CN209581778U - 锚定门桥投起锚装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了锚定门桥投起锚装置，采用机电液一体化控制投起锚作业，包括起锚绞车、锚定绞车、柴动液压泵站、液压系统、电气操控系统和辅助系统，辅助系统包括带缆桩和滚轮；电气操控系统包括操控面板控制和/或无线遥控模式；液压系统通过柴动液压泵站向投起锚装置提供液压动力，通过控制阀组控制两绞车的马达和离合器运作；起锚绞车、带缆桩与锚在同一直线，起锚钢索通过带缆桩与锚连接；锚定绞车的设置位置垂直上述直线上，锚定钢索通过滚轮和带缆桩与该锚连接，滚轮设置在带缆桩处，用于改变锚定钢索的移动角度，且两绞车同步控制运行。本实用新型提高作业效率和安全性，降低劳动强度，提高某型特种舟桥渡河保障能力。

Description

锚定门桥投起锚装置

技术领域

本实用新型涉及投锚起锚设备，具体涉及一种锚定门桥投起锚装置。

背景技术

近几年来，国内、外用于江河湖海船舶起锚作业的典型同类产品主要有以下几种，性能对比见下表。

产品类型	单卷筒电动起锚绞车	单卷筒液动起锚绞车	双卷筒电动起锚绞车	三代重舟投起锚系统
					动力来源	船主机带发动机	柴油发动机	船带发电机	舟主机取力
动力	电动机	液压泵站	三速起重电机	液压泵站
					发(电)动机功率	260kW	35kW	60/60/45kW	25kW
起锚力	3000kN	120kN	250kN	50kN
					卷筒直径	2950mm	680mm	700mm	340mm
钢绳直径	76mm	38mm	43mm	16mm
					容绳量	460m	200m(4层)	500m(6层)	320m(6层)
起锚速度	10m/min	10m/min	22/11/6m/min	20m/min
					外形尺寸	5850×3340×3970	1650×1500×1300	3800×1500×1400	1521×980×830
重量	5987kg	5000kg	13000kg	800kg
					离合操纵	气动	手动	手动	手动
制动操纵	手动	手动	手动	手动
					排缆型式	导轮式	无排缆	导辊式	导辊式
齿轮传动	齿轮减速箱	开式齿轮	开式齿轮	行星齿轮

但是，舟桥锚定门桥原人力或电动投起锚装置使用过程中存在的起锚动力不足、作业效率低、劳动强度大和安全隐患等主要问题，以上问题亟待解决。

发明内容

本实用新型主要针对复杂江河条件下的快速投起锚作业和自动控制需要进行改进研制，主要用于某型锚定门桥的动力投起锚作业和人力应急投起锚作业，也可用于其它船舶工作负载不大于50kN条件下的投起锚作业。

本实用新型的锚定门桥投起锚装置主要包括起锚绞车、锚定绞车、柴动液压泵站、液压系统、电气操控系统、人力应急系统和辅助系统等组成；其总体设计指导思想为：柴动液压系统提供动力，传给起锚绞车和锚定绞车的绞车马达和离合器油缸。起锚绞车传动机构采用低速大扭矩液压马达与行星减速器传动，并通过离合器将扭矩传递到卷筒上进行投起锚作业，最大工作负载不小于50kN；采用变载荷调速和电液比例控制技术，实现绞车的集中控制和远距离遥控。锚定绞车传动机构采用低速大扭矩液压马达传动，通过离合器将扭矩传递到卷筒上进行收放、储存锚定钢索，最大工作负载不小于10kN。排缆机构设计成导向滑轮式排缆器结构形式，其设置有单牙螺母，单牙螺母采用高耐磨材料制成，有效地提高排绳精度、卷绕作业安全性和使用寿命；投起锚作业通过电气操控系统实现，可采用固定面板和手提遥控两种方式；当液压动力源发生故障时，可通过络车等人力应急系统实施投起锚作业。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

锚定门桥投起锚装置，所述装置采用机电液一体化控制投起锚作业，包括起锚绞车、锚定绞车、柴动液压泵站、液压系统、电气操控系统和辅助系统，辅助系统包括带缆桩和滚轮；电气操控系统包括操控面板控制和/或无线遥控模式；液压系统通过所述柴动液压泵站向投起锚装置提供液压动力，并通过其控制阀组控制两绞车的马达和离合器运作，最终实现投起锚；所述起锚绞车、带缆桩与锚在同一直线上，起锚绞车上的起锚钢索通过带缆桩与锚连接；锚定绞车的设置位置垂直上述直线上，锚定绞车上的锚定钢索通过滚轮和带缆桩与该锚连接，滚轮设置在带缆桩处，用于将锚定钢索改变移动角度；所述起锚绞车和锚定绞车同步控制运行。

进一步地，所述柴动液压泵站包括柴油机和双联泵，双联泵包括恒功率泵和定量泵，所述恒功率泵给所述起锚绞车和锚定绞车的液压马达供油，并实现所述起锚绞车变载荷调速；所述定量泵分别给所述起锚绞车和锚定绞车的离合器供油。

进一步地，所述起锚绞车的传动机构包括低速大扭矩液压马达和行星减速器，并通过其离合器将扭矩传递到卷筒总成上进行投起锚作业，最大工作负载不小于50kN。

进一步地，所述锚定绞车的传动机构采用低速大扭矩液压马达传动，通过其离合器将扭矩传递到卷筒上进行投起锚作业，最大工作负载不小于10kN。

进一步地，所述起锚绞车和锚定绞车上均设置排缆机构，排缆机构设置为导向滑轮式排缆器结构，包括丝杆、导杆、支架、传动机构和滑块，其通过链传动与起锚绞车和锚定绞车上的卷筒总成相连，强制两绞车上的钢索与卷筒总成随动。

进一步地，所述投起锚装置还包括人力应急系统，人力应急系统包括小络车及推杆和手动泵。

进一步地，所述起锚时要求起锚绞车的收绳速度大于锚定绞车的收绳速度；投锚时要求起锚绞车的放绳速度小于锚定绞车的放绳速度。本实用新型工作过程包括投锚、起锚和人工应急投锚三种情况：

(1)投锚：包括自由投锚和动力投锚两种；

自由投锚：分离起锚绞车离合器和锚定绞车离合器；松开锚定绞车刹车装置；人工操纵起锚绞车刹车装置手柄，适当松刹，锚在自重下进行投锚。

动力投锚结合起锚绞车离合器和锚定绞车离合器；松开起锚绞车刹车装置和锚定绞车刹车装置；由一人控制起锚绞车和锚定绞车，操纵电磁(手动)比例换向阀进行投锚，控制起锚绞车和锚定绞车的速度基本同步。

(2)起锚：启动柴动液压系统，泵组运行，从带缆桩上解除锚定绞车的锚定钢索；操纵电磁换向阀，结合两台绞车的离合器；松开两台绞车的刹车装置；由一人控制起锚绞车和锚定绞车，操纵电磁(手动)比例换向阀进行起锚，控制起锚绞车和锚定绞车的速度基本同步；起锚作业结束后，刹紧起锚绞车的刹车装置；停止泵组工作。

(3)人工应急投锚：液压泵组不工作，从带缆桩上解除锚定绞车的锚定钢索；操纵手动泵，脱开起锚绞车和锚定绞车的绞车离合器；松开起锚绞车和锚定绞车的刹车装置；人工操纵起锚绞车的刹车装置手柄，适当松刹，锚在自重下进行投锚。投锚作业结束后，起锚绞车的刹车装置应刹紧，将锚定钢索系在带缆桩上。

本实用新型的优点在于：

(1)采用恒功率变量技术实现起锚绞车变载荷调速，解决了不同工况条件下动力分配和作业速度控制等技术难题，提高了该装置在复杂江河条件下的投起锚作业能力。

(2)采用机电液一体化操控技术，实现了某型舟桥锚定门桥投起锚的快速作业和自动控制，劳动强度低，作业速度快，使用安全可靠。

(3)两绞车的排缆机构采用导向滑轮式排缆器结构形式，强制钢索与卷筒相关随动，有效地提高钢索在卷筒上均匀排列的可靠性和安全性，提高钢索使用寿命。

(4)应急起锚系统配置灵活，可满足液压动力源发生故障时人工投起锚作业动力需求。

本实用新型的锚定门桥投起锚装置成功地解决了目前架设浮桥过程中锚定门桥的投起锚作业难题，大大提高作业效率和安全性，降低劳动强度，提高某型特种舟桥渡河保障能力。

该项技术的推广应用，可解决某型锚定门桥在原投起锚作业过程中存在的问题，提高了投起锚装置在复杂江河条件下投起锚作业能力和自动控制水平，符合渡河装备保障机械化、作业高效化、操控先进化的发展方向，具有广阔的应用前景和显著的军事经济效益。

附图说明

图1是本实用新型中起锚绞车的侧视图；

图2是起锚绞车的俯视图；

图3是起锚绞车中的排缆机构示意图；

图4是本实用新型中锚定绞车的侧视图；

图5是锚定绞车的俯视图；

图6是锚定绞车中的排缆机构示意图；

图7是本实用新型锚定门桥投起锚装置侧视图；

图8是本实用新型锚定门桥投起锚装置平面图；

图9是排缆机构的侧视图；

图10是排缆机构的弹簧定位销示意图；

图11是排缆机构滑块示意图；

其中，1-机身，2-卷筒总成，3-刹车总成，4-排缆机构，5-离合器，6-链轮罩， 7-紧密滚子链，8-双头螺柱，9-外六角螺母，10-液压马达，11-行星齿轮减速器， 12-防松机构，13-螺栓，14-起锚绞车，15-锚定绞车，16-三爪犁锚，17-带缆桩，18-络车，19-电气操控台，20-液压柴动泵站，21-导缆器，22-止缆器，23-副卷筒。

401-盖板一，402-手轮，403-轴向挡圈一，404-链轮，405-衬套一，406-隔圈， 407-衬套二，408-轴向挡圈二，409-丝杆，410-衬套三，411-支架，412-衬套四， 413-导缆轮，414-衬套五，415-销，416-卡板，417-垫圈，418-衬套六，419-盖板二，420-滑块，421-滚筒，422-拉杆，423-导杆，424-推板，425-螺纹套，426- 定位销，427-压缩弹簧，428-六角头螺栓一，429-弹簧垫圈一，430-内六角圆柱头螺钉，431-A型平键，432-内六角锥端紧定螺钉，433-六角螺母一，434-六角头螺栓二，435-直通式油杯，436-六角头螺栓三，437-弹簧垫圈二，438-六角头螺栓四，439-六角螺母二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

参照图7和图4所示，本实施例的锚定门桥投起锚装置包括起锚绞车14、锚定绞车15、柴动液压泵站20、液压系统、电气操控系统、人力应急系统和辅助系统等，其中，辅助系统包括带缆桩17和滚轮；电气操控系统包括操控面板控制和/或无线遥控模式，液压系统通过柴动液压泵站20向投起锚装置提供液压动力，并通过控制阀组控制两绞车的马达正反转以及离合器5的结合分离，最终实现投起锚作业。

起锚绞车14、带缆桩17与三爪犁锚16在同一直线上，起锚绞车14上的起锚钢索通过带缆桩17与三爪犁锚16连接；锚定绞车15的设置位置垂直上述直线上，锚定绞车15上的锚定钢索通过滚轮和带缆桩17与该三爪犁锚16连接，滚轮设置在带缆桩17处，用于将锚定钢索改变移动角度，两个绞车同步控制运行。

如图1至图3所示，起锚绞车14主要用于液动收放、储存起锚钢索，其包括底座、墙架、卷筒总成2、离合器5、刹车总成3、行星齿轮减速器11、排缆机构4、副卷筒等。50kN起锚绞车14的底座主要用于支承墙架和刹车总成3，实现与作业平台间的联接和固定，底座通过槽钢焊接而成，直接置于锚定门桥作业平台桥板面上预定位置，通过桥板端面间缝隙处与横桁用自制长螺栓联接；墙架主要用于支承卷筒轴，左右墙架上开有用于支承轴的轴承座孔，并安装有哈夫式滑动轴承；墙架与底座焊接制成一体。卷筒总成2主要用于卷绕起锚钢索，由卷筒、绞缆筒和主轴及其他附件组成。传动机构包括低速大扭矩液压马达10与行星齿轮减速器11传动，并通过一对牙嵌离合器5将扭矩传递到卷筒上进行投起锚作业。刹车总成3为带式制动器，主要由刹车带、手轮、刹车钢带和支撑板等组成，其中刹车带采用树脂铜丝摩擦带制成，刹车带与刹车钢带胶合后用螺钉连接，操纵手柄顺时针转动为刹紧制动作业，操纵手柄逆时针转动为松开制动作业。副卷筒23可利用绞车动力校正浮桥桥轴线。

如图9至图11所示，排缆机构4主要用于起锚钢索的均匀排列，由丝杆409、导杆423、支架411、传动机构和滑块420等组成，其通过链传动与卷筒相连，驱动排缆器工作，排缆机构4可以通过排缆手轮402进行调整，以保证释放和收回缆绳，不发生紊乱。

由卷筒通过链条带动排缆机构4中的链轮404转动，链轮404与丝杆409固定链接，丝杆409通过螺丝螺母配合滑动转动驱动滑块420沿着导杆423方向左右移动，而滑块420上安装有导缆轮413，缆绳从导缆轮413与滚筒421中间穿过，滑块420移动带动缆绳左右移动，缆绳随之均匀排列卷筒外侧。

单牙螺母装配在滑块420上，单牙螺母中的单牙从衬套三410中穿过与丝杆 409的螺杆凹槽进行配合，从而在螺杆转动时被左右驱动。衬套三410与丝杆409 中的螺纹滑动摩擦，因此采用耐磨合金材料制作而成。

如图4至图6所示，锚定绞车15主要用于液动收放、储存锚定门桥锚定钢索，由底座、墙架、卷筒总成2、防松机构12、离合器5、刹车总成3、排缆机构4等组成。锚定绞车15的底座、墙架、卷筒总成2、离合器5、刹车总成3、排缆机构4等结构基本与起锚绞车14相同，各组成部分在重量上进行了优化，无行星齿轮减速器11和副卷筒，防松机构12主要防止人工投锚时锚定绞车钢索的反弹和松散。

液压系统主要用于实现绞车卷筒马达的正、反转和离合器5的结合、分离，由动力单元、控制单元、执行单元、手动泵和辅助元件组成。动力单元即双联泵，直接与柴油机联成一体构成液压泵站，柴动液压泵站20主要用于向整机提供液压动力，由柴油机、双联泵等组成，双联泵由1台恒功率泵和1台定量泵组成，恒功率泵最大排量为71mL/min，负责向50KN起锚绞车14和10kN锚定绞车15 供油；定量泵额定排量为10mL/min，负责向液压离合器5供油。恒功率泵实现起锚绞车14变载荷调速功能，以满足绞车最大负载50KN起锚破土的低速工况要求，破土后绞车在工作负载约17KN条件下以20m/min速度和锚定绞车15同步收锚。控制单元为控制阀组，可控制绞车马达的正、反转和离合器5的结合、分离，具体包括比例多路换向阀、电磁换向阀、减压阀和节流阀等；执行单元由绞车卷筒马达和离合器5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。

比例多路换向阀选用哈威PSL41/160-3-42H80/80/EA-42H25/25/EA-E1-G24 型手动电液比例换向阀，可遥控操作，用于绞车马达正反转的方向控制；手动电磁换向阀选用PSL3/60-2型手动电磁换向阀，用于绞车离合器的分离与结合的方向控制；起锚绞车14的马达与减速器制成一体，选用宁波新宏XHM11C4-4900 型液压传动总成。锚定绞车15选用宁波新宏XHM11-1000型马达；离合器油缸直接选用江都永坚HSGL01-40/22-4710-20型双作用工程液压缸，装拆方便，易于维修；快速接头选用史丹利FIRG-FM型组合接头(带防尘帽)，连接时基本无夹气，拆断时无泄漏；液压油箱容积为250L，作为独立单元制作，散热性好。

电气操控系统可实现投起锚作业，为液压系统提供供电线路及操纵控制装置，其包括比例放大器、操控面板、遥控器、电气控制线路等，电气操控系统可采用固定面板和手提遥控两种方式。

人力应急系统主要用于液压动力源发生故障时实施人力应急投起锚作业，由络车18及推杆(某型特种舟桥原配)和手动泵等组成。

操作程序：

1.工作前注意事项

a.检查油液压箱内和柴油箱内油量是否满足起锚绞车和锚定绞车投/起锚作业时间；

b.检查信号接收器、无线遥控器和比例放大器是否正常工作；

c.检查电瓶的电源是否满足接收器和比例放大器正常工作；

b.检查滑动轴承各处是否正常工作；

c.检查各部位连接螺栓是否可靠；

d.检查刹车总成3是否安全可靠；刹车带表面不允许有油；

e.检查离合器5结合和脱开是否灵活；

f.检查工作场地周围是否有障物。

以上条款只要其中的一条款不能满足操作要求，必须采取相应措施，排除故障后，方可进行投/起锚作业。

2.投锚

a.启动泵站运行，并从带缆桩上解除储绳绞车的锚定钢索；

b.结合起锚绞车的离合器和锚定绞车的离合器；

c.脱开起锚绞车的刹车总成3和锚定绞车的刹车总成3；

d.由一人控制起锚绞车和锚定绞车；操纵换向阀进行投锚，一般要求起锚绞车的放绳速度小于锚定绞车的放绳速度；

e.投锚作业结束后，起锚绞车的刹车总成3应松开；

f.将锚定钢索系在带缆桩上，并系牢固；

g.停止泵站运行。

3.起锚

a.启动泵站运行，并从带缆桩上解除储绳绞车的锚定钢索；

b.结合起锚绞车离合总成器和锚定绞车的离合器5；

c.松开起锚绞车刹车总成3和锚定绞车的刹车总成3；

d.由一人控制起锚绞车和锚定绞车；操纵换向阀进行起锚，一般要求起锚绞车的收绳速度大于锚定绞车的收绳速度；

e.起锚作业结束后，刹紧起锚绞车的刹车总成3；

f.停止泵站运行。

4.自由投锚

a.启动泵站运行；

b.松开锚定绞车刹车总成3；

c.脱开起锚绞车和锚定绞车的离合器5；

d.刹紧起锚绞车的刹车总成3，起锚钢索应处于张紧状态；

e.将锚定钢索从带缆桩上卸下来；

f.操纵起锚绞车的刹车总成手柄，适当松刹，犁锚在自重下进行投锚。操作时，应通过操纵刹车手柄控制投锚速度；一般要求起锚绞车的放绳速度小于锚定绞车的放绳速度；

g.自由投锚作业结束后，起锚绞车的刹车总成应刹紧；

h.将锚定钢索系在带缆桩上，并系牢固；

i.停止泵站运行。

5.移动桥跨

a.启动泵站运行；

b.将缆索缠绕在绞缆筒表面约4—5圈；

c.将缆索与桥跨系牢固；

d.由二人拉紧缆索，使其始终处于张紧状态，由另一人操纵换向阀组进行移动桥跨；

e.桥跨移动到位后将动力舟与桥跨系牢固；

f.停止泵运行。

Claims (7)

1.锚定门桥投起锚装置，其特征在于，所述装置采用机电液一体化控制投起锚作业，包括起锚绞车、锚定绞车、柴动液压泵站、液压系统、电气操控系统和辅助系统，辅助系统包括带缆桩和滚轮；电气操控系统包括操控面板控制和/或无线遥控模式；液压系统通过所述柴动液压泵站向投起锚装置提供液压动力，并通过其控制阀组控制两绞车的马达和离合器运作，最终实现投起锚；所述起锚绞车、带缆桩与锚在同一直线上，起锚绞车上的起锚钢索通过带缆桩与锚连接；锚定绞车的设置位置垂直上述直线上，锚定绞车上的锚定钢索通过滚轮和带缆桩与该锚连接，滚轮设置在带缆桩处，用于将锚定钢索改变移动角度；所述起锚绞车和锚定绞车同步控制运行。

2.如权利要求1所述的锚定门桥投起锚装置，其特征在于，所述柴动液压泵站包括柴油机和双联泵，双联泵包括恒功率泵和定量泵，所述恒功率泵给所述起锚绞车和锚定绞车的液压马达供油，并实现所述起锚绞车变载荷调速；所述定量泵分别给所述起锚绞车和锚定绞车的离合器供油。

3.如权利要求1或2所述的锚定门桥投起锚装置，其特征在于，所述起锚绞车的传动机构包括低速大扭矩液压马达和行星减速器，并通过其离合器将扭矩传递到卷筒总成上进行投起锚作业，最大工作负载不小于50kN。

4.如权利要求3所述的锚定门桥投起锚装置，其特征在于，所述锚定绞车的传动机构采用低速大扭矩液压马达传动，通过其离合器将扭矩传递到卷筒上进行投起锚作业，最大工作负载不小于10kN。

5.如权利要求4所述的锚定门桥投起锚装置，其特征在于，所述起锚绞车和锚定绞车上均设置排缆机构，排缆机构设置为导向滑轮式排缆器结构，包括丝杆、导杆、支架、传动机构和滑块，其通过链传动与起锚绞车和锚定绞车上的卷筒总成相连，强制两绞车上的钢索与卷筒总成随动。

6.如权利要求1或2所述的锚定门桥投起锚装置，其特征在于，所述投起锚装置还包括人力应急系统，人力应急系统包括小络车及推杆和手动泵。

7.如权利要求1或2所述的锚定门桥投起锚装置，其特征在于，所述起锚时要求起锚绞车的收绳速度大于锚定绞车的收绳速度；投锚时要求起锚绞车的放绳速度小于锚定绞车的放绳速度。