CN1872653A - 轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其特点是：包括两套完全相同的液压系统及其控制系统，每一液压系统包括两套相同的转向及定位总成，各转向及定位总成包括设在平衡梁下的一顶升油缸、一定位油缸、一转向油缸、以及一锁销油缸；其中：顶升油缸位于车轮之间；转向油缸和定位油缸分别设在平衡梁的近内侧和近外侧，锁销油缸设在转向油缸和定位油缸之间；各控制系统包括一液压动力站，包括一手动电控箱，其面板上设有大车转向的各个分动作的手动开关按钮，控制各油缸的工作、停止和复位动作。转向时，通过顶升油缸先将整台起重机顶起脱离地面，才让轮胎在无任何阻尼的情况下完成转向，可大大延长轮胎的使用寿命及降低码头操作运行成本。

Description

轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置

技术领域

本发明涉及轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置。

背景技术

轮胎式集装箱龙门起重机是集装箱码头堆场专用机械，码头堆场一般有好几个跑道，为了能够转换场地作业，起重机设有90°直角转向系统和360°原地转向系统。通常情况下，码头堆场在一固定地点供转向用，当起重机要转向时，将起重机移动到固定地点，使轮胎与钢板(或水泥地)接触，然后进行转向。增加了轮胎的磨损量(转向时轮胎的磨损量较正常行走时大)以及轮胎胎面撕裂的现象。缩短轮胎的使用寿命。由于该起重机行走轮是采用轮胎，又要进行转场作业，轮胎一直是轮胎式集装箱龙门起重机上的一个易损件，通常在1～2年就需更换轮胎。

轮胎式集装箱龙门起重机是集装箱码头堆场专用机械，码头堆场一般有好几个跑道，为了能够转换场地作业，起重机设有90°直角转向系统和360°原地转向系统。通常情况下，码头堆场在一固定地点铺设供转向用的钢板，当起重机要转向时，将起重机移动到固定地点，使轮胎与钢板接触，然后进行转向。这样可适当的减少轮胎的转向阻力，减轻轮胎的磨损，延长轮胎的使用寿命。

但是，上述操作办法非常麻烦，使用不便。

发明内容

本发明是为了克服现有的轮胎式集装箱龙门起重机存在的上述缺点而提出的一种轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，该顶升转向装置是在大车行走的两侧各设一套完全相同的液压系统，两侧顶升油缸17换向阀的电控连锁，保证四个油缸的换向、伸缩基本同步。使用时，该顶升装置采用液压顶升将整机顶起，使轮胎脱离地面后，再进行转向，这样就不存在轮胎的磨损，减少了轮胎的更换率，降低码头的生产成本，

本发明采取的技术方案是：轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，所述的轮胎式集装箱龙门起重机包括龙门起重机本体、设在龙门起重机本体两侧的两个大车行走机构，每个大车行走机构包括两个行走部件，两个行走部件之间通过鞍梁连接；所述的各行走部件包括一平衡粱和设在各平衡粱下方的一对车轮；其特点是：还包括两套完全相同的液压系统及两套控制系统，每套控制系统分别控制每套液压系统的同步工作；该液压系统和控制系统分别设在龙门起重机本体两侧；

所述的每一液压系统包括两套相同的转向及定位总成，所述各转向及定位总成包括一顶升油缸、一定位油缸、一转向油缸、以及一锁销油缸；所述的顶升油缸设在平衡粱下、位于一对车轮之间；所述的定位油缸、一转向油缸、以及一锁销油缸设在平衡粱下，其中：转向油缸设在平衡粱的近内侧，定位油缸设在平衡粱的近外侧，锁销油缸设在转向油缸和定位油缸之间；

所述各控制系统包括一液压动力站，每个液压动力站包括一手动电控箱，其面板上设有大车转向的各个分动作的手动开关按钮，控制各油缸的工作、停止和复位动作。

上述轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其中，所述的各顶升油缸包括一缸体、一设在缸体内的活塞、一设在缸体上部的进油口、一设在缸体下方的出油口、以及一设在缸体底部的万向调整机构；所述万向调整支在地面上；所述缸体的顶部与起重机的平衡粱的底部连接。

上述轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其中，所述的车架上设有一锁销固定槽；所述的锁销油缸水平设置，其缸体与平衡粱连接，输出轴与锁销撞块连接，锁销撞块受锁销限位开关控制，锁定在车架上设置的一锁销固定槽中。

上述轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其中，所述的车架上设有一定位固定槽；所述的定位油缸水平设置，其缸体通过连接支柱与平衡粱连接，输出轴与定位撞块连接，该定位撞块受定位限位开关控制，定位在与车架上设置的一定位固定槽中。

上述轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其中，所述的车架上邻近定位固定槽所外侧还设置一车架定位块。

上述轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其中，所述的转向油缸15的缸体通过支座与平衡粱连接，其输出轴通过另一支座与车架连接。

上述轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其中，还包括一感应限位开关，设置在锁销限位开关与定位限位开关之间。

上述轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其中，所述的每个液压动力站的手动电控箱面板上设有的各个分动作手动开关按钮包括：油泵开关、顶升/停止/复位开关、进/退销开关、定位油缸、开关、以及1#轮0°按钮、1#轮90°按钮、2#轮0°按钮、2#轮90°按钮。

由于本发明采用了以上的技术方案，在轮胎式集装箱龙门起重机的四角设置了四个顶升油缸。由于每个油缸的顶升力为50吨，其整套动作均由液压系统并结合电气控制执行完成。每套转向装置由转向油缸、锁销油缸、定位油缸及顶升油缸组成。转向时，由于在四个平衡粱下分别设置一个顶升油缸，先将整台轮胎式集装箱龙门起重机顶起，使轮胎脱离地面后，才让大车轮胎在无任何阻尼的情况下完成转向，这样可大大地延长轮胎的使用寿命，及降低码头操作运行成本。

附图说明

本发明的具体特征性能由以下的实施例及其附图进一步描述。

图1是轮胎式集装箱龙门起重机的整体结构简化示意图。

图2是本发明轮胎式集装箱龙门起重机的单侧的大车行走机构的示意图。

图3是显示本发明轮胎式集装箱龙门起重机一个行走部件的结构示意图。

图4是本发明轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置中转向及定位油缸的总成结构示意图(侧视)。

图5是图4的俯视图。

图6是图4的左视图。

图7是本发明轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置中顶升油缸的结构示意图。

图8是本发明轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置中大车转向(顶升)的液压原理图。

图中主要部件标记如下：

龙门起重机本体1、大车行走机构11、12、行走部件111、112、鞍梁113、平衡粱1111、车轮1112、1113；控制系统1114；

转向及定位总成10、顶升油缸17、定位油缸18、一转向油缸15、锁销油缸16；

M电动机；电磁铁S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9；

其中：

S1→1#轮90°阀、S2→1#轮0°阀、

S3→2#轮90°阀、S4→4#轮0°阀、

S5→退销阀、    S6→定位销阀、

S7→顶升阀、    S8→复位阀、     S9→快速阀；

顶升油缸限位开关T1、T2、T1’、T2’

锁销油缸限位开关T5、T6、T5’、T6’

定位油缸限位开关T3、T4、T3’、T4’

转向油缸限位开关T7、T8、T7’、T8’。

具体实施方式

请参阅图1、图2。本发明轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，轮胎式集装箱龙门起重机包括龙门起重机本体1、设在龙门起重机本体两侧的两个大车行走机构11。每个大车行走机构包括两个行走部件111、112，两个行走部件之间通过鞍梁113连接。

请参阅图3。所述的各行走部件(为方便描述，仅以行走部件111为例详细叙述)包括一平衡粱1111和设在各平衡粱1111下方的一对车轮1112、1113；还包括两套完全相同的液压系统及两套控制系统，每套控制系统1114(请配合参见图8)由一液压动力站构成，分别控制每套液压系统的同步工作；该液压系统和控制系统分别设在龙门起重机本体两侧。

请配合参阅图4、图5、图6。所述的每一液压系统包括两套相同的转向及定位总成10，所述各转向及定位总成10包括一顶升油缸17、一定位油缸18、一转向油缸15、以及一锁销油缸16。顶升油缸17设在平衡粱1111下、位于一对车轮之间；所述的定位油缸18、一转向油缸15、以及一锁销油16设在平衡粱1111下，其中：转向油缸15设在平衡粱1111的近内侧，定位油缸18设在平衡粱1111的近外侧，锁销油缸16设在转向油缸15和定位油缸18之间；各液压系统由一液压动力站控制。

在车架1115上设有一锁销固定槽3；锁销油缸16水平设置，其缸体与平衡粱1111连接，输出轴与锁销撞块连接，锁销撞块受锁销限位开关控制，锁定在车架上设置的一锁销固定槽3中。

车架上还设有一定位固定槽4；定位油缸18水平设置，其缸体通过连接支柱221与平衡粱1111连接，输出轴与定位撞块连接，该定位撞块受定位限位开关控制，定位在与车架上设置的一定位固定槽中。

车架上邻近定位固定槽所外侧还设置一车架定位块5。

所述的转向油缸15的缸体通过支座与平衡粱1111连接，其输出轴通过另一支座与车架连接。

本发明还包括一360°感应限位开关19，设置在锁销限位开关与定位限位开关之间。

请参阅图7。本发明轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其中，所述的各顶升油缸17包括一缸体171、一设在缸体内的活塞172、一设在缸体上部的进油口173、一设在缸体下方的出油口174、以及一设在缸体底部的万向调整机构175；所述万向调整机构的底部支在地面上；所述缸体的顶部与起重机的平衡粱1111的底部连接。

请参与图7。本发明所述的控制液压系统同步工作的控制系统1114包括：一电动机M，电动机采用例如参数要求是；460V/60Hz，11kw，1750rpm。分别与一转向油缸15A连接的电磁阀S1、S2，电磁铁S1→(对应)1#轮90°阀、电磁铁S2→(对应)1#轮0°阀；分别与另一转向油缸15B连接的电磁铁S3、S4，电磁铁S3→(对应)2#轮90°阀、电磁铁S4→(对应)4#轮0°阀；与锁销油缸16A、16B并联连接的电磁阀S5，该电磁铁S5→(对应)退销阀；与定位油缸18A、18B并联连接的电磁阀S6，该电磁铁S6→(对应)定位销阀；分别与一顶升油缸17A和另一顶升油缸17B连接的电磁阀S7、S8、S9；其中：电磁铁S7→(对应)顶升阀、电磁铁S8→(对应)复位阀、电磁铁S9→(对应)快速阀。该控制系统还包括分别与各自的油缸对应连接的各限位开关，包括：顶升油缸限位开关T1、T2、T1’、T2’；锁销油缸限位开关T5、T6、T5’、T6’；定位油缸限位开关T3、T4、T3’、T4’；转向油缸限位开关T7、T8、T7’、T8’。

在大车行走的两侧设置的顶升油缸换向阀，其电控连锁，以保证四个油缸的换向、伸缩基本同步；每个液压动力站设一个手动电控箱，面板上设大车转向的各个分动作的手动开关按钮：包括：油泵开关、顶升/停止/复位开关、进/退销开关、定位油缸18开关、1#轮0°按钮、1#轮90°按钮、2#轮0°按钮、2#轮90°按钮。

手动复位时，电磁阀S8、S9同时得电，电磁阀S9由电磁阀S8控制时间继电器延时失电。

当电动机启动后，3分钟内无任何动作，电动机自动关闭。

司机室内并设置“自动/现场”开关1只、0°→90°、90°→0°按钮各一只。360°转向按钮一只。

本发明的液压转向系统原理及工况(以单侧为例)详细描述如下：

1.大车转向0°→90°

按大车转向0°→90°开关，电动机M得电，电磁阀S7延时0.5秒得电，顶升油缸17A、17B开始快速顶出，当达到地面位置时，顶升油缸17A、17B减速顶出。当到达极限位置使轮胎完全顶离地面时，顶升油缸限位开关T1，T1’发讯，允许转向。电磁阀S7失电。电磁阀S5得电，锁销油缸16A、16B退销，使锁销退离车架固定槽，允许车架转向，油缸退到位后，锁销油缸限位开关T6、T6’发讯。

电磁阀S1、S3得电。转向油缸15A、15B开始动作，拉动车架及车轮转向，当轮胎完成90°转向到位后，转向油缸限位开关T8、T8’发讯。电磁阀S5失电，锁销油缸16A、16B进销，使锁销插入车架固定槽，固定车架。油缸进到位后，锁销油缸限位开关T5、T5’发讯。电磁阀S1、S3失电。电磁阀S8、S9得电。顶升油缸17A、17B开始复位，延时(现场设定)至轮胎到达地面位置时，电磁阀S9失电，顶升油缸17A、17B加速复位。

当顶升油缸17A、17B完全复位后，顶升油缸限位开关T2、T2’发讯，S8电磁阀失电，电动机M失电。

90°转向动作完成。允许大车直线行走。

3.大车转向90°→0°

按大车转向90°→0°开关，电动机M得电，电磁阀S7延时0.5秒得电顶升油缸17A、17B开始快速顶出，当达到地面位置时，顶升油缸17A、17B减速顶出。当到达极限位置使轮胎完全顶离地面时，顶升油缸限位开关T1，T1’发讯，允许转向。电磁阀S7失电。电磁阀S5得电，锁销油缸16A、16B退销，使锁销退离车架固定槽，允许车架转向，油缸退到位后，锁销油缸限位开关T6、T6’发讯。

电磁阀S2、S4得电。转向油缸15A、15B开始动作，拉动车架及车轮转向，当轮胎完成0°转向到位后，转向油缸限位开关T7、T7’发讯。电磁阀S5失电，锁销油缸16A、16B进销，使锁销插入车架固定槽，固定车架。油缸进到位后，锁销油缸限位开关T5、T5’发讯。电磁阀S2、S4失电。电磁阀S8、S9得电。顶升油缸17开始复位，延时(现场设定)至轮胎到达地面位置时，电磁阀S9失电，顶升油缸17A、17B加速复位。

当顶升油缸17A、17B完全复位时，顶升油缸限位开关T2、T2’发讯，电磁阀S8失电，电动机M失电。

0°转向动作完成，允许大车行走。

4.大车360°转向(设定只能从0°向规定角度转向)：

按大车360°转向按钮，电动机M得电，电磁阀S7延时0.5秒得电，顶升油缸17A、17B开始快速顶出，当达到地面位置时，顶升油缸17A、17B减速顶出。当到达极限位置使轮胎完全顶离地面时，顶升油缸限位开关T1，T1’发讯，允许转向。电磁阀S7失电。电磁阀S5得电，锁销油缸16A、16B退销，使锁销退离车架固定槽，允许车架转向，锁销油缸限位开关T6、T6’发讯。同时电磁阀S6得电，定位油缸18A、18B伸出，油缸到位后定位油缸限位开关T4、T4’发讯。

电磁阀S1、S3得电。转向油缸15A、15B开始动作，拉动车架及车轮转向，当轮胎转过规定角度时，碰到定位油缸18定位块。360°感应限位开关发讯。电磁阀S5失电，锁销油缸16A、16B进销，使锁销插入固定槽固定车架及车轮。油缸进到位后，锁销油缸限位开关T5、T5’发讯。电磁阀S1、S3失电。电磁阀S8、S9得电。顶升油缸17A、17B开始复位，延时(现场设定)至轮胎到达地面位置时，电磁阀S9失电，顶升油缸17A、17B加速复位。

当顶升油缸17A、17B完全复位时，顶升油缸限位开关T2、T2’发讯，电磁阀S8失电，电动机M失电。360°转向动作完成。允许大车绕中心作原地回转。

5.大车360°转向复位：

按大车360°转向复位按钮，电动机M得电，电磁阀S7延时0.5秒得电，顶升油缸17A、17B开始快速顶出，当达到地面位置时，顶升油缸17A、17B减速顶出。当到达极限位置使轮胎完全顶离地面时，顶升油缸限位开关T1、T1’发讯，允许转向。电磁阀S7失电。电磁阀S5得电，锁销油缸16A、16B退销，使锁销退离车架固定槽，允许车架转向，锁销油缸限位开关T6、T6’发讯。

电磁阀S2、S4得电。转向油缸15A、15B开始动作，拉动车架及车轮转向，当轮胎转到0°到位后，限位T7、T7’发讯。电磁阀S5失电，锁销油缸16A、16B进销，使锁销插入固定槽固定车架及车轮，油缸进到位后，限位T5、T5’发讯。电磁阀S1、S3失电。同时电磁阀S6失电，定位油缸18A、18B缩回，定位销退到位后，定位油缸限位开关T3、T3’发讯。电磁阀S2、S4失电。电磁阀S8、S9得电。顶升油缸17A、17B开始复位，延时(现场设定)至轮胎到达地面位置时，电磁阀S9失电，顶升油缸17A、17B加速复位。

当顶升油缸17A、17B完全复位时，顶升油缸限位开关T2、T2’发讯，电磁阀S8失电，电动机M失电。360°转向复位动作完成。允许大车直线行走。

本发明还包括故障报警：

1.当按下大车转向按钮5秒后，顶升油缸限位开关T1、T2或T1’、T2’任何一个原位置信号仍未消失，作故障处理。电动机M失电，应停机检查。

2.如果在吊箱工作状态时，顶升油缸17A、17B复位限位T2、T2’失去信号，即启动电动机M，并使电磁阀S8得电。顶升油缸限位开关T2、T2’重新发讯后，电磁阀S8失电，电动机M失电。

3.当油温达到设定温度时(65℃)，高温报警器报警，显示高温故障，电动机M失电。

该电路可由电脑中PLC完成，因是成熟技术，故不祥述。

综上所述，本发明的技术效果是明显的：

通常轮胎式集装箱龙门起重机整机重量在150～180吨左右，在轮胎式集装箱龙门起重机的四角设置了四个顶升油缸17。每个油缸的顶升力为50吨，其整套动作均由液压系统并结合电气控制执行完成。每套转向装置由转向油缸15、锁销油缸16、定位油缸18及顶升油缸17组成。转向时，在四个平衡粱1111下分别设置一个顶升油缸17，先将整台轮胎式集装箱龙门起重机顶起，使轮胎脱离地面后，才让大车轮胎在无任何阻尼的情况下完成转向，这样可大大地延长轮胎的使用寿命及降低码头操作运行成本。

Claims (8)

1、轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，所述的轮胎式集装箱龙门起重机包括龙门起重机本体、设在龙门起重机本体两侧的两个大车行走机构，每个大车行走机构包括两个行走部件，两个行走部件之间通过鞍梁连接；所述的各行走部件包括一平衡粱和设在各平衡粱下方的一对车轮；其特征在于：还包括两套完全相同的液压系统及两套控制系统，每套控制系统分别控制每套液压系统的同步工作；该液压系统和控制系统分别设在龙门起重机本体两侧；

所述的每一液压系统包括两套相同的转向及定位总成，所述各转向及定位总成包括一顶升油缸、一定位油缸、一转向油缸、以及一锁销油缸；所述的顶升油缸设在平衡粱下、位于一对车轮之间；所述的定位油缸、一转向油缸、以及一锁销油缸设在平衡粱下，其中：转向油缸设在平衡粱的近内侧，定位油缸设在平衡粱的近外侧，锁销油缸设在转向油缸和定位油缸之间；

所述各控制系统包括一液压动力站，每个液压动力站包括一手动电控箱，其面板上设有大车转向的各个分动作的手动开关按钮，控制各油缸的工作、停止和复位动作。

2、根据权利要求1所述的轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其特征在于，所述的各顶升油缸包括一缸体、一设在缸体内的活塞、一设在缸体上部的进油口、一设在缸体下方的出油口、以及一设在缸体底部的万向调整机构；所述万向调整支在地面上；所述缸体的顶部与起重机的平衡粱的底部连接。

3、根据权利要求1所述的轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其特征在于，所述的车架上设有一锁销固定槽；所述的锁销油缸水平设置，其缸体与平衡粱连接，输出轴与锁销撞块连接，锁销撞块受锁销限位开关控制，锁定在车架上设置的一锁销固定槽中。

4、根据权利要求1所述的轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其特征在于，所述的车架上设有一定位固定槽；所述的定位油缸水平设置，其缸体通过连接支柱与平衡粱连接，输出轴与定位撞块连接，该定位撞块受定位限位开关控制，定位在与车架上设置的一定位固定槽中。

5、根据权利要求1所述的轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其特征在于，所述的车架上邻近定位固定槽所外侧还设置一车架定位块。

6、根据权利要求1所述的轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其特征在于，所述的转向油缸的缸体通过支座与平衡粱连接，其输出轴通过另一支座与车架连接。

7、根据权利要求1所述的轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其特征在于，还包括一感应限位开关，设置在锁销限位开关与定位限位开关之间。

8、根据权利要求1所述的轮胎式集装箱龙门起重机的顶升转向装置，其特征在于，所述的每个液压动力站的手动电控箱面板上设有的各个分动作手动开关按钮包括：油泵开关、顶升/停止/复位开关、进/退销开关、定位油缸、开关、以及1#轮0°按钮、1#轮90°按钮、2#轮0°按钮、2#轮90°按钮。

Images