專利名稱：靜平衡式全自動(dòng)機(jī)械抓梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于水電站水下閘門掛鉤或脫鉤作業(yè)的抓梁，具體 說(shuō)是涉及一種靜平衡式全自動(dòng)機(jī)械抓梁。
背景技術(shù)：
抓梁(又稱脫掛梁、掛脫梁)是水電站的重要設(shè)備之一，它配合啟閉機(jī) 完成起吊和放下閘門的任務(wù)。抓梁的功能是在人員無(wú)法進(jìn)入的水下完成閘門 掛鉤或脫鉤作業(yè)?，F(xiàn)有的抓梁可以分為液壓操作抓梁和機(jī)械操作抓梁兩大類。 前者屬于有源、自動(dòng)化的抓梁，后者屬于無(wú)源、半自動(dòng)化的抓梁。液壓操作 抓梁利用電動(dòng)機(jī)一油泵一油缸組成的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)掛鉤和脫鉤(或者穿軸和 退軸)動(dòng)作。液壓操作抓梁除需要自帶泵站和需要進(jìn)行防水外，還需要拖帶 電纜作業(yè)，液壓操作抓梁主要用于起吊和放下大型閘門。機(jī)械操作抓梁有重 錘式、齒輪齒條式等幾種形式，多屬于半自動(dòng)設(shè)備，該抓梁相比液壓操作抓 梁雖不需要防水，也不需要電源。但從脫鉤狀態(tài)到掛鉤狀態(tài)的轉(zhuǎn)換操作需要 人工調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)，不僅費(fèi)力費(fèi)時(shí)而且存在高空作業(yè)的危險(xiǎn)。機(jī)械操作抓梁廣 泛用于起吊和放下中小型閘門。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一 種靜平衡式全自動(dòng)機(jī)械抓梁。本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下述技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的靜平衡式全自動(dòng)機(jī)械抓梁包括梁體和對(duì)稱安裝在梁體上的 左、右兩側(cè)的吊鉤裝置，所述吊鉤裝置是由分別通過(guò)鉸接方式安裝在梁體上 的吊鉤、搖臂、以及連接在吊鉤和搖臂間的下拉桿共同構(gòu)成的四連桿機(jī)構(gòu)組
成；所述四連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)與搖臂相連接的上拉桿與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相結(jié)合；所述驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)包括豎直安裝在梁體中間部位的滑柱裝置和單向驅(qū)動(dòng)裝置；設(shè)置在滑 柱裝置上的齒條與設(shè)置在單向驅(qū)動(dòng)裝置上的齒輪相嚙合；單向驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò) 連接件與拉桿相結(jié)合。
本實(shí)用新型中所述的單向驅(qū)動(dòng)裝置包括齒圈、設(shè)置在齒圈內(nèi)的單向離合 器、與單向離合器的內(nèi)圈相結(jié)合的中軸I、以及安裝在中軸I上的用于連接拉 桿的偏心輪裝置；搖臂上設(shè)置有平衡錘。
本實(shí)用新型的抓梁根據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的載荷變化規(guī)律設(shè)置了四連桿平衡機(jī) 構(gòu)，使得吊鉤擺到任意位置都是穩(wěn)定平衡點(diǎn)，理論上整個(gè)脫鉤過(guò)程和掛鉤過(guò) 程中力矩完全得到了平衡，根據(jù)抓梁吊鉤定位的要求，使吊鉤的兩極限位置 (掛鉤位置和脫鉤位置)對(duì)應(yīng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)死點(diǎn)位置，利用曲柄連桿 機(jī)構(gòu)的自鎖功能保證吊鉤的兩極限位置的鎖緊定位，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 另外，該抓梁還采用了單向驅(qū)動(dòng)和自動(dòng)回位機(jī)構(gòu)，即采用齒條驅(qū)動(dòng)齒輪，為 節(jié)省空間，將單向離合器裝在齒輪的內(nèi)部，齒輪的旋轉(zhuǎn)通過(guò)單向離合器傳給 偏心輪，偏心輪帶動(dòng)拉桿實(shí)現(xiàn)吊鉤的擺動(dòng)，在抓梁下降的過(guò)程中， 一旦滑柱 裝置(齒條)接觸了閘門，滑柱裝置(齒條)就停止運(yùn)動(dòng)，而此時(shí)抓梁還在 繼續(xù)下降，滑柱裝置(齒條)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)掛鉤動(dòng)作。由于單向離合器 的作用，在抓梁和閘門起吊后滑柱裝置(齒條)又回到最低位置，為脫鉤做 好準(zhǔn)備。反之，脫鉤后又為掛鉤做好了準(zhǔn)備。這樣就實(shí)現(xiàn)了抓梁的全自動(dòng)化。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果
① 實(shí)現(xiàn)了掛鉤和脫鉤過(guò)程中的全自動(dòng)化，免去了人工的中間操作，節(jié)省 了勞動(dòng)力和工作時(shí)間。② 該抓梁的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)全部由機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)，性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，使用 簡(jiǎn)單。


200720089483.2說(shuō)明書第3/4頁(yè)圖l是本實(shí)用新型的主視圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1的A向視圖。圖4是圖2中I部位的局部放大圖。圖5是圖2中II部位的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作進(jìn)一步描述如圖1、 2、 3所示，本實(shí)用新型的靜平衡式全自動(dòng)機(jī)械抓梁包括梁體1和對(duì)稱安裝在梁體l上的左、右兩側(cè)的吊鉤裝置，位于梁體l兩端部的滾輪裝置5和6;所述吊鉤裝置是由分別通過(guò)鉸接方式安裝在梁體1上的吊鉤2、 搖臂11、以及連接在吊鉤2和搖臂11間的下拉桿3共同構(gòu)成的四連桿機(jī)構(gòu)組成；所述四連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)與搖臂11相連接的上拉桿4與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相結(jié)合；所 述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括豎直安裝在梁體1中間部位的滑柱裝置7和單向驅(qū)動(dòng)裝置9; 設(shè)置在滑柱裝置7上的齒條與設(shè)置在單向驅(qū)動(dòng)裝置9上的齒輪相嚙合；所述單向驅(qū)動(dòng)裝置9包括齒圈(該齒圈既作為與滑柱裝置7上的齒條相嚙合的動(dòng)力部件——齒輪，同時(shí)由作為單向離合器的外圈)、設(shè)置在齒圈內(nèi)的單向離合器、與單向離合器的內(nèi)圈相結(jié)合的中軸I 8、以及安裝在中軸I 8上的用于連 接上拉桿4的偏心輪裝置10 (如圖4所示)；通過(guò)搖臂軸12安裝在梁體1上 的搖臂11上設(shè)置有平衡錘13 (如圖5所示)。本實(shí)用新型的工作原理如下當(dāng)滑柱裝置7相對(duì)梁體1向上移動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng) 偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)滑柱裝置7相對(duì)梁體1向下移動(dòng)時(shí)，單向離合器滑動(dòng)，偏心輪不轉(zhuǎn)。偏心輪、上拉桿4、搖臂11和梁體1構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)；而搖臂11、下拉桿3、吊鉤2和梁體1構(gòu)成平行四連桿機(jī)構(gòu)。該抓梁利用其下降時(shí)和閘門 之間的相對(duì)位移作為輸入信號(hào)和能量驅(qū)動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)，齒條的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪的 旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過(guò)單向離合器帶動(dòng)中間軸和偏心輪旋轉(zhuǎn)，偏心輪通過(guò)拉桿帶動(dòng)吊5
鉤擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)掛鉤和脫鉤動(dòng)作。(1) 脫鉤過(guò)程在初始狀態(tài)，啟閉機(jī)通過(guò)抓梁吊著閘門下放，滑柱裝置7 (齒條)由于自 重作用處于下極限位置。閘門到位后不再運(yùn)動(dòng)，啟閉機(jī)繼續(xù)下放時(shí)抓梁仍在 向下運(yùn)動(dòng)，而滑柱裝置7 (齒條)受到閘門定位塊的限制不能運(yùn)動(dòng)，這樣滑柱 裝置7 (齒條)就產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)梁體的位移，從而帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，位于中軸I8 上的偏心輪也就隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)上拉桿4、搖臂11、和下拉桿3使吊鉤2 偏擺。當(dāng)滑柱(齒條)走完整個(gè)行程(s=311mm)時(shí)，齒輪和偏心輪轉(zhuǎn)過(guò)了 180°角，吊鉤擺到最大角，離開(kāi)閘門的吊耳孔，這樣就實(shí)現(xiàn)了閘門到位后的 自動(dòng)脫鉤。(2) 掛鉤過(guò)程初始狀態(tài)，吊鉤處于最大擺角位置，滑柱裝置7 (齒條)此時(shí)也處于下極 限位置，抓梁空鉤下放。當(dāng)抓梁接近閘門時(shí)，滑柱裝置7 (齒條)碰到閘門上 的定位塊而停止運(yùn)動(dòng)。啟閉機(jī)繼續(xù)下放抓梁時(shí)，滑柱(齒條)使齒輪及偏心 輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)上拉桿4、搖臂11和下拉桿3使吊鉤2的擺角逐漸減小。當(dāng) 滑柱(齒條)走完整個(gè)行程(s=311mm)時(shí)，齒輪和偏心輪轉(zhuǎn)過(guò)了 180°角， 吊鉤回到垂直位置，進(jìn)入閘門的吊耳孔，這樣就實(shí)現(xiàn)了抓梁到位后的自動(dòng)掛 鉤。由于單向離合器的作用，在抓梁和閘門起吊后滑柱裝置7 (齒條)又回到 最低位置，為脫鉤做好準(zhǔn)備。反之，脫鉤后又為掛鉤做好了準(zhǔn)備，這樣就實(shí) 現(xiàn)了抓梁的全自動(dòng)化。
權(quán)利要求1、一種靜平衡式全自動(dòng)機(jī)械抓梁，它包括梁體(1)和對(duì)稱安裝在梁體(1)上的左、右兩側(cè)的吊鉤裝置，其特征在于所述吊鉤裝置是由分別通過(guò)鉸接方式安裝在梁體(1)上的吊鉤(2)、搖臂(11)、以及連接在吊鉤(2)和搖臂(11)間的下拉桿(3)共同構(gòu)成的四連桿機(jī)構(gòu)組成；所述四連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)與搖臂(11)相連接的上拉桿(4)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相結(jié)合；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括豎直安裝在梁體(1)中間部位的滑柱裝置(7)和單向驅(qū)動(dòng)裝置(9)；設(shè)置在滑柱裝置(7)上的齒條與設(shè)置在單向驅(qū)動(dòng)裝置(9)上的齒輪相嚙合；單向驅(qū)動(dòng)裝置(9)通過(guò)連接件與拉桿(4)相結(jié)合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的靜平衡式全自動(dòng)機(jī)械抓梁，其特征在于所述單向驅(qū)動(dòng)裝置(9)包括齒圈、設(shè)置在齒圈內(nèi)的單向離合器、與單向離合器的 內(nèi)圈相結(jié)合的中軸I (8)、以及安裝在中軸I (8)上的用于連接上拉桿(4)的偏 心輪裝置(10)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的靜平衡式全自動(dòng)機(jī)械抓梁，其特征在于搖臂 (11)上設(shè)置有平衡錘(13)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于水電站水下閘門掛鉤或脫鉤作業(yè)的抓梁，具體說(shuō)是涉及一種靜平衡式全自動(dòng)機(jī)械抓梁，該抓梁包括梁體(1)和對(duì)稱安裝在梁體(1)上的左、右兩側(cè)的吊鉤裝置，其特征在于所述吊鉤裝置是由分別通過(guò)鉸接方式安裝在梁體(1)上的吊鉤(2)、搖臂(11)、以及連接在吊鉤(2)和搖臂(11)間的下拉桿(3)共同構(gòu)成的四連桿機(jī)構(gòu)組成；所述四連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)與搖臂(11)相連接的上拉桿(4)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相結(jié)合；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括豎直安裝在梁體(1)中間部位的滑柱裝置(7)和單向驅(qū)動(dòng)裝置(9)；設(shè)置在滑柱裝置(7)上的齒條與設(shè)置在單向驅(qū)動(dòng)裝置(9)上的齒輪相嚙合；單向驅(qū)動(dòng)裝置(9)通過(guò)連接件與上拉桿(4)相結(jié)合。
文檔編號(hào)E02B7/26GK201010884SQ20072008948
公開(kāi)日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者劉仕平 申請(qǐng)人:劉仕平