专利名称:捏式抓具系列的制作方法
捏式抓具是与各种起重机、挖掘机、挖泥船等配套使用的属具系列，主要用于装卸搬运散状物料、长件物料和件货，也可抓取钢屑、生铁块、废钢、冷锭、大型钢球等磁性物料，还可进行挖掘疏浚作业;比现有的各种抓斗、起重电磁盘、挖斗、杠杆夹钳等属具效益高，安全性能好。
各种绳索抓斗存在三对结构上的矛盾-滑轮组倍率和抽绳量(闭合绳抽出的长度)、自重和抓取能力系数(抓取物料重和自重的比值)、斗宽和比抓力(单位刃口长度上的挖掘力)，互相制约，难以解决，故比抓力小且不均衡，抓取能力系数不高，浪费起重能力和起升高度，钢绳寿命短，动力消耗多;而且由外力产生的闭合力有上抬的副作用。机械工程手册列出现用抓斗主要特性如下表
据实际测定，抓斗对物料粒度特别敏感;如谷物、粉矿等小粒度物料，虽然容重相差较大，抓取能力系数均可达1.8左右;而对大粒度的铁矿石、石灰石等，却只有0.4左右;1981年交通部组织的抓斗表演，矿石粒度未测定，五种抓斗的抓取能力系数只有0.78～0.85。
由于比抓力小，抓取能力系数不高等因素，抓斗效率不高，受到连续机械的严重挑战，技术性能不突出，竞争力不强。
近年来，发展了液压抓斗，专利很多，《起重运输机械文摘》、《水路运输文摘》均有介绍;1985年在广州举办的国外沿海内河航运交通展览会上，有四十余家厂商资料。我国贵阳矿山机械厂、长江挖掘机厂所研制的液压抓斗，获得国家银质奖。这些专利项目各有特色，其共同点，是采用往复缸代替绳索滑轮组，闭合力属于内力;有的还增设了旋转机构，以解决宽度系数(宽度与跨度的比值)过小的矛盾;但其基本结构仍属撑杆式或剪式范畴，比抓力仍不恒定，液压力仍被撑杆一分为二，剪臂仍起反力矩作用等等。
起重电磁盘传统用于装卸搬运磁性物料，由于生铁块、废钢、铁屑、磁铁矿等物料外型复杂零乱，大型钢球与磁铁极靴接触面积小，温度较高的钢锭和轧材，其电磁力均小。例如MW1-45型电磁铁自重5.2t，供电功率18.4KW，常温下起重能力钢屑只有0.6t，废钢铁为1.8t，起重能力系数只有0.11～0.35，而且连续通电时间受到限制，也容易发生安全事故。
起重杠杆夹具用于装卸搬运件货，操作不便，其夹紧力由自重产生，容易掉落。
挖掘机用于矿石装车，挖泥船疏浚航道等，挖斗自重大，效率不高，挖取能力系数比抓斗还要低。
本发明提供了一系列新型抓具，其自重轻，比抓力大而且恒定，抓取能力系数高，动力消耗和维修量少，效益高，安全可靠和现用绳索抓斗比较，其特征在于没有撑杆、绳索滑轮组、上承梁、下承梁，也不用同步机构，只有斗体，采用摆动缸驱动，兼作中心铰轴;也可用往复缸驱动，状如捏子，故名捏式抓具。
附附图1为双摆缸双斗瓣式，液压缸1为三叶片摆缸，缸轴被联结构件2固定，缸壳通过斗臂3与斗体4刚性联结，可旋转75°左右;
附图2为单摆缸双斗瓣式，采用双叶片摆缸1，缸轴与斗臂3花键联结，驱动一个斗瓣;缸壳与斗臂3用高强螺栓5联结，驱动另一斗瓣。
附图3为多摆缸多斗瓣式，斗瓣为3～6个，每个斗瓣各由一个摆缸1轴驱动，各个缸壳均固定在一个刚性顶盘6上，也可由缸壳驱动而固定缸轴，刃口为尖爪形，适用于大粒度、大容重、大粘性物料和航道疏浚作业。
附图4为滑叉式，采用特种往复缸1，一个缸壳两套活塞，两个活塞杆通过滑块7各驱动一个斗瓣，此滑块7在斗臂3滑叉槽中上下滑动。
附图5为浮动式，可采用普遍往复缸1，其缸壳和活塞杆各驱动一个斗瓣，并随斗臂3上下浮动。
附图6为水平齿条式，采用特种往复缸1，每两套共用一根活塞杆，每个缸壳的方形外缘加工成齿条，通过扇形齿斗臂3驱动斗瓣4开闭。
附图7为垂直齿条式。采用两套特种往复缸1，每个缸壳的方形外缘均加工成齿条，通过扇形斗臂3驱动斗瓣4开闭，活塞杆的支反力由联结框架2承受。
摆动缸在舵机中已有应用，本系列加以改造简化，附图8、附图9为三叶片式，附图10为双叶片式;叶片14和15固定方式可采用螺栓20或销钉16，通过平键17或套筒19传递推力;如工艺许可，也可采用焊接22或电焊铆钉21固接。密封方式很多，以π形密封条18为简便，材质为塑料王，寿命较长。大吨位摆缸，可采用箱形空心结构的缸壳和缸轴，以减轻自重。
摆动缸、往复缸均可利用某些起重机、挖掘机原有的或另设的液压源，通过两条软管构成回路，为外部双管式。如利用斗瓣自重开斗。只要一条软管，为外部单软管式。液压源也可设在抓斗本身上，为电动液压式。对于粮食，散糖等高档物料，可采用外部气压源，为气压式、斗瓣和刃口的结构可按照物料特性设计多种型式，如采用圆弧形爪子，构成长材抓具;采用平面刃口，构成钢锭夹具;采用圆弧刃口，构成大型钢球夹具，钢卷夹具，则需按钢卷的内外径设计刃口;斗臂也可分成两段，采用高强螺栓联接，便于大修;如此等等，可派生出多种专用夹具，构成捏式夹具系列。
本发明系列与前述现有各种抓斗、起重电磁铁、杠杆夹具，挖斗等比较，主要优点有1.结构简化，没有撑杆，上承梁、下承梁。同步机构，也没有绳索滑轮组，只有斗瓣，摆缸兼作中心铰轴，故自重可减轻40%左右。
2.比抓力可提高一倍以上，并可保持恒定，(浮动式略有变化)，如附图11所示，从而可以解决大粒度、大容重、大粘性物料难以抓取的传统难题。
3.抓取能力系数可达2～3，提高一倍左右;现有码头、站场的散货装卸能力可相应提高，增加社会综合效益，缓解交通运输的紧张现况。
4.斗体高度降低，特别是没有抽绳量浪费空间的问题，故起重机起升高度可减少十公尺左右，从而轮压降低，整个工程造价降低。
5.各种单钩起重机均可配套使用，扩大使用范围，提高作业率，一机多用。
6.某些专用起重机可简化结构，如抓斗起重机可减少一套捲扬机构;抓斗、吊钩、磁盘三用起重机可减少两套捲扬机构，牵引式小车机构也可简化，降低自重和造价。
7.斗体刚性提高，摆动缸全部密闭，不要绳索、维修量和电耗少，降低成本。
8.斗刃闭合严，散料不漏;件货抓的牢，安全可靠。
权利要求
1.捏式抓具是与各种起重机、挖掘机、挖泥船配套换用的属具系列，用于码头、站场、矿山、工厂抓取搬运各种干散货、件货、长件物料、磁性物件等，也可用于疏浚、挖掘作业。其特征为A和现用的绳索式抓斗比较，没有撑杆、上承梁、同步机构和下承梁，也没有绳索滑轮组，只有斗瓣，状如捏子。B采用摆动缸兼作中心铰轴，以驱动斗瓣抓卸物料，也可采用往复缸驱动。
2.这种捏式抓具，采用不同的斗爪结构和数量，不同的布置方式，组成捏式抓具系列，其基本结构型式有A 双摆缸双斗瓣式，如附图1。B 单摆缸双斗瓣式，如附图2。C 多摆缸多斗瓣式，如附图3。D 滑叉式，如附图4。E 浮动式，如附图5。F 水平齿条式，如附图6。G 垂直齿条式，如附图7。H 外部双软管式。I 外部单软管式。J 电动液压式。K 气动式。L 各种不同斗爪结构的专用抓具如长材抓具、钢锭抓具、大型钢球抓具、钢卷抓具等。M 用高强度螺栓摩擦联结的斗体结构。
专利摘要
捏式抓具是与各种起重机挖掘机挖泥船等配套的属具系列，用以装卸搬运干散货、件货、长件货、磁性物料和挖掘疏浚作业等，其基本结构只有一对斗瓣，采用液压驱动。针对不同物料，采用不同的刃爪，构成各种专用抓具。与现有各种抓斗、电磁盘、挖斗、杠杆夹具等比较，自重轻，比抓力大而且恒定，抓取能力系数高达2以上，高度小，各种单钩起重机均可配套使用，不用钢绳，动力消耗少，成本低；闭合严，抓的牢，作业安全。
文档编号B66C3/14GK86101480SQ86101480
公开日1987年11月25日 申请日期1986年2月25日
发明者彭成荫, 彭志新, 彭志平, 彭三友, 彭志和, 龚志红 申请人:彭成荫导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan