专利名称：静平衡式全自动机械抓梁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于水电站水下闸门挂钩或脱钩作业的抓梁，具体 说是涉及一种静平衡式全自动机械抓梁。
背景技术：
抓梁(又称脱挂梁、挂脱梁)是水电站的重要设备之一，它配合启闭机 完成起吊和放下闸门的任务。抓梁的功能是在人员无法进入的水下完成闸门 挂钩或脱钩作业。现有的抓梁可以分为液压操作抓梁和机械操作抓梁两大类。 前者属于有源、自动化的抓梁，后者属于无源、半自动化的抓梁。液压操作 抓梁利用电动机一油泵一油缸组成的液压系统驱动挂钩和脱钩(或者穿轴和 退轴)动作。液压操作抓梁除需要自带泵站和需要进行防水外，还需要拖带 电缆作业，液压操作抓梁主要用于起吊和放下大型闸门。机械操作抓梁有重 锤式、齿轮齿条式等几种形式，多属于半自动设备，该抓梁相比液压操作抓 梁虽不需要防水，也不需要电源。但从脱钩状态到挂钩状态的转换操作需要 人工调整来实现，不仅费力费时而且存在高空作业的危险。机械操作抓梁广 泛用于起吊和放下中小型闸门。发明内容本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一 种静平衡式全自动机械抓梁。本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现本实用新型的静平衡式全自动机械抓梁包括梁体和对称安装在梁体上的 左、右两侧的吊钩装置，所述吊钩装置是由分别通过铰接方式安装在梁体上 的吊钩、摇臂、以及连接在吊钩和摇臂间的下拉杆共同构成的四连杆机构组
成；所述四连杆机构通过与摇臂相连接的上拉杆与驱动机构相结合；所述驱 动机构包括竖直安装在梁体中间部位的滑柱装置和单向驱动装置；设置在滑 柱装置上的齿条与设置在单向驱动装置上的齿轮相啮合；单向驱动装置通过 连接件与拉杆相结合。
本实用新型中所述的单向驱动装置包括齿圈、设置在齿圈内的单向离合 器、与单向离合器的内圈相结合的中轴I、以及安装在中轴I上的用于连接拉 杆的偏心轮装置；摇臂上设置有平衡锤。
本实用新型的抓梁根据传动机构的载荷变化规律设置了四连杆平衡机 构，使得吊钩摆到任意位置都是稳定平衡点，理论上整个脱钩过程和挂钩过 程中力矩完全得到了平衡，根据抓梁吊钩定位的要求，使吊钩的两极限位置 (挂钩位置和脱钩位置)对应曲柄连杆机构的两个死点位置，利用曲柄连杆 机构的自锁功能保证吊钩的两极限位置的锁紧定位，具有较强的抗干扰能力。 另外，该抓梁还采用了单向驱动和自动回位机构，即采用齿条驱动齿轮，为 节省空间，将单向离合器装在齿轮的内部，齿轮的旋转通过单向离合器传给 偏心轮，偏心轮带动拉杆实现吊钩的摆动，在抓梁下降的过程中， 一旦滑柱 装置(齿条)接触了闸门，滑柱装置(齿条)就停止运动，而此时抓梁还在 继续下降，滑柱装置(齿条)驱动传动机构实现挂钩动作。由于单向离合器 的作用，在抓梁和闸门起吊后滑柱装置(齿条)又回到最低位置，为脱钩做 好准备。反之，脱钩后又为挂钩做好了准备。这样就实现了抓梁的全自动化。
本实用新型相比现有技术具有如下有益效果
① 实现了挂钩和脱钩过程中的全自动化，免去了人工的中间操作，节省 了劳动力和工作时间。② 该抓梁的传动机构全部由机械方式实现，性能稳定，运行可靠，使用 简单。
200720089483.2说明书第3/4页图l是本实用新型的主视图。图2是图1的俯视图。图3是图1的A向视图。图4是图2中I部位的局部放大图。图5是图2中II部位的局部放大图。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述如图1、 2、 3所示，本实用新型的静平衡式全自动机械抓梁包括梁体1和对称安装在梁体l上的左、右两侧的吊钩装置，位于梁体l两端部的滚轮装置5和6;所述吊钩装置是由分别通过铰接方式安装在梁体1上的吊钩2、 摇臂11、以及连接在吊钩2和摇臂11间的下拉杆3共同构成的四连杆机构组成；所述四连杆机构通过与摇臂11相连接的上拉杆4与驱动机构相结合；所 述驱动机构包括竖直安装在梁体1中间部位的滑柱装置7和单向驱动装置9; 设置在滑柱装置7上的齿条与设置在单向驱动装置9上的齿轮相啮合；所述单向驱动装置9包括齿圈(该齿圈既作为与滑柱装置7上的齿条相啮合的动力部件——齿轮，同时由作为单向离合器的外圈)、设置在齿圈内的单向离合器、与单向离合器的内圈相结合的中轴I 8、以及安装在中轴I 8上的用于连 接上拉杆4的偏心轮装置10 (如图4所示)；通过摇臂轴12安装在梁体1上 的摇臂11上设置有平衡锤13 (如图5所示)。本实用新型的工作原理如下当滑柱装置7相对梁体1向上移动时驱动 偏心轮转动，当滑柱装置7相对梁体1向下移动时，单向离合器滑动，偏心轮不转。偏心轮、上拉杆4、摇臂11和梁体1构成曲柄连杆机构；而摇臂11、下拉杆3、吊钩2和梁体1构成平行四连杆机构。该抓梁利用其下降时和闸门 之间的相对位移作为输入信号和能量驱动齿条运动，齿条的运动带动齿轮的 旋转，再经过单向离合器带动中间轴和偏心轮旋转，偏心轮通过拉杆带动吊5
钩摆动，从而实现挂钩和脱钩动作。(1) 脱钩过程在初始状态，启闭机通过抓梁吊着闸门下放，滑柱装置7 (齿条)由于自 重作用处于下极限位置。闸门到位后不再运动，启闭机继续下放时抓梁仍在 向下运动，而滑柱装置7 (齿条)受到闸门定位块的限制不能运动，这样滑柱 装置7 (齿条)就产生一个相对梁体的位移，从而带动齿轮转动，位于中轴I8 上的偏心轮也就随着转动，再通过上拉杆4、摇臂11、和下拉杆3使吊钩2 偏摆。当滑柱(齿条)走完整个行程(s=311mm)时，齿轮和偏心轮转过了 180°角，吊钩摆到最大角，离开闸门的吊耳孔，这样就实现了闸门到位后的 自动脱钩。(2) 挂钩过程初始状态，吊钩处于最大摆角位置，滑柱装置7 (齿条)此时也处于下极 限位置，抓梁空钩下放。当抓梁接近闸门时，滑柱装置7 (齿条)碰到闸门上 的定位块而停止运动。启闭机继续下放抓梁时，滑柱(齿条)使齿轮及偏心 轮转动，再通过上拉杆4、摇臂11和下拉杆3使吊钩2的摆角逐渐减小。当 滑柱(齿条)走完整个行程(s=311mm)时，齿轮和偏心轮转过了 180°角， 吊钩回到垂直位置，进入闸门的吊耳孔，这样就实现了抓梁到位后的自动挂 钩。由于单向离合器的作用，在抓梁和闸门起吊后滑柱装置7 (齿条)又回到 最低位置，为脱钩做好准备。反之，脱钩后又为挂钩做好了准备，这样就实 现了抓梁的全自动化。
权利要求1、一种静平衡式全自动机械抓梁，它包括梁体(1)和对称安装在梁体(1)上的左、右两侧的吊钩装置，其特征在于所述吊钩装置是由分别通过铰接方式安装在梁体(1)上的吊钩(2)、摇臂(11)、以及连接在吊钩(2)和摇臂(11)间的下拉杆(3)共同构成的四连杆机构组成；所述四连杆机构通过与摇臂(11)相连接的上拉杆(4)与驱动机构相结合；所述驱动机构包括竖直安装在梁体(1)中间部位的滑柱装置(7)和单向驱动装置(9)；设置在滑柱装置(7)上的齿条与设置在单向驱动装置(9)上的齿轮相啮合；单向驱动装置(9)通过连接件与拉杆(4)相结合。
2、 根据权利要求l所述的静平衡式全自动机械抓梁，其特征在于所述单向驱动装置(9)包括齿圈、设置在齿圈内的单向离合器、与单向离合器的 内圈相结合的中轴I (8)、以及安装在中轴I (8)上的用于连接上拉杆(4)的偏 心轮装置(10)。
3、 根据权利要求l所述的静平衡式全自动机械抓梁，其特征在于摇臂 (11)上设置有平衡锤(13)。
专利摘要本实用新型涉及一种用于水电站水下闸门挂钩或脱钩作业的抓梁，具体说是涉及一种静平衡式全自动机械抓梁，该抓梁包括梁体(1)和对称安装在梁体(1)上的左、右两侧的吊钩装置，其特征在于所述吊钩装置是由分别通过铰接方式安装在梁体(1)上的吊钩(2)、摇臂(11)、以及连接在吊钩(2)和摇臂(11)间的下拉杆(3)共同构成的四连杆机构组成；所述四连杆机构通过与摇臂(11)相连接的上拉杆(4)与驱动机构相结合；所述驱动机构包括竖直安装在梁体(1)中间部位的滑柱装置(7)和单向驱动装置(9)；设置在滑柱装置(7)上的齿条与设置在单向驱动装置(9)上的齿轮相啮合；单向驱动装置(9)通过连接件与上拉杆(4)相结合。
文档编号E02B7/26GK201010884SQ20072008948
公开日2008年1月23日 申请日期2007年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者刘仕平 申请人:刘仕平