CN104229080B - 一种自卸船用输送臂架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自卸船用输送臂架，包括臂架组件和收放组件，所述臂架组件包括铰接在一起的第一节臂和第二节臂，所述第一节臂上远离第二节臂的一端铰接于船体上，所述第二节臂上远离第一节臂的一端为出料端，所述收放组件包括桅杆支架、卷扬部件、钢丝绳和至少一个第一油缸，所述钢丝绳的一端与卷扬部件相连，另一端绕过桅杆支架的顶端后与第一节臂或第二节臂相连，所述桅杆支架和第一油缸均安装于船体上，所述第一油缸的伸缩端与桅杆支架的中部相连。本发明具有成本更低、更加安全可靠等优点。

Description

一种自卸船用输送臂架

技术领域

本发明主要涉及到运输类船舶领域，特指一种适用于自卸船的输送臂架。

背景技术

目前，自卸船舶常常被作为运输砂石等物料的运输类船舶，这类船舶为实现高效率卸货，往往将船舶的货仓制造成两层：上层为载货层，下层安装皮带输送机。传统的自卸船舶中所使用的机械输送臂架都比较长，从而影响到了船运安全。为解决该技术问题，另有从业者提出一种能够使输送臂折叠的一类臂架，但此类臂架仍然存在一些不足：1.于工作状态下，臂架油缸受力过大，臂架受力不合理，存在安全隐患；2. 臂架油缸的行程往往过长，以致制造成本过高；3.输送皮带容易跑偏。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种成本更低、更加安全可靠的自卸船用输送臂架。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自卸船用输送臂架，包括臂架组件和收放组件，所述臂架组件包括铰接在一起的第一节臂和第二节臂，所述第一节臂上远离第二节臂的一端铰接于船体上，所述第二节臂上远离第一节臂的一端为出料端，所述收放组件包括桅杆支架、卷扬部件、钢丝绳和至少一个第一油缸，所述钢丝绳的一端与卷扬部件相连，另一端绕过桅杆支架的顶端后与第一节臂或第二节臂相连，所述桅杆支架和第一油缸均安装于船体上，所述第一油缸的伸缩端与桅杆支架的中部相连。

作为本发明的进一步改进：所述第一油缸布置于桅杆支架朝向船体上货仓的一侧。

作为本发明的进一步改进：所述第一节臂与第二节臂之间设置第二油缸，所述第二油缸的一端与第一节臂和第二节臂中任意一个连接，所述第二油缸的另一端通过连杆机构与另外一个连接。

作为本发明的进一步改进：所述第一节臂与第二节臂之间设置一油缸锁止机构，所述油缸锁止机构包括锁止油缸、棘爪组件、挂钩组件，所述挂钩组件与第二节臂和第一节臂中的一个连接，所述棘爪组件与另外一个铰接，两个油缸锁止机构呈对称状布置于臂架的两侧并驱动棘爪组件。

作为本发明的进一步改进：所述第二节臂的出料端还包括一套皮带张紧机构，所述皮带张紧机构包括张紧油缸、张紧滚筒、滑块及滑槽，所述滑槽为两个分别位于臂架端部的延伸部，并沿着输送皮带的输送方向布置；所述张紧滚筒的两端设置滑块，所述滑块套设于滑槽内，所述张紧油缸的伸缩端与张紧滚筒相连并可以驱动张紧滚筒在滑槽内滑动实现皮带张紧。所述张紧滚筒为中部圆柱体、两头圆台的形状，且中部直径最大。

作为本发明的进一步改进：所述第一节臂包括第一节臂托辊输送架和两个第一节臂主臂架，所述第一节臂托辊输送架位于两个第一节臂主臂架中间；所述第二节臂包括第二节臂托辊输送架和两个第二节臂主臂架，所述第二节臂托辊输送架位于两个第二节臂主臂架中间。

作为本发明的进一步改进：所述第一节臂主臂架和/或第二节臂主臂架上开设有若干减重孔。

作为本发明的进一步改进：所述第一节臂通过两个安装支座与船体连接，两个安装支座呈对称状布置在船体上船头出舱口的两侧，所述第一节臂、桅杆支架、第一油缸均与对应的安装支座铰接。

作为本发明的进一步改进：所述桅杆支架的顶端安装有一个导向滑轮组，所述卷扬部件的后面靠近货仓位置设置定滑轮组，所述钢丝绳的一端绕设于定滑轮组上，所述钢丝绳的另一端则绕设于一动滑轮组上，所述动滑轮组安装于动滑轮支撑架上，所述动滑轮支撑架连接于第一节臂的尾端或者连接于第二节臂上。

作为本发明的进一步改进：所述桅杆支架上导向滑轮组的中心和桅杆支架下部铰点的连线与竖直方向偏离一定角度，偏离方向为往船体上的中间部位。

作为本发明的进一步改进：所述第一节臂上与桅杆支架接触的位置处设置耐磨护板。

作为本发明的进一步改进：在定滑轮组的安装位置附近还设置有支撑立柱，整个臂架折叠后落在其上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的自卸船用输送臂架，在工作状态下，整个输送臂架重量由卷扬部件承担大部分力。由于此时桅杆支架与竖直方向偏离一定角度，所以第一油缸受力状态为受压，这样有利于提高安全性，减小油缸缸径，降低成本。

2、本发明的自卸船用输送臂架中第一油缸的一端与桅杆支架铰接，另一端与安装支座铰接，这样布置有利于减小油缸行程，降低成本。

3、本发明的自卸船用输送臂架，在工作状态下，由油缸锁止机构将第一节臂、第二节臂连成一整体，可以有效分担第二油缸的受力，有利于提高安全性，减小第二油缸缸径，降低成本。

4、本发明的自卸船用输送臂架，通过设置皮带张紧机构，并利用张紧滚筒的独特外形，达到了防止输送带跑偏的效果。

5、本发明的自卸船用输送臂架，臂架由于受力合理，臂架长度相对现有技术可以加长，如果充分利用第一节臂受力状况较好的特点，设定第一节臂长于第二节臂，整个臂架的长度可以达到现有技术三节臂才能达到的长度。

附图说明

图1 是本发明在实施例1中处于工作状态时的结构原理示意图。

图2是本发明在实施例1中第一节臂与第二节臂连接处的主视结构原理示意图。

图3是本发明在实施例1中第一节臂与第二节臂连接处的立体结构原理示意图。

图4是本发明在实施例1中桅杆支架及第一油缸的安装结构示意图。

图5是本发明在实施例1中皮带张紧机构的结构原理示意图。

图6是本发明在实施例1中处于收折状态时的结构原理示意图。

图7是本发明在实施例2中处于工作状态时的结构原理示意图。

图例说明：

1、安装支座；2、第一节臂；3、第二节臂；4、桅杆支架；5、卷扬部件；6、定滑轮组；7、动滑轮组；8、导向滑轮组；9、限位滚轮；10、顶托滚轮；11、钢丝绳；12、第一油缸；13、第二油缸；14、连杆机构；15、油缸锁止机构；16、皮带张紧机构；17、动滑轮支撑架；18、耐磨护板；19、船体；20、槽钢；21、斜撑角钢；22、角钢；23、输送托辊；24、回程托辊；25、支撑立柱；201、第一节臂主臂架；202、第一节臂托辊输送架；301、第二节臂主臂架；302、第二节臂托辊输送架；1501、锁止油缸；1502、棘爪组件；1503、挂钩组件；1601、张紧油缸；1602、张紧滚筒；1603、滑块；1604、滑槽。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1：如图1～图6所示，本发明的一种自卸船用输送臂架，包括臂架组件和收放组件，臂架组件包括铰接在一起的第一节臂2和第二节臂3，第一节臂2上远离第二节臂3的一端铰接于船体19上，第二节臂3上远离第一节臂2的一端为出料端。收放组件包括桅杆支架4、卷扬部件5、钢丝绳11和两个第一油缸12，钢丝绳11的一端与卷扬部件5相连，另一端绕过桅杆支架4的顶端后与第一节臂2或第二节臂3相连，桅杆支架4和第一油缸12均安装于船体19上，第一油缸12的伸缩端与桅杆支架4的中部相连。

本实施例中，第一油缸12布置于桅杆支架4朝向船体19上货仓的一侧。

本实施例中，第一节臂2与第二节臂3之间设置第二油缸13，第二油缸13的一端与第一节臂2和第二节臂3中任意一个连接，第二油缸13的另一端通过连杆机构14与另外一个连接。第二油缸13为两个油缸分别位于臂架的两侧，也可根据实际需要设置为一个。连杆机构14用来连接第一节臂2、第二节臂3和第二油缸13，连杆机构14可以为两个，呈对称状布置于臂架的两侧。

本实施例中，第一节臂2与第二节臂3之间设置一油缸锁止机构15，以保证第一节臂2和第二节臂3在工作时处于平整连接状态。

本实施例中，第一节臂2包括第一节臂托辊输送架202和两个第一节臂主臂架201，第一节臂托辊输送架202位于两个第一节臂主臂架201中间，并与第一节臂主臂架201的侧壁焊接。在较佳实施例中，第一节臂主臂架201上开设有若干减重孔，以此降低整个臂架的自重。第二节臂3包括第二节臂托辊输送架302和两个第二节臂主臂架301，第二节臂托辊输送架302位于两个第二节臂主臂架301中间，并与第二节臂主臂架301的侧壁焊接。

本实施例中，第一节臂2通过两个安装支座1与船体19连接，两个安装支座1呈对称状布置在船体19上船头出舱口的两侧，安装支座1位于船体19的船头处并与船舶甲板焊接，第一节臂2、桅杆支架4、第一油缸12均与对应的安装支座1铰接。

参见图5，本实施例中，第一节臂托辊输送架202和第二节臂托辊输送架302的结构相同，均为两层式框架结构，其上层框架由槽钢20和斜撑角钢21组成，下层仅由槽钢20组成，且槽钢20数目比上层少；框架的四周设置有四条角钢22以分别与主臂架（第一节臂主臂架201、第二节臂主臂架301）连接。整个托辊输送架的最上面安装有输送托辊23，起到输送河砂的功能，下面安装有回程托辊24支撑输送带。

本实施例中，桅杆支架4的底部与安装支座1铰接，桅杆支架4的顶端安装有一个导向滑轮组8，钢丝绳11置于导向滑轮组8中导向滑轮的轮槽中，不缠绕导向滑轮，导向滑轮组8其作用为避免钢丝绳11与桅杆支架4本身的钢结构发生磨擦，进而保护钢丝绳11。钢丝绳11的一端穿过导向滑轮组8后与船体19上的卷扬部件5相连，卷扬部件5固定在船舶甲板中部，进一步在卷扬部件5的前端设置定滑轮组6。钢丝绳11的另一端则绕设于一动滑轮组7上，动滑轮组7安装于动滑轮支撑架17上，动滑轮支撑架17连接于第一节臂2的尾端，并与第一节臂2上主臂架（第一节臂主臂架201）的尾端铰接，且位于第一节臂托辊输送架202的上方。在具体应用实例中，定滑轮组6由若干个滑轮组成，安装在船舶中部靠货仓附近。动滑轮组7由若干个滑轮组成，安装在动滑轮支撑架17上。钢丝绳11在绕设过程中，绕过定滑轮组6中的定滑轮，再经导向滑轮组8中的滑轮，绕到动滑轮组7；再经导向滑轮组8中的另一个滑轮，绕回到定滑轮组6中的另一定滑轮，如此往复，直至绕完所有滑轮。

本实施例中，进一步在导向滑轮组8的上方还设置有一组限位滚轮9。当臂架处于工作状态（输砂）时，桅杆支架4上导向滑轮组8的中心和桅杆支架4下部铰点的连线与竖直方向偏离一定角度，偏离方向为往船舶中间部位偏，即偏向货仓方向。桅杆支架4上朝向第一节臂2的一侧（图中为左侧）还设置有顶托滚轮10，用于托住输送臂架作为整体折叠回收和起升。整个桅杆支架4的结构呈“A”字型， 下面宽、上面窄，如图所示。

本实施例中，在第一节臂2上与桅杆支架4接触的位置处设置耐磨护板18，以保护第一节臂2不会在收折过程发生损坏。

本实施例中，在定滑轮组6的安装位置附近还设置有支撑立柱25，整个臂架折叠后落在其上。

参见图2，本实施例中，油缸锁止机构15包括锁止油缸1501、棘爪组件1502、挂钩组件1503及传感检测元件，其中挂钩组件1503与第二节臂3和第一节臂2中的一个连接，棘爪组件1502则与另外一个铰接，两个油缸锁止机构15呈对称状布置于臂架的两侧以驱动棘爪组件1502。

参见图5，本实施例中，本发明还包括一套皮带张紧机构16，该皮带张紧机构16包括张紧油缸1601、张紧滚筒1602、滑块1603及滑槽1604，滑槽1604为两个分别位于臂架端部的延伸部，并沿着输送皮带的输送方向布置。张紧滚筒1602的两端设置滑块1603，滑块1603套设于滑槽1604内，张紧油缸1601的伸缩端与张紧滚筒1602相连并可以驱动张紧滚筒1602在滑槽1604内滑动实现皮带张紧。该实例中，张紧滚筒1602为中部圆柱体（且直径最大）、两头圆台的形状。

工作原理：

工作状态时，第一节臂2和第二节臂3连接成一条直线，并且油缸锁止机构15锁住，张紧油缸1601伸长以张紧输送带。钢丝绳11通过定滑轮组6、导向滑轮组8、动滑轮组7，拉住整个输送臂，货仓物料经由输送托辊23输送到岸边。此时，桅杆支架4上导向滑轮组8中心和桅杆支架4下部铰点的连线与竖直方向偏离一定角度，偏离方向为朝向船舶中间部位，即偏向货仓方向，如此则第一油缸12受压，桅杆支架4受压，且整个输送臂架重量由卷扬部件5承担大部分力。在这过程中，通过卷扬部件5对钢丝绳11的收放就可以实现输送臂架的变幅。

臂架回收折叠过程为，首先张紧油缸1601缩回，让输送带松弛；然后，将臂架整体通过卷扬部件5往上提升一定角度（例如60°）。当安装在第一节臂2上的水平倾角传感器检测到臂架大于60°时，第二油缸13继续伸长稍微顶升第二节臂3，然后锁止油缸1501动作，棘爪组件1502从挂钩组件1503中滑出；将第二油缸13缩回，带动第二节臂3往下折叠。接下来，卷扬部件5收钢丝绳11以将已折叠好的第一节臂2、第二节臂3整体旋转叠放至桅杆支架4上的顶托滚轮10处。然后，第一油缸12缩回，带动第一节臂2、第二节臂3、桅杆支架4往下落至预定位置。在此过程中，卷扬部件5同步收绳。臂架起臂过程为：第一油缸12伸出，桅杆支架4旋转至极限位置，随后第一节臂2、第二节臂3在重力作用下被钢丝绳11拉着慢慢往下放，第一节臂2下放角度达到设定值时，再将第一油缸12缩回一部分，使桅杆支架4往货仓方向倾斜，保持第一油缸12为受压状态。然后，卷扬部件5继续放钢丝绳11，当安装在第一节臂2上的水平倾角传感器检测到臂架大于设定值（例如60°）时，第二油缸13伸出伸至极限位置，锁止油缸1501动作，将棘爪组件1502插入挂钩组件1503，此时，第一节臂2、第二节臂3连成一整体，卷扬部件5继续放钢丝绳11，使输送臂架置于工作状态，便开始物料输送工作。

实施例2：如图7所示，该实施例的结构与实施例1基本一致，不同之处就在于：动滑轮组7设置在第二节臂3的第二节臂主臂架301的两侧，在此情况下，其臂架折叠方式又可分为往上折叠和往下折叠两种形式。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自卸船用输送臂架，包括臂架组件和收放组件，所述臂架组件包括铰接在一起的第一节臂（2）和第二节臂（3），所述第一节臂（2）上远离第二节臂（3）的一端铰接于船体（19）上，所述第二节臂（3）上远离第一节臂（2）的一端为出料端，其特征在于，所述收放组件包括桅杆支架（4）、卷扬部件（5）、钢丝绳（11）和至少一个第一油缸（12），所述钢丝绳（11）的一端与卷扬部件（5）相连，另一端绕过桅杆支架（4）的顶端后与第一节臂（2）或第二节臂（3）相连，所述桅杆支架（4）和第一油缸（12）均安装于船体（19）上，所述第一油缸（12）的伸缩端与桅杆支架（4）的中部相连。

2.根据权利要求1所述的自卸船用输送臂架，其特征在于，所述第一油缸（12）布置于桅杆支架（4）朝向船体（19）上货仓的一侧。

3.根据权利要求1所述的自卸船用输送臂架，其特征在于，所述第一节臂（2）与第二节臂（3）之间设置第二油缸（13），所述第二油缸（13）的一端与第一节臂（2）和第二节臂（3）中任意一个连接，所述第二油缸（13）的另一端通过连杆机构（14）与另外一个连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的自卸船用输送臂架，其特征在于，所述第一节臂（2）与第二节臂（3）之间设置一油缸锁止机构（15），所述油缸锁止机构（15）包括锁止油缸（1501）、棘爪组件（1502）、挂钩组件（1503），所述挂钩组件（1503）与第二节臂（3）和第一节臂（2）中的一个连接，所述棘爪组件（1502）与另外一个铰接，两个油缸锁止机构（15）呈对称状布置于臂架的两侧并驱动棘爪组件（1502）。

5.根据权利要求1或2或3所述的自卸船用输送臂架，其特征在于，所述第二节臂（3）的出料端还包括一套皮带张紧机构（16），所述皮带张紧机构（16）包括张紧油缸（1601）、张紧滚筒（1602）、滑块（1603）及滑槽（1604），所述滑槽（1604）为两个分别位于臂架端部的延伸部，并沿着输送皮带的输送方向布置；所述张紧滚筒（1602）的两端设置滑块（1603），所述滑块（1603）套设于滑槽（1604）内，所述张紧油缸（1601）的伸缩端与张紧滚筒（1602）相连并可以驱动张紧滚筒（1602）在滑槽（1604）内滑动实现皮带张紧；所述张紧滚筒（1602）为中部圆柱体、两头圆台的形状，且中部直径最大。

6.根据权利要求1或2或3所述的自卸船用输送臂架，其特征在于，所述第一节臂（2）包括第一节臂托辊输送架（202）和两个第一节臂主臂架（201），所述第一节臂托辊输送架（202）位于两个第一节臂主臂架（201）中间；所述第二节臂（3）包括第二节臂托辊输送架（302）和两个第二节臂主臂架（301），所述第二节臂托辊输送架（302）位于两个第二节臂主臂架（301）中间。

7.根据权利要求1或2或3所述的自卸船用输送臂架，其特征在于，所述第一节臂（2）通过两个安装支座（1）与船体（19）连接，两个安装支座（1）呈对称状布置在船体（19）上船头出舱口的两侧，所述第一节臂（2）、桅杆支架（4）、第一油缸（12）均与对应的安装支座（1）铰接。

8.根据权利要求1或2或3所述的自卸船用输送臂架，其特征在于，所述桅杆支架（4）的顶端安装有一个导向滑轮组（8），所述卷扬部件（5）的靠近货仓位置设置定滑轮组（6），所述钢丝绳（11）的一端绕设于定滑轮组（6）上，所述钢丝绳（11）的另一端则绕设于一动滑轮组（7）上，所述动滑轮组（7）安装于动滑轮支撑架（17）上，所述动滑轮支撑架（17）连接于第一节臂（2）的尾端或者连接于第二节臂（3）上。

9.根据权利要求8所述的自卸船用输送臂架，其特征在于，所述桅杆支架（4）上导向滑轮组（8）的中心和桅杆支架（4）下部铰点的连线与竖直方向偏离一定角度，偏离方向为往船体（19）上的中间部位。

10.根据权利要求1或2或3所述的自卸船用输送臂架，其特征在于，所述第一节臂（2）上与桅杆支架（4）接触的位置处设置耐磨护板（18）。