专利名称：自平衡吊具及设有该自平衡吊具的载人升降机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及吊具，更具体地，涉及一种自平衡吊具及设有该自平衡吊具的载 人升降机。
背景技术：
载人式升降机主要用于水平面以下设备的维护、人员的救援以及物资的运输等， 其可方便工作人员容易地进入工作面，并有效地对设备进行观测、检查、维护等工作。目前，载人升降机的吊具主体一般是通过多个销分别与多个接头连接，并经由各 个接头连接至多个吊绳。例如，如图1所示，载人升降机的吊具主体5’可以是通过第一销 31’，第二销32’分别直接与第一接头21’和第二接头22’连接，并经由第一接头21’和第 二接头22’连接至第一吊绳11’和第二吊绳12’。在这种连接方式中，没有对吊具主体5’ 的调平功能，如果载人升降机中用于收放吊绳的卷扬系统在运转过程中发生运转误差，导 致左右两根钢丝绳长短不一，则吊具主体5’ 一定会发生倾斜，则吊具主体5’中的人或货物 会受到安全威胁。另外，在这种连接方式中，如果吊具的某部分在运动过程中受到非正常的 钩挂，例如吊具主体5’受到钩挂而升起过程仍然继续的话，将会导致其一根或多根吊绳的 拉力不断上升直至过载断裂，严重影响作业安全性。因此，希望载人升降机的吊具具备在一定范围内自动调节，以保持吊具水平的功 能，另外，还希望吊具具备在遇到非正常工作情况而导致吊绳拉力过大时的报警功能，以避 免安全隐患。
实用新型内容本实用新型所要解决的一个技术问题是提供一种能够在吊绳的长度有差别时能 够在一定范围内保持吊具本身的水平的自平衡吊具。本实用新型所要解决的另一个技术问题是提供一种能够及时预警以避免吊绳过 载断裂的自平衡吊具。本实用新型所要解决的又一个技术问题是提供一种具有一套或多套上述自平衡 吊具的载人升降机。根据本实用新型的一个方面，提供了一种自平衡吊具，包括吊具主体，其上设置 有第一铰接部和第二铰接部，该自平衡吊具还包括第一转臂和第二转臂，第一转臂和第二 转臂的中部分别与第一铰接部和第二铰接部铰接，第一转臂和第二转臂的第一端分别用于 连接到吊绳；连接杆，连接在第一转臂和第二转臂之间，连接杆的两端分别与第一转臂和第 二转臂的第二端铰接。进一步地，还包括上述吊绳，该吊绳包括第一吊绳和第二吊绳，第一吊绳和第二吊 绳的下端分别连接至第一转臂和第二转臂的第一端。进一步地，还包括第一接头和第二接头，分别设置在第一吊绳和第二吊绳的下端， 并分别与第一转臂和第二转臂的第一端铰接。[0011]进一步地，连接杆为拉力传感器，用于感测第一转臂和第二转臂之间的拉力，以及 触发预警信号。进一步地，第一转臂在其与第一铰接部铰接的铰接点处形成顶部朝向上方的第一 拐角；第二转臂在其与第二铰接部铰接的铰接点处形成顶部朝向上方的第二拐角。进一步地，吊具主体具有两个向上凸起的吊耳，吊具主体的第一铰接部和第二铰 接部分别设置于两个向上凸起的吊耳上。进一步地，第一吊绳和第二吊绳为钢丝绳。根据本实用新型的另一个方面，提供了一种载人升降机，该载人升降机设有一套 或多套上述自平衡吊具。本实用新型具有以下有益效果1.吊具中设置了第一转臂和第二转臂，两个转臂的第一端分别用于连接到吊绳， 并且吊具主体上设置了第一铰接部和第二铰接部，分别铰接在两个转臂的中部，而两个转 臂的第二端通过一个连接杆连接。在这种结构中，两个转臂和连接杆之间的夹角可以随意 变化，当两根吊绳的长度不一致时，两个转臂和连接杆会随之发生倾斜，转臂和连接杆之间 的夹角发生变化。但由于吊具主体与两个转臂之间是铰接关系，所以在一定范围内能够保 持吊具主体的平衡，减少安全隐患。2.当连接杆设为拉力传感器时，可以检测转臂之间的拉力，将拉力传感器输出的 电信号发送给控制系统，可以实现检测吊绳之间的拉力，并及时触发预警信号，预防非正常 工作情况下吊绳的断裂。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图 中图1示出了现有技术中吊具的结构示意图；图2示出了根据本实用新型的实施例的自平衡吊具的结构示意图；图3示出了根据本实用新型的实施例的自平衡吊具的受力分析示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。如图2所示，根据本实用新型的实施例的自平衡吊具包括吊具主体5、第一转臂 31、第二转臂32和连接在第一转臂31和第二转臂32之间的连接杆4。其中，吊具主体5上 设置有第一铰接部51和第二铰接部52，第一转臂31和第二转臂32的中部分别与该第一铰 接部51和第二铰接部51铰接，铰接点分别为第一铰接点311和第二铰接点321。另外，该 第一转臂31和第二转臂32的第一端用于连接到吊绳，而第二端分别与连接杆4的两端铰 接。优选地，该自平衡吊具还包括上述吊绳，该吊绳包括第一吊绳11和第二吊绳12，该第一 吊绳11和第二吊绳12的下端分别连接至第一转臂31和第二转臂32的第一端。在这种结构中，可以保持第一铰接部51和第二铰接部52的位置(也就是第一铰 接点311和第二铰接点321的位置)不变而第一转臂31、第二转臂32和连接杆4之间的夹角随意变化。如果卷扬系统运转过程中发生运转误差而导致第一吊绳11和第二吊绳12的 长度不一致时，两根吊绳绕着相应的第一铰接点311和第二铰接点321运动，第一转臂31、 连接杆4和第二转臂32发生倾斜，转臂和连接杆4之间的夹角发生变化，但由于转臂与吊 具主体5之间是铰接的关系，使得在一定范围内能够保持第一铰接点311和第二铰接点321 位置不变，从而保持第一铰接部51和第二铰接部52的位置不变，进而保证吊具主体5的位 置不变。减少了安全隐患。例如，当第一吊绳11比第二吊绳12短时，第一吊绳11绕着第 一铰接点311运动，在第一转臂31、连接杆4和第二转臂32的带动下，第二吊绳52也绕第 二铰接点321运动。在上述运动过程中，第一吊绳11相对于第一铰接点311的力臂及力， 以及第二吊绳12相对于第二铰接点321的力臂及力都发生变化，但是第一吊绳11相对于 第一铰接点311的力矩，以及第二吊绳12相对于第二铰接点321的力矩始终大小相等方向 相反，使得整个系统保持平衡，第一铰接点311和第二铰接点321的位置不发生变化。具体地，如图3所示，为根据本实用新型的实施例的自平衡吊具的受力分析示意 图。在图3中，Li、L2分别表示第一吊绳51和第二吊绳52的长度，Fl和F2分别表示第一 吊绳51和第二吊绳52的拉力；L3为第一转臂31的第一铰接点311至第一转臂31的第一 端的长度，同样第二转臂32第二铰接点321至第二转臂32的第一端的长度也为L3 ；两个 L3段与水平面的夹角分别为α 1和α 2。从图3中可以理解，根据力矩平衡原理，当吊具主体5的重心在第一铰接点311和 第二铰接点321之间连线的中心点时，FIX L3 X cos (α 1) = F2 X L3 X cos ( α 2)。正常情况 下，L1 = L2，则α = α2，则F1=F2。如果某个卷扬机构绕绳产生误差，导致两吊绳长度 不一致，即Ll ^ L2，则导致α 1兴α 2，进而根据力矩平衡原理可知Fl ^ F2，但两侧的力矩 仍维持相等。而在这个过程中，重心G的位置不发生变化，系统也可以保持平衡。也就是说，当第一吊绳11和第二吊绳12长短发生不一致时，该装置可通过调整两 吊绳拉力对铰点的力臂和力的大小，保持力矩平衡，进而继续保证第一铰接点311和第二 铰接点321的相对位置不发生变化(即吊具主体5的重心不发生变化)，使吊具主体5不发 生倾斜，起到自平衡作用。优选地，如图2所示，自平衡吊具还可以包括第一接头21和第二接头22，将这两 个接头分别设置在第一吊绳11和第二吊绳12的下端，并分别与第一转臂31和第二转臂的 32的第一端铰接，也就是通过这两个接头将第一转臂31和第二转臂32的第一端间接与第 一吊绳11和第二吊绳12连接。使用接头的连接方式方便简单地实现了转臂与吊绳之间的 间接铰接。优选地，如图2所示，第一转臂31在其与第一铰接部51铰接的第一铰接点311处 形成顶部朝向上方的第一拐角；第二转臂32在其与第二铰接部52铰接的第二铰接点321 处形成顶部朝向上方的第二拐角。这样第一转臂31和第二转臂32各自绕第一铰接点311 和第二铰接点321转动的范围较大。另外，如图2所示，优选地，将吊具主体5设置成具有 两个向上凸起的凸耳，将第一铰接部51和第二铰接部52分别设置于该两个凸耳上，该凸耳 的结构方便第一铰接部51与第二铰接部52的设置以及吊具主体5与第一转臂31和第二 转臂32的铰接。更优选地，该第一吊绳11和第二吊绳12为钢丝绳，其强度高，不易断裂。另外，优选地，可以将连接杆4设置为拉力传感器，用于感测第一吊绳11和第二吊 绳12之间的拉力，以及触发预警信号。具体地，如图3所示，拉力传感器所受的拉力F = F3=F4 = fI(Fl) = f2(F2)，其中，fl和f2分别为对F 1和F2的函数。当吊具的结构一定， 且给定第一吊绳11和第二吊绳12的过载保护拉力F 1和F2时，根据作图法可求出F的极 限值。根据该极限值设定F的报警值，当拉力传感器所反馈的拉力大于该值时，系统会发出 报警，提示操作者采取措施，有效地避免吊绳过载断裂，起到过载保护的作用。此外，本实用新型还提供了一种载人升降机，该载人升降机设有一套或多套自平 衡吊具，从而具有自动保持平衡，减少安全隐患的功能。其自平衡吊具可以具有上述的任何 一种结构。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种自平衡吊具，包括吊具主体(5)，其上设置有第一铰接部(51)和第二铰接部 (52)，其特征在于，所述自平衡吊具还包括第一转臂(31)和第二转臂(32)，所述第一转臂(31)和第二转臂(32)的中部分别与所 述第一铰接部(51)和第二铰接部(5 铰接，所述第一转臂(31)和第二转臂(3 的第一 端分别用于连接到吊绳；连接杆G)，连接在所述第一转臂(31)和第二转臂(3 之间，所述连接杆(4)的两端 分别与所述第一转臂(31)和第二转臂(32)的第二端铰接。
2.根据权利要求1所述的自平衡吊具，其特征在于，还包括所述吊绳，所述吊绳包括第 一吊绳(11)和第二吊绳(12)，所述第一吊绳(11)和第二吊绳(1 的下端分别连接至所述 第一转臂(31)和所述第二转臂(32)的第一端。
3.根据权利要求2所述的自平衡吊具，其特征在于，还包括第一接头和第二接头 (22)，分别设置在所述第一吊绳(11)和第二吊绳(1 的下端，并分别与所述第一转臂(31) 和第二转臂(3 的第一端铰接。
4.根据权利要求1所述的自平衡吊具，其特征在于，所述连接杆(4)为拉力传感器，用 于感测所述第一吊绳(11)和第二吊绳(1 之间的拉力，以及触发预警信号。
5.根据权利要求1所述的自平衡吊具，其特征在于，所述第一转臂(31)在其与所述第一铰接部(51)铰接的第一铰接点(311)处形成顶部 朝向上方的第一拐角；所述第二转臂(3 在其与所述第二铰接部(5 铰接的第二铰接点(321)处形成顶部 朝向上方的第二拐角。
6.根据权利要求1所述的自平衡吊具，其特征在于，所述吊具主体( 具有两个向上凸 起的吊耳，所述吊具主体(5)的第一铰接部(51)和第二铰接部(5 分别设置于所述两个 向上凸起的吊耳上。
7.根据权利要求2所述的自平衡吊具，其特征在于，所述第一吊绳(11)和第二吊绳 (12)为钢丝绳。
8.一种载人升降机，其特征在于，设有一套或多套权利要求1至7中任一项所述的自平 衡吊具。
专利摘要本实用新型提供了一种自平衡吊具，包括吊具主体(5)，其上设置有第一铰接部(51)和第二铰接部(52)，该自平衡吊具还包括第一转臂(31)和第二转臂(32)，所述第一转臂(31)和第二转臂(32)的中部分别与所述第一铰接部(51)和第二铰接部(52)铰接，所述第一转臂(31)和第二转臂(32)的第一端分别用于连接到吊绳；连接杆(4)，连接在所述第一转臂(31)和第二转臂(32)之间，所述连接杆(4)的两端分别与所述第一转臂(31)和第二转臂(32)的第二端铰接。在这种结构中，当两根吊绳的长度不一致时，在一定范围内能够保持吊具主体的平衡，减少安全隐患。
文档编号B66B7/08GK201834638SQ201020500219
公开日2011年5月18日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者张晓伟, 梅景平, 王训响 申请人:三一集团有限公司