CN105384085A - 塔柱式三弦杆臂架船用起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔柱式三弦杆臂架船用起重机，该塔柱式三弦杆臂架船用起重机包括：固定设置于船体的筒体；在所述筒体顶端设置的转台；所述转台上设置的向后倾斜的箱型立柱，所述船用起重机的工作机构设置于所述立柱内；以及所述立柱前端连接的三弦杆桁架式臂架，所述臂架的根部通过销轴系统与所述转台连接；其中，所述立柱顶端和所述臂架的根部至端部位置设置有滑轮系统，用于各个所述工作机构的钢丝绳缠绕。本发明重量轻、结构紧凑、稳定可靠且机构传动合理。

Description

塔柱式三弦杆臂架船用起重机

技术领域

本发明涉及船舶与海洋工程装备技术领域，尤其涉及一种塔柱式三弦杆臂架船用起重机。

背景技术

船用起重机是安装在工程船、海上平台上的一种特殊起重机，是一种海上设备吊装及安装的施工设备，船用起重机通常由筒体、立柱、转台、起重臂、起升机构、回转机构、变幅机构等组成，是大型起重船舶不可缺少的起重设备。

海上特殊的海洋环境给船用起重机的设计带来了很大挑战，且随着海上作业水深的增加，海洋设备重量的增大，使得起重机的起升高度更高、起升重量更大、作业幅度更广，工作效率、稳定性、可靠性等要求更高。因此船用起重机，例如工程船、风电安装船等船的船用起重机，结构的轻量化及结构稳定性成为当前急需解决的重要问题。

因此，需要开发一种能够解决上述技术问题的新的船用起重机，以减少恶劣海况下船用起重机所受环境载荷，减轻船用起重机整机自重，增大船用起重机的起重能力和作业范围。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种船用起重机。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种塔柱式三弦杆臂架船用起重机，该塔柱式三弦杆臂架船用起重机包括：固定设置于船体的筒体；在所述筒体顶端设置的转台；所述转台上设置的向后倾斜的箱型立柱，所述船用起重机的工作机构设置于所述立柱内；以及所述立柱前端连接的三弦杆桁架式臂架，所述臂架的根部通过销轴系统与所述转台连接；其中，所述立柱顶端和所述臂架的根部至端部位置设置有滑轮系统，用于各个所述工作机构的钢丝绳缠绕。

本发明的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，优选的，所述臂架的头部设有第一主吊钩组、第二主吊钩组及副吊钩组，所述臂架的下弦杆上还设置有电葫芦；

所述第一主吊钩组由第一主起升机构进行起升驱动，所述第二主吊钩组由第二主起升机构进行起升驱动，所述副吊钩组由副起升机构进行起升驱动，所述第一主起升机构与所述第二主起升机构既能够相互独立作业，又能够联合作业。

本发明的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，优选的，所述筒体顶端通过回转支撑装置与所述转台连接，所述转台内部设置有回转机构，所述回转机构驱动所述转台相对于所述筒体做360°全回转。

本发明的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，优选的，所述下弦杆为异形梁结构，所述电葫芦以所述下弦杆为行走轨道，所述电葫芦由葫芦起升机构进行起升驱动，由葫芦行走机构进行行走驱动。

本发明的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，优选的，所述转台具有中层底板和上层底板；

所述第一主起升机构布置在所述上层底板上，与所述葫芦行走机构共用一个机架系统，并呈上下层错落布置；所述副起升机构设置在所述上层底板上，与所述葫芦起升机构共用一个机架系统，也呈上下层错落布置；

所述第二主起升机构设置在所述中层底板上，所述中层底板上还设置有用以驱动所述臂架俯仰实现变幅的变幅机构。

本发明的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，优选的，所述回转机构的驱动机构，包括卧式电机、制动器、行星齿轮减速器、回转小齿轮和回转支承大齿轮；

所述主、副起升机构、所述葫芦起升机构、所述葫芦行走机构、所述变幅机构的驱动装置，包括立式电机、分动箱、制动器和减速器。

本发明的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，优选的，所述船用起重机还包括所述船用起重机不工作时用于搁置所述臂架的吊臂搁置架。

本发明的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，优选的，在所述立柱后方设置有电气室，所述立柱的前方设置有操作室。

本发明的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，优选的，所述立柱及所述臂架的一侧设有工作平台，所述工作平台包括平台、护栏和梯子。

本发明的有益效果在于，本发明的塔柱式三弦杆臂架船用起重机具有重量轻、结构紧凑、稳定可靠、机构传动合理等优点，极其适合安装在风电安装船、中型起重船上，与同样起重量的普通起重机相比质量减轻约25％，生产成本可节约20％。

附图说明

图1为本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机的主视示意图；

图2为本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机的俯视示意图；

图3为本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机的回转机构传动方式示意图。

图4为本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机的变幅机构等的传动方式示意图。

图5为图1中A部的放大图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，可用于起重船、风电安装船及海上平台等海上设施。

本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，设置有筒体1、转台2、立柱3、臂架4、工作平台7等结构，主/副起升机构9-11、回转机构8、变幅机构12、葫芦起升机构13及葫芦行走机构14等工作机构，还有主/副钩吊钩组16-18、钢丝绳缠绕系统21、电气室22及操作室23等配套设施，能够完成船舶间货物的运输转移、海上补给、海上设备安装、水下作业设备的投放与回收等复杂任务。

本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，采用的主要技术方案是：本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机的整机，通过筒体1支撑于工程船上，筒体1底端可与工程船甲板焊接。筒体1承受整机自重和工作时的倾覆力矩。也可在工程船甲板上靠近臂架4前端的位置，设置吊臂搁置架6，本发明实施例的船用起重机不工作时，可将臂架4置于吊臂搁置架6上，增强安全性。

如图1和图2所示，筒体1顶端通过回转支撑装置(包括回转支撑大齿轮28)与转台2连接，转台2内部设置有回转机构8，以驱动转台2相对于筒体1做360°全回转。

转台上方设置立柱结构3，立柱3优选的是变截面箱型立柱，因此可称为“塔柱”，且立柱3是向后倾斜形式的。

立柱3的下端与转台2刚性焊接，立柱3顶部配有滑轮系统20，用于各个工作机构的钢丝绳缠绕。

转台2前端设有臂架4，臂架4的结构为倒三角形桁架式结构，是一种三弦杆臂架，臂架4中的下弦杆41采用异形梁结构，且下弦杆41可以兼做电葫芦19行走的轨道，电葫芦19由葫芦起升机构13进行起升驱动，由葫芦行走机构14进行行走驱动。

臂架4的根部通过销轴系统5与转台2连接，沿臂架4根部至端部方向，也设有滑轮系统20，用于各个工作机构的钢丝绳21缠绕，臂架4的头部设有主吊钩组16、17及副吊钩组18。

在立柱3及臂架4一侧设有工作平台7，工作平台7通常包括平台、护栏和梯子等设施，便于滑轮系统20及钢丝绳缠绕系统21的安装、维护及维修。

本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，如图5所示，在转台2上设置有中层底板和上层底板。

中层底板上设有一套双联变幅机构12，用以驱动臂架4俯仰实现变幅。本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，设有两套独立的主起升机构9、10，既可以单独起吊也可以组合起吊，主起升机构9、10分别用于主吊钩组16和主吊钩组17的起升。其中的主起升机构9布置在转台2的上层底板上，与葫芦行走机构14共用一个机架系统15，呈上下层错落布置，另一主起升机构10布置在转台2的中层底板上，在转台2的上层底板上设有副起升机构11，与葫芦起升机构13共用一个机架系统15，也呈上下层错落布置。副起升机构11用于副吊钩组18的起升。

本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，在立柱3的后方(图1中立柱3的左侧)设有电气室22，用于布置变频器、控制系统等电气设备，在立柱3的前方(图1中立柱3的右侧)设有操作室23，用于司机安全完成各种作业。

本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，工作原理和工作过程描述如下：

为确保起重机安全可靠工作，本起重机除电葫芦19的相关工作机构外，各个工作机构之间不联动。

如图3所示，回转机构8的驱动机构，包括卧式电机24、制动器25、行星齿轮减速器26、回转小齿轮27和回转支承大齿轮28。卧式电机24也可称为回转电机，而下面提到的立式电机29，可以称为变幅电机或提升电机。

通过卧式电机24连接制动器25，制动器25连接行星齿轮减速器26，行星齿轮减速器26具有回转小齿轮27，回转小齿轮27啮合回转支承大齿轮28，通过上述传动机构，驱动转台2及上部回转。

主、副起升机构9、10、11、葫芦起升机构13、葫芦行走机构14、变幅机构12的驱动装置，如图4所示，则包括电机29、分动箱30、制动器31、减速器32等，电机29为立式电机。通过图4所示的驱动装置，驱动卷筒33，进而带动钢丝绳，分别作用于主、副吊钩16、17、18、电葫芦19、臂架4，用来驱动主、副吊钩16、17、18的升降，电葫芦19的升降和行走，及臂架4的俯仰变幅。

当本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，进行设备起吊、运输转移等作业时，通过操作操作室23中的操作手柄启动电机29，电机29工作后经传动机构带动卷筒33转动，经钢丝绳缠绕系统21将臂架4从吊臂搁置架6上仰起，直至到达既定的作业角度。然后启动电机24，减速器26的回转小齿轮27与回转支承大齿轮28啮合，以回转支承大齿轮28为轨道同时进行公转和自转运动，驱动转台2带动臂架4平稳转动，直至达到既定的作业区域。根据作业的起重量和作业条件，可选择主钩双钩起吊(通过主吊钩组16与主吊钩组17)、主钩单钩起吊(通过主吊钩组16或主吊钩组17)或副钩起吊(通过副吊钩组18)，电机29工作经传动后，将所选择的吊钩下放至重物所在高度，将重物与吊钩锁紧后，再次启动电机29反转，将重物吊至既定高度。采用电葫芦19起升时，可同时启动葫芦起升电机和葫芦行走电机，经传动驱动电葫芦19在臂架4的下弦杆41上进行行走和升降作业。重物吊至既定高度后，重新启动电机24，驱动转台2带动臂架4平稳转动，直至达到最终的作业区域，启动起升机构将重物降至既定作业高度，将重物与吊钩解锁。如此反复操作，实现货物的运输转移、海上设备安装、下放与回收等作业。作业结束时，启动变幅机构，将臂架4重新放置在吊臂搁置架6上。

本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，其优点和有益效果是：

本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，是全回转、桁架臂架式、钢丝绳变幅、变频电机驱动的平台吊机，起重量可达600t，具有以下几方面优点。

1.倾斜式箱型的立柱结构使船用起重机的整机重心后移，稳定性好；用于变幅和起升等的变幅滑轮20安装在立柱3顶端，力臂增大，减小变幅绳受力和变幅机构功率；所有机构布置于立柱3的箱型结构内，不需要额外的机器房，减小转台2尺寸和整机回转半径，降低船用起重机整机自重。

2.三角桁架式的起重臂架4，重量轻，稳定性好、受载面积小，能够适应恶劣的海洋环境。下弦杆41为异形梁结构，可作为电葫芦19的行走轨道，功能多样化。

3.设有两套独立的主起升机构，既可以单独起吊也可以组合起吊，机构利用率和吊机的工作效率高。

4.多机构共用一个机架，均呈上下层错落布置，机构布置紧凑合理，极大地节省了使用空间及钢结构的材料用量，降低了成本。

综上所述，本发明实施例的塔柱式三弦杆臂架船用起重机具有重量轻、结构紧凑、稳定可靠、机构传动合理等优点，极其适合安装在风电安装船、中型起重船上，与同样起重量的普通起重机相比质量减轻约25％，生产成本可节约20％。

本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种塔柱式三弦杆臂架船用起重机，其特征在于，该塔柱式三弦杆臂架船用起重机包括：

固定设置于船体的筒体；

在所述筒体顶端设置的转台；

所述转台上设置的向后倾斜的箱型立柱，所述船用起重机的工作机构设置于所述立柱内；以及

所述立柱前端连接的三弦杆桁架式臂架，所述臂架的根部通过销轴系统与所述转台连接；

其中，所述立柱顶端和所述臂架的根部至端部位置设置有滑轮系统，用于各个所述工作机构的钢丝绳缠绕。

2.如权利要求1所述的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，其特征在于，所述臂架的头部设有第一主吊钩组、第二主吊钩组及副吊钩组，所述臂架的下弦杆上还设置有电葫芦；

所述第一主吊钩组由第一主起升机构进行起升驱动，所述第二主吊钩组由第二主起升机构进行起升驱动，所述副吊钩组由副起升机构进行起升驱动，所述第一主起升机构与所述第二主起升机构既能够相互独立作业，又能够联合作业。

3.如权利要求2所述的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，其特征在于，所述筒体顶端通过回转支撑装置与所述转台连接，所述转台内部设置有回转机构，所述回转机构驱动所述转台相对于所述筒体做360°全回转。

4.如权利要求3所述的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，其特征在于，所述下弦杆为异形梁结构，所述电葫芦以所述下弦杆为行走轨道，所述电葫芦由葫芦起升机构进行起升驱动，由葫芦行走机构进行行走驱动。

5.如权利要求4所述的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，其特征在于，所述转台具有中层底板和上层底板；

所述第一主起升机构布置在所述上层底板上，与所述葫芦行走机构共用一个机架系统，并呈上下层错落布置；所述副起升机构设置在所述上层底板上，与所述葫芦起升机构共用一个机架系统，也呈上下层错落布置；

所述第二主起升机构设置在所述中层底板上，所述中层底板上还设置有用以驱动所述臂架俯仰实现变幅的变幅机构。

6.如权利要求5所述的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，其特征在于，所述回转机构的驱动机构，包括卧式电机、制动器、行星齿轮减速器、回转小齿轮和回转支承大齿轮；

所述主、副起升机构、所述葫芦起升机构、所述葫芦行走机构、所述变幅机构的驱动装置，包括立式电机、分动箱、制动器和减速器。

7.如权利要求1所述的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，其特征在于，所述船用起重机还包括所述船用起重机不工作时用于搁置所述臂架的吊臂搁置架。

8.如权利要求1所述的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，其特征在于，在所述立柱后方设置有电气室，所述立柱的前方设置有操作室。

9.如权利要求1所述的塔柱式三弦杆臂架船用起重机，其特征在于，所述立柱及所述臂架的一侧设有工作平台，所述工作平台包括平台、护栏和梯子。