CN101229903A - 采用滑动销轴的港口起重机抗地震装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械结构技术领域，具体涉及一种采用滑动销轴的港口起重机的抗地震装置。由下横梁、大车支座、大车平衡梁、滑动装置、触发装置、阻尼装置和复原装置组成，滑动装置由套筒、滑动销轴组成，滑动销轴外表面设有聚四氟乙烯涂层，滑动销轴固定于大车平衡梁上方，套筒分别套于滑动销轴两端，套筒通过螺栓连接大车支座，滑动销轴与套筒形成的空隙之间设有液压油；触发装置由液压蓄能器、钳盘制动器、测震仪和地震信号发射器、车轮制动器组成，阻尼装置由阻尼孔组成，阻尼孔沿轴向贯穿于滑动销轴内，复原装置由弹簧组成，弹簧为两组，分别套于滑动销轴两侧，且位于大车平衡梁和大车支座之间。本发明的抗地震装置能限制起重机摇摆的振幅，延长了起重机的固有周期，减轻和抵御地震力的影响。

Description

采用滑动销轴的港口起重机抗地震装置

技术领域

本发明属于机械结构技术领域，具体涉及一种采用滑动销轴的港口起重机的抗地震装置。

背景技术

世界上的主要港口绝大多数位于环太平洋岸线的地壳板块断裂层区域，各种港口设备始终受到地震的威胁。例如1995年1月日本神户兵库县南部发生7级的中心型地震，导致神户港遭到毁灭性的破坏，本应成为灾后重建的海上物流生命线的港口由此丧失了功能。如何防止或减少地震给港口起重机的破坏，已成为起重机用户和制造商急需研究开发的重要问题。

根据调查地震导致港口起重机损坏的主要原因为：码头沉箱的滑动导致轨道间距扩大，强制变位造成支撑腿变形弯曲；支撑腿腾空导致脱轨敲击，损坏行走装置。

港口起重机机型高大，在正常工作状态安放在大车行走轨道上，当受到较大的水平地震载荷作用时，就会使起重机支撑腿浮起。同时刚性的支撑腿间距也无法适应轨距变化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用滑动销轴的港口起重机抗地震装置，它安装在起重机下横梁2与大车平衡梁5之间，防止或减少地震给港口起重机造成损害。

本发明提出的采用滑动销轴的港口起重机抗地震装置，该装置位于起重机下横梁2与大车平衡梁5之间，由滑动装置、触发装置、阻尼装置和复原装置组成起重机大车支座4固定于下横梁2下方，与大车平衡梁5铰接，其中：

滑动装置由套筒8、滑动销轴12组成，滑动销轴12外表面设有聚四氟乙烯涂层11，滑动销轴12中部固定于大车平衡梁5上，滑动销轴12的两端分别设有套筒8，套筒8通过螺栓连接大车支座4，滑动销轴12与套筒8形成的空隙之间形成油腔14，油腔14内灌有液压油10；

触发装置由液压蓄能器1、常闭式钳盘制动器3、制动板15、测震仪和地震信号发射器6、车轮制动器7组成，钳盘制动器3安装在下横梁2下方，其底座可以相对于下横梁2作上下移动，测震仪和地震信号发射器6设于地面固定部位，液压蓄能器1通过油管分别连接钳盘制动器3和车轮制动器7，测震仪和地震信号发射器6通过无线信号控制液压蓄能器1，不工作时，钳盘制动器3夹紧制动板15，工作时，蓄能器1打开钳盘制动器3；

阻尼装置由阻尼孔9组成，阻尼孔9为贯穿于滑动销轴12的中心通孔，连通两端的液压油10；

复原装置由弹簧13组成，弹簧13为两组，分别套于滑动销轴12两侧，且位于大车平衡梁5和大车支座4之间，其复位力促使大车平衡梁5保持中位。

本发明采用减震原理，即在构造物的下方设置可以在水平方向移动的部件，当地表面以快且大的加速度发生摇摆时，构造物只是慢慢地或者轻微的摇动，使地震的摇摆难以传递。

本发明限制了摇摆的振幅，延长了港口起重机的固有周期，使其超过地震波的振动周期，减轻或缓解地震力的影响，使港口起重机在地震时避免损坏、脱轨，在地震后能迅速启动，确保起重机整体的稳定性及起重机操作工的安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

图中标号：1为液压蓄能器，2为下横梁，3为常闭式钳盘制动器，4为大车支座，5为大车平衡梁，6为测震仪和信号发生器，7为车轮制动器，8为套筒，9为阻尼孔，10为液压油，11为聚四氟乙烯涂层，12为滑动销轴，13为弹簧，14为油腔，15为制动板。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。

参看图1，本发明是一种港口起重机抗地震装置，通常起重机下横梁2和大车平衡梁5之间采用销轴连接，大车平衡梁5相对下横梁2只有一个旋转自由度。本发明采用设置在起重机大车支座4与大车平衡梁5的铰点处的滑动销轴12，为抵御地震提供了所需的自由度。整个系统由滑动装置、触发装置、阻尼装置和复原装置组成。

本发明增加了销轴的自由度，设置了滑动装置、触发装置、阻尼装置和复原装置。

图2为图1中A-A剖面图，滑动装置由滑动销轴12、通过螺栓同大车支座4连接的套筒8组成，套筒内有聚四氟乙烯涂层11减低摩擦。大车支座4通过高强度螺栓同起重机下横梁2连接，滑动销轴12固定在大车平衡梁14上。这样平衡梁5相对下横梁2增加了滑动自由度。

触发装置包括常闭式钳盘制动器3和装在大车平衡梁5上的制动板15。常闭式钳盘制动器3安装在起重机下横梁2下方，相对于下横梁2可以稍许上下滑动。正常工作时，常闭式钳盘制动器3夹住制动板15从而固定住滑动销轴12的滑动自由度，同时满足大车平衡梁5相对下横梁2的轻微摆动，与常规起重机一样。测震仪和地震信号发生器6安装在码头上，当地震水平载荷达到0.1～0.15g时，测震仪和地震发生器6发出地震信号，液压蓄能器1在接收到地震信号后立即打开常闭式钳盘制动器3，使起重机在垂直轨道方向的水平运动被释放，同时起重机大车的车轮制动器7也被打开，使起重机可以沿着轨道滚动。此时如果不考虑阻尼和复原装置作用的话，起重机相对于地面是浮动的。

阻尼装置通过在滑动销轴12上的阻尼孔9实现的，一旦滑动销轴12沿着套筒8窜动，液压油10受到挤压，在滑动销轴12中间的阻尼孔9中流动，形成阻尼和缓冲，吸收地震时产生的能量。

复原装置为套在滑动销轴12上弹簧13装置，弹簧13安放在大车平衡梁145和大车支座4之间，复位力促使大车平衡梁145在大车支座4中间。弹簧13能设定运动的周期。起重机正常工作情况下垂直轨道的水平方向自振周期为2秒左右，当地震发生时，触发装置启动，复原装置能将起重机该方向的自振长周期化，达到4秒左右或以上，在地震后归位。

Claims (1)

1.一种采用滑动销轴的港口起重机抗地震装置，该装置位于起重机下横梁(2)与大车平衡梁(5)之间，由滑动装置、触发装置、阻尼装置和复原装置组成起重机大车支座(4)固定于下横梁(2)下方，与大车平衡梁(5)铰接，其特征在于：

滑动装置由套筒(8)、滑动销轴(12)组成，滑动销轴(12)外表面设有聚四氟乙烯涂层(11)，滑动销轴(12)中部固定于大车平衡梁(5)上，滑动销轴(12)的两端分别设有套筒(8)，套筒(8)通过螺栓连接大车支座(4)，滑动销轴(12)与套筒(8)形成的空隙之间形成油腔(14)，油腔(14)内灌有液压油(10)；

触发装置由液压蓄能器(1)、常闭式钳盘制动器(3)、制动板(15)、测震仪和地震信号发射器(6)、车轮制动器(7)组成，钳盘制动器(3)安装在下横梁(2)下方，其底座相对于下横梁(2)作上下移动，测震仪和地震信号发射器(6)设于地面固定部位，液压蓄能器(1)通过油管分别连接钳盘制动器(3)和车轮制动器(7)，测震仪和地震信号发射器(6)通过无线信号控制液压蓄能器(1)，不工作时，钳盘制动器(3)夹紧制动板(15)；工作时，蓄能器(1)打开钳盘制动器(3)；

阻尼装置由位于滑动销轴(12)中间的阻尼孔(9)以及位于油腔(14)里的液压油(10)组成，阻尼孔(9)为贯穿于滑动销轴(12)的中心通孔，连通两端的液压油(10)；

复原装置由弹簧(13)组成，弹簧(13)为两组，分别套于滑动销轴(12)两侧，且位于大车平衡梁(5)和大车支座(4)之间，其复位力使大车平衡梁(5)保持中位。

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