CN102515036B - 一种海上起重船高空重载双起重小车悬臂起升机构 - Google Patents

Abstract

本发明一种海上起重船高空重载双起重小车悬臂起升机构，特别涉及海上高空重载起重机，本发明为四卷扬机双起重小车形式，两个起重小车左右布置，中心起吊，共同提升载荷，本设计反钩装置通过平衡铰轴与起重小车车体铰接相连，当反钩受力不均时可绕平衡铰轴旋转，使两处反钩所承受固定滑轨横梁的压力相等，有效地实现了两处反钩的受力均化；一台起重小车上的两个定滑轮组分别与对应一组的两台卷扬机对称式补偿缠绕连接，其中一个卷扬机与所连接的定滑轮组之间的钢丝绳伸长量与另一个卷扬机与其所连接的定滑轮组之间的钢丝绳缩短量相等，两者相互补偿，因此，本发明双起重小车悬臂起升机构能精准、高效、安全地完成海上高空重载的起升作业。

Description

一种海上起重船高空重载双起重小车悬臂起升机构

技术领域

本发明一种海上起重船高空重载双起重小车悬臂起升机构，属起重机领域，特别涉及海上高空重载起重机运输。

背景技术

目前，起重设备上的起重小车起升机构一般有两种形式，一种是单卷扬机驱动一台起重小车，一种是双卷扬机联合驱动一台起重小车。单卷扬机形式适合轻载工况，卷扬机一般与起重小车固定安装。当载荷较大时，一般采取双卷扬机联动起吊的方式，两台卷扬机控制吊钩横梁两端共同起吊。两台卷扬机与起重小车有固定安装和分离安装两种形式：在低空作业条件下，采用固定安装的形式，可以满足起重小车在横移时载荷起升高度保持不变；在高空作业条件下，卷扬机与起重小车采用分离安装，减小起升机构的重量，提高设备起升能力，减小高空安装及维修的困难，但此类起重小车在一般的钢丝绳缠绕方式下，自身横向位移会导致载荷起升高度发生变化。

上述的起重小车起升机构一般将吊钩安装于小车正下方或近侧面，对于海上的大尺寸重载荷的起升运输是无法实现的，必须将起重小车做成悬臂结构，吊钩在臂头处起吊。而且对于海上大尺寸重载荷，一般的双卷扬机驱动单台起重小车难以满足起重要求，须大大增加起重小车与卷扬机的结构尺寸与电机等相关设备性能以满足超大的起升能力。

海上大尺寸重载荷的起升运输与定位对海上起重机起升机构的要求严苛，既要保证起升重量，又要保证在起重小车在自身发生横移时载荷的起升高度保持不变。针对上述要求，迫切要求开发研究一种在海上高空重载条件下，起重小车横向移动过程中既省力且起升高度保持不变的悬臂起升机构。

发明内容

本发明的目的是提供一种海上起重船高空重载双小车悬臂起升机构，以两台起重小车共同作用中心起吊，结构协调平衡。起重小车与起升卷扬系统分离，自重减轻，起重小车横移过程省力，从而全面提升海上起重船高空重载的起升作业的精确性、安全稳定性和作业效率，降低起升机构高空安装及维修难度。

本发明技术方案如下：

本发明海上起重船高空重载双起重小车悬臂起升机构，包括起重架，两个滑轨横梁，驱动油缸组，四台卷扬机，钢丝滑轮组，两台起重小车，反钩装置和平衡铰轴，特点是：起重小车上部主钩动滑轮组固装有两个定滑轮组，每个定滑轮组有两个定滑轮，起重小车车体底部连接有两个移动滑块组，起重小车车体通过平衡铰轴与反钩装置铰接；一台起重小车和两台卷扬机为一组，四台卷扬机和两台起重小车分两组左右对称布置，每台起重小车的钢丝绳分别通过各自的两个定滑轮组与对应一组的两台卷扬机对称式补偿缠绕连接，并受该组的两台卷扬机驱动；两台起重小车车体反钩装置的反钩，以相同的间隙与同一个滑轨横梁配合联接，两台起重小车车体底部各自的两个移动滑块组，分别对应与两个滑轨横梁直接或间隙配合联接，两个滑轨横梁固定联接在船体起重架上端。

上述一台起重小车与其对应一组两台卷扬机的钢丝绳对称式缠绕连接，是钢丝绳从该组的一台卷扬机出发，依次穿过起重小车之一个定滑轮组、主钩动滑轮组、起重小车之另一个定滑轮组，再后回到该组的另一台卷扬机。

上述每个移动滑块组有四个移动滑块；每台起重小车车体反钩装置的反钩数为两个。

本发明作为海上起重船高空重载起升机构，创造性实现了海上高空重载条件下精准、高效、安全地完成起升作业，有如下技术优越性：

一、本发明为四卷扬机双起重小车形式，两个起重小车左右布置，中心起吊，共同提升载荷，本设计反钩装置通过平衡铰轴与起重小车车体铰接相连，当反钩受力不均时可绕平衡铰轴旋转，使两处反钩所承受固定滑轨横梁的压力相等，有效地实现了两处反钩的受力均化；同时，起重小车车体底部的移动滑块设计也使系统平衡支点受力均化，使两根横梁能安全稳定地承受反钩装置和移动滑块组传递的起重小车自重与重载时的反力，从而使本发明双起重小车悬臂起升机构能满足海上起重船对高空重载作业平衡稳定安全要求。

二、本发明一台起重小车上的两个定滑轮组分别与对应一组的两台卷扬机对称式补偿缠绕连接，其中一个卷扬机与所连接的定滑轮组之间的钢丝绳伸长量与另一个卷扬机与其所连接的定滑轮组之间的钢丝绳缩短量相等，两者相互补偿。在提升载荷完成以后，能保持起重小车在横移中主钩高度恒定。

因此，本发明起升机构能精准、高效、安全地完成海上高空重载的起升作业。

附图说明

图1、本发明起升机构主视图；

图2、本发明起升机构俯视图；

图3、本发明起重小车钢丝绳经定滑轮组与卷扬机缠绕连接示意图；

图4、左侧起重小车反钩装置反钩与固定滑轨横梁联接正视示意图；

图5、左侧起重小车右侧移动滑块组与固定滑轨横梁联接正视示意图；

图6、右侧起重小车反钩装置反钩与固定滑轨横梁联接正视示意图；

图7、右侧起重小车右侧移动滑块组与固定滑轨横梁联接正视示意图；

图8、左侧起重小车反钩装置与车体铰轴铰接剖视图。

具体实施方式

现结合附图说明本发明是如何实施的：

一、本发明四卷扬机双起重小车钢丝绳滑轮系统设计，满足起重小车横移时，载荷高度不发生变化的严格要求。

如附图1、2、3所示，以标记符号3H、5H分别表示起重小车3、起重小车5的起重小车主钩滑轮组，两台起重小车主钩滑轮组3H、5H左右布置，起重小车主钩滑轮组3H固装有定滑轮组2与2’，起重小车主钩滑轮组5H固装有定滑轮组4与4’，四台卷扬机A、B、C、D，卷扬机A、B为一组，卷扬机C、D为一组，卷扬机A，B驱动起重小车3，卷扬机C，D驱动起重小车5，起重小车3上钢丝绳通过定滑轮组2与2’分别与卷扬机A，B成对称式补偿缠绕连接。起重小车5上钢丝绳通过定滑轮组4与4’分别与卷扬机C，D成对称式补偿缠绕连接。

实施起重时，当起重小车3在油缸组8和油缸组9的作用下横向移动时，卷扬机A与定滑轮组2之间的钢丝绳长会变长(或缩短)，而定滑轮组2’与卷扬机B之间的钢丝绳长会缩短(或变长)，而卷扬机A与定滑轮组2之间的钢丝绳伸长量和定滑轮组2’与卷扬机B之间的钢丝绳长缩短量是相等的，两者相互补偿，从而保持起重小车3主钩高度恒定；同样，当起重小车5在油缸组8和油缸组9的作用下横向移动时，定滑轮组4与卷扬机C之间的钢丝绳长会变长(或缩短)，而定滑轮组4’与卷扬机D之间的钢丝绳长会缩短(或变长)，而定滑轮组4与卷扬机C之间的钢丝绳伸长量和定滑轮组4’与卷扬机D之间的钢丝绳长缩短量是相等的，两者相互补偿，从而保持起重小车5主钩高度恒定。在重载起升后，起重小车3与起重小车5横向移动量在油缸组8和油缸组9的作用下须保持相等，两者间距保持不变。

二、本发明带平衡铰轴结构的反钩装置及设置高度差的移动滑块组安全有效地将起重小车空载自重与重载对起升机构的反力传递至滑轨横梁

起重小车3中，反钩装置1通过平衡铰轴11与小车车体14铰接，反钩装置1中两处反钩12，13与固定横梁6的联接间距为δ1；小车车体14底部有两个移动滑块组7-1、7-2，每个移动滑块组各有四个移动滑块，其中移动滑块组7-1的四个移动滑块分别与固定滑轨横梁6的滑轨6-1联接；移动滑块组7-2中7-2-1的两个滑块与固定滑轨横梁10的滑轨10-11联接。移动滑块组7-2中7-2-2的两个滑块与滑轨10-1以间隙δ2配合联接。

与上述起重小车3的部件联接相同，起重小车5中，反钩装置15通过平衡铰轴17与小车车体18铰接，反钩装置15中两处反钩19，20与固定横梁6的间距为δ1，此间隙与起重小车3中所述的δ1相等。两个移动滑块组16-1、16-2各有四个移动滑块分别固定于小车车体18底部，其中移动滑块组16-1的四个移动滑块分别与固定滑轨横梁6的滑轨6-1联接；移动滑块组16-2中16-2-1的两个滑块与固定滑轨横梁10的滑轨10-1联接，移动滑块组16-2中16-2-2的两个滑块与滑轨10-1以间隙δ2配合联接，此间隙与起重小车3中所述的δ2相等。

空载时：

对于起重小车3，在移动滑块组7-2中，由于移动滑块组7-2-2底面与滑轨10-1之间存在δ2的高度差，因此通过移动滑块组7-1与7-1-1将起重小车3自重传递至滑轨6-1，10-1及固定滑轨横梁6和10。

对于起重小车5，在移动滑块组16-2中，由于移动滑块组16-2-2底面与滑轨22之间存在δ2的高度差，因此通过移动滑块组16-1与16-1-1将起重小车5自重传递至滑轨6-1，10-1及固定滑轨横梁6和10。

重载时：

由于本发明的起升机构为悬臂形式。重载时，载荷会产生较大的反力。移动滑块组7-1与16-1脱离滑轨6-1，处于自由状态。反钩装置1与15将反力传递至固定横梁6，移动滑块组7-2与16-2作为支点承受压力，并将压力传递至滑轨10-1及固定滑轨横梁10。

对于起重小车3，图5为移动滑块组7-2中前后移动滑块组示意图。设置移动滑块组7-2-2底面与滑轨10-1上表面高度差。由于移动滑块组7-2-2较7-2-1接近载荷位置，若移动滑块组7-2-2底面与滑轨10-1上表面接触，移动滑块组7-2-1将受拉力脱离滑轨10-1，移动滑块组7-2-2将独自成为支点，受力过度集中。因此，适当设置移动滑块组7-2-2底面与滑轨10-1上表面高度差δ2，作为移动滑块组7-2-1脱离滑轨10-1的位移补偿，使重载时两移动滑块组7-2-1与7-2-2同时与滑轨10-1接触，共同作为起重小车3的力矩平衡支点，达到受力均化，并将压力传递至滑轨10-1及固定滑轨横梁10。

在附图4中，反钩装置1中两处反钩12、13与固定横梁6之间的间隙为δ1。若将反钩装置1与起重小车车体刚性14联接，由于两处反钩12、13与平衡支点7-2的距离不同，反钩12的竖向位移要大于反钩13的竖向位移。当反钩12、13将重载反力传递至固定滑轨横梁6时，反钩12所承受固定滑轨横梁6的压力要远远大于反钩13所承受的压力。平衡铰轴11可有效地解决这一问题。如附图8所示，反钩装置1通过平衡铰轴11与起重小车车体14铰接相连，反钩12、13受力不均时可绕轴11旋转，使两处反钩所承受固定滑轨横梁6的压力相等，有效地实现了两处反钩的受力均化，并将反力传递至固定滑轨横梁6。

同理，对于起重小车5，如图7适当设置移动滑块组16-2-2底面与滑轨10-1上表面高度差δ2，作为移动滑块组16-2-1脱离滑轨10-1的位移补偿，使重载时两移动滑块组16-2-1与16-2-2共同作为起重小车5的力矩平衡支点，达到受力均化，并将压力传递至滑轨10-1及固定滑轨横梁10。在附图6中，反钩19、20与固定横梁6之间的间隙为δ1。移动滑块组16-2为力矩平衡支点。将反钩装置15通过平衡铰轴17与起重小车车体18铰接相连，反钩装置在反钩19、20受力不均的时候可绕轴17旋转，而使两处反钩所承受固定滑轨横梁6的压力相等，实现了两处反钩的受力均化，并将反力传递至固定滑轨横梁6。

Claims (4)

1.一种海上起重船高空重载双起重小车悬臂起升机构，包括起重架，两个滑轨横梁，驱动油缸组，四台卷扬机，钢丝滑轮组，两台起重小车，反钩装置和平衡铰轴，其特征在于起重小车上部主钩动滑轮组固装有两个定滑轮组，每个定滑轮组有两个定滑轮，起重小车车体底部连接有两个移动滑块组，起重小车车体通过平衡铰轴与反钩装置铰接；一台起重小车和两台卷扬机为一组，四台卷扬机和两台起重小车分两组左右对称布置，每台起重小车的钢丝绳分别通过各自的两个定滑轮组与对应一组的两台卷扬机对称式补偿缠绕连接，并受该组的两台卷扬机驱动；两台起重小车车体反钩装置的反钩，以相同的间隙与同一个滑轨横梁配合联接，两台起重小车车体底部各自的两个移动滑块组，分别对应与两个滑轨横梁直接或间隙配合联接，两个滑轨横梁固定联接在船体起重架上端。

2.根据权利要求1所述的一种海上起重船高空重载双起重小车悬臂起升机构，其特征在于一台起重小车与其对应一组两台卷扬机的钢丝绳对称式缠绕连接，是钢丝绳从该组的一台卷扬机出发，依次穿过起重小车之一个定滑轮组、主钩动滑轮组、起重小车之另一个定滑轮组，再后回到该组的另一台卷扬机。

3.根据权利要求1所述的一种海上起重船高空重载双起重小车悬臂起升机构，其特征在于连接在起重小车车体底部的每个移动滑块组有四个移动滑块。

4.根据权利要求1所述的一种海上起重船高空重载双起重小车悬臂起升机构，其特征在于通过平衡铰轴与起重小车车体铰接的反钩装置之反钩数为两个。

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