CN107265313A - 一种折叠式克令吊的波浪补偿系统 - Google Patents

Abstract

一种折叠式克令吊的波浪补偿系统，包括折叠式克令吊、波浪补偿系统，其特征在于：所述折叠式克令吊包括船舶甲板、基柱、回转机构、立柱、液压绞车、液压卷扬机、主臂、主臂油缸、变幅臂、变幅臂油缸、副钩、主钩，所述船舶甲板上固定有基柱，基柱上面安装有回转机构，回转机构上面安装有立柱，立柱顶部与主臂的一端相铰接，主臂的另一端与变幅臂的一端相铰接，变幅臂的另一端安装有副钩滑轮组件，变幅臂的中间安装有主钩滑轮组件，在变幅臂上面相对于副钩滑轮组件的一侧安装有主钩定滑轮。本发明实现波浪补偿功能，解决海浪起伏的问题，确保克令吊正常工作，具有使用安全可靠、制造维护成本低、自动化程度高的优点。

Description

一种折叠式克令吊的波浪补偿系统

技术领域

本发明涉及一种波浪补偿系统，具体地说是一种折叠式克令吊的波浪补偿系统，属于工程机械领域。

背景技术

克令吊又称船用吊机、船用起重机，是船上的一种大甲板机械，它是一种船舶装卸货物的设备，液压克令吊是船舶上普遍使用的一种装卸货设备。

用于海洋的克令吊，船体和吊机会随着海浪起伏，海浪会导致重物对钢丝绳形成巨大的冲击力，巨大的冲击力容易导致钢丝绳断裂，无法进行起吊作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种折叠式克令吊的波浪补偿系统，克令吊采用整体式回转驱动，降低整机高度，门型折叠臂结构，减小整机外型尺寸及高度，节省安装空间，使克令吊的结构简化、可靠性提高，同时可满足较大工作幅度和起升高度，性能优良，可靠性高，操控便捷，易于维护保养；主臂、变幅臂的相对位置设定，优化了主臂油缸和变幅臂油缸的承载受力，使主臂油缸和变幅臂油缸的工作压力保持一致，液压系统工作参数合理匹配；安装的液压绞车、液压卷扬机，能实现重物的垂直升降；采用的波浪补偿系统，压力传感器检测到主钩钢丝绳的压力，将数据传递给计算机控制系统，计算机控制系统根据当前误差和误差率计算相关数据给出控制信号，将它传送到补偿卷筒机构，然后补偿卷筒机构完成波浪补偿功能，不停转动，实现波浪补偿功能，解决海浪起伏的问题，确保克令吊正常工作，具有使用安全可靠、制造维护成本低、自动化程度高的优点。

本发明的技术方案是：一种折叠式克令吊的波浪补偿系统，包括折叠式克令吊、波浪补偿系统，其特征在于：所述折叠式克令吊包括船舶甲板、基柱、回转机构、立柱、液压绞车、液压卷扬机、主臂、主臂油缸、变幅臂、变幅臂油缸、副钩、主钩，所述船舶甲板上固定有基柱，基柱上面安装有回转机构，回转机构上面安装有立柱，立柱顶部与主臂的一端相铰接，主臂的另一端与变幅臂的一端相铰接，变幅臂的另一端安装有副钩滑轮组件，变幅臂的中间安装有主钩滑轮组件，在变幅臂上面相对于副钩滑轮组件的一侧安装有主钩定滑轮，液压绞车通过机架固定安装在立柱的一侧，副钩滑轮组件通过副钩钢丝绳的一端连接副钩，副钩钢丝绳的另一端依次穿过主钩滑轮组件、副钩定滑轮最终与液压卷扬机连接，液压卷扬机固定安装在主臂的外壁上，主臂油缸的缸体铰接在立柱的另一侧，主臂油缸的活塞杆端部与主臂下连接座相铰接，主臂下连接座位于主臂的中间，主臂下连接座上方设有主臂上连接座，主臂上连接座与变幅臂油缸的缸体相铰接，变幅臂油缸的活塞杆端部与变幅臂连接座相铰接，变幅臂连接座位于变幅臂的下面一侧，相对于主钩定滑轮的下方，所述回转机构包括底板、回转支承、基柱法兰、基柱、基柱内平台、滑环箱支架、滑环箱和上部引导杆，滑环箱包括下部定子和可转动设置在下部定子上的上部转子，回转支承包括内圈和可绕所述内圈转动的外圈，基柱的一端用于安装在船舶甲板上，基柱内平台设置在基柱内部，滑环箱支架设置在基柱内平台的中部，滑环箱的下部定子安装在滑环箱支架上，基柱法兰、回转支承和底板依次安装在基柱的另一端上，回转支承的内圈与基柱法兰连接，回转支承的外圈与底板连接，上部引导杆安装在底板中部且朝向滑环箱，上部转子伸出基柱法兰，上部转子伸出基柱法兰的一端上设有圆片，圆片包括沿圆片周向设置的多个孔，上部引导杆穿过圆片的孔，上部引导杆包括固定在底板上的安装片、以及垂直设置在安装片上的至少一根安装杆，安装杆穿过圆片的孔，安装片沿周向设有多个螺孔，安装片通过螺栓和多个螺孔固定在底板上，所述液压绞车包括减速箱、离合器装置、制动限速装置、手动装置，所述减速箱内部从上到下设有三级轴、二级轴、一级轴和主轴，减速箱的一侧连接液压马达，另一侧连接绕设有钢丝绳的卷筒，液压马达通过减速箱带动卷筒转动，液压马达与一级轴相连，一级轴上设有一级轴第一齿轮和一级轴第二齿轮，减速箱内二级轴上设有离合器装置，离合器装置包括子、母摩擦片，子摩擦片与二级轴相联接，母摩擦片与离合器装置一侧的二级轴第一齿轮联接，二级轴第一齿轮与一级轴第一齿轮相啮合，二级轴第一齿轮不随二级轴转动，二级轴上还依次设有离合器活塞套、蝶形弹簧和二级轴第二齿轮，离合器装置的液压旋转接头伸出减速箱外，连接外部的液压系统，二级轴上的二级轴第二齿轮与三级轴上所设的三级轴齿轮相啮合，制动限速装置设于三级轴上，三级轴与二级轴通过三级轴齿轮与二级轴第二齿轮相啮合，手动装置设于三级轴上，所述波浪补偿系统包括补偿卷筒机构、补偿导向滑轮、补偿滑轮组件、压力传感器、计算机控制系统，补偿卷筒机构通过主钩钢丝绳的一端顺序连接补偿导向滑轮、补偿滑轮组件，主钩钢丝绳的另一端顺序连接主钩、主钩滑轮组件、主钩定滑轮、卷筒，主钩定滑轮设有受力心轴，主钩定滑轮的受力心轴内部设有可感测受力心轴受力状况的压力传感器，所述压力传感器的电信号输出端与用于控制补偿卷筒机构工作的计算机控制系统控制电路相连接。

本发明的有益效果是：本发明提供一种折叠式克令吊的波浪补偿系统，克令吊采用整体式回转驱动，降低整机高度，门型折叠臂结构，减小整机外型尺寸及高度，节省安装空间，使克令吊的结构简化、可靠性提高，同时可满足较大工作幅度和起升高度，性能优良，可靠性高，操控便捷，易于维护保养；主臂、变幅臂的相对位置设定，优化了主臂油缸和变幅臂油缸的承载受力，使主臂油缸和变幅臂油缸的工作压力保持一致，液压系统工作参数合理匹配；安装的液压绞车、液压卷扬机，能实现重物的垂直升降；采用的波浪补偿系统，压力传感器检测到主钩钢丝绳的压力，将数据传递给计算机控制系统，计算机控制系统根据当前误差和误差率计算相关数据给出控制信号，将它传送到补偿卷筒机构，然后补偿卷筒机构完成波浪补偿功能，不停转动，实现波浪补偿功能，解决海浪起伏的问题，确保克令吊正常工作，具有使用安全可靠、制造维护成本低、自动化程度高的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的另一种工作状态示意图。

图3为本发明的闲置状态示意图。

图4为图1中件3回转机构的结构示意图。

图5为图4中A处的局部剖视放大图。

图6为图4中件38上部引导杆的侧视结构示意图。

图7为图4中件38上部引导杆的仰视结构示意图。

图8为图4中件373圆片的结构示意图。

图9为图1中件4液压绞车的剖视结构示意图。

图10为波浪补偿系统的结构示意图。

图11为波浪补偿系统的控制原理图。

图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11中，1.船舶甲板，2.机架，3.回转机构，4.液压绞车，5.主臂油缸，6.液压卷扬机，7.主钩钢丝绳，8.主臂，9.变幅臂油缸，10.副钩定滑轮，11.主钩定滑轮，12.主钩滑轮组件，13.变幅臂，14.副钩滑轮组件，15.副钩钢丝绳，16.副钩，17.主钩，18.主臂上连接座，19.主臂下连接座，20.立柱，21.变幅臂连接座，22.补偿卷筒机构，23.补偿导向滑轮，24.补偿滑轮组件，25.受力心轴，26.压力传感器，27.计算机控制系统，31.底板，32.回转支承，33.基柱法兰，34.基柱，35.基柱内平台，36.滑环箱支架，37.滑环箱，38.上部引导杆，39.螺栓，321.内圈，322.外圈，371.下部定子，372.上部转子，373.圆片，374.孔，381.安装片，382.安装杆，383.螺孔，401.三级轴，402.离合器活塞套，403.离合器装置，404.二级轴第一齿轮，405.液压旋转接头，406.液压马达，407.一级轴，408.一级轴第一齿轮，409.主轴，410.主轴齿轮，411.减速箱，412.三级轴齿轮，413.制动限速装置，414.二级轴，415.蝶形弹簧，416.二级轴第二齿轮，417.一级轴第二齿轮，418.卷筒，419.手动装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，本发明是一种折叠式克令吊的波浪补偿系统，包括折叠式克令吊、波浪补偿系统，其特征在于：所述折叠式克令吊包括船舶甲板1、基柱34、回转机构3、立柱20、液压绞车4、液压卷扬机6、主臂8、主臂油缸5、变幅臂13、变幅臂油缸9、副钩16、主钩17，所述船舶甲板1上固定有基柱34，基柱34上面安装有回转机构3，回转机构3上面安装有立柱20，立柱20顶部与主臂8的一端相铰接，主臂8的另一端与变幅臂13的一端相铰接，变幅臂13的另一端安装有副钩滑轮组件14，变幅臂13的中间安装有主钩滑轮组件12，在变幅臂13上面相对于副钩滑轮组件14的一侧安装有主钩定滑轮11，液压绞车4通过机架2固定安装在立柱20的一侧，副钩滑轮组件14通过副钩钢丝绳15的一端连接副钩16，副钩钢丝绳15的另一端依次穿过主钩滑轮组件12、副钩定滑轮10最终与液压卷扬机6连接，液压卷扬机6固定安装在主臂8的外壁上，主臂油缸5的缸体铰接在立柱20的另一侧，主臂油缸5的活塞杆端部与主臂下连接座19相铰接，主臂下连接座19位于主臂8的中间，主臂下连接座19上方设有主臂上连接座18，主臂上连接座18与变幅臂油缸9的缸体相铰接，变幅臂油缸9的活塞杆端部与变幅臂连接座21相铰接，变幅臂连接座21位于变幅臂13的下面一侧，相对于主钩定滑轮11的下方，所述回转机构3包括底板31、回转支承32、基柱法兰33、基柱34、基柱内平台35、滑环箱支架36、滑环箱37和上部引导杆38，滑环箱37包括下部定子371和可转动设置在下部定子371上的上部转子372，回转支承32包括内圈321和可绕所述内圈321转动的外圈322，基柱34的一端用于安装在船舶甲板1上，基柱内平台35设置在基柱34内部，滑环箱支架36设置在基柱内平台35的中部，滑环箱37的下部定子371安装在滑环箱支架36上，基柱法兰33、回转支承32和底板31依次安装在基柱34的另一端上，回转支承32的内圈321与基柱法兰33连接，回转支承32的外圈322与底板31连接，上部引导杆38安装在底板31中部且朝向滑环箱37，上部转子372伸出基柱法兰33，上部转子372伸出基柱法兰33的一端上设有圆片373，圆片373包括沿圆片373周向设置的多个孔374，上部引导杆38穿过圆片373的孔374，上部引导杆38包括固定在底板31上的安装片381、以及垂直设置在安装片381上的至少一根安装杆382，安装杆382穿过圆片373的孔374，安装片381沿周向设有多个螺孔383，安装片381通过螺栓39和多个螺孔383固定在底板31上，所述液压绞车4包括减速箱411、离合器装置403、制动限速装置413、手动装置419，所述减速箱411内部从上到下设有三级轴401、二级轴414、一级轴407和主轴409，减速箱411的一侧连接液压马达406，另一侧连接绕设有钢丝绳的卷筒418，液压马达406通过减速箱411带动卷筒418转动，液压马达406与一级轴407相连，一级轴407上设有一级轴第一齿轮408和一级轴第二齿轮417，减速箱411内二级轴414上设有离合器装置403，离合器装置403包括子、母摩擦片，子摩擦片与二级轴414相联接，母摩擦片与离合器装置403一侧的二级轴第一齿轮404联接，二级轴第一齿轮404与一级轴第一齿轮408相啮合，二级轴第一齿轮404不随二级轴414转动，二级轴414上还依次设有离合器活塞套402、蝶形弹簧415和二级轴第二齿轮416，离合器装置403的液压旋转接头405伸出减速箱411外，连接外部的液压系统，二级轴414上的二级轴第二齿轮416与三级轴401上所设的三级轴齿轮412相啮合，制动限速装置413设于三级轴401上，三级轴401与二级轴414通过三级轴齿轮412与二级轴第二齿轮416相啮合，手动装置419设于三级轴401上，所述波浪补偿系统包括补偿卷筒机构22、补偿导向滑轮23、补偿滑轮组件24、压力传感器26、计算机控制系统27，补偿卷筒机构22通过主钩钢丝绳7的一端顺序连接补偿导向滑轮23、补偿滑轮组件24，主钩钢丝绳7的另一端顺序连接主钩17、主钩滑轮组件12、主钩定滑轮11、卷筒418，主钩定滑轮11设有受力心轴25，主钩定滑轮11的受力心轴25内部设有可感测受力心轴受力状况的压力传感器26，所述压力传感器26的电信号输出端与用于控制补偿卷筒机构22工作的计算机控制系统27控制电路相连接。

波浪补偿系统原理：压力传感器26检测到主钩钢丝绳7的压力，将数据传递给计算机控制系统27，计算机控制系统27根据当前误差和误差率计算相关数据给出控制信号，将它传送到补偿卷筒机构22，然后补偿卷筒机构22完成波浪补偿功能，不停转动；

本发明工作时，将主臂油缸5的活塞杆伸出使主臂8仰起，再将变幅臂油缸9的活塞杆伸出使变幅臂13仰起，将本发明回转至作业位置，利用液压绞车4或液压卷扬机6进行重物的起吊作业，起吊后状态如图1所示；起吊重物回转至作业位置后，可以通过液压绞车4或液压卷扬机6使重物垂直下落至地面，也可以通过主臂油缸5的活塞杆或变幅臂油缸9的活塞杆改变克令吊的工作幅度和起升高度，将重物下落至地面；

上述回转机构3工作时，吊机连同底板31转动，带动上部引导杆38进行扭矩传递，带动圆片373转动，随之上部转子372转动，从而保证滑环箱37可以随底板31转动，转动时可以向底板31上的吊机传输电能，实现了克令吊的全回转功能；

通常状态下，液压系统不工作时(包括液压系统出现故障的情况)，子、母摩擦片在蝶形弹簧415压力作用下相互压紧，即离合器装置403处于常闭状态，此时子、母摩擦片相互摩擦，二级轴第一齿轮404与二级轴414通过子、母摩擦片的摩擦力连接在一起，由二级轴第一齿轮404带动二级轴414，再带动二级轴第二齿轮416转动，二级轴第二齿轮416带动三级轴401上设置的三级轴齿轮412，使三级轴401转动，从而使三级轴401上设置的制动限速装置413刹车；

离合器装置403要打开时，液压系统开始工作，离合器活塞套402在液压油作用下向右移动，此时子、母摩擦片之间没有压力，子、母摩擦片分开，即二级轴414与二级轴第一齿轮404脱开联接。此时制动限速装置413不工作，液压马达406带动卷筒418转动，主钩钢丝绳7在卷筒418上缠绕收紧，主钩钢丝绳7通过主钩定滑轮11、主钩滑轮组件12，使主钩17随货物一起上升；主钩钢丝绳7在卷筒418上放开，主钩钢丝绳7通过主钩定滑轮11、主钩滑轮组件12，使主钩17随货物一起下降；主钩钢丝绳7的正常收放工作，实现主钩17在不同高度有效地上升、下降；

离合器装置403要闭合时，在蝶形弹簧415的作用下，离合器活塞套402里的液压油被排出，同时离合器活塞套402重新压紧子、母摩擦片，使制动限速装置413刹车，使卷筒418停止转动，主钩钢丝绳7在卷筒418上停止缠绕，主钩17停止上升、下降；

当液压系统不能工作时，采用手动方式。即液压系统出现故障时，离合器装置403自动闭合，制动限速装置413开始工作，此时先安装好手动装置419，使三级轴401与手动装置419联接在一起，正向转动手动装置419上设置的摇把，使主钩钢丝绳7在卷筒418上缠绕收紧，主钩17上升，完成手动工作；

液压卷扬机6采用了低速大扭矩液压马达，可以提供足够的转矩，卷扬机卷筒与低速大扭矩液压马达旋转轴的直接连接省略了减速器，大幅度减少了液压卷扬机6的体积和重量，同时降低了成本。

由此可知，本发明提供一种折叠式克令吊的波浪补偿系统，克令吊采用整体式回转驱动，降低整机高度，门型折叠臂结构，减小整机外型尺寸及高度，节省安装空间，使克令吊的结构简化、可靠性提高，同时可满足较大工作幅度和起升高度，性能优良，可靠性高，操控便捷，易于维护保养；主臂、变幅臂的相对位置设定，优化了主臂油缸和变幅臂油缸的承载受力，使主臂油缸和变幅臂油缸的工作压力保持一致，液压系统工作参数合理匹配；安装的液压绞车、液压卷扬机，能实现重物的垂直升降；采用的波浪补偿系统，压力传感器检测到主钩钢丝绳的压力，将数据传递给计算机控制系统，计算机控制系统根据当前误差和误差率计算相关数据给出控制信号，将它传送到补偿卷筒机构，然后补偿卷筒机构完成波浪补偿功能，不停转动，实现波浪补偿功能，解决海浪起伏的问题，确保克令吊正常工作，具有使用安全可靠、制造维护成本低、自动化程度高的优点。

Claims (1)

1.一种折叠式克令吊的波浪补偿系统，包括折叠式克令吊、波浪补偿系统，其特征在于：所述折叠式克令吊包括船舶甲板、基柱、回转机构、立柱、液压绞车、液压卷扬机、主臂、主臂油缸、变幅臂、变幅臂油缸、副钩、主钩，所述船舶甲板上固定有基柱，基柱上面安装有回转机构，回转机构上面安装有立柱，立柱顶部与主臂的一端相铰接，主臂的另一端与变幅臂的一端相铰接，变幅臂的另一端安装有副钩滑轮组件，变幅臂的中间安装有主钩滑轮组件，在变幅臂上面相对于副钩滑轮组件的一侧安装有主钩定滑轮，液压绞车通过机架固定安装在立柱的一侧，副钩滑轮组件通过副钩钢丝绳的一端连接副钩，副钩钢丝绳的另一端依次穿过主钩滑轮组件、副钩定滑轮最终与液压卷扬机连接，液压卷扬机固定安装在主臂的外壁上，主臂油缸的缸体铰接在立柱的另一侧，主臂油缸的活塞杆端部与主臂下连接座相铰接，主臂下连接座位于主臂的中间，主臂下连接座上方设有主臂上连接座，主臂上连接座与变幅臂油缸的缸体相铰接，变幅臂油缸的活塞杆端部与变幅臂连接座相铰接，变幅臂连接座位于变幅臂的下面一侧，相对于主钩定滑轮的下方，所述回转机构包括底板、回转支承、基柱法兰、基柱、基柱内平台、滑环箱支架、滑环箱和上部引导杆，滑环箱包括下部定子和可转动设置在下部定子上的上部转子，回转支承包括内圈和可绕所述内圈转动的外圈，基柱的一端用于安装在船舶甲板上，基柱内平台设置在基柱内部，滑环箱支架设置在基柱内平台的中部，滑环箱的下部定子安装在滑环箱支架上，基柱法兰、回转支承和底板依次安装在基柱的另一端上，回转支承的内圈与基柱法兰连接，回转支承的外圈与底板连接，上部引导杆安装在底板中部且朝向滑环箱，上部转子伸出基柱法兰，上部转子伸出基柱法兰的一端上设有圆片，圆片包括沿圆片周向设置的多个孔，上部引导杆穿过圆片的孔，上部引导杆包括固定在底板上的安装片、以及垂直设置在安装片上的至少一根安装杆，安装杆穿过圆片的孔，安装片沿周向设有多个螺孔，安装片通过螺栓和多个螺孔固定在底板上，所述液压绞车包括减速箱、离合器装置、制动限速装置、手动装置，所述减速箱内部从上到下设有三级轴、二级轴、一级轴和主轴，减速箱的一侧连接液压马达，另一侧连接绕设有钢丝绳的卷筒，液压马达通过减速箱带动卷筒转动，液压马达与一级轴相连，一级轴上设有一级轴第一齿轮和一级轴第二齿轮，减速箱内二级轴上设有离合器装置，离合器装置包括子、母摩擦片，子摩擦片与二级轴相联接，母摩擦片与离合器装置一侧的二级轴第一齿轮联接，二级轴第一齿轮与一级轴第一齿轮相啮合，二级轴第一齿轮不随二级轴转动，二级轴上还依次设有离合器活塞套、蝶形弹簧和二级轴第二齿轮，离合器装置的液压旋转接头伸出减速箱外，连接外部的液压系统，二级轴上的二级轴第二齿轮与三级轴上所设的三级轴齿轮相啮合，制动限速装置设于三级轴上，三级轴与二级轴通过三级轴齿轮与二级轴第二齿轮相啮合，手动装置设于三级轴上，所述波浪补偿系统包括补偿卷筒机构、补偿导向滑轮、补偿滑轮组件、压力传感器、计算机控制系统，补偿卷筒机构通过主钩钢丝绳的一端顺序连接补偿导向滑轮、补偿滑轮组件，主钩钢丝绳的另一端顺序连接主钩、主钩滑轮组件、主钩定滑轮、卷筒，主钩定滑轮设有受力心轴，主钩定滑轮的受力心轴内部设有可感测受力心轴受力状况的压力传感器，所述压力传感器的电信号输出端与用于控制补偿卷筒机构工作的计算机控制系统控制电路相连接。