专利名称：用于抓钩装置的抓握组件和抓握部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有抓握部件的抓握组件，作为抓钩装置的一部分，用于抓握和操纵长条形物体，例如圆柱形长条形物体，例如管子、管状物、树木等，或非圆柱形物体，例如I-形梁、矩形或正方形管形材料等。抓钩装置可连接至例如履带挖土机、反向铲挖土机、挖掘机或重型建筑装备的其它部件。
背景技术：
在建造管线或定向钻孔作业中，需要从平板车上装卸大型、笨重的管子。管子的重量会根据直径、壁厚和长度而有变化，其中一些管子重达每纵尺几百镑。 在建筑工地，每个管子被单独从卡车、轨道车或管架的平板上举起或装到卡车、轨道车或管架的平板上。通常，具有或没有手动卡钳的尼龙绳带或缆绳被绕管子固定而不连接到挖掘机的铲斗。卡钳或尼龙绳带被尽可能近的设置在管子的纵向中心处。这是很重要的，因为如果偏离中心，即使偏离几英寸，会导致对管子的减弱的控制和管子的不希望的倾斜。此外，需要在管子的每一端安排至少一名工人，以便在管子移入位置时稳定并引导管子。工人随后手动使管子倾斜并转动管子到位。这是不方便并且危险的，该过程需要三名或更多名工人(挖掘机操作员和两个管子工人)。管钩也被用于操纵管子。管钩被设置在管子的每一端并且连接至缆绳。在管子的每一端安排一名工人来放置钩子并控制管子的运动。当通过这种方式从卡车上卸下管子时，这对于工人是危险的，因为工人可能很容易从卡车上跌落或被管子击中或压伤。目前的管子装载机还需要以特定的顺序装/卸管子并且在管子之间设置间隔以便卡钳能够进入管子附近和管子下方的区域。尽管如此，管堆被推倒也不是不常见的，造成险情或损坏管子。管线真空起吊器也被用于起吊大直径管子。尽管真空起吊器消除了对在每个管子端部安排工人的需要，但真空起吊器需要大体居中于管子以避免管子的倾斜。如果真空起吊器没有正确地居中于管子，会发生偏心起吊，产生倾斜运动。该倾斜运动可能破坏真空起吊器和管子之间的真空密封或者导致危险的倾斜和失去对管子的控制。此外，失去吸力或真空力可能导致管子从真空起吊器松开，导致险情。此外，为了获得真空起吊器的有效密封，管子的表面必须是干净的，没有任何尘土、积雪或冰块的存在。
发明内容
本发明披露了一种具有抓握部件的抓握组件，作为抓钩装置的一部分，用于抓握和操纵长条形物体，例如不同直径和长度的管子。所述抓钩装置被设置成改进装/卸管子到例如卡车、轨道车或管架的平板上的一堆管子和从例如卡车、轨道车或管架的平板上的一堆管子装/卸管子，对相邻的管子或管子涂层造成的干扰或损坏最小，同时提供对管子的定位的控制，以及允许受控的管子的置放，同时减少人力并消除对抓握组件在管子上精确居中定位的需要。由于抓握部件的抓握动作和抓钩装置的倾斜、旋转和切换控制能力，即使抓握组件偏心提取管子，也能保持管子的总正控制。抓钩装置能够用于所有的管子表面类型，包括脏的、或被冰雪覆盖的管子表面。抓握部件被设置成不仅对正被操纵的管子还对相邻的管子避免损坏。抓握部件被设置成使得抓握压力不会压坏管子。抓握部件至少成对使用并且被安装在共同的主梁结构上使得它们彼此分开。抓握部件可与其它抓握部件互换，以允许抓钩装置抓握不同大小的物体，从而对抓钩装置提供模块化。在一个实施例中，抓握部件抓握臂的设置允许管子通过抓握臂被夹住或抓握并且不会像通常那样被卷入抓握臂。在一个实施例中，抓握部件被设置成可一起被调节以改变它们在主梁结构上的位置同时保持抓握部件之间的距离。在另一个实施例中，一个或多个抓握部件可在主梁结构上进行调节以便改变抓握部件之间的距离。在另一个实施例中，抓握部件被固定连接至主梁结构。作为替换实施例，主梁结构可被设置成在长度上可调节，从而改变抓握部件之间的距离，或改变抓握部件的位置同时保持其间的距离。此外，主梁结构可被设置成使得它在纵向轴上相对于旋转组件运动。 在一个实施例中，提供了一种可与抓钩装置的抓握组件一起使用的抓握部件，所述抓握部件包括支撑件。所述支撑件包括横向延伸通过其间的主梁结构开口，所述主梁结构开口被设置成容纳所述抓握组件的主梁结构。第一抓握臂和第二抓握臂被连接至支撑件。所述第一抓握臂和第二抓握臂中的每一个朝向自由端成锥形(逐渐变细)，并且所述第一和第二抓握臂中的至少一个被枢轴连接至所述支撑件，以使所述第一和第二抓握臂具有抓握状态和非抓握状态。第一致动器具有一端连接至所述支撑件并且第二端连接至那个枢轴连接的抓握臂。当所述第一和第二抓握臂处于抓握状态时，所述支撑件和所述第一和第二抓握臂限定物体容纳区域，其中所述物体容纳区域被设置在所述主梁结构开口的下方。在另一个实施例中，抓钩装置包括托架(连接)装置，所述托架(连接)装置被设置成连接至建筑设备的一部件；下头部组件，所述下头部组件被连接至所述托架(连接)装置并被设置成可绕转轴旋转；和抓握组件，所述抓握组件枢轴连接至所述下头部组件用于绕枢轴进行枢轴旋转运动，所述枢轴基本垂直于所述转轴。所述抓握组件包括沿着纵轴延伸的主梁结构，所述纵轴基本垂直于所述转轴和所述枢轴。多个抓握部件被连接至所述主梁结构，并且所述多个抓握部件中的每一个可在非抓握状态和抓握状态之间致动。所述抓握部件中的至少一个的位置相对于所述转轴和枢轴沿平行于所述纵轴的方向可调节。每个抓握组件利用致动器(例如液压致动器)通过使一个或多个抓握臂运动来致动抓握动作，使主梁结构倾斜，并且调节所述抓握部件的位置。设置了负载保持阀，确保如果液压软管故障抓握臂保持锁定在位。在一个实施例中，所述抓握部件包括一个固定的抓握臂和一个可运动的抓握臂，其中所述抓握臂位于相同的平面或垂直轴上。在另一个实施例中，所述抓握部件包括两个可运动的抓握臂，其中所述抓握臂是成角度的，形成可用于提取管子的六个接触点并且所述抓握臂不在相同的垂直轴上，即是偏置的。在另一个实施例中，所述抓握部件包括两个可运动的抓握臂，其中所述抓握臂是新月形的并且是偏置的。所述抓握部件优选主要由金属制成，并且包括由间隔的板形成的或由固态金属锻造或模制而成的支撑件。本文所披露的抓握部件提供绕管子的更为精确的匹配。由于消除了不希望的旋转和倾斜，有管子的正总控制并且没有不定向的运动。
图IA示出了具有抓握组件的抓钩装置。图IB是与图IA相似的抓钩装置的分解图，但具有如图6所示的一组抓握部件。图2是抓握部件的另一个实施例的正视图，所述抓握部件具有一个固定的抓握臂和一个可运动的抓握臂。图3是图2中的抓握部件的侧视图。
图4是图2所示抓握部件在抓握管子时的示意性正视图。图5是抓握组件的示图，其中使用了图2所示的抓握部件，并且从管堆中取出一个管子。图6是图IB中所示的抓握部件中的一个的正视图，所述抓握部件具有两个新月形可运动的抓握臂。图7是图6所示抓握部件的侧视图。图8是图IA中的抓握部件中的一个的正视图，所述抓握部件具有两个改动的L形可运动的抓握臂。图9是图8所示抓握部件的侧视图。图10是抓钩装置的截面图。
具体实施例方式本发明披露了一种具有抓握部件的抓握组件，作为抓钩装置的一部分，用于抓握并操纵长条形物体，例如管子。在本说明书中，为了便于讨论和清楚起见，将提及和描述的物体表述为管子。所述的抓钩装置可用于管线建筑工业以便抓握和操纵不同直径的管子，包括大直径管子，例如20英寸的管子，但也可用于其它工业，例如伐木业，以抓握其它物体。应当理解，本文所述的构思可等效地应用于抓握和操纵任何长条形的物体，不论是圆柱形的还是非圆柱形的，例如管子、圆柱形管、树木、I形梁、正方形管、长方形管等等。抓钩装置允许从一堆管子中提取管子和将管子放置在一堆管子上，而不影响或损坏相邻的管子，同时提供对管子定位的控制。抓钩装置还可用于例如在沟槽中置放管子和取出管子。抓钩装置能够用于所有的管子表面类型，包括脏的、或被冰雪覆盖的管子表面。抓握部件被设置成不仅对正在操纵的管子还对相邻的管子和相邻管子的涂层进行保护使其免受损坏。抓握部件被设置成使得抓握压力不会压坏管子。抓钩装置使用致动器，例如，通过使抓握臂运动来致动抓握动作，使主梁结构倾斜，并且改变抓握部件的位置。本文所述的致动器可以是液压致动器、气动致动器、机械致动器，例如，螺旋式致动器或齿轮致动器，或适用于所述目的的其它致动器。如本文所述，打开或非抓握状态是第一和第二抓握臂彼此背离运动使得管子可以安放在抓握臂之间的空间中的位置。闭合或抓握状态是抓握臂彼此相向运动使得位于抓握臂之间的管子被夹紧在抓握臂之间以允许管子被提取。抓握臂的设置(结构)使得管子通过抓握臂被夹紧或抓握而不会像通常那样被滚进抓握臂。图IA和IB示出了抓钩装置I的示例,所述抓钩装置I设置有具有不同实施例的抓握部件9、13的抓握组件11。抓握部件12的另一个实施例在图2中示出。抓握部件9、12,13被设计成可互换的安装在抓握组件11上，以允许改变使用在抓钩装置I上的抓握部件9、12、13的类型。抓钩装置I包括托架装置(托架连接装置)3，旋转驱动106，下头部组件5，倾斜致动器118、120和抓握组件11。托架装置3被设置成连接至建筑设备的一部件，所述建筑设备例如挖掘机、履带挖土机、反向铲挖土机等。在所示的实施例中，托架装置3通过一对间隔的连接销(栓)100、102连接至建筑设备。旋转驱动106使下头部组件5绕转轴a-a (图10中所示)旋转，所述转轴a_a沿着X轴或垂直轴穿过下头部组件5的中心点延伸。参见图10,旋转控制包括液压摆动马达106，通过马达106的驱动引起下头部组件5绕轴a-a的旋转。液压旋转体108传递托架装置3和下头部组件5之间的固定/旋转边界间的液压，以供抓钩装置I的不同液压部件使用。托架装置3和下头部组件5之间的旋转轴承110允许相对于托架装置3进行旋转。液压歧管112位于外壳104中，用于将液压流体导向不同的液压致动器。主液压控制阀114·被安装在托架装置3上。仍参见图1A、IB和10，抓握组件11通过枢轴销(栓)116被枢轴连接至下头部组件5，以便抓握组件11可绕枢轴b-b枢轴旋转，所述枢轴b-b被设置在基本垂直于转轴a-a的z轴或横向轴上。抓握组件11包括纵向支撑结构或主梁结构14，支撑不同实施例的抓握部件9、12、
13。主梁结构14沿着基本垂直于转轴a-a和枢轴b_b的纵轴(y轴)延伸。主梁结构14可具有适用于支撑抓握部件9、12、13和执行本说明书所暗示的主梁结构14的其它功能的任何结构。在所示的实施例中，主梁结构14是具有大体正方形截面的大体矩形管状梁。主梁结构14可替换的可以是例如圆柱形或三角形，或像I或H形梁的形状，并且也可以是实心结构。倾斜致动器118、120设置用于正控制主梁结构14绕枢轴b_b的枢轴运动，从而控制抓握组件11的倾斜的角度和因而保持的管子的倾斜的角度。倾斜致动器118、120在结构上相同，尽管如果需要，它们可以是不同的。在所示的实施例中，倾斜致动器118、120是液压致动器，尽管可以使用其它类型的致动器，例如气动致动器或机械致动器。倾斜致动器118、120具有连接至下头部组件5的外壳104的第一端和连接至主梁结构14的第二端。如图IB中的箭头所示，抓握部件13 (以及抓握部件9、12)中的至少一个或者抓握部件13的两个均被设计成相对于转轴a-a和枢轴b-b沿着平行于纵轴y的方向在位置上可调节。例如，抓握部件9、12、13可滑动地设置在主梁结构14上。对于抓握部件9、12、13中的每一个，用于将抓握部件9、12、13可滑动地设置在主梁结构14上和用于调节抓握部件
9、12、13在主梁结构14上的位置的装置是相同的并且会在下文的段落中结合抓握部件13进行描述。抓握部件13通过沿着箭头al、a2所示的方向在主梁结构14上来回滑动在主梁结构14上可纵向调节。抓握部件13被设置在主梁结构14的相对端。对于每个抓握部件13，切换致动器8沿其纵向方向被安装在主梁结构14内。抓握部件13通过例如紧固销(栓)7被连接至切换致动器8的一端。纵向致动器8的另一端通过紧固装置6 (例如螺栓)被固定至主梁结构14。切换致动器8示出为液压致动器，尽管可使用其它类型的致动器，例如气动或机械致动器。启动切换致动器8使所连接的抓握部件13通过紧固销(栓)7沿着纵轴上的主梁结构14运动。切换致动器8的启动导致切换致动器8的缩短或伸长。由于紧固销(栓)7被连接至切换致动器8的一端，因此紧固销(栓)7相对于切换致动器8运动。并且，由于抓握部件13被连接至紧固销(栓)7，因此抓握部件13相对于紧固销(栓)7和切换致动器8运动。紧固销(栓)7被保持在主梁结构14的纵向槽15内并且在主梁结构的纵向槽15中行进，从而控制紧固销(栓)7的路径。止动件4被设置在主梁结构14上以限制抓握部件13的运动范围并防止抓握部件13滑出(超程)。 在一个实施例中，抓握部件13和切换致动器8可被设置成通过多种方式使抓握部件13运动。例如，抓握部件13可同时沿相同的方向运动，使得抓握部件13之间的距离保持相同。可替换的，抓握部件13可被设置成彼此独立的运动，或彼此同时运动，以允许抓握部件13之间距离的调节。 不同于使抓握部件13运动，本文还提出主梁结构14可被设置成在长度上可改变，同时抓握部件13在主梁结构14上保持相对固定，以便改变抓握部件13的位置，要么其间具有相同的距离要么改变抓握部件13之间的距离。可替换的，主梁结构14可被设置成使得它沿着纵轴相对于下头部组件5可调节。如上文所述，抓握部件13被安装成以便可被不同设置的抓握部件9、12、13替换，所述抓握部件9、12、13被设计成执行抓握物体的广义功能，但通过不同的方式或用于不同大小的物体。抓握部件9、12、13中的每一个包括支撑件130，所述支撑件130包括主梁结构开口 132 (如图4中所示)，所述主梁结构开口 132横向穿过其中延伸，被设置成当抓握部件9、12、13被安装在主梁结构14上时允许主梁结构14通过。支撑件130可采用多种不同的结构，只要支撑件130可支撑下文进一步讨论的一个或多个抓握臂，并且支撑件130可适当地安装在主梁结构14上。在所示和本文所述的实施例中，支撑件130由间隔的金属板制成。不过，支撑件130可由固态金属锻造或模制而成。如所示和本文所述，抓握部件9、12、13被安装在主梁结构14上，使得它们是可运动的并且可纵向调节。不过，抓握件9、12、13可固定地连接至主梁结构14，使得它们没有纵向运动。在一个实施例中，如图2和3中所示，抓握部件12包括第一抓握臂16和枢轴连接至第一抓握臂16的第二抓握臂18。可替换的，第一抓握臂16可枢轴连接至第二抓握臂
18。当从侧面观察抓握部件12时，如图3中所示，抓握臂16、18被设置成使得每个抓握臂16、18具有相同的垂直轴vl，即抓握臂16、18不是偏置的。在另一个实施例中，抓握臂16、18可以在不同的垂直轴上，因而彼此偏置。抓握部件12包括彼此间隔并且彼此平行的第一板20和第二板22。第一板20和第二板22彼此相连。板20、22可通过使用适当的紧固装置23a、23b连接，如图2和3中所示，足以使板20、22保持间隔并形成有力的支撑件130。例如，紧固装置可以是杆、螺栓、销(栓)、和/或隔板或任何其它的紧固方法。主梁结构开口 21被设置在板20、22的每一个中以便容纳抓握组件11的主梁结构14。主梁结构开口 21彼此对准以形成开口 132。在所示的实施例中，主梁结构开口 21示出的形状为正方形，但应当理解，主梁结构开口 21可以是任意的形状，只要主梁结构14可被容纳并且抓握部件12不能在主梁结构14上旋转运动。所示的主梁结构开口 21是闭合的，因为它们通过板20、22在所有侧面上被结合，但应当理解主梁结构开口 21可以是开口的或在一个或多个侧面上是开槽的。第一抓握臂16与抓握部件12 —体形成并且是不可枢轴转动的。第二抓握臂18被枢轴连接在第一板20和第二板22之间。在所示的实施例中，作为紧固装置24的杆被设置在第二抓握臂18的管状臂枢轴25中并且紧固装置24被连接至第一板20和第二板22。可以使用其它方法将第二抓握臂18连接至板20、22，只要第二抓握臂18可枢轴转动。如图2和3中所示，第二抓握臂18具有枢轴主梁结构28并且被枢轴连接至致动器30的一端。致动器30的另一端被枢轴连接在抓握部件12的第一板20和第二板22之间。致动器30的致动使第二抓握臂18在打开或非抓握状态和闭合或抓握状态之间运动。通过将主梁结构14插入通过对准的开口 21可将抓握部件12安装在主梁结构14上。一旦安装在主梁结构14上，抓握部件12不能相对于主梁结构14转动。紧固销(栓)7随后被连接至抓握部件12，并且紧固装置6被连接至致动器8和主梁结构14，如图1A、1B·和10中所示。这防止了抓握部件12从主梁结构14滑落。如图4中所示，当第一和第二抓握臂16、18处于抓握状态(其中容纳有物体例如管子)时，支撑件130以及第一和第二抓握臂16、18限定物体容纳区域。物体容纳区域设置在主梁结构开口 132的下方。此外，物体容纳区域包括中心C，并且物体容纳区域和主梁结构开口 132相对于彼此设置使得在如图4中所示的抓握部件的正视图中，延伸通过物体容纳区域的中心的垂直线L-L也延伸通过主梁结构开口 132的中心。抓握部件9、13限定类似的物体抓握区域并且抓握区域和主梁结构开口之间的关系是相同的。水平面H位于第一抓握臂16的端梢17处并且垂直于平分主梁结构开口 132的垂直线L-L。第一抓握臂16具有半径rl的凹接触面26，所述半径rl优选约等于管子的半径。半径rl可以是例如大约10英寸，用于具有20英寸外径的管子。可替换的，凹接触面26可具有稍大于管子直径的一半的半径rl。当处于抓握状态时，第一抓握臂16的端梢17被设置成在与由管子形成的圆的中心点C相同的水平面H上，位于距离中心点C大致rl的位置处。 第二抓握臂18优选被设置成使得它具有半径为r2的凹接触面27，所述半径r2约等于管子的半径。可替换的，凹接触面27可具有稍大于管子直径的一半的半径r2。第二抓握臂18的端梢19被设置成与水平面H成约40°的角度Θ并且位于距离中心点C大致r2的位置处。应当理解，角度Θ可以大于或小于40°。第一抓握臂16和第二抓握臂18被设置成使得当抓握管子时，凹接触面26、27接触管子。如图2中所示，每个抓握臂16、18具有朝向自由端成锥形(逐渐变细)的轮廓。抓握部件12被设置成使得当抓握动作被启动时，只有第二抓握臂18可运动。在另一个实施例中，抓握部件12被设置成使得当抓握动作被启动时，第一抓握臂16相对于第二抓握臂18可运动。致动器30用于启动(致动)第二抓握臂18并使第二抓握臂18在抓握和非抓握状态之间运动。负载保持阀被结合在致动器30上，使得倘若液压软管或压力故障时第二抓握臂18保持锁定在位。抓握臂16、18可包括如图2中所示的弹性垫31、32、33、34、35、36。垫32、34优选是具有钢背衬的硫化橡胶，但可以是任何材料，包括橡胶或塑料，在保护管子时提供正夹力(抓握)。垫32、34可以是有些弹性的，一旦被夹住帮助管子抵抗横向和旋转运动。垫33、35是保护垫，优选是UMHW塑料或Nyiatron ，但可以是任何类型的塑料、橡胶或其它材料。垫33,35允许抓握臂16、18接触相邻的管子，同时保护接触的管子免受损坏，并且允许抓握臂
16、18沿着接触的管子轻松地滑动。垫31、36是端梢垫，可以由与垫32、34或保护垫33、35相同的材料制成。垫31、32、33、34、35、36被设置成允许取下并更换垫31、32、33、34、35、36。垫31、32、33、34、35、36优选被安装在抓握臂16、18上，因此与管子或相邻的管子接触的抓握部件12的任意部分被垫31、32、33、34、35、36覆盖。垫31、32、33、34、35、36可被设置为一个连续的部件或可被设置成多个部分。当打开时，抓握臂16、18的端梢17、19打开的比管子的直径稍大些，使得抓握部件12可被放置在管子上。此外，抓握部件12被设置成当抓握状态被启动时，限制第二抓握臂18可朝向第一抓握臂16运动的量，从而防止挤压对管子的损伤。该限制可通过物理或通过电子控制或软件被结合而实现。
优选抓握臂16、18不打开到允许抓握部件12跨过多于一根管子的顶部的程度以防止提取多于一根的管子。如图5中所示，当抓握部件12朝向管堆下降时，抓握臂16、18的轮廓将抓握臂16、18向下导向两根管子之间的弧形外表面并且第一抓握臂16的窄自由端允许第一抓握臂16更易于匹配在相邻的管子之间。一旦第二抓握臂18通过管子的中心线，第二抓握臂18被启动至抓握状态使得管子被牢固地保持在抓握部件12中并且管子可被安全地提起。第一抓握臂16的端梢17在管子的大致中心线处接触管子。抓握部件12因而能够抓握并装载或卸下管子，而不弄乱相邻的管子。在图1B、6和7所示的实施例中，抓握部件13设置有可运动的两个抓握臂40。抓握部件13包括彼此间隔和彼此平行的第一板42和第二板43。抓握臂40被枢轴连接至第一和第二板42、43。不同的致动器44被连接至各抓握臂40。每个致动器44的一端被连接至各自的抓握臂40并且致动器44的另一端被连接至板42、43。抓握部件13被设置成通过与抓握部件12相似的方式可滑动地连接至主梁结构
14。如图6中所示，抓握部件13在板42、43中设置有主梁结构开口 46，其中开口 46彼此对准。当从侧面观察抓握部件13时，如图7中所示，抓握臂40被设置成使得抓握臂40具有不同的垂直轴v2、v3，即抓握臂40是偏置的。当偏置时，抓握臂40可被设置成使得当处于抓握状态时，抓握臂40彼此越过。在另一个实施例中，抓握臂40具有相同的垂直轴并且不是偏置的。在所示的实施例中，主梁结构开口 46被示出为正方形的形状，但应当理解，主梁结构开口 46可以是任意形状，只要可容纳主梁结构14并且可将抓握部件13安装在主梁结构14上。所示的主梁结构开口 46是闭合的，因为它们在所有侧面被板42、43环绕，但应当理解，主梁结构开口 46可以是开口的或在一个侧面或多个侧面上是开槽的。抓握部件13包括设置在第一板42和第二板43之间并且被连接至第一板42和第二板43的第三板49。第三板49包括与第一板42和第二板43的主梁结构开口 46对准的主梁结构开口。抓握臂40中的一个被连接在第一板42和第三板49之间而另一个抓握臂40被连接在第二板43和第三板49之间，使得抓握臂40在不同的垂直轴v2、v3上。应当理解，第三板49的设置不是必须的，只要设置有允许分开抓握臂40的装置。例如，可在抓握臂40之间插入间隔装置或垫圈。板42、43、49具有半径约等于待搬动的管子直径的一半的凹接触面48。在另一个实施例中，凹接触面48可具有稍大于待搬动的管子直径的一半的半径。在另一个实施例中，凹接触面48与管子的直径无关并且可具有任意半径或可以是直边缘。抓握臂40可被设置成使得它们同时打开或闭合。当打开时，抓握臂40优选打开的稍大于管子的直径。优选的，抓握臂40不打开到会跨过多于一根管子的顶部的宽度，以防止抓握多于一根的管子。当抓握部件13降下时，抓握臂40的轮廓引导抓握臂40向下并围绕管子的弧形外表面并且抓握臂40的窄自由端允许抓握臂40更易于匹配在相邻的管子之间。一旦抓握臂40通过管子的中心线，抓握臂40被启动使得管子被向上提起到并抵靠凹接触面48，使得管子被牢固地保持在抓握部件13中并且可被安全地搬动。抓握臂40被设置成使得当闭合环绕管子时，前侧41接触管子。每个抓握臂40具有朝向自由端成锥形(逐渐缩窄)的轮廓。抓握部件13被设置成使得当启动抓握动作时， 两个抓握臂40同时运动。致动器44用于启动并使抓握臂40运动。每个抓握臂40具有其自己的致动器44。负载保持阀被结合(安装)在致动器上，使得倘若液压软管或压力故障时抓握臂40保持锁定在位。抓握臂的自由端还具有背侧45。在一个实施例，如图6中所示，每个抓握臂40的前侧41是弧形的抓握表面，其半径约等于管子直径的一半。抓握臂40自由端是伸长的，允许从管架的中心提取管子。抓握臂40的凹接触面48、前侧41和背侧45可包括垫50、51、52。凹接触面48垫50被安装成形成允许紧紧抓握的大体V形。垫50、51、52可被设置成一个连续垫，覆盖抓握臂40的整个表面，或可被设置成非连续的单独部件，覆盖抓握臂40的主要部分。垫50、51优选是具有钢背衬的硫化橡胶，但可以是任何材料，所述材料在保护管子的同时提供正夹力(抓握)，包括橡胶、塑料或其它材料。垫50、51可以是有些弹性的，一旦被夹住帮助管子抵抗横向和旋转运动。保护垫52优选是UMHW塑料或Nylatron ,但可以是任何类型的塑料、橡胶或其它材料。保护垫52允许抓握臂40接触相邻的管子，同时保护管子免受损坏，并且允许抓握臂40沿着相邻的管子轻松地滑动。抓握臂40端梢垫可由与垫50、51或保护垫52相同的材料提供并制成。垫50、51、52被设置成允许取下并更换垫50、51、52。垫50、51、52优选被安装在抓握臂40上，以便与管子或与相邻的管子接触的抓握部件13的任何部分被垫50、51、52覆盖。垫50、51、52可被设置为一个连续的部件或可被设置成多个部分。如图6中所示，当第一和第二抓握臂40处于抓握状态(其中容纳有物体例如管子)时，支撑部件130和抓握臂40限定物体容纳区域。物体容纳区域被设置在由对准的开口 46限定的主梁结构开口下方。此外，物体容纳区域包括中心，并且物体容纳区域和主梁结构开口相对于彼此设置成使得如在图6中所示的抓握部件的正视图中，延伸通过物体容纳区域的中心的垂直线L-L也延伸通过主梁结构开口的中心。抓握部件9的细节在图8和9中示出。抓握部件9包括两个可运动的抓握臂60。每个抓握臂60包含一体连接的伸长部分62和较短部分63，其中在部分62、63交会处形成角度α。由于抓握臂60的结构，本实施例在管子上形成六个接触点。抓握臂60的伸长(部)和角度α允许从管堆中提取管子，而不过度地移动相邻的管子。在所示的实施例中，抓握部件9包括彼此间隔并且彼此平行的第一板64和第二板65。抓握臂60被枢轴连接至第一和第二板64、65。不同的致动器68被连接至各抓握臂60。致动器68的一端被连接至抓握臂60而致动器68的另一端被连接至板64、65。抓握部件9被设置成类似于抓握部件12、13可滑动地连接至主梁结构14。如图8中所示，抓握部件9在板64、65中设置有对准的主梁结构开口 70。在所示的实施例中，主梁结构开口 70示出为正方形的形状，但应当理解，主梁结构开口 70可以是任意形状。当从侧面观察抓握部件9时，如图9中所示，抓握臂60被设置成使得抓握臂60具有不同的垂直轴v4、v5,即，抓握臂60是偏置的。抓握臂60可被设置成使得在偏置时，它们在抓握状态时彼此越过。在另一个实施例中，抓握臂60具有相同的垂直轴并且不是偏置的。第三板66被设置在第一板64和第二板65之间，并且被连接至第一板和第二板。第三板66还包括与第一板64和第二板65的主梁结构开口 70对准的主梁结构开口。抓握 臂60中的一个被连接在第一板64和第三板66之间并且另一个抓握臂60被连接在第二板65和第三板66之间，使得抓握臂60在不同的垂直轴v4、v5上。应当理解，第三板66的设置不是必须的，只要设置有允许分开抓握臂60的装置。例如，可在抓握臂60之间插入间隔装置或垫圈。在一个实施例中，板64、65、66具有半径约等于待搬动的管子直径的一半的凹接触面67。在另一个实施例中，凹接触面67可具有稍大于待搬动的管子直径的一半的半径。在另一个实施例中，凹接触面67与管子的直径无关并且可具有任意半径或可以是直边缘。抓握臂60被设置成使得它们同时打开和闭合。当打开时，抓握臂60优选打开的稍大于管子的直径，并且优选不打开到宽度足够抓起多于一根管子的程度。当抓握部件9降下时，抓握臂60的轮廓引导抓握臂60向下并围绕管子的弧形外表面并且抓握臂60的窄自由端允许抓握臂60更易于匹配在相邻的管子之间。一旦抓握臂60通过管子的中心线，抓握臂60被启动使得管子被向上提起并抵靠凹接触面67，使得管子被牢固地保持在抓握部件9中并且可被安全地移动。抓握臂60被设置成使得当闭合围绕管子时，接触面55接触管子。在所示的实施例中，存在六个接触点。每个抓握臂60具有朝向自由端成锥形(逐渐缩窄)的轮廓。负载保持阀被结合在致动器68上，使得倘若液压软管或压力故障时抓握臂60保持锁定在位。抓握臂60的自由端具有前侧72和背侧73。抓握臂60自由端是伸长的，允许从管子堆的中心提取管子。抓握臂60的凹接触面67、前侧72和背侧73可包括垫74、75。凹接触面67上的垫74被安装成大体V形，允许紧紧的抓握。垫74、75可被设置为一个连续的垫或可被设置为非连续的单独(各个)部件。垫74优选是具有钢背衬的硫化橡胶，但可以是任何材料，所述材料在保护管子的同时提供正夹力(抓握)，包括橡胶、塑料或其它材料。垫74可以是有些弹性的，一旦夹住帮助管子抵抗横向和旋转运动。保护垫75优选是UMHW塑料或NylatronS:、但可以是任何类型的塑料、橡胶或其它材料。保护垫75允许抓握臂60接触相邻的管子，同时保护管子免受损坏，并且允许抓握臂60沿着管子轻松地滑动。抓握臂60端梢垫可由与垫74或保护垫75相同的材料提供和制成。垫74、75被设置成允许取下并更换垫74、75。垫74、75优选被安装在抓握臂60上，从而与管子或与相邻的管子接触的抓握部件9的任意部分被垫74、75覆盖。垫74、75可被设置成一个连续的部件或可被设置成多个部分。应当理解，抓握臂的形状或结构不限于上文所述的实施例并且可以是允许围绕和抓握管子的任何形状或结构。由于由连接至主梁结构14的倾斜致动器118提供的正控制和两个抓握部件9、12、13的使用，管子能够通过抓钩装置I抓握，而不需使用额外的人力来控制和放置，并且不需将抓握部件9、12、13精确居中在管子上。优选两个抓握部件9、12、13被设置用于抓握组件11上，但可以设置任意数量的抓握部件9、12、13。
本申请中披露的示例和实施例在所有方面都应被视为是示例性而非限制性的。本发明的保护范围由所附权利要求书来限定而非由前述的说明书来限定；并且落入权利要求的等同含义和等同范围内的所有变化例都被包括在本文中。
权利要求
1.一种可用于抓钩装置的抓握组件的抓握部件，包括 支撑件，所述支撑件包括横向延伸从中穿过的主梁结构开口，所述主梁结构开口被设置成容纳所述抓握组件的主梁结构； 连接至所述支撑件的第一抓握臂和第二抓握臂，所述第一抓握臂和第二抓握臂中的每一个朝向自由端逐渐变细，所述第一和第二抓握臂中的至少一个被枢轴连接至所述支撑件，所述第一和第二抓握臂具有抓握状态和非抓握状态； 第一致动器，所述第一致动器具有连接至所述支撑件的一端和连接至枢轴连接抓握臂的第二端； 其中当所述第一和第二抓握臂处于所述抓握状态时，所述支撑件以及所述第一和第二抓握臂限定物体容纳区域，所述物体容纳区域被设置在所述主梁结构开口的下方。
2.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述支撑件包括第一板和第二板，所述第一板和第二板彼此间隔并且彼此平行并且彼此连接，所述第一板和第二板中的每一个包括开口，并且所述第一板和第二板中的开口是对准的以限定所述主梁结构开口。
3.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述支撑件中的主梁结构开口是闭合的开□。
4.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述第一致动器是液压致动器、气动致动器、或机械致动器。
5.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述第一抓握臂被一体连接至所述支撑件，并且所述第二抓握臂被枢轴连接至所述支撑件，并且所述第一致动器的第二端被连接至所述第二抓握臂。
6.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述第一抓握臂和第二抓握臂在相同的垂直平面上。
7.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述第二抓握臂的端梢在从所述第一抓握臂的端梢延伸出的水平面的下方，并且 所述第一抓握臂是固定的而所述第二抓握臂是可运动的。
8.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述第一抓握臂和所述第二抓握臂各自具有前表面和后表面，所述第一和第二抓握臂的前表面彼此相对，并且所述第一和第二抓握臂的后表面具有保护垫。
9.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述第一抓握臂被枢轴连接至所述支撑件，并且所述第一致动器的第二端被连接至所述第一抓握臂，并且所述第二抓握臂被枢轴连接至所述支撑件，并且还包括第二致动器，所述第二致动器具有连接至所述支撑件的第一端和连接至所述第二抓握臂的第二端，其中所述第一抓握臂和所述第二抓握臂是可枢轴运动的。
10.根据权利要求2所述的抓握部件，还包括设置在所述第一板和第二板之间并且连接所述第一板和第二板的第三板，所述第三板与所述第一板和第二板中的每一个间隔并且平行，所述第三板包括与所述第一板和第二板的开口对准的开口并且也限定主梁结构开Π ； 所述第一抓握臂被设置在所述第一板和第三板之间，并且所述第二抓握臂被设置在所述第二板和第三板之间，其中所述第一和第二抓握臂在不同的垂直面上。
11.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述物体容纳区域包括中心，并且所述物体容纳区域和所述主梁结构开口相对于彼此被设置成使得在所述抓握部件的正视图中，延伸通过所述物体容纳区域的中心的垂直线延伸通过所述主梁结构开口的中心。
12.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述支撑件具有凹接触面，所述凹接触面限定所述物体容纳区域的一部分。
13.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述第二抓握臂的端梢低于从所述第一抓握臂的端梢延伸出的水平面，并且 所述第一抓握臂是固定的并且所述第二抓握臂是可运动的。
14.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述第二抓握臂的端梢在与所述第一抓握臂的端梢相同的水平面上。
15.根据权利要求I所述的抓握部件，其中所述第一和第二抓握臂包括当处于抓握状态时面向所述物体容纳区域的表面，并且还包括连接至所述表面的弹性垫。
16.根据权利要求15所述的抓握部件，还包括弹性垫，所述弹性垫位于与面向所述物体容纳区域的表面相对的所述第一和第二抓握臂的表面上。
17.一种抓钩装置，包括 托架装置，所述托架装置被设置成连接至建筑设备的一部件； 下头部组件，所述下头部组件被连接至所述托架装置并且被设置成绕转轴可旋转； 抓握组件，所述抓握组件被枢轴连接至所述下头部组件，用于绕枢轴做枢轴旋转运动，所述枢轴基本垂直于所述转轴； 所述抓握组件包括沿着纵轴延伸的主梁结构，所述纵轴基本垂直于所述转轴和所述枢轴，和连接至所述主梁结构的多个抓握部件，所述多个抓握部件中的每一个在非抓握状态和抓握状态之间可致动，并且所述抓握部件中的至少一个在位置上相对于所述转轴和枢轴沿着平行于所述纵轴的方向是可调节的。
18.根据权利要求17所述的抓钩装置，其中所述抓握部件中的每一个在位置上是可调节的，并且所述多个抓握部件的位置在所述主梁结构上是可调节的。
19.根据权利要求17所述的抓钩装置，还包括倾斜致动器，每个倾斜致动器具有连接至下头部组件的第一端和连接至所述主梁结构的第二端。
全文摘要
本发明披露了具有抓握部件的抓握组件，作为抓钩装置的一部分，用于抓握和操纵伸长的物体，例如管子。由于抓握部件的抓握动作和抓钩装置的倾斜控制能力，即使抓握组件偏心提取管子，也能保持管子的总的正控制力。所述抓钩装置能够用于所有的管子表面类型，包括被灰尘或冰雪覆盖的管子表面。所述抓握部件被设置成防止对管子和对相邻的管子造成损坏，并且不会压坏管子。
文档编号B66C1/59GK102917970SQ201180027345
公开日2013年2月6日 申请日期2011年5月19日 优先权日2010年6月7日
发明者杰森·勒瓦利, 罗杰·勒瓦利, M·拉森, L·D·勒尔波, M·伯吉斯 申请人:勒瓦利工业公司