CN109537433B - 舟桥全向自动推送平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了舟桥全向自动推送平台，包括伸缩平台、中舟连接机构、液压系统、柴动泵站和电气操控系统，液压系统通过柴动泵站提供动力，电气操控系统采用远程遥控和/或面板控制模式，中舟连接机构设置在所述伸缩平台与中舟之间，所述伸缩平台包括三级伸缩臂和伸缩传动机构，伸缩传动机构将基本臂、主伸缩臂和次伸缩臂连接，实现三者之间的相对滑动，满足平台伸缩功能要求；此外本平台还包括升降俯仰机构、回转机构、滚送机构等。本发明可较好地解决舟桥在使用过程中的难题，具有一定阵地移动能力，提高桁架推送作业效率和安全性，降低作业人员劳动强度，加强渡河装备的配套化建设，提升渡河工程保障能力。

Description

舟桥全向自动推送平台

技术领域

本发明属于渡河保障装备技术领域，具体涉及一种舟桥全向自动推送平台。

背景技术

长桁架是舟桥上部结构的主要承载构件，在构筑浮桥或结合门桥时，连接推送桁架上舟是浮桥、门桥架设过程中的一个重要环节。从目前情况来看，从岸边向舟上推送桁架时受岸滩条件限制大，作业难度较大，已成为制约该装备形成保障能力的瓶颈问题。

具体来说，“桁架连接推送”是门桥架设过程中重要环节，目前野外作业过程中，江滩条件复杂，长江水位多变，桁架由岸上向水侧舟上推送难度大，且单片长桁架长4580㎜、宽574㎜、高1230㎜，重量为570㎏，作业人员劳动强度大；桁架从岸侧向水侧推送时主要存在以下问题：(1)岸边坡度徐缓：当舟不能直接靠近水边时，需预先平整岸滩地面，然后在岸边搭设桥板垛或可拆卸台架，作业繁琐，作业时间多达十几分钟。(2)舟舷与岸滩高差较大：当舟舷支撑滚轮高出桁架滚送器表面时，连接好的多个桁架需举升抬起到相应高度后才能上舟舷支撑滚轮。长桁架单件重量达570㎏公斤，作业手举升与推送劳动强度大。(3)吊装：在码头、坚硬堤坝或岸滩地基条件较好的情况下，采用吊车桁架直接吊运至水侧舟上。高空吊运有一定的安全隐患，且一台吊车往往只能保障一个点，一次只能连接一列桁架，作业效率低。

因此，目前急需提供一种全向自动推送平台来解决上述问题。

发明内容

针对目前桁架上舟受岸滩条件限制大、作业困难的问题，本发明的目的在于提供舟桥全向自动推送平台，其设计了舟载接岸平台，提高了桁架上舟的作业效率和安全性，降低作业人员劳动强度，加强渡河装备的配套化建设，提升渡河工程保障能力。

本发明确定以现有舟桥为平台，同时满足推送平台作业和运输要求，通过液压和机械传动技术实现伸缩臂的多级水平伸缩和垂直升降，实现岸边多列桁架的快速滚动推送上舟，其主要包括柴动泵站、伸缩平台、升降俯仰机构、回转机构、滚送机构、中舟连接机构、液压系统、电气操控系统和辅助机构等。

本发明的总体设计指导思想如下：柴动泵站提供动力，传给升降俯仰机构中的升降油缸和俯仰油缸、伸缩平台的油缸。伸缩平台采用三节伸缩臂式结构，调节岸边桁架与舟舷之间的水平距离，伸缩臂式平台由基本臂、主伸缩臂、次伸缩臂等组成。升降机构采用油缸调节水侧舟舷支撑滚轮与岸边桁架垂直高度差，俯仰机构采用油缸调节伸缩平台与岸边坡度。回转机构采用液压马达驱动回转盘，带动伸缩平台在0°或90°位置互换。滚送机构设置在伸缩平台上，将滑动推送改为滚动推送，减小桁架推送过程中的阻力，减轻劳动强度，由一系列滚筒和支座构成。液压系统设计有手动油泵，主要用于液压动力泵站发生故障时油缸应急工作或正常作业时平台的位置微调。电气操控系统设计有PLC，主要给几大功能提供操作指令。辅助机构有辅助跳板，主要给操作人员提供支撑平台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

舟桥全向自动推送平台，包括伸缩平台、中舟连接机构、液压系统、柴动泵站和电气操控系统，液压系统通过柴动泵站提供动力，电气操控系统采用远程遥控和/或面板控制模式，中舟连接机构设置在所述伸缩平台与中舟之间，所述伸缩平台包括三级伸缩臂和伸缩传动机构，三级伸缩臂包括基本臂、主伸缩臂和次伸缩臂，伸缩传动机构包括伸缩油缸、滑轮组A、滑轮组B、钢丝绳和收紧螺杆，基本臂、主伸缩臂和次伸缩臂从外到内依次设置并可完成主伸缩臂和次伸缩臂的外伸或回缩动作，主伸缩臂上分别设有所述滑轮组A和滑轮组B，钢丝绳套设在滑轮组A和滑轮组B上形成一个回路，基本臂的前端和次伸缩臂的后端分别固定在钢丝绳套的两个锚点上，两锚点分别位于两滑轮组之间钢丝绳套的两侧；所述推送平台可完成所述伸缩平台的升降、俯仰、平面回转动作。

进一步地，所述滑轮组A和滑轮组B分别设置在所述主伸缩臂的两端。

进一步地，所述两锚点分别与滑轮组A和滑轮组B的距离相等。

进一步地，所述推送平台包括升降俯仰机构，实现所述伸缩平台的升降和俯仰，包括升降结构和俯仰结构，升降结构包括剪刀叉、升降油缸、销轴和滑道，剪刀叉的两剪刀撑杆交叉放置，交叉处设置销轴，剪刀叉的上部与所述伸缩平台连接，滑道为剪刀叉的两撑杆提供移动轨道；俯仰结构采用油缸调节所述伸缩平台与岸边坡度，其包括俯仰油缸和缸筒支座，俯仰油缸的活塞杆端支撑在所述基本臂的前端下部。

进一步地，所述推送平台包括回转机构，驱动所述伸缩平台的旋转，回转机构上部与所述升降俯仰机构连接，下部与所述中舟连接机构连接，其包括回转马达、圆转盘、旋转轮总成、扇形齿轮、齿轮防护罩和限位装置，扇形齿轮呈扇形布置在圆转盘的圆周上，扇形齿轮与回转马达的输出齿配合实现所述回转机构回转，齿轮防护罩安装在扇形齿轮外侧；限位装置采用行程开关控制，可实现圆转盘的0°或90°旋转的准确定位。

进一步地，所述中舟连接机构包括传动托架和移动底座，传动托架上放置所述伸缩平台，传动托架的两侧下方设有所述升降俯仰机构，升降俯仰机构设置在所述回转机构上方，回转机构设置在所述移动底座上方，移动底座直接设置在中舟船舷上，移动底座上设有支撑滚轮，可带动其上部结构沿船舷方向移动。

进一步地，所述柴动泵站提供动力，传给所述升降俯仰机构中的升降油缸和俯仰油缸、所述伸缩平台的伸缩油缸、所述回转机构的回转马达。

进一步地，所述三级伸缩臂上设置滚送机构，包括固定滚轮组、拆卸滚轮组和折叠滚轮组，基本臂全部、主伸缩臂的前端部和次伸缩臂的前端部上设置固定滚轮组，主伸缩臂伸出后，其除前端部上还设置所述拆卸滚轮组；次伸缩臂上除前端部上还设置有所述折叠滚轮组。进一步地，所述伸缩平台的两侧设有跳板结构，包括三角形支架和设置在其上的基本臂跳板以及折叠跳板，折叠跳板可通过铰链以Z字型折叠方式收拢。

本发明具有的有益效果如下：

本发明的舟桥全向自动推送平台主要用于某舟桥结合门桥时桁架的岸边连接推送作业，将桁架快速从岸边输送到水侧门桥全形舟上。该推送平台可较好地解决该型舟桥在使用过程中的难题，具有一定阵地移动能力，提高桁架推送作业效率和安全性，降低作业人员劳动强度，加强渡河装备的配套化建设，提升渡河工程保障能力。

附图说明

图1是本发明总体的侧视图；

图2是本发明总体的俯视图；

图3是伸缩平台示意图：(a)伸出状态侧视图；(b)伸出状态俯视图；(c)缩回状态侧视图；(d)缩回状态俯视图；

图4是伸缩平台的运动原理示意图1；

图5是伸缩平台的运动原理示意图2：(a)压缩状态图；(b)部分伸出状态图；(c)伸出状态图；

图6是剪刀叉示意图；

图7是回转机构示意图：(a)侧视图；(b)俯视图；

图8是中舟连接机构示意图：(a)传动支架侧视图；(b)移动底座俯视图；

其中，1-伸缩平台，1a-基本臂，1b-主伸缩臂，1c-次伸缩臂；2-传动托架，3-剪刀叉，3a-第一剪刀撑杆，3b-第二剪刀撑杆，3c-剪刀撑轴；4-回转机构，4a-剪刀撑座，4b-圆转盘，4c-旋转轮总成，4d-扇形齿轮；5-移动底座，5a-底架，5b-圆轨道，5c-双走轮，5d-单走轮；6-变速箱，7-升降油缸，8-剪刀叉油缸，9-平台跳板，10-滚送机构，11-电气操控系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

参照图1至图8所示，本实施例的舟桥全向自动推送平台包括伸缩平台1、升降俯仰机构、回转机构4、滚送机构10、中舟连接机构、液压系统、柴动泵站、电气操控系统和辅助机构。

中舟连接机构作为平台的承载构件，可沿舟舷方向移动，便于配置不同吨位门桥、浮桥的桁架间距。当移动到位后，可利用插销和舟舷上销轴孔进行定位。该机构主要由传动托架2、移动底座5等组成。

(1)传动托架2用于支撑伸缩平台1、平衡承载整个设备装置，保持装置平稳升降、回转、伸缩等动作。由型钢等原材料焊接成型，通过剪刀叉3与回转机构4连接，一端上缘两侧设有燕尾槽、下缘设有销轴座；另一端上缘两侧设有销轴座，下缘设有俯仰油缸底座。

(2)移动底座5主要用于承载上部机构，并带动上部机构在中舟舟缘上前后移动，由底架5a、支撑滚轮组等组成。移动底座5采用4组支撑滚轮(每组3个)支撑在某型舟舟舷上；柴动泵站底座采用4个滚轮支撑在舟舷上，移动底座5和柴动泵站底座两者可以通过螺栓分离或结合。移动底座5上滚轮可由人力推送沿某型舟舷上滚动，便于调整滚送机构轴线间距，配置不同吨位门桥、浮桥桁架间隔。定位孔按照舟舷孔组合匹配，用销轴连接。

伸缩平台1位于传动托架2上方，伸缩平台1的表面设有滚送机构10，滚送机构10直接与桁架接触；伸缩平台1的两侧设有升降俯仰机构(具体的是传动托架2的两侧下方设有升降结构以及俯仰结构)，升降俯仰机构设置在回转机构4上方，回转机构4设置在移动底座5上方，移动底座5直接设置在中舟船舷上。

柴动泵站主要用于向液压系统提供动力，实现伸缩平台1中伸缩油缸、升降俯仰机构中升降油缸和俯仰油缸的伸缩，驱动回转机构4的回转马达的旋转。由柴油机、齿轮泵、手动泵、泵站底座等组成；泵站底座由滚轮、钢板和型钢焊接而成，为柴动泵站和电控柜公用。4个支撑滚轮(单走轮5d)可沿某型舟舷上滚动，移动到位后用插销与舟舷上插孔固定，并可通过连接螺栓与中舟连接机构(移动底座)连接，满足不同吨位门桥桁架推送的作业要求。

伸缩平台1主要用于搭接由水侧至岸侧的桁架推送作业平台，据岸滩坡度情况适时调节伸缩臂的长度，克服门桥桥脚舟舟舷与岸滩的水平距离障碍。伸缩平台1包括三级伸缩臂、伸缩传动机构和人员跳板等。

三级伸缩臂是桁架连接推送的承载体，包括基本臂1a、主伸缩臂1b和次伸缩臂1c，基本臂1a与传动托架2通过回转销连接，基本臂1a的后端与伸缩油缸缸筒底座相联，其内部设有伸缩油缸支架、滑轮组A等；主伸缩臂1b与基本臂1a通过伸缩传动结构滑动连接；次伸缩臂1c与主伸缩臂1b通过伸缩传动结构滑动连接。

伸缩传动结构主要用于实现伸缩平台1的伸出和收缩，其包括伸缩油缸、滑轮组A、滑轮组B、钢丝绳、收紧螺杆和钢丝绳固定柱，伸缩传动机构将基本臂1a、主伸缩臂1b和次伸缩臂1c连接，实现三者之间的相对滑动，满足平台伸缩功能要求。

其中伸缩传动机构与三级伸缩臂的连接关系以及滑动原理具体如图4和图5所示：基本臂1a固定设置在传动托架2上，主伸缩臂1b紧靠着基本臂1a设置在其内部下方，次伸缩臂1c设置在主伸缩臂1b的内部下方，简单来说，基本臂1a、主伸缩臂1b和次伸缩臂1c从外到内依次设置并可以完成主伸缩臂1b和次伸缩臂1c的连续外伸或回缩动作。主伸缩臂1b上设有两个滑轮组，优选的是，主伸缩臂1b两端分别设有滑轮组A和滑轮组B，钢丝绳套设在滑轮组A和滑轮组B上形成一个回路，基本臂1a的前端固定在钢丝绳套的一锚点上，通过一个钢丝绳固定柱固定，该锚点接近于滑轮组A；次伸缩臂1c的后端通过另一个钢丝绳固定柱固定在钢丝绳套的另一锚点上，该锚点接近于滑轮组B。两锚点需设置在两滑轮组的两侧。优选的是两锚点分别与滑轮组A和滑轮组B的距离相等，即接近于滑轮组A的锚点与滑轮组A的距离等于接近于滑轮组B的锚点与滑轮组B的距离。

此外在钢丝绳套上设有收紧螺杆，用于保持整个钢丝绳套收紧状态。

参考标准：基本臂1a相对于整个装置静止不动，即在整个伸缩过程中将基本臂1a看作是静止不动的。

如图5所示，外伸：伸缩油缸外伸时，钢丝绳套在两滑轮组上逆时针运动，缸筒外伸△L1，伸缩油缸带着主伸缩臂1b外伸△L2＝△L1，由于基本臂1a保持不动，并且两锚点分别与滑轮组A和滑轮组B的距离相等，钢丝绳套的总长度不变，因此只能次伸缩臂1c外伸，伸出量等于缸筒的外伸量△L3＝△L1；由于△L2＝△L3，即主伸缩臂1b和次伸缩臂1c外伸量相等，这就是同步伸缩，一个伸缩动作的发生，带来相邻的两节伸缩臂的伸缩臂相等。

回缩：回缩原理同外伸。伸缩油缸回缩时，缸筒回缩△L1，伸缩油缸带着主伸缩臂1b回缩△L2＝△L1，由于基本臂1a保持不动，并且两锚点分别与滑轮组A和滑轮组B的距离相等，钢丝绳套的总长度不变，因此只能次伸缩臂1c回缩，回缩量等于缸筒的回缩量△L3＝△L1。

人员跳板主要用于人员推送桁架时通行，由基本臂跳板和折叠跳板等组成。折叠跳板通过铰链以Z字型折叠方式收拢。人员跳板底部有三角型支架，与伸缩臂通过销轴葫芦孔连接，满足结构强度要求。

升降俯仰机构主要用于伸缩平台1的升降和俯仰，实现平台运输与作业状态间的转换和伸缩臂水平度的调整，由升降结构和俯仰结构等组成；升降结构包括剪刀叉3、升降油缸、销轴和滑道等组成。剪刀叉3作为升降动作构件，由型钢等原材料焊接成型，前后端上下均有销轴孔，第一剪刀撑杆3a和第二剪刀撑杆3b交叉放置，交叉处设置剪刀撑轴3c，下部通过剪刀撑座4a与回转机构4连接，上部与伸缩平台1连接；升降油缸的活塞杆端支撑在剪叉的连接部，缸筒底座支撑在剪刀撑座4a上。升降油缸的伸缩可实现伸缩平台1的0～250㎜高度调整；滑道为剪刀叉3的两撑杆提供移动轨道。

俯仰结构主要由俯仰油缸、缸筒支座等组成，俯仰油缸的活塞杆端支撑在平台基本臂1a的前端下部，缸筒底座支撑在传动托架前部底座上。俯仰油缸的伸缩可实现伸缩平台1的-4.5°～+4.5°的俯仰动作。

回转机构4用于承载上部机构并驱动伸缩平台1的回转，实现平台运输状态和作业状态间0°～90°的转换。该机构上部与升降俯仰机构连接，下部和中舟连接机构连接，包括回转马达、圆转盘4b、旋转轮总成4c、扇形齿轮4d、齿轮防护罩和限位装置。

扇形齿轮4d呈120°扇形布置在圆转盘4b的圆周上，扇形齿轮4d与液压回转马达的输出齿配合实现回转机构4回转，齿轮防护罩安装在扇形齿轮4d外侧。限位装置采用行程开关控制，可实现圆转盘4b的0°或90°旋转的准确定位。

滚送机构主要用于实现桁架的滚动推送，减小桁架推送过程中的阻力，降低劳动强度。主要由布置在伸缩臂上的一系列滚轮组组成，包括固定滚轮组、拆卸滚轮组、折叠滚轮组。基本臂1a、主伸缩臂1b的前端部和次伸缩臂1c的前端部上的滚轮组固定在臂上表面(固定滚轮组)；主伸缩臂1b伸出后，其上的拆卸滚轮组可由人工安装到臂上表面；次伸缩臂1c上的折叠滚轮组可由人工从翻出并固定。

液压系统主要用于实现伸缩平台1的伸缩、升降、俯仰及旋转盘的回转，由动力单元、控制单元、执行单元和辅助元件组成。动力单元即齿轮泵，直接与柴油机联成一体构成柴动泵站。控制单元为控制阀组，由手动电磁多路换向阀、液控单向阀、单向阀、缓冲锁定阀、单向节流阀、节流阀等组成。手动电磁多路换向阀可遥控操作，用于控制油缸和马达的动作；升降、倾角、伸缩液压回路设置节流阀，液控单向阀速度可调节、位置可锁定；旋转回路设置缓冲锁定阀组，可实现启动停止的缓冲及位置锁定。执行单元由升降油缸、俯仰油缸、伸缩油缸、液压马达(回转马达)等组成。辅助元件主要由液压管路、快速接头、油箱和滤清器等组成。

电气操控系统包括操控面板、遥控器、电气控制线路等组成。其基本单元将所有的电路、CPU、存储器、输入输出接口、电源等都集成在一个模块上，分为固定面板和遥控操纵两种方式。

辅助机构主要用于配合桁架连接推送作业而配备的附属器材，由桁架提升器、升降脚撑、岸边搭接机构和舟间连接机构组成。桁架提升器主要用于推送桁架作业过程中，克服伸缩平台1上表面滚轮组与中舟舟舷上桁架滚送器的高差，保证桁架在平台舟和桥脚舟之间移动平稳，由提升架、托轮组、防退锁、导轨滑轮组、手动绞盘、转向滑轮组等组成。升降脚撑主要用于支撑伸缩平台1接岸端，使悬臂式的伸缩平台1由悬臂梁支撑转化成简支梁支撑，防止推送桁架过程中由于伸缩平台1受到冲击而造成变形，主要由自锁传动器、手动摇把、伸缩顶杆和础板等组成。岸边搭接机构主要用于克服伸缩平台1伸出后次伸缩臂1c端部与岸滩的高差，便于桁架从地面过渡到伸缩平台1上，由滚轮、跳板等组成。舟间连接机构主要用于平台舟舟舷和桥脚舟舟舷的相互连接，防止全形舟水流方向、侧向等之间的相互窜动。由连接支架、连接轴及轴销等组成。

以上所述仅为本发明的优选例实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.舟桥全向自动推送平台，其特征在于，所述推送平台放置在舟桥中舟上，可随中舟运输、作业；所述推送平台包括伸缩平台、中舟连接机构、液压系统、柴动泵站和电气操控系统，液压系统通过柴动泵站提供动力，电气操控系统采用远程遥控和/或面板控制模式，中舟连接机构设置在所述伸缩平台与中舟之间，所述伸缩平台包括三级伸缩臂和伸缩传动机构，三级伸缩臂包括基本臂、主伸缩臂和次伸缩臂，伸缩传动机构包括伸缩油缸、滑轮组A、滑轮组B、钢丝绳和收紧螺杆，基本臂、主伸缩臂和次伸缩臂从外到内依次设置并可完成主伸缩臂和次伸缩臂的外伸或回缩动作，主伸缩臂上分别设有所述滑轮组A和滑轮组B，钢丝绳套设在滑轮组A和滑轮组B上形成一个回路，基本臂的前端和次伸缩臂的后端分别固定在钢丝绳套的两个锚点上，两锚点分别位于两滑轮组之间钢丝绳套的两侧；所述推送平台可完成所述伸缩平台的升降、俯仰、平面回转动作；

所述推送平台包括回转机构，驱动所述伸缩平台的旋转，回转机构上部与升降俯仰机构连接，下部与所述中舟连接机构连接，其包括回转马达、圆转盘、旋转轮总成、扇形齿轮、齿轮防护罩和限位装置，扇形齿轮呈扇形布置在圆转盘的圆周上，扇形齿轮与回转马达的输出齿配合实现回转机构回转，齿轮防护罩安装在扇形齿轮外侧；限位装置采用行程开关控制，可实现圆转盘的 0°或90°旋转的准确定位；

所述中舟连接机构包括传动托架和移动底座，传动托架上放置所述伸缩平台，传动托架的两侧下方设有所述推送平台的升降俯仰机构，升降俯仰机构设置在所述回转机构上方，回转机构设置在所述移动底座上方，移动底座直接设置在中舟船舷上，移动底座上设有支撑滚轮，可带动其上部结构沿船舷方向移动；

柴动泵站底座采用4个滚轮支撑在舟舷上，所述移动底座和柴动泵站底座两者可以通过螺栓分离或结合。

2.如权利要求1所述的舟桥全向自动推送平台，其特征在于，所述滑轮组A和滑轮组B分别设置在所述主伸缩臂的两端。

3.如权利要求2所述的舟桥全向自动推送平台，其特征在于，所述两锚点分别与滑轮组A和滑轮组B的距离相等。

4.如权利要求1-3任意之一所述的舟桥全向自动推送平台，其特征在于，所述推送平台包括升降俯仰机构，实现所述伸缩平台的升降和俯仰，包括升降结构和俯仰结构，升降结构包括剪刀叉、升降油缸、销轴和滑道，剪刀叉的两剪刀撑杆交叉放置，交叉处设置销轴，剪刀叉的上部与所述伸缩平台连接，滑道为剪刀叉的两撑杆提供移动轨道；俯仰结构采用油缸调节所述伸缩平台与岸边坡度，其包括俯仰油缸和缸筒支座，俯仰油缸的活塞杆端支撑在所述基本臂的前端下部。

5.如权利要求4所述的舟桥全向自动推送平台，其特征在于，所述柴动泵站提供动力，传给所述升降俯仰机构中的升降油缸和俯仰油缸、所述伸缩平台的伸缩油缸、所述回转机构的回转马达。

6.如权利要求1-3任意之一所述的舟桥全向自动推送平台，其特征在于，所述三级伸缩臂上设置滚送机构，包括固定滚轮组、拆卸滚轮组和折叠滚轮组，基本臂全部、主伸缩臂的前端部和次伸缩臂的前端部上设置固定滚轮组，主伸缩臂伸出后，其除前端部上还设置所述拆卸滚轮组；次伸缩臂上除前端部上还设置有所述折叠滚轮组。

7.如权利要求1-3任意之一所述的舟桥全向自动推送平台，其特征在于，所述伸缩平台的两侧设有跳板结构，包括三角形支架和设置在其上的基本臂跳板以及折叠跳板，折叠跳板可通过铰链以Z字型折叠方式收拢。

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