CN102642770A - 八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明所述的八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构，涉及一种抓斗卸船机，具体为八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构。是由开闭机构、起升机构、小车连接轴、导向滑轮I、导向滑轮II、八绳抓斗及抓斗小车所组成；其特征在于所述的八绳抓斗的四根开闭钢丝绳经抓斗小车、导向滑轮I及导向滑轮II后与开闭机构相连接；八绳抓斗的四根起升钢丝绳经抓斗小车、导向滑轮I及导向滑轮II后与起升机构相连接；开闭机构与起升机构之间设有小车连接轴，实现小车运行刚性同步；开闭机构与起升机构的中心高度不同，高度相差200-500mm，使一组卷筒上的钢丝绳高度能够在另一组卷筒的上部或下部通过。本发明具有结构新颖、布局合理、加工方便、成本降低、自重降低、使用寿命长、运行平稳、安全可靠等特点。

Description

八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构

技术领域

本发明所述的八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构，涉及一种抓斗卸船机，具体为八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构。

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。

现有技术中，桥式抓斗卸船机所使用的抓斗多为四绳抓斗(又称四索抓斗)。机构布置型式主要分主副小车形式和四卷筒差动式两大类。但抓斗起重量超过70吨以上时，四索抓斗的钢丝绳直径非常大，导致卷筒和滑轮都非常巨大难以加工、制造，使制造成本剧增。同时钢丝绳的僵性及滑轮的转动惯量都非常大，导致滑轮和钢丝绳的磨损都非常严重、维修困难，使设备维护成本剧增。还有一种我公司设计开发的专利技术的“八绳抓斗”，它是通过八支钢丝绳代替原来四索抓斗的四支钢丝绳，使大型抓斗的钢丝绳直径大幅减小。但是现有的机构布置型式和钢丝绳缠绕方式在八绳抓斗上无法实现。主要体现在机构布置方式、钢丝绳缠绕空间摆布、小车同步控制等问题。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构。用以解决现有技术中存在的无法解决的八绳抓斗卸船机钢丝绳缠绕方式和小车同步问题。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

本发明所述的八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构，是由开闭机构、起升机构、小车连接轴、导向滑轮I、导向滑轮II、八绳抓斗及抓斗小车所组成；其特征在于所述的开闭机构由开闭卷筒I、开闭卷筒II、开闭电机I、开闭电机II、小车电机I及开闭行星减速器组成；起升机构由起升卷筒I、起升卷筒II、起升电机I、起升电机II、起升行星减速器、小车电机组成；八绳抓斗的四根开闭钢丝绳经抓斗小车、导向滑轮I及导向滑轮II后与开闭机构相连接；八绳抓斗的四根起升钢丝绳经抓斗小车、导向滑轮I及导向滑轮II后与起升机构相连接；开闭机构的开闭行星减速器与起升机构的起升行星减速器之间设有小车连接轴，保证小车电机I与小车电机同步，实现小车运行刚性同步；开闭机构与起升机构的中心高度不同，高度相差约200-500mm，使一组卷筒上的钢丝绳高度能够在另一组卷筒的上部或下部通过。

本发明所述的八绳抓斗的四根开闭钢丝绳经抓斗小车后，两根钢丝绳经导向滑轮I及导向轮后绕开闭卷筒I的上部与之相连接，另两根经导向滑轮II绕开闭卷筒II的下部与之相连接；八绳抓斗的另外四根钢丝绳(起升钢丝绳)经抓斗小车后，两根钢丝绳经导向滑轮I及导向轮后绕起升卷筒I的上部与之相连接，另两根经导向滑轮II绕起升卷筒II下部与之相连接。

本发明所述的八绳抓斗的四根钢丝绳经抓斗小车后，两根钢丝绳经导向滑轮I后绕开闭卷筒I的下部与之相连接，另两根经导向滑轮II绕开闭卷筒II的下部与之相连接；八绳抓斗的另外四根钢丝绳经抓斗小车后，两根钢丝绳经导向滑轮I及导向轮后绕起升卷筒I的上部与之相连接，另两根经导向滑轮II绕起升卷筒II上部与之相连接。

本发明所述机构的控制原理：

本发明的行星差动四卷筒八绳抓斗卸船机抓斗驱动机构，由于两套机构的小车驱动轴通过浮动轴连接，在机械上保证了小车运行的刚性同步。所以控制***与普通抓斗卸船机相同，采用三种主从控制方式。不需要额外考虑小车同步问题。

原有技术的机构布置与控制原理：

原有的行星差动式四卷筒八绳抓斗卸船机驱动机构布置由两套2KH行星差动减速器R、四只双联卷筒D、及起升电机HM、开闭电机CM和小车运行电机TM组成，分成两组布置。一组负责抓斗的起升、下降及小车运行动作，称为起升运行机构；另一组负责抓斗的打开、闭合及小车运行动作，称为开闭运行机构。

起升运行机构和开闭运行机构作为两组独立机构分上下两层布置在机器房内。起升运行机构卷筒上的四支钢丝绳与抓斗上的支持索相连，开闭运行机构卷筒上的四支钢丝绳与抓斗内部的开闭索相连，由于四支钢丝绳是由两个刚性联接的卷筒驱动，可以保证起升或下降动作时，四只钢丝绳卷筒转速的刚性同步，同时，抓斗头部的四个固定点是通过平衡铰联接，故，钢丝绳受力均匀。可以保证抓斗在起升或下降过程中运行平稳。同理，抓斗在打开或闭合过程中，也可以保证钢丝绳受力均匀，运行平稳。

抓斗在整个运行过程中，起升开闭的控制与普通的四绳抓斗卸船机相同，采用三种主从控制方式。区别在于小车运行控制。小车运行是通过小车电机驱动两个卷筒产生一个速度差，合成小车运行动作，小车运行机构由于具有两组独立机构控制，两套小车电机通过电气的主从驱动-转矩均衡控制实现同步。起升绳速度差和开闭绳速度差通过主从力矩均衡控制实现均衡。保证小车运行过程中，始终保持起升绳对小车的驱动力略大于开闭绳。但是这种控制方式对电气***的可靠性要求非常高，如果出现误差将会导致钢丝绳受力不均甚至发生事故。

本发明与现有技术的特点分析：

1、原起升运行机构和开闭运行机构作为.两组独立机构分上下两层布置在机器房内，导致结构复杂、体积庞大、机房高度高，在满足各种维修空间的条件下至少需要12米以上。而本发明的机房高度只需8米左右，对减小自重、减小迎风面积有重大改进

2、原两套小车电机通过电气的主从驱动-转矩均衡控制实现同步，而无法实现机械的钢性同步，可靠性较差。由于共8支钢丝绳通过合成的速度差共同驱动抓斗小车的水平运动，依靠电气控制***很难实现8支钢丝绳之间的速度和出力均匀，从而会导致小车运行时钢丝绳处理不均，甚至小车运行偏斜扭摆。而本发明通过刚性连接的四只卷筒上的8支钢丝绳不需电气专门控制，就能实现速度和出力均匀。增加了设备的可靠性和稳定性。

本发明钢丝绳空间排布更合理，同一断面处的钢丝绳高差小，对于各位置的钢丝绳托架、托辊、改向滑轮的支座结构高度低布置方便，能够使设备简洁重量轻。新方法的钢丝绳缠绕方式，机房可以直接座在主梁上，主梁采用梯形断面结构，小车走主粱下弦，则可省去通常桥式抓斗卸船机的一层机房支撑梁结构。此方法对降低设备高度减轻设备自重有明显效果，以80吨起重量的卸船机为例，高度可降低6米，自重可减轻150吨以上。

本发明的优点是显而易见的，主要表现在：

1、本发明实现八支钢丝绳的顺畅缠绕和小车运行刚性同步，保证了抓斗和小车的运行平稳。

2、本发明的钢丝绳最大偏角可以控制在1.5度以内，钢丝绳磨损轻、寿命长。

3、本发明前后改向滑轮中心与小车滑轮布置及八绳抓斗头部出绳布置相适应，可以保证改向滑轮、小车滑轮与抓斗头部出绳位置完全对应，使小车和抓斗受力均匀，运行平稳。避免了四卷筒四绳抓斗卸船机中抓斗或小车有较大的倾转力矩的严重弊端。

4、本发明的钢丝绳直径、滑轮直径和卷筒直径都大幅减小，使更大吨位的牵引式抓斗卸船机设计成为可能。

本发明具有结构新颖、布局合理、加工方便、成本降低、自重降低、使用寿命长、运行平稳、安全可靠等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。

附图说明

本发明共有5幅附图，其中：

附图1本发明机构组成与布置图；

附图2为图1的A-A视图；

附图3为钢丝绳缠绕方式1；

附图4为钢丝绳缠绕方式2；

附图5为现有八绳抓斗卸船机机构布置图。

在图中：1、开闭卷筒I 2、开闭卷筒II 3、开闭电机I 4、开闭电机II 5、小车电机I 6、开闭行星减速器 7、小车连接轴 8、起升卷筒I 9、起升卷筒II 10、起升电机I 11、起升电机II 12、起升行星减速器13、小车电机14、导向滑轮I 15、八绳抓斗 16、抓斗小车 17、导向滑轮II 18、导向轮 19、开闭机构 20、起升机构。

具体实施方式1

本发明的具体实施例如附图所示，是由开闭机构19、起升机构20、小车连接轴7、导向滑轮I14、导向滑轮II17、八绳抓斗15及抓斗小车16所组成；其特征在于所述的开闭机构19由开闭卷筒I1、开闭卷筒II2、开闭电机I3、开闭电机II4、小车电机I5及开闭行星减速器6组成；起升机构20由起升卷筒I8、起升卷筒II9、起升电机I10、起升电机II11、起升行星减速器12、小车电机13组成；八绳抓斗15的四根钢丝绳经抓斗小车16、导向滑轮I14及导向滑轮II17后与开闭机构19相连接；八绳抓斗15的四根钢丝绳经抓斗小车16、导向滑轮I14及导向滑轮II17后与起升机构20相连接；开闭机构19的开闭行星减速器6与起升机构20的起升行星减速器12之间设有小车连接轴7，保证小车电机I5与小车电机13同步，实现小车运行刚性同步；开闭机构19与起升机构20的中心高度不同，高度相差400mm(根据设备的大小和布置需要选取)，使一组卷筒上的钢丝绳高度能够在另一组卷筒的上部或下部通过。

八绳抓斗15的四根钢丝绳经抓斗小车16后，两根钢丝绳经导向滑轮I14及导向轮18后绕开闭卷筒I1的上部与之相连接，另两根经导向滑轮II17绕开闭卷筒II2的下部与之相连接；八绳抓斗15的另外四根钢丝绳经抓斗小车16后，两根钢丝绳经导向滑轮I14及导向轮18后绕起升卷筒I8的上部与之相连接，另两根经导向滑轮II17绕起升卷筒II9下部与之相连接。

具体实施方式2

本发明的具体实施例如附图所示，是由开闭机构19、起升机构20、小车连接轴7、导向滑轮I14、导向滑轮II 17、八绳抓斗15及抓斗小车16所组成；其特征在于所述的开闭机构19由开闭卷筒I1、开闭卷筒II2、开闭电机I3开闭电机II4、小车电机I5及开闭行星减速器6组成；起升机构20由起升卷筒I8、起升卷筒II9、起升电机I10、起升电机II11、起升行星减速器12、小车电机13组成；八绳抓斗15的四根钢丝绳经抓斗小车16、导向滑轮I14及导向滑轮II17后与开闭机构19相连接；八绳抓斗15的四根钢丝绳经抓斗小车16、导向滑轮I14及导向滑轮II17后与起升机构20相连接；开闭机构19的开闭行星减速器6与起升机构20的起升行星减速器12之间设有小车连接轴7，保证小车电机I5与小车电机13同步，实现小车运行刚性同步；开闭机构19与起升机构20的中心高度不同，高度相差400mm(根据设备的大小和布置需要选取)，使一组卷筒上的钢丝绳高度能够在另一组卷筒的上部或下部通过。

八绳抓斗15的四根钢丝绳经抓斗小车16后，两根钢丝绳经导向滑轮I14

后绕开闭卷筒I1的下部与之相连接，另两根经导向滑轮II17绕开闭卷筒II2的下部与之相连接；八绳抓斗15的另外四根钢丝绳经抓斗小车16后，两根钢丝绳经导向滑轮I14及导向轮18后绕起升卷筒I8的上部与之相连接，另两根经导向滑轮II17绕起升卷筒II9上部与之相连接。

以上所述，仅为本发明的较佳的两种具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构，是由开闭机构(19)、起升机构(20)、小车连接轴(7)、导向滑轮I(14)、导向滑轮II(17)、八绳抓斗(15)及抓斗小车(16)所组成；其特征在于所述的开闭机构(19)由开闭卷筒I(1)、开闭卷筒II(2)、开闭电机I(3)、开闭电机II(4)、小车电机I(5)及开闭行星减速器(6)组成；起升机构(20)由起升卷筒I(8)、起升卷筒II(9)、起升电机I(10)、起升电机II(11)、起升行星减速器(12)、小车电机(13)组成；八绳抓斗(15)的四根开闭钢丝绳经抓斗小车(16)、导向滑轮I(14)及导向滑轮II(17)后与开闭机构(19)相连接；八绳抓斗(15)的四根起升钢丝绳经抓斗小车(16)、导向滑轮I(14)及导向滑轮II(17)后与起升机构(20)相连接；开闭机构(19)的开闭行星减速器(6)与起升机构(20)的起升行星减速器(12)之间设有小车连接轴(7)，保证小车电机I(5)与小车电机(13)同步，实现小车运行刚性同步；开闭机构(19)与起升机构(20)的中心高度不同，高度相差200-500mm(根据设备的大小和布置需要选取)，使一组卷筒上的钢丝绳高度能够在另一组卷筒的上部或下部通过。

2.根据权利要求1所述的八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构，其特征在于所述的八绳抓斗(15)的四根开闭钢丝绳经抓斗小车(16)后，两根钢丝绳经导向滑轮I(14)及导向轮(18)后绕开闭卷筒I(1)的上部与之相连接，另两根经导向滑轮II(17)绕开闭卷筒II(2)的下部与之相连接；八绳抓斗(15)的另外四根钢丝绳(起升钢丝绳)经抓斗小车(16)后，两根钢丝绳经导向滑轮I(14)及导向轮(18)后绕起升卷筒I(8)的上部与之相连接，另两根经导向滑轮II(17)绕起升卷筒II(9)下部与之相连接。

3.根据权利要求1所述的八绳抓斗卸船机的抓斗驱动机构，其特征在于所述的八绳抓斗(15)的四根开闭钢丝绳经抓斗小车(16)后，两根钢丝绳经导向滑轮I(14)后绕开闭卷筒I(1)的下部与之相连接，另两根经导向滑轮II(17)绕开闭卷筒II(2)的下部与之相连接；八绳抓斗(15)的另外四根钢丝绳(起升钢丝绳)经抓斗小车(16)后，两根钢丝绳经导向滑轮I(14)及导向轮(18)后绕起升卷筒I(8)的上部与之相连接，另两根经导向滑轮II(17)绕起升卷筒II(9)上部与之相连接。

Images