CN204897199U - 一种抓斗卸船机及其抓斗驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种抓斗卸船机的抓斗驱动机构，包括：用于卷绕/释放开闭绳索开启或闭合抓斗的第一开闭卷筒和第二开闭卷筒；用于卷绕/释放开闭绳索起升或下降抓斗的第一起升卷筒和第二起升卷筒；动力源，用于向开闭卷筒和/或起升卷筒提供卷绕/释放的动力；其中，第一开闭卷筒和第一起升卷筒之间通过第一离合器可断开连接；第二开闭卷筒和第二起升卷筒之间通过第二离合器可断开连接。实现了抓斗驱动机构配件标准化，并使得同侧的卷筒可同步运转，减小同步运转过程中卷筒的同步误差。还公开了一种抓斗卸船机。

Description

一种抓斗卸船机及其抓斗驱动机构

技术领域

本发明涉及卸船机领域，具体涉及一种抓斗卸船机及其抓斗驱动机构。

背景技术

抓斗卸船机是一种应用在大型散料码头上的专用卸船设备。由于它具有对物料及船型的适应性强、故障率低、清舱量小等优点而被广泛用。

现有运行的卸船机主要是机械差动形式的卸船机，在开闭卷筒和起升卷筒制作行星差动减速器，以此来实现两个卷筒之间的同步转动。请参考图1，为现有技术中抓斗卸船机的驱动机构，包括开闭机构19和起升机构20，其中，开闭机构19包括同侧布置的开闭卷筒1和开闭卷筒2；起升机构20包括同侧布置的起升卷筒1和起升卷筒2。为了实现开闭卷筒1和开闭卷筒2以及起升卷筒1和起升卷筒2同步运转，通常通过第一行星差动减速器6将同一侧的开闭卷筒1和开闭卷筒2连接至开闭电机3、4，通过第二行星差动减速器12将同一侧的起升卷筒1和起升卷筒2连接至起升电机10或11。此外，卸船机中运载抓斗的小车也需要小车电机TM通过第一行星差动减速器6和第二行星差动减速器12以及小车连接轴7连接驱动。

因此，为确保卸船机的正常运作，通常要为抓斗卸船机的驱动机构定制两台非标的行星差动减速器，由于行星差动减速器的体积庞大，制作成本较高，且行星差动减速器为非标准设备，难以采用标准件替代，给后期的维护带来了不便。此外，体积庞大的行星差动减速器限制了维修人员的检修空间，当设备出现故障时，不利于维修人员检修。

发明内容

为此，为实现抓斗驱动机构配件标准化，并实现同侧的卷筒可同步运转，本申请提供一种抓斗卸船机及其抓斗驱动机构，以通过标准件实现同侧的卷筒可同步运转，利于后期检修维护和配件的替代。

根据第一方面，本发明提供了一种抓斗卸船机的抓斗驱动机构，包括：

开闭卷筒，用于卷绕/释放开闭绳索以实现开启或闭合抓斗，开闭卷筒包括第一开闭卷筒和第二开闭卷筒；起升卷筒，用于卷绕/释放起升绳索以实现起升或下降抓斗，起升卷筒包括第一起升卷筒和第二起升卷筒；动力源，用于向开闭卷筒和/或起升卷筒提供卷绕/释放的动力；其中，第一开闭卷筒和第一起升卷筒位于同一侧，第二开闭卷筒和第二起升卷筒位于同一侧；第一开闭卷筒和第一起升卷筒之间通过第一离合器可断开连接；第二开闭卷筒和第二起升卷筒之间通过第二离合器可断开连接。

优选地，第一开闭卷筒和第二开闭卷筒对角布置；第一起升卷筒和第二起升卷筒对角布置。

优选地，动力源包括：第一动力源、第二动力源、第三动力源和第四动力源；第一动力源、第二动力源、第三动力源和第四动力源分别连接至第一开闭卷筒、第二开闭卷筒、第一起升卷筒和第二起升卷筒，用于分别向各卷筒独立地提供动力。

进一步，第一动力源包括：用于独立产生动力的第一动力设备；第一减速箱，机械连接至第一开闭卷筒和第一动力设备之间，将第一动力设备产生的动力传递至第一开闭卷筒；第二动力源包括：用于独立产生动力的第二动力设备；第二减速箱，机械连接至第二开闭卷筒和第二动力设备之间，将第二动力设备产生的动力传递至第二开闭卷筒；第三动力源包括：用于独立产生动力的第三动力设备；第三减速箱，机械连接至第一起升卷筒和第三动力设备之间，将第三动力设备产生的动力传递至第一起升卷筒；第四动力源包括：用于独立产生动力的第四动力设备；第四减速箱，机械连接至第二起升卷筒和第四动力设备之间，将第四动力设备产生的动力传递至第二起升卷筒。

优选地，第一减速箱和第三减速箱通过第一离合装置可断开连接，以将第一开闭卷筒和第一起升卷筒之间通过第一离合器可断开连接；第二减速箱和第四减速箱通过第二离合装置可断开连接，以将第二开闭卷筒和第二起升卷筒之间通过第二离合器可断开连接。

进一步，第一离合装置包括第一连接轴、第一离合器和第三连接轴，所述第二离合装置包括第二连接轴、第二离合器和第四连接轴，其中，第一减速箱通过第一连接轴连接至第一离合器；第三减速箱通过第三连接轴连接至第一离合器；第二减速箱通过第二连接轴连接至第二离合器；第四减速箱通过第四连接轴连接至第二离合器。

优选地，第一离合器和第二离合器为电磁离合器。

进一步，在抓斗起升或下降动作时，第一离合器和第二离合器分别接合，第一开闭卷筒和第一起升卷筒以及第二开闭卷筒和第二起升卷筒同步转动；在水平移动抓斗时，第一离合器和第二离合器分别接合，第一开闭卷筒和第一起升卷筒同步转动，第二开闭卷筒和第二起升卷筒同步转动；且第二开闭卷筒和第二起升卷筒的转动方向与第一开闭卷筒和第一起升卷筒同步转动方向相反。

根据第二方面，本发明提供了一种抓斗卸船机，包括：

抓斗；运载抓斗的小车；上述的抓斗驱动机构，抓斗驱动机构通过开闭绳索和起升绳索连接至抓斗和小车。

依据上述实施例的抓斗卸船机及其抓斗驱动机构，由于第一开闭卷筒和第一起升卷筒位于同一侧，并通过第一离合器可断开连接；第二开闭卷筒和第二起升卷筒位于同一侧，并通过第二离合器可断开连接，实现了抓斗驱动机构配件标准化，并使得同侧的卷筒可同步运转，减小同步运转过程中卷筒的同步误差。

此外，各卷筒采用第一动力源、第二动力源、第三动力源和第四动力源分别独立地提供动力，避免了体积庞大的行星差动齿轮箱，便于实现各卷筒的协同完成各种作业，在配合第一离合器和/或第二离合器的接合/断离可实现卷筒的同步/单独的运转以完成抓斗作业。

依据本发明的抓斗卸船机，由于采用了上述抓斗驱动机构，在第一离合器和/或第二离合器的接合/断离下，可实现各卷筒对开闭绳索和起升绳索同步或者单独卷绕/释放，从而能够实现通过卷筒完成小车移动的操作，避免了为小车单独配置动力源。

附图说明

图1为现有技术中抓斗卸船机的驱动机构图；

图2为本实施例公开的一种抓斗卸船机整机结构示意图；

图3为本实施例公开的一种抓斗驱动机构的立体示意图；

图4为本实施例公开的一种抓斗驱动机构的平面原理图；

图5为本实施例第一开闭卷筒和第一起升卷筒的驱动示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图2，为本实施例公开的一种抓斗卸船机整机结构示意图，包括：抓斗驱动机构D1、抓斗D3和运载抓斗D3的小车D2，其中，抓斗D3通过起升绳索D4依次连接至小车D2和抓斗驱动机构D1中的起升卷筒；抓斗D3还通过开闭绳索D5依次连接至小车D2和抓斗驱动机构D1中的开闭卷筒。在具体实施例中，抓斗驱动机构D1中的起升卷筒通过卷绕/释放起升绳索D4来实现小车的移动，从而带动抓斗D3移动；抓斗驱动机构D1中的开闭卷筒通过卷绕/释放开闭绳索D5来实现抓斗D3的开启和闭合。

在优选的实施例中，还设置有一对起升滑轮组D61，该一对起升滑轮组D61分别设置在抓斗驱动机构D1的两侧，具体地，可通过梁柱等分别固定该一对起升滑轮组D61；连接抓斗驱动机构D1、小车D2和抓斗D3的起升绳索D4可绕过该一对起升滑轮组D61，继而实现起升绳索D4拉力的传递。当然，也可以设置一对开闭滑轮组D62，该一对开闭滑轮组D62也分别设置在抓斗驱动机构D1的两侧并通过梁柱等分别固定该一对开闭滑轮组D62；连接抓斗驱动机构D1、小车D2和抓斗D3的开闭绳索D5可绕过该一对开闭滑轮组D62，继而实现开闭绳索D5拉力的传递。需要说明的是，在优选的实施例中，位于同一侧的起升滑轮和开闭滑轮可以固定在同一梁柱上。需要说明的是，起升滑轮组D61(开闭滑轮组D62)之间的水平距离L可以根据小车D2往复运动的水平行程设置，即起升滑轮组D61(开闭滑轮组D62)之间的水平距离L应不小于小车D2作业时水平方向单向移动的全程距离。

在具体实施例中，请参考图3和图4，分别为本实施例公开的一种抓斗卸船机的抓斗驱动机构的立体示意图和平面原理图，该抓斗驱动机构包括：用于卷绕/释放开闭绳索D5以开启或闭合抓斗的开闭卷筒，开闭卷筒包括第一开闭卷筒110和第二开闭卷筒120；用于卷绕/释放起升绳索D4起升或下降抓斗的起升卷筒，起升卷筒包括第一起升卷筒210和第二起升卷筒220；动力源，用于向开闭卷筒和/或起升卷筒提供卷绕/释放的动力。

在本实施例中，第一开闭卷筒110和第一起升卷筒210位于同一侧，例如靠近江海的一侧(江侧)；第二开闭卷筒120和第二起升卷筒220位于同一侧，譬如靠近陆地的一侧(陆侧)。即在江侧布置一个开闭卷筒和一个起升卷筒，在陆侧也布置一个开闭卷筒和一个起升卷筒，优选地，请参考图3和图4，第一开闭卷筒110和第二开闭卷筒120对角布置；第一起升卷筒210和第二起升卷筒220对角布置。需要说明的是，第一开闭卷筒110和第一起升卷筒210以及第二开闭卷筒120和第二起升卷筒220并不限于图3和图4所示的排布，例如，在其它实施例中，也可以将同侧布置的第一开闭卷筒110和第一起升卷筒210以及同侧布置的第二开闭卷筒120和第二起升卷筒220一字排开。为了实现同一侧的卷筒能够同步运转，在本实施例中，第一开闭卷筒110和第一起升卷筒210之间通过第一离合器310(图3中未示出)可断开连接；第二开闭卷筒120和第二起升卷筒220之间通过第二离合器320可断开连接。由此，当将第一离合器310接合时，可以保证第一开闭卷筒110和第一起升卷筒210同步运转；同样地，当将第二离合器320接合时，可以保证第二开闭卷筒120和第二起升卷筒220同步运转。当然，当将第一离合器310、第二离合器320断离时，则第一开闭卷筒110和第一起升卷筒210或者第二开闭卷筒120和第二起升卷筒220独立运转，不受彼此的约束。

为实现第一开闭卷筒110、第一起升卷筒210、第二开闭卷筒120以及第二起升卷筒220可以独立运转，本实施例公开的抓斗驱动机构中，各卷筒优选采用独立的动力源来提供动力驱动。具体地，动力源包括：第一动力源410、第二动力源420、第三动力源430和第四动力源440，第一动力源410、第二动力源420、第三动力源430和第四动力源440分别连接至第一开闭卷筒110、第二开闭卷筒120、第一起升卷筒210和第二起升卷筒220，用于分别向各卷筒独立地提供动力。

在具体实施例中，第一动力源410、第二动力源420、第三动力源430和第四动力源440只要能够驱动各自对应的卷筒转动即可。通常，动力源由减速箱和动力设备构成，当然，在其它实施例中，也可以直接采用大转矩电机作为动力源。具体地，在本实施例中，

第一动力源410包括：用于独立产生动力的第一动力设备411和第一减速箱412，第一减速箱412机械连接至第一开闭卷筒110和第一动力设备411之间，第一减速箱412将第一动力设备411产生的动力传递至第一开闭卷筒110。

第二动力源420包括：用于独立产生动力的第二动力设备421和第二减速箱422，第二减速箱422机械连接至第二开闭卷筒120和第二动力设备421之间，将第二动力设备421产生的动力传递至第二开闭卷筒120。

第三动力源430包括：用于独立产生动力的第三动力设备431和第三减速箱432，第三减速箱432机械连接至第一起升卷筒210和第三动力设备431之间，将第三动力设备431产生的动力传递至第一起升卷筒210。

第四动力源440包括：用于独立产生动力的第四动力设备441和第四减速箱442，第四减速箱442机械连接至第二起升卷筒220和第四动力设备441之间，将第四动力设备441产生的动力传递至第二起升卷筒220。

在具体实施例中，第一动力设备411、第二动力设备421、第三动力设备431和第四动力设备441可采用现有的独立的动力产生设备，譬如电机，优选为可正反转的变频电机，以实现向各卷筒提供正转和反转的动力。优选地，第一动力设备411、第二动力设备421、第三动力设备431和第四动力设备441的型号相同；同样优选地第一减速箱412、第二减速箱422、第三减速箱432和第四减速箱442的型号相同。于是，当需要同步驱动卷筒时，能更好地提高同步度。

在优选的实施例中，第一减速箱412和第三减速箱432通过第一离合装置可断开连接，以实现将第一开闭卷筒110和第一起升卷筒210之间通过第一离合器310可断开连接。具体地，请参考图4，第一离合装置包括第一连接轴、第一离合器和第三连接轴，第一减速箱412可以通过第一连接轴311连接至第一离合器310，第三减速箱432通过第三连接轴313连接至第一离合器310。

第二减速箱422和第四减速箱442通过第二离合装置可断开连接，以实现将第二开闭卷筒120和第二起升卷筒220之间通过第二离合器320可断开连接。具体地，请参考图4，第二离合装置包括第二连接轴、第二离合器和第四连接轴，第二减速箱422通过第二连接轴322连接至第二离合器320，第四减速箱442通过第四连接轴324连接至第二离合器320。

第一离合器310和第二离合器320可以是任意能够实现接合/断离的离合器即可，例如磁粉离合器、液力离合器等，优选为电磁离合器，以便实现第一离合器310和第二离合器320电信号控制，以利于自动控制。第一离合器310和第二离合器320在接合相应卷筒时，应优选刚性连接。

为便于本领域技术人员理解，请参考图5，为本实施例第一开闭卷筒110和第一起升卷筒210的驱动示意图，以第一开闭卷筒110驱动为例进行说明，第一动力设备411(例如电机)通过联轴器100连接至第一减速箱412的输入轴；第一减速箱412内部通过齿轮啮合形成两个输出轴，其中，一个输出轴连接至第一开闭卷筒110，另一个输出轴可通过第一连接轴311连接至第一离合器310。在第一减速箱412内部的齿轮啮合作用下，可以实现第一减速箱412的两个输出轴的转速一致。第二开闭卷筒120、第一起升卷筒210和第二起升卷筒220的机械连接方式及驱动原理与第一开闭卷筒110的相同，在此不再赘述。

请参考图2、图4和图5，下文对本实施例公开的抓斗卸船机及其抓斗驱动机构的工作过程予以说明。

在抓斗D3起升/下降动作时(即没有抓斗打开/闭合，小车D2静止不动)：需要第一开闭卷筒110、第一起升卷筒210以及第二开闭卷筒120、第二起升卷筒220同步转动，以相同的速度卷绕或释放绳索运行，此时，通过电控程序控制第一离合器310和第二离合器320分别接合，并控制各电机以相同的速度转动，于是，可以实现各卷筒的同步转动。

在通过小车水平移动来实现抓斗的水平移动动作时(抓斗结束起升下降，抓斗未执行打开/闭合动作)：也需要第一开闭卷筒110、第一起升卷筒210以及第二开闭卷筒120、第二起升卷筒220同步转动，同样地，也需要通过电控程序控制第一离合器310和第二离合器320接合，并控制各电机以相同的速度转动；不同的是，靠近江侧的第一开闭卷筒110和第一起升卷筒210按合适的卷绕或释放方向运行，而靠近陆侧的第二开闭卷筒120和第二起升卷筒220则以相反的方向运行。

在打开/闭合抓斗时，第一开闭卷筒110和第二开闭卷筒120反向转动，当然，其转动的速率应优选相同。

当抓斗闭合好后，需要同时移动抓斗和主小车时，第一离合器310和第二离合器320断离，各卷筒通过控制系统分配不同的速度来卷绕或释放，协同抓斗和主小车的移动。

由于各卷筒各自采用了独立的电机控制，于是可以实现各卷筒转速的独立控制，由于同一侧的卷筒采用了离合器的连接，在离合器接合时，在离合器的吸合力的作用下，使得位于同一侧的卷筒能够很好地同步，并消除了转速不同步的误差累计。在离合器断离时，各卷筒便可以独立运转，协同执行其它作业。

本实施例的抓斗驱动机构中采用电磁离合器取代差动行星齿轮减速箱连接同侧的卷筒，实现了抓斗驱动机构中配件标准化，利于后续的维修和替换。此外，相对于现有技术中两台差动行星齿轮减速箱传动、调制卷筒运转的方式，本实施例采用四台标准减速箱分别对四个卷筒进行传动，使得传动机构更为轻便，节约了定制成本，并达到了节能的效果；独立布置驱动卷筒，可以加大检修空间，便于检修。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种抓斗卸船机的抓斗驱动机构(D1)，包括：

开闭卷筒，用于卷绕/释放开闭绳索以实现开启或闭合抓斗，所述开闭卷筒包括第一开闭卷筒(110)和第二开闭卷筒(120)；

起升卷筒，用于卷绕/释放起升绳索以实现起升或下降抓斗，所述起升卷筒包括第一起升卷筒(210)和第二起升卷筒(220)；

动力源，用于向所述开闭卷筒和/或所述起升卷筒提供卷绕/释放的动力；

其特征在于，

所述第一开闭卷筒(110)和所述第一起升卷筒(210)位于同一侧，所述第二开闭卷筒(120)和所述第二起升卷筒(220)位于同一侧；

所述第一开闭卷筒(110)和所述第一起升卷筒(210)之间通过第一离合器可断开连接；所述第二开闭卷筒(120)和所述第二起升卷筒(220)之间通过第二离合器可断开连接。

2.如权利要求1所述的抓斗驱动机构，其特征在于，所述第一开闭卷筒(110)和所述第二开闭卷筒(120)对角布置；所述第一起升卷筒(210)和所述第二起升卷筒(220)对角布置。

3.如权利要求1所述的抓斗驱动机构，其特征在于，所述动力源包括：第一动力源、第二动力源、第三动力源和第四动力源；

第一动力源、第二动力源、第三动力源和第四动力源分别连接至第一开闭卷筒(110)、第二开闭卷筒(120)、第一起升卷筒(210)和第二起升卷筒(220)，用于分别向各卷筒独立地提供动力。

4.如权利要求3所述的抓斗驱动机构，其特征在于，

所述第一动力源包括：

用于独立产生动力的第一动力设备；

第一减速箱，机械连接至第一开闭卷筒(110)和第一动力设备之间，将第一动力设备产生的动力传递至第一开闭卷筒(110)；

所述第二动力源包括：

用于独立产生动力的第二动力设备；

第二减速箱，机械连接至第二开闭卷筒(120)和第二动力设备之间，将第二动力设备产生的动力传递至第二开闭卷筒(120)；

所述第三动力源包括：

用于独立产生动力的第三动力设备；

第三减速箱，机械连接至第一起升卷筒(210)和第三动力设备之间，将第三动力设备产生的动力传递至第一起升卷筒(210)；

所述第四动力源包括：

用于独立产生动力的第四动力设备；

第四减速箱，机械连接至第二起升卷筒(220)和第四动力设备之间，将第四动力设备产生的动力传递至第二起升卷筒(220)。

5.如权利要求4所述的抓斗驱动机构，其特征在于，

所述第一减速箱和所述第三减速箱通过第一离合装置可断开连接，以将第一开闭卷筒(110)和第一起升卷筒(210)之间通过第一离合器可断开连接；

所述第二减速箱和所述第四减速箱通过第二离合装置可断开连接，以将第二开闭卷筒(120)和第二起升卷筒(220)之间通过第二离合器可断开连接。

6.如权利要求4或5所述的抓斗驱动机构，其特征在于，所述第一离合装置包括第一连接轴、第一离合器和第三连接轴，所述第二离合装置包括第二连接轴、第二离合器和第四连接轴，其中，

第一减速箱通过第一连接轴连接至第一离合器；

第三减速箱通过第三连接轴连接至第一离合器；

第二减速箱通过第二连接轴连接至第二离合器；

第四减速箱通过第四连接轴连接至第二离合器。

7.如权利要求1-5任意一项所述的抓斗驱动机构，其特征在于，

第一离合器和第二离合器为电磁离合器。

8.如权利要求1-5任意一项所述的抓斗驱动机构，其特征在于，

在抓斗起升或下降动作时，第一离合器和第二离合器分别接合，第一开闭卷筒和第一起升卷筒同步转动，以及第二开闭卷筒和第二起升卷筒同步转动；

在水平移动抓斗时，第一离合器和第二离合器分别接合，第一开闭卷筒和第一起升卷筒同步转动，第二开闭卷筒和第二起升卷筒同步转动；且第二开闭卷筒和第二起升卷筒的同步转动方向与第一开闭卷筒和第一起升卷筒同步转动方向相反。

9.一种抓斗卸船机，其特征在于，包括：

抓斗(D3)；

运载抓斗(D3)的小车(D2)；

如权利要求1-8任意一项所述的抓斗驱动机构(D1)，抓斗驱动机构(D1)通过开闭绳索和起升绳索连接至抓斗(D3)和小车(D2)。

10.如权利要求9所述的抓斗卸船机，其特征在于，还包括：

一对起升滑轮组(D61)，一对开闭滑轮组(D62)；

起升滑轮组(D61)设置在抓斗驱动机构(D1)的两侧，起升绳索(D4)绕过该一对起升滑轮组(D61)连接抓斗(D3)和小车(D2)；

开闭滑轮组(D62)设置在抓斗驱动机构(D1)的两侧，开闭绳索(D5)绕过该一对开闭滑轮组(D62)连接抓斗(D3)和小车(D2)。