專利名稱：一種起吊裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑起吊技術領域，提供一種起吊裝置。
背景技術：
隨著建筑業的發展，吊裝領域也快速地發展起來。現有技術中最常見的起吊方法是使用懸臂結構，并配合電動機使懸臂可以轉動與調整；再有一種常見的起吊方法是使用龍門結構。對于起吊大型物體，在較大空間內移動，采用龍門結構的起吊方法和起吊裝置，較為簡便實用；而在現實工程中由于施工速度、地形或空間限制，前述的懸臂結構和龍門結構的大型起吊裝置效率不足或難以使用時，就必須使用適宜的小型起吊裝置，常用形式有龍門架、懸臂和三角架。龍門架形式無法吊裝施吊平臺之外的物品，比如在高層建筑上不能使用龍門架起吊下層的物品。懸臂形式可以起吊施吊平臺之外的物品，但是小型起吊設備由于經濟方面的限制都不可能安裝用電機等驅動裝置的轉動或伸縮的裝置，使得懸臂架只能直上直下的起吊，同時懸臂架從力學角度上來看是受彎形式，承載能力遠不如軸心受力形式。三角架可以起吊施吊平臺之外的物品，桿件受力形式為軸心受力，但在不安裝轉動或伸縮裝置時也只能直上直下的起吊。對于不能安裝轉動或伸縮裝置的小型起吊設備，如果起吊進出位也不能變化的話，會造成卸貨相當困難的問題。應對這種問題的現行方法為，將物品吊裝至卸貨平臺附近，由于起吊裝置不能轉動或伸縮，就必須使用人力將物品拉至卸貨平臺上方再進行卸貨。此方法十分危險，而且效率低下。
實用新型內容本實用新型的目的在于改進現有技術的不足，提供一種利用不帶有用電機驅動的轉動或伸縮裝置，但可以起吊平臺以外物品，且安全、可靠、省力的起吊裝置。本實用新型的目的是這樣實現的一種起吊裝置，其包括一根桿狀吊臂，其下端鉸接固定在一平臺上，在該吊臂的上端鉸接一纜風繩的一端，所述纜風繩的另一端鉸接在該平臺上，在所述平臺上安裝一卷揚機，其上的吊裝繩穿過固定在所述吊臂上端的一滑輪裝置在吊臂的另一側垂下，吊裝繩的端頭構成物品吊裝連接端；該起吊裝置的如下幾個角度滿足如下要求a.外側角大于內側角，b.纜風繩安裝角大于內側角。所述外側角與所述內側角的角度差優選為I 4°。所述纜風繩安裝角和內側角的角度差優選為5 140°。相關角度的定義外側角是所述吊臂與吊裝物品的吊裝繩之間的角度。內側角是所述吊臂與連接卷揚機的吊裝繩之間的角度。纜風繩安裝角是所述纜風繩與所述吊臂之間的角度。在所述吊臂與所述平臺的連接端處安裝一限位器，其具有一個豎直阻擋面與所述吊臂的擺動軌跡交匯，以阻止吊臂內倒時由于慣性倒過豎直面。[0012]使用上述起吊裝置實施起吊可以是這樣進行的首先在一個平臺上構建該起吊裝置，然后，將起吊物品固定在所述吊裝繩的吊裝連接端，啟動所述卷揚機使得物品提升高度超過所述平臺；人工拉動所述纜風繩，使得所述吊臂繞鉸接點轉動直至所述外側角小于內側角，而該吊臂失穩而內倒，從而物品在水平方向上有移動分量而將物品放置在該平臺上。本實用新型提供的吊裝裝置通過采用一種受力形式合理的桿件，即吊臂，再加上特定的幾個角度的設計，可以做到在不安裝特殊轉動和伸縮裝置時也能實現起吊進出位的調整。由于角度設計巧妙，使得吊臂的受力合理，本實用新型可以有效減少所述吊臂的截面尺寸，而且不管起吊多少重量的物品，都可以通過人力牽拉纜風繩進行自卸。由于本實用新型的設計，使得由吊臂、纜風繩和卷揚機構成的簡易起吊裝置，就能夠克服現有具有吊臂的起吊裝置不方便起吊進出位調整的缺陷，在沒有安裝轉動和伸縮裝置的情況下只需要人力就可以完成起吊作業。在無法安裝大型起吊裝置的地方更顯示出本實用新型的吊裝裝置的優越性。下面通過附圖和實施例對本實用新型進行進一步說明。
圖I為本實用新型提供的起吊裝置的結構示意圖。圖2為圖I的A部局部放大結構示意圖。圖3為圖I所示的起吊裝置的A部受力分析示意圖。圖4為現有技術中的起吊裝置的結構示意圖。圖5為現有技術中的一種起吊裝置的結構示意圖。圖6為圖5所示起吊裝置起吊進出位調整的示意圖。圖7為現有技術中的另一種起吊裝置的結構示意圖。圖8為圖7所示起吊裝置起吊進出位調整的示意圖。圖9為本實用新型提供的起吊裝置起吊貨物的示意圖。圖10為圖9所示本起吊裝置起吊進出位調整的示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型提供的吊裝裝置主要包括一根吊臂1-01、一根吊裝繩1-03、一根纜風繩1-02，一套滑輪機構1-04。安裝時滑輪機構1-04安裝于吊臂1_01端頭，纜風繩1-02 —端與吊臂1-01的上端頭鉸接，纜風繩另一端與可固定結構2-01例如一平臺或一層樓板鉸接；吊臂1-01—端與纜風繩1-02鉸接，另一端與可固定結構2-01鉸接；吊裝繩1-03穿過滑輪機構1-05，一端與卷揚機2-02連接，一端為起吊端吊裝物品2-03。如圖2所示，吊裝繩1-03在穿過滑輪機構1-04后會與吊臂1_01形成兩個角，即夕卜側角和內側角，且吊裝繩不斷開。吊裝繩的起吊端一側1-05與吊臂的夾角為外側角3-01，吊裝繩的與卷揚機連接端一側1-06與吊臂的夾角為內側角3-02。而纜風繩1-02與吊臂端頭鉸接，也會與吊臂間形成夾角，該夾角稱為纜風繩安裝角，簡稱安裝角。在使用上述起吊機構進行施吊的方法中，各主要構件組裝方法是調整該起吊裝置的纜風繩在平臺上的固定位置，確定卷揚機在平臺上的安裝位置，讓所述的各個夾角滿足設定要求[0028]a.外側角大于內側角，所述外側角與所述內側角的角度差優選為I 4°。b.纜風繩安裝角大于內側角；所述纜風繩安裝角和內側角的角度差優選為5 140。。本實用新型提供的吊裝裝置的起吊操作步驟為步驟一將起吊物品固定在所述吊裝繩的吊裝連接端，啟動所述卷揚機使得物品提升高度超過所述平臺；步驟二 人工拉動所述纜風繩，使得所述吊臂繞鉸接點轉動直至所述外側角小于內側角，而該吊臂失穩而內倒，從而物品在水平方向上有移動分量而將物品放置在該平臺上。如圖3所示，本實用新型提供的施吊方法的主要工作原理為力系平衡吊裝繩·1-03起吊重物2-03時整根繩上拉力相同即F1=F2。當外側角3_01等于內側角3_02時，吊裝繩1-03上的合力方向剛好與吊臂同向，此時吊臂受到壓力F4，纜風繩1-02受力F3為零；當外側角3-01大于內側角3-02時，吊裝繩1-03上的合力方向在外側角區域內，由于合力方向與吊臂不同向，所以纜風繩上受到拉力，吊臂受到壓力，受力體系平衡；當外側角3-01小于內側角3-02時，吊裝繩1-03上的合力方向在內側角區域內，合力方向與吊臂不同向，吊臂受到壓力，而纜風繩也受壓，但是，纜風繩不能承受壓力，此時，本系統受力無法平衡，吊臂1-01將向內側角傾倒，于是，吊裝繩上吊著的物品2-03就向著平臺內側移動并落下。在安裝吊裝機構時，安裝時使外側角3-01大于內側角3-02，吊臂受壓，纜風繩受拉，外側角3-01與內側角3-02的角度差控制在I至4°，安裝角3-03與內側角3_02的角度差控制在5至140度。在此角度控制下體系穩定，同時纜風繩所受軸力很小，通過計算及分析可知，纜風繩的軸力只有起吊物的四十分之一到十分之一。將物品起吊至卸貨平臺高度時，由于纜風繩軸力很小，在纜風繩中部施加一個更為小的力，比如通過人力施加牽拉纜風繩的拉力，即可拉動纜風繩1-02，同時帶動吊臂1-01向內傾，這時外側角就會減小而內側角會增大，一旦外側角小于內側角時整個體系進入不平衡狀態，吊臂開始內傾，同時帶動吊裝繩移動，物品即可跟隨平移至卸貨平臺上方，此時卸貨即可完成吊裝。現有技術中的起吊機構的結構如圖4所示，其中的安裝角小于內側角，這樣，吊臂所承受的作用力很大，同時纜風繩上的拉力也很大。不可能通過人力牽拉。因此，該類起吊機構如果不配置轉動或移動裝置，就無法使得吊起物品在橫向移動。在本起吊機構中，在吊臂與平臺鉸接處還設置一限位器2-05，如圖4所示，其作用是阻止吊臂內倒時由于慣性倒過豎直面砸在吊車上形成事故。將本實用新型提供的起吊裝置和所采用的施吊方法與現有技術中使用同類起吊裝置進行起吊操作進行如下對比工程背景如下在一總標高IOOm的高層建筑中，在50m標高樓層板上安裝起吊裝置，將地面或較低樓層上的貨物吊到30m標高樓層板上的卸料平臺5-05上。貨物外形尺寸為4mX4m，貨物的重量為2噸，起吊時貨物與平臺的安全距離為lm。同一工程背景下，對比普通吊臂情況如下例I :如圖5和圖6所示，為不可伸縮吊臂，包括吊臂5-01，其下端鉸接在高位樓板5-06上，還包括氣壓缸5-02，其一端鉸接在高位樓板5-06上，另一端鉸接頂底吊臂5_01，在吊臂5-01的上端通過滑輪連接吊繩5-03，吊繩的下端系物品5-04。[0041]普通吊臂采用氣壓缸作支撐，通過氣壓缸將吊臂向上頂實現貨物的水平移動。如圖5所示，氣壓缸一般連接在吊臂中部或三分之一處，氣壓缸與支座連接位置與吊臂與支座連接位置距離一般為吊臂的三分之一。當貨物為2噸時，通過受力分析及計算得知，氣壓缸受力為45kN，折合為等效質量為4. 59噸。例2 :如圖7和圖8所示,為另一種不可伸縮吊臂,包括一吊臂5-01,其通過兩個支座固定在高位樓板5-06上，另一端伸出樓板形成起吊端，通過滑輪連接吊繩5-03起吊貨物5-04。起吊貨物進行卸貨時，必須要使用人力將貨物拉至卸料平臺5-05。當重物仍為2噸時，通過計算得到的人力隨著吊繩長度，人的位置有較大變化，人力大約為3kN——8. 5kN之間，折合為等效質量為306kg——867kg。例3 :在該工程背景下使用本實用新型提供的起吊裝置，運用本實用新型提供的 施吊方法，如圖9和圖10所示，起吊貨物后在攬風繩1-02上施加一個垂直力，通過幾何方法及力學計算，攬風繩上軸力相較于貨物的重力大約為1/40-1/10，而當對攬風繩施加垂直力時通過力學方法可以計算出此垂直力大約是攬風繩軸力的10/1-1/5。通過計算得到當貨物重量為2噸時，攬風繩的軸力大約為O. 26kN,而人所施加的荷載為O. 06kN,折合等效質量為6. Ikg從上述三例中看出，起吊重量同為2噸，例I卸貨時需要的外力為45kN，折合質量為4. 59噸，這根本是人力所不能及的，所以例I卸貨必須要使用機械裝置才能實現；例2卸貨時需要的最大外力為8. 5kN，折合質量為867kg，這樣需要大約8-12人才能承擔這么大的力，同時這種方法危險性較大，很容易將人拽出樓面造成墜落。而使用本實用新型的起吊裝置和使用本施吊方法的例3卸貨時，最大外力為O. 06kN，折合質量為6. 1kg，這樣的力對于一個成年人非常小，所以本實用新型可以在極小的人力條件下，使用簡易的設備達到自卸貨的目的。本實用新型提供的起吊機構的特點是利用力系平衡以及各構件的角度關系，以及力學計算對纜風繩和吊臂的軸力控制，這樣，就可以使得吊臂截面尺寸遠小于同等條件下使用懸臂體系的吊臂截面尺寸，并在不安裝轉動和伸縮裝置，僅僅使用最簡單的鉸接方法即可實現起吊進出位調整。
權利要求1.一種起吊裝置，其特征在于包括一根桿狀吊臂，其下端鉸接固定在一平臺上，在該吊臂的上端鉸接一纜風繩的一端，所述纜風繩的另一端鉸接在該平臺上，在所述平臺上安裝一卷揚機，其上的吊裝繩穿過固定在所述吊臂上端的一滑輪裝置在吊臂的另一側垂下，吊裝繩的端頭構成物品吊裝連接端；該起吊裝置的如下幾個角度滿足如下要求a.外側角大于內側角，b.纜風繩安裝角大于內側角。
2.根據權利要求I所述的起吊裝置，其特征在于所述外側角與所述內側角的角度差為I 4。。
3.根據權利要求I或2所述的起吊裝置，其特征在于所述纜風繩安裝角和內側角的角度差為5 140°。
4.根據權利要求I所述的起吊裝置，其特征在于在吊臂與平臺鉸接處還設置一限位器，其具有一個豎直阻擋面與所述吊臂的擺動軌跡交匯，以阻止吊臂內倒時由于慣性倒過豎直面。
專利摘要本實用新型提供一種起吊裝置，其中的吊臂下端鉸接在一平臺上，上端鉸接一纜風繩的一端，纜風繩另一端鉸接在該平臺上，平臺上安裝卷揚機，其上的吊裝繩吊臂上端的一滑輪裝置在吊臂的另一側垂下，外側角大于內側角，纜風繩安裝角大于內側角。本起吊裝置在當物品提升高度超過所述平臺，人工拉動纜風繩即可將物品放置在該平臺上。本實用新型提供的起吊裝置通過采用一種受力形式合理的桿件，即吊臂，可以做到在不安裝特殊轉動和伸縮裝置時也能實現起吊進出位的調整。
文檔編號B66C23/06GK202729638SQ20122041791
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月22日 優先權日2012年8月22日
發明者姚睿, 陶偉 申請人:北京江河幕墻股份有限公司, 上海江河幕墻系統工程有限公司, 廣州江河幕墻系統工程有限公司