一種用於抬升橋式吊車整機的抬高裝置的製作方法

2023-06-27 21:39:31 1

專利名稱：一種用於抬升橋式吊車整機的抬高裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及重大裝備抬升技術，具體地，本實用新型涉及橋式吊車整機抬升 技術。
背景技術：
由於海運成本的攀升，貨櫃運輸船舶日益向大型化發展，以裝載更多的貨櫃， 謀求最大經濟效益。貨櫃在船舶上的堆放高度也日益增加，早期使用的大量舊橋式吊車 在高度上已經不能適應新形勢的要求。倘若重新購置新的橋式吊車，勢必會大大增加成本， 同時也造成舊橋式吊車的浪費。在這種情況下，需要有一項新的技術能夠實現現有橋式吊 車的整體抬高，從而適應新的發展需要。目前為止，國內尚未有本實用新型的運用，國外抬高技術也只是針對小型橋式吊 車(例如，IOOOt以下)，對於重型橋式吊車(例如，2000t以上)的抬高技術尚屬空白。目 前現有的一種技術是橋式吊車大梁及以上部分(約1200t)鏈爬提升技術。橋式吊車大梁 部分鏈爬提升技術主要是針對橋式吊車在海運途中過橋而設計的，目的是通過將橋式吊車 上部結構降下一定高度，使橋式吊車總高低於過橋通航高度。主要原理是將提升鏈板懸掛 在橋式吊車4個立柱頂端的吊耳上，在上部結構的底部裝有上、下頂升裝置，並通過銷軸與 鏈板相連。上、下頂升裝置以及裝置中的千斤頂通過插銷、頂升、拔銷等動作將上部結構沿 鏈板降下。該技術適用於提升立柱以上部分，沿設置在立柱頂端的鏈板降下，而不能將包括 立柱在內的橋式吊車下橫梁以上部分整體抬高。

實用新型內容本實用新型根據橋式吊車大梁及以上部分(約1200t)鏈爬提升原理，經過改進及 創新後運用到橋式吊車整體抬高領域，填補了國內、外在抬高重型橋式吊車(例如，2000t 以上)領域的空白。本實用新型技術方案可直接應用於將重大裝備(碼頭用橋式吊車， ISOOt以上)整體抬升加高(4米以上)領域。本實用新型提供的技術方案提供了一種用於抬升橋式吊車整機的抬高裝置，該抬 高裝置包括液壓控制系統、多孔鏈板、插銷、挑梁、活動梁、提升支架、提升支座以及立柱牛 腿。其中，提升支架的底端固定連接在提升支座上，液壓控制系統固定連接在提升支架上， 液壓控制系統的上端與活動梁固定連接，多孔鏈板穿過底座及活動梁，且每兩條多孔鏈板 組成一組，平行放置，多孔鏈板組的一端與挑梁焊連，多孔鏈板組的另一端在活動梁上方處 於自由狀態，插銷將多孔鏈板與提升支架上端或者活動梁相連接，挑梁位於提升支架內部， 挑梁的兩端通過牛腿與橋式吊車的立柱相連接。所述液壓控制系統包括主液壓動力站、副液壓動力站、包括位移傳感器的頂升油 缸、上插銷油缸、下插銷油缸；以及與所述主液壓動力站、副液壓動力站，頂升油缸，上插銷 油缸、下插銷油缸相連接的液壓油缸控制裝置。所述液壓油缸控制裝置包括PLC，與PLC相連的遠程通信模塊以及與PLC相連的輸入輸出模塊。所述牛角下方設有抗剪塊。所述提升支架的受壓接觸面包括一變截面，各提升支架之間包括聯繫結構，該聯 繫結構的連接端為銷軸連接，所述提升支架通過提升支座卡與所述橋式吊車的底部大梁連接。所述多孔鏈板包括小吊耳和大吊耳。所述挑梁包括小吊耳；大吊耳；以及將所述挑梁與所述牛腿低端相連的固定座。所述活動梁包括適於所述插銷插入其中的插銷孔；弓丨導所述多孔鏈板垂直運動的 拉板導輪；防止所述活動梁在垂直運動中偏移的活動梁導輪；以及適於所述多孔鏈板穿過 其中的拉板孔。電氣系統由主PLC，遠程通訊模塊，I/O模塊組成。在每組抬高裝置上，有獨立的油 缸位移傳感器，位移傳感器器作為主要反饋信號源，系統讀取信號後自動計算調節每組油 缸的運行速度，來保證同步運行及停層精度。本實用新型的技術效果如下原理清晰明了，具有很強的操作性；實用性強，可以 運用到多種類似場合；提升高度可以隨意改變，能適應各種需求；重複利用率高，對於不 同的場合，只需通過少量的修改就能投入使用；電氣系統方案的優點包括成本小，系統精度 高，可靠性強。位置精度通過採用高精度的位移傳感器，通過PR0FIBUS傳送到PLC的模擬 量模塊，並通過特別編制的相PLC控制程序，從而實現對油缸速度同步的有效控制，實現高 精度的動態同步，同步精度小於1毫米。

圖IA為根據本實用新型的一個實施例的抬高裝置的主要硬體及其相互位置關係 示意圖；圖IB為根據本實用新型的一個實施例的抬高裝置的主要硬體及其相互位置關係 示意圖；圖2A為根據本實用新型的一個實施例的整體布局示意圖；圖2B為根據本實用新型的一個實施例的整體布局示意圖；圖3A為根據本實用新型的一個實施例的抬高裝置總成示意圖；圖3B為根據本實用新型的一個實施例的抬高裝置總成示意圖；圖4A和4B為根據本實用新型的一個實施例的多孔鏈板結構圖；圖5A-5D為根據本實用新型的一個實施例的插銷結構圖；圖6A-6D為根據本實用新型的一個實施例的挑梁結構圖；圖7A和7B為根據本實用新型的一個實施例的活動梁結構圖；圖8A-8D為根據本實用新型的一個實施例的提升支架結構圖；圖9A-9C為根據本實用新型的一個實施例的提升支座結構圖；圖10A-10C為根據本實用新型的一個實施例的牛腿結構圖；圖11為根據本實用新型的一個實施例的液壓系統原理圖；圖12A為根據本實用新型的一個實施例的液壓系統上升控制順序圖；圖12B為根據本實用新型的一個實施例的液壓系統下降控制順序圖；以及[0031]圖13為根據本實用新型的一個實施例的電控系統總圖。
具體實施方式
圖IA和IB為根據本實用新型的一個實施例的抬高裝置的主要部件及其相互位 置關係示意圖。抬升機主要包括600t液壓油缸6即千斤頂(4個)、多孔鏈板3即拉板(8 條)、插銷2 (16個)、挑梁8 (2個)、活動梁1 (4個)、提升支架4 (4個)、提升支座5 (4個) 以及立柱牛腿7(4個)等8大部分組成。千斤頂為常規產品，其結構圖未給出。上述各主 要部件之間的相互運動關係描述如下如圖IA和IB所示，提升支架4是承受重壓的主體，其底端固定在提升支座5上。 千斤頂6固定在提升支架4上，其上端(活動端)與活動梁1固定聯接。拉板3是整個提 升中傳遞力的紐帶，它穿過底座及活動梁1，且每兩條拉板3組成一組，平行放置，它們的一 端與挑梁8焊接固定，另一端在活動梁1上方處於自由狀態。插銷2在油缸控制下可以將 拉板3與提升架4上端或者活動梁1相聯接。挑梁8處於提升架4內部，其兩端通過牛腿 7與橋式吊車的立柱聯接好。整體提升布局方案如圖2A和2B所示。圖3A和3B為根據本實用新型的一個實施例的抬高裝置總成示意圖。圖3A中31 處為挑梁8(虛線)處於初始位置，橋式吊車尚未提升；32處為橋式吊車到達提升高度時挑 梁8的位置，可參照附圖2A和2B理解。圖4A和4B為根據本實用新型的抬高裝置的多孔鏈板3結構圖。圖4B中，件41 為小吊耳，用於吊裝拉板時使用。圖4A中，件42為大吊耳，用來與挑梁8聯接。圖5A、5B、5C和5D為根據本實用新型的抬高裝置的插銷2結構圖。圖6A、6B、6C和6D為根據本實用新型的抬高裝置的挑梁8結構圖。圖6A中，件61 為小吊耳，用於吊裝挑梁8時使用。圖6D中，件62為大吊耳，通過銷軸與拉板3聯接時使 用。圖6C中，件63為固定座，用來將挑梁8固定在牛腿7底端。圖7A和7B為根據本實用新型的抬高裝置的活動梁1結構圖。圖7A中，件71為 插銷孔，當需要將活動梁1與拉板3聯接時，插銷2插入其中。件72為拉板導輪，使拉板3 垂直運動。圖7B中，件73為活動梁導輪，防止梁在垂直運動中偏移。件74為拉板孔，在工 作過程中，拉板3 —直穿過此孔，在孔內垂直方向上運動。圖8A、8B、8C和8D為根據本實用新型的抬高裝置的提升支架4結構圖。圖9A、9B和9C根據本實用新型的抬高裝置的提升支座5結構圖。圖10AU0B和IOC為根據本實用新型的抬高裝置的牛腿7結構圖。圖11為根據本實用新型的抬高裝置的液壓系統原理圖。圖中分別示出了控制頂 升油缸111、上插銷油缸112和下插銷油缸113的液壓系統原理圖。圖12A和圖12B為根據本實用新型的一個實施例的四支點「上升-下降」順序控 製圖。圖中，定義了動態行程XI，X2，X3和X4。任意兩點比較可運行允許最大偏差數值為 L5。任意兩點比較不允許運行最小偏差數值為L6。圖12A示出上升控制順序圖。圖12B示 出下降控制順序圖。在一個實施例中，液壓系統動作控制順序如下挑梁8與橋式吊車的位移始終保 持一致。提升過程中的初始狀態是，橋式吊車處於原始狀態，4個千斤頂6處於初始位置， 4個活動梁1處於最低位置，用8個下插銷2將8條拉板3與4組提升架4上端分別連接。提升開始時，首先將8個上插銷2插入，使8條拉板3與4個活動梁1分別相連，然後拔出 8個下插銷2，接著，4個千斤頂6在控制驅動下同時往上頂升一個行程500mm，此時活動梁 1、拉板3、挑梁8、牛腿7及橋式吊車一起上升500mm。一個行程結束後，將8個下插銷2插 入，8個上插銷2拔出，千斤頂6回到初始位置。這樣，整個提升高度達到500mm，重複之前 的工作可以提升至所需要高度，然後在橋式吊車支柱間隙中插入預先製做的加長支柱，並 用法蘭聯接好。圖13為根據本實用新型的一個實施例的電控系統總圖。電控系統主要包括主 PLC,四套液壓油缸控制裝置。在一個實施例中，主PLC可以是一個SIEMENS的S7-300PLC。 每套控制裝置控制一個頂升油缸和兩個插銷油缸。每個頂升油缸帶有一個位移傳感器，位 移傳感器的信號送到模擬量模塊作為位置反饋，再通過PR0FIBUS反饋給系統PLC。PLC通 過位移傳感器反饋來的信號，經過計算自動調節各個頂升油缸的同步運行速度，從而實現 動態的同步提升精度等。本實用新型的創新點如下1.本實用新型的技術原理來自於生活中的「吊桶打水」現象打水時，繩子(如同 此處的拉板)在兩隻手(相當於上、下插銷裝置2、活動梁1及提升架4頂端部分)作用下 將吊桶提升。現將簡單的原理，輔以大膽的想像與嘗試，設計出可以實現本實用新型目的的方案。2.提升過程的重點在於保持整體結構的穩定性以及調整好千斤頂的同步性。因 此，在設計中，儘量的滿足這兩方面的要求。例如，在設計提升支架結構4時，為了使受力較 為集中在架體中心處，在受壓接觸處設計變截面；為了增加4個提升支架4的整體穩定性， 在架子之間增設聯繫結構；此外，為了便於安裝、拆卸，還將聯繫結構連接端設計成銷軸聯 接方式；將提升支架4通過提升支座卡固在橋式吊車底部大梁上，充分利用現有資源來減 少設計高度，同時又對整體提升結構有一定抗扭轉作用，達到很好的穩定性。3.提升液壓控制系統主要分為主、副液壓動力站，頂升油缸，上、下插銷油缸等部 分組成，液壓系統原理圖見附圖11。在該系統中由於採用了超高壓元部件，大增了提升力， 也使整個液壓裝置的體積大大縮小，從而有利於結構排布與運輸；在提升初期，通過各提升 主油缸的壓力傳感器檢測出各支點的重量分布，然後進行重心調整，以確保提升過程的安 全可靠，在運行過程中主液壓油缸上的行程傳感器檢測四個點的主缸伸縮行程，控制器對 各支點的行程進行比較，以上升(下降)滯後的支點行程作為基準，使其他三支點液壓動力 站內的電磁閥動作進行油路的控制，實現加減動作，從而控制各支點的高偏差，使其一直處 於安全的規定行程內，同時以此控制各支點行程從而保證同步性。當頂升油缸伸出或者縮 至鏈板各銷孔口位置時，主油缸停止動作；插銷油缸動作使上、下銷軸插入或者拔出鏈板銷 孔，當插拔銷狀態限位接收到「全插」(或「全拔」)信號後，插銷(或拔銷)動作完成，然後 進行下一步的動作控制。具體可看附圖12A和12B的動作順序控制圖。4.在提升過程中，由於挑梁8變形使得橋式吊車(牛腿)有滑脫危險。因此，在牛 腿7的下方增設抗剪塊，可以有效防止滑脫。如上所述，本實用新型的技術方案有以下優點原理清晰明了，具有很強的操作 性；實用性強，可以運用到多種類似場合；提升高度可以隨意改變，能適應各種需求；重複 利用率高，對於不同的場合，只需通過少量的修改就能投入使用；電氣系統方案的優點包括成本小，系統精度高，可靠性強。位置精度通過採用高精度的位移傳感器，通過PR0FIBUS傳 送到PLC的模擬量模塊，並通過特別編制的相PLC控制程序，從而實現對油缸速度同步的有 效控制，實現高精度的動態同步，同步精度小於1毫米。 雖然本實用新型已參照當前的具體實施例來描述，但是本技術領域中的普通技 術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，在沒有脫離本實用新型精神 的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本實用新型的實質精神範圍內對 上述實施例的變化、變型都將落在本申請的權利要求書的範圍內。
權利要求1.一種用於抬升橋式吊車整機的抬高裝置，其特徵在於，包括液壓控制系統、多孔鏈 板、插銷、挑梁、活動梁、提升支架、提升支座以及立柱牛腿，其中所述提升支架的底端固定連接在所述提升支座上，所述液壓控制系統固定連接在所述 提升支架上，所述液壓控制系統的上端與所述活動梁固定連接，所述多孔鏈板穿過底座及 所述活動梁，且每兩條多孔鏈板組成一組，平行放置，所述多孔鏈板組的一端與所述挑梁焊 連，所述多孔鏈板組的另一端在所述活動梁上方處於自由狀態，所述插銷將所述多孔鏈板 與所述提升支架上端或者活動梁相連接，所述挑梁位於所述提升支架內部，所述挑梁的兩 端通過所述牛腿與所述橋式吊車的立柱相連接。
2.根據權利要求1所述的抬高裝置，其特徵在於，所述液壓控制系統包括主液壓動力站、副液壓動力站、包括位移傳感器的頂升油缸、上插銷油缸、下插銷油缸；以及與所述主液壓動力站、副液壓動力站，頂升油缸，上插銷油缸、下插銷油缸相連接的液 壓油缸控制裝置。
3.根據權利要求2所述的抬高裝置，其特徵在於，所述液壓油缸控制裝置包括PLC，與 PLC相連的遠程通信模塊以及與PLC相連的輸入輸出模塊。
4.根據權利要求1所述的抬高裝置，其特徵在於，所述牛角下方設有抗剪塊。
5.根據權利要求1所述的抬高裝置，其特徵在於，所述提升支架的受壓接觸面包括一 變截面，各提升支架之間包括聯繫結構，該聯繫結構的連接端為銷軸連接，所述提升支架通 過提升支座卡與所述橋式吊車的底部大梁連接。
6.根據權利要求1所述的抬高裝置，其特徵在於，所述多孔鏈板包括小吊耳和大吊耳。
7.根據權利要求1所述的抬高裝置，其特徵在於，所述挑梁包括小吊耳；大吊耳；以及 將所述挑梁與所述牛腿低端相連的固定座。
8.根據權利要求1所述的抬高裝置，其特徵在於，所述活動梁包括適於所述插銷插入 其中的插銷孔；引導所述多孔鏈板垂直運動的拉板導輪；防止所述活動梁在垂直運動中偏 移的活動梁導輪；以及適於所述多孔鏈板穿過其中的拉板孔。
專利摘要本實用新型公開了一種用於抬升橋式吊車整機的抬高裝置，該抬高裝置包括液壓控制系統、多孔鏈板、插銷、挑梁、活動梁、提升支架、提升支座以及立柱牛腿。其中提升支架的底端固定連接在提升支座上，液壓控制系統固定連接在提升支架上，液壓控制系統的上端與活動梁固定連接，多孔鏈板穿過底座及活動梁，且每兩條多孔鏈板組成一組，平行放置，多孔鏈板組的一端與挑梁焊連，多孔鏈板組的另一端在活動梁上方處於自由狀態，插銷在液壓控制系統的控制下將多孔鏈板與提升支架上端或者活動梁相連接，挑梁位於提升支架內部，挑梁的兩端通過牛腿與橋式吊車的立柱相連接。
文檔編號B66C17/20GK201777797SQ20092021411
公開日2011年3月30日 申請日期2009年11月24日 優先權日2009年11月24日
發明者馮臘初, 原林林, 周東波, 李輝, 王立俊, 許金鑫 申請人:上海振華重工(集團)股份有限公司