CN206666009U - 一种蠕虫式起重机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种蠕虫式起重机，其包括第一前进腿、第二前进腿、连接件、前轮、后轮、电机和绳索，第一前进腿的上端与连接件连接，第一前进腿的下端与前轮连接；第二前进腿的上端与连接件连接，第二前进腿的下端与后轮连接；绳索的一端固定于电机的输出轴上，绳索的另一端依次绕过第一前进腿和第二前进腿后固定于电机的输出轴上；前轮和后轮均为单向轮；蠕虫式起重机还包括用于输送货物的悬吊装置，悬吊装置固定于连接件上。本实用新型机构整体能够平稳快速地运行；水平与竖直运动的合成，极大地优化了运输路径，缩短了起重时间；可对起重机进行收缩叠放，减小占地面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及起重机械，特别涉及一种蠕虫式起重机。
背景技术
起重机械是在现代化建设中特别是运输行业经常使用的吊装工具。现有的起重机械最大的问题是整机结构复杂，体积大，对小吨位物品的吊装显得笨重而不方便。因此设计研发出一种轻量化的起重机械显得尤为重要，轻量化设计是一个***工程，轻量化的最终目标是质量、性能和成本等因素的综合优化。如何在确保性能要求的前提下，把起重机设计得质量轻、运行功率低，同时又安全可靠，是我国当前起重机行业面临的挑战和任务。桥式起重机与门式起重机是使用量最大的起重设备，所以对它们实现轻量化设计，推出新型轻量化起重机，可以从根本上达到节能降耗的目的，推动高效节能环保的绿色低碳经济的可持续发展。
本实用新型的创作灵感来源于蠕虫爬行，蠕虫由尾部和头部的间断伸缩从而实现其运动。在其运动过程中，蠕虫身体的中部呈往复性升高起落。由此我们将起重机整体仿生为毛毛虫，从而实现对重物的起吊搬运。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种以轻便，稳定特点见长的，基于蠕虫爬行原理设计的蠕虫式起重机。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种蠕虫式起重机，包括第一前进腿、第二前进腿、连接件、前轮、后轮、电机和绳索，所述第一前进腿的上端与所述连接件连接，所述第一前进腿的下端与所述前轮连接；所述第二前进腿的上端与所述连接件连接，所述第二前进腿的下端与所述后轮连接；所述绳索的一端固定于电机的输出轴上，所述绳索的另一端依次绕过所述第一前进腿和所述第二前进腿后固定于所述电机的输出轴上；所述前轮和所述后轮均为单向轮；所述蠕虫式起重机还包括用于输送货物的悬吊装置，所述悬吊装置固定于所述连接件上。
本实用新型的有益效果是：机构整体能够平稳快速地运行；水平与竖直运动的合成，极大地优化了运输路径，缩短了起重时间；可对起重机进行收缩叠放，减小占地面积。
进一步：所述第一前进腿、所述前轮的数量均为两个，两个所述第一前进腿的上端均与所述连接件连接，两个所述第一前进腿的下端均对应的与一个所述前轮连接；两个所述前轮之间设有第一连接杆。
进一步：所述第二前进腿、所述后轮的数量均为两个，两个所述第二前进腿的上端均与所述连接件连接，两个所述第二前进腿的下端均对应的与一个所述后轮连接；两个所述后轮之间设有第二连接杆，所述电机固定于所述第二连接杆上。
上述进两步方案的有益效果是：将第一前进腿、前轮、第二前进腿以及后轮的数量均设置成两个，可确保起重机的平稳运行。
进一步：两个所述第一前进腿和两个所述第二前进腿均为碳纤维管。
上述进一步方案的有益效果是：在确保了起重机强度的同时，极大地减轻了重量。
进一步：所述电机为12V直流蜗轮蜗杆减速电机，所述电机包括二出线的直流电机和蜗轮蜗杆减速箱。
进一步：所述单向轮为单向轴承。
上述进一步方案的有益效果是：可满足前轮和后轮只实现单方向移动的功能。
进一步：所述悬吊装置包括悬吊杆和输送件，所述悬吊杆的上端与所述连接件连接，所述悬吊杆的下端与所述输送件连接，所述悬吊杆与所述输送件之间为可拆卸连接。
上述进一步方案的有益效果是：方便用户根据所运输货物的类别安装合适的输送件。所述悬吊杆与所述输送件之间可选为螺纹连接。
进一步：所述输送件为挂钩或吊篮。
进一步：所述连接件包括第一杆体、第二杆体和用于连接所述第一杆体和所述第二杆体的固定件；所述固定件包括第一圆环、第二圆环和横板，所述第一圆环和所述第二圆环均固定于所述横板上，所述第一圆环套设于所述第一杆体上，所述第二圆环套设于所述第二杆体上；两个所述第一前进腿的上端均固定于所述第一杆体上，两个所述第二前进腿的上端均固定于所述第二杆体上。
上述进一步方案的有益效果是：将第一前进腿和第二前进腿分别与不同的杆体连接，使第一前进腿和第二前进腿的运动不会相互干扰；另通过固定件将第一杆体和第二杆体连接在一起，可保证运动过程中整体结构的稳定。
进一步：所述第一圆环内设有第一弹性凸筋，所述第一杆体上设有与所述第一弹性凸筋相匹配的第一环形槽；所述第二圆环内设有第二弹性凸筋，所述第二杆体上设有与所述第二弹性凸筋相匹配的第二环形槽。
上述进一步方案的有益效果是：可避免固定件在第一杆体和第二杆体上来回移动，影响蠕虫式起重机的运作。
附图说明
图1为本实用新型一种蠕虫式起重机的结构示意图；
图2为本实用新型中固定件的结构示意图；
图3为图2中A-A’处的截面图；
图4为本实用新型一种蠕虫式起重机的运动示意图；
图中：1为第一前进腿、11为第一轨迹线、12为第二轨迹线、2为第二前进腿、3为连接件、31为第一杆体、32为第二杆体、33为固定件、331为第一圆环、332为第二圆环、333为横板、334为第一弹性凸筋、335为第二弹性凸筋、4为前轮、5为后轮、6为电机、7为绳索、8为悬吊装置、81为悬吊杆、82为输送件、9为第一连接杆、10为第二连接杆。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种蠕虫式起重机，包括第一前进腿1、第二前进腿2、连接件3、前轮4、后轮5、电机6和绳索7，所述第一前进腿1的上端与所述连接件3连接，所述第一前进腿1的下端与所述前轮4连接；所述第二前进腿2的上端与所述连接件3连接，所述第二前进腿2的下端与所述后轮5连接；所述绳索7的一端固定于电机6的输出轴上，所述绳索7的另一端依次绕过所述第一前进腿1和所述第二前进腿2后固定于所述电机6的输出轴上；所述前轮4和所述后轮5均为单向轮；所述蠕虫式起重机还包括用于输送货物的悬吊装置8，所述悬吊装置8固定于所述连接件3上。机构整体能够平稳快速地运行；水平与竖直运动的合成，极大地优化了运输路径，缩短了起重时间；可对起重机进行收缩叠放，减小占地面积。所述一种蠕虫式起重机可适用于码头、港口的规模化货物的定向运输，可以在保证运输安全性、稳定性的同时，极大地提高运输效率。同时，由于其起重轨迹的可确定性，调整性，在智能化，无人化，自动化港口物流建设中能充分发挥它的功用及价值。
本实用新型的起重原理：所述一种蠕虫式起重机的第一前进腿1仿生为蠕虫头部，第二前进腿2仿生为蠕虫尾部，连接件3仿生蠕虫中部身体。如图1和图4所示，当电机6正转时，绳索7收起，第二前进腿2向第一前进腿1靠拢，而与第一前进腿1相连接的前轮4(因前轮4为单向轮，只能单方向转动)将限制其向第二前进腿2靠拢，仿生蠕虫尾部的伸缩拱起，实现货物的升起与平移，连接件3运动轨迹如第一轨迹线11；当电机6反转时，绳索7放开，因悬吊装置8上载有重物，将提供向下的作用力，促使机构展开，此时与第二前进腿2相连接的后轮5(因后轮5为单向轮，只能单方向转动)将限制其远离第一前进腿1，因此第一前进腿1将远离第二前进腿2，仿生蠕虫头部前延舒展，实现货物的下落与平移，连接件3运动轨迹如第二轨迹线12。
所述一种蠕虫式起重机可采用固定程序和蓝牙手机遥控控两种操控方式。通过控制最高点位置从而间接控制落地点的位置，同时通过编程传感等自动化技术，可设计适用于不同场景的运行轨迹，从而实现起重机的全自动无人化操作。
所述一种蠕虫式起重机的主要性能参数表如下：
| 额定起重量 | 起升高度 | 工作速度 | 自重 |
| 4KG | 0.8M | 0.2M/S | 0.9KG |
如图4所示，利用水平和垂直方向的运动合成，模拟出重物运行轨迹的最优解，并通过三点定弧计算得出在悬吊装置8上载有1.5kg重物时(即起重量为1.5kg时)，四支碳纤维管的长度为961.06mm，蠕虫式起重机每完成一次伸缩拱起和前延舒展动作货物向前移动的距离h1为500mm。
如图1所示，所述第一前进腿1、所述前轮4的数量均为两个，两个所述第一前进腿1的上端均与所述连接件3连接，两个所述第一前进腿1的下端均对应的与一个所述前轮4连接；两个所述前轮4之间设有第一连接杆9。
如图1所示，所述第二前进腿2、所述后轮5的数量均为两个，两个所述第二前进腿2的上端均与所述连接件3连接，两个所述第二前进腿2的下端均对应的与一个所述后轮5连接；两个所述后轮5之间设有第二连接杆10，所述电机6固定于所述第二连接杆10上。将第一前进腿1、前轮4、第二前进腿2以及后轮5的数量均设置成两个，可确保起重机的平稳运行。
两个所述第一前进腿1和两个所述第二前进腿2均为碳纤维管。在确保了起重机强度的同时，极大地减轻了重量。
所述电机6为12V直流蜗轮蜗杆减速电机，所述电机6包括二出线的直流电机和蜗轮蜗杆减速箱。所述电机6的减速比为1:17，空载转速为470rpm，额定扭矩为3.4Kg.cm,额定转速为380rp，额定电流为≤1.6A，最大转矩为8.5V。电机6通过L298N电机驱动模块，外接12V电源进行驱动，可以满足大多数小型直流电机的要求，其中L298N模块具有驱动能力强，发热量低，抗干扰能力强的特点，使用大容量滤波电容，续流保护二极管，可以提高可靠性。同时采用Arduino作为控制板，负责给L298N电机驱动模块提供逻辑信号，其***通过HC-05蓝牙模块与单片机控制板之间进行蓝牙无线通讯，其传输距离可达10m，用户可通过手机客户端实现与单片机控制板的通讯操作，实现通过手机控制整机运动的功能。
所述单向轮为单向轴承。可满足前轮4和后轮5只实现单方向移动的功能。
如图1所示，所述悬吊装置8包括悬吊杆81和输送件82，所述悬吊杆81的上端与所述连接件3连接，所述悬吊杆81的下端与所述输送件82连接，所述悬吊杆81与所述输送件82之间为可拆卸连接。方便用户根据所运输货物的类别安装合适的输送件82。所述悬吊杆81与所述输送件82之间可选为螺纹连接。所述输送件82为挂钩或吊篮。
如图1和图2所示，所述连接件3包括第一杆体31、第二杆体32和用于连接所述第一杆体31和所述第二杆体32的固定件33；所述固定件33包括第一圆环331、第二圆环332和横板333，所述第一圆环331和所述第二圆环332均固定于所述横板333上，所述第一圆环331套设于所述第一杆体31上，所述第二圆环332套设于所述第二杆体32上；两个所述第一前进腿1的上端均固定于所述第一杆体31上，两个所述第二前进腿2的上端均固定于所述第二杆体32上。将第一前进腿1和第二前进腿2分别与不同的杆体连接，使第一前进腿1和第二前进腿2的运动不会相互干扰；另通过固定件33将第一杆体31和第二杆体32连接在一起，可保证运动过程中整体结构的稳定。所述悬吊杆81通过线绳系与所述第一杆体31或第二杆体32上。
如图3所示，所述第一圆环331内设有第一弹性凸筋334，所述第一杆体31上设有与所述第一弹性凸筋334相匹配的第一环形槽；所述第二圆环332内设有第二弹性凸筋335，所述第二杆体32上设有与所述第二弹性凸筋335相匹配的第二环形槽。可避免固定件33在第一杆体31和第二杆体32上来回移动，影响蠕虫式起重机的运作。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。
Claims (10)
1.一种蠕虫式起重机，其特征在于：包括第一前进腿(1)、第二前进腿(2)、连接件(3)、前轮(4)、后轮(5)、电机(6)和绳索(7)，所述第一前进腿(1)的上端与所述连接件(3)连接，所述第一前进腿(1)的下端与所述前轮(4)连接；所述第二前进腿(2)的上端与所述连接件(3)连接，所述第二前进腿(2)的下端与所述后轮(5)连接；所述绳索(7)的一端固定于电机(6)的输出轴上，所述绳索(7)的另一端依次绕过所述第一前进腿(1)和所述第二前进腿(2)后固定于所述电机(6)的输出轴上；所述前轮(4)和所述后轮(5)均为单向轮；所述蠕虫式起重机还包括用于输送货物的悬吊装置(8)，所述悬吊装置(8)固定于所述连接件(3)上。
2.根据权利要求1所述一种蠕虫式起重机，其特征在于：所述第一前进腿(1)、所述前轮(4)的数量均为两个，两个所述第一前进腿(1)的上端均与所述连接件(3)连接，两个所述第一前进腿(1)的下端均对应的与一个所述前轮(4)连接；两个所述前轮(4)之间设有第一连接杆(9)。
3.根据权利要求2所述一种蠕虫式起重机，其特征在于：所述第二前进腿(2)、所述后轮(5)的数量均为两个，两个所述第二前进腿(2)的上端均与所述连接件(3)连接，两个所述第二前进腿(2)的下端均对应的与一个所述后轮(5)连接；两个所述后轮(5)之间设有第二连接杆(10)，所述电机(6)固定于所述第二连接杆(10)上。
4.根据权利要求3所述一种蠕虫式起重机，其特征在于：两个所述第一前进腿(1)和两个所述第二前进腿(2)均为碳纤维管。
5.根据权利要求1所述一种蠕虫式起重机，其特征在于：所述电机(6)为12V直流蜗轮蜗杆减速电机，所述电机(6)包括二出线的直流电机和蜗轮蜗杆减速箱。
6.根据权利要求1至5中任一所述一种蠕虫式起重机，其特征在于：所述单向轮为单向轴承。
7.根据权利要求1所述一种蠕虫式起重机，其特征在于：所述悬吊装置(8)包括悬吊杆(81)和输送件(82)，所述悬吊杆(81)的上端与所述连接件(3)连接，所述悬吊杆(81)的下端与所述输送件(82)连接，所述悬吊杆(81)与所述输送件(82)之间为可拆卸连接。
8.根据权利要求7所述一种蠕虫式起重机，其特征在于：所述输送件(82)为挂钩或吊篮。
9.根据权利要求3所述一种蠕虫式起重机，其特征在于：所述连接件(3)包括第一杆体(31)、第二杆体(32)和用于连接所述第一杆体(31)和所述第二杆体(32)的固定件(33)；所述固定件(33)包括第一圆环(331)、第二圆环(332)和横板(333)，所述第一圆环(331)和所述第二圆环(332)均固定于所述横板(333)上，所述第一圆环(331)套设于所述第一杆体(31)上，所述第二圆环(332)套设于所述第二杆体(32)上；两个所述第一前进腿(1)的上端均固定于所述第一杆体(31)上，两个所述第二前进腿(2)的上端均固定于所述第二杆体(32)上。
10.根据权利要求9所述一种蠕虫式起重机，其特征在于：所述第一圆环(331)内设有第一弹性凸筋(334)，所述第一杆体(31)上设有与所述第一弹性凸筋(334)相匹配的第一环形槽；所述第二圆环(332)内设有第二弹性凸筋(335)，所述第二杆体(32)上设有与所述第二弹性凸筋(335)相匹配的第二环形槽。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108466950A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-31 | 国网山东省电力公司日照供电公司 | 一种智能高压开关柜精确定位安装机器人 |
| CN111170173A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-05-19 | 合肥市春华起重机械有限公司 | 一种起重机中的货物吊装机构及其工作方法 |
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