CN112794168B - 一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳更换装置，所述更换装置包括平台钢索导向机构、自动退绳机构、动力驱动机构及绳索卷曲机构，所述自动退绳机构、动力驱动机构及绳索卷曲机构均设置在平台钢索导向机构上。该技术方案使得整个更换过程废旧钢丝绳不会直接接触于码头泊位表面，极大的改善了现场环境；该方案利用该装置的自身特点，操作过程简单、省力，减少劳动强度。

Description

一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置

技术领域

本发明涉及一种更换装置，具体涉及一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置，属于卸船机抓斗钢丝绳更换配合作业装置技术领域。

背景技术

随着目前港口业务的发展,港口起重设备抓取量日益增大，2011年梅钢运输部原料码头扩建系统新增4台1200t/h桥式抓斗卸船机，其设备所配用抓斗为34.0吨四索双瓣矿石抓斗(型号：FRG34.0-2.3-10000)对矿粉物料进行抓取作业。每台抓斗配开闭钢丝绳2根(6T×36WS+IWR-40S*30M)，钢丝绳头部浇注得梨形绳套，通过C型环和卸船机开闭钢丝绳连接，以此实现抓斗的张开和闭合。

为了便于相关业内人士对目前桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳更换工艺的情况了解，现做如下阐述：日常抓斗钢丝绳磨损后更换的常规方法为：将在线抓斗下来先后通过卸船机将其缓慢倾斜，水平放于检修区域，利用叉车等工具进行卸船机抓斗钢丝绳的更换，但是由于本型号抓斗自重为13.4吨，抓斗开斗高度为5.63米，无法将其摔倒后进行更换作业。因而，目前原料码头卸船机抓斗钢丝绳更换根据抓斗摆放位置采取的方法为：一、抓斗摆放于泊位平台时：将卸船机移动至待修抓斗正上方，利用卸船机自带维修行车配合实现抓斗钢丝绳的更换；二、抓斗摆放于检修平台时：利用55吨吊机配合完成抓斗钢丝绳的更换。针对方式一存在以下缺点：1、配合工具繁琐，需要维修行车配合作业才能实现抓斗钢丝绳的更换，如维修行车发生故障时影响抓斗钢丝绳更换效率；2、存有安全隐患，卸船机自带维修行车距抓斗垂直高度将近40余米，行车吊钩和抓斗钢丝绳头部的梨型头套连接时对位困难，并且行车使用前后都需进行40余米的空载运行才能到达指定检修范围，影响检修效率；3、每次更换抓斗钢丝绳时为使用维修行车配合作业，都需单独一台卸船机停止作业来配合抓斗钢丝绳更换，而完全更换好两根抓斗钢丝绳耗时将近4小时，影响作业效率；针对方式二存在以下缺点：1、配合工器具繁琐，增加不必要的费用投入，每次更换抓斗钢丝绳时都需提前安排一台55吨吊机进行现场配合作业，维修成本提高；2、影响其他卸船机作业效率，吊机配合过程中，占用卸船机运行关路将近15米，卸船机无法行驶至该区域进行生产作业。以上两种更换方式更换下来的钢丝绳因工艺限制，其钢丝绳直接摆放于平台表面，由于钢丝绳表面含有大量润滑脂，因此会造成平台污染，不满足当前环保需求。因此有必要对这一情况加以改善。

根据申请人的了解和通过检索，目前存在一些有关起重设备钢丝绳更换方面的专利和技术。例如CN201820510581提供了一种用于港口起重机械的钢丝绳卷绕装置。CN201811467403提供的一种用于抓斗钢丝绳更换的连接装置及方法中，虽然在CN201821394006提供了一种提升机换绳装置中也有对钢丝绳更换工艺及方法有所优化和改进，在更换钢丝绳过程中也达到了缩短时间和简化工艺的效果，但是本发明在结合现场实际在工艺流程、检修安全、检修效率、环保因素等方面做了进一步的设计和优化。致使更换流程更加合理。

随着当前社会安全、环保意识的重视程度越来越高，结合现场检修效率提升、设备产能最大化等方面。怎样在满足企业效率提升的同时又能将环保工作落实到日常生产、检修中去是当代企业减少成本投入和环境管控的主要控制措施，因此，本发明设计一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置，该技术方案克服现有技术中存在的技术问题，实现旧钢丝绳从抓斗上拆除到新钢丝绳安装一步到位的功能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置，其特征在于，所述更换装置包括平台钢索导向机构、自动退绳机构、动力驱动机构及绳索卷曲机构，所述自动退绳机构、动力驱动机构及绳索卷曲机构均设置在平台钢索导向机构上。

作为本发明的一种改进，所述平台钢索导向机构包括平台、锚定插销、立柱、横梁、放绳滑轮以及收绳滑轮，所述平台上设置有立柱，所述立柱之间设置有横梁，用于安装放绳滑轮以及收绳滑轮，放绳滑轮主要起到牵引绳Ⅱ和废旧钢丝绳的导向作用，收绳滑轮主要起到牵引绳Ⅰ和废旧钢丝绳的导向作用；

作为本发明的一种改进，所述平台上设置有两条滑道，为滑动式支座提供滑行路径；平台1四角位置分别加工锚定孔和锚定插销，主要用于该装置在作业模式下有效定位；平台下方装有四套平台滚轮，用于该装置的整体移动。

作为本发明的一种改进，所述平台上设置有电气控制箱。

作为本发明的一种改进，所述动力驱动机构及绳索卷曲机构包括液压伸缩式输出轴、轴承Ⅰ、固定式卷筒、滑动式卷筒、轴承Ⅱ、滑动式支座以及支座滚轮，电气控制箱、固定式支座、三合一减速器，所述电气控制箱通过其内部的控制开关(正转/反转)来为该机构提供动力输出，三合一减速器作为传动机构，其输出轴为一加长型液压伸缩式输出轴；固定式支座通过螺栓固定于平台表面，液压伸缩式输出轴与固定式卷筒联接部分装有轴承Ⅰ，固定式卷筒9只具备以液压伸缩式输出轴为中心旋转功能；滑动式卷筒表面为光面卷筒，一方面具备以液压伸缩式输出轴为中心旋转功能，另一方面可通过液压伸缩式输出轴轴向长度的变量具备轴向窜动功能；固定式卷筒与滑动式卷筒制作、安装时需保证滑动式卷筒向固定式卷筒方向移动时，固定式卷筒包含滑动式卷筒，滑动式卷筒与液压伸缩式输出轴通过轴承Ⅱ联接，滑动式卷筒外侧装有滑动式支座，滑动式支座设计为可拆装形式，以满足废旧钢丝绳的退绳需求，所述支座滚轮设置在滑动式支座的下方。

作为本发明的一种改进，所述自动退绳机构包括液压操作站、液压缸、伸缩杆以及复位弹簧，所述伸缩杆设置在液压缸和复位弹簧之间。自动退绳机构主要包括液压操作站，用于提供液压伸缩式输出轴控制，具有液压传动和液压控功能。当启动液压系统后，液压油由油箱通过液压油管注入液压伸缩式输出轴中的液压缸部位，在液压油管与液压伸缩式输出轴端部联接部位装有万向联接接头，以避免输出轴转动时液压油管“缠死”的现象发生，液压油管在持续的油液供应下带动伸缩杆发生轴向窜动，致使液压伸缩式输出轴在长度上发生变化，最终使滑动式卷筒向固定式卷筒方向发生位移。依靠固定式卷筒端部的止档，使滑动式卷筒发生位移时，其表面的废旧抓斗钢丝绳依旧停留在原有位置。最终当滑动式卷筒全部移入至固定式卷筒中时，将滑动式支座进行分解，拆除下端支座部分，以便卷筒上的废旧钢丝绳能有下落至叉车的叉齿上。

一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置的更换方法，所述方法如下：

步骤一：废旧钢丝绳下线过程：手动将该装置移动至待修抓斗处，锚定插销通过锚定孔落下以便实现该装置的固定，固定式卷筒靠三合一减速器一侧和滑动式卷筒靠固定式卷筒一侧分别由压板固定缠绕于卷筒上满足更换抓斗钢丝绳长度的牵引绳，将抓斗下端契块上的钢丝绳绳头切除并与固定式卷筒上的牵引绳(简称“牵引绳Ⅰ”)通过焊接固定，将抓斗上方绳头的梨形头切除并与滑动式卷筒上的牵引绳(简称“牵引绳Ⅱ”)通过焊接固定，牵引绳Ⅱ通过收绳滑轮将抓斗上方钢丝绳绳头牵引至滑动式卷筒上，牵引绳Ⅰ通过放绳将抓斗下方钢丝绳绳头牵引至固定式卷筒上，启动电气控制箱内正转按钮，通过三合一减速器、液压伸缩式输出轴带动固定式卷筒和滑动式卷筒同步旋转，牵引绳Ⅱ带动废旧钢丝绳全部缠绕于滑动式卷筒表面，牵引绳Ⅰ按抓斗钢丝绳缠绕轨迹与抓斗上下滑轮组上，停止卷筒转动，通过液压操作站，油液通过液压管路进入液压伸缩式输出轴(简称“输出轴”)内部，输出轴通过油压控制逐渐缩短，滑动式卷筒与输出轴相对固定，滑动式支座底部配有支座滚轮和滑道，进而在输出轴缩短的过程中，滑动式卷筒连同滑动式支座同步向固定式卷筒端移动，利用固定式卷筒9端面的挡板实现废旧钢丝绳最终集中在滑动式卷筒一端，关闭液压操作站，输出轴停止动作，将滑动式支座进行分离，开动叉车至卷同一侧，牵引绳Ⅱ与抓斗钢丝绳连接处切断，重新启动液压操作站，滑动式卷筒继续向固定式卷筒内腔运行，进而使废旧抓斗钢丝绳全部掉落至叉车的叉齿上，实现钢丝绳的下线；

步骤二：新钢丝绳上线过程：将滑动式支座利用紧固螺栓重新组，使卷筒双端处在支撑状态，启动电气控制箱内反转按钮，逐步将缠绕于抓斗上下滑轮组的牵引绳进行收取，当新抓斗钢丝绳全部缠绕在抓斗上下滑轮组时，停止驱动机构的运转，切断牵引绳与新抓斗钢丝绳的连接部位，将新抓斗钢丝绳绳头安装于抓斗下端契块上，进而实现新抓斗钢丝绳的上线。整个更换及回收过程简单、安全。该装置解决了卸船机抓斗钢丝绳更换困难的技术难题。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，1)该技术方案使得整个更换过程废旧钢丝绳不会直接接触于码头泊位表面，极大的改善了现场环境；2)该方案利用该装置的自身特点，操作过程简单、省力，减少劳动强度；3)该方案通过该装置的使用，不必投入大型起重吊机配合作业，减少了维修费用的使用；4)该装置的使用，不需要卸船机的配合且对维修空间需求量要求不要，可提升现场的生产运量；5)整个方案安全可靠，结构简单，新增卸船机抓斗钢丝绳更换装置，在通过该装置的使用后，改变了检修工艺，无需卸船机或大型起重吊机的配合作业；6)该方案节能、环保，该装置在更换钢丝绳所耗能源相对原有辅助配合设备的耗能大大减少，并且对泊位平台几乎不会造成任何污染；7)该方案省力，可降低操作人员的劳动强度，该装置实现了新旧钢丝绳在线更换功能，无需检修人员对钢丝绳进行拖拽操作，省时，缩短检修进度。

附图说明

图1钢丝绳更换装置整体结构图；

图2钢丝绳更换装置部件图；

图3液压伸缩式输出轴结构剖视图；

图中：1—平台，2—锚定插销，3—立柱；4—横梁，5—放绳滑轮，6—收绳滑轮，7—液压伸缩式输出轴，8—轴承Ⅰ，9—固定式卷筒，10—滑动式卷筒，11—轴承Ⅱ，12—滑动式支座，13—支座滚轮，14—滑道，15—平台滚轮，16—锚定孔，17—电气控制箱，18—固定式支座，19—液压操作站，20—三合一减速器，21—液压油管，22—液压缸，23—伸缩杆，24—复位弹簧。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1-图3，一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置，所述更换装置包括平台钢索导向机构、自动退绳机构、动力驱动机构及绳索卷曲机构，所述自动退绳机构、动力驱动机构及绳索卷曲机构均设置在平台钢索导向机构上，所述平台钢索导向机构包括平台1、锚定插销2、立柱3、横梁4、放绳滑轮5以及收绳滑轮6，所述平台上设置有立柱3，所述立柱之间设置有横梁4，用于安装放绳滑轮5以及收绳滑轮6。放绳滑轮5主要起到牵引绳Ⅱ和废旧钢丝绳的导向作用，收绳滑轮6主要起到牵引绳Ⅰ和废旧钢丝绳的导向作用，所述平台1上设置有两条滑道14，为滑动式支座12提供滑行路径；平台1四角位置分别加工锚定孔16和锚定插销2，主要用于该装置在作业模式下有效定位；平台1下方装有四套平台滚轮15，用于该装置的整体移动，所述平台1上设置有电气控制箱17，所述动力驱动机构及绳索卷曲机构包括液压伸缩式输出轴7、轴承Ⅰ8、固定式卷筒9、滑动式卷筒10、轴承Ⅱ11、滑动式支座12以及支座滚轮13，电气控制箱17、固定式支座18、三合一减速器20，所述电气控制箱17通过其内部的控制开关(正转/反转)来为该机构提供动力输出，三合一减速器20作为传动机构，其输出轴为一加长型液压伸缩式输出轴7；固定式支座18通过螺栓固定于平台1表面，液压伸缩式输出轴7与固定式卷筒9联接部分装有轴承Ⅰ8，固定式卷筒9只具备以液压伸缩式输出轴7为中心旋转功能；滑动式卷筒10表面为光面卷筒，一方面具备以液压伸缩式输出轴7为中心旋转功能，另一方面可通过液压伸缩式输出轴7轴向长度的变量具备轴向窜动功能；固定式卷筒9与滑动式卷筒10制作、安装时需保证滑动式卷筒10向固定式卷筒9方向移动时，固定式卷筒9包含滑动式卷筒10，滑动式卷筒10与液压伸缩式输出轴7通过轴承Ⅱ11联接，滑动式卷筒10外侧装有滑动式支座12，滑动式支座12设计为可拆装形式，以满足废旧钢丝绳的退绳需求，所述支座滚轮13设置在滑动式支座12的下方，所述自动退绳机构包括液压操作站19、液压缸22、伸缩杆23以及复位弹簧24，所述伸缩杆23设置在液压缸22和复位弹簧24之间。自动退绳机构主要包括液压操作站19，用于提供液压伸缩式输出轴7控制，具有液压传动和液压控功能。当启动液压系统后，液压油由油箱通过液压油管21注入液压伸缩式输出轴7中的液压缸22部位，在液压油管21与液压伸缩式输出轴7端部联接部位装有万向联接接头，以避免输出轴转动时液压油管“缠死”的现象发生，液压油管在持续的油液供应下带动伸缩杆23发生轴向窜动，致使液压伸缩式输出轴7在长度上发生变化，最终使滑动式卷筒10向固定式卷筒9方向发生位移。依靠固定式卷筒9端部的止档，使滑动式卷筒10发生位移时，其表面的废旧抓斗钢丝绳依旧停留在原有位置。最终当滑动式卷筒10全部移入至固定式卷筒9中时，将滑动式支座12进行分解，拆除下端支座部分，以便卷筒上的废旧钢丝绳能有下落至叉车的叉齿上。

实施例2：一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置的更换方法，所述方法如下：步骤一：废旧钢丝绳下线过程：手动将该装置移动至待修抓斗处，锚定插销2通过锚定孔16落下以便实现该装置的固定，固定式卷筒9靠三合一减速器20一侧和滑动式卷筒10靠固定式卷筒9一侧分别由压板固定缠绕于卷筒上满足更换抓斗钢丝绳长度的牵引绳，将抓斗下端契块上的钢丝绳绳头切除并与固定式卷筒9上的牵引绳(简称“牵引绳Ⅰ”)通过焊接固定，将抓斗上方绳头的梨形头切除并与滑动式卷筒10上的牵引绳(简称“牵引绳Ⅱ”)通过焊接固定，牵引绳Ⅱ通过收绳滑轮6将抓斗上方钢丝绳绳头牵引至滑动式卷筒上10，牵引绳Ⅰ通过放绳将抓斗下方钢丝绳绳头牵引至固定式卷筒9上，启动电气控制箱17内正转按钮，通过三合一减速器20、液压伸缩式输出轴7带动固定式卷筒9和滑动式卷筒10同步旋转，牵引绳Ⅱ带动废旧钢丝绳全部缠绕于滑动式卷10筒表面，牵引绳Ⅰ按抓斗钢丝绳缠绕轨迹与抓斗上下滑轮组上，停止卷筒转动，通过液压操作站19，油液通过液压管路21进入液压伸缩式输出轴(简称“输出轴”)内部，输出轴通过油压控制逐渐缩短，滑动式卷筒10与输出轴相对固定，滑动式支座12底部配有支座滚轮13和滑道14，进而在输出轴缩短的过程中，滑动式卷筒10连同滑动式支座12同步向固定式卷筒9端移动，利用固定式卷筒9端面的挡板实现废旧钢丝绳最终集中在滑动式卷筒10一端，关闭液压操作站，输出轴停止动作，将滑动式支12座进行分离，开动叉车至卷同一侧，牵引绳Ⅱ与抓斗钢丝绳连接处切断，重新启动液压操作站，滑动式卷筒继续向固定式卷筒内腔运行，进而使废旧抓斗钢丝绳全部掉落至叉车的叉齿上，实现钢丝绳的下线；步骤二：新钢丝绳上线过程：将滑动式支座12利用紧固螺栓重新组，使卷筒双端处在支撑状态，启动电气控制箱17内反转按钮，逐步将缠绕于抓斗上下滑轮组的牵引绳进行收取，当新抓斗钢丝绳全部缠绕在抓斗上下滑轮组时，停止驱动机构的运转，切断牵引绳与新抓斗钢丝绳的连接部位，将新抓斗钢丝绳绳头安装于抓斗下端契块上，进而实现新抓斗钢丝绳的上线。整个更换及回收过程简单、安全。该装置解决了卸船机抓斗钢丝绳更换困难的技术难题。

采用以上设计的一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置，优化了港口机械大型抓斗钢丝绳的更换工艺，在整个更换卸船机抓斗钢丝绳的过程中省时、省力、环保。在各类港口机械大型抓斗更换钢丝绳检修作业项目上都可使用，应用前景广泛。

Claims (1)

1.一种用于桥式抓斗卸船机抓斗钢丝绳的更换装置，其特征在于，所述更换装置包括平台钢索导向机构、自动退绳机构、动力驱动机构及绳索卷曲机构，所述自动退绳机构、动力驱动机构及绳索卷曲机构均设置在平台钢索导向机构上；

所述平台钢索导向机构包括平台、锚定插销、立柱、横梁、放绳滑轮以及收绳滑轮，所述平台上设置有立柱，所述立柱之间设置有横梁，用于安装放绳滑轮以及收绳滑轮；

所述平台上设置有两条滑道，为滑动式支座提供滑行路径；平台(1)四角位置分别加工锚定孔和锚定插销，主要用于该装置在作业模式下有效定位；平台下方装有四套平台滚轮，用于该装置的整体移动；

所述平台上设置有电气控制箱；

所述动力驱动机构及绳索卷曲机构包括液压伸缩式输出轴、固定式卷筒、滑动式卷筒、滑动式支座以及支座滚轮、电气控制箱、固定式支座、三合一减速器，所述电气控制箱通过其内部的控制开关的正转/反转来为动力驱动机构及绳索卷曲机构提供动力输出，三合一减速器作为传动机构，其输出轴为一加长型液压伸缩式输出轴；固定式支座通过螺栓固定于平台表面，卷筒包括固定式卷筒和滑动式卷筒，滑动式卷筒外侧装有滑动式支座，所述支座滚轮设置在滑动式支座的下方；

所述自动退绳机构包括液压操作站、液压缸、伸缩杆以及复位弹簧，所述伸缩杆设置在液压缸和复位弹簧之间，所述液压操作站设置在平台上，

其中更换方法如下：

步骤一：废旧钢丝绳下线过程：手动将该装置移动至待修抓斗处，锚定插销通过锚定孔落下以便实现该装置的固定，固定式卷筒靠三合一减速器一侧和滑动式卷筒靠固定式卷筒一侧分别由压板固定缠绕于卷筒上满足更换抓斗钢丝绳长度的牵引绳，将抓斗下端契块上的钢丝绳绳头切除并与固定式卷筒上的牵引绳通过焊接固定，固定式卷筒上的牵引绳为牵引绳Ⅰ，将抓斗上方绳头的梨形头切除并与滑动式卷筒上的牵引绳通过焊接固定，滑动式卷筒上的牵引绳为牵引绳Ⅱ，

牵引绳Ⅱ通过收绳滑轮将抓斗上方钢丝绳绳头牵引至滑动式卷筒上，牵引绳Ⅰ通过放绳滑轮将抓斗下方钢丝绳绳头牵引至固定式卷筒上，启动电气控制箱内正转按钮，通过三合一减速器、液压伸缩式输出轴带动固定式卷筒和滑动式卷筒同步旋转，牵引绳Ⅱ带动废旧钢丝绳全部缠绕于滑动式卷筒表面，牵引绳Ⅰ按抓斗钢丝绳缠绕轨迹于抓斗上下滑轮组上，停止卷筒转动，通过液压操作站，油液通过液压管路进入液压伸缩式输出轴内部，液压伸缩式输出轴通过油压控制逐渐缩短，滑动式卷筒与液压伸缩式输出轴相对固定，滑动式支座底部配有支座滚轮和滑道，进而在液压伸缩式输出轴缩短的过程中，滑动式卷筒连同滑动式支座同步向固定式卷筒端移动，利用固定式卷筒端面的挡板实现废旧钢丝绳最终集中在滑动式卷筒一端，关闭液压操作站，液压伸缩式输出轴停止动作，将滑动式支座进行分离，开动叉车至滑动式卷筒一侧，牵引绳Ⅱ与抓斗钢丝绳连接处切断，重新启动液压操作站，滑动式卷筒继续向固定式卷筒内腔运行，进而使废旧抓斗钢丝绳全部掉落至叉车的叉齿上，实现钢丝绳的下线；

步骤二：新钢丝绳上线过程：将滑动式支座利用紧固螺栓重新组装，使卷筒双端处在支撑状态，启动电气控制箱内反转按钮，逐步将缠绕于抓斗上下滑轮组的牵引绳Ⅰ进行收取，当新抓斗钢丝绳全部缠绕在抓斗上下滑轮组时，停止动力驱动机构的运转，切断牵引绳Ⅰ与新抓斗钢丝绳的连接部位，将新抓斗钢丝绳绳头安装于抓斗下端契块上，进而实现新抓斗钢丝绳的上线。

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