CN104085706B - 一种船用桁架式液压折叠输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船用桁架式液压折叠输送装置，包括固定机架、皮带输送机构以及可折叠的桁架式输送臂机构，皮带输送机构设于桁架式输送臂机构内，输送臂机构包括第一输送臂和第二输送臂，第一输送臂与固定机架可折叠连接，第二输送臂与第一输送臂之间可折叠连接，固定机架上设有保险龙门架和钢丝绳收卷机构，保险龙门架底部可转动连接在固定机架上并随第一输送臂的展开或折叠而自动立起或收拢，其下部与固定机架之间铰接有可折叠的支撑连杆，支撑连杆完全展开时使保险龙门架立起的最大角度B＜90°，钢丝绳通过保险龙门架顶部的滚轮连接于第一输送臂的前端和中部。本发明有成本低、安全性及可操作性和通航能力高、安全事故率低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及卸沙输送装置技术领域，尤其涉及一种卸沙船用的桁架式液压折叠输送装置。
背景技术
目前国内运输沙石的自卸船舶输送装置主要为不可折叠的卸沙输送装置，该装置由钢丝绳卷扬机通过龙门架牵引不可折叠的卸沙输送臂，调节输送臂摆动角度，实现输送臂与卸沙点位置保持一致，以适应不同地理环境条件。输送皮带通过辊轮置于输送架上，由皮带机驱动皮带周转运动，实现将货仓内卸下的沙石输送至卸沙点。由于该装置不可折叠，伸展出船头由钢丝绳通过龙门架支撑悬挂于船体外，增加了船体总长，加大了船主的操作难度，因输送架长期悬挂于船体外，不仅影响船舶的行驶稳定性，特别是在暴风雨类恶劣环境中，在船舶行驶中存在安全隐患，如船舶在通过弯道、闸道、桥梁时，容易发生与其它船舶、桥梁、及水面或岸边上其它物体碰撞事故，影响船舶的通航能力。
目前出现的可折叠箱体式卸沙输送装置，由2-3节输送臂构成，通过液压***驱动实现输送臂的折叠。但这种折叠箱体式卸沙输送装置由于自身负重很大，工作中由于液压***的不稳定性，存在输送臂晃动不平稳，且没有保险装置，同样存在安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、成本降低、安全性及可操作性和通航能力提高、安全事故率降低的船用桁架式液压折叠输送装置。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种船用桁架式液压折叠输送装置，包括固定机架、皮带输送机构以及可折叠的桁架式输送臂机构，皮带输送机构设于桁架式输送臂机构内，所述桁架式输送臂机构包括第一输送臂和第二输送臂，第一输送臂一端两侧分别通过一第一连接机构与固定机架可折叠连接，第一输送臂另一端两侧分别通过一第二连接机构与第二输送臂可折叠连接，所述固定机架上设有保险龙门架和钢丝绳收卷机构，所述保险龙门架位于钢丝绳收卷机构和第一输送臂之间，保险龙门架底部可转动连接在固定机架上并随第一输送臂的展开或折叠而自动立起或收拢，保险龙门架下部与固定机架之间铰接有可折叠的支撑连杆，支撑连杆完全展开时使保险龙门架立起的最大角度B＜90°，钢丝绳收卷机构上的钢丝绳卷绕于保险龙门架顶部设置的滚轮上并连接于第一输送臂的前端和中部。
作为对上述方案的进一步改进：
优选的，上述输送装置还包括第三输送臂，第三输送臂滑动装设于第二输送臂内并由两个对称布置的第三驱动缸驱动做伸缩运动，第三驱动缸的缸体与第二输送臂连接，驱动端与第三输送臂连接。
优选的，各节桁架式输送臂均由四根方管形成主梁，四根主梁通过支撑方管焊接成锥台式的四面体主框架，该锥台沿第一输送臂至第三输送臂的方向减小，各支撑方管间通过角钢以及方管连接成三角形结构，桁架式输送臂内部形成纵向的空腔通道，所述皮带输送机构中的皮带通过若干小滚轴支撑穿设于该空腔通道中。
优选的，所述第一输送臂底部靠近固定机架处装设有单向皮带涨紧机构，其包括滚轴支架、两个涨紧油缸、四个平行布置的大滚轴，滚轴支架装设于第一输送臂底部，滚轴支架上设有滑槽，滚轴支架一端于滑槽内装设一大滚轴形成活动滚轴，活动滚轴的两端分别与一涨紧油缸的驱动端连接，涨紧油缸的缸体铰接于第一输送臂底部；其他三个大滚轴为固定滚轴，一个装设于滚轴支架靠近固定机架的一端，另两个平行装设于第一输送臂的空腔内，皮带从空腔内拉出绕设于固定滚轴和活动滚轴上。
优选的，所述第一连接机构包括第一驱动缸、板形连杆以及第一直连杆，所述板形连杆呈大致的非等腰直角三角形状，中间部位镂空，角度大的锐角与第一驱动缸的驱动端铰接，角度小的锐角与固定机架铰接，第一直连杆一端与直角铰接，另一端与第一输送臂铰接。
优选的，所述第二连接机构包括第二驱动缸以及两根等长的第二直连杆，两根第二直连杆的一端分别与第一输送臂和第二输送臂铰接，另一端均与第二驱动缸的驱动端铰接，第二驱动缸的缸体铰接于第一输送臂上。
优选的，所述保险龙门架的支撑连杆包括相互铰接的两根连杆，其中一根连杆与保险龙门架铰接，另一根连杆与固定机架铰接。
优选的，第一输送臂和第二输送臂之间设有用于将第二输送臂折叠后锁紧的保险锁紧机构。
优选的，第一输送臂和第二输送臂相接处设有展开时相互配合连接的插销机构。
优选的，第一输送臂和固定机架上均设有用于铰接连接的连接耳部。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明提出的一种船用桁架式液压折叠输送装置，采用可随第一输送臂的展开或折叠而自动立起或收拢的保险龙门架，可消除在工作状态时超负荷运行中因液压驱动缸的不稳定产生的振动及存在的安全隐患，又可折叠于固定机架上，节省空间；
2、本发明中，各节桁架式输送臂为四面均有若干支撑梁的四面锥台结构，皮带在输送臂内的空腔通道运行，可进一步防止各类安全事故的发生；且在第二输送臂内加装可伸缩的输送臂，可进一步扩大使用范围；
3、本发明中，在第一输送臂底部装设单向皮带涨紧机构，可避免现有技术中因采用双向涨紧机构带来的皮带跑偏现象；
4、本发明中，第一连接机构中的板形连杆采用中间挖空的直角三角形结构，一方面可以减轻重量，节约材料，另一方面相比现有技术中的L形连杆，其可进一步提高其强度以免被压断；
本发明具有结构简单紧凑、成本降低、安全性及可操作性和通航能力提高、安全事故率降低等优点。
附图说明
图1为本发明的侧视结构示意图。
图2为本发明的俯视结构示意图。
图3为本发明中第二输送臂折叠后的结构示意图。
图4为本发明折叠过程的结构示意图。
图5为本发明最终折叠的结构示意图。
图6为本发明中第一输送臂与单向皮带涨紧机构的连接结构示意图。
图7为图6中A向的单向皮带涨紧机构局部结构示意图。
图8为本发明中第一输送臂的立体结构示意图。
图9为本发明中第三输送臂的立体结构示意图。
图例说明：
1、固定机架；2、第一输送臂；3、第二输送臂；4、第三输送臂；5、第一驱动缸；6、第二驱动缸；7、第三驱动缸；8、板形连杆；9、第二直连杆；10、保险龙门架；11、钢丝绳收卷机构；12、钢丝绳；13、挂钩；14、皮带；141、小滚轴；15、支撑连杆；16、单向皮带涨紧机构；161、滚轴支架；162、滑槽；163、涨紧油缸；164、支耳；165、活动滚轴；166、固定滚轴；17、主梁；18、空腔通道。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步的说明。
如图1~图7所示，本发明的一种船用桁架式液压折叠输送装置，包括液压***、电气***（两者在图中均未示出）、固定机架1、皮带输送机构以及可折叠的桁架式输送臂机构，皮带输送机构中的皮带14设于桁架式输送臂机构内，桁架式输送臂机构包括第一输送臂2和第二输送臂3，第一输送臂2、第二输送臂3以及固定机架1的端部两侧均设有连接耳部并设有铰接孔，第一输送臂2一端的两侧连接耳部分别通过一对称设置的第一连接机构与固定机架1的连接耳部铰接，第一输送臂2另一端两侧的连接耳部分别通过一对称设置的第二连接机构与第二输送臂3一端两侧的连接耳部铰接连接，在液压***的作用下，可使第一输送臂2向上折叠于固定机架1上，第二输送臂3向上折叠于第一输送臂2上。固定机架1上还设有保险龙门架10和钢丝绳收卷机构11，该保险龙门架10位于钢丝绳收卷机构11和第一输送臂2之间，保险龙门架10底部通过铰轴可转动连接在固定机架1上，顶部横杆上设置有滚轮，钢丝绳收卷机构11上的钢丝绳12卷绕于该滚轮上，端部分别连接于第一输送臂2的前端和中部，当第一输送臂2展开或折叠时可带动保险龙门架10自动立起或收拢，保险龙门架10下部与固定机架1之间铰接有可折叠的支撑连杆15，支撑连杆15为两根相互铰接的连杆，其中一根连杆与保险龙门架10铰接，另一根连杆与固定机架1铰接，支撑连杆15完全展开时（两根连杆展开成一条直线）对保险龙门架10既可起支撑作用，也可起限定角度的作用，使保险龙门架10立起的最大角度B＜90°，可避免使其倒向第一输送臂2，失去拉撑的作用，造成安全事故。相比现有技术中的固定式的龙门架来说，本发明设置可转动的保险龙门架既可消除在工作状态时超负荷运行中因液压驱动缸的不稳定产生的振动及存在的安全隐患，又可折叠于固定机架上，节省空间。
本实施例中，第一连接机构包括第一驱动缸5、板形连杆8以及第一直连杆，板形连杆8呈大致的非等腰直角三角形状，中间部位镂空，余下的三角形框架结构相比现有的L形连杆均有尺寸上的放大，强度得到了提高。三角形中角度大的锐角与第一驱动缸5的驱动端铰接，角度小的锐角与固定机架1铰接，第一直连杆一端与直角铰接，另一端与第一输送臂2铰接。第二连接机构包括第二驱动缸6以及两根等长的第二直连杆9，两根第二直连杆9的一端分别与第一输送臂2和第二输送臂3铰接，另一端均与第二驱动缸6的驱动端铰接，第二驱动缸6的缸体铰接于第一输送臂2上。
本实施例中，还包括第三输送臂4，第三输送臂4滑动装设于第二输送臂3内并由两个对称布置的第三驱动缸7驱动做伸缩运动，第三驱动缸7的缸体与第二输送臂3连接，驱动端与第三输送臂4连接。设置可伸缩的输送臂，可以延长工作范围，提高效率。
本实施例中，各节桁架式输送臂的结构简单紧凑，性能安全可靠。如图8和图9所示，其均由四根方管形成主梁17，四根主梁17之间通过支撑方管焊接成锥台式的四面体主框架，各支撑方管间又通过角钢、以及方管连接成三角形结构以加强桁架强度，桁架式输送臂内部形成纵向的空腔通道18，桁架内腔底部采用槽钢焊接，方便安装用于支撑皮带的小滚轴141，同时也可进一步加强桁架强度。皮带通过若干小滚轴141支撑穿设于该空腔通道18中。将皮带设置于桁架式输送臂的内部空腔通道中，可以防止在运行过程中检修人员或操作人员跌落于内，造成安全事故。锥台式的输送臂结构沿第一输送臂2至第三输送臂4的方向减小。
本实施例中，第一输送臂2底部靠近固定机架1处装设有单向皮带涨紧机构16，可避免现有技术中采用双向涨紧机构带来的皮带跑偏现象。其包括滚轴支架161、两个涨紧油缸163、四个平行布置的直径相同的大滚轴，滚轴支架161为两根平行设置的杆件，对称装设于第一输送臂2底部，两根杆件上均设有滑槽162，用于装设一大滚轴形成活动滚轴165，活动滚轴165的两端分别与一涨紧油缸163的驱动端连接，涨紧油缸163的缸体铰接于第一输送臂2的支耳164上；其他三个大滚轴为固定滚轴166，一个装设于滚轴支架161靠近固定机架1的一端，另两个平行装设于第一输送臂2的空腔内，皮带从空腔通道18内拉出绕设于固定滚轴166和活动滚轴165上。本发明中驱动缸、涨紧油缸均为液压驱动伸缩缸。
优选的，第一输送臂2和第二输送臂3之间设有用于将第二输送臂3向上折叠后锁紧的保险锁紧机构。如在第二输送臂3上设置挂钩13，在第一输送臂2相对应的位置设置于挂钩13配合的环或其他孔等。可防止折叠后第二输送臂在非工作状态下因第二驱动缸6失效而发生下坠，造成事故。第一输送臂2和第二输送臂3相接处还设有展开时相互配合连接的插销机构。使其展开后能更好的定位，也可以防止滑动，安全性更高。
本发明中的电气***主要由电控箱、传感器及线路等组成，控制装置的工作状态。液压***主要由液压油缸、油箱、平衡阀、多路阀、液压锁、电磁阀、管路等组成，通过控制各驱动缸的运行实现装置中各输送臂的折叠和展开。
工作原理：
本发明需要工作时，启动电气***及液压***，控制第一驱动缸5执行动作将第一输送臂2展开，保险龙门架10随着第一输送臂2的展开同时动作，当第一输送臂2展开至相应输沙角度位置时，第一驱动缸5停止运行并被锁死，进而第一输送臂2位置锁定，同时第二驱动缸6执行动作将第二输送臂3展开，当第二输送臂3展开至与第一输送臂2平行位置时，第二驱动缸6停止运行并被锁死，第二输送臂3位置锁定，同时第二输送臂3上的第三驱动缸7启动，驱动第三输送臂4向前伸展出，第三输送臂4到达最大极限位置时，第三驱动缸7被锁死，单向皮带涨紧机构16运行并开始输送沙石。整个工作过程为连续进行，保险龙门架10可保证本发明工作平稳进行。当工作结束后，本发明反之运行，第三输送臂4、第二输送臂3、第一输送臂2逐步收回，保险龙门架10也因失去钢丝绳14的牵引在重力的作用下倒向钢丝绳收卷机构11方向，此过程中第二输送臂3上的挂钩13将自动锁死第一输送臂2与第二输送臂3，防止第二输送臂3在非工作状态下下坠，当本发明工作时，挂钩13将自动脱钩，释放第一输送臂2。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，均应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种船用桁架式液压折叠输送装置，包括固定机架、皮带输送机构以及可折叠的桁架式输送臂机构，皮带输送机构设于桁架式输送臂机构内，所述桁架式输送臂机构包括第一输送臂和第二输送臂，第一输送臂一端两侧分别通过一第一连接机构与固定机架可折叠连接，第一输送臂另一端两侧分别通过一第二连接机构与第二输送臂可折叠连接，其特征在于：所述固定机架上设有保险龙门架和钢丝绳收卷机构，所述保险龙门架位于钢丝绳收卷机构和第一输送臂之间，保险龙门架底部可转动连接在固定机架上并随第一输送臂的展开或折叠而自动立起或收拢，保险龙门架下部与固定机架之间铰接有可折叠的支撑连杆，支撑连杆完全展开时使保险龙门架立起的最大角度B＜90°，钢丝绳收卷机构上的钢丝绳卷绕于保险龙门架顶部设置的滚轮上并连接于第一输送臂的前端和中部。
2.根据权利要求1所述的船用桁架式液压折叠输送装置，其特征在于：还包括第三输送臂，第三输送臂滑动装设于第二输送臂内并由两个对称布置的第三驱动缸驱动做伸缩运动，第三驱动缸的缸体与第二输送臂连接，驱动端与第三输送臂连接。
3.根据权利要求2所述的船用桁架式液压折叠输送装置，其特征在于：各节桁架式输送臂均由四根方管形成主梁，四根主梁通过支撑方管焊接成锥台式的四面体主框架，该锥台沿第一输送臂至第三输送臂的方向减小，各支撑方管间通过角钢以及方管连接成三角形结构，桁架式输送臂内部形成纵向的空腔通道，皮带输送机构中的皮带通过若干小滚轴支撑穿设于该空腔通道中。
4.根据权利要求3所述的船用桁架式液压折叠输送装置，其特征在于：所述第一输送臂底部靠近固定机架处装设有单向皮带涨紧机构，其包括滚轴支架、两个涨紧油缸、四个平行布置的大滚轴，滚轴支架装设于第一输送臂底部，滚轴支架上设有滑槽，滚轴支架一端于滑槽内装设一大滚轴形成活动滚轴，活动滚轴的两端分别与一涨紧油缸的驱动端连接，涨紧油缸的缸体铰接于第一输送臂底部；其他三个大滚轴为固定滚轴，一个装设于滚轴支架靠近固定机架的一端，另两个平行装设于第一输送臂的空腔内，皮带从空腔内拉出绕设于固定滚轴和活动滚轴上。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的船用桁架式液压折叠输送装置，其特征在于：所述第一连接机构包括第一驱动缸、板形连杆以及第一直连杆，所述板形连杆呈大致的非等腰直角三角形状，中间部位镂空，角度大的锐角与第一驱动缸的驱动端铰接，角度小的锐角与固定机架铰接，第一直连杆一端与直角铰接，另一端与第一输送臂铰接。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的船用桁架式液压折叠输送装置，其特征在于：所述第二连接机构包括第二驱动缸以及两根等长的第二直连杆，两根第二直连杆的一端分别与第一输送臂和第二输送臂铰接，另一端均与第二驱动缸的驱动端铰接，第二驱动缸的缸体铰接于第一输送臂上。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的船用桁架式液压折叠输送装置，其特征在于：所述保险龙门架的支撑连杆包括相互铰接的两根连杆，其中一根连杆与保险龙门架铰接，另一根连杆与固定机架铰接。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的船用桁架式液压折叠输送装置，其特征在于：第一输送臂和第二输送臂之间设有用于将第二输送臂折叠后锁紧的保险锁紧机构。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的船用桁架式液压折叠输送装置，其特征在于：第一输送臂和第二输送臂相接处设有用于展开时相互配合连接的插销机构。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的船用桁架式液压折叠输送装置，其特征在于：第一输送臂和固定机架上均设有用于铰接连接的连接耳部。
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