一种基于四杆机构的同步脱钩吊具的制作方法

本发明涉及一种吊具，特别是一种基于四杆机构的同步脱钩吊具。

背景技术：

施工过程中，经常需要将重物在空中进行自动脱钩抛投，特别需要将多个重物起吊到指定位置后能够在空中自动同步脱钩抛投，如航道整治工程中使用的四面六边体透水框架，需要在水面进行抛投，而且所抛的四面六边体透水框架的数量非常巨大，一个工地就达到几十万个。传统的抛投重物方法是采用挖掘机抛投甚至是人工抛投，存在每次抛投数量少，抛投效率低，安全隐患大，抛投成本高，抛投位置准确度低等问题。

公开号为cn204475266u的专利“自动脱钩式透水框架群抛装置”的主体部分是一根水平吊杆，水平吊杆的顶部设置有一对与主起吊缆绳相连的主受力缆绳吊环，水平吊杆的侧部设置有一对与副起吊缆绳相连的副受力缆绳吊环，在水平吊杆的底部间隔设置有若干闭合吊环，闭合吊环的旁侧一一对应设置有开口吊钩，将框架固定链的一端固定在闭合吊环上，另一端穿过透水框架勾在开口吊钩上。工作时，起吊装置提拉主起吊缆绳使水平吊杆往抛投水域上方移动，待水平吊杆移动至抛投水域上方，提拉副起吊缆绳，水平吊杆翻转，勾在开口吊钩上的框架固定链自动脱离，透水框架掉入水中。该专利结构简单，空中自动脱钩抛投可以减少工人数量，消除了人工抛投安全隐患，在一定程度上提高了施工效率。但是该专利采用单根水平吊杆，受到所吊重物尺寸的影响，在吊杆上所能布置的用于悬挂重物的开口吊钩和封闭吊环数量非常有限，因此还是限制了每次所能抛投重物的数量，不能使起重装置得到充分利用，增加了抛投次数和施工成本，甚至影响工期；水平吊杆在高度方向上没有限位，起重装置提拉起副起吊缆绳的高度难以把控；并且水平吊杆的两端没有相对定位约束，在抛投过程中水平吊杆的轴线始终处于自由偏转状态，对操控主、副起吊缆绳的协调性要求非常高，极大地增加了起重机操作人员的操控难度；而且水平吊杆为单根，提拉副起吊缆绳时，稍有受力不均容易导致水平吊杆发生倾斜甚至倾覆，使抛投很难同步进行，抛投位置不准确。

公开号为cn105947877a的专利“翻板式抛投吊具”包括主框架和脱钩框架，脱钩框架位于主框架上方；主框架为网格状的框架，在主框架上位于每一排网格的底部设有两块相对的翻板，翻板的一边与主框架网格的一边由铰接连接，翻板上表面设有耳板，耳板上系有一根吊绳，吊绳的另一端系在一个套环上；脱钩框架在两边的杆件底面设有与主框架上套管配合的导杆。使用时，套环套在导杆上，由于脱钩框架未被抬起，导杆插在套管内，所以套环不会脱出，此时将翻板抬起与主框架平齐，翻板上可放置透水框架；当吊装有透水框架的吊具移动至抛投水域时，提升脱钩框架使得导杆从套管里完全脱离，此时套环与导杆分离，翻板在透水框架重力作用下向下转动，翻板上的透水框架同步掉落至抛投位置。该专利大大增加了每次所能抛投重物（透水框架）的数量，使起重装置得到充分利用，减少抛投次数，有效地提高了施工效率。但是该专利在抛投前需要人工将重物逐个有序地摆放在吊具的翻板上，劳动强度非常大，而且抛投准备工作所需时间非常多；由于翻板尺寸是固定的，在同一吊具上不宜吊装过小或者过大的重物，如过小的重物会直接从两翻板之间滑落，过大的重物则不能容放在吊具内；而且如果需要在同一格子内放置多层重物时，对吊具的结构设计、起吊缆绳的布局均需要特别考虑，以防吊具、起吊缆绳和重物之间发生干涉；此外，需要制作多个吊具，每次抛投完成后都需要重新更换吊具，施工过程繁琐，吊具本身的使用效率低下，经济性较差。

技术实现要素：

为解决上述空中脱钩抛投装置和现有技术存在的问题，本发明提出一种基于四杆机构的同步脱钩吊具。本发明的基于四杆机构的同步脱钩吊具，其特征是吊具是由吊架、四杆机构组和拉杆组成，四杆机构组安装在吊架的下方，拉杆两端均与四杆机构组铰接。吊架是由网格状的主框架、吊架吊耳、吊架铰座和挂环组成；吊架铰座有序地焊接在主框架的下表面，用于安装四杆机构组；挂环有序地安装在主框架的下表面，用于系绳索，绳索用于悬挂重物；在主框架四个角的上表面分布有吊架吊耳，起重机的主缆绳组连接吊架吊耳可以升降吊架。主动连杆、短连杆、挂钩和主框架用销轴连接组成四杆机构；长连杆、相邻两挂钩和主框架用销轴连接也组成四杆机构；主动连杆上开有三个通孔，中部通孔用于与拉杆铰接，两端通孔分别与吊架铰座和短连杆铰接；挂钩上开有三个通孔，中部通孔用于与长连杆铰接，两端的通孔分别与吊架铰座及（或）短连杆铰接。拉杆是由方钢、拉杆铰座和拉杆吊耳组成；拉杆铰座安装在方钢下表面的两端，与主动连杆铰接；拉杆吊耳安装在方钢的上表面，起重机的副缆绳组连接拉杆吊耳可以升降拉杆，并带动四杆机构组运动，从而可以实现绳索在空中同步脱钩及重物的抛投。

所述的挂环上系有用于悬挂重物的绳索，绳索的另一端通过钢环挂在挂钩上，通常情况下，副缆绳组放松，挂钩处于竖直状态，从而可以将钢环、绳索和重物悬挂在挂钩上。

所述的挂环有序地安装在主框架下表面，是指在每个挂钩开口方向的正前方安装有对应的挂环。

所述的方钢的长度大于主框架的宽度，以保证当副缆绳组提升拉杆到极限位置时，方钢的上表面与主框架的下表面相互接触，限制拉杆与主框架的相对运动，从而保证四杆机构组运动时具有极限位置且不会与主框架相互干涉，此时可以实现绳索在空中同步脱钩及重物的抛投。

所述的四杆机构组在完成抛投后放松副缆绳组，由于主动连杆受拉杆的重力作用，以及挂钩受其自身及长连杆的重力作用，会使得四杆机构组自动回复到挂钩竖直向下的状态，此时可以再次悬挂钢环、绳索及重物。

所述的相邻挂钩的间隔为0.5~2.5m，具体尺寸根据重物的尺寸而定，确保相邻重物之间相互不干涉。

所述的吊架铰座和拉杆铰座都是由两块相对的竖直钢板组成，竖直钢板上开有通孔，两竖直钢板之间用于插入待铰接的杆件。

所述的铰接都是由销轴进行连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。

①实现了空中脱钩抛投重物，显著地降低了施工成本。本发明专利的吊具，起重机将吊具吊至需要抛投的重物上方，将一端固定在挂环的绳索穿过重物，绳索的另一端系在钢环上并将钢环挂在挂钩上即完成挂钩；起重机将吊具连同重物吊移至抛投区域，起重机的副缆绳组提升拉杆并带动四杆机构组运动，钢环及绳索可以从挂钩上脱落，重物与绳索分离并掉入抛投地点。整个脱钩抛投可以在空中实现，过程简单方便，抛投重物数量灵活可控，极大地减轻了劳动强度，显著降低了施工成本。

②抛投同步性好，有效提高了脱钩抛投的准确度。本发明中的拉杆两端均与四杆机构组铰接，当起重机的副缆绳组提升拉杆时，可以带动所有四杆机构组同步运动，完成自动抛投，抛投同步性好。由于每组四杆机构的挂钩安装位置是间隔相等、有序排布的，因此重物悬挂的位置也是间隔相等、有序排布的，脱钩抛投同步性好，能够有效提高重物抛投的准确度。

③可悬挂重物的层数灵活可控，满足不同施工需求。本发明专利采用绳索悬挂重物的方式，一次性可悬挂的重物层数可根据施工需求进行增减，灵活可控并且可以满足不同施工需求。

④吊具结构简单，显著地降低了吊具的制造成本。本发明专利的吊具是由吊架、四杆机构组和拉杆组成，安装时只需将四杆机构组分别与吊架和拉杆铰接即可，结构非常简单，制造安装方便可靠，显著降低了吊具的制造成本。

附图说明

图1是吊具的结构示意图。

图2是吊架的结构示意图及局部视图。

图3是四杆机构组的结构示意图。

图4是拉杆的结构示意图。

图5是悬挂有重物的吊具吊装状态示意图。

图6是悬挂有重物的吊具吊装状态的局部视图。

图7是吊具在钢环脱离挂钩即脱钩抛投临界状态示意图。

图8是吊具在钢环脱离挂钩即脱钩抛投临界状态的局部视图。

以上图1至图8中的标示为：1、主框架，2、吊架吊耳，3、吊架铰座，4、挂环，5、主动连杆，6、短连杆，7、挂钩，8、长连杆，9、销轴，10、方钢，11、拉杆铰座，12、拉杆吊耳，13、主缆绳组，14、副缆绳组，15、重物，16、绳索，17、钢环。

具体实施方式

下面结合附图对发明具体实施方式做进一步说明。

如图1至图4所示，一种基于四杆机构的同步脱钩吊具，其特征在于：吊具是由吊架、四杆机构组和拉杆组成，四杆机构组安装在吊架的下方，拉杆两端均与四杆机构组铰接，拉杆长度大于吊架宽度从而可以限制吊架与拉杆的相对极限位置。吊架是由网格状的主框架1、吊架吊耳2、吊架铰座3和挂环4组成；吊架铰座3有序地焊接在主框架1的下表面，用于安装四杆机构组；挂环4有序地安装在主框架1的下表面，用于系绳索16，绳索16用于悬挂重物15；在主框架1四个角的上表面分布有吊架吊耳2，起重机的主缆绳组13连接吊架吊耳2可以升降吊架。主动连杆5、短连杆6、挂钩7和主框架1用销轴9连接组成四杆机构；长连杆8、相邻两挂钩7和主框架1用销轴9连接也组成四杆机构；主动连杆5上开有三个通孔，中部通孔用于与拉杆铰接，两端通孔分别与吊架铰座3和短连杆6铰接；挂钩7上开有三个通孔，中部通孔用于与长连杆8铰接，两端的通孔分别与吊架铰座3或短连杆6铰接；在每个挂钩7开口方向的正前方安装有对应的挂环4。拉杆是由方钢10、拉杆铰座11和拉杆吊耳12组成；拉杆铰座11安装在方钢10下表面的两端，与主动连杆5铰接；拉杆吊耳12安装在方钢10的上表面，起重机的副缆绳组14连接拉杆吊耳12可以升降拉杆，并带动四杆机构组运动，从而可以实现绳索16在空中同步脱钩及重物15的抛投。上述的铰接都是由销轴9进行连接。

如图5和图6所示，副缆绳组14放松，挂钩7处于竖直状态，挂环4上系有用于悬挂重物15的绳索16，绳索16的另一端系在钢环17上，将绳索16穿过重物15并将钢环17挂在挂钩7上。待所有重物15悬挂完毕，起重机的主缆绳组13提起吊架吊耳2并将已经悬挂好重物15的吊具移至抛投水域。采用绳索悬挂重物的方式，一次性可悬挂的重物层数可根据施工需求进行增减，灵活可控并且可以满足不同施工需求。

如图7和图8所示，到达抛投水域后，起重机的副缆绳组14向上提起拉杆吊耳12，拉杆受拉提升向上移动，从而带动四杆机构组同步运动，当挂钩7旋转至抛投临界角度时，钢环17从挂钩7上脱落，重物15脱离绳索16掉入抛投水域；拉杆受拉继续向上移动至极限位置，方钢10的上表面与主框架1的下表面相互接触，限制拉杆与主框架1的相对运动，从而保证四杆机构组运动时具有极限位置且不会与主框架1相互干涉，自动同步脱钩抛投完成。整个脱钩抛投可以在空中实现，过程简单方便，抛投重物数量灵活可控，极大地减轻了劳动强度，显著降低了施工成本。

四杆机构组在完成抛投后放松副缆绳组14，由于主动连杆5受拉杆的重力作用，以及挂钩7受其自身及长连杆8的重力作用，会使得四杆机构组自动回复到挂钩7竖直向下的状态，此时可以再次悬挂钢环17、绳索16及重物15。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。