起吊设备和起吊物的水平旋转调节方法
【专利摘要】本发明涉及一种起吊设备和起吊物的水平旋转调节方法。起吊设备包括：钢丝绳和吊具，起吊设备还包括：水平旋转调节装置，钢丝绳与水平旋转调节装置通过吊接点吊接，吊具连接在水平旋转调节装置的下方；水平旋转调节装置在由于流体流动而产生的反作用力的驱动下绕吊接点在水平面内旋转，以驱动吊具在水平面内转动。本发明可以通过流体运动时的反作用力驱动水平旋转调节装置转动，从而进一步带动货物在水平方向上进行转动，以便于后继的操作，实现水平旋转定位的目的，具有结构简单、操作方便、性能可靠、成本低的特点，有效解决了单吊点时无法调节货物水平转动的问题，从而避免了安全隐患、提高了工作效率，特别适用于不便于人工干预的场合。
【专利说明】起吊设备和起吊物的水平旋转调节方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及起吊机械领域，特别是涉及一种起吊设备和起吊物的水平旋转调节方法。
【背景技术】
[0002]目前，在一般起吊设备工作过程中，货物在起吊到存放过程中，常常需要水平改变一个角度，或者在不需要改变角度时当货物会自动偏离原有角度后需要返回到原有角度。
[0003]请参考图1，现有技术中的起吊设备包括起重小车7、吊具2、辅助吊具6和卷扬8，卷扬8上绕有钢丝绳1，钢丝绳I通过滑轮与吊具2上的吊点连接。吊具2的下方安装有电动旋转装置10，电动旋转装置10的下方设置有辅助吊具6，货物9吊在辅助吊具6上。
[0004]如图1所示，两根钢丝绳I通过两个或多个吊点与吊具2连接，此时，吊具2在水平方向是固定的。当需要调节货物在水平方面的方位角度时，可以通过电动旋转装置10驱动货物9在水平面内转动，从而以控制货物9进行水平方向的旋转。特别地，起重小车7可沿导轨移动，以带动吊具2、辅助吊具6及其货物9相应地移动。
[0005]如图2所示，一根钢丝绳I通过单独的一个吊点与吊具2连接，吊具2的下方安装有辅助吊具6，货物9吊在辅助吊具6上，钢丝绳I与卷扬8连接。特别地，起重小车7可沿导轨移动，以带动吊具2、辅助吊具6及其货物9相应地移动。在这种情况下，由于吊具2在水平方向自身无法固定，因而依靠起重设备本身的操作或控制无法使得起吊的货物9产生所需要的水平旋转，在这种情况下往往需要地面工作人员进行干预、以调整货物的存放角度。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种结构结构简单、控制方便、成本低的、可使单吊点及其货物发生水平旋转的起吊设备和起吊物的水平旋转调节方法。
[0007]为解决上述技术问题，作为本发明的第一个方面，提供了一种起吊设备，包括:钢丝绳和吊具，起吊设备还包括:水平旋转调节装置，钢丝绳与水平旋转调节装置通过吊接点吊接，吊具连接在水平旋转调节装置的下方；水平旋转调节装置在由于流体流动而产生的反作用力的驱动下绕吊接点在水平面内旋转，以驱动吊具在水平面内转动。
[0008]进一步地，水平旋转调节装置包括环形的管道，管道上安装有泵，管道内盛放有流体，流体在泵的驱动下在管道内流动从而产生反作用力。
[0009]进一步地，起吊设备还包括:控制器，用于通过控制泵旋转的加速度和方向，控制反作用力的大小和方向。
[0010]进一步地，起吊设备还包括:变频电机，与泵和控制器电连接，用于根据控制器的指令驱动泵。
[0011]进一步地，起吊设备还包括:操作装置，与控制器电连接，用于向控制器发出用于控制加速度和方向的控制信号。[0012]进一步地，操作装置包括:三位转换开关，与控制器电连接，用于生成控制方向的控制信号。
[0013]进一步地，起吊设备还包括:辅助吊具，位于吊具的下方，且与吊具连接。
[0014]作为本发明的第二个方面，提供了一种起吊物的水平旋转调节方法，包括:在吊接点下方设置盛有流体的管道；驱动管道内的流体流动，从而产生一个与流体的流动方向相反的反作用力；利用反作用力驱动管道绕吊接点转动，从而驱动被吊物在水平面内转动。
[0015]进一步地，通过控制流体流动的加速度和方向，控制反作用力的大小和方向。
[0016]进一步地，使用安装在管道上的泵驱动流体流动；利用变频器控制泵的运动以控制流体流动的加速度和方向。
[0017]本发明可以通过流体运动时的反作用力驱动水平旋转调节装置转动，从而进一步带动货物在水平方向上进行转动，以便于后继的操作，实现水平旋转定位的目的，具有结构简单、操作方便、性能可靠、成本低的特点，有效解决了单吊点时无法调节货物水平转动的问题，从而避免了安全隐患、提高了工作效率，特别适用于不便于人工干预的场合(例如高温、危险等工作环境)。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1示意性示出了现有技术中的多吊点的起吊设备的结构示意图；
[0019]图2示意性示出了现有技术中的单吊点的起吊设备的结构示意图；
[0020]图3示意性示出了本发明中的单吊点的起吊设备的结构示意图；
[0021]图4示意性示出了本发明中的水平旋转调节装置的结构示意图；
[0022]图5示意性示出了本发明中的泵的剖视图；
[0023]图6示意性示出了图5的侧视图；
[0024]图7示意性示出了图5在除去转子部后的结构示意图；以及
[0025]图8示意性示出了图5中的转子部的结构示意图。
[0026]图中附图标记:1、钢丝绳；2、吊具；3、水平旋转调节装置；4、管道；5、泵；6、辅助吊具；7、起重小车；8、卷扬；9、货物；10、电动旋转装置；100、壳体；110、筒身；120、端盖；130、衬套；200、定子部；300、导流通道；310、第一通道；320、第二通道；330、连接法兰；400、支座；500、转子部；510、叶轮；511、叶轮流道；512、轴；513、导流筒；513a、内筒体；513b、外筒体；514、叶片；520、转子；530、定位件；600、固定架；700、轴承。
【具体实施方式】
[0027]以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0028]本发明针对以上问题，提出了一种起吊设备，其具有安装在吊具上的、能够自动产生旋转动力的旋转驱动器(水平旋转调节装置3)，以带动货物随钩头作水平旋转及调整，从而可以按需要控制货物的堆放角度。
[0029]作为本发明的第一方面，请参考图3和图4，本发明提供了一种起吊设备，特别是一种吊具可进行水平旋转的起吊设备(起重设备)，例如，可适用于起重小车和吊具(或钩头)之间采用一个滑轮组连接时需要进行吊具水平旋转的场合。[0030]本发明中的起吊设备包括:钢丝绳I和吊具2。进一步地，该起吊设备还包括:水平旋转调节装置3，钢丝绳I与水平旋转调节装置3通过吊接点吊接，吊具2连接在水平旋转调节装置3的下方；水平旋转调节装置3在由于流体(例如，液体或气体等)流动而产生的反作用力的驱动下绕吊接点在水平面内旋转，以驱动吊具2在水平面内转动。
[0031]特别地，起吊设备还包括起重小车7，其中，起重小车7与吊具2之间采用一个滑轮组或一个吊点连接起来，从而形成单吊点结构。
[0032]使用时，当需要使货物随钩头作水平旋转及调整，以按需要控制货物的堆放角度时，可以操作水平旋转调节装置3，使其内的流体以某一方向进行流动，在流体流动时，会产生反作用力。于是，该反作用力驱动水平旋转调节装置3自身发生转动，从而进一步带动货物9在水平方向上进行转动，以便于后继的操作，实现水平旋转定位的目的。
[0033]可见，本发明可以通过流体运动时的反作用力驱动水平旋转调节装置3转动，从而进一步带动货物9在水平方向上进行转动，以便于后继的操作，实现水平旋转定位的目的，具有结构简单、操作方便、性能可靠、成本低的特点，有效解决了单吊点时无法调节货物水平转动的问题，从而避免了安全隐患、提高了工作效率，特别适用于不便于人工干预的场合(例如高温、危险等工作环境)。
[0034]由于本发明在吊具和货物之间安装了水平旋转调节装置3，因而，可以由起吊设备(例如起重机)的司机对货物水平存放方向进行手动调节或自动控制。解决了现有技术中，对货物进行水平方向控制的技术问题。
[0035]在一个实施例中，水平旋转调节装置3包括环形的管道4，管道4上安装有泵5，管道4内盛放有流体，流体在泵5的驱动下在管道4内流动从而产生反作用力。优选地，泵5的个数为多个(例如两个)，多个泵5沿管道4的周向均匀分布。当接通泵5的电源后，泵5转动，从而驱动流体在管道4内运动。优选地，多个泵5的定子绕组并联，然后以一根电缆通过升降电缆卷筒连接到控制系统，这样，便可通过一个控制系统，同时控制多个泵5进行同步地运动。
[0036]显然，本发明中的水平旋转调节装置3并不限于上述的具体结构，本领域技术人员还可以根据流体流动时的反作用力的原理，来设计其它结构的水平旋转调节装置3，只要其满足使用流体流动时的反作用力来作为驱动力，均可被视为本发明中的水平旋转调节装置3的变形、可替换、或等同方式。
[0037]优选地，起吊设备还包括:控制器，用于通过控制泵5旋转的加速度和方向，控制反作用力的大小和方向。通过控制器可以控制泵5的转动速度及其变化情况，从而控制反作用力的大小和方向。
[0038]优选地，起吊设备还包括:变频电机，与泵5和控制器电连接，用于根据控制器的指令驱动泵5。控制器可以调节变频电机的转速，从而达到调节泵5的目的。通过变频调速控制系统同向控制两台或多台泵5的转速和方向，从而控制管道中流体流动的速度和方向，从而控制由管道向其下端的货物输出可进行大小及方向调节的驱动力矩。显然，本发明中用来控制泵5的转速和方向的装置有多种，并不仅限于上述的变频电机。
[0039]优选地，起吊设备还包括:操作装置，与控制器电连接，用于向控制器发出用于控制加速度和方向的控制信号。操作装置用于司机或操作人员输入相应的控制指令，当控制器接收到这些控制指令后，即可对水平旋转调节装置3进行相应的控制。[0040]优选地，操作装置包括:三位转换开关，与控制器电连接，用于生成控制方向的控制信号。特别地，在手动操作时，三位转换开关是具有“左旋-停止-右旋”三位的转换开关，其可用于控制货物的存放角度。
[0041]另外，本发明还可采用自动操作的方式，此时，司机只需要选择要定位的角度，还可通过视频成像装置来检测水平旋转调节装置3的旋转角度，此时，系统可自动控制泵5的方向与转速，使货物随驱动器定位在所需要的存放角度上。
[0042]优选地，起吊设备还包括:辅助吊具6，位于吊具2的下方，且与吊具2连接。
[0043]下面，给出一种本发明中可优选使用的泵5的一个优选实施例，显然，本发明中的泵并不限于图5至图8中的结构，只要是能够驱动管道内的流体流动的泵，都可以用于本发明。
[0044]请参考图5至图8，本发明中的泵5可安装于管道上，是一种将全密封泵和电机合为一体的管道泵。
[0045]该泵5包括:壳体100 ;定子部200，安装在壳体100内；导流通道300，与壳体100连接；支座400，固定地设置在与导流通道300相对应的位置；转子部500，转子部500包括叶轮510和与叶轮510连接的转子520，叶轮510与支座400可枢转地连接，叶轮510具有叶轮流道511，定子部200驱动转子部500沿导流通道300的轴线转动，且叶轮流道511与导流通道300连通。特别地，定子部200的外部是绝缘的，从而保证定子部200在流体环境中的绝缘。
[0046]工作时，当定子部200 (绕阻)中输入三相交流电后产生旋转磁场，转子部500的转子520切割磁力线后，产生涡流后又感应生成转子磁场。这样，定子部200的旋转磁场与转子520感应生成的转子磁场相互作用，从而牵引转子部500以一定的转差率(自动保持输出力矩所需要的磁场切割量)转动。
[0047]当转子部500转动后，其上的叶轮510随转子520 —起转动，从而驱动流体流经导流通道300和叶轮510的叶轮流道511，起到泵送流体的作用。
[0048]可见，本发明中该优选实施例中的泵5不需要利用设置在管道外部的专门的电动机来驱动叶轮进行转动，即可实现泵送的作用。因而，不会由于电动机的传动轴穿过管道的管壁时，从而避免了在高速运动的状态下，电动机的传动轴与管道之间的密封不可靠，以致造成流体泄漏的问题。
[0049]此外，由于没有使用外部的电动机，因而，具有体积小的特点，可应用于对安装空间要求严格的场合。最后，泵5还具有结构简单、安装方便、成本低的特点，特别是适用于需要严禁流体外泄的场合。
[0050]优选地，请参考图7，导流通道300包括第一通道310和第二通道320，转子部500位于第一通道310和第二通道320之间，第一通道310通过叶轮流道511与第二通道320连通。例如，第一通道310和第二通道320对称地设置在壳体100的两端，且二者可具有喇叭状的开口。当叶轮510转动时，流体依次经过第一通道310、叶轮流道511和第二通道320。特别地，叶轮510与第一通道310和第二通道320可形成动密封。
[0051]优选地，导流通道300的一端突出于壳体100的外部，且导流通道300的一端设置有连接法兰330。利用连接法兰330，可与外部的管道(例如图4中的管道4)连接。
[0052]优选地，支座400为两个，一个支座400安装在第一通道310内，另一个支座400安装在第二通道320内，叶轮510的两端分别与两个支座400——对应地可枢转连接。特别地，叶轮510与支座400之间通过轴承700可枢转地连接，优选地，可选择合适的轴承700以适应利用管道内的流体介质进行润滑，以解决轴承700的润滑问题。两个支座400起到支撑叶轮510的作用，二者相对的一端分别设置有安装孔，轴承700安装在相应的安装孔内。
[0053]优选地，支座400通过多个沿导流通道300的径向延伸的固定架600与导流通道300的内壁连接。特别地，固定架600可以为杆状等。通过固定架600，可以将支座400固定在导流通道300的中央。
[0054]优选地，请参考图8，叶轮510包括轴512、导流筒513和叶片514，导流筒513包括内筒体513a和外筒体513b，内筒体513a围成轴孔，外筒体513b和内筒体513a之间形成环状的叶轮流道511，轴512穿设于轴孔内，叶片514安装在叶轮流道511内，转子520安装于导流筒513的外部。叶片514分别与内筒体513a和外筒体513b连接，从而使二者形成一个整体，以同步转动。从图4中可以看到，外筒体513b的内壁与第一通道310和第二通道320的端部具有相适配的大小，一方面保证第一通道310、叶轮流道511和第二通道320所形成的流道的内部是光滑的，以减小流体阻力，另一方面，必要时，也可防止流体进入定子部200所在的空间。
[0055]优选地，转子部500还包括定位件530，轴512穿过定位件530上的轴孔；轴512具有台阶部，内筒体513a夹持在台阶部与定位件530之间；外筒体513b的一端与定位件530可拆卸地连接，特别地，可通过螺钉连接。定位件530起到安装内筒体513a和外筒体513b的作用。
[0056]优选地，外筒体513b的另一端具有突出的第一阻挡部，定位件530的外边缘具有第二阻挡部，转子520夹持在第一阻挡部与第二阻挡部之间。这样，在组装时，便可通过第一阻挡部与第二阻挡部实现对转子520的固定。
[0057]优选地，请参考图3，壳体100包括筒身110和端盖120，定子部200与筒身110的内壁连接，端盖120与筒身110的端部连接，导流通道300与端盖120连接。特别地，筒身110具有左右两个开口，这两个开口上分别安装有一个端盖120。第一通道310和第二通道320分别安装在一个端盖120上。优选地，筒身110和端盖120之间通过法兰连接。
[0058]优选地，筒身110的内壁上设置有台阶部，壳体100还包括安装在筒身110内的衬套130，定子部200夹持在台阶部与衬套130之间，且衬套130的端部与端盖120接触。
[0059]现有技术中的泵的动力是从泵体外传递入泵体内，因而很难解决泵内流体外泄的问题。本发明改变了泵的动力传动方式，采用内部电磁力产生动力的方式来驱动叶轮，从而解决了现有技术中的泵的流体外泄问题。
[0060]作为本发明的第二方面，提供了一种起吊物的水平旋转调节方法，包括:在吊接点下方设置盛有流体(特别地，指可流动介质，例如液体或气体等)的管道4 ;驱动管道4内的流体流动，从而产生一个与流体的流动方向相反的反作用力；利用反作用力驱动管道4绕吊接点转动，从而驱动被吊物在水平面内转动。
[0061]优选地，通过控制流体流动的加速度和方向，控制反作用力的大小和方向。
[0062]优选地，使用安装在管道4上的泵5驱动流体流动；利用变频器控制泵5的运动以控制流体流动的加速度和方向。
[0063]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种起吊设备，包括:钢丝绳(I)和吊具(2)，其特征在于，所述起吊设备还包括: 水平旋转调节装置(3)，所述钢丝绳(I)与所述水平旋转调节装置(3)通过吊接点吊接，所述吊具(2)连接在所述水平旋转调节装置(3)的下方； 所述水平旋转调节装置(3)在由于流体流动而产生的反作用力的驱动下绕所述吊接点在水平面内旋转，以驱动所述吊具(2)在水平面内转动。
2.根据权利要求1所述的起吊设备，其特征在于，所述水平旋转调节装置(3)包括环形的管道(4)，所述管道(4)上安装有泵(5)，所述管道(4)内盛放有所述流体，所述流体在所述泵(5)的驱动下在所述管道(4)内流动从而产生所述反作用力。
3.根据权利要求2所述的起吊设备，其特征在于，所述起吊设备还包括: 控制器，用于通过控制所述泵(5)旋转的加速度和方向，控制所述反作用力的大小和方向。
4.根据权利要求3所述的起吊设备，其特征在于，所述起吊设备还包括: 变频电机，与所述泵(5 )和所述控制器电连接，用于根据所述控制器的指令驱动所述泵(5)。
5.根据权利要求3所述的起吊设备，其特征在于，所述起吊设备还包括: 操作装置，与所述控制器电连接，用于向所述控制器发出用于控制所述加速度和所述方向的控制信号。
6.根据权利要求1至5所述的起吊设备，其特征在于，所述操作装置包括:三位转换开关，与所述控制器电连接，用于生成控制所述方向的控制信号。
7.根据权利要求1至6所述的起吊设备，其特征在于，所述起吊设备还包括: 辅助吊具(6)，位于所述吊具(2)的下方，且与所述吊具(2)连接。
8.一种起吊物的水平旋转调节方法，其特征在于，包括: 在吊接点下方设置盛有流体的管道(4)； 驱动所述管道(4)内的流体流动，从而产生一个与所述流体的流动方向相反的反作用力； 利用所述反作用力驱动所述管道(4)绕所述吊接点转动，从而驱动被吊物在水平面内转动。
9.根据权利要求8所述的水平旋转调节方法，其特征在于，通过控制所述流体流动的加速度和方向，控制所述反作用力的大小和方向。
10.根据权利要求9所述的水平旋转调节方法，其特征在于， 使用安装在所述管道(4)上的泵(5)驱动所述流体流动； 利用变频器控制所述泵(5)的运动以控制所述流体流动的加速度和方向。
【文档编号】B66C13/12GK103449299SQ201310380211
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】张平 申请人:张平