CN114803870A - 一种起吊转运的三向稳定装置及养殖箱批量起吊*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种起吊转运的三向稳定装置及养殖箱批量起吊***，稳定装置包括支撑座、固定在支撑座上的两相互平行的轨道、与两轨道滑动连接的车架，车架上安装有起吊机构，起吊机构连接有一吊架，吊架上设有挂接件，车架两端分别固接有一悬挂导轨组，悬挂导轨组包括至少两根开口方向相互垂直C型导轨，两根C型导轨的一端与车架固接且另一端悬空，吊架的两端各固接有一滚轮组件，滚轮组件包括至少两组滚轮组，每组滚轮组至少包括两轴向相互垂直的滚轮，每组滚轮组的多个滚轮一一对应地装接在相应侧的C型导轨内。它具有如下优点：在起吊转运过程中防倾斜、晃动，结构设计巧妙。
Description
技术领域
本发明涉及一种起吊稳定装置，尤其涉及一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置及养殖箱批量起吊***。
背景技术
中午起吊转运过程中，由于重物质量分布不均匀、起吊位置不均衡等因素，容易导致起吊转运装置重心失衡，起吊重物产生倾斜和晃动，提高起吊操作难度，造成安全隐患。
以鲍鱼养殖器的起吊转运为例，当前鲍鱼养殖器为放置在水中的养殖箱或养殖桶。对鲍鱼的投喂、换笼、清洗等操作均需将养殖箱提出水面并转运到鱼排上或养殖池边。传统操作方式是工人通过吊绳将养殖箱一组一组提出水面。而一个养殖场往往有成千上万组养殖箱。养殖工人的劳动强度大，效率较低，导致鲍鱼养殖劳动力成本高。采用起吊转运装置有助于降低鲍鱼养殖中工人的劳动强度，提高操作效率，降低养殖成本。电葫芦、轨道小车等是工程中常用起吊转运装置。一般需设置多个吊钩同时起吊多组养殖箱。由于养殖箱组的质量分布不均匀、不同养殖箱组的质量不完全相同、起吊位置不均衡等因素，容易导致起吊转运装置重心失衡，养殖箱产生倾斜和晃动。在养殖箱转运过程中存在起停等加减速运动，起吊装置所采用的钢丝绳也容易产生大幅度的晃动。养殖箱吊装转运过程中的倾斜和晃动会造成严重的安全隐患，同时也限制了起吊转运装置所能够同时操作的养殖箱的数量。
发明内容
本发明提供了一种起吊转运的三向稳定装置及养殖箱批量起吊***，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，它包括支撑座，该支撑座顶部固定有两相互平行的轨道，该两轨道之间具有一车架且该车架与该两轨道滑动连接，该车架上固定安装有起吊机构，该起吊机构连接有一吊架，该吊架上设有用于吊接待起吊货物的挂接件，该车架对应于该两轨道的所在侧下方分别固接有一悬挂导轨组，该悬挂导轨组包括至少两根长度方向相互平行且垂直轨道导向的C型导轨，该悬挂导轨组的至少两根C型导轨的一端与该车架固定连接且另一端相固接并悬空且该两根C型导轨的开口方向相互垂直，该吊架的两端各固接有一滚轮组件，该滚轮组件包括一竖杆和与竖杆连接并沿竖杆长度方向间隔布置的至少两组滚轮组，每组滚轮组至少包括两轴向相互垂直的滚轮，每组滚轮组的多个滚轮一一对应地适配装接在相应侧的悬挂导轨组的两C型导轨内并能沿着C型导轨滚动。
一实施例之中：该支撑座包括若干支撑立柱，该若干支撑立柱分设两侧，该些支撑立柱的底端为与外部固接的固定端且顶端与相应侧的轨道固定连接。
一实施例之中：包括一起吊机构，该起吊机构安装在该两轨道之间的车架中部，并与该吊架长度方向的中间部位吊接。
一实施例之中：该轨道采用工字型钢，该车架包括车架本体和固接在车架本体两端的小车，该小车与该工字型钢滑动连接。
一实施例之中：该吊架为一长型杆件，该吊架两端的竖杆和该吊架构成H型结构件。
一实施例之中：该吊架为一长型杆件，该吊架两端的竖杆和该吊架构成C型结构件。
一实施例之中：该吊架上沿其长度方向间隔地设有若干挂接件。
一实施例之中：该起吊机构包括电葫芦、吊绳、吊钩和动滑轮，该吊绳绕过动滑轮并连接在电葫芦上，该吊钩连接在动滑轮上。
一实施例之中：该吊架中间部位上固接有一吊环，该吊钩勾接吊环。
一种养殖箱批量起吊***，它包括上述的起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置、养殖水池、连接杆，该三向稳定装置的支撑座位于养殖水池的两侧，该车架、轨道、起吊机构和吊架位于养殖水池的上方，该养殖水池的两对侧池壁的顶端面上凹设有用于容置连接杆两端的凹槽，该连接杆能与该吊架上的挂接件连接。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
吊架和悬挂导轨共同组成了起吊转运的三向稳定装置。悬挂导轨通过滚轮组件对吊架的升降起到导向和限位的作用。与导杆或导轨与滑块组成的限位装置相比，本装置中的悬挂导轨和滚轮之间摩擦为滚动摩擦，降低了摩擦损耗。此外，常见的限位装置通常在两端完全固定导杆或导轨，导杆或导轨的位置是固定的，滑块只能沿固定的轴线运动，而本发明中悬挂导轨一端固定，另一端为自由端，悬挂导轨能随车架移动，起吊装置工作范围大，灵活性好，且不仅能够沿车架所沿的轨道移动，还没有降低平衡垂直悬挂导轨方向的力矩的能力。同时通过悬挂导轨和滚轮组件的配合、导轨和吊架的配合，限制了起吊转运重物三个方向上转矩，使稳定装置获得多方向上的稳定能力，提高了起吊转运装置的整体稳定性，解决起吊转运过程中的晃动和倾斜问题，避免起吊转运由于晃动和倾斜带来的安全问题。
本案所述的稳定装置结构设计构思巧妙、新颖，同时结构简单，易于制造。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为一种养殖箱批量起吊***(包括三向稳定装置)的结构示意图。
图2为图1的局部结构示意图。
图3为吊架与滚轮组件的装配结构示意图之一。
图4为吊架与滚轮组件的装配结构示意图之二。
图5为滚轮组件与悬挂导轨组的装配结构俯视图。
图6为三向稳定装置防侧倾的力分析图。
图7为三向稳定装置防翻转的力分析图。
图8为三向稳定装置防偏转的力分析图。
图9为图8的局部结构视图。
图10为吊架、悬挂轨道组、滚轮组件的一较佳实施应用中的装配结构示意图。
具体实施方式
请查阅图1和图5，一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，它包括支撑座10，该支撑座10顶部固定有两相互平行的轨道20，该两轨道20之间具有一车架30且该车架30与该两轨道20滑动连接，该车架30上固定安装有起吊机构40，该起吊机构40连接有一吊架50，该吊架50上设有用于吊接待起吊货物的挂接件51，该车架30对应于该两轨道20的所在侧下方分别固接有一悬挂导轨组60，该悬挂导轨组60包括至少两根长度方向相互平行且垂直轨道导向的C型导轨，分别为靠内侧的内侧悬挂导轨61和靠外侧的外侧悬挂导轨62，该悬挂导轨组60的至少两根C型导轨的一端与该车架30固定连接且另一端相固接并悬空且该两根C型导轨的开口方向相互垂直，该吊架50的两端各固接有一滚轮组件70，该滚轮组件70包括一竖杆71和与竖杆71连接并沿竖杆长度方向间隔布置的至少两组滚轮组72，每组滚轮组72至少包括两轴向相互垂直的滚轮，每组滚轮组72的多个滚轮一一对应地适配装接在相应侧的悬挂导轨组60的两C型导轨内并能沿着C型导轨滚动。
该支撑座10可包括若干支撑立柱，该若干支撑立柱分设两侧，该些支撑立柱的底端为与外部固接的固定端且顶端与相应侧的轨道20固定连接。
优选地，该吊架50上沿其长度方向间隔地设有若干挂接件51，用于挂接待起吊转运的重物，对物料的形状、大小、长度要求低，能够适应多规格物料的吊装，吊装一次的物料数量大，工作效率高。该挂接件51可为钩状件。
具体地，请查阅图1和图2，该起吊机构40包括电葫芦41、吊绳42、吊钩43和动滑轮44，该吊绳42绕过动滑轮44并连接在电葫芦41上，该吊钩43连接在动滑轮44上。可包括一起吊机构40，该起吊机构40安装在该两轨道20之间的车架30中部，并与该吊架50长度方向的中间部位吊接，该吊架50中间部位上可固接有一吊环52，该吊钩43勾接吊环52。还可包括若干起吊机构40，装接在该车架30上并沿该轨道20之间的车架长度方向上间隔布设，该吊架50长度方向上可间隔安装有若干吊环52，该若干起吊机构40的吊钩43一一对应的勾接该若干吊环52。
该轨道20可采用工字型钢，该车架30包括车架本体31和固接在车架本体31两端的小车32，该小车32与该工字型钢滑动连接。
请查阅图3和图4，该吊架50为一长型杆件，该吊架50两端的竖杆71和该吊架50可构成H型结构件或C型构件。
请查阅图5，该悬挂导轨组60可包括两根长度方向相互平行且垂直轨道导向的C型导轨，该两根C型导轨的开口方向相互垂直。或者，请查阅图10，该悬挂导轨组60也可包括三根C型导轨，该三根C型导轨的开口按照90度间隔旋转朝向，即其中两根C型导轨的开口方向相互垂直，另一根C型导轨与其中两根C型导轨的开口平行且相对而置；相应地，该滚轮组件70的竖杆71上的每一组滚轮组72包括三个与该三根C型导轨一一配合的滚轮，滚轮的轴向按照90度间隔旋转布置。同理，悬挂导轨组60还可包括四根C型导轨，对应地，每一组滚轮组72可包括四个滚轮。
该起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置的一较佳应用实例为：一种养殖箱批量起吊***，请查阅图1，该***包括上述的起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置、养殖水池100、连接杆200，该三向稳定装置的支撑座10位于养殖水池的两侧，该车架30、轨道20、起吊机构40和吊架50位于养殖水池100的上方，该养殖水池100的两对侧池壁的顶端面上凹设有用于容置连接杆两端的凹槽101(可以是V型槽)，该连接杆200能与该吊架50上的挂接件51连接。
起吊时，连接件200将多个养殖箱300沿连接杆200长度方向挂接在连接杆200上，吊架50上的挂接件51再与连接杆200连接，起吊机构40吊起吊架50，即可将整排养殖箱300吊起，吊起的过程中，在滚轮组件72与悬挂导轨61、62的导向配合下，该吊架50、连接杆200和养殖箱300始终沿着悬挂导轨组60的导向垂直上升，而中途不发生翻转、倾斜、晃动等情况。
该稳定装置防止翻转、倾斜、晃动等情况的原理如下(以每个悬挂导轨组件60有两根C型导轨、每组滚轮组72有两个滚轮为例)：
当起吊转运的养殖箱组和吊架的重心不均衡，或装置进行起停等加减速运动时，吊架会受到侧倾、翻转或偏转的力矩。此时稳定装置中的滚轮将挤压悬挂导轨，由此获得挤压力来平衡侧倾、翻转或偏转力矩。不考虑滚轮摩擦力作用，侧倾力矩的平衡分析如图6所示。设养殖箱300对吊架50的拉为G1，电葫芦41对吊架50拉力为F1，G1偏离F1的作用点O的距离为L1。在G1和F1产生的侧倾力矩的作用下，吊架50左右两端位于内侧悬挂导轨61内的4个滚轮将挤压内侧悬挂导轨的轨道面，产生作用在滚轮上的挤压力Fn1、Fn2、Fn3、Fn4，来平衡G1和F1产生的侧倾力矩。与Fn1、Fn2、Fn3、Fn4对应的作用在悬挂导轨组60上的挤压力则会使内侧悬挂导轨61有绕固定端发生偏转的趋势。考虑悬挂导轨组60的弹性变形，在挤压力作用下绕固定端的偏转会使靠近悬挂导轨组60固定端的挤压力Fn1和Fn3增加，而远离悬挂导轨组60固定端的挤压力Fn2和Fn4减小。悬臂布置方式使得悬挂导轨组60很小的偏转角都会导致Fn1和Fn3明显大于Fn2和Fn4，使得悬挂导轨组60在平衡侧倾力矩的同时，自身不会相对固定端发生明显偏转。因而相对两端固定的导轨，本案内侧悬挂导轨61平衡垂直内侧悬挂导轨61方向的力矩的能力并没有降低。要求与内侧悬挂导轨61相配合的滚轮在竖杆71两端成对间隔对称布置，这样才能使得悬挂导轨在平衡侧倾力矩的同时，自身不会相对固定端发生明显偏转且该两个滚轮沿竖杆的间距越大，其平衡侧倾力矩的能力越强。设Fn1、Fn2、Fn3、Fn4对吊架中心O点的力臂均为H，则吊架的力矩平衡方程为G1×L1＝(Fn1+Fn2+Fn3+Fn4)×H。
图7所示为吊架50受到翻转力矩M1时，吊架50的力矩平衡分析图。此时吊架50左右两端位于外侧悬挂导轨62内的4个滚轮将挤压外侧悬挂导轨62的轨道面，产生作用在滚轮上的挤压力Fn5、Fn6、Fn7、Fn8，来平衡翻转转矩M1。与Fn5、Fn6、Fn7、Fn8对应的作用在悬挂导轨组60上的挤压力则会使外侧悬挂导轨62有绕固定端发生偏转的趋势。考虑悬挂导轨组60的弹性变形，在挤压力作用下绕固定端的偏转会使靠近悬挂导轨组60固定端的挤压力Fn5和Fn6增加，而远离悬挂固定端的挤压力Fn7和Fn8减小。悬臂布置方式使得悬挂导轨组60很小的偏转角都会导致Fn5和Fn6明显大于Fn7和Fn8，使得外侧悬臂导轨62在平衡翻转力矩的同时，自身不会相对固定端发生明显偏转。因而相对两端固定导轨，外侧悬挂导轨62平衡垂直导轨方向力矩的能力没有降低。要求与外侧悬挂导轨62配合的滚轮组在竖杆两端成对间隔对称布置，这样才能使得悬挂导轨组60在平衡翻转力矩的同时，自身不会相对固定端发生明显偏转且该两个滑轮组沿竖杆的间距越大，其平衡翻转力矩的能力越强。设Fn5、Fn6、Fn7、Fn8对吊架中心O点的力臂均为L2，则吊架50的力矩平衡方程为M1＝(Fn5+Fn6+Fn7+Fn8)×L2。
图8、图9所示为吊架50受到偏转力矩M2时，吊架50的力矩平衡分析图。此时吊架50左右两端位于外侧悬挂导轨62内的4个滚轮将挤压外侧悬挂导轨62的轨道面，产生作用在滚轮上的挤压力Fn9、Fn10、Fn11、Fn12，来平衡偏转力矩M2。与Fn9、Fn10、Fn11、Fn12对应的作用在悬挂导轨组60上的挤压力则会使外侧悬挂导轨62有绕固定端发生偏转的趋势。外侧悬挂导轨62与内侧悬挂导轨61下端通过L形连接板63固接，使得由内侧和外侧悬挂导轨61、62共同抵抗导轨上的挤压力所产生的偏转力矩，从而减少了悬挂导轨组60的偏转角，提高了对偏转力矩M2的平衡能力。设Fn9、Fn10、Fn11、Fn12对吊架中心O点的力臂均为L3，则吊架50的力矩平衡方程为M2＝(Fn9+Fn10+Fn11+Fn12)×L3。
综上所述，本稳定装置能自动平衡侧倾、翻转和偏转力矩，防止起吊转运过程中的倾斜和晃动，实现三向稳定，同时具有竖直升降和水平行进的平移自由度，最终实现平稳起吊和行进。
本发明对滚轮组件70和悬挂导轨组60进行特定布置，使得悬挂导轨组60在平衡多方向的力矩的同时，自身不会相对悬挂固定端发生较大偏转。悬挂导轨组60中的各C型导轨需开口方向按照90度间隔旋转布置，才能平衡多个正交方向的转矩，沿同一根C型导轨滑动的多个滚轮需以一定间隔成对对称布置，才能使得悬挂导轨组60在平衡相应力矩的同时，自身不会相对悬挂固定端发生明显偏转。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，其特征在于：包括支撑座，该支撑座顶部固定有两相互平行的轨道，该两轨道之间具有一车架且该车架与该两轨道滑动连接，该车架上固定安装有起吊机构，该起吊机构连接有一吊架，该吊架上设有用于吊接待起吊货物的挂接件，该车架对应于该两轨道的所在侧下方分别固接有一悬挂导轨组，该悬挂导轨组包括至少两根长度方向相互平行且垂直轨道导向的C型导轨，该悬挂导轨组的至少两根C型导轨的一端与该车架固定连接且另一端相固接并悬空且该两根C型导轨的开口方向相互垂直，该吊架的两端各固接有一滚轮组件，该滚轮组件包括一竖杆和与竖杆连接并沿竖杆长度方向间隔布置的至少两组滚轮组，每组滚轮组至少包括两轴向相互垂直的滚轮，每组滚轮组的多个滚轮一一对应地适配装接在相应侧的悬挂导轨组的两C型导轨内并能沿着C型导轨滚动。
2.根据权利要求1所述的一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，其特征在于：该支撑座包括若干支撑立柱，该若干支撑立柱分设两侧，该些支撑立柱的底端为与外部固接的固定端且顶端与相应侧的轨道固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，其特征在于：包括一起吊机构，该起吊机构安装在该两轨道之间的车架中部，并与该吊架长度方向的中间部位吊接。
4.根据权利要求1所述的一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，其特征在于：该轨道采用工字型钢，该车架包括车架本体和固接在车架本体两端的小车，该小车与该工字型钢滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，其特征在于：该吊架为一长型杆件，该吊架两端的竖杆和该吊架构成H型结构件。
6.根据权利要求1所述的一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，其特征在于：该吊架为一长型杆件，该吊架两端的竖杆和该吊架构成C型结构件。
7.根据权利要求1所述的一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，其特征在于：该吊架上沿其长度方向间隔地设有若干挂接件。
8.根据权利要求3所述的一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，其特征在于：该起吊机构包括电葫芦、吊绳、吊钩和动滑轮，该吊绳绕过动滑轮并连接在电葫芦上，该吊钩连接在动滑轮上。
9.根据权利要求8所述的一种起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置，其特征在于：该吊架中间部位上固接有一吊环，该吊钩勾接吊环。
10.一种养殖箱批量起吊***，其特征在于：包括权利要求1至6中任一项所述的起吊转运中防倾斜和晃动的三向稳定装置、养殖水池、连接杆，该三向稳定装置的支撑座位于养殖水池的两侧，该车架、轨道、起吊机构和吊架位于养殖水池的上方，该养殖水池的两对侧池壁的顶端面上凹设有用于容置连接杆两端的凹槽，该连接杆能与该吊架上的挂接件连接。
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