專利名稱：靜平衡式全自動機械抓梁的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于水電站水下閘門掛鉤或脫鉤作業的抓梁，具體 說是涉及一種靜平衡式全自動機械抓梁。
背景技術：
抓梁(又稱脫掛梁、掛脫梁)是水電站的重要設備之一，它配合啟閉機 完成起吊和放下閘門的任務。抓梁的功能是在人員無法進入的水下完成閘門 掛鉤或脫鉤作業。現有的抓梁可以分為液壓操作抓梁和機械操作抓梁兩大類。 前者屬于有源、自動化的抓梁，后者屬于無源、半自動化的抓梁。液壓操作 抓梁利用電動機一油泵一油缸組成的液壓系統驅動掛鉤和脫鉤(或者穿軸和 退軸)動作。液壓操作抓梁除需要自帶泵站和需要進行防水外，還需要拖帶 電纜作業，液壓操作抓梁主要用于起吊和放下大型閘門。機械操作抓梁有重 錘式、齒輪齒條式等幾種形式，多屬于半自動設備，該抓梁相比液壓操作抓 梁雖不需要防水，也不需要電源。但從脫鉤狀態到掛鉤狀態的轉換操作需要 人工調整來實現，不僅費力費時而且存在高空作業的危險。機械操作抓梁廣 泛用于起吊和放下中小型閘門。發明內容本實用新型的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一 種靜平衡式全自動機械抓梁。本實用新型的目的可通過下述技術措施來實現本實用新型的靜平衡式全自動機械抓梁包括梁體和對稱安裝在梁體上的 左、右兩側的吊鉤裝置，所述吊鉤裝置是由分別通過鉸接方式安裝在梁體上 的吊鉤、搖臂、以及連接在吊鉤和搖臂間的下拉桿共同構成的四連桿機構組
成；所述四連桿機構通過與搖臂相連接的上拉桿與驅動機構相結合；所述驅 動機構包括豎直安裝在梁體中間部位的滑柱裝置和單向驅動裝置；設置在滑 柱裝置上的齒條與設置在單向驅動裝置上的齒輪相嚙合；單向驅動裝置通過 連接件與拉桿相結合。
本實用新型中所述的單向驅動裝置包括齒圈、設置在齒圈內的單向離合 器、與單向離合器的內圈相結合的中軸I、以及安裝在中軸I上的用于連接拉 桿的偏心輪裝置；搖臂上設置有平衡錘。
本實用新型的抓梁根據傳動機構的載荷變化規律設置了四連桿平衡機 構，使得吊鉤擺到任意位置都是穩定平衡點，理論上整個脫鉤過程和掛鉤過 程中力矩完全得到了平衡，根據抓梁吊鉤定位的要求，使吊鉤的兩極限位置 (掛鉤位置和脫鉤位置)對應曲柄連桿機構的兩個死點位置，利用曲柄連桿 機構的自鎖功能保證吊鉤的兩極限位置的鎖緊定位，具有較強的抗干擾能力。 另外，該抓梁還采用了單向驅動和自動回位機構，即采用齒條驅動齒輪，為 節省空間，將單向離合器裝在齒輪的內部，齒輪的旋轉通過單向離合器傳給 偏心輪，偏心輪帶動拉桿實現吊鉤的擺動，在抓梁下降的過程中， 一旦滑柱 裝置(齒條)接觸了閘門，滑柱裝置(齒條)就停止運動，而此時抓梁還在 繼續下降，滑柱裝置(齒條)驅動傳動機構實現掛鉤動作。由于單向離合器 的作用，在抓梁和閘門起吊后滑柱裝置(齒條)又回到最低位置，為脫鉤做 好準備。反之，脫鉤后又為掛鉤做好了準備。這樣就實現了抓梁的全自動化。
本實用新型相比現有技術具有如下有益效果
① 實現了掛鉤和脫鉤過程中的全自動化，免去了人工的中間操作，節省 了勞動力和工作時間。② 該抓梁的傳動機構全部由機械方式實現，性能穩定，運行可靠，使用 簡單。
200720089483.2說明書第3/4頁圖l是本實用新型的主視圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1的A向視圖。圖4是圖2中I部位的局部放大圖。圖5是圖2中II部位的局部放大圖。
具體實施方式
本實用新型以下將結合實施例(附圖)作進一步描述如圖1、 2、 3所示，本實用新型的靜平衡式全自動機械抓梁包括梁體1和對稱安裝在梁體l上的左、右兩側的吊鉤裝置，位于梁體l兩端部的滾輪裝置5和6;所述吊鉤裝置是由分別通過鉸接方式安裝在梁體1上的吊鉤2、 搖臂11、以及連接在吊鉤2和搖臂11間的下拉桿3共同構成的四連桿機構組成；所述四連桿機構通過與搖臂11相連接的上拉桿4與驅動機構相結合；所 述驅動機構包括豎直安裝在梁體1中間部位的滑柱裝置7和單向驅動裝置9; 設置在滑柱裝置7上的齒條與設置在單向驅動裝置9上的齒輪相嚙合；所述單向驅動裝置9包括齒圈(該齒圈既作為與滑柱裝置7上的齒條相嚙合的動力部件——齒輪，同時由作為單向離合器的外圈)、設置在齒圈內的單向離合器、與單向離合器的內圈相結合的中軸I 8、以及安裝在中軸I 8上的用于連 接上拉桿4的偏心輪裝置10 (如圖4所示)；通過搖臂軸12安裝在梁體1上 的搖臂11上設置有平衡錘13 (如圖5所示)。本實用新型的工作原理如下當滑柱裝置7相對梁體1向上移動時驅動 偏心輪轉動，當滑柱裝置7相對梁體1向下移動時，單向離合器滑動，偏心輪不轉。偏心輪、上拉桿4、搖臂11和梁體1構成曲柄連桿機構；而搖臂11、下拉桿3、吊鉤2和梁體1構成平行四連桿機構。該抓梁利用其下降時和閘門 之間的相對位移作為輸入信號和能量驅動齒條運動，齒條的運動帶動齒輪的 旋轉，再經過單向離合器帶動中間軸和偏心輪旋轉，偏心輪通過拉桿帶動吊5
鉤擺動，從而實現掛鉤和脫鉤動作。(1) 脫鉤過程在初始狀態，啟閉機通過抓梁吊著閘門下放，滑柱裝置7 (齒條)由于自 重作用處于下極限位置。閘門到位后不再運動，啟閉機繼續下放時抓梁仍在 向下運動，而滑柱裝置7 (齒條)受到閘門定位塊的限制不能運動，這樣滑柱 裝置7 (齒條)就產生一個相對梁體的位移，從而帶動齒輪轉動，位于中軸I8 上的偏心輪也就隨著轉動，再通過上拉桿4、搖臂11、和下拉桿3使吊鉤2 偏擺。當滑柱(齒條)走完整個行程(s=311mm)時，齒輪和偏心輪轉過了 180°角，吊鉤擺到最大角，離開閘門的吊耳孔，這樣就實現了閘門到位后的 自動脫鉤。(2) 掛鉤過程初始狀態，吊鉤處于最大擺角位置，滑柱裝置7 (齒條)此時也處于下極 限位置，抓梁空鉤下放。當抓梁接近閘門時，滑柱裝置7 (齒條)碰到閘門上 的定位塊而停止運動。啟閉機繼續下放抓梁時，滑柱(齒條)使齒輪及偏心 輪轉動，再通過上拉桿4、搖臂11和下拉桿3使吊鉤2的擺角逐漸減小。當 滑柱(齒條)走完整個行程(s=311mm)時，齒輪和偏心輪轉過了 180°角， 吊鉤回到垂直位置，進入閘門的吊耳孔，這樣就實現了抓梁到位后的自動掛 鉤。由于單向離合器的作用，在抓梁和閘門起吊后滑柱裝置7 (齒條)又回到 最低位置，為脫鉤做好準備。反之，脫鉤后又為掛鉤做好了準備，這樣就實 現了抓梁的全自動化。
權利要求1、一種靜平衡式全自動機械抓梁，它包括梁體(1)和對稱安裝在梁體(1)上的左、右兩側的吊鉤裝置，其特征在于所述吊鉤裝置是由分別通過鉸接方式安裝在梁體(1)上的吊鉤(2)、搖臂(11)、以及連接在吊鉤(2)和搖臂(11)間的下拉桿(3)共同構成的四連桿機構組成；所述四連桿機構通過與搖臂(11)相連接的上拉桿(4)與驅動機構相結合；所述驅動機構包括豎直安裝在梁體(1)中間部位的滑柱裝置(7)和單向驅動裝置(9)；設置在滑柱裝置(7)上的齒條與設置在單向驅動裝置(9)上的齒輪相嚙合；單向驅動裝置(9)通過連接件與拉桿(4)相結合。
2、 根據權利要求l所述的靜平衡式全自動機械抓梁，其特征在于所述單向驅動裝置(9)包括齒圈、設置在齒圈內的單向離合器、與單向離合器的 內圈相結合的中軸I (8)、以及安裝在中軸I (8)上的用于連接上拉桿(4)的偏 心輪裝置(10)。
3、 根據權利要求l所述的靜平衡式全自動機械抓梁，其特征在于搖臂 (11)上設置有平衡錘(13)。
專利摘要本實用新型涉及一種用于水電站水下閘門掛鉤或脫鉤作業的抓梁，具體說是涉及一種靜平衡式全自動機械抓梁，該抓梁包括梁體(1)和對稱安裝在梁體(1)上的左、右兩側的吊鉤裝置，其特征在于所述吊鉤裝置是由分別通過鉸接方式安裝在梁體(1)上的吊鉤(2)、搖臂(11)、以及連接在吊鉤(2)和搖臂(11)間的下拉桿(3)共同構成的四連桿機構組成；所述四連桿機構通過與搖臂(11)相連接的上拉桿(4)與驅動機構相結合；所述驅動機構包括豎直安裝在梁體(1)中間部位的滑柱裝置(7)和單向驅動裝置(9)；設置在滑柱裝置(7)上的齒條與設置在單向驅動裝置(9)上的齒輪相嚙合；單向驅動裝置(9)通過連接件與上拉桿(4)相結合。
文檔編號E02B7/26GK201010884SQ20072008948
公開日2008年1月23日 申請日期2007年2月14日 優先權日2007年2月14日
發明者劉仕平 申請人:劉仕平