本实用新型涉及机械装配领域，特别涉及用于较重工件垂直安装的自闭合机构。
背景技术：
目前，在垂直安装较重工件时，例如垂直安装自重在40～60公斤工件时，主要有两种方式。一种方式为采用天吊将工件吊起，再利用天吊的定位功能将工件吊至安装孔上方，再缓慢降下工件将其安装，该种方式的缺点是天吊的定位精度不高，同时工件的下降速度不易控制，如果安装方式为将花键插入花键孔中，则利用天吊安装极易撞坏花键平面，如果工件垂直度不够，在花键下落入花键孔的过程中甚至折断花键，此外，如果工件形状极为复杂，如航空发动机中的许多工件，无法使用天吊安装。另一种方式为人工安装，即一人或两人共同抱住工件，另一人观察花键和花键孔的轴线及配合面是否都已对齐，待两者对齐且工件垂直度足够后再缓慢落下工件，该种方式的缺点是由于工件较重，抱工件的人易于产生腰部肌肉伤害，甚至腰椎间盘突出，同时垂直安装过程中垂直度也难以保持，安装时间长且需多人安装。
以某型战斗机的航空发动机的某工件安装说明为例。该工件自重45公斤，工件结构和形状非常复杂，外部有许多金属管线，难于抓取，也无法利用天吊安装。在尚未安装时，该工件水平放置于有特殊形状的工件托盘上，所谓水平放置指工件的花键轴轴线与地面平行。原来的安装方式为一人或两人张开双臂成环装抱住工件并使其成垂直状态，即花键轴轴线与地面垂直，此时工件上的花键朝下，然后将工件抬高至离地面1.3米左右，而后移动工件至固定组件上方，另一人在下方观察工件下方的花键是否与固定组件的花键孔的轴线及配合面对齐，对齐后，再垂直缓慢下降工件，直至工件配合面和固定组件配合面贴合为止。安装过程必须缓慢且工件足够垂直，尤其在工件配合面和固定组件配合面接近贴合时，工件下降速度必须缓慢，否则易撞坏配合面造成工件和固定组件的损坏，如损坏，则经济损失以数百万元人民币计；同时工件必须足够垂直，否则花键易于折断。原有的安装方式已造成多名工人腰椎间盘突出而不得不转岗，影响其经济收入；同时，使用原有的人工安装方式，由于花键和花键孔不易对齐，导致一个工件安装时间过长，甚至很多时候一个工件无法一次安装成功，原因是工人长时间抱住45公斤的工件极易疲劳不得不中断安装，致使生产效率非常低下。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型提供用于较重工件垂直安装的自闭合机构，包括承重架和吊具；
承重架由两个承重架支架和连接板组成，两个承重架支架互相平行，两个承重架支架的顶部分别固定在连接板的两端；每个承重架支架均包括侧板、锁紧装置、设置在侧板底部的勾形吊孔和安装在侧板外侧的上钩组、下钩、第一档杆和第二档杆；上钩组与侧板转动连接，上钩组与侧板的连接点位于勾形吊孔的上方，上钩组包括上钩钩体、一字轴和活动杆，上钩钩体的两端沿着同一方向分别伸出为上钩尾和上钩配合端，上钩配合端设有形状为外凸弧面的第一配合面，一字轴位于上钩钩体的侧面，活动杆通过一字轴与上钩钩体相连；下钩与侧板转动连接，下钩与侧板的连接点位于勾形吊孔的一侧，下钩包括下钩钩体，下钩钩体的两端沿着相反方向分别伸出为下钩尾和下钩配合端，下钩配合端设有形状为内凹弧面的第二配合面，第一配合面与第二配合面能够贴合，上钩尾能够推动下钩转动；第一档杆与侧板的连接点高于下钩与侧板的连接点，第二档杆与侧板的连接点高于上钩组与侧板的连接点，锁紧装置安装在侧板上且能对上钩组进行锁紧；
吊具包括互相连接的吊具轴和吊具主体，吊具轴能够移至勾形吊孔内，两个下钩的下钩尾和两个上钩组的上钩尾均能够与吊具轴的两端接触，吊具主体能够与待装工件相连。
所述连接板正中心设有旋转轴孔，用以与起吊装置相连。
所述侧板设有第一通孔，第一通孔为螺纹孔，所述上钩钩体设有第二通孔，第二通孔为光孔，所述上钩组通过上钩组旋转轴与所述侧板转动连接，上钩组旋转轴穿过第一通孔和第二通孔，上钩旋转轴为销轴或者螺栓。
所述侧板还设有第三通孔，第三通孔为螺纹孔，所述下钩设有第四通孔，第四通孔为光孔，所述下钩通过下钩旋转轴与所述侧板转动连接，下钩旋转轴穿过第三通孔和第四通孔，下钩旋转轴为销轴或者螺栓。
所述侧板还设有第五通孔，第五通孔为螺纹孔，所述第一档杆穿过第五通孔至所述侧板内侧，所述第一档杆为销轴或者螺栓，所述第一档杆在所述侧板内侧的端部旋接至少一个螺母。
所述活动杆包括互相垂直的长边和短边，所述活动杆的长边端部设有球头；所述活动杆的长边和短边连接处设有第六通孔，第六通孔为光孔，所述一字轴穿过第六通孔，所述一字轴的端部设有限位销或者旋接至少一个螺母。
所述第二档杆为L形，且设有互相垂直的较长杆和较短杆，较长杆的底面固定在所述侧板外侧且在所述上钩组的上方和所述锁紧装置的侧边，较短杆的末端朝向所述锁紧装置；
所述锁紧装置包括锁紧球杆、锁紧弹簧和弹簧压帽，所述侧板在所述第一通孔的上方还设有阶梯孔，锁紧球杆的一端为半球头，另一端为圆柱，中间有台阶，锁紧球杆的半球头一端穿过阶梯孔的小孔至所述侧板的外侧，锁紧球杆的圆柱一端位于阶梯孔的大孔内，锁紧弹簧套在锁紧球杆的圆柱一端上，且锁紧弹簧的一端与锁紧球杆的台阶接触，弹簧压帽为底部两侧有连接环的壳体，锁紧弹簧的另一端位于壳体内部，所述弹簧压帽的连接环通过螺栓固定在所述侧板内侧。
附图说明
图1是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构的结构示意图；
图2是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构中承重架的示意图；
图3是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构中侧板的结构示意图；
图4是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构中上钩组的结构示意图；
图5是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构中下钩的结构示意图；
图6是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构中锁紧装置的剖视示意图；
图7是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构中吊具的结构示意图；
图8是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构中活动杆的结构示意图；
图9是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构调整至初始状态示意图；
图10是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构工作时吊具轴移至机构内的状态示意图；
图11是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构工作时自闭合状态示意图；
图12是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构工作时活动杆卡住状态示意图；
图13是本实用新型提供的用于较重工件垂直安装的自闭合机构工作时吊具移出状态示意图；
其中，
1承重架，2吊具，3承重架支架，4连接板，5侧板，6锁紧装置，7勾形吊孔，8上钩组，9下钩，10第一档杆，11第二档杆，12上钩钩体，13一字轴，14活动杆，15上钩尾，16上钩配合端，17下钩钩体，18下钩尾，19下钩配合端，20吊具轴，21吊具主体，22上钩旋转轴，23下钩旋转轴，24锁紧球杆，25锁紧弹簧，26弹簧压帽，27待装工件，28被装工件；a第一配合面，b第二配合面，c第一通孔，d第二通孔，e第三通孔，f第四通孔，g第五通孔，h第六通孔，i阶梯孔。
具体实施方式
为了解决现有技术存在的问题，如图1至图13所示，本实用新型提供了用于较重工件垂直安装的自闭合机构，该机构包括承重架1和吊具2；
承重架1由两个承重架支架3和连接板4组成，连接板4正中心设有旋转轴孔，用以与起吊装置相连，两个承重架支架3互相平行，两个承重架支架3的顶部分别固定在连接板4的两端；每个承重架支架3均包括侧板5、锁紧装置6、设置在侧板5底部的勾形吊孔7和安装在侧板5外侧的上钩组8、下钩9、第一档杆10和第二档杆11；
上钩组8与侧板5转动连接，上钩组8与侧板5的连接点位于勾形吊孔7的上方，上钩组8包括上钩钩体12、一字轴13和活动杆14，上钩钩体12的两端沿着同一方向分别伸出为上钩尾15和上钩配合端16，上钩配合端16设有形状为外凸弧面的第一配合面a，一字轴13位于上钩钩体12的侧面，一字轴13与上钩钩体22可通过焊接的方式连接，也可以直接加工成一个整体，本实施例选用直接加工成一个整体的方式，活动杆14通过一字轴13与上钩钩体相连；活动杆14包括互相垂直的长边和短边，活动杆14的长边端部设有球头，用于按压，按压活动杆14能够带动上钩组8旋转；活动杆14的长边和短边连接处设有第六通孔h，一字轴13穿过第六通孔h，第六通孔h为光孔，一字轴13的端部设有限位销或者旋接至少一个螺母，可限制活动杆14的轴向窜动，本实施例中在一字轴13的端部旋接了两个螺母；
具体地，上钩组8与侧板5通过如下方式转动连接：侧板5设有第一通孔c，第一通孔c为螺纹孔，上钩钩体12设有第二通孔d，第二通孔d为光孔，上钩组8通过上钩旋转轴22与所述侧板5转动连接，上钩旋转轴22穿过第一通孔c和第二通孔d，上钩旋转轴22可以为销轴或者螺栓，本实施例中上钩旋转轴22选用螺栓，且选用半螺纹螺栓，半螺纹螺栓的光杆区位于第二通孔d内，螺纹区穿过第一通孔c到侧板5内侧，且螺纹区旋接至少一个螺母加以固定。
下钩9与侧板5转动连接，下钩9与侧板5的连接点位于勾形吊孔7的一侧，具体地，侧板5还设有第三通孔e，第三通孔e为螺纹孔，下钩9设有第四通孔f，第四通孔f为光孔，下钩9通过下钩旋转轴23与侧板5转动连接，下钩旋转轴23穿过第三通孔e和第四通孔f，下钩旋转轴23为销轴或者螺栓，本实施例中下钩旋转轴选用螺栓，且选用半螺纹螺栓，半螺纹螺栓的光杆区位于第四通孔f内，螺纹区穿过第三通孔e，且螺纹区旋接至少一个螺母加以固定；
下钩9包括下钩钩体17，下钩钩体17的两端沿着相反方向分别伸出为下钩尾18和下钩配合端19，下钩配合端19设有形状为内凹弧面的第二配合面b，第一配合面a与第二配合面b能够贴合，上钩尾15能够推动下钩9转动。
第一档杆10与侧板5的连接点高于下钩9与侧板5的连接点，侧板5还设有第五通孔g，第五通孔g为螺纹孔，第一档杆10穿过第五通孔g至侧板5内侧，第一档杆10为销轴或者螺栓，本实施中第一档杆10选用螺栓，第一档杆10在侧板5内侧的端部旋接至少一个螺母；第一档杆10对下钩9有限位作用。
第二档杆11与侧板5的连接点高于上钩组8与侧板5的连接点，第二档杆11为L形，且设有互相垂直的较长杆和较短杆，较长杆的底面固定在侧板5外侧且在上钩组8的上方和锁紧装置6的侧边，较短杆的末端朝向锁紧装置6；当活动杆14移动至第二档杆11处时，第二档杆11能够卡住活动杆14。
锁紧装置6安装在侧板5上且能对上钩组8进行锁紧；锁紧装置6包括锁紧球杆24、锁紧弹簧25和弹簧压帽26，侧板5在第一通孔c的上方还设有阶梯孔i，锁紧球杆24的一端为半球头，另一端为圆柱，中间有台阶，锁紧球杆24的半球头一端穿过阶梯孔i的小孔至侧板5的外侧，锁紧球杆24的圆柱一端位于阶梯孔i的大孔内，锁紧弹簧25套在锁紧球杆24的圆柱一端上，且锁紧弹簧25的一端与锁紧球杆24的台阶接触，弹簧压帽26为底部两侧有连接环的壳体，锁紧弹簧25的另一端位于壳体内部，弹簧压帽26的连接环通过螺栓固定在侧板5内侧；锁紧弹簧25提前预紧将锁紧球杆24的半球头顶出阶梯孔i，且露在侧板5的外侧，同时锁紧弹簧25留有一定压缩余量可使锁紧球杆24的半球头能够被压回阶梯孔i内。
吊具2包括互相连接的吊具轴20和吊具主体21，吊具轴20能够移至勾形吊孔7内，两个下钩9的下钩尾18和两个上钩钩体22的上钩尾15均能够与吊具轴20的两端接触，吊具主体21能够与待装工件27相连；吊具主体21的具体结构可根据实际需求自由设计，吊具主体21的一端与吊具轴20相连，另一端与待装工件27相连，本实施例中，吊具主体21与待装工件27通过螺纹方式连接。
本实用新型中用于较重工件垂直安装的自闭合机构的使用方法包括：
步骤一、将机构调整至初始状态：将机构与起吊装置连接，调整下钩尾18至比所述勾形吊孔7最底部略高的位置，如图9所示，该位置能够使吊具轴20移至勾形吊孔7内时，下钩尾18与吊具轴20的两端接触；此时下钩配合端19与上钩尾15接触，由于锁紧球杆24半球头始终受到被锁紧弹簧25的顶出力，锁紧球杆24的半球头与上钩组8之间始终产生摩擦力，使上钩组8被锁紧装置6锁紧不动；
步骤二、组装吊具2和待装工件27：将吊具主体21装入待装工件27里，并使待装工件27成垂直状态；
步骤三、起吊待装工件27：移动机构，将吊具轴20移至勾形吊孔7底部；在移动过程中，吊具2的位置相对于机构缓慢下降，如图10所示，吊具轴20会推动下钩尾18转动，同时由于下钩配合端19被上钩尾15抵住，则同时带动上钩组8转动，直至上钩组8与锁紧装置6脱离，在上钩组8与锁紧球杆24未完全脱离接触时，上钩组8与锁紧球杆24之间仍有摩擦力，上钩组8的转动依靠下钩9被吊具轴20推动的力实现；上钩组8与锁紧装置6脱离后，上钩组8不再受到摩擦力且由于重力的原因，上钩组8继续转动至第一配合面a与第二配合面b贴合，且由于第一配合面a与第二配合面b均为弧面，上钩配合端16与下钩配合端19会互相勾住，并使上钩组8与下钩9停止运动，完成自闭合过程，此时，如图11所示，吊具轴20落入勾形吊孔7内，待装工件由于自身重力原因呈自然垂直状态，待装工件起吊完成。
步骤四、安装待装工件27：起吊装置带动所述机构移动至待装工件27与被装工件28的安装面互相贴合，安装完成；吊具2根据实际情况可以设计为吊具的安装中心与连接板4的旋转轴孔中心在同一轴线上，即可以使承重架1带动吊具2绕自身轴线旋转，以满足安装时的实际需求。
步骤五、移出吊具2：按压两个活动杆14的球头，并将活动杆14旋转90°，活动杆14旋转过程中，活动杆14推动上钩组8旋转，使上钩4配合端16与下钩配合端19分离，上钩组8旋转至上钩尾15与下钩配合端19接触并推动下钩配合端19，进而带动下钩9转动，使活动杆14的短边卡在第二档杆11的直角处，如图12所示，此时，上钩组8停止转动，且上钩尾15在下方将下钩配合端19托住，防止下钩配合端19因自身重力转动，上钩组8与下钩9均停止转动；下移动机构，使吊具2相对于机构上升，上钩尾15与吊具轴20接触，吊具轴20推动上钩尾15运动，使上钩组8带动下钩9旋转，将吊具2上升至勾形吊孔7的顶部并移出勾形吊孔7；此时上钩组8由于与锁紧装置6接触并被锁紧，下钩配合端19被第一档杆10和上钩尾15限定，机构为打开状态，如图13所示，装配过程结束。
本实用新型涉及的用于较重工件垂直安装的自闭合机构，适用于较重工件的垂直安装，尤其适用于航空发动机等较重组件的垂直安装，本实用新型所提供的机构有三个特点：第一个特点是待装工件27起吊后，无需人工操作，机构可以自闭合，可以减轻人工安装的困难，也避免吊具2可能会窜出承重架1的危险；第二个特点是待装工件27被吊起后，由于自重，待装工件27处于自然垂直状态，避免了人工操作时垂直度难以保证的问题；第三个特点是该机构可绕自身旋转轴旋转，以满足安装时的实际需求；
本实用新型所涉及的机构适用于较重工件的垂直安装，安装处的连接方式可以为花键连接，也可以为其他连接方式，本实用新型中以花键连接为实施例，本实用新型涉及的自闭合机构可以防止由于待装工件27的花键和被装工件28的花键孔未对齐，而导致的待装工件27的花键下表面落于被装工件28安装面上时吊具2可能会窜出承重架1的危险；本实用新型涉及的自闭合机构也可以使待装工件27呈自然的垂直状态，避免了在待装工件27花键插入被装工件28花键槽后的下落过程中工件花键可能折断的问题；
本实用新型涉及的自闭合机构，可降低工人的劳动强度，有效的提升装配效率和装配质量。
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。