螺纹连接有升降螺母,所述升降螺母滑动连接于所述动力腔后侧内壁上,所述升降螺母左右两侧端面上分别固定连接有齿条,所述齿条与所述传动轴上的所述齿轮啮合连接,所述滑动齿条与所述带轮轴上的所述齿轮啮合连接。
可优选地,所述转轴上转到连接有可与所述主锥齿轮啮合连接的副锥齿轮,所述副锥齿轮内设有上下贯通的花键腔,所述转轴和所述丝杆靠近所述主锥齿轮一侧端面上固定连接有花键轮,上侧的所述花键轮可与所述副花键腔花键连接,下侧的所述花键轮可与所述花键腔花键连接,所述副锥齿轮上侧端面上转动连接有转筒,所述转筒与所述锥齿轮下侧端面转动连接,所述转筒右侧端面上固定连接有升降齿条,所述动力腔前侧端面上转动连接有向后延伸的惰轮轴,所述惰轮轴上固定连接有与所述升降齿条啮合连接的惰轮,所述动力腔前侧内壁上滑动连接有滑杆,所述滑杆后侧端面上固定连接有与所述惰轮啮合连接的副齿条,所述副齿条上固定连接有位于所述副锥齿轮下侧的升降板,且所述转轴贯穿所述升降板,所述转轴上固定连接有位于所述锁定腔内的摩擦盘,所述锁定腔上侧端面上滑动连接有两个左右对称的滑块,所述滑块靠近所述转轴一侧端面上固定连接有可与所述摩擦盘抵接的摩擦块,所述滑块与所述升降板之间连接有连接杆,所述转轴向下延伸至所述动力腔端面外,所述转轴上固定连接有位于所述动力箱下侧的转盘,所述转盘下侧端面上固定连接有水下摄像头,所述转盘下侧端面上铰接有两根关于所述转轴中心对称的连杆,所述连杆与所述固定块相铰接。
可优选地,所述夹持装置包括转动连接于所述夹持杆前侧端面上且向前延伸的转向轴,所述转向轴上动力连接有固定连接于所述夹持杆前侧端面上的转向电机,所述转向轴上固定连接有转块,所述转向轴内设有上下贯通且左右贯通的十字腔,且所述十字腔位于所述转块前侧,所述转块下侧端面上固定连接有夹持箱,所述夹持箱内设有夹持腔,所述夹持腔后侧内壁上滑动连接有滑动板,所述滑动板上侧端面上转动连接有向上延伸的副电机轴,所述副电机轴上动力连接有固定连接于所述滑动板上侧端面上的高速电机,所述副电机轴上固定连接有副齿轮,所述滑动板上侧端面上转动连接有两个左右对称且上下延伸的钻杆,所述钻杆上固定连接有与所述副齿轮啮合连接的圆柱齿轮,所述钻杆向下延伸至所述夹持腔端面外,所述滑动板与所述夹持腔下侧内壁之间连接有复位弹簧,所述滑动板上侧端面上固定连接有向上延伸至所述十字腔内的滑杆,所述滑杆上固定连接有可与所述夹持腔上侧内壁抵接的挡块。
可优选地,所述锁定装置包括固定连接于所述滑台上侧端面上的活塞缸,所述活塞缸内设有开口朝左的活塞腔,所述活塞腔内滑动连接有活塞,所述活塞下侧端面上固定连接有可向上延伸至所述限位孔内的插销,从而限制所述滑动齿条移动,所述活塞缸上侧端面上固定连接有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆内设有向下延伸至所述活塞腔内的伸缩杆,且所述伸缩杆与所述活塞固定连接,所述夹持杆前侧端面上固定连接有位于远离所述转块一侧的副活塞缸,所述副活塞缸内设有副活塞腔,所述副活塞腔内滑动连接有副活塞,所述副活塞靠近所述转块一侧端面上固定连接有活塞杆,所述活塞杆可向靠近所述转块一侧延伸至所述十字腔内,所述副活塞腔远离所述转块一侧端面上设有电磁阀,所述副活塞腔与所述活塞腔之间连接有连接管。
本发明的有益效果是:本发明的吊装装置带有水下摄像头和四个水下推进器,操作人员能控制吊装装置在水下移动寻找需要吊装的物体,吊装装置内设有抓取机构和夹持机构,抓取机构能吊装横截面较小的物体,而夹持机构能夹持固定较大的物体,夹持机构内的钻头能对物体进行钻孔,从而使夹持机构能较为可靠的夹持物体,因此本发明水下吊装过程无需潜水员配合,吊装过程操作较为方便。
附图说明
为了易于说明,本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的一种方便水下吊装的起重装置的整体结构示意图;
图2为图1的“a-a”方向的结构示意图;
图3为图1的“b-b”方向的结构示意图;
图4为图1的“c”处的结构放大示意图;
图5为图4的“d-d”方向的结构示意图;
图6为图1的“e”处的结构放大示意图;
图7为图1的“f”处的结构放大示意图;
图8为图1的“g”处的结构放大示意图;
图9为图8的“h-h”方向的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图9对本发明进行详细说明,为叙述方便,现对下文所说的方位规定如下:下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明涉及一种方便水下吊装的起重装置,主要应用于起重机,下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明:
本发明所述的一种方便水下吊装的起重装置,包括动力箱11,所述动力箱11内设有动力腔12,所述动力腔12内设有用于吊装抓取水下物体的抓取装置101,所述抓取装置101为左右对称结构,所述抓取装置101包括两个滑动连接于所述动力腔12下侧内壁上且左右对称的滑动齿条26,所述滑动齿条26向远离对称中心一侧延伸至所述动力腔12端面外,所述滑动齿条26下侧端面上滑动连接有位于所述动力腔12端面外的抓取杆27,所述动力腔12内设有用于为所述抓取装置101提供动力的动力装置102,所述动力装置102包括转动连接于所述动力腔12后侧内壁上的电机轴54,所述电机轴54向前延伸,所述电机轴54上动力连接有固定连接于所述动力腔12后侧内壁上的电机53,所述电机轴54上固定连接有主锥齿轮52,所述动力腔12上侧内壁上转动连接有向下延伸的丝杆15,所述丝杆15上固定连接有电磁铁35,所述丝杆15上滑动连接有位于所述电磁铁35下侧的锥齿轮36,所述锥齿轮36可与所述主锥齿轮52啮合连接,所述电磁铁35与所述锥齿轮36之间连接有压缩弹簧43,所述锥齿轮36内设有上下贯通的副花键腔78,所述动力箱11内设有位于所述动力腔12下侧且开口朝上的锁定腔49,所述锁定腔49下侧内壁上转动连接有上下延伸的转轴44,所述抓取装置101上设有用于夹持水下物体的夹持装置103,从而使所述抓取装置101能吊装横截面积较小的物体例如电缆,亦可夹持面积较大的物体例如箱体,所述夹持装置103为左右对称结构,所述抓取装置101上设有左右对称的锁定装置104,所述锁定装置104用于锁定所述抓取装置101和所述夹持装置103。
有益地,所述动力箱11前后左右四侧端面上分别固定连接有固定杆18,所述固定杆18上固定连接有推进器19,所述推进器19用于带动所述动力箱11在水下运动,左右两侧的所述推进器19推力方向朝右,前侧的所述推进器19推力方向朝左,后侧的所述推进器19推力方向朝右,所述动力箱11上侧端面固定连接有与水面上起重机相连接的钢丝绳16,所述动力箱11上侧端面上设有脐带电缆17,所述脐带电缆17与所述电机53电性连接。
有益地,所述抓取杆27下侧端面上固定连接有夹持杆32,所述抓取杆27靠近所述动力箱11一侧端面上固定连接有固定块28,所述动力箱11左右两侧端面上固定连接有两个左右对称的滑台25,所述滑台25位于所述滑动齿条26上侧,所述滑动齿条26内设有两个左右对称且上下贯通的限位孔84,所述动力腔12后侧内壁上转动连接有两根左右对称的带轮轴58,且所述带轮轴58向前延伸,所述丝杆15位于两根所述带轮轴58之间,所述动力腔12后侧内壁上转动连接有两根左右对称且向前延伸的传动轴79,所述传动轴79位于所述丝杆15左右两侧,所述传动轴79位于所述带轮轴58上侧,所述传动轴79和所述带轮轴58上固定连接有齿轮20,所述传动轴79和所述带轮轴58上固定连接有位于所述齿轮20前侧的带轮57,同侧的两个所述带轮57之间连接有v带56,所述丝杆15上螺纹连接有升降螺母14,所述升降螺母14滑动连接于所述动力腔12后侧内壁上,所述升降螺母14左右两侧端面上分别固定连接有齿条13,所述齿条13与所述传动轴79上的所述齿轮20啮合连接,所述滑动齿条26与所述带轮轴58上的所述齿轮20啮合连接,通过所述丝杆15带动所述升降螺母14上下移动,能带动所述齿轮20转动,从而带动所述滑动齿条26左右移动实现吊装和释放物体。
有益地,所述转轴44上转到连接有可与所述主锥齿轮52啮合连接的副锥齿轮41,所述副锥齿轮41内设有上下贯通的花键腔42,所述转轴44和所述丝杆15靠近所述主锥齿轮52一侧端面上固定连接有花键轮37,上侧的所述花键轮37可与所述副花键腔78花键连接,下侧的所述花键轮37可与所述花键腔42花键连接,所述副锥齿轮41上侧端面上转动连接有转筒51,所述转筒51与所述锥齿轮36下侧端面转动连接,所述转筒51右侧端面上固定连接有升降齿条80,所述动力腔12前侧端面上转动连接有向后延伸的惰轮轴38,所述惰轮轴38上固定连接有与所述升降齿条80啮合连接的惰轮39,所述动力腔12前侧内壁上滑动连接有滑杆55,所述滑杆55后侧端面上固定连接有与所述惰轮39啮合连接的副齿条40,所述副齿条40上固定连接有位于所述副锥齿轮41下侧的升降板45,且所述转轴44贯穿所述升降板45,所述转轴44上固定连接有位于所述锁定腔49内的摩擦盘50,所述锁定腔49上侧端面上滑动连接有两个左右对称的滑块47,所述滑块47靠近所述转轴44一侧端面上固定连接有可与所述摩擦盘50抵接的摩擦块48,所述滑块47与所述升降板45之间连接有连接杆46,所述转轴44向下延伸至所述动力腔12端面外,所述转轴44上固定连接有位于所述动力箱11下侧的转盘29,所述转盘29下侧端面上固定连接有水下摄像头31,所述转盘29下侧端面上铰接有两根关于所述转轴44中心对称的连杆30,所述连杆30与所述固定块28相铰接,通过所述转筒51下移,所述转筒51通过啮合连接可带动所述副齿条40上移,所述副齿条40通过所述升降板45、所述连接杆46可带动所述滑块47向所述摩擦盘50一侧移动,使所述摩擦块48与所述摩擦盘50抵接,实现限制所述转轴44转动。
有益地,所述夹持装置103包括转动连接于所述夹持杆32前侧端面上且向前延伸的转向轴76,所述转向轴76上动力连接有固定连接于所述夹持杆32前侧端面上的转向电机77,所述转向轴76上固定连接有转块70,所述转向轴76内设有上下贯通且左右贯通的十字腔71,且所述十字腔71位于所述转块70前侧,所述转块70下侧端面上固定连接有夹持箱34,所述夹持箱34内设有夹持腔81,所述夹持腔81后侧内壁上滑动连接有滑动板63,所述滑动板63上侧端面上转动连接有向上延伸的副电机轴67,所述副电机轴67上动力连接有固定连接于所述滑动板63上侧端面上的高速电机66,所述副电机轴67上固定连接有副齿轮68,所述滑动板63上侧端面上转动连接有两个左右对称且上下延伸的钻杆64,所述钻杆64上固定连接有与所述副齿轮68啮合连接的圆柱齿轮65,所述钻杆64向下延伸至所述夹持腔81端面外,所述滑动板63与所述夹持腔81下侧内壁之间连接有复位弹簧82,所述滑动板63上侧端面上固定连接有向上延伸至所述十字腔71内的滑杆69,所述滑杆69上固定连接有可与所述夹持腔81上侧内壁抵接的挡块83,通过所述高速电机66带动所述副电机轴67转动,所述副电机轴67通过啮合连接能带动所述钻杆64转动,从而对物体进行钻孔,实现可靠的夹持固定。
有益地,所述锁定装置104包括固定连接于所述滑台25上侧端面上的活塞缸24,所述活塞缸24内设有开口朝左的活塞腔62,所述活塞腔62内滑动连接有活塞60,所述活塞60下侧端面上固定连接有可向上延伸至所述限位孔84内的插销59,从而限制所述滑动齿条26移动,所述活塞缸24上侧端面上固定连接有电动伸缩杆22,所述电动伸缩杆22内设有向下延伸至所述活塞腔62内的伸缩杆61,且所述伸缩杆61与所述活塞60固定连接,所述夹持杆32前侧端面上固定连接有位于远离所述转块70一侧的副活塞缸33,所述副活塞缸33内设有副活塞腔74,所述副活塞腔74内滑动连接有副活塞73,所述副活塞73靠近所述转块70一侧端面上固定连接有活塞杆72,所述活塞杆72可向靠近所述转块70一侧延伸至所述十字腔71内,所述副活塞腔74远离所述转块70一侧端面上设有电磁阀75,所述副活塞腔74与所述活塞腔62之间连接有连接管23,通过所述电动伸缩杆22带动所述伸缩杆61、所述活塞60上移能解除所述插销59对所述滑动齿条26的限位功能。
以下结合图1至图9对本文中的一种方便水下吊装的起重装置的使用步骤进行详细说明:
开始时,电磁铁35未通电,在压缩弹簧43推力作用下,锥齿轮36、转筒51、副锥齿轮41位于下限位处,副花键腔78与上侧的花键轮37花键连接,下侧的花键轮37未和花键腔42花键连接,锥齿轮36与主锥齿轮52啮合连接,副锥齿轮41与主锥齿轮52未啮合,升降板45位于上限位处,滑块47位于靠近摩擦盘50一侧限位处,摩擦块48与摩擦盘50抵接,限制摩擦盘50转动,从而限制转轴44、转盘29转动,电动伸缩杆22未通电,活塞60位于下限位处,插销59延伸至远离动力箱11一侧的限位孔84内,从而限制滑动齿条26移动,电磁阀75处于开启状态,副活塞73位于靠近转块70一侧限位处,活塞杆72延伸至十字腔71内,限制十字腔71转动,在复位弹簧82推力作用下,滑动板63位于上限位处,挡块83与夹持腔81上侧内壁抵接,滑杆69延伸至十字腔71内,夹持箱34位于夹持杆32下侧且平行于夹持杆32。
工作时,外部起重机通过释放钢丝绳16,使动力箱11下移至水中,并在水中向下移动,即外部起重机能控制动力箱11的升降运动,操作人员通过水下摄像头31观察水下情况,并通过控制四个推进器19,实现动力箱11在水下左右前后移动,从而实现动力箱11在水下的移动寻找需要吊装的物体,无需潜水员辅助,
当需要吊装横截面积较小的物体时,例如电缆,动力箱11移动到物体上侧,且夹持杆32位于物体下侧,电磁铁35通电吸附锥齿轮36,锥齿轮36上移,锥齿轮36带动转筒51、花键腔42上移,转筒51带动升降齿条80上移,升降齿条80通过啮合连接带动惰轮39转动,惰轮39通过啮合连接带动副齿条40下移,副齿条40带动升降板45下移,升降板45通过连接杆46使滑块47向远离摩擦盘50一侧移动,解除对摩擦盘50的限位,并且副锥齿轮41上移使花键腔42与下侧的花键轮37花键连接,副花键腔78与上侧的花键轮37脱离连接,副锥齿轮41与主锥齿轮52啮合连接,锥齿轮36与主锥齿轮52脱离啮合,
电机53启动,电机53通过电机轴54带动主锥齿轮52转动,主锥齿轮52通过啮合连接带动副锥齿轮41转动,副锥齿轮41带动转轴44转动,转轴44带动转盘29转动,转盘29通过连杆30带动抓取杆27、夹持杆32向靠近转盘29一侧移动,使两个夹持杆32接触闭合,实现对物体的吊装,之后电磁铁35失电,在压缩弹簧43作用下,锥齿轮36下移复位,滑块47向靠近摩擦盘50一侧移动复位,再次限制摩擦盘50转动,
当需要吊装面积较大的物体时,例如箱体,电磁铁35不通电,电动伸缩杆22通电带动伸缩杆61、活塞60、插销59上移插销59与限位孔84脱离接触,从而解除滑动齿条26的限位,活塞60上移产生的水流通过连接管23输送到副活塞腔74内,并推动副活塞73向远离转块70一侧移动,使活塞杆72与十字腔71脱离接触,解除对转向轴76的限位,转向电机77启动,转向电机77通过转向轴76带动转块70、夹持箱34向靠近转盘29一侧转动九十度,之后转向电机77停转,电机53启动,电机53通过电机轴54带动主锥齿轮52转动,主锥齿轮52通过啮合连接带动锥齿轮36转动,锥齿轮36带动丝杆15转动,丝杆15通过螺纹连接带动升降螺母14沿着动力腔12后侧内壁下移,升降螺母14带动齿条13下移,齿条13通过啮合连接带动传动轴79上的齿轮20、带轮57转动,带轮57通过v带56带动带轮轴58上的带轮57、齿轮20转动,带轮轴58上的齿轮20通过啮合连接带动滑动齿条26向远离动力箱11一侧移动,使靠近动力箱11一侧的限位孔84移动到插销59下侧,之后电磁铁35通电,使锥齿轮36、转筒51、副锥齿轮41再次上移,且滑块47向远离摩擦盘50一侧移动,解除对摩擦盘50的限位,电动伸缩杆22失电,活塞60下移复位,活塞60带动插销59下移至靠近动力箱11一侧的限位孔84,从而限制滑动齿条26移动,活塞60下移产生的负压通过连接管23传送到副活塞腔74内,使副活塞73向靠近转块70一侧移动,活塞杆72再次延伸至十字腔71内,并推动滑杆69向靠近转盘29一侧移动,滑杆69带动滑动板63移动,使钻杆64延伸至夹持腔81端面外,之后电磁阀75关闭,实现夹持面积较大的物体所需的模式切换运动,
之后电机53再次启动,电机53带动副锥齿轮41、转轴44、转盘29转动,转盘29通过连杆30带动抓取杆27先向远离水下摄像头31一侧移动张开,在动力箱11移动到合适的位置之后,抓取杆27带动夹持杆32、夹持箱34向靠近水下摄像头31一侧移动,使钻杆64与物体两侧端面抵接,高速电机66启动,高速电机66通过副电机轴67带动副齿轮68转动,副齿轮68通过啮合连接带动圆柱齿轮65和钻杆64转动,钻杆64对物体进行钻孔,直至夹持箱34端面与物体端面接触,之后高速电机66、电机53停转,电磁铁35失电,使摩擦块48再次限位摩擦盘50转动,实现对面积较大的物体的吊装,
之后外部起重机带动动力箱11和物体上升,实现吊起物体。
本发明的有益效果是:本发明的吊装装置带有水下摄像头和四个水下推进器,操作人员能控制吊装装置在水下移动寻找需要吊装的物体,吊装装置内设有抓取机构和夹持机构,抓取机构能吊装横截面较小的物体,而夹持机构能夹持固定较大的物体,夹持机构内的钻头能对物体进行钻孔,从而使夹持机构能较为可靠的夹持物体,因此本发明水下吊装过程无需潜水员配合,吊装过程操作较为方便。
通过以上方式,本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。