CN107720572A - 一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，包括三节输送臂、主龙门架、卷扬机，其特征在于：还包括辅龙门架Ⅰ、辅龙门架Ⅱ、液压油缸、限位装置Ⅰ、限位装置Ⅱ、钢丝绳；所述输送臂均采用梯形桁架式结构；所述辅龙门架Ⅰ铰接在第二输送臂大端铰接孔上,铰接孔上设置有限位装置Ⅰ；所述辅龙门架Ⅱ铰接在第二输送臂小端铰接孔上，且铰接孔上设置有限位装置Ⅱ；所述卷扬机、液压油缸、主龙门架均安装在船体上。本发明有足够长的输送臂，同时在折叠过程中向上翻折且不使用液压油缸，减少皮带负余，降低成本，减轻输送臂的质量，解决了输送臂质量过大导致船舶重心前倾导致发生安全事故等问题，提高安全系数。
Description
技术领域
本发明属于输送机领域，特别是涉及一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机。
背景技术
由于自卸船舶固定式输送臂容易与桥梁或船只发生碰撞从而产生安全隐患，所以目前的自卸船舶大多数采用可收回的非固定式的输送臂。但在目前的可折叠输送臂依然存在以下问题：（1）输送臂向下折叠，皮带负余量较大；（2）因结构设计的局限，导致结构笨重，成本高，输送长度有限；（3）安全系数不高，输送臂容易出现折断的现象。
1)专利文件CN201310014167.9公开了一种运砂自卸舶用的液压折叠式输送臂。其主要技术方案是：包括三级臂、三级臂的四杆机构、二级臂、一级臂、钢丝绳、收放装置、工作台、二级臂的四杆机构组成；能实现向上及向下折叠的功能，通过有限元分析设计，保障了输送臂在卸货超负荷时和遇风浪时有足够的结构刚性确保其安全；但其折叠使用液压油缸，不仅大大增加了生产成本，同时使外架自身重量增加，存在折叠输送臂质量过大导致船舶重心前倾导致发生安全事故等问题，运行不够平稳，存在安全隐患。
2)专利文件CN201410530965.1公开了一种自卸舶外架复合折叠式皮带输送装置及其使用方法。其主要技术方案是：包括一端铰接在船体上的第二外架、底端铰接在第二外架另一端的第一外架、铰接在第一外架底端上面的第一外架龙门架、设置在第二外架一端的翻转龙门架、外架翻转伸缩油缸、第一外架活动拉缆的收缆油缸、卷扬机、第一外架调节拉缆、第二外架升降调节拉缆、第一外架拉缆Ⅰ；此发明主要介绍了一种折叠臂，能实现折叠臂的折叠功能，但其没有足够长的折叠臂，不能解决随着自卸舶吨位的加大，船舶随之加高加长，吃水深度也进一步加大这一重要问题。且折叠臂向下折叠，使皮带皮带负余过大，存在安全隐患。
3)专利文件CN201120544218.5公开一种折叠臂架。其主要技术方案是:包括主臂、折叠臂及变幅机构；变幅机构包括第一连杆、伸缩油缸和第二连杆；第一连杆的一端与主臂的前部铰接于第二铰点，第二铰点位于第一铰点的后侧；伸缩油缸的与主臂的铰接端置于主臂的前部本体内，且两者铰接于第三铰点，其外伸端与第一连杆的中部铰接于第四铰点。此发明主要介绍了一种折叠臂架，能实现折叠过程，但其折叠过程使用液压油缸，加重了折叠臂架的重量，操作繁琐，成本较高且存在安全隐患，所以不适用于安装在自卸舶上。
发明内容
针对现有自卸舶输送臂在技术上存在成本高，皮带负余量大，自重大等各方面的不足，本发明提供一种运行安全可靠、操作简单的卷扬机自动控制的三节折叠输送机。
一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，包括三节输送臂、主龙门架6、卷扬机；其特征在于：还包括辅龙门架Ⅰ14、辅龙门架Ⅱ18、液压油缸5、限位装置Ⅰ15、限位装置Ⅱ17、钢丝绳；所述第一输送臂13采用梯形桁架式结构，其大端与安装在船体上的底座铰接，其小端与第二输送臂16大端铰接；所述第三输送臂19的大端与第二输送臂16的小端铰接；所述辅龙门架Ⅰ14铰接在第二输送臂16大端铰接孔上，铰接孔上设置有限位装置Ⅰ15；所述辅龙门架Ⅱ18铰接在第二输送臂16小端铰接孔上，且铰接孔上设置有限位装置Ⅱ17；所述卷扬机包括卷扬机Ⅰ1、卷扬机Ⅱ2、卷扬机Ⅲ3、卷扬机Ⅳ4，依次安装在船体上，卷扬机Ⅰ1通过钢丝绳Ⅰ12绕过主龙门架顶端滑轮组7连接第一输送臂13侧面的滑轮组，卷扬机Ⅱ2通过钢丝绳Ⅱ11绕过主龙门架顶端滑轮组7连接辅龙门架Ⅰ14的滑轮组，卷扬机Ⅲ3通过钢丝绳Ⅲ10绕过主龙门架顶端滑轮7组连接辅龙门架Ⅱ18的滑轮组，卷扬机Ⅳ4通过钢丝绳Ⅳ9绕过主龙门架顶端滑轮组7连接第三输送臂19侧面的滑轮组；所述主龙门架6安装在船体上，通过液压油缸5实现其90度折叠，龙门架上端外侧安装有支撑轴8和压力传感器。
所述限位装置的限制轴均为台阶轴，一端为螺纹结构，另一端为梯形台阶，防止辅龙门架Ⅰ与辅龙门架Ⅱ左右移动，使其稳定地依靠在限制轴上。
所述主龙门架6上端外侧安装有支撑轴8和压力传感器，当臂架与支撑轴8接触或分离，压力传感器检测到压力或压力消失，自动控制系统能自动启动或停止液压油缸5，使主龙门架6和液压油缸5能够准确地到达工作位置，且操作方便，有效避免操作失误带来的安全隐患。
所述主龙门架6从下往上依次安装有四组滑轮，分别用来绕卷扬机Ⅰ1、卷扬机Ⅱ2、卷扬机Ⅲ3、卷扬机Ⅳ4的钢丝绳，使各钢丝绳能够独立地工作，不产生干涉。
所述第一输送臂13、第二输送臂16和第三输送臂19的滑轮组均焊接在输送臂侧面，并在焊接位置设置有加强板，在第一输送臂13和第二输送臂16的两端设置有连接板，并开有铰接孔，第三输送臂19的大端设置有连接板，并开有铰接孔；所述第二输送臂16两端的铰接孔位置不同，一端铰接孔设置在靠近输送臂上表面，另一端铰接孔设置在靠近输送臂下表面，三节输送臂通过铰接孔转动，实现臂架的折叠和展开。
所述卷扬机自动控制的三节折叠输送机采用可编程控制系统控制，卷扬机通过手持遥控器操作，使得在折叠过程中，操作更加简单，定位更为准确。
所述卷扬机自动控制的三节折叠输送机的操作方法为：1）展开臂架，启动液压油缸5，通过主龙门架6将三节臂架顶起成竖直状态；启动卷扬机Ⅰ1，放送钢丝绳Ⅰ12，使输送臂在自重的作用下展开；启动卷扬机Ⅱ2，拉紧钢丝绳Ⅱ11，将第二输送臂16连同第三输送臂19拉伸至与第一输送臂13共线；启动卷扬机Ⅲ3，拉紧钢丝绳Ⅲ10，将第三输送臂19反向拉升至竖直状态；启动卷扬机Ⅳ4，拉紧钢丝绳Ⅳ9，缓慢放送第三输送臂19，使其在自重的作用下与另外两节输送臂共线，处于工作状态；2）回收臂架，回收过程与展开臂架操作流程相反，原理相同。
与现有的同类产品相比，本发明有益效果在于：焊接三节臂架结构简洁，遥控远程操作简单；同时有超长的输送臂，能解决自卸舶超长距离输送的关键技术难题，且随着自卸舶吨位的加大，船舶随之加高加长，吃水深度也进一步加大这一问题；同时第三输送臂向上翻折与第二输送臂叠合，大大减少了皮带的负余；并且在折叠的过程不使用油缸，大大降低了安装使用成本；桁架轻量化设计输送臂，臂架自身重量减小，不仅降低直接的生产制造成本，能解决输送臂质量过大导致船舶重心前倾导致发生安全事故等问题，使运行更加平稳，大大提高安全系数。
附图说明
图1为折叠输送机航行状态下的示意图。
图2为龙门架将三节输送臂顶起至竖直状态的示意图。
图3为第一输送臂和第二输送臂在重力和钢丝绳的拉力下展开的示意图。
图4为第一输送臂与第二输送臂到达工作位置，第三输送臂还未展开的示意图。
图5为第一输送臂与第二输送臂达到工作位置后，第三输送臂在钢丝绳Ⅲ的拉力作用下展开至竖直状态的示意图。
图6为折叠输送机工作状态下的示意图。
图7为第三输送臂与第二输送臂连接处的示意图；
图8为第二输送臂铰接孔上的限位装置的示意图。
附图标记说明：1—卷扬机Ⅰ，2—卷扬机Ⅱ，3—卷扬机Ⅲ，4—卷扬机Ⅳ，5—液压油缸，6—主龙门架，7—主龙门架顶端滑轮组，8—支撑轴，9—钢丝绳Ⅳ，10—钢丝绳Ⅲ，11—钢丝绳Ⅱ，12—钢丝绳Ⅰ，13—第一输送臂，14—辅龙门架Ⅰ，15—限位装置Ⅰ，16—第二输送臂，17—限位装置Ⅱ，18—辅龙门架Ⅱ，19—第三输送臂
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，包括三节输送臂、主龙门架6、卷扬机；其特征在于：还包括辅龙门架Ⅰ14、辅龙门架Ⅱ18、液压油缸5、限位装置Ⅰ15、限位装置Ⅱ17、钢丝绳；所述第一输送臂13采用梯形桁架式结构，其大端与安装在船体上的底座铰接，其小端与第二输送臂16大端铰接，且连接处位于第一输送臂13和第二输送臂16下面；所述第三输送臂19的大端与第二输送臂16的小端铰接，且连接处位于第二输送臂16和第三输送臂19的上面；所述辅龙门架Ⅰ14铰接在第二输送臂13大端铰接孔上；所述输送臂的中间桁架横杆上均匀安装有托辊组，其侧面焊有滑轮组，并在焊接位置设置有加强板；所述辅龙门架Ⅱ18铰接在第二输送臂16小端铰接孔上，且铰接孔上设置有由螺纹结构和梯形台阶组成的限位装置17；所述卷扬机包括卷扬机Ⅰ1、卷扬机Ⅱ2、卷扬机Ⅲ3、卷扬机Ⅳ4，依次安装在船体上，卷扬机Ⅰ1通过钢丝绳Ⅰ12绕过主龙门架顶端滑轮组7连接第一输送臂13侧面的滑轮组，卷扬机Ⅱ2通过钢丝绳Ⅱ11绕过主龙门架顶端滑轮组7连接辅龙门架Ⅰ14的滑轮组，使得第二输送臂16连同第三输送臂19向下与第一输送臂13叠合；卷扬机Ⅲ3通过钢丝绳Ⅲ10绕过主龙门架顶端滑轮组7连接辅龙门架Ⅱ18的滑轮组，卷扬机Ⅳ4通过钢丝绳Ⅳ9绕过主龙门架顶端滑轮组7连接第三输送臂19侧面的滑轮组，使得第三输送臂19向上翻折与第二输送臂16叠合；所述主龙门架6安装在船体上，通过液压油缸5实现其90度折叠，龙门架上端外侧安装有支撑轴8和压力传感器。
如图2所示，所述主龙门架6上端外侧安装有支撑轴8和压力传感器，当臂架与支撑轴8接触或分离，压力传感器检测到压力或压力消失，自动控制系统能自动启动或停止液压油缸5；所述主龙门架6从下往上依次安装有四组滑轮，分别用来绕卷扬机Ⅰ1、卷扬机Ⅱ2、卷扬机Ⅲ3、卷扬机Ⅳ4的钢丝绳；所述第一输送臂13、第二输送臂16和第三输送臂19的滑轮组均焊接在输送臂侧面，并在焊接位置设置有加强板，在第一输送臂13和第二输送臂16的两端设置有连接板，并开有铰接孔，第三输送臂19的大端设置有连接板，并开有铰接孔；所述第二输送臂16两端的铰接孔位置不同，一端铰接孔设置在靠近输送臂上表面，另一端铰接孔设置在靠近输送臂下表面，三节输送臂通过铰接孔转动，实现臂架的折叠和展开。
如图2-6所示为输送机不同的工作姿态，输送机的工作原理为：在展开臂架的过程中，首先启动液压油缸5，通过主龙门架6将三节臂架顶起成竖直状态；再启动卷扬机Ⅰ1，放送钢丝绳Ⅰ12，使输送臂在自重的作用下展开，第一输送臂13达到工作位置；然后启动卷扬机Ⅱ2，拉紧钢丝绳Ⅱ11，将第二输送臂16连同第三输送臂19拉伸至与第一输送臂13共线，届时第二输送臂16处于工作状态；最后进行第三输送臂19的放送:启动卷扬机Ⅲ3，拉紧钢丝绳Ⅲ10，将第三输送臂19反向拉升至竖直状态，紧接着启动卷扬机Ⅳ4，拉紧钢丝绳Ⅳ9，缓慢放送第三输送臂19，使其在自重的作用下与另外两节输送臂共线，处于工作状态；回收臂架，回收过程与展开臂架操作流程相反，原理相同。
图7为第三输送臂与第二输送臂连接处的示意图，连接板设置有铰接孔；图8为第二输送臂铰接孔上的限位装置，所述限位装置的限制轴为台阶轴，一端为螺纹结构，另一端为梯形台阶。
Claims (8)
1.一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，包括三节输送臂、主龙门架（6）、卷扬机，其特征在于：还包括辅龙门架Ⅰ(14)、辅龙门架Ⅱ(18)、液压油缸(5)、限位装置Ⅰ(15)、限位装置Ⅱ(17)、钢丝绳；所述第一输送臂(13)采用梯形桁架式结构，其大端与安装在船体上的底座铰接，其小端与第二输送臂(16)大端铰接；所述第三输送臂(19)的大端与第二输送臂(16)的小端铰接；所述辅龙门架Ⅰ(14)铰接在第二输送臂(16)大端铰接孔上,铰接孔上设置有限位装置Ⅰ(15)；所述辅龙门架Ⅱ(18)铰接在第二输送臂小端铰接孔上，且铰接孔上设置有限位装置Ⅱ（17）；所述卷扬机包括卷扬机Ⅰ(1)、卷扬机Ⅱ(2)、卷扬机Ⅲ(3)、卷扬机Ⅳ(4)，依次安装在船体上，卷扬机Ⅰ(1)通过钢丝绳Ⅰ（12）绕过主龙门架顶端滑轮组（7）连接第一输送臂（13）侧面的滑轮组，卷扬机Ⅱ（2）通过钢丝绳Ⅱ（11）绕过主龙门架顶端滑轮组（7）连接辅龙门架Ⅰ（14）的滑轮组，卷扬机Ⅲ(3)通过钢丝绳Ⅲ(10)绕过主龙门架顶端滑轮(7)组连接辅龙门架Ⅱ(18)的滑轮组，卷扬机Ⅳ(4)通过钢丝绳Ⅳ（9）绕过主龙门架顶端滑轮组(7)连接第三输送臂(19)侧面的滑轮组；所述主龙门架（6）安装在船体上，通过液压油缸（5）实现其90度折叠，龙门架上端外侧安装有支撑轴（8），且轴上设置有压力传感器。
2.根据权利要求1所述的一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，其特征是:所述限位装置Ⅰ(15)和限位装置Ⅱ（17）的限制轴为台阶轴，一端为螺纹结构，另一端为梯形台阶。
3.根据权利要求1所述的一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，其特征是：所述主龙门架（6）上端外侧安装有支撑轴（8），且轴上设置有压力传感器，当臂架与支撑轴（8）接触或分离，压力传感器检测到压力或压力消失，自动控制系统能自动启动或停止液压油缸（5）。
4.根据权利要求3所述的一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，其特征是:所述主龙门架（6）从下往上依次安装有四组滑轮，分别用来绕卷扬机Ⅰ(1)、卷扬机Ⅱ(2)、卷扬机Ⅲ(3)、卷扬机Ⅳ(4)的钢丝绳。
5.根据权利要求1所述的一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，其特征是:所述第一输送臂（13）、第二输送臂（16）和第三输送臂(19)的滑轮组均焊接在输送臂侧面，并在焊接位置设置有加强板，在第一输送臂（13）和第二输送臂（16）的两端设置有连接板，并开有铰接孔，第三输送臂(19)的大端设置有连接板，并开有铰接孔。
6.根据权利要求5所述的一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，其特征是:所述第二输送臂（16）两端的铰接孔位置不同，一端铰接孔设置在靠近输送臂上表面，另一端铰接孔设置在靠近输送臂下表面。
7.根据权利要求1所述的一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，其特征是:所述卷扬机自动控制的三节折叠输送机采用可编程控制系统控制，卷扬机通过手持遥控器操作。
8.根据权利要求1所述的一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机，其特征是:所述卷扬机自动控制的三节折叠输送机的操作方法为：1）展开臂架，启动液压油缸(5)，通过主龙门架(6)将三节臂架顶起成竖直状态；启动卷扬机Ⅰ(1)，放送钢丝绳Ⅰ（12），使输送臂在自重的作用下展开；启动卷扬机Ⅱ(2)，拉紧钢丝绳Ⅱ（11），将第二输送臂(16)连同第三输送臂(19)拉伸至与第一输送臂(13)共线；启动卷扬机Ⅲ(3)，拉紧钢丝绳Ⅲ(10)，将第三输送臂(19)反向拉升至竖直状态；启动卷扬机Ⅳ(4)，拉紧钢丝绳Ⅳ（9），缓慢放送第三输送臂(19)，使其在自重的作用下与另外两节输送臂共线，处于工作状态；2）回收臂架，回收过程与展开臂架操作流程相反，原理相同。
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