CN109230643A - 用于散货船清舱作业的半自动推耙机 - Google Patents

用于散货船清舱作业的半自动推耙机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于散货船清舱作业的半自动推耙机，包括车体和行走履带，还包括位于车体前侧的六向铲刀结构，其中，六向铲刀结构包括两相对铰接的左半铲刀和右半铲刀以及分别用于调整左半铲刀和右半铲刀的平面角、倾斜角和铲土角的第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，左半铲刀和右半铲刀可开合设置并通过第三驱动机构调整其开合角度，第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构分别用于调整铲刀的倾斜角、铲土角和平面角。本发明提出的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，可实现在狭窄的角落区域进行堆料。

Description

用于散货船清舱作业的半自动推耙机
技术领域
本发明涉及推耙机技术领域，尤其涉及一种用于散货船清舱作业的半自动推耙机。
背景技术
随着港口散货吞吐量的不断增加，要求港口作业效率也不断提高。港口清舱作业是船舶装卸的最后部分，由于港口常用的卸船设备（如抓斗卸船机、螺旋卸船机、斗轮卸船机）对于船舱剩余物料清理效果不佳，故常需工人和专用设备进入舱底，将分散在舱底厚度不均的剩余物料集中堆积，使其更方便卸船设备进料。然而，散货船深舱结构易使舱底形成闷热、废气、粉尘和噪声不易扩散的工作环境，严重危害工人健康，且潜在粉尘爆炸危险，加之散货船舶大型化发展，舱内面积不断增大，为保证港口装卸效率，工人和设备需保持高强度作业。推耙机作为大型散货船机械化清舱的专用设备，虽能提高作业的机械化与效率，但是，现有推耙机在狭窄的角落区域时无法实现堆料。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于散货船清舱作业的半自动推耙机，旨在实现狭窄的角落区域进行堆料。
为实现上述目的，本发明提供一种用于散货船清舱作业的半自动推耙机，包括车体和行走履带，其特征在于，还包括位于车体前侧的六向铲刀结构，其中，
所述六向铲刀结构包括两相对铰接的左半铲刀和右半铲刀以及分别用于调整左半铲刀和右半铲刀的平面角、倾斜角和铲土角的第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，左半铲刀和右半铲刀可开合设置并通过第三驱动机构调整其开合角度，第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构分别用于调整铲刀的倾斜角、铲土角和平面角。
优选地，所述六向铲刀结构包括固定于车体上的导轨、与导轨滑动连接的连接板以及与连接板铰接的铲刀架，其中，
所述铲刀架的下方开设有两圆弧形滑槽以与左半铲刀和右半铲刀连接，左半铲刀和右半铲刀通过第三驱动机构驱动其以圆弧形滑槽为轨迹滑动，连接板通过第一驱动机构驱动其相对于导轨上下滑动，第二驱动机构支撑铲刀架以调整六向铲刀结构的铲土角。
优选地，所述车体的两侧均固定有导轨，第一驱动机构包括与两导轨对应设置的两升降油缸，升降油缸的头尾分别与车体和连接板铰接。
优选地，所述用于散货船清舱作业的半自动推耙机还包括位于两所述导轨之间的立柱，立柱上开设有槽口，连接板的中部销轴与立柱的槽口配合，连接板的两端通过升降滑块与升降导轨连接。
优选地，所述用于散货船清舱作业的半自动推耙机还包括用于增加铲刀受侧向力时连接板稳定性的锁死机构，每一升降滑块对应设置一锁死机构；升降导轨上设有纵向滑槽，连接板上设有用于容纳升降滑块的横向滑槽。
优选地，每一所述锁死机构均包括固定于一连接板上的齿条以及安装于一升降滑块上的第一不完全偏心齿轮、第二不完全偏心齿轮、卷筒、第一导向滑轮和第二导向滑轮，其中，
第一钢丝绳的一端固定于第一不完全偏心齿轮上，绕过第一导向滑轮与卷筒连接，第二钢丝绳的一端固定于第二不完全偏心齿轮上，绕过第二导向滑轮与卷筒连接，通过调整卷筒的转动以控制第一不完全偏心齿轮、第二不完全偏心齿轮与齿条啮合或非啮合。
优选地，所述左半铲刀和右半铲刀的正反两面均具有相同的迎土面。
优选地，所述第二驱动机构包括两角度油缸，其中，连接板下端与铲刀架一边铰接，连接板上端与铲刀架前端两侧分别通过两角度油缸相连。
优选地，所述第三驱动机构包括左半角度油缸和右半角度油缸，左半角度油缸的两头分别与铲刀架底面销轴以及左半铲刀中部销轴连接，右半角度油缸的两头分别与铲刀架底面销轴以及右半铲刀中部销轴连接。
优选地，所述用于散货船清舱作业的半自动推耙机还包括远程操作系统，该远程操作系统包括车体监测单元、通讯单元与远端遥控单元，车体监测单元包括置于车体顶部的2D激光雷达、分别位于车体顶部和装卸桥梁端的两视频监控装置以及位于车尾顶部的倒车雷达，通讯单元用于车体监测单元和远端遥控单元间的指令传输和现场视频传输。
本发明提出的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，具有以下有益效果：
（1）省去了车体两侧较长的U形架或H梁，更方便布置和维修；
（2）两个半铲铰接成铲刀，增加了一个开合角度调节，当两个半铲共面时，具有传统铲刀较宽推土面的优点，当两个半铲互成一开合角时，可方便堆料和通过狭窄区域，同时铲刀正面和背面相同，进可推、退可耙，能更好满足实际推土作业的要求；
（3）通过遥控控制，可省去司机室，改善司机工作环境，并采用可更换的锂电池+直流电机作为设备动力源，省去变速器，从而减小设备体积和重量。
附图说明
图1为本发明用于散货船清舱作业的半自动推耙机的结构示意图；
图2为本发明用于散货船清舱作业的半自动推耙机中六向铲刀结构一视角的结构示意图；
图3为本发明用于散货船清舱作业的半自动推耙机中六向铲刀结构另一视角的结构示意图；
图4为本发明用于散货船清舱作业的半自动推耙机中锁死机构的结构示意图。
图中，1-车体、2-行走履带、3-导轨、4-连接板、5-立柱、6-中部销轴、7-升降滑块、8-升降油缸、9-角度油缸、10-铲刀架、11-左半角度油缸、12-右半角度油缸、13-左半铲刀、14-右半铲刀、15-2D激光雷达、16-视频监控装置、17-倒车雷达、18-第一不完全偏心齿轮、19-第二不完全偏心齿轮、20-齿条、21-第一导向滑轮、22-第一钢丝绳、23-卷筒、24-第二钢丝绳、25-第二导向滑轮。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照图1至图4，本优选实施例中，一种用于散货船清舱作业的半自动推耙机，包括车体1和行走履带2，还包括位于车体1前侧的六向铲刀结构，其中，
六向铲刀结构包括两相对铰接的左半铲刀13和右半铲刀14以及分别用于调整左半铲刀13和右半铲刀14的平面角、倾斜角和铲土角的第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，左半铲刀13和右半铲刀14可开合设置并通过第三驱动机构调整其开合角度，第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构分别用于调整铲刀的倾斜角、铲土角和平面角。
车体1内放置锂电池、驱动系统的电机传动系统及与推耙相关的液压传动系统。车体11前端连接支承六向铲刀结构。
具体地，六向铲刀结构包括固定于车体1上的导轨3、与导轨3滑动连接的连接板4以及与连接板4铰接的铲刀架10，其中，
铲刀架10的下方开设有两圆弧形滑槽以分别与左半铲刀13和右半铲刀14连接，左半铲刀13和右半铲刀14通过第三驱动机构驱动其以圆弧形滑槽为轨迹滑动，连接板4通过第一驱动机构驱动其相对于导轨3上下滑动，第二驱动机构支撑铲刀架10以调整六向铲刀结构的铲土角。
本实施例中，车体1的两侧均固定有导轨3，第一驱动机构包括与两导轨3对应设置的两升降油缸8，升降油缸8的头尾分别与车体1和连接板4铰接。两导轨3垂直安装于车体1前端两侧。两升降油缸8分别支撑连接板4的两侧。
第二驱动机构包括两角度油缸9，其中，连接板4下端与铲刀架10一边铰接，连接板4上端两侧与铲刀架10前端两侧分别通过两角度油缸9相连。
第三驱动机构包括左半角度油缸11和右半角度油缸12，左半角度油缸11的两头分别与铲刀架10底面销轴以及左半铲刀13中部销轴连接，右半角度油缸12的两头分别与铲刀架10底面销轴以及右半铲刀14中部销轴连接。
倾斜角是指在铲刀的底面与水平面所夹的锐角，通过两升降油缸8同步起升，实现铲刀离地高度调节，通过两升降油缸8非同步起升，实现铲刀倾斜角调节。
铲土角是指铲刀支于地面时，铲刀内侧迎土面与地面的夹角，可通过角度油缸9调节铲刀的铲土角。
平面角为铲刀与推土机纵轴线所夹的锐角或直角，若左半角度油缸11的伸缩与右半角度油缸12缩伸同步，则左半铲刀13与右半铲刀14共面，两半铲刀视为整体，实现铲刀平面角可调。
进一步地，参照图2和图3，本用于散货船清舱作业的半自动推耙机还包括位于两导轨3之间的立柱5（L型立柱5），立柱5上开设有槽口，连接板4的中部销轴6与立柱5的槽口配合，连接板4的两端通过升降滑块7与升降导轨3连接。立柱5安装于车体1前端中部。
本实施例中，升降导轨3上设有纵向滑槽，连接板4上设有用于容纳升降滑块7的横向滑槽。纵向滑槽、横向滑槽以及圆弧形滑槽均为燕尾滑槽。
进一步地，参照图4，本用于散货船清舱作业的半自动推耙机还包括用于增加铲刀受侧向力时连接板4稳定性的锁死机构，每一升降滑块7对应设置一锁死机构。
参照图4，每一锁死机构均包括固定于一连接板4上的齿条20以及安装于一升降滑块7上的第一不完全偏心齿轮18、第二不完全偏心齿轮19、卷筒23、第一导向滑轮21和第二导向滑轮25，其中，
第一钢丝绳22的一端固定于第一不完全偏心齿轮18上，绕过第一导向滑轮21与卷筒23连接，第二钢丝绳24的一端固定于第二不完全偏心齿轮19上，绕过第二导向滑轮25与卷筒23连接，通过调整卷筒23的转动以控制第一不完全偏心齿轮18、第二不完全偏心齿轮19与齿条20啮合或非啮合。卷筒23与舵机相连，通过舵机控制卷筒23的转动。连接板4背面与齿条20螺栓连接，第一不完全偏心齿轮18和第二不完全偏心齿轮19对称布置。卷筒23转动，两钢丝绳同时卷进或放出卷筒23，非工作时，两钢丝绳同时收紧。
锁死机构的工作过程如下：非工作时，两钢丝绳均收紧，第一、第二不完全偏心齿轮绕其轴转动，齿轮齿条非啮合，连接板4可横移，不影响六向铲刀结构调节角度，工作时，两钢丝绳均放松，第一、第二不完全偏心齿轮在重力作用下绕其轴转动，齿轮齿条啮合，连接板4不可横移，抵消铲刀侧向力。
进一步地，左半铲刀13和右半铲刀14的正反两面均具有相同的迎土面，使其有推、填、耙、拢多种作业方式。
进一步地，本用于散货船清舱作业的半自动推耙机还包括远程操作系统，该远程操作系统包括车体监测单元、通讯单元与远端遥控单元，车体监测单元包括置于车体1顶部的2D激光雷达15、分别位于车体1顶部和装卸桥梁端的两视频监控装置16（可根据现场作业需要增加其它方向的视频监控装置16）以及位于车尾顶部的倒车雷达17，通讯单元用于车体监测单元和远端遥控单元间的指令传输和现场视频传输。通讯单元采用无线局域网作为通讯单元的信号传输方式。
工作时，由岸边装卸设备将半自动推耙机吊装入舱，连接局域网，传输并在操作室显示视频监控装置16的监控画面，司机通过远程遥控，控制推耙机的前进、转向及推耙作业，2D激光雷达15和车尾顶部的倒车雷达17可有效避免工作时的碰撞。六向铲刀结构的四个角度可根据物料的堆积状态，由司机遥控控制升降油缸8、角度油缸9及左/右半角度油缸的进油来调节。
本发明提出的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，具有以下有益效果：
（1）省去了车体1两侧较长的U形架或H梁，更方便布置和维修；
（2）两个半铲铰接成铲刀，增加了一个开合角度调节，当两个半铲共面时，具有传统铲刀较宽推土面的优点，当两个半铲互成一开合角时，可方便堆料和通过狭窄区域，同时铲刀正面和背面相同，进可推、退可耙，能更好满足实际推土作业的要求；
（3）通过遥控控制，可省去司机室，改善司机工作环境，并采用可更换的锂电池+直流电机作为设备动力源，省去变速器，从而减小设备体积和重量。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于散货船清舱作业的半自动推耙机，包括车体和行走履带，其特征在于，还包括位于车体前侧的六向铲刀结构，其中，
所述六向铲刀结构包括两相对铰接的左半铲刀和右半铲刀以及分别用于调整左半铲刀和右半铲刀的平面角、倾斜角和铲土角的第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，左半铲刀和右半铲刀可开合设置并通过第三驱动机构调整其开合角度，第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构分别用于调整铲刀的倾斜角、铲土角和平面角。
2.如权利要求1所述的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，其特征在于，所述六向铲刀结构包括固定于车体上的导轨、与导轨滑动连接的连接板以及与连接板铰接的铲刀架，其中，
所述铲刀架的下方开设有两圆弧形滑槽以与左半铲刀和右半铲刀连接，左半铲刀和右半铲刀通过第三驱动机构驱动其以圆弧形滑槽为轨迹滑动，连接板通过第一驱动机构驱动其相对于导轨上下滑动，第二驱动机构支撑铲刀架以调整六向铲刀结构的铲土角。
3.如权利要求2所述的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，其特征在于，所述车体的两侧均固定有导轨，第一驱动机构包括与两导轨对应设置的两升降油缸，升降油缸的头尾分别与车体和连接板铰接。
4.如权利要求3所述的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，其特征在于，还包括位于两所述导轨之间的立柱，立柱上开设有槽口，连接板的中部销轴与立柱的槽口配合，连接板的两端通过升降滑块与升降导轨连接。
5.如权利要求4所述的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，其特征在于，还包括用于增加铲刀受侧向力时连接板稳定性的锁死机构，每一升降滑块对应设置一锁死机构；升降导轨上设有纵向滑槽，连接板上设有用于容纳升降滑块的横向滑槽。
6.如权利要求5所述的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，其特征在于，每一所述锁死机构均包括固定于一连接板上的齿条以及安装于一升降滑块上的第一不完全偏心齿轮、第二不完全偏心齿轮、卷筒、第一导向滑轮和第二导向滑轮，其中，
第一钢丝绳的一端固定于第一不完全偏心齿轮上，绕过第一导向滑轮与卷筒连接，第二钢丝绳的一端固定于第二不完全偏心齿轮上，绕过第二导向滑轮与卷筒连接，通过调整卷筒的转动以控制第一不完全偏心齿轮、第二不完全偏心齿轮与齿条啮合或非啮合。
7.如权利要求1所述的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，其特征在于，所述左半铲刀和右半铲刀的正反两面均具有相同的迎土面。
8.如权利要求2所述的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，其特征在于，所述第二驱动机构包括两角度油缸，其中，连接板下端与铲刀架一边铰接，连接板上端与铲刀架前端两侧分别通过两角度油缸相连。
9.如权利要求2所述的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，其特征在于，所述第三驱动机构包括左半角度油缸和右半角度油缸，左半角度油缸的两头分别与铲刀架底面销轴以及左半铲刀中部销轴连接，右半角度油缸的两头分别与铲刀架底面销轴以及右半铲刀中部销轴连接。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的用于散货船清舱作业的半自动推耙机，其特征在于，还包括远程操作系统，该远程操作系统包括车体监测单元、通讯单元与远端遥控单元，车体监测单元包括置于车体顶部的2D激光雷达、分别位于车体顶部和装卸桥梁端的两视频监控装置以及位于车尾顶部的倒车雷达，通讯单元用于车体监测单元和远端遥控单元间的指令传输和现场视频传输。
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