CN213771014U - 一种可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置 - Google Patents

Abstract

一种可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置。所述装置包括安装在吊具上架主结构上的两组吊具上架滑轮支撑结构，通过各支撑结构上设置的两套吊具滑轮装配轴系安装的两个吊具上架滑轮，以及吊具上架滑轮支撑结构上设置的可调式防出绳护栏与调整紧固组件。本实用新型采用对吊具上架滑轮装配结构进行机械改造的方法，通过调整上架滑轮两侧主轴上的环形套筒的长度，改善卷筒四根悬挂绳受力不均状况，从而抑制吊具下降或起升过程往复扭转的影响，将扭摆幅度减小至可正常着箱的范围，消除吊具往复扭转现象对集装箱堆码作业过程的干扰。

Description

一种可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置

技术领域

本实用新型涉及集装箱门式起重机领域，具体而言，涉及一种对于集装箱门式起重机的吊具部件在下降或起升过程中扭转现象的抑制装置。

背景技术

集装箱门式起重机简称场桥，是在码头后方堆场进行集装箱货物堆码作业的主力设备。在场桥作业过程中，除去小车运行时的钢丝绳摇摆问题，吊具及负载在起升机构工作时产生的水平面往复扭转问题，也是影响其工作效率的重要因素，这种下降或起升过程中吊具水平往复扭转现象，在四绳悬挂结构的场桥设备上更加明显。

场桥吊具在下降过程中，如果频繁存在较为严重扭转现象，将增加吊具着箱或带箱堆码过程的难度，导致工作循环时间延长与效率下降；当场桥设备以“大门字”工作轨迹运行时，吊具往复扭转问题所带来的影响更大。当前场桥自动化改造与建设工作已成为发展智慧港口的重要一环，而在远程或自动化操作的环境下，对场桥吊具扭转现象必须进行控制以保证生产效率。对于吊具扭转的抑制，如果单纯依靠各类传感装置监测反馈吊具回转数据，再启动纠偏装置反复调整，势必增加控制系统的复杂性与建设成本。因此，有必要发明一种经济且适用性强的场桥吊具扭转抑制装置。

实用新型内容

本实用新型目的，是针对现有的起升卷筒同轴布置且采用四绳悬挂吊具结构的集装箱门式起重机，其吊具及负载在起升或下降过程中产生的水平面往复扭转而影响其工作效率的问题，提供一种可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置部件。

分析可得，四绳悬挂结构吊具的扭转现象，主要是由于安装误差等原因，导致吊具沿集装箱长度方向存在高低差造成的。在该情况下，起升下降过程中随着起升机构卷筒出绳点在沿卷筒主轴方向上位置的变化，卷筒对应吊具的四根悬挂绳受力将各不相同，会对吊具产生水平面内的往复变化力矩，导致扭转现象的产生。

本实用新型的技术方案是：

一种可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置，本实用新型根据扭转现象产生的原因，根据吊具滑轮钢丝绳所对应的起升机构卷筒出绳点位置，通过可调式吊具扭转抑制装置，调整滑轮在主轴方向上的偏移量，从而解决吊具的扭转现象。

所述可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置包括，安装在吊具上架主结构上的两组吊具上架滑轮支撑结构，通过各组支撑结构上设置的两套吊具滑轮装配轴系结构安装及定位的两个吊具上架滑轮，以及吊具上架滑轮支撑结构上设置的可调式防出绳护栏与调整紧固组件。

所述的吊具上架滑轮支撑结构，焊接于吊具上架主结构上。该支撑结构包括支撑结构主体，支撑结构主体上通过两个轴孔安装有两套吊具滑轮装配轴系，吊具滑轮装配轴系上各安装有一个吊具上架滑轮，支撑结构主体上位于各吊具上架滑轮两侧各安装有一个可调式防出绳护栏。支撑结构主体每侧均设有两组用于安装防出绳护栏的支架，每组支架各包含两个扁钢支架与两个槽钢支架，且每个扁钢支架、槽钢支架上部均加工有螺纹孔，用于与防出绳护栏进行安装及固定调整紧固组件。扁钢支架通过焊接方式与支撑结构主体相连接固定；槽钢支架中部和下部加工有通孔，可采用紧固件(或焊接方式)将槽钢支架固定在吊具滑轮装配轴系两侧的支撑结构主体上，槽钢支架上部，以及扁钢支架上加工有用于安装固定防出绳护栏的通孔。每个支撑结构安装于吊具一侧，用于安装与起升机构一个卷筒对应的两个上架滑轮及吊具滑轮装配轴系部件，以及防出绳护栏。

所述的吊具滑轮装配轴系包括一个用于安装上架滑轮的主轴，上架滑轮两侧的主轴上分别安装有第一套筒和第二套筒，两个套筒的长度可以相同也可以不相同以便调整上架滑轮在主轴上的轴向安装位置，即沿垂直小车行走方向的位置。

所述的吊具滑轮装配轴系中的主轴表面设置有润滑油槽，润滑油槽通过径向油孔与主轴上的轴向中心油孔连通，保证滑轮轴向位置变化后仍能够对轴承正常润滑。

所述的可调式防出绳护栏，包括由钢管加工成的半圆弧形的主体结构，主体结构钢管上焊接有四块与支撑结构主体上的槽钢支架和扁钢支架上的安装固定通孔位置对应的定位板，每块定位板上均加工有通孔，通过调整紧固组件与吊具上架滑轮支撑结构主体相连接。

所述的调整紧固组件，每组均包括一条全螺纹长螺栓、两个定位螺母以及至少三个垫片，且优选防松垫片。长螺栓通过吊具上架滑轮支撑结构主体上的各支架上的螺纹通孔，与支撑结构主体把合固定；再通过可调式防出绳护栏定位板上的通孔以及定位板两侧的螺母，可以实现将防出绳护栏与全螺纹长螺栓以及滑轮支撑结构相固定；并结合滑轮沿主轴方向上的位置调整情况，通过调整螺母及定位板在长螺栓上的位置，实现防出绳护栏的可调式定位。

本实用新型的优点和有益效果：

本实用新型采用对吊具上架滑轮装配结构进行机械改造的方法，改善卷筒四根悬挂绳受力不均状况，从而抑制吊具下降或起升过程往复扭转的影响，将扭摆幅度减小至可正常着箱的范围，消除吊具往复扭转现象对集装箱堆码作业过程的干扰。具体优点包括：

1、仅采用更换少量机械部件，而不需要额外增加传感器等监测装置及进行控制系统改造，即可实现对吊具下降、起升过程往复扭转情况的有效抑制，改造及调整工作更具经济性；

2、扭转抑制改造过程，即滑轮轴向位置调整的过程，无需对钢丝绳、滑轮进行拆装，施工难度大大减少；

3、本实用新型的可调式防出绳护栏适用范围广，环形套筒便于加工，尤其适用于各种不同结构参数的起升卷筒同轴布置且四绳悬挂的场桥吊具。

附图说明

图1为现有技术中起升机构卷筒同轴布置的场桥设备，四绳悬挂吊具的钢丝绳缠绕方式示意图。

图2为本实用新型的通过调整滑轮在主轴方向上偏移量，从而实现吊具扭转抑制的技术方案示意图。

图3为本实用新型的可调式吊具扭转抑制装置部件与上架滑轮部件的装配图主视图。

图4为图3的左视图。

图5为图4中A处采用本实用新型的环形套筒与主轴后，滑轮装配轴系的详细结构剖视放大图。

图6为本实用新型的吊具上架滑轮支撑结构示意图主视图。

图7为图6的左视图。

图8为本实用新型的可调式防出绳护栏结构示意图主视图。

图9为图8的左视图。

图10为采用本实用新型的吊具扭转抑制方法，配合扭转抑制装置对滑轮进行轴向位置调整前(a)后(b)的俯视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚明确的界定。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

图1示例展示了现有技术中，起升机构卷筒同轴布置的场桥设备，四绳悬挂吊具的钢丝绳缠绕方式示意图。需要指出，该方案仅为与本实用新型方法进行对比说明，其具体各部件、部件具体布置方式与形式均不在本实用新型保护范围内。图中包括了起升机构的卷筒装置11、钢丝绳12、吊具上架滑轮13以及吊具上架结构14。同时为方便说明，规定了滑轮主轴方向为X向，也即垂直小车行走方向；水平面内Y向与X向垂直，即场桥设备小车机构的行走方向。其中，卷筒装置11中两个卷筒为同轴布置，主轴方向为X向。卷筒装置11下垂四根钢丝绳12，通过缠绕吊具上架滑轮13，从而实现对吊具上架结构14的悬挂连接，此后钢丝绳12的末端再与小车结构上导向轮等部件实现固定点连接。如图所示，在现有技术中，每个卷筒对应的两个吊具上架滑轮的圆心在Y向上同线，即X向坐标相同，四个滑轮13的圆心构成一个长方形。

图2展示了本实用新型中为抑制吊具扭转现象，调整滑轮在主轴方向偏移量的技术方案。图中21、22、23、24分别为卷筒装置下垂第一至第四的四根钢丝绳绳段，25、26、27、28分别为吊具上架上与四个钢丝绳段相对应的第一至第四的四个吊具上架滑轮。如图所示，第二和第三钢丝绳段22与23，相比第一和第四钢丝绳段21与24，在位置布置上为内侧，即更靠近X向上的场桥设备中心；而第一和第四钢丝绳段21与24在位置布置上为外侧。与此对应，吊具上架滑轮的调整方法为：与内侧第二和第三钢丝绳段22、23对应的第二和第三上架滑轮26、27，在X向上向内侧调整同等距离(即主轴方向偏移量)；与外侧第一和第四钢丝绳段21、24对应的第一和第四上架滑轮25、28，在X向上向外侧调整同等距离。调整之后，吊具上架四个滑轮的圆心构成一个等腰梯形。从技术原理上，本实用新型采用的对应钢丝绳出绳位置，调整吊具上架滑轮轴向位置的方式，与图1中原技术方案相比，通过缩短卷筒出绳点与吊具上架滑轮在水平面上的投影距离，减小了各钢丝绳在水平面上的分力，从而减小了吊具水平面内所受的往复变化力矩，对扭转幅度进行了有效抑制，使得司机在吊具下降结束后即可进行正常着箱操作。

图3和图4即展示了本实用新型的可调式吊具扭转抑制装置部件与滑轮部件的装配图的主视图与左视图。图中装配体，为吊具一侧对应起升结构单个卷筒的两个上架滑轮的装配结果，即例如图2中滑轮25、26的装配结构。图中包括吊具上架滑轮支撑结构31、吊具上架滑轮装配轴系32、可调式防出绳护栏33、上架滑轮34与调整紧固组件41。其中吊具单侧滑轮中的两个上架滑轮34，均通过吊具滑轮装配轴系32的各部件与吊具上架滑轮支撑结构31相连接并实现自由转动，并可结合吊具滑轮装配轴系32中内部部件的替换实现轴向位置调整；可调式防出绳护栏33通过调整紧固组件41与吊具上架滑轮支撑结构31相连接，并利用调整紧固组件41中的螺栓与螺母配合关系，在螺纹长度上实现轴向护栏位置调节，同时其主体结构结合调整紧固组件41中每对相对的长螺栓实现对钢丝绳的出绳防护限制。所述的每个调整紧固组件41，均包括一条全螺纹长螺栓、两个定位螺母以及至少三个垫片，且优选防松垫片。

这里需要指出，本实用新型的可调式吊具扭转抑制装置部件，包含图3与图4中上架滑轮支撑结构31、吊具滑轮装配轴系32、可调式防出绳护栏33与调整紧固组件41，并且上架滑轮支撑结构31与吊具滑轮装配轴系32，是结合本实用新型中所述调整滑轮偏移量抑制扭转的技术方案，对场桥吊具原有结构进行改造后的新部件，因此，除特别说明外，原有技术部件与本实用新型独创部件的通过装配、加工形成的新结构，也应视为本实用新型的保护范围。

图5展示了图4中A位置局部剖面放大视图，即滑轮装配轴系32的详细结构，吊具上架每个滑轮对应一套滑轮装配轴系，包括环形第一套筒51与第二套筒52、主轴53，以及轴承、端盖、滑轮、密封圈等部件。特别需要指出，环形第一套筒51与第二套筒52、主轴53联合用于吊具扭转抑制的结构，为本实用新型的保护范围，滑轮装配轴系中其余轴承、端盖、滑轮、挡圈、轴端卡板、密封圈等部件的结构与使用，为行业成熟技术，不在本实用新型保护范围内。

实际使用中，根据试验所得最优滑轮轴向位置及调整值，由于主轴53及轴承尺寸固定，可知环形第一套筒51与第二套筒52各自对应长度，从而实现滑轮的轴向定位调整。由于环形第一套筒51与第二套筒52均为简单加工件，结合不同结构场桥设备最优滑轮位置调整值算出的不同尺寸，可以较为便捷的加工或者重制。主轴53加工有轴向中心油孔533及中段部位径向油孔532，两个油孔相联通，以方便向与主轴周向面对应装配的滑轮内侧轴承进行供油润滑；同时由于滑轮调整后轴承中心位置并不对应油孔532，为保证轴承的正常润滑而不发生油路堵塞，在主轴上还加工有一定宽度的轴向油槽531，保证润滑油经由油孔532流至轴向油槽531，再流至两轴承间隙从而实现对轴承的正常润滑。

当滑轮装配轴系结构进行扭转抑制改造时，首先去除轴端卡板将原主轴(不含轴向油槽531)拆下，再从两端各自拆除两个原环形套筒。此后无须拆除钢丝绳、滑轮及其他轴系部件，依据上架滑轮计划的轴向调整位置，从两端各自装入不同长度的新环形第一套筒51与第二套筒52，再装入加工有轴向油槽的主轴53，并用轴端卡板固定，即实现了上架滑轮的轴向位置调整。

如前所述，本实用新型在集装箱门式起重机吊具上采用可调式结构，通过调整滑轮在主轴方向偏移量(偏移量数值为第一、第二套筒长度差的一半)，进行吊具扭转抑制。具体偏移量的取值，下限为0，即此时如图1所示，吊具一侧的两个滑轮圆心在Y向上同线；偏移量上限可根据吊具滑轮实际可调范围设定，最大不超过滑轮轴孔内侧重磅加固板与同侧滑轮轴承端盖之间的间隙。在实际调整中，偏移量可取上限值的一半，此后根据实际吊具扭转抑制效果，更换环形套筒与调整防出绳护栏相配合，可较为方便的调整滑轮偏移量以取得最佳吊具扭转抑制效果。

图6和图7展示了本实用新型的吊具上架滑轮支撑结构，即图3中的吊具上架滑轮支撑结构31的主视图和左视图。吊具上架滑轮支撑结构包括支撑结构主体61、扁钢支架62、扁钢支架63、槽钢支架64以及紧固组件71。特别需要指出，扁钢支架62与63、槽钢支架64的结构，以及其与支撑结构主体61固定连接后，配合吊具扭转抑制装置其他部件用于吊具扭转抑制的使用方法，为本实用新型的保护范围；支撑结构主体61的具体结构及其他使用方法，为行业成熟技术，不在本实用新型保护范围内。

所述支撑结构主体61焊接于吊具上架主结构上，并加工有轴孔以及焊接有加强板，用于装配滑轮轴系部件。支撑结构主体61两侧共配有扁钢支架62、63各4个、槽钢支架63共8个(如图6所示)。扁钢支架62、63由于尺寸较小，可直接焊接于支撑结构主体61上，且加工有螺纹孔，以方便安装图3中的防出绳护栏33并固定调整紧固组件41。每根槽钢结构64，在上部焊接有加厚块641，并加工有1个贯穿槽钢的螺纹孔642，用于安装防出绳护栏以及调整紧固组件；在64下部加工有两个通孔643，由于槽钢结构64较长，为防止焊接变形，可通过通孔643，采用紧固组件71(螺栓、螺母及垫片组合)将槽钢结构64把合连接于支撑结构主体上。

图8和图9展示了本实用新型的可调式防出绳护栏，包括主体结构81，以及扁钢支架定位板82、83，槽钢结构定位板84。主体结构81采用钢管材料，加工成型至半圆弧形。每个防出绳护栏包括扁钢支架定位板82、83各一块，槽钢结构定位板84两块，均焊接于主体结构81上，并且均加工有通孔，通过调整紧固组件与吊具上架滑轮支撑结构相连接，并可根据上架滑轮位置，便捷的调整轴向位置。图6中每个吊具上架滑轮支撑结构，共须安装4个可调式防出绳护栏(每个滑轮对应两个)。

当采用本实用新型所述吊具扭转抑制装置进行改造时，将可调式防出绳护栏替换原防出绳结构，安装于吊具上架滑轮支撑结构上的滑轮两侧。结合图6至图9，具体安装关系如下：图6中扁钢支架62对应图8中扁钢支架定位板82，图6中扁钢支架63对应图8中扁钢支架定位板83，各扁钢支架的螺纹孔与扁钢支架定位板的通孔相对应；图6中槽钢支架64对应图8中槽钢支架定位板84，图6槽钢支架64的螺纹孔642与图8两个槽钢支架定位板84的两个通孔相对应。此后，采用图4中调整紧固组件41的长螺栓，结合防松垫片通过滑轮支撑结构各支架的螺纹孔把合固定(螺帽端在吊具外侧)；再在长螺栓上安装一套螺母及垫片后，穿过防出绳护栏的各定位板；最后再在防出绳护栏定位板另一侧安装螺母及垫片，通过定位护板两侧的螺母与螺栓把合关系，实现将定位护板在长螺栓上的固定，并间接与滑轮支撑结构相固定。在上架滑轮的轴向位置调整之后，视上架滑轮的具体位置，即可对应性的调整两个螺母在长螺栓上的位置，实现对防出绳护栏的定位，在避免护栏与上架滑轮、钢丝绳干涉的同时，结合调整紧固组件的每对长螺栓，共同起到护绳功能。上述装配工作完毕后，应在定位护板两侧的螺母及螺栓配合处涂螺纹密封胶，保证螺母的防松锁紧与定位性能。

图10以俯视图的方式，展示了采用本实用新型的吊具扭转抑制方法，配合扭转抑制装置对上架滑轮进行轴向位置调整前后的对比，其中(a)、(b)视图分别为调整之前与调整之后的俯视图。(b)视图示例性的展示了改造之后，吊具一侧两个上架滑轮在轴向上的定位差异，以及对应的防出绳护栏调整后位置。采用本实用新型的方法及相应装置，对于具体的场桥与吊具结构，在分析确定吊具滑轮轴向合理调整值之后，选择对应长度的环形套筒，完成滑轮轴系的装配，再对应调整可调式的防出绳护栏，即可在吊具下降或起升过程中，减小所受到的水平面内往复变化力矩，实现对吊具扭转现象的有效抑制。

Claims (6)

1.一种可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置，其特征在于，包括安装在吊具上架主结构上的两组吊具上架滑轮支撑结构，通过各支撑结构上设置的两套吊具滑轮装配轴系安装的两个吊具上架滑轮，以及吊具上架滑轮支撑结构上设置的可调式防出绳护栏与调整紧固组件。

2.根据权利要求1所述的可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置，其特征在于，所述的吊具上架滑轮支撑结构，设置于吊具上架主结构上；该支撑结构包括支撑结构主体，支撑结构主体上通过两个轴孔安装有两套吊具滑轮装配轴系，吊具滑轮装配轴系上各安装有一个吊具上架滑轮，支撑结构主体上位于各吊具上架滑轮两侧各安装有一个可调式防出绳护栏；支撑结构主体每侧均设有两组用于安装防出绳护栏的支架，每组支架各包含两个扁钢支架与两个槽钢支架，且每个扁钢支架、槽钢支架上部均加工有螺纹通孔，用于与防出绳护栏进行安装及固定调整紧固组件；每个支撑结构安装于吊具一侧，用于安装与起升机构一个卷筒对应的两个上架滑轮和吊具滑轮装配轴系，以及防出绳护栏。

3.根据权利要求1或2所述的可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置，其特征在于，所述的吊具滑轮装配轴系包括一个用于安装上架滑轮的主轴，上架滑轮两侧的主轴上分别安装有第一套筒和第二套筒，两个套筒的长度或者相同或者不相同以便调整上架滑轮在主轴上的轴向安装位置，即沿垂直小车行走方向的位置。

4.根据权利要求3所述的可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置，其特征在于，所述的吊具滑轮装配轴系中的主轴表面设置有润滑油槽，润滑油槽通过径向油孔与主轴上的轴向中心油孔连通，保证滑轮轴向位置变化后仍能够对轴承正常润滑。

5.根据权利要求3所述的可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置，其特征在于，所述的可调式防出绳护栏，包括由钢管加工成的半圆弧形的主体结构，主体结构钢管上焊接有四块与支撑结构主体上的槽钢支架和扁钢支架上的安装固定螺纹通孔位置对应的定位板，每块定位板上均加工有通孔，通过调整紧固组件与吊具上架滑轮支撑结构主体相连接。

6.根据权利要求3所述的可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置，其特征在于，所述的调整紧固组件，每组均包括一条全螺纹长螺栓、两个定位螺母以及至少三个垫片；长螺栓通过吊具上架滑轮支撑结构主体上的各支架上的螺纹通孔，与支撑结构主体固定连接；再通过可调式防出绳护栏定位板上的通孔以及定位板两侧的螺母，实现将防出绳护栏与全螺纹长螺栓以及滑轮支撑结构相固定；并结合滑轮沿主轴方向上的位置调整情况，通过调整螺母及定位板在长螺栓上的位置，实现防出绳护栏的可调式定位。

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