貨物貨櫃裝卸門式起重機的鋼索纏繞支撐系統的製作方法
2023-10-08 12:48:29
專利名稱：貨物貨櫃裝卸門式起重機的鋼索纏繞支撐系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及貨物貨櫃裝卸門式起重機。更具體地說，本發明涉及對所述起重機的貨物貨櫃運輸吊運車的鋼索纏繞系統的一種改進。特別是，本發明涉及一種門式起重機的鋼索纏繞支撐系統，其中，鋼索系統進行貨物起吊和橫移吊運，其支承在起重機鋼索的最大懸掛長度的至少中間。
背景技術：
從本發明提供的改進中獲益的貨物貨櫃裝卸門式起重機以作業相對位置配置，遍布於地面、碼頭和水面的縱向廣闊地區，以水平方向把貨物貨櫃從一個存放區運送到另一個存放區。這種大型門式起重機通常以橋式起重機或門式吊車的形式設置在世界各地船運港口的碼頭前沿。碼頭前沿的門式起重機一般有一根水平滑動吊杆或者有一根懸臂吊杆，其中，後者一般可以通過繞其固定端轉動而提升。這後一種起重機較為流行，其一個例子已在美國專利No.5,765,981中揭示並由本發明的專利權人開發。其它類型的大型門式起重機設置在大型的貨物貨櫃存儲地或轉運地。這些都是大跨距的橋式起重機，而且一般由垂直結構支承，該結構設置在軌道輪上門架兩端的內側。
參見附圖中的圖1，圖中所示為』981型門式起重機，它有一根懸吊式可轉動吊杆11，從起重機的上層結構13中伸出。它被支承在輪子15上，此輪子15行駛在與碼頭邊緣平行的導軌上。上層結構支撐著一個水平的門架17，門架17一般安排在上層結構高度的中部，貨物貨櫃起吊和堆放區19的上方。門架下面由上層結構的主支柱支撐。在懸吊式可轉動吊杆的設計中，滑輪安放在起重機上層結構的頂端21上，以引導穿過的鋼索23，該鋼索23用來把吊杆的外側端或懸臂端轉動到直立升起的收藏位置。
當吊杆下降到水平狀態，而吊杆上升鋼索23鬆弛時，吊杆的外側端或吊杆的中部和端部也自頂端由機械連杆25支撐。當懸臂吊杆在其靠近上層結構內側端繞其鉸接點27轉動到其收藏位置時，提升吊杆的鋼索使收縮的連杆去掉載荷。
在大多數典型碼頭前沿的應用中，貨物貨櫃裝卸起重機的門架是一種可水平移動的或可升舉的懸臂吊杆，某些門架是單梁，而其它大多數則是雙梁。本發明可以用於這些基本型的門式起重機設計的任何一種型式。所有這些起重機都類似於』981型門式起重機，它們都採用一種可移動的貨物貨櫃升降吊運車29，這種升降吊運車安裝在起重機門架段11和17上的導軌上，通常有一個懸吊的駕駛室31。吊運車沿著通常安裝在起重機門架頂部、內側或下部的軌道來回移動。吊運車懸吊一在門架下方的貨物貨櫃專用吊具33。在採用雙梁門架的情況下，載荷通過門架的中心懸吊在延伸到門架全長的兩門架側梁之間。在採用單梁門架的情況下，吊運車懸吊在通常安裝在梁下的導軌上。貨物貨櫃專用吊具可拆卸地懸吊在吊運車下，吊運車攜帶有通過可拆式滑輪35收緊穿入載荷提升鋼索的懸吊滑輪。不同長度的貨櫃專用吊具可以固定在滑輪上，以配合相應的不同尺寸的貨櫃。
滑車35和貨櫃專用吊具33可由駕駛室內31內駕駛員因起重機門架11、17而上升或下降，以吊放碼頭上的或船上的貨物貨櫃。貨櫃專用吊具允許貨櫃用吊運車29提升，以便沿著門架在起吊和堆放區19之間運送貨物貨櫃到運輸船上，或者運送到起重機下，或者運送到它的有效行程下。吊運車靠連續的鋼索牽引系統沿著門架往復運動，滑輪則靠載荷提升鋼索系統上升和下降，兩者通常都由位於機房37內的鋼索絞盤帶動。
但是，在關於轉移貨物貨櫃的現有技術有幾種類型中的鋼索纏繞和吊運車驅動技術。其中包括吊運車鋼索傳動裝置和載荷提升鋼索。從本發明的實施中主要得益為後者，但是吊運車驅動鋼索也可能從中獲益。這兩種鋼索系統在現有技術附圖中分別作了揭示，附圖所示為兩種典型裝置，一種適用於岸邊貨物貨櫃裝卸起重機的鋼索傳動吊運車的鋼索纏繞，另一種適用於在遠距離位置上驅動的鋼索載荷起吊系統的鋼索纏繞。使用這類大型起重機有一個問題，它涉及到鋼索下垂，特別是關係到載荷提升鋼索系統中的下垂。當起重吊運車橫移到最大外伸位置時，在吊運車上主起重鋼索滑輪與門架另一端上的起重鋼索支撐滑輪之間的未被支撐的鋼索跨度，達到了最大值。在這種情況下，由於沒有被支撐的鋼索的無載重量，提升鋼索將會有一個最大的下垂。當在貨櫃專用吊具下沒有載荷時，這種垂曲作用將達到過度狀態。貨櫃載荷在鋼索系統中產生一個向下作用力，這樣，抑制鋼索下垂的水平鋼索上出現一張力。對於額定起重能力較大的起重機來說，主鋼索直徑較大，以對付增大的載荷。因此，提升鋼索越重，懸吊鋼索的下垂越大。
當主吊運車位於外伸最遠的位置時，以及當主起重鼓輪已經放出了大部分鋼索以下降貨櫃專用吊具去起吊船舶貨艙內的貨櫃時，最為不利的情況就是鋼索下垂。當貨櫃專用吊具已經落到貨櫃上，由於鋼索上沒有載荷，則要保持使鋼索下垂最小所需要的張力，所以主起吊鋼索的鬆弛度最大。這種狀態下的下垂可能達到30英尺之多。當駕駛員開始起吊一個接合好的貨櫃時，起吊載荷所產生的力突然拉緊鬆弛的鋼索，產生一種「鋼索抖動效應」。這會引起鋼索顫動，並敲擊到起重機構架的相鄰結構上，又造成結構損傷，以及鋼索的過早的疲勞斷裂。有時，鋼索竟然會嵌入並和扯破停泊船的結構構件。破損的結構可能墜落到船舶甲板的頂棚上，造成更嚴重的財產損壞，甚至可能造成人員受傷，工作人員或船員死亡。顫動的鋼索還會造成有害的噪聲和不安全的工作環境，還會傷害恰好靠近顫動的鋼索的人員。相反地，同樣情況也會發生在反向作業時如果在上述最不利的情況下放下一個載荷，張力消除同樣會造成鋼索抖動效應。吊運車返回到內側最大回程位置時，也會造成最不利的鋼索下垂狀態，並可能引起抖動效應。
對於1985年以前建造的這類起重機，垂曲對鋼索的作用還沒有嚴重到足以引起駕駛員重視的程度。但是，當貨櫃船的噸位造得越來越大時，起重機也相應地變得越來越大，吊杆外伸的距離越來越長。結果，為保證起重機作業有更好的穩定性，以防止起重機在起吊載荷過程中可能傾倒，起重機碼頭前沿導軌的軌距從50英尺延長到100英尺。因此，沒有支撐的鋼索跨距比現有的起重機更大，這意味著，主起重鋼索沒有被支撐的跨距遠大於老式的起重機。因此，起重機的起吊能力變得越來越大，要求使用更粗重的主起重鋼索。這使問題變得更加嚴重，並造成更大的鋼索下垂。結果，鋼索下垂的垂曲作用達到過度狀態，造成了明顯的安全問題。參看圖2，圖中示出了用來緩解鋼索下垂問題的第一種型式的基本鋼索纏繞支撐系統。它採用一對懸掛在門架17上的垂曲鋼索支撐吊運車39，41，其配置在主起重吊運車29相對的兩側，以支撐鋼索。對於這種類型的起重機，前述的兩種獨立的鋼索系統都可以使用一吊運車驅動系統和載荷起重系統。圖2中僅清晰地示出了後者或載荷起重系統，因為某些起重機不用鋼索牽引系統作主起重吊運車的驅動系統，以下將另作說明。
參見圖3，圖中所示為在圖2中省略了的門式起重機主吊運車橫移牽引系統的典型的鋼索纏繞。在牽引系統鋼索纏繞的正常配置中，一對連續橫移鋼索或牽引鋼索43固定在貨物運輸吊運車29相對的兩端，並由一個或一對吊運車驅動鼓輪45牽引。「連續」一詞的含義一般是指鋼索成一連續迴圈。鋼索的各個部分是牽引還是鬆弛，取決於吊運車的運動方向，當吊運車運動時，鋼索在運動中始終是運行的和連續的。
對於圖3的「鋼索吊運車」型起重機來說，兩對主吊運車牽引鋼索43的驅動鼓輪45一般位於機房37(圖1)內門架17上的跨距中部附近。每對牽引鋼索都是相對繞制的，並從鼓輪上伸出到換向滑輪47，其通過液壓鋼索張緊器49配置在門架相對的兩端。鋼索對在換向滑輪中換向，並伸向貨物貨櫃吊運車29相對的兩端，吊運車29可移動地停在門架上的任何地方。驅動鼓輪牽引吊運車沿著門架朝一個方向移動，而其反向轉動使牽引鋼索中張緊力和鬆弛力及吊運車移動反向。
再來看圖2。除了在「鋼索吊運車」貨物貨櫃裝卸起重機上的吊運車牽引鋼索(圖3)以外，一套獨立的起吊載荷起重系統或者專用吊具33的起吊鋼索51結合在鋼索纏繞系統中。它們在定向、操作和定位方面都相似於吊運車牽引鋼索，相似之處在於，它們同樣是在一個遠距離位置上被位於機房內的驅動鼓輪53所牽引，並在起重機門架17的一端穿過換向滑輪47。但是，它們的不同之處在於，兩對起重鋼索不是固定到主吊運車29上，而是穿過安裝在其上的放下鋼索起重滑輪55，籍此從起重滑輪下行到滑車35，繞過滑車上懸吊滑輪返回到吊運車，再繞過吊運車上放下附加起重滑輪，然後由此向外至門架的端部，在遠離換向滑輪47的門架相對的一端到達其終端57。鋼索可以在滑車與吊運車滑輪之間多次纏繞，以獲得更大的機械利益。
起重鋼索的運行與吊運車牽引鋼索無關，並且在吊運車沿著門架移動時可以靜止或移動，取決於在吊運車移動時貨櫃的專用吊具滑車是否同時提升或下降。
起重機鋼索纏繞的第二種型式可以稱之為「機械式吊運車」貨櫃起重機。起重機械和吊運車橫移機械兩者都安裝在吊運車上。鋼索從安裝在吊運車上的起重機械的鼓輪出發，下行到安裝在起吊專用吊具滑車上的換向滑輪，然後返回到吊運車，併到達其終端。吊運車橫移機械驅動吊運車輪子使吊運車沿著在大梁或吊杆上的軌道移動。
鋼索纏繞的第三種型式可以稱之為「半鋼索吊運車」貨櫃起重機。
它是前兩種型式的組合。載荷起重機械位於門架上的機房中，鋼索的纏繞情況與圖2的「鋼索吊運車」起重機相同。但是，吊運車的門架橫移機械安裝在其上，與上述「機械式吊運車」型貨櫃起重機的一樣。
採用現有技術的後兩種型式的起重機有如下一些缺點。在上述這兩種情況下，吊運車的橫移機械都安裝在吊運車上，而第二種型式的起重機械也是一樣。吊運車變得極其笨重，支撐吊運車所要求的起重機門架的大梁結構不得不製造得更堅固，因而也就更笨重。此外，因為吊運車是由與吊運車橫移機械互聯的輪子驅動的，輪子有時會在不利的狀態下滑動，例如開始下雨時，或當軌道在清晨結冰時。
對於「鋼索式吊運車」型的起重機來說，吊運車只攜帶收放滑輪，吊運車上並沒有安裝起重機械，或者吊運車橫移驅動機械。因此，鋼索吊運車結構比較起來可能是重量最輕的，而支撐吊運車的起重機結構相應地也可以以最小重量構成。由於鋼索吊運車是用牽引鋼索拖動的，因此沒有輪子打滑的情況。但是，由於起重機械和吊運車橫移機械的鋼索長度很長，從機房纏繞到大梁兩端以及吊運車，鋼索的下垂和磨損均相當大，而且需要較高的維修費用。
為了減輕鋼索的下垂問題，採用了不同的解決方案。
再來參看圖2，圖中所示為第一解決方案，採用一對架空鋼索支撐吊運車。水側的垂曲吊運車41安裝在主吊運車29與吊杆末端平衡平臺之間。岸側的吊運車39也安裝在主吊運車與吊運車大梁末端軌枕之間，該軌枕在與水側吊運車的主吊運車的相反側上。由於鋼索吊運車是利用拖索移動到水側最大外伸位置，岸側吊運車由主吊運車牽引，並移動到吊運車大梁末端軌枕與主吊運車車架之間的跨距中點。這樣一來，岸側吊運車就為主起重鋼索和吊運車拖索提供了支撐，使兩者的鋼索下垂各減少了原下垂量的25％。當中吊運車反向移動到最遠的岸側回程位置時，水側吊運車由主吊運車牽引，並移動到吊杆末端平衡平臺與主吊運車之間的跨距中點，以為水側吊運車牽引和起重鋼索提供鋼索支撐，如同岸側吊運車那種做法。吊運車由一個與主吊運車相接合的非機動連續鋼索系統驅動。當主吊運車移動時，吊運車也同時移動。還設有一鋼索張緊系統，以消除鋼索鬆弛，並協助保持架空鋼索纏繞系統中的鋼索張緊狀態。
吊運車鋼索支撐系統有以下幾個缺點1.增加的吊運車(至少兩個)顯著地增加了費用，不僅建造起重機本身的成本，而且還增加了支撐增加的重量需要增大門架大梁的尺寸。主吊運車驅動系統在橫移運動過程中必須拖帶吊運車。這增加了主吊運車驅動系統的功率需要，並降低了起重機的效率。
2.水側吊運車設置在主吊運車與吊杆末端平衡滑輪之間的門架上。這意味著增加了額外的吊杆長度(5到7英尺之間)的費用以可安置水側吊運車。
因為起重機不工作時，起重機的吊杆必須升到其收藏位置，要求吊杆起重機構起吊起額外的吊杆長度重量加上水側吊運車的額外重量。結果，還必須增大吊杆起吊系統所需的吊杆起重機構的尺寸。這些額外增加的成本包括較大的電動機、較大的齒輪減速裝置，以及所有必需的聯接件和配套設備。
岸側吊運車安排在主吊運車與大梁末端的滑輪之間，這還意味著需要額外增加內側端大梁和導軌的長度(8到10英尺之間)，以接納岸側吊運車。這樣的擴展也會增加重量以及加大起重機配備額外的吊運車和增加門架長度與強度所需要的基本費用。
3.吊運車鋼索支撐系統要求安裝附加的拖索對、主吊運車上吊運車滑輪及夾具，以及一套液壓張緊系統。這套系統對環保不利，因為有可能漏油到地面上和水面上。這些將會增加檢修和維修需求。所有鋼索都需要經常潤滑。為了檢修拖索和滑輪，必須安裝若干維修觀察平臺。兩架吊運車也需要觀察平臺，以便進行維修，諸如更換軸承、軸和輪子等。
4.水側吊運車有必需處於吊杆鉸鏈點與吊杆末端平衡平臺之間。當主吊運車停在吊杆鉸鏈點與大梁後部連接杆之間的門架中間的某一位置時，水側吊運車則位於從吊杆鉸鏈點到吊杆末端平衡平臺的吊杆跨距中點附近。當吊杆被提升到其收藏位置時，水側吊運車同吊杆一道被提升，並在由架空拖索支撐懸掛在空中。這增加了對鋼索斷裂的安全關注。鋼索斷裂使吊運車墜落到地面或船舶甲板的頂部，造成嚴重的財產損失，甚至人員傷亡。沒有安全鎖或止動裝置能阻止三噸重的吊運車以超過100mph的衝擊速度下落。
5.在某些情況下，起重機操作人員要求主吊運車能夠在吊杆上升到收藏位置時在起重機的兩支腿之間橫移。這使水側吊運車的操作變得複雜化了，因為這必須在吊杆以80度的角度向上伸出的情況下用動力推動它沿著吊運車導軌上、下移動。
這增加了動力需求和對系統安全的關注。
6.吊運車鋼索支撐系統的總的製造和維護費用很高，其包括必需的吊杆和大梁額外增加的長度、兩套吊運車、滑輪、輪子、軸、拖索的纏繞、液壓千斤頂、鋼索張緊系統、起吊帶著吊運車的較重的吊杆所需要的更大的起吊馬力等。
參見圖4，圖中所示為另一種型式的鋼索支撐系統，該鋼索支撐系統利用安裝在門架大梁上的多個固定位置的鋼索支持滾輪59。這一系統需要在主吊運車構架29上安裝多個換向滑輪61，並要求在主起重鋼索上短距離內採用幾個反向索結，這會明顯縮短鋼索的使用壽命。鋼索纏繞布置可能使主起重鋼索的疲勞壽命減少50％，或小於沒有鋼索支撐系統時的原使用壽命。為了運行安全而強制性更換鋼索之前，多少股鋼絲會斷裂決定了鋼索的疲勞壽命。由於不能運行和維護費用，故而其費用昂貴。結果，這種系統在貨櫃起重機產業中證明沒有實用價值。
本發明為起重機鋼索纏繞的鋼索支撐系統提供改進辦法，可減少現有各種型式類似的起重機鋼索支撐系統中缺點的影響。
發明內容
本發明是一種貨物貨櫃裝卸起重機的鋼索纏繞支撐系統，所述起重機設有一部貨物運輸吊運車沿著起重機的水平門架往復移動和懸吊載荷其下方。起重機還設有一套滑過式鋼索載荷起重系統，用來在起重機上的遠距離的位置上驅動運輸吊運車。
本發明的鋼索支撐系統包括至少兩對直角形杆和推桿，兩者相對地固定在門架兩端中間的相對兩條縱向邊緣上。各個直角形杆以其相對於具有兩相對端的門架的第一端為軸旋轉，每一相對端至少有一鋼索支撐滾輪可轉動地與其結合，並且構成向下伸出以及當直角形杆處於第一「靜止」位置時，支撐鋼索載荷起重系統的鋼索的相鄰部分。當直角形杆處於第二「被驅動」位置時，滾輪構成從在鋼索下面縮進並突出地離開運輸吊運車。
推桿裝在垂直導軌中，垂直導軌固定在鄰近直角形杆的門架的相對的兩縱向邊緣上，而推桿能在導軌中往復運動。每一直角形杆和推桿對都配有連杆。連杆的第一端與推桿用樞軸相連，而其相對端在直角形杆的旋轉端和與其接合的滾輪接合部之間其兩端部的中間。
至少一對推桿驅動器，其固定到吊運車上，並由此與推桿的下端對齊，因為在吊運車沿門架往復移動過程中通過推桿位置時，推桿驅動器驅動推桿的下端，以響應驅動器的縱向運動從第一位置的方位向上作垂直往復運動。
推桿的上端分別用連杆與其兩端中間的直角形杆互連，使連杆移動，從而，當推桿在其升起位置時，使直角形杆移向第二被驅動的位置方向。在這一方向，支撐滾輪脫離吊運車縮回，以讓吊運車通過，在機械上不會阻礙鋼索支撐滾輪。當驅動器與推桿脫離接觸時，推桿利用連杆使直角形杆下降到第一靜止位置，籍此，支撐滾輪伸出到下面，並且支撐相鄰的鋼索。
本發明還提供一種支撐貨物貨櫃裝卸起重機鋼索的纏繞方法，所述起重機裝有一部貨物運輸吊運車，沿著水平門架往復移動，並懸吊載荷在其下方。起重機至少還有一套滑過式鋼索載荷起重系統，用來把貨物貨櫃滑車懸吊在運輸吊運車下。
將一對處於相對位置的鋼索支持滾輪設置在起重機門架對置的兩縱向邊緣上，並伸出到靠近門架邊緣設置的鋼索載荷起重系統的部分鋼索之下。滾輪分別安裝在直角形杆的一端上，直角形杆在其另一端上用樞軸連接到與門架接合的結構上。
直角形杆由推桿通過固定在直角形杆與推桿之間的連杆驅動。將推桿驅動器設置在運輸吊運車上，使推桿進行垂直往復運動。當通過驅動器使推桿上升時，滾輪從在鋼索下縮回。當推桿通過與驅動器脫離接觸下降時，使滾輪插入到鋼索之下。使吊運車沿著門架通過支撐滾輪在門架上的位置來回，以驅動推桿將支撐滾輪從鋼索下面插入和脫出。
因此，本發明的一個重要目的是為貨物貨櫃裝卸門式起重機提供一種改進的鋼索纏繞支撐系統，達到減小鋼索下垂的目的；本發明的另一個目的是為貨物貨櫃裝卸門式起重機提供一種簡化的鋼索纏繞支撐系統，達到降低製造成本和簡化安裝的目的；
本發明的再一個目的是提供一種改進的鋼索支撐系統，這種系統能夠安裝在現有的起重機上，或者作為改進項目進行翻新改造，起重機為此所需要的結構改動遠少於其它形式的翻新改造；本發明的又一個目的是提供一種改進的鋼索支撐系統，其操作較其它鋼索支撐系統更為安全；本發明再又一個目的是提供一種鋼索支撐系統，可以翻新改造現有的起重機，無需增大起重機驅動系統的能量輸出；本發明還有另一個目的是提供一種改進的鋼索支撐系統，其檢修和維護較容易，費用較低。
當結合附圖並注意到本發明的設備和方法時，本發明的其它目的和優點將變得非常顯見。
圖1是典型的現有技術的岸邊貨物貨櫃裝卸門式起重機的側視圖，它有一個懸臂式可升降吊杆，其上可以使用本發明的改進設備；圖2是現有技術的貨物貨櫃裝卸門式起重機鋼索載荷起重系統的鋼索纏繞透視圖，它採用一對現有技術的吊運車，以減小鋼索下垂；圖3是典型現有技術的門架式吊運車鋼索牽引系統的透視圖；圖4是另一種現有技術起重鋼索的鋼索纏繞和支撐系統透視圖，以減小鋼索吊運車貨櫃起重機上的鋼索下垂；圖5是本發明鋼索支撐機構的透視圖，為了支撐鋼索，採用了水平方向的鋼索支撐滾輪；圖6是圖5所示鋼索支撐機構在縮回位置的透視圖，其設有垂直定向鋼索支撐滾輪以起重吊運車在機械上不受阻礙的情況下從鋼索支撐機構旁邊過去；圖7是本發明的鋼索支撐機構的端面剖視圖，以圖5的狀態下支撐鋼索的支撐滾輪部分截取；以及圖8是在圖6狀態下圖7的另一種變換的視圖。
具體實施例方式
為了說明本發明的較佳實施例，請參看附圖，圖中，同一標號代表相應視圖上相同的元件。本發明是貨物貨櫃裝卸起重機的一套鋼索纏繞支撐系統，圖1中表示的是該系統的一個實施例。該系統有一個貨物運輸吊運車29，沿著其水平門架17往復移動，並懸吊載荷在其下方作運輸。門架可以是單梁結構，或者是雙梁結構。
這一系統供「半鋼索吊運車」傳動或「平衡鋼索吊運車」傳動使用，其中至少包括一個滑過式鋼索載荷起重系統，該系統能夠由起重機上的一個遠距離位置驅動，並且能用電動和手動控制。該系統還包括一整體的鋼索吊運車驅動裝置。參見圖2，圖中所示為經本發明改進的最常見的載荷起重鋼索系統。本發明的目的是利用重量較輕的和較有效的設備避免採用一對架空吊運車以防止鋼索下垂。
本發明的鋼索纏繞支撐系統設計成能翻新改建或原設備安裝在貨物貨櫃裝卸門式起重機上。所述門式起重機有一部貨物運輸吊運車29，其裝在其門架17上，採用在機房內用起重鼓輪53遠距離驅動的載荷起重系統。吊運車構成為沿著門架水平往復移動和把載荷懸吊在一單梁下的吊運車上，或者通過其兩側大梁之間的門架，以及把懸吊的載荷從門架的一端運送到不同起吊和堆放區之間的另一端。
本發明是一種吊運車在起重機門架上不同位置中間的某些位置上支撐平衡鋼索吊運車的兩個鋼索纏繞系統的一個或幾個部分的改進裝置。如果起重機有一部機動的吊運車或者如果吊運車牽引鋼索不需要支撐，鋼索支撐系統可以載荷起重鋼索，也可以同時支撐載荷起重鋼索和吊運車牽引鋼索兩者。
鋼索支撐系統包括至少一對鋼索支撐機構，所述鋼索支撐機構安裝在起重機門架的兩相對縱向邊緣上，靠近其中部位置。這意味著，所述鋼索支撐機構的位置在門架上橫向成鏡像互相對置。在單梁門架的情況下，支撐機構對沿門架的外側縱邊對置。在雙梁門架的情況下，支撐機構一般布置在其相對的內壁上配置。
單一的支撐機構對可以對置安裝在接近門架長度的中點位置，以便當運輸吊運車處於門架的某一端時，在接近鋼索下垂的中部位置上支撐鋼索。按另一種方案，支撐系統可以包括多對對置的鋼索支撐機構對，相隔一定的間隔沿門架配置，以對鋼索提供多個支撐點。因此，在權利要求中使用的「至少」一詞，以表明本發明設想的是多對支撐機構或元件對，較佳實施例中是單一的一對。
參見圖5-8。至少兩對直角形杆63和推桿65固定在對置的門架的相對的兩縱向邊緣上，其兩端的中間。直角形杆的支點67位於它們各自相對於門架17的第一端，其相對端各有至少一個可轉動地接合的鋼索支撐滾輪69。當直角形杆指向第一個位置時(圖5和7)，滾輪則在下面伸出並支撐鋼索71的相鄰鋼索部分。當直角形杆指向第二個位置時(圖6和8)，滾輪則從鋼索下面縮回並脫離吊運車。滾輪可以單支撐載荷起重鋼索，或者，如果採用多個滾輪，也可以同時支撐載荷起重鋼索和吊運車牽引鋼索。
推桿65裝在垂直導軌73中，垂直導軌73又裝在託架75內，而託架75固定在起重機門架相對的兩縱向邊緣上，以致於在門架的每一邊上各有一個託架75，成鏡像對置排列。導軌構成能讓推桿在其中垂直往復移動。在雙梁門架中，門架的兩縱向邊緣由門架的大梁構成，而託架固定在大梁的內壁上。在單梁門架的情況下，託架懸置在梁的邊緣上。
每一個直角形杆63的支點都在其在同一個託架75上相應的第一端67上，託架73固定推桿65的垂直導軌73。託架結構使推桿與直角形杆之間建立聯繫，並實現直角形杆第一端與門架的互連。直角形杆的相對端構成鋼索支撐滾輪69的樞軸。
直角形杆63由推桿65經過固定在直角形杆與推桿之間的連杆77驅動。連杆伸到推桿的頂部之間並在直角形杆上偏置軸頸連接點79，後者位於直角形杆67的旋轉端與滾輪69中間，滾輪69用軸頸支承在直角形杆的下端。作為結構形狀設計的結果，在圖7和8中表示得最清楚，使推桿下降則推動直角形杆，使直角形杆繞其在門架上的旋轉點轉動，以使其外側端下降，定在第一位置上。使推桿上升則拉連杆，使直角形杆轉動到第二位置。
在直角形杆63的第一靜止位置上，當推桿65下降時，直角形杆繞其第一端67轉動，第一端相對門架轉動，而滾輪69轉移為向下伸出，並支撐鋼索載荷起重系統的鋼索71的相鄰部分。當推桿被驅動由此它位於其上升位置時，直角形杆繞其門架上的樞軸轉動約90度，到第二或操作位置，而滾輪則從鋼索下縮回，並脫離吊運車，以避免當吊運車穿過鋼索支撐機構在門架上的位置時與它發生機械阻礙。第二滾輪可位於圖示的滾輪以下，以支撐另一組鋼索，例如吊運車牽引鋼索。
至少一對推桿驅動器81固定到吊運車上並與推桿65的下端對齊，及與門架邊緣平行，這樣當吊運車在沿著門架往復移動過程中經過推桿位置時，推桿下端響應驅動器的運動而進行垂直往復運動。推桿上端分別由連杆77互連到其兩端中間的直角形杆63上。推桿的往復運動推動連杆運動，因而推動直角槓桿在第一和第二位置之間運動。驅動器驅動推桿垂直運動，使推桿上升和下降，這樣當吊運車經過託架位置時，鋼索支撐滾輪69脫離吊運車，以讓吊運車通過，不會在機械上與鋼索支撐滾輪發生阻礙。
在本發明的較佳實施例中，每一鋼索支撐機構都有兩對基本上成鏡像的長形凸輪面83，它們以末端彼此互相對準，分別安裝在門架相對的兩邊上。對於雙梁門架，凸輪面位於門架側梁相對的內側表面上，靠近其跨距中點；而對於在單梁門架，則在其外側邊緣上，因此，當吊運車位於門架移動的最外側或最內側位置時，鋼索支承系統一般配置於在吊運車與起重機門架相對端之間延伸的鋼索最大懸掛長度的中部。
凸輪面83的相鄰端85處在推桿的下端之下的中心，互相相接，並與推桿的下端用樞軸接合，籍此使凸輪面的兩相鄰端85和推桿一起進行垂直往復運動。當吊運車橫行到在門架上固定的凸輪面的位置並使其上升時，推桿驅動器81與凸輪面的底接觸。
在凸輪面83的相對外側端，以一個開槽連接件87用軸頸連接，由此，凸輪面的內側相鄰端可以垂直運動，而不是繞軸頸連接端作圓弧運動。開槽連接件包括一個從門架伸出的樞軸89，它穿過一個(從相鄰端)凸輪面的外側端的水平槽伸出。樞軸89帶頭部以鎖定凸輪面，並允許凸輪面在樞軸上略作滑動和部分轉動運動，籍此實現軸頸連接。
在本發明的較佳實施例中，推桿驅動器81也是凸輪面的驅動器。其延伸段基本上是平面並固定到吊運車上。在其端部有滾輪91，以在吊運車移動通過門架上的鋼索支撐系統位置時開始和終止與凸輪面83的接觸。
鋼索71，包括載荷起重鋼索和吊運車牽引鋼索均處於吊運車上的最高處，因為它們不是固定在吊運車上，就是穿過吊運車攜帶的滑輪。當吊運車通過門架上的鋼索支撐系統部位時，直角形杆63上的鋼索支撐滾輪69極容易地轉移到鋼索下面。當吊運車沿著門架往復移動時，吊運車上的凸輪驅動器嚙合並使凸輪面上升和下降。驅動器首先使第一凸輪面上升與其接觸，然後，當其通過推桿下的中點並接觸第二凸輪面時，開始使第二凸輪面下降。
當吊運車變換方向時，上述過程反過來。凸輪面使直角形杆的搖動消除。
參見圖5，圖中所示為固定在吊運車上凸輪驅動器81，正逼近並與圖5下方的凸輪面83相接觸。
驅動器上的導向滾輪91恰好進入到在凸輪面樞轉端87之下。參見圖6，圖中所示為凸輪驅動器的運作過程，圖中，它與凸輪面接合，導向滾輪正逼近中點，在該處，凸輪面和推桿下端的浮動點85可轉動地栓接起來。
在上述吊運車運作過程的那一點上，直角形杆63上升到其第二位置，並使鋼索支撐滾輪69縮回。當凸輪驅動器離開凸輪面的位置時，凸輪面緩緩地向下移動，使推桿下降，從而驅動直角形杆，以使鋼索支撐滾輪平穩地移到鋼索71下面支撐鋼索。
本發明還設計了一種新支撐貨物貨櫃裝卸門式起重機的鋼索的方法，所述門式起動機安裝有一部貨物運輸吊運車沿著其水平門架往復移動，並懸吊載荷在其下方。起重機至少有一個滑過式鋼索載荷起重系統，用於從運輸吊運車上懸吊貨物貨櫃滑車。在起重機門架對置的兩縱向邊緣的相對位置上配備有一對鋼索纏繞滾輪。滾輪伸出到靠近門架邊緣配置的鋼索載荷起重系統的部分鋼索之下。滾輪安裝在直角形杆的一端，直角形杆的支點位於它的另一端，在與門架接合結構上。直角形杆由推桿通過在直角形杆與推桿之間固定的連杆驅動。本發明的方法的步驟包括在運輸空中吊運車上設置驅動器，以使推桿垂直往復運動。推桿與直角形杆接合，籍此，當用驅動器使推桿上升時，滾輪從鋼索下面縮回，而當與驅動器脫離接觸推桿下降時，滾輪插入到鋼索下。這一方法通過吊運車在門架上來回運動經過門架上的支撐滾輪以驅動推桿，並自鋼索下插入和脫離支撐滾輪。
這一方法還包括提供至少兩對長的凸輪面，凸輪面固定在門架的對置的兩向縱邊緣上，以便當吊運車通過凸輪面，推桿驅動器(現在是凸輪驅動器)使凸輪面作垂直往復運動時，控制推桿的往復運動。
根據上面對本發明較佳實施例的說明，可以看到，鋼索纏繞支撐系統可以達到所述本發明的目標和優點，同時，新的設備改進克服了前面在本說明書技術背景的說明中提到的那些缺點。顯然可見，通過在大梁壁上安裝多於一套的鋼索支撐系統，本發明的設計可以用於裝卸大型貨物貨櫃和載荷的大型起重機。因此，當提到「貨物貨櫃起重機」的「鋼索支撐系統」時，附加的支撐滾輪對可以代替單一的一套系統。同樣，本文提到「一個滾輪」術語時，可以通過在直角形杆上設置多個滾輪，多滾輪可以代替一滾輪。
因此，本發明的鋼索支撐系統重量輕和價格低，它比雙懸鏈索線吊運車起重機要輕得多，比現有技術的複式支撐滾輪機構也輕得多。而且，本發明消除了鋼索磨損，並把鋼索纏繞減至最少，因而對維護費用的要求明顯低於同類的多吊運車起重機。
所以，從以上對本發明的較佳實施例的說明，顯然可見，本發明完全達到了所提出的所有目標和優點。雖然本文已對本發明作了相當詳細的說明，但是，本發明不限於列出的細節。本發明的精神實質和保護範圍應如所附權利要求書所述。
權利要求
1.一種貨物貨櫃裝卸起重機的鋼索纏繞支撐系統，所述貨物貨櫃裝卸起重機安裝有一部貨物運輸吊運車，沿著其水平門架往復移動和懸吊載荷在其下方，所述起重機還有一個滑過式鋼索載荷起重系統，用來在所述起重機上的遠距離位置上驅動所述運輸吊運車，所述鋼索纏繞系統包括至少兩對直角形杆和推桿，兩者相對地固定在所述門架兩端中間的相對的兩縱向邊緣上，所述直角形杆以其相對於所述具有兩相對端的門架的第一端為軸旋轉，每一相對端至少有一個鋼索支撐滾輪可轉動地與其結合，並且構成向下伸出，以及當所述直角形杆處於第一靜止位置時，支撐所述鋼索載荷起重系統的所述鋼索的相鄰部分，而當所述直角形杆處於第二被驅動位置時，所述滾輪構成從在所述鋼索下面縮回，並突出離開所述運輸吊運車，所述推桿被裝在垂直的導軌內，所述導軌固定在鄰近直角形杆的所述門架的相對的縱向邊緣上，而所述推桿能在所述導軌中往復移動，所述每一直角形杆和推桿對都配有連杆，所述連杆的第一端與所述推桿用樞軸連接，而其相對端與所述直角形杆用樞軸連接，連接在所述直角形杆的所述旋轉端和與其接合的滾輪接合部之間其兩個端部的中間，至少一對推桿驅動器，其固定在所述吊運車上，並與所述推桿的下端對齊，因而，當所述吊運車沿著所述門架往復移動的過程中通過所述推桿位置時，所述推桿驅動器驅動所述推桿的下端響應所述驅動器的縱向運動從所述第一位置方向向上進行垂直往復運動；由此各自通過所述連杆與其兩端中間的所述直角形杆互連的所述推桿的上端，使所述連杆移動，從而當所述推桿在其上升位置時，使所述直角形杆移動到所述第二被驅動位置方向；而所述鋼索支撐滾輪脫離所述吊運車縮回，以便讓小車通過，在機械上不會阻礙鋼索支撐滾輪，當所述驅動器與所述推桿脫離接觸時，所述推桿利用所述連杆使所述直角形杆下降到第一靜止位置；籍此所述支撐滾輪伸出到下面並且支撐相鄰的鋼索。
2.如權利要求1所述的鋼索纏繞支撐系統，其特徵在於，所述的系統包括至少兩對長的凸輪面，其頭尾相連成一直線地安裝，在所述起重機門架的相對的兩縱向邊緣上，並互相對置配置，每一對相鄰的兩端互連，並用樞軸與所述推桿的下端連接，所述凸輪面在其對置的外側端用樞軸與所述門架連接，籍此，所述凸輪面的相鄰端可以一起作垂直往復運動，當所述吊運車橫移到所述凸輪面的位置時，所述推桿驅動器與所述凸輪面接觸。
3.如權利要求2所述的鋼索纏繞支撐系統，其特徵在於，所述起重機門架由兩根平行的長大梁構成，在所述貨物運輸吊運車下懸吊的所述載荷就懸掛在兩根大梁之間，所述兩對推桿、直角形杆、連杆和凸輪面均安裝在所述大梁的對置的內側壁上。
4.如權利要求3所述的鋼索纏繞支撐系統，其特徵在於，所述兩對推桿、直角形杆、連杆和凸輪面位於近所述門架跨距的中間。
5.如權利要求3所述的鋼索纏繞支撐系統，其特徵在於，所述門架包括多對推桿、直角形杆、連杆和凸輪面，它們間隔地安裝在所述門架兩端的中間。
6.如權利要求3所述的鋼索纏繞支撐系統，其特徵在於，所述直角形杆至少有兩個可轉動地與結合的鋼索滾輪，以支承載荷起重和吊運車牽引的鋼索纏繞。
7.一種貨物貨櫃裝卸起重機的鋼索纏繞支撐系統，所述貨物貨櫃裝卸起重機安裝有一部貨物運輸吊運車，沿著其水平門架往復移動和懸吊載荷在其下方，所述起重機還有一個滑過式鋼索提升載荷的系統，用來在所述起重機上的遠距離位置上驅動所述運輸吊運車，所述的鋼索纏繞支撐系統包括至少兩對直角形杆和推桿，兩者相對地固定在所述門架兩端中間的相對的兩縱向邊緣上，所述直角形杆以其相對於所述具有兩相對端的門架的第一端為軸旋轉，每一相對端至少有一個鋼索支撐滾輪可轉動地與其結合，並且構成向下伸出，以及當所述直角形杆處於第一靜止位置時，支撐所述鋼索載荷起重系統的所述鋼索的相鄰部分，而當所述直角形杆處於第二被驅動位置時，所述滾輪構成從在所述鋼索下面縮回，並突出離開所述運輸吊運車，所述推桿被裝在垂直的導軌內，所述導軌固定在鄰近直角形杆的所述門架的相對的兩縱向邊緣上，而所述推桿能在所述導軌中往復移動，所述每一直角形杆和推桿對都配有連杆，所述連杆的第一端與所述推桿用樞軸連接，而其相對端與所述直角形杆用樞軸連接，連接在所述直角形杆的所述旋轉端和與其接合的滾輪接合部之間其兩個端部的中間，至少兩對長的凸輪面，其頭尾相連成一直線地安裝在所述起重機門架的相對的兩縱向邊緣上，並互相對置配置，每一對相鄰的兩端互連，並用樞軸與所述推桿的下端連接，所述凸輪面在其對置的外側端用樞軸與所述門架連接，籍此，所述凸輪面的相鄰端可以一起作垂直往復運動，以及至少一對凸輪面驅動器，其固定在所述吊運車上，並與所述凸輪面對齊；而當所述吊運車沿著所述門架往復移動的過程中通過所述凸輪面位置時，所述驅動器使所述凸輪面升高，以使所述推桿的下端響應所述驅動器的縱向運動，從所述第一位置方向向上進行垂直往復運動；由此各自通過所述連杆與其兩端中間的所述直角形杆互連的所述推桿的上端使所述連杆移動，從而當所述推桿在其上升位置時，使所述直角形杆移動到所述第二被驅動位置方向；而所述鋼索支撐滾輪脫離所述吊運車，以便讓吊運車通過，在機械上不會阻礙鋼索支撐滾輪，當所述驅動器與所述凸輪面脫離接觸時，所述推桿利用所述連杆使所述直角形杆下降到第一靜止位置；籍此所述支撐滾輪伸出到下面並且支撐相鄰的鋼索。
8.一種支撐貨物貨櫃裝卸起重機的鋼索纏繞的方法，所述貨物貨櫃裝卸起重機安裝有一部貨物運輸吊運車，沿著其水平門架往復移動和懸吊載荷在其下方，所述起重機還有一個滑過式鋼索提升載荷的系統，用來把一個貨物貨櫃上部吊件懸吊在所述吊運車的下面，所述的方法包括以下步驟將一對處於相對位置的鋼索支撐滾輪設置在所述起重機門架對置的兩縱向邊緣上，所述滾輪伸出到接近所述邊緣設置的所述鋼索載荷起重系統的那部分鋼索的下方，所述滾輪分別安裝在直角形杆的一端上，直角形杆在其另一端上用樞軸連接到與所述門架接合的結構上，所述直角形杆用推桿通過連杆驅動，連杆固定在所述直角形杆與所述推桿之間，將推桿驅動器設置在所述運輸吊運車上，使所述推桿進行垂直往復運動，籍此，當通過所述驅動器使所述推桿上升時，所述滾輪從在鋼索下縮回，而當所述推桿由於與所述驅動器脫離接觸而下降時，使所述滾輪以及插入到所述鋼索的下面，使所述吊運車沿著所述門架通過支撐滾輪在所述門架上的位置來回移動，以驅動所述推桿將支撐滾輪從鋼索下面插入和脫出。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，提供至少兩對長的凸輪面，其固定在所述門架對置的兩向縱緣邊上，以控制所述推桿的往復運動，當所述推桿驅動器使所述凸輪面作垂直往復運動，那時所述吊運車通過所述凸輪面。
全文摘要
一種貨物貨櫃裝卸起重機的鋼索纏繞支撐系統，所述貨物貨櫃裝卸起重機裝有一部貨物運輸吊運車，沿著其水平門架往復移動，還有一個運輸吊運車的鋼索提升載荷的系統，其特徵在於，在所述門架跨距的中心提供一個支撐機構，以支撐至少提升載荷系統的鋼索，並允許運輸吊運車驅動鋼索系統，讓吊運車通過而不會出現機械阻礙。
文檔編號B66C13/04GK1934026SQ200580000817
公開日2007年3月21日 申請日期2005年3月29日 優先權日2004年3月31日
發明者竹原亨, 市村欣也 申請人:佩斯科股份有限公司