发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种结构简单、能够快速更换车轮、省时省力的集装箱门式起重机的行走台车及车轮快速更换方法。
本发明所采用的技术方案为:一种集装箱门式起重机的行走台车,包括平衡梁,所述平衡梁的上端用于与起重机门架总成的下横梁相连,下端与台车架相连,在台车架上安有带有制动器和减速电机、走行轮组,其特征在于:在平衡梁的前端部上设有与千斤顶相配接的千斤顶座,在台车架的两侧均设有与另两个千斤顶相配接的千斤顶座,三个千斤顶座构成三角形状。
按上述技术方案,所述走行轮组包括主动轮和两个从动轮,所述减速电机采用变频减速电机。
按上述技术方案,所述起重机包括门架总成、安设在门架总成上的起升机构、吊具,所述行走台车安设在门架总成的4个下横梁处,所述起升机构包括起升卷扬机构、拖拽式定滑轮小车、拖拽式走行卷扬机构,所述起升卷扬机构分布在门架总成的下端,拖拽式定滑轮小车与门架总成的主梁相配设,所述拖拽式走行卷扬机构安设在主梁的上方,所述拖拽式定滑轮小车对应由拖拽式走行卷扬机构拖拽。
按上述技术方案,所述门架总成包括两个平行设置的门架,所述门架由主梁和在主梁两端的支腿构成,两个门架通过上横梁、小横梁、下横梁连接,在每个门架上对应设置有一组起升机构,在主梁上设有与拖拽式定滑轮小车相配设的走行轨道,每组起升机构包括两套起升卷扬机构、一组拖拽式定滑轮小车、一套拖拽式走行卷扬机构。
按上述技术方案,所述每组起升机构还包括在滑轮组、用于导向的偏心改向阻尼滑轮、双向起升卷筒以及缠绕于所述双向起升卷筒、阻尼滑轮、滑轮组上的钢丝绳组,所述钢丝绳组在所述吊具与定滑轮小车之间的空间位置形成多个倒三角形,所述倒三角形的下顶点对称分布于所述吊具上。
按上述技术方案,所述每组拖拽式定滑轮小车由第一拖拽式定滑轮小车和第二拖拽式定滑轮小车组成,两者结构相同,每台拖拽式定滑轮小车包括小车架,在小车架上设有走行轮组,在走行轮组的两端对称设有1组定滑轮,每组定滑轮由两个并排布置的定滑轮组成,两台拖拽式定滑轮小车之间通过连接杆相连。
按上述技术方案,所述滑轮组包括每台拖拽式定滑轮小车上设置的4个定滑轮、在吊具上设置的4组动滑轮,每组动滑轮包括2个动滑轮,所述钢丝绳组包括左侧钢丝绳和右侧钢丝绳,所述左侧钢丝绳的一端固定在一双向起升卷筒上,另一端对应与第一拖拽式定滑轮小车上的定滑轮及吊具上的一组动滑轮相配置后,缠绕并固定在该双向起升卷筒上,右侧钢丝绳的一端固定在另一双向起升卷筒上,另一端对应与第二拖拽式定滑轮小车上的4个定滑轮及吊具上的一组动滑轮相配置后,缠绕并固定在该双向起升卷筒上。
按上述技术方案,在每个门架上的四周分布第一导向滑轮组和第二导向滑轮组,所述左侧钢丝绳的四个角分别通过第一导向滑轮组导向,所述第一导向滑轮组包括安设在门架左侧的两个同心导向滑轮和安设在门架右侧的两个偏心改向阻尼滑轮,所述右侧钢丝绳的四个角分别通过第二导向滑轮组导向;所述第二导向滑轮组包括安设在门架左侧的两个偏心改向阻尼滑轮和安设在门架右侧的两个同心导向滑轮。
按上述技术方案,所述偏心改向阻尼滑轮的中心销轴圆相对钢丝绳底径圆为偏心结构。
上述集装箱门式起重机的行走台车的车轮快速更换方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一、场地整理,确定千斤顶放置的位置,进行地面处理,拆掉走行轮组前段的扫轨器;
步骤二、拆掉需更换的走行轮组的下轴承座与台车架分体半圆型轮座的连接螺栓,拆掉下轴承座;
步骤三、如需更换从动轮A,把千斤顶安放在平衡梁的前端部相配接的千斤顶座下方,千斤顶顶升,从动轮A与平衡梁分体半圆型轮座分离,退出从动轮A,维修或更换部件后,安装车轮,千斤顶下落,车轮就位,连接下轴承座与平衡梁分体半圆型轮座的连接螺栓,移除千斤顶安装扫轨器,从动轮A更换完毕;
步骤四、如需更换主动轮B或从动轮C,把两台千斤顶安放在台车架的两侧相配接的千斤顶座,两千斤顶同步顶升主动轮B或从动轮C与台车架分体半圆型轮座分离,退出主动轮B或从动轮C,维修或更换部件后,安装车轮,千斤顶下落,车轮就位,连接下轴承座与台车架分体半圆型轮座的连接螺栓,移除千斤顶安装扫轨器,主动轮B或从动轮C更换完毕。
本发明所取得的有益效果为:1、本发明通过设计专用的千斤顶支座作为千斤顶的作用点,可直接针对损坏的车轮进行更换,省时省力,方便快捷;2、本发明的每个起升卷扬机构对应分布在门架总成的四个角上,其的位置分布实现了整机重心下移,降低了上部结构载荷重量,实现集装箱门式起重机自身结构轻量化;3、本发明的起升机构在沿主梁方向和垂直主梁方向形成多个倒三角形,通过多方向三角形布置,配合阻尼滑轮,实现了各方向防摇的目的;4、本发明的4套起升卷扬可以一个单独动作,或两个或三个或四个联合动作,用于其他装卸货物,实现一机多能;6、本发明的通过设置偏心改向阻尼滑轮,当阻尼滑轮转动时,其一入绳处的回转半径变大,另一入绳处的回转半径变小,自然形成阻止其转动的力矩,保持两入绳处的力矩平衡,起到防摇晃的作用。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、2所示,本实施例提供了一种集装箱门式起重机的行走台车,包括平衡梁3,所述平衡梁3的上端通过铰座2与门架总成的下横梁相连,下端与台车架4相连,在台车架4上安有带有制动器和编码器的减速电机1、走行轮组5,走行轮组5包括主动轮B、从动轮A和从动轮C。在平衡梁3的前端部上设有与千斤顶6相配接的千斤顶座,在台车架4的两侧均设有与千斤顶6相配接的千斤顶座7。三个千斤顶座7对应配置三个千斤顶,构成三角形结构,当需要更换走行轮组时,千斤顶6就位后开始顶升使走行轮离开轨面,采用工具使轴承与台车架分离,然后进行走行轮组的更换。
如图3、4所示,本实施例中所述的起重机包括门架总成8、安装在门架总成8的四个角上的行走小车11、安设在门架总成上的起升机构9、吊具10、司机室12、梯道栏杆13、电气系统14、电缆卷筒、防风锚定。
如图5-8所示,所述门架总成包括两个平行设置的门架,所述门架由主梁15和在主梁15两端的支腿16构成,两个门架通过上横梁17、小横梁18、下横梁19连接,主梁15的主要结构形式采用箱型梁截面,设有隔板和纵向加强筋,下部两侧设耳梁作为小车走行轨道。耳梁结构由磨耗板20、耳梁盖板21、耳梁腹板22、耳梁隔板23组成。耳梁设置1:5向下斜度,便于拖拽式定滑轮小车运行时车轮自动对中,磨耗板便于快速更换。支腿16为变截面结构。小横梁18、下横梁19均为箱形梁结构。每侧的上横梁17、小横梁18和支腿19组成“井”字结构,方便现场快速整体组装。其中,本发明中的门架总成的金属材料均采用高强度耐候钢,通过结构的优化,和同类型同功能的传统起重机对比,重量仅为其1/2,有效降低了起重机的自重,实现了整机的轻量化。
如图9-10所示,在每个门架上对应设置有一组起升机构,在门架总成上共有两组起升机构。每组起升机构包括两套起升卷扬机构24、一组拖拽式定滑轮小车25、一套拖拽式走行卷扬机构26。每个起升卷扬机构24对应分布在每个下横梁19上,位于支腿16处并穿透支腿,其的位置分布实现了整机重心下移,降低了上部结构载荷重量,实现集装箱门式起重机自身结构轻量化。拖拽式定滑轮小车25下挂于门架的主梁15的下耳梁上,拖拽式走行卷扬机构26安装在主梁15的上方。本发明中通过起升机构分散性布置,改善了门架总成的受力。
本实施例中,所述起升机构具有防摇作用,每组起升机构还包括滑轮组、双向起升卷筒以及缠绕于所述双向起升卷筒、滑轮组上的钢丝绳组,所述钢丝绳组在所述吊具与定滑轮小车之间的空间位置形成多个倒三角形,所述倒三角形的下顶点对称分布于所述吊具上。本发明利用几何原理,通过钢丝绳组的缠绕角度和不同的固定位置,形成一种有一定刚性的柔性连接方式,由此对有单摆性质的吊具增加了几何干涉阻尼,消除了惯性摆动幅度,进而消除了吊具的摆动,实现沿主梁方向和垂直主梁方向的防摇。
其中,起升卷扬机构24采用同向双向起升卷筒,其一边为左旋,另一边为右旋(如图12所示),钢丝绳分别固定在卷筒体两端,其通过制动器和编码器的变频减速电机驱动。在下横梁的左右各设2件,共4件。各起升卷扬机构可单独实现起升动作,也可以联动。
如图11-12所示,所述每组拖拽式定滑轮小车25由第一拖拽式定滑轮小车和第二拖拽式定滑轮小车组成,两者结构相同,其均下挂在主梁的耳梁的行走轨道上。每台拖拽式定滑轮小车包括小车架33,在小车架33的两侧对称设有走行轮组36和1组定滑轮34,每组定滑轮由两个并排布置的定滑轮组成,在小车架33的两端头均设有托绳轮32。所述走行轮组36为锥形结构。两台拖拽式定滑轮小车之间通过连接杆35相连,组成一组。为保证小车运行平稳,小车架运行轨道极限位置设缓冲装置30(在图7中示意)。在小车架上还配置有张紧装置29,其张紧装置29-采用螺旋机械锁紧结构,为调节钢丝绳长短而设计。其中,小车架33为主要结构件和承载件,具有足够的强度、刚度、疲劳强度和稳定性。为便于安装方便,小车架33采用分段设计,连接处采用法兰高强螺栓联接。
如图9、13所示,所述滑轮组包括每台拖拽式定滑轮小车上设置的4个定滑轮34、在吊具上设置的4组动滑轮29,每组动滑轮包括2个动滑轮,每组动滑轮与每台拖拽式定滑轮小车上的4个定滑轮相配置,在每个门架上的四周分布的第一导向滑轮组和第二导向滑轮组,所述钢丝绳组包括左侧钢丝绳37和右侧钢丝绳38,所述左侧钢丝绳的四个角分别通过第一导向滑轮组导向,所述第一导向滑轮组包括安设在门架左侧的两个同心导向滑轮和安设在门架右侧的两个偏心改向阻尼滑轮,所述右侧钢丝绳的四个角分别通过第二导向滑轮组导向;所述第二导向滑轮组包括安设在门架左侧的两个偏心改向阻尼滑轮和安设在门架右侧的两个同心导向滑轮。其中,左侧钢丝绳37和右侧钢丝绳38的起升运动可以单独动作,也可以一起动作,吊装时根据吊装货物的形式规格重量进行选择。
如图13、16所示,左侧钢丝绳37的绕组方式为:
所述左侧钢丝绳37的一端固定在左侧卷扬机构的双向起升卷筒上,另一端对应绕到20号同心导向滑轮,走4号定滑轮,走10号动滑轮,走3号定滑轮,走19号偏心改向阻尼滑轮,走18号偏心改向阻尼滑轮,走6号定滑轮,走11号动滑轮,走5号定滑轮,走17号同心导向滑轮,最后回到左侧起升卷扬机的双向起升卷筒上缠绕并固定。如图13、16所示,右侧钢丝绳的绕组方式为:
右侧钢丝绳38的一端固定在右侧的卷扬机构的双向起升卷筒上,
另一端对应与第一拖拽式定滑轮小车上的23号同心导向滑轮,走1号定滑轮,走9号动滑轮,走2号定滑轮,走24号偏心改向阻尼滑轮,走21号偏心改向阻尼滑轮,走7号定滑轮,走12号动滑轮,走8号定滑轮,走22号第二导向滑轮,最后回到右侧起升卷扬机的双向起升卷筒上缠绕并固定。
如图9、13所示,拖拽式走行卷扬机构包括走行卷扬机26、在每个门架的四角分布的第三导向滑轮组27,第三导向滑轮组27包括4个同心导向滑轮,走行卷扬机构的钢丝绳绕组方式为:起升钢丝绳31固定在走行卷扬机上,从走行卷扬机上绕到13号同心导向滑轮,走14号同心导向滑轮,走小车架上的张紧装置,走15号同心导向滑轮,走16号同心导向滑轮,最后回到走行卷扬机上。
最后,如图17所示,沿主梁方向,左侧钢丝绳37和右侧钢丝绳38在吊具与定滑轮小车之间的空间位置形成2个大的倒三角形,实现了沿主梁方向的防摇。垂直于主梁方向,左侧钢丝绳所绕的定滑轮与动滑轮通过不等距的布置形成一个小三角形,右侧钢丝绳所绕的定滑轮与动滑轮通过不等距的布置同样形成一个小三角形,从而实现垂直主梁方向的减摇。综合沿主梁方向和垂直主梁方向,通过多方向三角形布置,配合阻尼滑轮,实现了各方向防摇的目的。
综上所述,本发明的4套起升卷扬可以一个单独动作,或两个或三个或四个联合动作,用于其他装卸货物,实现一机多能。
本实施例中的偏心改向阻尼导向轮的钢丝绳底径圆与滑轮的中心销轴圆39为偏心结构(如图19、20所示),当阻尼滑轮转动时,其一入绳处的回转半径变大,另一入绳处的回转半径变小,自然形成阻止其转动的力矩,保持两入绳处的力矩平衡,起到防摇晃的作用。导向轮的销轴采用摩擦系数大的材料,增加摩擦阻力,约束滑轮转动。
如图21-24所示,吊具包括上吊架60、回转机构、下吊架40,所述上吊架通过回转机构与下吊架相连,所述回转机构用于实现下吊架360度回转,在上吊架60上设有4个连接座41,用于通过销轴与动滑轮实现快速连接。在下吊架40的两条直角边上设置有导向板42,用于实现集装箱吊装时的快速定位。在下吊架40的端梁44的两端均安装有转锁机构43。
本实施例中,所述回转机构包括安设在上吊架60上的回转电机61、与回转电机61输出轴相连的涡轮蜗杆机构62,与涡轮蜗杆机构相配置的回转轴63,所述回转轴63的上连接座64与上吊架60相连,回转轴上的下连接座与下吊架40相连,以实现下吊架360度回转,实现了铁路集装箱“门对门”的装卸要求。
如图25-28所示,转锁机构包括电动推杆45、偏心轮46、连杆机构47、导轮总成48、旋锁总成49,所述电动推杆45的一端头与偏心轮46相连,偏心轮46与连杆机构47相连,所述连杆机构47与旋锁总成49相连,所述导轮总成49为连杆机构47提供导向作用。根据合理行程计算,电动推杆45驱动偏心轮46旋转90°,通过连杆机构47则可驱动旋锁总成转销旋转90°,可实现转锁机构开闭锁。电动推杆45是一种电动执行机构,其工作原理是由电机旋转经涡轮蜗杆或者齿轮改变为直线运动,通过推拉往返,来达到使连杆机构完成往复动作,具有体积小、安装方便、环保无污染、运行平稳、负载大、精度高以及可实现同步自动化控制等优点。电动推杆采用最小推力300kg.f。如图27所示,所述连杆机构47包括依次相连的摆杆50、水平杆51、拉杆52,所述摆杆50与偏心轮46相连,水平杆51与导轮总成48相配置,拉杆52与旋锁总成49相连。其中,水平杆51可沿着导轮总成48做直线运动;摆杆50在电动推杆及偏心轮46的推动下可绕连接轴做摆线运动。如图28所示,旋锁总成由转销53、座圈54、滑套55、滑板56、凸球块57、凹球块58、导向套59组成。座圈54由公母座圈组成,方便组装和拆卸;其与转销53固连,并与拉杆52相连。连杆机构47带动座圈54转动,从而带动转销53旋转。滑板56、凸球块57、凹球块58中设置油槽,方便润滑。导向套59可在集装箱吊装工作时保护转销53不受机械损伤。
需要吊装集装箱时,控制吊具下落,利用吊具两边导向板42实现转销精确定位,调整吊具,使四个转锁机构的转销对位集装箱四个长椭圆形孔后再下降吊具,吊具四个角落的限位传感器传递信号到控制室,到位后启动电动推杆,通过连杆机构驱动转销旋转90度,转销的锁头扣住锁孔;集装箱和吊具锁成1个整体,为闭锁状态,可进行吊运。
本发明还提供了一种集装箱门式起重机的行走台车的车轮快速更换方法,包括如下步骤:
步骤一、场地整理,确定千斤顶放置的位置,进行地面处理,拆掉走行轮组前段的扫轨器;
步骤二、拆掉需更换的走行轮组的下轴承座与台车架分体半圆型轮座的连接螺栓,拆掉下轴承座;
步骤三、如需更换从动轮A,把千斤顶安放在平衡梁的前端部相配接的千斤顶座下方,千斤顶顶升,从动轮A与平衡梁分体半圆型轮座分离,退出从动轮A,维修或更换部件后,安装车轮,千斤顶下落,车轮就位,连接下轴承座与平衡梁分体半圆型轮座的连接螺栓,移除千斤顶安装扫轨器,从动轮A更换完毕;
步骤四、如需更换主动轮B或从动轮C,把两台千斤顶安放在台车架的两侧相配接的千斤顶座,两千斤顶同步顶升主动轮B或从动轮C与台车架分体半圆型轮座分离,退出主动轮B或从动轮C,维修或更换部件后,安装车轮,千斤顶下落,车轮就位,连接下轴承座与台车架分体半圆型轮座的连接螺栓,移除千斤顶安装扫轨器,主动轮B或从动轮C更换完毕。