CN117326430A - 一种二级串联驱动升降机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二级串联驱动升降机，包括导向立柱，导向立柱上装有与其滑动配合的过渡导向装置，在过渡导向装置上装有与其滑动配合的升降装置，在导向立柱上部装有动力装置，动力装置与过渡导向装置相连，在过渡导向装置上装有防坠装置、上甲锁定装置，在导向立柱底部装有位置感应装置，在导向立柱上还装有竖井围筒和电缆拖链机构。通过二级多链条传动，保证了升降机在舰船环境下高速提升、全路径安全保护、直通上甲的补卸箱体等功能，上甲板不增加多余建筑满足了舰船隐身效果，兼顾多安全防护措施，实现了箱体在舱室内的上下层智能调度和海上补给及码头补卸功能。

Description

一种二级串联驱动升降机

技术领域

本发明属于升降机领域，尤其涉及一种二级串联驱动升降机。

背景技术

采用箱式基本储存单元的舰船储运系统，由升降机实现箱体的垂直调度及补卸。升降机需考虑船体的运动、风浪、载荷等海上因素，确保升降机能够准确无误的运行，同时综合考虑多种安全保护、并兼顾断电下的手摇，同时防止意外伤害，紧急停止等安全问题。

升降机应综合考虑海上补给及码头补给问题，在船体上甲板能直接进行箱体补卸，因此升降机应直接升至上甲板进行箱体交接，舰船上甲板不设置动力舱室。

发明内容

本发明的目的是提供一种二级串联驱动升降机，通过二级链串联传动，实现升降装置可直通上甲板，完成箱体的补给及卸箱功能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种二级串联驱动升降机，包括导向立柱3，导向立柱3上装有与其滑动配合的过渡导向装置2，在过渡导向装置2上装有与其滑动配合的升降装置1，在导向立柱3上部装有动力装置6，动力装置6与过渡导向装置2相连，在过渡导向装置2上装有防坠装置8、上甲锁定装置9，在导向立柱3底部装有位置感应装置11，在导向立柱3上还装有竖井围筒4和电缆拖链机构12。

在导向立柱3顶部装有舱口盖5，在过渡导向装置2上装有防护板7。

所述的上甲锁定装置9由安装座Ⅰ43和双插销解锁机构44组成。

还包括锁定装置10，锁定装置10装在过渡导向装置上或者装在升降装置1提升到位后与升降装置1底部相应的船体上，锁定装置10由安装座Ⅱ45和双插销解锁机构44组成。

所述的导向立柱3包括架体Ⅰ14，架体Ⅰ14为框架结构，架体Ⅰ14上装有拼接导轨Ⅰ15，架体Ⅰ14底部装有缓冲器13，在导向立柱中部装有主传动系统16，主传动系统16由两个双链轮组成，其输入端为渐开线花键轴，与动力装置6连接，主传动系统16的双链轮一端连接配重装置17，另一端连接过渡导向装置2；

所述的过渡导向装置2包括架体Ⅱ18，架体Ⅱ18为框架结构，在架体Ⅱ18上一侧装有滑块19，滑块19有六个，滑块19与导向立柱3的拼接导轨Ⅰ15相配合，在架体Ⅱ18上装有拼接导轨Ⅱ24，在架体Ⅱ18顶部装有安全保护滑轮组件20和两个链轮组件21，链条22绕过链轮组件21，链条22的一端与导向立柱3固定连接，链条22的另一端与升降装置1的吊块31相连，在架体Ⅱ18的侧面装有拼接齿条23，拼接齿条23与防坠装置8上的齿轮啮合，在架体Ⅱ18的底部装有上甲锁定块25；

所述的升降装置1包括架体Ⅲ26，架体Ⅲ26为U型框架结构，架体Ⅲ26上部内侧装有锁箱机构27和滚轮导向机构28，架体Ⅲ26顶部装有箱体到位缓冲机构29，在架体Ⅲ26外侧面上装有导向滑块30，导向滑块30有六个，导向滑块30与所述的拼接导轨Ⅱ24相配合，在架体Ⅲ26外侧底部装有吊块31；

所述的动力装置6包括固定在动力支架60上的重载减速箱32，重载减速箱32内部有渐开线内花键，与主传动系统16的花键轴连接，伺服电机35通过锥齿轮减速箱36、扭矩限制器41、换向器34、联轴器40与重载减速箱32连接；在动力支架60上还装有手动离合装置37，手动离合装置37一侧与手摇减速机38输出轴相连，另一侧与锥齿轮减速箱36输出轴相连，在手摇减速机38的输入轴端装有自锁器42。

所述的手动离合装置由半爪离合48、手柄47、支架46、半爪49组成，支架46装在动力支架60上，半爪49与锥齿轮减速箱36输出轴相连，半爪离合48与手摇减速机38输出轴相连，手柄47与半爪离合48相连。

在动力支架60上还装有手摇机构39，手摇机构39由手摇柄50和固定座51组成。

通过二级多链条传动，保证了升降机在舰船环境下高速提升、全路径安全保护、直通上甲的补卸箱体等功能，上甲板不增加多余建筑满足了舰船隐身效果，兼顾多安全防护措施，实现了箱体在舱室内的上下层智能调度和海上补给及码头补卸功能。

附图说明

图1为本发明轴侧示意图。

图2为本发明轴侧反向示意图。

图3为本发明主视图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为图3的G-G剖视图。

图6为导向立柱示意图。

图7过渡导向装置轴侧示意图。

图8过渡导向装置轴侧反向示意图。

图9为升降装置示意图。

图10为动力装置示意图。

图11为动力装置俯视图。

图12为不显示防护板升降装置升至最上层后示意图。

图13为上甲锁定装置的结构示意图。

图14为锁定装置的结构示意图。

图15为手动离合装置的结构示意图。

图16为手摇机构的结构示意图。

图中标号：1—升降装置 2—过渡导向装置 3—导向立柱 4—竖井围筒 5—舱口盖 6—动力装置 7—防护板 8—防坠装置 9—上甲锁定装置 10—锁定装置11—位置感应装置 12—电缆拖链机构 13—缓冲器 14—架体Ⅰ 15—拼接导轨Ⅰ16—主传动系统 17—配重装置 18—架体Ⅱ 19—滑块 20—滑轮组件 21—链轮组件 22—链条 23—拼接齿条 24—拼接导轨Ⅱ 25—上甲锁定块 26—架体Ⅲ 27—锁箱机构 28—滚轮导向机构 29—箱体到位缓冲机构 30—导向滑块 31—吊块32—重载减速箱 33—电磁制动器 34—换向器 35—伺服电机 36—锥齿轮减速箱37—手动离合装置 38—手摇减速机 39—手摇机构 40—联轴器 41—扭矩限制器42—自锁器 43—安装座Ⅰ 44—双插销解锁机构 45—安装座Ⅱ 46—支架 47—手柄48—半爪离合 49—半爪50—支架 51—手柄 60—动力支架。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种二级串联驱动升降机，包括导向立柱3，导向立柱3垂直固定在船体上，导向立柱3上装有与其滑动配合的过渡导向装置2，在过渡导向装置2上装有与其滑动配合的升降装置1，在导向立柱3上部装有动力装置6，动力装置6与过渡导向装置2相连，在过渡导向装置2上装有防坠装置8、上甲锁定装置9，在导向立柱3底部装有位置感应装置11，在导向立柱3上还装有竖井围筒4和电缆拖链机构12。竖井围筒4与船体相连，对升降机起固定作用。在导向立柱3顶部装有舱口盖5，在过渡导向装置2上装有防护板7。如图13所示，上甲锁定装置9由安装座Ⅰ43和双插销解锁机构44组成。还包括锁定装置10，如图2所示，锁定装置10装在过渡导向装置上，或者装在升降装置1提升到位后与升降装置1底部相应的船体上。如图14所示，锁定装置10由安装座Ⅱ45和双插销解锁机构44组成。

如图6所示，所述的导向立柱3包括架体Ⅰ14，架体Ⅰ14为框架结构，有3段拼接成形，各段单独整体焊接加工，架体Ⅰ14上装有拼接导轨Ⅰ15，拼接导轨15作为过渡导向装置垂直运动的导向约束。架体Ⅰ14底部装有缓冲器13，缓冲器13主要作为配重装置在系统失速后的缓冲保护。在导向立柱中部装有主传动系统16，主传动系统16由两个双链轮组成，其输入端为渐开线花键轴，与动力装置6连接，主传动系统16的双链轮一端连接配重装置17，另一端连接过渡导向装置2；主传动轴的旋转可带动过渡导向装置2的垂直运动，导向立柱3主要实现过渡导向装置的垂向运动导向及提升功能。

如图7、图8所示，过渡导向装置2包括架体Ⅱ18，架体Ⅱ18为框架结构，由型材方管等焊接而成。在架体Ⅱ18上一侧装有滑块19，滑块19有六个，滑块19与导向立柱3的拼接导轨Ⅰ15相配合，使过渡导向装置2可沿导向立柱3垂向运动。在架体Ⅱ18上装有拼接导轨Ⅱ24，在架体Ⅱ18顶部装有安全保护滑轮组件20和两个链轮组件21，链条22绕过链轮组件21，链条22的一端与导向立柱3固定连接，链条22的另一端与升降装置1的吊块31相连，在架体Ⅱ18的侧面装有拼接齿条23，拼接齿条23与防坠装置8上的齿轮啮合，过渡导向装置2垂直运动时，防坠装置8的齿轮同时啮合旋转运动。在架体Ⅱ18的底部装有上甲锁定块25，可在升降装置1升至上甲板后对过渡导向装置2进行锁定。

如图9所示，升降装置1包括架体Ⅲ26，架体Ⅲ26为U型框架结构，为整体焊接成型后对安装面加工。架体Ⅲ26上部内侧装有锁箱机构27和滚轮导向机构28，锁箱机构27用于实现箱体到位后的单侧锁定，架体Ⅲ26顶部装有箱体到位缓冲机构29，箱体到位缓冲机构29可在箱体进入后实现减少冲击的作用，在架体Ⅲ26外侧面上装有导向滑块30，导向滑块30有六个，导向滑块30与过渡导向装置2上的拼接导轨Ⅱ24相配合，使升降装置1可沿过渡导向装置2垂向运动。在架体Ⅲ26外侧底部装有吊块31；吊块31主要与过渡导向装置2的链条一端和钢丝绳一端连接，通过过渡导向装置2的垂直运动，带动升降装置1的垂向运动。

如图10、图11所示，动力装置6包括固定在动力支架60上的重载减速箱32，重载减速箱32内部有渐开线内花键，与主传动系统16的花键轴连接，伺服电机35通过锥齿轮减速箱36、扭矩限制器41、换向器34、联轴器40与重载减速箱32连接，该传动路线为电动传动系统的传动链。在动力支架60上还装有手动离合装置37，手动离合装置37一侧与手摇减速机38输出轴相连，另一侧与锥齿轮减速箱36输出轴相连，在手摇减速机38的输入轴端装有自锁器42。如图14所示，所述的手动离合装置37由半爪离合48、手柄47、支架46、半爪49组成，支架46装在动力支架60上，半爪49与锥齿轮减速箱36输出轴相连，半爪离合48与手摇减速机38输出轴相连，手柄47与半爪离合48相连。

在动力支架60上还装有手摇机构39，如图16所示，手摇机构39由手摇柄50和固定座51组成。手动离合装置37、手摇减速机38、手摇机构39、自锁器42为手摇传动链，通过手摇机构，实现应急或调试工况下的手摇操作。

本发明的具体工作方式为：

升降装置1从最下层升至上层舱室：首先控制系统将下层锁定机构10打开，将升降装置1解除锁定，动力装置电磁制动器33打开，伺服电机35通电并按照预设位置通过位置感应装置11实现运动闭环控制，当升降装置1提升至上层舱室时，此时过渡导向装置2运动行程为升降装置1的一半，升降装置1到位后，由上层锁定机构10实现对升降装置1的锁定，此时可完成上层箱体的转运。升降装置1从上层舱室运至下层舱室的方式为反向操作。

升降装置1从最下层升至上甲板：首先控制系统将下层锁定机构10打开，将升降装置1解除锁定，动力装置电磁制动器33打开，伺服电机35通电并按照预设位置通过位置感应装置11实现运动闭环控制，当升降装置1提升至上甲板时，此时过渡导向装置2运动行程为升降装置1的一半，升降装置1到位后，由上甲锁定机构9实现对过渡导向装置2的锁定，从而间接将升降装置1实现锁定，此时可在上甲板对箱体实现补卸操作。升降装置从上层舱室运至上甲板库的方式为相似原理。同样，升降装置从01甲板运至上层舱室和下层舱室的操作位上述相应动作的反向操作。

升降机的电气失控安全防护：升降机的安全防护不同于电梯常规的安全钳和限速器配合形式。升降机采用各层交接位增加锁定机构10，实现各层交接位的锁定防护，当伺服电机35控制异常时，动力系统的扭矩限制器41超速断开，将伺服电机35断开，升降装置可锁定至当前位，机械系统不会发生损坏。

升降机的机械保护及下坠安全防护：升降机整体采用双冗余安全设计，导向装置3采用两组双链条进行驱动，双链条安全系数为8倍，加上冗余链条的保证了16倍的最大负载安全系数，主传动系统16末端有旋转编码器，通过与位置反应装置11的双位置反馈，可对链条的拉伸量进行监控，当链条拉伸量超出允许值时进行更换。过渡导向装置2采用双冗余链条加钢丝绳补充连接保护，保证了24倍的提升安全系数，当驱动系统故障无法提供动力，升降装置1和过渡导向装置2同时下坠，防坠装置8的齿轮锁定，进而过渡导向装置2的齿条23固定在当前位，实现了升降装置1与过渡导向装置2的同时锁定。升降装置底部安装有缓冲器13，作为安全防护的进一步补充。

通过二级多链条传动，失控断电保护、各层交接位锁定、下坠安全保护、应急手动提升等功能设计，保证了升降机在舰船环境下高速提升、全路径安全保护、直通上甲的补卸箱体等功能，上甲板不增加多余建筑满足了舰船隐身效果，兼顾多安全防护措施，实现了箱体在舱室内的上下层智能调度和海上补给及码头补卸功能。

Claims (7)

1.一种二级串联驱动升降机，其特征在于：包括导向立柱（3），导向立柱（3）上装有与其滑动配合的过渡导向装置（2），在过渡导向装置（2）上装有与其滑动配合的升降装置（1），在导向立柱（3）上部装有动力装置（6），动力装置（6）与过渡导向装置（2）相连，在过渡导向装置（2）上装有防坠装置（8）、上甲锁定装置（9），在导向立柱（3）底部装有位置感应装置（11），在导向立柱（3）上还装有竖井围筒（4）和电缆拖链机构（12）。

2.如权利要求1所述的二级串联驱动升降机，其特征在于：在导向立柱（3）顶部装有舱口盖（5），在过渡导向装置（2）上装有防护板（7）。

3.如权利要求1所述的二级串联驱动升降机，其特征在于：所述的上甲锁定装置（9）由安装座Ⅰ（43）和双插销解锁机构（44）组成。

4.如权利要求1所述的二级串联驱动升降机，其特征在于：还包括锁定装置（10），锁定装置（10）装在过渡导向装置上或者装在升降装置（1）提升到位后与升降装置（1）底部相应的船体上，锁定装置（10）由安装座Ⅱ（45）和双插销解锁机构（44）组成。

5.如权利要求1所述的二级串联驱动升降机，其特征在于：所述的导向立柱（3）包括架体Ⅰ（14），架体Ⅰ（14）为框架结构，架体Ⅰ（14）上装有拼接导轨Ⅰ（15），架体Ⅰ（14）底部装有缓冲器（13），在导向立柱中部装有主传动系统（16），主传动系统（16）由两个双链轮组成，其输入端为渐开线花键轴，与动力装置（6）连接，主传动系统（16）的双链轮一端连接配重装置（17），另一端连接过渡导向装置（2）；

所述的过渡导向装置（2）包括架体Ⅱ（18），架体Ⅱ（18）为框架结构，在架体Ⅱ（18）上一侧装有滑块（19），滑块（19）有六个，滑块（19）与导向立柱（3）的拼接导轨Ⅰ（15）相配合，在架体Ⅱ（18）上装有拼接导轨Ⅱ（24），在架体Ⅱ（18）顶部装有安全保护滑轮组件（20）和两个链轮组件（21），链条（22）绕过链轮组件（21），链条（22）的一端与导向立柱（3）固定连接，链条（22）的另一端与升降装置（1）的吊块（31）相连，在架体Ⅱ（18）的侧面装有拼接齿条（23），拼接齿条（23）与防坠装置（8）上的齿轮啮合，在架体Ⅱ（18）的底部装有上甲锁定块（25）；

所述的升降装置（1）包括架体Ⅲ（26），架体Ⅲ（26）为U型框架结构，架体Ⅲ（26）上部内侧装有锁箱机构（27）和滚轮导向机构（28），架体Ⅲ（26）顶部装有箱体到位缓冲机构（29），在架体Ⅲ（26）外侧面上装有导向滑块（30），导向滑块（30）有六个，导向滑块（30）与所述的拼接导轨Ⅱ（24）相配合，在架体Ⅲ（26）外侧底部装有吊块（31）；

所述的动力装置（6）包括固定在动力支架（60）上的重载减速箱（32），重载减速箱（32）内部有渐开线内花键，与主传动系统（16）的花键轴连接，伺服电机（35）通过锥齿轮减速箱（36）、扭矩限制器（41）、换向器（34）、联轴器（40）与重载减速箱（32）连接；在动力支架（60）上还装有手动离合装置（37），手动离合装置（37）一侧与手摇减速机（38）输出轴相连，另一侧与锥齿轮减速箱（36）输出轴相连，在手摇减速机（38）的输入轴端装有自锁器（42）。

6.如权利要求5所述的二级串联驱动升降机，其特征在于：所述的手动离合装置由半爪离合（48）、手柄（47）、支架（46）、半爪（49）组成，支架（46）装在动力支架（60）上，半爪（49）与锥齿轮减速箱（36）输出轴相连，半爪离合（48）与手摇减速机（38）输出轴相连，手柄（47）与半爪离合（48）相连。

7.如权利要求5所述的二级串联驱动升降机，其特征在于：在动力支架（60）上还装有手摇机构（39），手摇机构（39）由手摇柄（50）和固定座（51）组成。