本發(fā)明涉及機(jī)械吊裝設(shè)備領(lǐng)域，特別為一種小徑內(nèi)張式自鎖吊具。

背景技術(shù)：

在設(shè)備生產(chǎn)制造或物流運(yùn)輸領(lǐng)域,經(jīng)常需要進(jìn)行物件的吊裝。而吊裝的過(guò)程難免就需要使用到吊具,現(xiàn)有的吊具五花八門(mén),根據(jù)所吊裝的物件均有所不同,例如常見(jiàn)的吊鉤、吊爪、電磁鐵吊裝裝置等等。

在生產(chǎn)生活中，經(jīng)常會(huì)遇到需要吊裝“桶狀”的重物，其中一個(gè)典型的事例是在電機(jī)設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域，在電機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中需要吊裝電機(jī)的定子，我們知道定子為圓柱形結(jié)構(gòu)且通常由鋼材制成質(zhì)量較大并且其外表光滑，因而若使用普通的爪式吊具吊裝時(shí)很容易發(fā)生滑脫從而產(chǎn)生危險(xiǎn)；此外還有例如汽油的油桶在吊裝的過(guò)程中也會(huì)遇到類(lèi)似的問(wèn)題。

對(duì)此，一個(gè)中國(guó)專利號(hào)為201610896738.x，名為“內(nèi)脹式三爪吊具”的專利(以下簡(jiǎn)稱為對(duì)比專利)公開(kāi)了一種能夠用來(lái)吊起電機(jī)定子的方案，其從定子的內(nèi)部向外撐起支撐住定子的內(nèi)壁，又利用了“自鎖”的物理原理避免了在吊裝的過(guò)程當(dāng)中發(fā)生滑脫的風(fēng)險(xiǎn)，在很大程度上解決了定子吊裝的難題。

然而，該定子吊具仍然存在一定的技術(shù)缺陷，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，該吊具只能用來(lái)吊裝內(nèi)徑較大的定子，而當(dāng)用該吊具吊裝的定子的內(nèi)徑小于一定值時(shí)，在吊裝的過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)滑脫的現(xiàn)象，并且所吊裝的定子內(nèi)徑越小發(fā)生滑脫的概率也越大，因而嚴(yán)重局限了其的推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：提供一種小徑內(nèi)張式自鎖吊具,其對(duì)夾持的吊裝物件內(nèi)徑選擇范圍廣，承重性好且吊裝過(guò)程平穩(wěn)不產(chǎn)生滑脫現(xiàn)象。

本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種小徑內(nèi)張式自鎖吊具，其特征在于：其主體為一吊桿，沿吊桿長(zhǎng)度方向自上而下依次包括設(shè)在吊桿上端部并用于吊裝小徑內(nèi)張式自鎖吊具的吊裝部、套設(shè)在吊桿外并能夠沿吊桿上下滑動(dòng)的滑套以及分別設(shè)置在吊桿左右兩側(cè)的撐塊；

每個(gè)撐塊與滑套之間鉸接有第一連桿，每個(gè)撐塊與吊桿之間鉸接有至少兩個(gè)第二連桿且各第二連桿自上而下平行設(shè)置；每個(gè)撐塊的外側(cè)面上設(shè)有能夠與所吊裝物件壁面形成摩擦接觸的摩擦接觸部。

其工作原理和過(guò)程如下：

使用時(shí)，先向下推動(dòng)滑套，第一連桿與左撐塊和右撐塊鉸接的一端分別向上翹起從而帶動(dòng)左撐塊和右撐塊向外撐開(kāi)(原理在于第一連桿、撐塊、吊桿以及第二連桿共同組成類(lèi)似的四桿機(jī)構(gòu)，因而第一連桿的移動(dòng)能夠帶動(dòng)撐塊進(jìn)行移動(dòng))，隨后左撐塊和右撐塊即支撐在桶狀吊件的內(nèi)壁面上，撐塊與內(nèi)壁之間即產(chǎn)生摩擦力，根據(jù)物理學(xué)受力分析可知撐塊受到吊件施加的向下的反作用力(該反作用力為吊件對(duì)撐塊施加的靜摩擦力)，從而使得撐塊向下移動(dòng)，此時(shí)根據(jù)四桿機(jī)構(gòu)的變形原理第二連桿即向外側(cè)展開(kāi)，而第二連桿向外展開(kāi)又迫使撐塊繼續(xù)向外撐起(即加大了撐塊與內(nèi)壁之間的正壓力)，由壓力與靜摩擦力之間的關(guān)系可知此時(shí)撐塊與吊件內(nèi)壁之間的摩擦力繼續(xù)增大，又根據(jù)牛頓第三定律可知吊件對(duì)撐塊的摩擦力也同時(shí)增大，這樣又使得撐塊繼續(xù)向下移動(dòng)(或趨勢(shì))，如此往復(fù)循環(huán)即形成了“自鎖”的現(xiàn)象，從而達(dá)到了穩(wěn)定吊裝的效果。

這里不難看出，無(wú)論是本發(fā)明還是背景技術(shù)中所提及的對(duì)比專利均是依賴“自鎖”現(xiàn)象來(lái)達(dá)到吊裝的目的并保證吊裝的平穩(wěn)性，而經(jīng)過(guò)上述對(duì)“自鎖”原理的進(jìn)一步解析，我們可以看出實(shí)際上兩個(gè)方案中能夠形成“自鎖”的關(guān)鍵與第二連桿向兩側(cè)可展開(kāi)的最大長(zhǎng)度有關(guān)(如圖1所示，通過(guò)幾何分析，可知圖1中所標(biāo)注的長(zhǎng)度a即為所述的第二連桿向兩側(cè)可展開(kāi)的最大長(zhǎng)度a，對(duì)比專利同理)，而根據(jù)幾何原理可知，連桿向兩側(cè)可展開(kāi)的最大長(zhǎng)度又取決于連桿的長(zhǎng)度。為了保證吊具自鎖的靠性能，所述各組第二連桿的長(zhǎng)度b均大于撐塊至吊桿之間的距離c。(如圖1所示)

無(wú)論是本發(fā)明還是對(duì)比專利，在制造時(shí)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可根據(jù)吊件的大小等比例制造出吊具，然而根據(jù)相似三角形原理，較小型號(hào)的吊具其連桿向兩側(cè)可展開(kāi)的最大長(zhǎng)度顯然也更小，而這一數(shù)值太小時(shí)則會(huì)直接造成無(wú)法形成自鎖。

根據(jù)以上所述的原理并結(jié)合吊具的實(shí)際使用目的(即吊裝圓形重物)，可以總結(jié)得出這兩款吊具在吊裝時(shí)需要考慮的兩個(gè)關(guān)鍵因素有兩個(gè)，其一為吊件的尺寸，其二為吊件的質(zhì)量。

現(xiàn)在我們不妨將本發(fā)明與對(duì)比專利的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一次比對(duì)，不難發(fā)現(xiàn)兩者最關(guān)鍵的區(qū)別出現(xiàn)在連桿以及滑動(dòng)支架上，具體來(lái)看：

本發(fā)明中第二連桿一端連接在撐塊上另一端直接連接在吊桿上；而對(duì)比專利的連桿一端同樣連接在撐塊上，但是另一端則是先連接在滑動(dòng)支架上而后再通過(guò)滑動(dòng)支架安裝在吊桿上的。

了解到以上差別以后，我們?cè)賮?lái)進(jìn)一步探究為何對(duì)比專利中的吊具無(wú)法勝任小內(nèi)徑的環(huán)形吊件的吊裝問(wèn)題，具體來(lái)看：

由于活動(dòng)支架向外凸起具有一定的壁厚和鉸接位置必須要占用一定的長(zhǎng)度，顯然當(dāng)兩款吊具被設(shè)計(jì)成尺寸一致時(shí)(即兩者在撐塊到吊桿中線之間的距離一定時(shí))，本發(fā)明中的連桿由于不需滑動(dòng)支架從而要比對(duì)比專利中的連桿要長(zhǎng)一些，這就導(dǎo)致了對(duì)比專利中的連桿的相對(duì)長(zhǎng)度相對(duì)較小。

不難看出，當(dāng)所吊裝的吊件內(nèi)徑很小時(shí)，對(duì)比專利中連桿的結(jié)構(gòu)由于存在一個(gè)滑動(dòng)支架因而使得其長(zhǎng)度變的更小，當(dāng)連桿的長(zhǎng)度小于一定值時(shí)，就會(huì)影響到連桿向外側(cè)的展開(kāi)度進(jìn)而影響其“自鎖”的成功率；

除了尺寸外，我們還必須要注意的一點(diǎn)就是此類(lèi)吊具的發(fā)明初衷均是為了方便人們吊裝重物時(shí)減輕一定的人力負(fù)擔(dān)，因此所吊裝的都是質(zhì)量較大的物體，因此在設(shè)計(jì)時(shí)不可避免得需要從工程力學(xué)的角度再來(lái)分析下這一問(wèn)題：

從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的角度分析，對(duì)比專利中核心的承重部件為吊桿，因此無(wú)論多小尺寸的吊具結(jié)構(gòu)均應(yīng)當(dāng)保證吊桿的直徑；其次，作為連接連桿和吊桿的部件活動(dòng)支架顯然也承受著巨大的負(fù)載，因而也必須保證其具有足夠的厚度；

可見(jiàn)通過(guò)犧牲吊桿及活動(dòng)支架的尺寸(簡(jiǎn)單的說(shuō)即通過(guò)采用更小直徑的吊桿以及更小壁厚的活動(dòng)支架)從而使得連桿獲得更長(zhǎng)的長(zhǎng)度，這樣的方式是絕對(duì)不可行的，因?yàn)橐坏奚似湔w的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，那么這樣的吊具被設(shè)計(jì)出來(lái)使用是沒(méi)有任何意義的。

而本發(fā)明則不同，在本發(fā)明中省略了對(duì)比專利中滑動(dòng)支架這一結(jié)構(gòu)，從而給連桿“騰出”了伸長(zhǎng)的空間，因而即使是在小尺寸的吊件上使用，也能夠保證連桿具有一定的長(zhǎng)度進(jìn)而保證了其“自鎖”的成功率。同時(shí)，也就不需要犧牲吊桿的直徑，甚至在保證了連桿的長(zhǎng)度的情況下可以改用直徑更大的吊桿改造吊具從而使吊具能夠吊起更重的物件。

此外，再進(jìn)一步分析對(duì)比專利，我們可以看出其滑動(dòng)支架屬于對(duì)比專利中的必要技術(shù)特征，原因在于：

對(duì)比專利為三爪式的吊具，為了使三個(gè)撐塊都能夠均布在吊桿的周?chē)浔仨毑捎没瑒?dòng)支架這樣的結(jié)構(gòu)作為安裝支架，一旦將該結(jié)構(gòu)取消該結(jié)構(gòu)，則會(huì)導(dǎo)致難以將三個(gè)爪同時(shí)固定在吊桿上而不受到干擾。

可見(jiàn)，本發(fā)明這種吊具結(jié)構(gòu)不但省略了前者中的必要結(jié)構(gòu)，同時(shí)還大大增強(qiáng)了其技術(shù)效果，在不影響吊裝重量的同時(shí)成功的克服了在吊裝小內(nèi)徑吊件時(shí)容易滑脫的問(wèn)題。

為了更好的實(shí)施本方案,還提供如下優(yōu)化方案：

進(jìn)一步的，所述撐塊由設(shè)置在吊桿左側(cè)的左撐塊以及設(shè)置在吊桿右側(cè)的右撐塊組成。

進(jìn)一步的，所述左撐塊和右撐塊均呈條塊狀。

進(jìn)一步的，左撐塊或右撐塊其中之一的外側(cè)中部設(shè)有一個(gè)分別向水平兩側(cè)面展開(kāi)的弧形平臺(tái)。

由于本發(fā)明中只設(shè)計(jì)兩個(gè)撐塊，而我們知道三點(diǎn)接觸更為穩(wěn)定，而弧形平臺(tái)的目的就是為了使撐塊能夠提供至少兩個(gè)不同角度的摩擦接觸部。

進(jìn)一步的，所述弧形平臺(tái)上設(shè)有至少兩個(gè)摩擦接觸部,各摩擦接觸部分設(shè)于弧形平臺(tái)的外側(cè)面上。

進(jìn)一步的，所述吊桿上設(shè)有用于使滑套保持相對(duì)吊桿向下滑動(dòng)趨勢(shì)的彈性件。

這里,彈性件的目的是為了在吊裝時(shí)讓左右撐塊張開(kāi)充分與吊件的內(nèi)壁面貼合從而確保撐塊與吊件之間能夠產(chǎn)生一個(gè)初始的摩擦力，即起到一個(gè)預(yù)緊的作用，從而避免了在吊裝的初始由于撐塊與吊件之間貼合不良而導(dǎo)致吊件滑落的現(xiàn)象產(chǎn)生。

優(yōu)選的，所述彈性件為彈簧、彈力棒或橡皮筋。

應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，其他能夠使滑套向下滑動(dòng)的機(jī)構(gòu)或材料均沒(méi)有脫離本發(fā)明的構(gòu)思，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述吊裝部為吊件。

這里，吊件可以是把手、吊環(huán)或者是吊鉤一類(lèi)便于使用者提拉吊具的結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述吊裝部為機(jī)械臂，所述機(jī)械臂上設(shè)有用于控制滑套相對(duì)于吊桿上下滑動(dòng)的控制機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的,所述控制機(jī)構(gòu)為氣缸、油缸或電動(dòng)桿。

應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，其他能夠應(yīng)用在機(jī)械臂上自動(dòng)控制滑套滑動(dòng)的機(jī)構(gòu)均沒(méi)有脫離本發(fā)明的構(gòu)思，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

優(yōu)選的，為了達(dá)到進(jìn)一步增加摩擦接觸部與吊件之間的摩擦力的目的，所述摩擦接觸部上設(shè)有防滑紋路或防滑塊。

較之前技術(shù)而言，本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明具有精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)，使得其能夠很好地適應(yīng)小直徑吊件的吊裝要求，在吊裝較小的吊件時(shí)不容易滑落；

2.本發(fā)明利用自鎖物理學(xué)原理，其抓持力與吊件的重力成正比，因而無(wú)論何種大質(zhì)量的吊件均能夠穩(wěn)定抓持；

3.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低廉，易于大面積推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1為第二連桿向兩側(cè)可展開(kāi)長(zhǎng)度原理示意圖；

圖2為實(shí)施例1的立體圖；

圖3為實(shí)施例1的主視圖；

圖4為實(shí)施例1的俯視圖；

圖5為實(shí)施例2的立體圖；

圖6為實(shí)施例2的主視圖；

圖7為實(shí)施例2的俯視圖；

圖8為實(shí)施例3的立體圖；

圖9為實(shí)施例3的主視圖；

圖10為實(shí)施例3的俯視圖；

圖11為實(shí)施例4的主視圖。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明：a-第二連桿向兩側(cè)可展開(kāi)的最大長(zhǎng)度、b-第二連桿的長(zhǎng)度、c-撐塊至吊桿之間的距離、1-吊桿、11-吊件、12-滑套、131-彈簧、132-彈力棒、133-橡皮筋、2-撐塊、21-摩擦接觸部、211-防滑紋路、22-左撐塊、23-右撐塊、231-弧形平臺(tái)、3-第一連桿、4-第二連桿、5-機(jī)械臂、51-氣缸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明：

實(shí)施例1：

如圖2-4所示，為簡(jiǎn)略作圖，圖2中彈簧131未畫(huà)出本實(shí)施例主體為一吊桿1，沿吊桿1長(zhǎng)度方向自上而下依次包括設(shè)在吊桿1上端部并用于吊裝小徑內(nèi)張式自鎖吊具的吊裝部、套設(shè)在吊桿1外并能夠沿吊桿1上下滑動(dòng)的滑套12以及分別設(shè)置在吊桿1左右兩側(cè)的撐塊2；

每個(gè)撐塊2與滑套12之間鉸接有第一連桿3，每個(gè)撐塊2與吊桿1之間鉸接有至少兩個(gè)第二連桿4且各第二連桿4自上而下平行設(shè)置；每個(gè)撐塊2的外側(cè)面上設(shè)有能夠與所吊裝物件壁面形成摩擦接觸的摩擦接觸部21。

進(jìn)一步的，所述撐塊2由設(shè)置在吊桿1左側(cè)的左撐塊22以及設(shè)置在吊桿1右側(cè)的右撐塊23組成。

更進(jìn)一步的，所述左撐塊22和右撐塊23均呈條塊狀。

進(jìn)一步的，所述左撐塊22和右撐塊23的外側(cè)面上均相應(yīng)設(shè)有一個(gè)摩擦接觸部21。

進(jìn)一步的,所述吊桿1上設(shè)有用于使滑套12保持相對(duì)吊桿向下滑動(dòng)趨勢(shì)的彈性件。彈簧131設(shè)置在吊桿1的吊件11與滑套12之間。

進(jìn)一步的，所述吊裝部為吊件(11)。

優(yōu)選的，所述摩擦接觸部21上設(shè)有防滑紋路211。

實(shí)施例2：

如圖5-7所示，為簡(jiǎn)略作圖，圖5中彈力棒132未畫(huà)出本實(shí)施例主體為一吊桿1，沿吊桿1長(zhǎng)度方向自上而下依次包括設(shè)在吊桿1上端部并用于吊裝小徑內(nèi)張式自鎖吊具的吊裝部、套設(shè)在吊桿1外并能夠沿吊桿1上下滑動(dòng)的滑套12以及分別設(shè)置在吊桿1左右兩側(cè)的撐塊2；

每個(gè)撐塊2與滑套12之間鉸接有第一連桿3，每個(gè)撐塊2與吊桿1之間鉸接有至少兩個(gè)第二連桿4且各第二連桿4自上而下平行設(shè)置；每個(gè)撐塊2的外側(cè)面上設(shè)有能夠與所吊裝物件壁面形成摩擦接觸的摩擦接觸部21。

進(jìn)一步的,所述吊桿1上設(shè)有用于使滑套12保持相對(duì)吊桿向下滑動(dòng)趨勢(shì)的彈性件。彈力棒132設(shè)置在吊桿1的吊件11與滑套12之間。

進(jìn)一步的，所述撐塊2由設(shè)置在吊桿1左側(cè)的左撐塊22以及設(shè)置在吊桿1右側(cè)的右撐塊23組成。

右撐塊23的外側(cè)中部設(shè)有一個(gè)分別向水平兩側(cè)面展開(kāi)的弧形平臺(tái)231。

進(jìn)一步的，所述弧形平臺(tái)231上設(shè)有兩個(gè)摩擦接觸部21,各摩擦接觸部21分設(shè)于弧形平臺(tái)231的外側(cè)面上。

進(jìn)一步的，所述吊裝部為吊件(11)。

優(yōu)選的，所述摩擦接觸部21上設(shè)有防滑紋路211。

實(shí)施例3：

如圖8-10所示，為簡(jiǎn)略作圖，圖8中橡皮筋133未畫(huà)出，本實(shí)施例主體為一吊桿1，沿吊桿1長(zhǎng)度方向自上而下依次包括設(shè)在吊桿1上端部并用于吊裝小徑內(nèi)張式自鎖吊具的吊裝部、套設(shè)在吊桿1外并能夠沿吊桿1上下滑動(dòng)的滑套12以及分別設(shè)置在吊桿1左右兩側(cè)的撐塊2；

每個(gè)撐塊2與滑套12之間鉸接有第一連桿3，每個(gè)撐塊2與吊桿1之間鉸接有至少兩個(gè)第二連桿4且各第二連桿4自上而下平行設(shè)置；每個(gè)撐塊2的外側(cè)面上設(shè)有能夠與所吊裝物件壁面形成摩擦接觸的摩擦接觸部21。

進(jìn)一步的,所述吊桿1上設(shè)有用于使滑套12保持相對(duì)吊桿向下滑動(dòng)趨勢(shì)的彈性件。橡皮筋133的一端固定在滑套12上另一端固定在吊桿1的下部。

進(jìn)一步的，所述撐塊2由設(shè)置在吊桿1左側(cè)的左撐塊22以及設(shè)置在吊桿1右側(cè)的右撐塊23組成。

右撐塊23的外側(cè)中部設(shè)有一個(gè)分別向水平兩側(cè)面展開(kāi)的弧形平臺(tái)231。

進(jìn)一步的，所述弧形平臺(tái)231上設(shè)有三個(gè)摩擦接觸部21,各摩擦接觸部21分設(shè)于弧形平臺(tái)231的外側(cè)面上。

進(jìn)一步的，所述吊裝部為吊件(11)。

優(yōu)選的，所述摩擦接觸部21上設(shè)有防滑紋路211。

實(shí)施例4：

如圖11所示，本實(shí)施例主體為一吊桿1，沿吊桿1長(zhǎng)度方向自上而下依次包括設(shè)在吊桿1上端部并用于吊裝小徑內(nèi)張式自鎖吊具的吊裝部、套設(shè)在吊桿1外并能夠沿吊桿1上下滑動(dòng)的滑套12以及分別設(shè)置在吊桿1左右兩側(cè)的撐塊2；

每個(gè)撐塊2與滑套12之間鉸接有第一連桿3，每個(gè)撐塊2與吊桿1之間鉸接有至少兩個(gè)第二連桿4且各第二連桿4自上而下平行設(shè)置；每個(gè)撐塊2的外側(cè)面上設(shè)有能夠與所吊裝物件壁面形成摩擦接觸的摩擦接觸部21。

進(jìn)一步的，所述撐塊2由設(shè)置在吊桿1左側(cè)的左撐塊22以及設(shè)置在吊桿1右側(cè)的右撐塊23組成。

所述右撐塊23的外側(cè)設(shè)有一個(gè)分別向水平兩側(cè)面延伸的弧形平臺(tái)231，弧形平臺(tái)231的外側(cè)面上設(shè)有三個(gè)摩擦接觸部21。

進(jìn)一步的，所述吊裝部為機(jī)械臂5；所述機(jī)械臂5上設(shè)有用于控制滑套12相對(duì)于吊桿1上下滑動(dòng)的控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)為氣缸51。

優(yōu)選的，所述摩擦接觸部21上設(shè)有防滑紋路211。

盡管本發(fā)明采用具體實(shí)施例及其替代方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行示意和說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解，只要不背離本發(fā)明的精神范圍內(nèi)的各種變化和修改均可實(shí)施。因此，應(yīng)當(dāng)理解除了受隨附的權(quán)利要求及其等同條件的限制外，本發(fā)明不受任何意義上的限制。