CN103342281A - 一种用于海洋工程起重机的走轮机构和行走系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海洋工程起重机的走轮机构，属于海洋工程起重机械领域。该走轮机构包括固定于起重机底盘上的主轴，主轴两端分别设有一个上走轮组件，主轴上对应所述上走轮组件的外侧或内侧分别设有一个下连板，下连板上安装有下走轮组件，主轴的每个端部对应的上走轮组件与下走轮组件之间设有容置导轨的间隙。通过上述技术方案，在无倾覆力矩的工况下作业时，该走轮机构能行走通畅、平稳；在不同方向的倾覆力矩的工况下作业时，走轮机构能提供较大的抗倾覆能力。本发明同时公开了一种用于海洋工程起重机的行走系统。

Description

一种用于海洋工程起重机的走轮机构和行走系统

技术领域

本发明涉及海洋工程起重机械领域，特别涉及一种用于海洋工程起重机的走轮机构和行走系统。

背景技术

随着船舶与海洋工程装备的深入发展，起重机的作业工况类型及组合不断增加，要求起重机的作业范围也不断增大。走轮机构用于实现起重机行走，扩大起重机的作业范围。

现有起重机的行走机构的滚轮在导轨上水平布置，以实现在行走范围内的不同工作半径下360°全回转作业。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

当起重机在倾覆力矩方向不同的工况下作业时，导轨上水平布置的滚轮抵抗倾覆力矩的能力差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于海洋工程起重机的走轮机构和行走系统，以克服现有技术中行走机构抗倾覆能力差的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种用于海洋工程起重机的走轮机构，包括固定于起重机底盘上的主轴，所述主轴两端分别设有一个上走轮组件，所述主轴上对应所述上走轮组件的外侧或内侧分别设有一个下连板，所述下连板上安装有下走轮组件，所述主轴的每个端部对应的上走轮组件与下走轮组件之间设有容置导轨的间隙。

在本发明的一个实施例中，每个所述上走轮组件分别通过一个上连板安装在所述主轴上，每个所述上连板均设有上主轴孔和分别位于所述上主轴孔两侧的两个上走轮轴孔，所述上连板通过所述上主轴孔安装在所述主轴上，所述上走轮组件安装在所述上走轮轴孔内，所述上主轴孔的中心位于所述两个上走轮轴孔的中心的连线的下方。

在本发明的另一实施例中，所述每个下连板均设有下主轴孔和分别位于所述下主轴孔两侧的两个下走轮轴孔，所述下连板通过所述下主轴孔安装在所述主轴上，所述下走轮组件安装在所述下走轮轴孔内，所述下主轴孔的中心位于所述两个下走轮轴孔的中心的连线的上方。

较佳地，所述上连扳和所述下连板均与所述主轴基孔制间隙配合。

在本发明的再一实施例中，所述上走轮组件和所述下走轮组件均包括走轮本体、双列满排滚子轴承和走轮轴，所述走轮本体通过所述双列满排滚子轴承与所述走轮轴的一端连接，所述上走轮组件的走轮轴的另一端固定在所述上连板上，所述下走轮组件的走轮轴的另一端固定在所述下连板上，所述下走轮组件的走轮轴与所述下连板基孔制过盈配合，所述上走轮组件的走轮轴与所述上连板基孔制过盈配合。

在本发明的又一实施例中，所述走轮本体与所述双列满排滚子轴承的外圈基轴制过渡配合，所述双列满排滚子轴承的内圈与所述走轮轴基孔制间隙配合。

另一方面，本发明提供了一种用于海洋工程起重机的行走系统，该行走系统包括导轨机构和上述用于海洋工程起重机的走轮机构，所述导轨机构的导轨部分位于所述主轴的每个端部对应的上走轮组件与下走轮组件之间的间隙内，所述上走轮组件的行走面与所述导轨机构的对应的工作面相抵触，所述下走轮组件的行走面与所述导轨机构的对应的工作面相抵触。

在本发明的一个实施例中，所述起重机底盘上固定有一卡板，所述主轴的中部设有卡板槽，所述卡板卡入所述主轴的卡槽，所述卡板与所述卡板槽之间设有一定间隙。

在本发明的另一实施例中，所述导轨机构包括基座和两个导轨，所述基座内设有一凹槽，所述两个导轨位于所述凹槽的上方且分别与所述基座的两端连接，所述上走轮组件的行走面与对应的所述导轨的上平面相抵触，所述下走轮组件的行走面与对应的所述导轨的下平面相抵触。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

主轴的两个端部设有上走轮组件，主轴对应上走轮组件的外侧或内侧分别通过设有下连板安装有下走轮组件，且主轴的每个端部对应的上走轮组件与下走轮组件之间设有容置导轨的间隙。因此，在导轨位于该间隙内的情况下，当起重机在无倾覆力矩的工况下作业时，所有上走轮组件与导轨的一个工作面抵触滚动，同时下走轮组件与导轨的另一工作面抵触滚动，因此起重机能行走通畅、平稳；当起重机在不同方向的倾覆力矩的工况下作业时，位于导轨一个工作面的上走轮组件和位于导轨另一工作面的下走轮组件组合同时受力，在垂直于倾覆力矩方向上自动组合，能抵抗不同方向的倾覆力矩，大大提高了走轮机构的抗倾覆能力，因此该走轮机构行走相对平稳，完全适应船舶或平台的倾角和作业浪高要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于海洋工程起重机的行走系统的横截面示意图；

图2是图1所示用于海洋工程起重机的行走系统的导轨的横截面示意图；

图3是图1所示用于海洋工程起重机的行走系统的走轮机构的上连板的放大图；

图4是图1所示用于海洋工程起重机的行走系统的走轮机构的下连板的放大图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种用于海洋工程起重机的行走系统，参考图1，该行走系统包括导轨机构和用于海洋工程起重机的走轮机构。该走轮装配体横跨导轨机构的两侧。本实施例可以包括多个走轮机构，该多个走轮机构横跨导轨机构的两侧且相互平行。

参考图2，导轨机构包括基座11和两个导轨12，该基座11内设有一个凹槽11，该凹槽11的开口向上，该两个导轨12均位于凹槽11的上方且分别与该基座11的两端连接。每个导轨11与该基座11的底部之间分别设有加强筋。该加强筋能增加导轨12的弯曲强度。每个导轨12的工作面包括上平面A和下平面B。上平面A和下平面B的直线度均在1/2000mm之内，且以上平面A为基准，下平面B的相对基柱平行度在0.5mm以内，该直线度和相对基柱平行度可有效保证多个走轮机构在导轨12上滚动通畅。本实施例导轨机构由高强度钢板焊接而成，强度不低于Q345D，可以理解地，本实施例导轨机构也可以由其他高强度材料制成。

转图1，走轮机构包括固定于起重机底盘上的主轴2，主轴2的两端分别设有一个上走轮组件，主轴2上对应上走轮组件的外侧或内侧分别设有一个下连板6，下连板6上安装有下走轮组件，主轴2的每个端部对应的上走轮组件与下走轮组件之间设有容置导轨12的间隙。导轨机构的导轨12位于主轴2的每个端部对应的上走轮组件与下走轮组件之间的间隙内，上走轮组件的行走面与导轨机构的对应的工作面（即导轨12的上平面A）相抵触，下走轮组件的行走面与导轨机构的对应的工作面（即导轨12的下平面B）相抵触。

每个上走轮组件分别通过一个上连板3安装在主轴2上。参见图3，每个上连板3均设有上主轴孔31和分别位于所述上主轴孔31两侧的两个上走轮轴孔32。上连板3通过上主轴孔31安装在主轴2上，上连扳3的上主轴孔31与主轴2基孔制间隙配合，如φ150H7/g6，有利于狭小空间下走轮组件的安装。两个上走轮轴孔32内均安装有上走轮组件。上主轴孔31的中心位于两个上走轮轴孔32的中心的连线的下方（d1＞0），以使后续固定于该两个上走轮轴孔32内的上走轮组件的中心的连线相对于固定于该上主轴孔31内的主轴2的中心向上偏移一定的距离，这样可以避免该上连板3与该导轨12的上平面A干涉，影响起重机行走。

参考图4，每个下连板6均设有下主轴孔61和分别位于该下主轴孔61两侧的两个下走轮轴孔62。下连板6通过下主轴孔61安装在主轴2上，下连板6的下主轴孔61与主轴2基孔制间隙配合，如φ150H7/g6，有利于狭小空间下走轮组件的安装。两个下走轮轴孔62内均安装有下走轮组件。该下主轴孔61的中心位于该两个下走轮轴孔62的中心的连线的上方（d2＞0），以使后续固定于该两个下走轮轴孔62内的下走轮组件的中心的连线相对于固定于该下主轴孔61内的主轴2的中心向下偏移一定的距离，这样可以避免该下连板6与该导轨12的上平面B干涉，影响起重机行走。在本实施例中，每个下连板6的外形呈三角形状，下主轴孔61和两个下走轮轴孔62也呈三角形布置。

参考图1，上走轮组件和下走轮组件均包括走轮本体、双列满排滚子轴承和走轮轴。

根据走轮最恶劣工况下的受力，计算每个上走轮组件的走轮本体4、每个下走轮组件的走轮本体8的轮压，轮压需满足GB/T3811-2008中行走机构中滚轮的轮压要求，该走轮本体4、该走轮本体的尺寸还需考虑走轮的安装空间要求。

该下走轮组件的走轮本体8通过对应的双列满排滚子轴承与该下走轮组件的走轮轴7的一端连接，以实现该走轮本体8与该走轮轴7之间的相对转动。具体地，该走轮本体8的内孔与对应的双列满排滚子轴承的外圈基轴制过渡配合，如φ300K7/h6，该走轮轴7与对应的双列满排滚子轴承的内圈基孔制间隙配合，如φ200H7/h6。

该下走轮组件位于该基座11的凹槽11内，且该下走轮组件的走轮本体8的行走面与对应的导轨12的下平面B相抵触。该下走轮组件的走轮轴7的另一端固定在该下连板6的下走轮轴孔62内。具体地，该下走轮组件的走轮轴7的另一端与该下连板6的下走轮轴孔基孔制过盈配合，如φ130H7/p6，避免该走轮轴7相对于该下连板6旋转，提高走轮机构的行走效率。

该上走轮组件的走轮本体4通过对应的双列满排滚子轴承与该上走轮组件的走轮轴5的一端连接，以实现该走轮本体4与该走轮轴5之间的相对转动。该上走轮组件的走轮本体4和该走轮轴5的配合关系与该下走轮组件的走轮本体8和该走轮轴7的配合关系类似，在此不再赘述。

该上走轮组件的走轮本体4的行走面与对应的导轨12的上平面A相抵触。该上走轮组件的走轮轴5的另一端固定在该上连板3上的走轮轴孔32内。该上走轮组件的走轮轴5和该上连板3的走轮轴孔32的配合关系与该下走轮组件的走轮轴7与该下连板6的下走轮轴孔62的配合关系类似，在此不再赘述。

本实施例走轮装配体的主轴2为通轴。主轴2的中部设有卡板槽，起重机的底盘9上固定有一卡板，该卡板卡入主轴2的卡板槽，从而将主轴2的中部固定在起重机的底盘9上。卡板与卡板槽之间设有2～5mm的间隙，以将主轴2限制在小范围内(一般左右3°)转动，克服导轨12的接触面加工误差和基座11的受力变形的造成的走轮本体4、走轮本体8与导轨12接触不充分的问题，有助于滚轮与导轨平面的适应性，使起重机行走顺畅。

下面以两个走轮机构为例，来说明本实施例用于海洋工程起重机的行走系统的组装方法。

第一步，对于第一个走轮机构：将4个上走轮组件和4个下走轮组件组装好；将两个下走轮组件放置在位于凹槽11一侧的导轨12的下方，且其工作面抵触在对应的导轨12的下平面B处，将另外两个下走轮组件放置在位于凹槽11另一侧的导轨12的下方，且其工作面抵触在对应的导轨12的下平面B处，将所有下走轮组件的走轮轴7固定在对应的下连板6的下走轮轴孔62内，将主轴2固定在下连板6的下主轴孔61内；将两个上走轮组件放置在在位于凹槽11一侧的导轨12的上方，且其工作面抵触导轨12的上平面A处，将另外两个下走轮组件放置在位于凹槽11另一侧的导轨12的上方，且其工作面抵触在导轨12的上平面A处，将所有上走轮组件的走轮轴5固定在对应上连板3的上走轮轴孔32内，将该主轴2的两个端部固定在上连板3的上主轴孔31内；

第二步，对于第二个走轮机构：将4个上走轮组件和4个下走轮组件组装好；将下走轮组件放置在基座11的凹槽11内，且与第一个走轮机构的下走轮组件相隔一定距离，第二个走轮机构的其他安装步骤与第一个走轮机构的对应安装步骤相同，再此不再赘述；

第三步，将第一个走轮机构的主轴2通过该主轴2中部的卡槽经由一卡板固定在起重机的底盘9上，将第二个走轮机构的主轴2通过该主轴2中部的卡槽经由另一卡板固定在起重机的底盘9上，卡板与卡板槽之间设有间隙。

由上可知，本发明实施例用于海洋工程起重机的走轮机构和行走系统中，主轴的两个端部设有上走轮组件，主轴对应上走轮组件的外侧或内侧分别通过设有下连板安装有下走轮组件，且主轴的每个端部对应的上走轮组件与下走轮组件之间设有容置导轨的间隙。因此，在导轨位于该间隙内的情况下，当起重机在无倾覆力矩的工况下作业时，所有上走轮组件与导轨的一个工作面抵触滚动，同时下走轮组件与导轨的另一工作面抵触滚动，因此起重机能行走通畅、平稳；当起重机在不同方向的倾覆力矩的工况下作业时，位于导轨一个工作面的上走轮组件和位于导轨另一工作面的下走轮组件组合同时受力，在垂直于倾覆力矩方向上自动组合，能抵抗不同方向的倾覆力矩，大大提高了走轮机构的抗倾覆能力，因此该走轮机构行走相对平稳，完全适应船舶或平台的倾角和作业浪高要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于海洋工程起重机的走轮机构，包括固定于起重机底盘上的主轴，所述主轴两端分别设有一个上走轮组件，其特征在于，所述主轴上对应所述上走轮组件的外侧或内侧分别设有一个下连板，所述下连板上安装有下走轮组件，所述主轴的每个端部对应的上走轮组件与下走轮组件之间设有容置导轨的间隙。

2.如权利要求1所述的用于海洋工程起重机的走轮机构，其特征在于，每个所述上走轮组件分别通过一个上连板安装在所述主轴上，每个所述上连板均设有上主轴孔和分别位于所述上主轴孔两侧的两个上走轮轴孔，所述上连板通过所述上主轴孔安装在所述主轴上，所述上走轮组件安装在所述上走轮轴孔内，所述上主轴孔的中心位于所述两个上走轮轴孔的中心的连线的下方。

3.如权利要求1所述的用于海洋工程起重机的走轮机构，其特征在于，每个所述下连板均设有下主轴孔和分别位于所述下主轴孔两侧的两个下走轮轴孔，所述下连板通过所述下主轴孔安装在所述主轴上，所述下走轮组件安装在所述下走轮轴孔内，所述下主轴孔的中心位于所述两个下走轮轴孔的中心的连线的上方。

4.如权利要求1所述的用于海洋工程起重机的走轮机构，其特征在于，所述上连扳和所述下连板均与所述主轴基孔制间隙配合。

5.如权利要求2所述的用于海洋工程起重机的走轮机构，其特征在于，所述上走轮组件和所述下走轮组件均包括走轮本体、双列满排滚子轴承和走轮轴，所述走轮本体通过所述双列满排滚子轴承与所述走轮轴的一端连接，所述上走轮组件的走轮轴的另一端固定在所述上连板上，所述下走轮组件的走轮轴的另一端固定在所述下连板上，所述下走轮组件的走轮轴与所述下连板基孔制过盈配合，所述上走轮组件的走轮轴与所述上连板基孔制过盈配合。

6.如权利要求5所述的用于海洋工程起重机的走轮机构，其特征在于，所述走轮本体与所述双列满排滚子轴承的外圈基轴制过渡配合，所述双列满排滚子轴承的内圈与所述走轮轴基孔制间隙配合。

7.一种用于海洋工程起重机的行走系统，其特征在于，包括导轨机构和如上述任一权利要求所述的用于海洋工程起重机的走轮机构，所述导轨机构的导轨部分位于所述主轴的每个端部对应的上走轮组件与下走轮组件之间的间隙内，所述上走轮组件的行走面与所述导轨机构的对应的工作面相抵触，所述下走轮组件的行走面与所述导轨机构的对应的工作面相抵触。

8.如权利要求7所述的用于海洋工程起重机的行走系统，其特征在于，所述起重机底盘上固定有一卡板，所述主轴的中部设有卡板槽，所述卡板卡入所述主轴的卡槽，所述卡板与所述卡板槽之间设有一定间隙。

9.如权利要求7所述的用于海洋工程起重机的行走系统，其特征在于，所述导轨机构包括基座和两个导轨，所述基座内设有一凹槽，所述两个导轨位于所述凹槽的上方且分别与所述基座的两端连接，所述上走轮组件的行走面与对应的所述导轨的上平面相抵触，所述下走轮组件的行走面与对应的所述导轨的下平面相抵触。

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