CN106144424A - 一种液压伸缩式输送臂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液压伸缩式输送臂，尤其是用于自卸舶输送机的输送臂，具体包括输送臂基座、输送臂连接板、剪刀叉输送臂框架、液压油缸、托辊、换向滚筒、臂架横杆。所述的剪刀叉输送臂框架采用对称结构，其一端固定在与船体铰接的输送臂连接板上，另一端连接有换向滚筒，两侧销轴均匀设置有钢丝绳吊点；所述的液压油缸采用多级伸缩液压缸，其远离船头的终端活塞杆与上层臂架横杆连接，靠近船头的一端与输送臂连接板连接，由液压油缸的伸缩即可实现输送臂的水平展开与回收；该发明具有整机伸缩行程和变幅范围大，结构简单紧凑、自重轻、操作简便，臂架回收与展开对船体稳定性影响小，船甲板不易疲劳开裂等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种运砂自卸舶输送臂,具体涉及一种液压伸缩式输送臂。
背景技术
随着湘江地区经济的蓬勃发展，道路桥梁的建设和各地方房地产等建筑行业的进一步开发，对建筑用沙的需求量迅速增加，因此使得采沙和运沙的内河运输行业也随之蓬勃发展起来。特别是近年来装有自卸设备的运砂船，因其生产效率高，卸货方便已被广泛应用，因此，河运输砂石运输自卸船舶的数量急剧增加，这类船舶的载货量也随着造船技术水平的发展迅猛增加，自卸舶目前普遍吨位都达到千吨级，船舶自身长度也都超过60米，有的甚至达到 100米。之前，船舶为了适应不同场地的卸货功能，外输送带架一直悬挂于船头，并伸出船头在30米左右，为固定外伸式皮带架装置。固定外伸式皮带架装置由钢丝绳、卷扬机通过龙门架牵引不可折叠的卸沙输送臂，调节输送臂摆动角度，实现输送臂与卸沙点位置的统一，以适应不同地理环境条件。输送皮带通过辊轮置于输送架上，由皮带机驱动皮带周转运动，实现将货仓内卸下的沙石输送至卸沙点。这种输送装置输送臂架长期悬挂于船体外，不仅增加了船舶的总长，而且影响船舶的行驶稳定性，在船舶行驶中存在安全隐患，如果船舶在通过弯道、闸道、桥梁时，容易发生与其它船舶、桥梁、及水面或岸边上其它物体碰撞事故，影响船舶的通航能力，而且在台风与雷雨天气，增加了翻船的可能性。目前，我国运沙业自卸舶代替固定外伸式皮带架的装置，主要有旋转、传统多节可伸缩和折叠式皮带架的收放方案。旋转方案是将皮带卸货系统分为舱底和船首两个部分，将船首皮带机架设计成可旋转形式，当船舶卸完货后启航前，将这一部分向后旋转180°平放在货舱区。这种设计方式的弊端是：由于舱底部分皮带装置在船首处需提升至甲板以上一定高度，才能将砂石转送至船首皮带架，货舱前段大部分舱容被损耗，同时影响皮带机卸货效率，同时，旋转时，皮带机架与船体平面垂直时，易产生附加倾覆力矩，从而影响船舶稳定性，容易造成船舶侧翻。传统多节可伸缩式的卸沙输送装置，伸缩方案是将固定外伸式臂架设计成可伸缩式箱型结构，包括有多节输送臂，每节输送臂上设置有输送辊，输送带绕过这些输送辊，多节输送臂之间可伸缩以适应不同的输送距，但是由于传统输送臂的本身质量较大，多节输送臂架在伸出时，相邻两节输送臂之间由于自重等因素会产生一定的偏移，这样缠绕在输送辊上的输送带就会发生扭曲，从而导致输送带过早的松弛，降低了输送带的使用寿命。且多节输送臂在收回时，若是部分收回，则不能完全改善自卸砂船通航安全的问题，存在安全隐患；若是全部收回，收回时耗时长，增加工作成本，导致工作效率低，不划算。目前出现的折叠式输送臂架的卸沙输送装置，普遍由2-3节输送臂构成，通过液压系统驱动实现输送臂的折叠。申请号为CN201410288899.1的专利已提出过这种方案，该船舶用液压折叠式输送臂，包括依次转动连接的多个输送架，其中一输送架连接船舶的船头，其中相连的两个输送架之间设置有连杆机构，远离船头的输送架上设置有第一滑轮，船头上设置有收放卷扬机，收放卷扬机与第一滑轮间由绳连接，收放卷扬机通过对绳的收放来带动输送架，连杆机构通过收放配合收放卷扬机对输送架的控制，其通过连杆机构与收放卷扬机与绳三者之间的配合来进行输送臂的折叠。这种方案的优点是：降低了连杆机构的载荷，不会增加船舶的总长。弊端是：这种折叠式卸沙输送臂其自身负重很大，且结构复杂，四杆机构无法做到对其精确的控制，而且输送臂架伸开闭合时，会存在很大的倾覆力矩，导致船体晃动不平稳，甚至翻船，同样存在安全隐患。目前由于对输送效率的提高，对货场堆料、码头装卸作业、自动布料准确性的日益严格要求以及设备可移动灵活性的不断增强，对输送设备提出更高的要求。因此，研制一种新型的输送机臂已为急需。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、可伸缩，伸缩过程对船体平衡性能影响小，伸缩后占用空间少、成本降低、安全性及可操作性和通航能力提高、安全事故率降低的液压伸缩式输送臂。
本发明的解决方案是这样实现的，液压伸缩式输送臂包括输送臂基座(1)、输送臂连接板(2)、剪刀叉输送臂框架(3)、液压油缸(4)、托辊、换向滚筒、臂架横杆，所述的输送臂基座(1)固定在船头上，所述的剪刀叉输送臂框架(3)安装于输送臂连接板(2)上，其与输送臂连接板(2)之间的连接方式为铰接，每两节剪刀叉之间都安装有一节臂架横杆，所述的液压油缸(4)两终端分别固定在输送臂连接板（2）和剪刀叉输送臂框架(3)的尾端上层臂架横杆（9）上，所述的剪刀叉输送臂框架(3)需要展开时，先通过液压力作用于液压油缸(4)的活塞杆，由于其远离船头的液压油缸(4)的活塞杆与设置在剪刀叉输送臂框架（3）尾端的上层臂架横杆（9）固定在一起，这样通过液压力迫使液压油缸（4）活塞杆的伸缩从而实现对于液压伸缩式输送臂伸缩的控制。当输送臂水平展开时，为了防止输送臂掉落和断裂，剪刀叉输送臂框架（3）两侧设置有钢丝绳吊点（13），通过钢丝绳连接吊点（13）与船体龙门架，形成稳定的三角形结构和等强度梁，不仅可以起到有效固定支撑的作用而且大幅度降低输送臂自重和提高液压伸缩式输送臂的安全系数。
进一步，所述的相邻两个剪刀叉之间的活动角度最大可达120度，靠近船头的一端剪刀叉设置有滚轮（12）。
进一步，所述的输送臂基座（1）设置在船头上，其为左右对称结构，两侧设置有加强筋，提高了输送臂基座（1）的承载能力，输送臂连接板（2）与输送臂基座（1）的连接方式为铰接。
进一步，所述的输送臂连接板（2）为左右对称结构，两侧偏下方边缘处设置有导轨（11），所述的导轨（11）的宽度大于滚轮（12）的宽度，便于滚轮（12）在其内部滑动。
进一步，所述的液压伸缩式输送臂采用多级液压油缸（4），其活塞杆的节数可以根据剪刀叉输送臂框架（3）的长度而确定，也可以将多个液压油缸（4）串联使用，每两个液压油缸（4）之间设置有加强三角筋，使连接处更稳定。
进一步，所述的液压伸缩式输送臂设置的托辊可分为上承载托辊（5）和下回程托辊（6），分别安装在输送臂上层臂架横杆（9）、下层臂架横杆（10）的上表面，所述的上承载托辊（5）为槽型托辊组，由三节滚筒组成的，且设计成倒梯形结构，防止传送带跑偏；所述的下回程托辊（6）由单个长托辊和两端托架组成的平行托辊组。
进一步，所述的剪刀叉输送臂框架（3）两侧销轴均匀设置有钢丝绳吊点（13），所述的钢丝绳吊点（13）间隔与数量可根据需要调整。
进一步，所述的钢丝绳吊点（13）与钢丝绳一端固定连接，钢丝绳另一端固定在船头的龙门架上，可起到对剪刀叉输送臂框架（3）进行有效支撑定位的作用。
进一步，所述的液压伸缩式输送臂远离船头的一端设置有换向滚筒，换向滚筒设置有两个，分为上换向滚筒（7）和下换向滚筒（8），上换向滚筒（7）的直径大于下换向滚筒（8）的直径，且其伸出距离大于下换向滚筒（8）的伸出距离，上换向滚筒（7）高度略高于设置于输送臂上承载托辊（5）的高度，利于支撑传送带，传送带按顺序绕过滚筒并被滚筒张紧。
本发明工作原理：本发明安装在运输船头固定支座上，通过与船头龙门架、卷扬机等配合使用；当臂架展开时，启动液压油缸，活塞杆带动输送臂剪刀叉机构展开，同时，对应的输送臂两侧钢丝绳顺次自动张紧，液压油缸运动到工作行程后自动停止；当臂架回收时，启动液压油缸，活塞杆带动输送臂剪刀叉机构缩回，同时，对应的输送臂两侧钢丝绳顺次放松，液压油缸缩回到最小时自动停止；当输送臂卸砂工作时，可以通过船头卷扬机拉动龙门架，龙门架利用钢丝绳和输送臂构成固定三角形结构，从而可以带动输送臂调整卸砂角度，满足不同工作场地的要求。
本发明有益效果：现有的运输船输送臂回收方案归纳起来有多节伸缩式、旋转式、翻转式三种；多节伸缩式伸缩机构复杂，需要多套动力系统才能实现收放，且不能完全收回船体，需要占用船舱容积；旋转式需要在新造船时，在船头预留旋转装置的安装空间，工程量大、成本高，且旋转回收时有侧翻隐患；翻转式有整体翻转和折叠翻转两种，翻转时重心位置高，存在倾覆隐患，且需要配合多只液压油缸，操作复杂、成本高；本发明在水平方向即可实现展开与收回，对船体稳定性影响极小，采用剪刀叉机构与钢丝绳吊点配合，形成简单的桁架等强度梁结构，结构简单紧凑、质量轻、可伸缩，且伸缩后占用空间少、成本降低，运用本发明的输送臂的运输船，其安全性、操作性和通航能力都有显著提高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1为本发明所述的液压伸缩式输送臂展开时结构示意图。
图2为本发明所述的液压伸缩式输送臂缩回时结构示意图。
图3为本发明所述的液压伸缩式输送臂局部结构示意图。
图中：1剪刀叉输送臂基座、2剪刀叉输送臂连接板、3剪刀叉输送臂框架、4液压油缸、5上承载托辊、6下回程托辊、7上换向滚筒、8下换向滚筒、9上层臂架横杆、10下层臂架横杆、11导轨、12滚轮、13钢丝绳吊点。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
附图1中，一种液压伸缩式输送臂具体包括有输送臂基座（1）、输送臂连接板（2）、剪刀叉输送臂框架（3）、液压油缸（4）、上承载托辊（5）、下回程托辊（6）、上换向滚筒（7）、下换向滚筒（8）、上层臂架横杆（9）、下层臂架横杆（10）。
具体实施例，所述的剪刀叉输送臂框架（3）为由多块矩形钢条铰接而成的左右对称结构，结构简单，可大幅度减轻输送臂的自重，进而可以提高输送臂的荷载能力或者进一步延长输送臂的长度；所述的剪刀叉输送臂框架（3）安装于输送臂连接板（2）上，其与输送臂连接板（2）之间的连接方式为铰接；每节剪刀叉上、下铰接处均设置了臂架横杆，通过臂架横杆将剪刀叉结构形成一个整体框架结构；两剪刀叉之间的角度最大可达到120度，在此之间，可随要求任意调整伸缩式臂架的长度，满足客户不同作业距离要求。
在本发明的另一实施例中，所述的液压油缸（4）的两终端分别固定在输送臂连接板（2）上和剪刀叉输送臂框架（3）尾端的上层臂架横杆（9）上，通过液压力作用于活塞杆，进而驱动液压伸缩式输送臂的伸缩；所述的上层臂架横杆（9）的上表面均设置有上承载托辊（5），所述的上承载托辊（5），为由三个单体滚筒呈折线布置的，整体呈倒梯形结构，有利于防止传送带跑偏；所述的下层臂架横杆（10）的上表面均设置有下回程托辊（6），所述的下回程托辊（6），为由单个长托辊和两端托架构成的；所述的换向滚筒设置在剪刀叉输送臂框架（3）的尾端，上换向滚筒（7）的直径大于下换向滚筒（8）的直径，且其伸出的距离大于下换向滚筒（8）伸出的距离。
在本发明的另一实施例中，所述的剪刀叉输送臂框架（3）和臂架横杆均采用高强度结构钢，经过优化设计，实现液压伸缩式输送臂整体的高强度和轻质量，保障了输送臂有足够的结构刚性，轻质量可以适当加长其长度，有利于远距离送料。
附图3中，所述的输送臂连接板（2）两侧偏下方边缘处设置有可供终端剪刀叉滑动的导轨（11），所述的剪刀叉输送臂框架（3）的尾端剪刀叉设置有滚轮（12），其宽度小于设置在输送臂连接板（2）上的导轨（11）的宽度；所述的剪刀叉输送臂框架（3）两侧销轴均匀设置有钢丝绳吊点（13），钢丝绳一端连接船头的龙门架，另一端与钢丝绳吊点（13）连接。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (10)
1.一种液压伸缩式输送臂，主要由输送臂基座（1）、输送臂连接板（2）、剪刀叉输送臂框架（3）、液压油缸（4）、托辊、换向滚筒、臂架横杆组成，其特征在于：所述的输送臂连接板(2)设置有可供剪刀叉滑动的导轨(11)；所述的剪刀叉输送臂框架(3)采用对称结构，其靠近船头的一端固定在输送臂连接板（2）上，远离船头的一端与换向滚筒连接，所述的剪刀叉输送臂框架(3)与输送臂连接板（2）之间的连接方式为铰接，且剪刀叉节与节之间同样用铰链连接，靠近船头的终端剪刀叉上安装有滚轮（12）；所述的液压油缸（4）设置在剪刀叉输送臂框架(3)内部，靠近船头的一端固定在输送臂连接板（2）上，远离船头的一端与安装在剪刀叉输送臂框架（3）尾端的上层臂架横杆（9）相连，并在连接部分设置有加强三角筋；所述的托辊分为上承载托辊（5）和下回程托辊（6），分别安装在上层臂架横杆（9）和下层臂架横杆（10）上；所述的换向滚筒由上换向滚筒（7）和下换向滚筒（8）组成，分别设置在臂架前端上、下层横杆上。
2.如权利要求1所述的液压伸缩式输送臂，其特征在于：所述的输送臂基座（1）安装于船头上，其为左右对称结构，两侧设置有加强筋。
3.如权利要求1所述的液压伸缩式输送臂，其特征在于：所述的输送臂连接板（2）呈左右对称结构，铰接在输送臂基座（1）上，下方两侧设置有供剪刀叉机构滑动的导轨（11）。
4.如权利要求1所述的液压伸缩式输送臂，其特征在于：所述的剪刀叉输送臂框架（3）为对称剪刀叉结构，通过内部液压油缸（4）完全展开时，每两节剪刀叉之间的角度最大可达120度。
5.如权利要求4所述的液压伸缩式输送臂，其特征在于：所述的液压油缸（4）采用多级伸缩液压缸，可根据剪刀叉输送臂框架（3）长度而设置伸缩活塞杆的节数。
6.如权利要求5所述的液压伸缩式输送臂，其特征在于：所述的液压油缸（4）还可以根据剪刀叉输送臂框架（3）长度，采用多个多级伸缩液压油缸（4）串联。
7.如权利要求1所述的液压伸缩式输送臂，其特征在于：上承载托辊（5）为槽型托辊组，均匀分布在上层臂架横杆（9）上，下回程托辊（6）采用平行托辊,均匀分布在下层臂架横杆（10）上。
8.如权利要求7所述的液压伸缩式输送臂，其特征在于：所述的上承载托辊（5）可以采用钢制托辊，还可以采用橡胶托辊。
9.如权利要求1所述的液压伸缩式输送臂，其特征在于：所述的换向滚筒设置有上、下两个，上换向滚筒（7）的直径大于下换向滚筒（8）的直径，且其伸出距离大于下换向滚筒（8）的伸出距离。
10.如权利要求1所述的液压伸缩式输送臂，其特征在于：所述的剪刀叉输送臂框架（3）两侧销轴均匀设置有钢丝绳吊点（13）。
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