一种建筑施工用自平衡吊装装置的制作方法

1.本发明涉及吊装装置技术领域，具体涉及一种建筑施工用自平衡吊装装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，机械在人们的日常生活及生产中起到了越来越重要的作用，由于机械的便利和精确，节省了大量的人力和财力，随之用于起吊大型工件的吊装装置也发展起来，成为必不可少的组成部分。在建筑工地施工中，通常需要吊装方形工件，现有技术中通常使用起吊装置进行吊运，如发明专利申请文件cn103879914a公开了一种起吊装置，该起吊装置在使用时通过转动手柄，带动吊索卷紧将待吊运装置提升，但是这种起吊装置在起吊不规则方形工件时，由于工件的重心不易确定，容易造成起吊后工件发生偏转，使得吊索（不锈钢钢丝绳、链条）受力不均，失去平衡，易产生断裂，引发安全事故的现象。
3.因此，在起吊方形工件时，常常要求起吊装置的吊点与待吊工件的重心在同一条铅垂线上，使吊物处于稳定平衡状态，为实现这样的效果，现有技术中的起重设备往往需要进行多次试吊，如中国专利cn108116973a公开了一种可调自平衡吊装装置，其通过将连接部件的间距设为可调，可根据实际吊装需求进行调节，达到调节吊装重心的作用，使吊装重心与部件重心位于同一水平面上，有效避免起吊重物在安装或移动时发生倾斜。但是，其仅能够平衡单一方向上的重心，并且其还需要在起吊之前根据起吊重物的尺寸对移动部件进行调整。


技术实现要素：

4.基于上述技术问题，申请人对现有技术当中的重心找正方法进行了改进，采用如下方法进行重心找正：在起吊装置上设置一个吊装平台，将起吊重物放置于吊装平台后对其二者构成的整体进行重心找正，找到重心后再将起到重物的重心和吊装平台的重心重合，由此能够减少对于不同起吊重物需要在起吊前对于不同重物进行多种预调节的步骤。但是，申请人发现，由于设置了吊装平台，在重心找正时吊装平台对于起吊整体的重心存在明显的误差影响。
5.基于此，本发明提供一种建筑施工用自平衡吊装装置，以解决上述重心找正时吊装平台对于起吊整体的重心存在明显的误差影响的技术问题。
6.本发明的一种建筑施工用自平衡吊装装置采用如下技术方案：一种建筑施工用自平衡吊装装置，包括吊装结构和支撑结构，所述支撑结构包括用于承载工件的放置台，所述吊装结构用以起吊所述放置台，还包括传动结构，所述传动结构包括移动板，所述吊装结构中还包括中心杆，所述吊装结构驱动所述中心杆相较于所述放置台移动第一距离，所述传动结构驱动所述移动板相较于所述放置台移动第二距离，所述第二距离为所述第一距离的两倍且方向相同。
7.进一步优选的，所述吊装结构相对支撑结构的位置可调；所述支撑结构包括固定座、固定杆、支撑架和放置台；所述固定座内设有凹槽；所述固定杆设置于固定座上，且四个
固定杆环绕凹槽的四角分布；所述放置台设置为能够相对四个固定杆上下左右滑动，所述固定座的凹槽内单向滑动设有支撑架，所述支撑架包括支撑板和支撑杆，支撑杆同轴贯穿支撑板设置，支撑杆的左右两端均与凹槽侧壁单向滑动；放置台通过第一伸缩杆与支撑杆滑动连接，第一伸缩杆的顶端与放置台的下端面保持单向移动；所述吊装结构包括前后分布的中心杆；所述中心杆设置在放置台的下端面且保持转动连接；中心杆的中点处下方设有中心套，中心套与支撑杆滑动套接；所述传动结构包括移动板、第二伸缩杆和调节件；移动板与放置台平行且保持相对滑动；第二伸缩杆底端与支撑板端部连接、顶端与移动板保持单向移动；所述调节件配置成当装载有工件的放置台发生倾斜达到预设值时，处于放置台和移动板倾斜较高一侧的第一、第二伸缩杆均解锁，且对应一侧的第一伸缩杆向中心移动，同时中心杆和中心套向倾斜较低的一侧移动，直至放置台调节至水平状态同时定位出工件的重心位置，所述调节件包括第一棘齿条、第二棘齿条、第一凸块、第二凸块、压簧和齿轮；所述放置台和移动板的相对一侧均设有直齿条；所述齿轮设置在中心杆上，且与上下分布的直齿条均保持啮合；所述第一棘齿条设置在所述放置台的下端面，所述第一凸块设置在第一伸缩杆的顶端，第一凸块与第一棘齿条匹配安装且保持单向移动；第二棘齿条设置在所述移动板的下端面，第二凸块设置在第二伸缩杆的顶端，第二凸块与第二棘齿条匹配安装；所述压簧套设安装在支撑杆上，且位于第一伸缩杆与支撑板内侧壁之间；初始状态下，压簧为压缩状态。
8.进一步优选的，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆均为左右对称设置的两个，且第二伸缩杆设置在第一伸缩杆的外侧。
9.进一步优选的，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆的结构相同，且所述第一伸缩杆包括伸缩轴、伸缩套和弹簧；伸缩轴套接安装在伸缩套内；弹簧的一端与伸缩轴连接、另一端连接伸缩套；第二伸缩杆的底端与支撑板固定连接；第一伸缩杆的底端还设有套环，套环可滑动地安装于支撑杆，且与压簧相连。
10.进一步优选的，所述移动板的中心处设有左右分布的贯通槽，所述连杆贯穿通过贯通槽向下；所述第二棘齿条设置在移动板下端面且位于贯通槽的两侧；且第二棘齿条、第一棘齿条的可移动方向相反。
11.优选的，所述连接杆为t型结构，在所述放置台的下端面还设有t型槽，所述连接杆顶端与t型槽可滑动地匹配安装，底端与移动板固定连接。
12.进一步优选的，所述t型槽为左右间隔分布的两个；每个所述t型槽对应安装两个所述连接杆。
13.优选的，在所述凹槽左、右两侧壁上还设有上下分布的滑槽，滑槽内设有棘齿；支撑杆的端部设有与棘齿配合的卡块，卡块与棘齿保持单向移动。
14.进一步优选的，每个所述固定杆朝向凹槽的一侧均设有移动孔，移动孔内通过移动杆连接有限位板，移动杆在移动孔内可转动、可滑动；限位板与移动杆垂直连接且为一体成型结构；所述限位板靠近滑杆的一侧还设有轴向分布的限位槽，所述滑杆与限位槽匹配安装。
15.优选的，所述吊装结构还包括吊索、吊具和驱动电源，吊具平行设置在中心杆上方；吊索的两端分别贯穿吊具端部与中心杆连接，且中部通过驱动电源的牵引端连接；所述驱动电源采用电葫芦，如此设置，吊装更加稳定和调试更加安全。
16.优选的，放置台左右两端均设有前后贯通分布的滑杆，滑杆与固定杆可转动且可上下滑动。
17.本发明的有益效果是：本发明通过设置调节件，当装载有工件的放置台发生倾斜达到预设值时，处于放置台和移动板倾斜较高一侧的第一、第二伸缩杆均解锁，且对应一侧的第一伸缩杆在压簧的作用下会沿着支撑杆向支撑杆的中心移动，并在移动一定距离后再次与放置台下端面的第一棘齿条卡挡配合，形成初次的稳定防止其活动回位；反向一侧的第一伸缩杆卡住放置台不动、移动板可相对第二伸缩杆滑动；同时中心杆和中心套在电葫芦的移动驱使作用下，向放置台倾斜较低的一侧移动，齿轮转动带动移动板向放置台倾斜较低的一侧移动；进而抵消放置台自身重心对工件重心定位的影响；直至放置台调节至水平状态，此时，中心杆所在竖直面与工件的重心重合，定位出工件的重心位置；然后将第二吊索捆绑在工件上，捆绑位置与中心杆所在竖直面一致并通过新的吊装吊钩拉起；最后工件旋转90
°
后，采用上述重心定位方法和步骤再次定位工件另一个方向的重心位置，进而将第三吊索捆绑在工件上，捆绑位置与再次水平调节后的中心杆所在竖直面一致；此时，第二、第三吊索张紧后使得新的吊钩的吊点与吊重工件的重心在同一条铅垂线上；该起重机能够快速找到工件重心的铅垂线，减少试吊的实验，节约成本；由于起吊在工件的重心的铅垂线上，使得吊索受力均衡，减少安全事故发生的可能；通过设置放置台、移动板和齿轮，使得支撑结构、传动结构的重心与所吊工件的重心始终位于同一条铅垂线上，防止该装置自身或外界因素对定位所吊工件的重心造成影响。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的一种建筑施工用自平衡吊装装置的整体结构立体图；图2为图1的俯视图；图3为本发明的一种建筑施工用自平衡吊装装置的局部结构立体图；图4为图3中的a部结构放大图；图5为图3的正视图；图6为图5的b部结构放大图；图7为图3的侧视图；图8为图7的c-c向剖面图；图9为图8中的d部结构放大图；图10为图3的结构爆炸图；图11为本发明的一种建筑施工用自平衡吊装装置的固定座与支撑架的连接结构图；图12为图11中的e部结构放大图。
20.图中：1-工件，2-支撑结构，201-固定座，202-固定杆，203-支撑架，204-放置台，
205-凹槽，206-支撑板，207-支撑杆，208-滑杆，209-第一伸缩杆，210-伸缩轴，211-伸缩套，212-弹簧，213-套环，214-滑槽，215-棘齿，216-移动孔，217-限位板，218-限位槽，3-吊装结构，301-中心杆，302-吊索，303-吊具，304-驱动电源，305-连杆，306-中心套，4-传动结构，401-移动板，402-第二伸缩杆，404-连接杆，405-第一棘齿条，406-第二棘齿条，407-第一凸块，408-第二凸块，409-压簧，410-齿轮，411-直齿条，412-贯通槽。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明的一种建筑施工用自平衡吊装装置的实施例，如图1至图12所示：本实施例中，建筑施工用自平衡吊装装置，包括吊装结构和支撑结构，支撑结构包括用于承载工件的放置台，吊装结构用以起吊放置台，还包括传动结构，传动结构包括移动板，吊装结构中还包括中心杆，吊装结构驱动中心杆相较于放置台移动第一距离，传动结构驱动移动板相较于放置台移动第二距离，第二距离为第一距离的两倍且方向相同。吊装时，首先将起吊重物放置于放置台上，之后启动吊装结构，中心杆上移，并带动放置台和移动板上移。此时，若起吊重物重心不与中心杆处于同一竖直面内，放置台、移动板和起吊重物构成的吊装整体会相较于中心杆发生偏转，此时吊装结构带动中心杆相较于放置台移动，直至由放置台、移动板和起吊重物构成的吊装整体处于水平状态，即可认为此时中心杆所在竖直面与起吊重物的交线即为起吊重物重心所在线，并进行标识或记录。之后将起吊重物相较于放置台旋转一定角度后，重复上述过程，由此得到两条起吊重物重心所在线，该两条线的交点即为起吊重物的重心。
23.在上述过程中，对于放置台、中心杆和移动板构成的吊装整体而言，由于中心杆相较于放置台移动了第一距离时，传动结构带动移动板相较于放置台移动了第二距离，且第二距离为第一距离的两倍，此时由放置台、中心杆和移动板构成的吊装整体的重心始终处于中心杆所在竖直面内。由此，使得放置台自身的重量不会对起吊重物的重心找正造成影响。需要说明的是，该实施例中第二距离为第一距离的两倍，是由于放置台和移动板的质量相同，若其二者质量不同，需要适应性调节第二距离和第一距离的倍数，即调节传动结构的传动比。
24.在本实施例中，工件1下方的载体是工件载板，便于放置工件的。建筑施工用自平衡吊装装置包括支撑结构2、吊装结构3和传动结构4，其能够快速找到工件1重心的铅垂线，减少试吊的实验，节约成本；由于起吊点在工件1的重心的铅垂线上，使得吊索302受力均衡，减少安全事故发生的可能；通过设置放置台204、移动板401和齿轮410，使得支撑结构2、传动结构4的重心与所吊工件1的重心始终位于同一条铅垂线上，防止该装置自身或外界因素对定位所吊工件1的重心造成影响。
25.支撑结构2包括固定座201、固定杆202、支撑架203和放置台204；固定座201内设有凹槽205，凹槽205整体呈长方形环状；固定杆202设置于固定座201上，且四个固定杆202分别设置于凹槽205的四角。支撑架203包括支撑板206和支撑杆207，支撑板206为中空结构且
上端开口；且支撑板206为方形结构；支撑杆207同轴贯穿支撑板206设置，支撑杆207的左右两端均与凹槽205侧壁可单向滑动；不仅保证良好的支撑效果，还避免下方支撑架203的自重影响上方工件重心定位的调节。放置台204左右两端均设有前后贯通分布的滑杆208，滑杆208与固定杆202可转动且可上下滑动；放置台204通过第一伸缩杆209与支撑杆207连接，且第一伸缩杆209底端与支撑杆207可滑动地套接、顶端与放置台204的下端面保持单向移动；保证了良好的稳定性和锁止效果，便于进行水平位置调节和重心位置找准。
26.吊装结构3包括前后分布的中心杆301、吊索302、吊具303和驱动电源304；中心杆301设置在放置台204的下端面且保持转动连接。初始状态下，中心杆301位于放置台204左右方向的中点。中心杆301的中点处还设有向下延伸的连杆305以及设置在连杆305上的中心套306，中心套306与支撑杆207滑动套接。连杆305与中心杆301之间还设有轴承，轴承套设安装在中心杆上，轴承外侧壁与连杆305连接，实现中心杆的转动，带动中心套306沿支撑杆只能移动。吊具303平行设置在中心杆301上方；吊具303保持水平设置，以供水平参考和吊索302抬升不影响支撑结构2的动作。吊索302的两端分别贯穿吊具303端部与中心杆301连接，且中部通过驱动电源304的牵引端连接；驱动电源304采用电葫芦。如此设置，电动葫芦是一种特种起重设备，安装在天车、龙门吊之上，电动葫芦具有体积小，自重轻，操作简单，使用方便等特点，广泛用于工矿企业，仓储，码头等场所。进一步保证了该起重机对建筑施工不规则工件吊升前重心测量的安全性。
27.传动结构4包括移动板401、第二伸缩杆402和调节件；移动板401通过连接杆404与放置台204连接且保持相对滑动；保证移动板和放置台始终平行，从上方提供牵引力。第二伸缩杆402底端与支撑板206端部连接、顶端与移动板401保持单向移动；从下方提供支撑力，进一步保证了移动板的移动便捷性，进而通过移动板的移动实现放置台自重对工件重心测量的影响。调节件配置成当装载有工件1的放置台204发生倾斜达到预设值时，处于放置台204和移动板401倾斜较高一侧的第一伸缩杆209、第二伸缩杆402均与相对应的棘齿条解锁，且对应一侧的第一伸缩杆209由于上端失去卡挡、下端在压簧的作用下向中心移动；同时放置台倾斜较低的一侧的第一伸缩杆209和第二伸缩杆402均与对应的棘齿条卡合固定；然后中心杆301和齿轮转动，带动中心套306向倾斜较低的一侧移动，同时带动移动板移动，直至放置台204调节至水平状态同时定位出工件1的重心位置；最后旋转工件90度再次测量另一垂直方向工件的重心位置。
28.在本实施例中，调节件包括第一棘齿条405、第二棘齿条406、第一凸块407、第二凸块408、压簧409和齿轮410；放置台204和移动板401的相对一侧均设有直齿条411；直齿条411为前后对称分布的两组，且与棘齿条互不干涉。齿轮410设置在中心杆301上，齿轮410也为前后对称设置的两个，分别与相对应且上下分布的直齿条411均保持啮合。第一棘齿条405设置在放置台204的下端面，第一凸块407设置在第一伸缩杆209的顶端，第一凸块407与第一棘齿条405匹配安装且保持单向移动；第二棘齿条406设置在移动板401的下端面，第二凸块408设置在第二伸缩杆402的顶端，第二凸块408与第二棘齿条406匹配安装；压簧409套设安装在支撑杆207上，且位于第一伸缩杆209与支撑板206内侧壁之间；初始状态下，压簧409为压缩状态。如此设置，提高了该装置自适应调节水平和重心测量的工作效率。
29.在本实施例中，第一伸缩杆209和第二伸缩杆402均为左右对称设置的两个，且第二伸缩杆402设置在第一伸缩杆209的外侧。第一伸缩杆209和第二伸缩杆402的结构相同，
且第一伸缩杆209包括伸缩轴210、伸缩套211和弹簧212；伸缩轴210套接安装在伸缩套211内；弹簧212的一端与伸缩轴210连接、另一端连接伸缩套211。如此设置，保证了放置台和移动板倾斜位置的适应性调节。第二伸缩杆402的底端与支撑板206固定连接；第一伸缩杆209的底端还设有套环213，套环213可滑动地安装于支撑杆207，且与压簧409相连。如此设置，保证第二伸缩杆和支撑架的位置固定，实现通过对移动板的移动调节实现工件和放置台的平衡，进而便于定位出工件的重心位置。
30.在本实施例中，移动板401的中心处设有左右分布的贯通槽412，连杆305贯穿通过贯通槽412向下。如此设置，防止运动干涉。第二棘齿条406设置在移动板401下端面且位于贯通槽412的两侧；保证移动板的移动平稳性。且第二棘齿条406、第一棘齿条405的可移动方向相反。如此设置，始终保持放置台204和工件1的位置不动，进而通过移动板401的移动和中心杆301与齿轮410的转动，形成新的平衡状态，并通过第一伸缩杆209和第二伸缩杆402再次卡挡实现固定；其中第一伸缩杆209倾斜较高的一侧解锁后滑移，为下一次的平衡状态做准备；第一伸缩杆209倾斜较低的一侧始终与放置台204卡挡，保证放置台204的位置不变。
31.在本实施例中，连接杆404为t型结构，在放置台204的下端面还设有t型槽，连接杆404顶端与t型槽可滑动地匹配安装，底端与移动板401固定连接。t型槽为左右间隔分布的两个；每个t型槽对应安装两个连接杆404。如此设置，保证了放置台与移动板401之间存在连接，且保持二者始终水平，同时还提供了移动板401滑移调节的导向基础，为移动板401的移动调节，以找平工件和放置台的位置状态提供自适应调节能力。
32.在本实施例中，在凹槽205左、右两侧壁上还设有上下分布的滑槽214，滑槽214内设有棘齿215；支撑杆207的端部设有与棘齿215配合的卡块，卡块与棘齿215保持单向移动。如此设置，保证支撑架的自重对于上方的放置台和移动板的水平调节不受影响。同时在该装置不使用时，可将支撑架以及上方连接的结构整体下移至凹槽205内，保证有足够的空间使用和提高施工的安全性。
33.在本实施例中，每个固定杆202朝向凹槽205的一侧均设有移动孔216，移动孔216内通过移动杆连接有限位板217，移动杆在移动孔216内可转动、可滑动；限位板217与移动杆垂直连接且为一体成型结构；限位板217靠近滑杆208的一侧还设有轴向分布的限位槽218，滑杆208与限位槽218匹配安装。如此设置，在放置台发生倾斜变化时，提供行程限位和保护。
34.对建筑施工不规则工件进行起重和重心测量的工作过程：共分为四个阶段，在本实施例中以工件重心偏左上为例做描述：其中，不规则工件的重心位置体现在长宽高（x，y，z）上，在高度z上通过吊装抬升工件即可得知。
35.第一阶段，工件1通过小车运送到凹槽205上，此时由设置在凹槽205底部的升降机构带动该放置台204整体竖直向上，移动至放置台204与工件1接触。此时挪走小车，通过螺栓将工件1与放置台204固定连接，将吊索302绑至中心杆301的两端，中心杆301相对吊索302可转动。然后继续向上移动至吊索302张紧，支撑杆207与滑槽214为棘齿配合，使得支撑杆207移动后对工件1重心无影响。
36.第二阶段，此时由于工件1的重心偏左上，且中心杆301在工件1的几何中心位置起
吊，在工件1重力作用下，放置台204和移动板401此时呈现左低右高的结构。允许放置台204存在左右的轻微偏移，但此偏移对于最终测试结果不会造成影响。第一棘齿215与第一伸缩杆209配合更紧密。当装载有工件1的放置台204发生倾斜达到预设值时，处于放置台204和移动板401右侧的第一伸缩杆209、第二伸缩杆402均被拉开预设距离并实现解锁，且右侧的第一伸缩杆209在压簧409的作用下会沿着支撑杆207向中心移动，并在移动一定距离后再次与放置台204下端面的第一棘齿条405卡挡配合，形成初次的稳定防止第一伸缩杆209活动回位。同时左侧的第一伸缩杆209卡住放置台204不动、移动板401可相对第二伸缩杆402滑动。保证调节的稳定性和持续性。然后人工操作电葫芦向左移动，在电葫芦的左移驱使下，带动中心杆301转动，进而使得中心套306沿支撑杆207向左侧移动，同时由于放置台204位置不变，使得齿轮410转动并带动移动板401向左侧移动；进而能抵消放置台204自身重心对工件1重心定位的影响；第三阶段，直至放置台204调节至水平状态，此时第一伸缩杆209与第一棘齿条405重新卡合，整体处于平衡状态。此时中心杆301所处位置即为工件1重心所在的竖直面，然后将第二吊索302捆绑在工件1上，捆绑位置与中心杆301所在竖直面一致。此定位出工件1一个方向的重心位置；即是工件宽度y的方向。然后将第二吊索302捆绑在工件1上，捆绑位置与中心杆301所在竖直面一致并通过新的吊装吊钩拉起。
37.第四阶段，最后将工件1旋转90
°
后，采用上述重心定位方法和步骤再次定位工件1另一个方向的重心位置，即是工件长度x的方向。进而将第三吊索302捆绑在工件1上，捆绑位置与再次水平调节后的中心杆301所在竖直面一致；此时，第二、第三吊索302张紧后使得新的吊钩的吊点与工件1的重心在同一条铅垂线上。该起重机能够快速找到工件1重心的铅垂线，减少试吊的实验，节约成本；由于起吊在工件的重心的铅垂线上，使得吊索302受力均衡，减少安全事故发生的可能。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。