CN113860146A - 一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇*** - Google Patents

一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，涉及起重机吊钩减摇领域。海上起重机的作业对船舶的横摇和纵摇角度都有严格的要求，但吊钩会随船舶的运动产生更大的摇摆，严重影响了作业人员和施工设施的安全，影响海上作业效率和工程进度。本发明包括阻尼装置、弹簧、可滑动的惯性传动装置、传动连接齿条和滑动配重。使用时，惯性减摇***安装在起重机吊钩主钩上的侧滑轮箱的两侧，当吊钩发生运动时，阻尼装置、弹簧、惯性传动装置的阻尼缓冲效果相互叠加，实现能量的储存、释放与消融，可以有效降低吊钩的振动与摆动，减小海上起重作业过程中吊钩的摆动幅度，增强了海上起重船在起吊作业过程中的耐波性和安全性。

Description

一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***
技术领域
本发明涉及起重机吊钩减摇领域，尤其涉及一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***。
背景技术
大型工程船主要包括大型起重船、大型起重铺管船和各类海上作业支持船等，这类工程船舶为进行海上工程项目施工均需使用大型起重机设备，承担海上大件结构物或设备的吊装作业。由于船舶是通过锚泊或动力定位***在海上就位，因此在风、浪、流的作用下，船舶的运动状态是决定能否进行海上吊装的前提条件。同时，海上起重机的作业对船舶的横摇和纵摇角度都有严格的要求，但在起重机允许作业的条件下，起重机在起扒杆、挂扣、卸扣和放扒杆等空钩状态下，吊钩会随船舶的运动产生更大的摇摆，严重影响了作业人员和施工设施的安全，经常导致海上作业停工，不但影响海上作业效率和工程进度，而且增加海上作业成本。控制钩头摇摆的方案主要包括增加压载、改造船型、增加船体减摇设备和对钩头进行减摇控制等，改造船型、增加船体减摇设备方案可以有效地改善和提高起重船的耐波性能，但需要大改造，成本非常高。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，以降低和控制吊钩空载状态时的摇摆程度为目的。为此，本发明采取以下技术方案。
一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，包括壳体和设于壳体内的减摇***主体，所述的减摇***主体包括阻尼装置、弹簧、可滑动的惯性传动装置、传动连接齿条和滑动配重，所述的弹簧包括第一弹簧和第二弹簧，所述的阻尼装置包括尾部固连副和阻尼器，尾部固连副通过阻尼滑动杆与阻尼器滑动连接，所述的第一弹簧套于阻尼滑动杆上，第一弹簧的两端分别与尾部固连副和阻尼器上的挡盘弹性相贴，所述的阻尼器连接固定于惯性传动装置上，所述的惯性传动装置通过所述的传动连接齿条与滑动配重连接，所述的传动连接齿条外套有所述的第二弹簧，第二弹簧的两端分别与所述的惯性传动装置和滑动配重相贴，所述的阻尼装置、惯性传动装置、传动连接齿条和滑动配重呈从左到右的直线型排列。
使用时，惯性减摇***安装在起重机吊钩主钩上的侧滑轮箱的两侧，惯性减摇***可通过连接侧板，利用高强度螺栓与滑轮箱固连在一起，当吊钩发生运动时，阻尼装置、弹簧、惯性传动装置的阻尼缓冲效果相互叠加，实现能量的储存、释放与消融，可以有效降低吊钩的振动与摆动，减小海上起重作业过程中吊钩的摆动幅度，在不进行大型起重船大量改造的情况下，来减低吊钩摇摆特性，增强了海上起重船在起吊作业过程中的耐波性和安全性，对于长周期小范围的结构运动调节具有明显的改进效果，实施成本相对较低。
作为优选技术手段：所述的惯性传动装置包括安装支架、小齿轮、中齿轮、大齿轮、第一飞轮和第二飞轮，所述的小齿轮和大齿轮啮合，所述的小齿轮与第一飞轮设于第一转轴上，所述的大齿轮、中齿轮和第二飞轮设于第二转轴上，所述的中齿轮与传动连接齿条啮合，所述的第一转轴和第二转轴可转动地连接于安装支架上并且第一转轴和第二转轴按左右平行排列。有效实现惯性传动装置结构，结构简单。
作为优选技术手段：所述的小齿轮和大齿轮均为2个，对称地设于中齿轮的轴向两侧，所述的第一飞轮和第二飞轮分别位于安装支架的前后两侧。双齿轮加双飞轮增加了***传动的稳定性。
作为优选技术手段：所述的安装支架设有前齿轮槽、中齿轮槽和后齿轮槽，所述小齿轮和大齿轮啮合成组，两组分别位于前齿轮槽和后齿轮槽中，所述的中齿轮位于中齿轮槽中，所述的传动连接齿条穿过安装支架的右侧壁并伸入中齿轮槽中并与中齿轮槽滑动配合。对称设置，稳定性更好。
作为优选技术手段：所述的小齿轮、大齿轮、中齿轮与传动连接齿条均采用直齿。直齿加工简单，使用普遍，成本低。
作为优选技术手段：所述的小齿轮与大齿轮模数为8，传动比为2，所述的中齿轮与传动连接齿条模数为8。模数和传动比合理，具有较好的惯性传递能力。
作为优选技术手段：所述的第一转轴和第二转轴均通过轴承可转动地设于安装支架上。实现稳定可靠地可转动结构。
作为优选技术手段：所述的第一转轴和第二转轴均通过4个轴承与安装支架连接，4个轴承分别设于安装支架的前后两侧壁上以及中齿轮槽的前后两侧壁上。通过4个轴承支撑，转动支撑更加稳定可靠。
作为优选技术手段：所述的安装支架和滑动配重的底部均设有滑动小轮。使滑动更加顺畅，滑动阻力小。
有益效果：通过在大型起重船、大型起重铺管船的起重机上使用该惯性减摇***，当吊钩发生运动时，阻尼装置、弹簧、惯性传动装置的阻尼缓冲效果相互叠加，实现能量的储存、释放与消融，可以有效降低吊钩的振动与摆动，减小海上起重作业过程中吊钩的摆动幅度，在不进行大型起重船大量改造的情况下，来减低吊钩摇摆特性，增强了海上起重船在起吊作业过程中的耐波性和安全性，对于长周期小范围的结构运动调节具有明显的改进效果，实施成本相对较低，提高了作业人员和设施的安全，提高了海上作业效率，缩短海上施工工期。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明减摇***主体结构示意图。
图3是本发明使用时的安装位置示意图。
图中：1、阻尼装置；2、惯性传动装置；3、传动连接齿条；4、滑动配重；5、第一弹簧；6、第二弹簧；7、壳体；8、滑轮箱；101、尾部固连副；102、阻尼滑动杆；103、阻尼器；104、挡盘；201、安装支架；202、第二飞轮；203、第一飞轮；204、小齿轮；205、大齿轮；206、中齿轮；207、第一转轴；208、第二转轴；209、轴承；20101、前齿轮槽；20102、中齿轮槽；20103、后齿轮槽。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1、2所示，一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，包括壳体7和设于壳体7内的减摇***主体，减摇***主体包括阻尼装置1、弹簧、可滑动的惯性传动装置2、传动连接齿条3和滑动配重4，弹簧包括第一弹簧5和第二弹簧6，阻尼装置1包括尾部固连副101和阻尼器103，尾部固连副101通过阻尼滑动杆102与阻尼器103滑动连接，第一弹簧5套于阻尼滑动杆102上，第一弹簧5的两端分别与尾部固连副101和阻尼器103上的挡盘104弹性相贴，阻尼器103连接固定于惯性传动装置2上，惯性传动装置2通过传动连接齿条3与滑动配重4连接，传动连接齿条3外套有第二弹簧6，第二弹簧6的两端分别与惯性传动装置2和滑动配重4相贴，阻尼装置1、惯性传动装置2、传动连接齿条3和滑动配重4呈从左到右的直线型排列。
为了实现惯性传动装置2结构，惯性传动装置2包括安装支架201、小齿轮204、中齿轮206、大齿轮205、第一飞轮203和第二飞轮202，小齿轮204和大齿轮205啮合，小齿轮204与第一飞轮203设于第一转轴207上，大齿轮205、中齿轮206和第二飞轮202设于第二转轴208上，中齿轮206与传动连接齿条3啮合，第一转轴207和第二转轴208可转动地连接于安装支架201上并且第一转轴207和第二转轴208按左右平行排列。有效实现惯性传动装置2结构，结构简单。
为了增加***传动的稳定性，小齿轮204和大齿轮205均为2个，对称地设于中齿轮206的轴向两侧，第一飞轮203和第二飞轮202分别位于安装支架201的前后两侧。双齿轮加双飞轮增加了***传动的稳定性。
为了使稳定性更好，安装支架201设有前齿轮槽20101、中齿轮槽20102和后齿轮槽20103，所述小齿轮204和大齿轮205啮合成组，两组分别位于前齿轮槽20101和后齿轮槽20103中，中齿轮206位于中齿轮槽20102中，传动连接齿条3穿过安装支架201的右侧壁并伸入中齿轮槽20102中并与中齿轮槽20102滑动配合。对称设置，稳定性更好。
为了便于采购，小齿轮204、大齿轮205、中齿轮206与传动连接齿条3均采用直齿。直齿加工简单，使用普遍，成本低，采购方便。
为了实现较好的惯性传递能力，小齿轮204与大齿轮205模数为8，传动比为2，中齿轮206与传动连接齿条3模数为10。模数和传动比合理，具有较好的惯性传递能力。
为了实现稳定可靠的可转动结构，第一转轴207和第二转轴208均通过轴承209可转动地设于安装支架201上。实现稳定可靠的可转动结构。
为了使转动支撑更加稳定可靠，第一转轴207和第二转轴208均通过4个轴承209与安装支架201连接，4个轴承209分别设于安装支架201的前后两侧壁上以及中齿轮槽20102的前后两侧壁上。通过4个轴承209支撑，转动支撑更加稳定可靠。
为了使滑动更加顺畅，安装支架201和滑动配重4的底部均设有滑动小轮。使滑动更加顺畅，滑动阻力小。
如图3所示，使用时，惯性减摇***通过其壳体7安装在起重机吊钩主钩上的侧滑轮箱8的两侧，惯性减摇***的壳体7可通过连接侧板，利用高强度螺栓与滑轮箱8固连在一起，或者根据实际情况，惯性减摇***也可以安装在吊钩钩笼上，当钩笼不符合安装条件时，需要对钩笼进行一定程度的改造。
当吊钩发生运动时，阻尼装置1、弹簧、惯性传动装置2的阻尼缓冲效果相互叠加，实现能量的储存、释放与消融，可以有效降低吊钩的振动与摆动，减小海上起重作业过程中吊钩的摆动幅度，在不进行大型起重船大量改造的情况下，来减低吊钩摇摆特性，增强了海上起重船在起吊作业过程中的耐波性和安全性，对于长周期小范围的结构运动调节具有明显的改进效果，实施成本相对较低。
以上图1-3所示的一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***是本发明的具体实施例，已经体现出本发明突出的实质性特点和显著进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，其特征在于：包括壳体(7)和设于壳体(7)内的减摇***主体，所述的减摇***主体包括阻尼装置(1)、弹簧、可滑动的惯性传动装置(2)、传动连接齿条(3)和滑动配重(4)，所述的弹簧包括第一弹簧(5)和第二弹簧(6)，所述的阻尼装置(1)包括尾部固连副(101)和阻尼器(103)，尾部固连副(101)通过阻尼滑动杆(102)与阻尼器(103)滑动连接，所述的第一弹簧(5)套于阻尼滑动杆(102)上，第一弹簧(5)的两端分别与尾部固连副(101)和阻尼器(103)上的挡盘(104)弹性相贴，所述的阻尼器(103)连接固定于惯性传动装置(2)上，所述的惯性传动装置(2)通过所述的传动连接齿条(3)与滑动配重(4)连接，所述的传动连接齿条(3)外套有所述的第二弹簧(6)，第二弹簧(6)的两端分别与所述的惯性传动装置(2)和滑动配重(4)相贴，所述的阻尼装置(1)、惯性传动装置(2)、传动连接齿条(3)和滑动配重(4)呈从左到右的直线型排列；
使用时，惯性减摇***通过其壳体(7)安装在起重机吊钩主钩上的侧滑轮箱(8)的两侧，惯性减摇***的壳体(7)通过连接侧板，利用高强度螺栓与滑轮箱(8)固连在一起；或者将惯性减摇***安装在吊钩钩笼上；当吊钩发生运动时，阻尼装置(1)、弹簧、惯性传动装置(2)的阻尼缓冲效果相互叠加，实现能量的储存、释放与消融，以降低吊钩的振动与摆动，减小海上起重作业过程中吊钩的摆动幅度，减低吊钩摇摆特性，增强海上起重船在起吊作业过程中的耐波性和安全性。
2.根据权利要求1所述的一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，其特征在于：所述的惯性传动装置(2)包括安装支架(201)、小齿轮(204)、中齿轮(206)、大齿轮(205)、第一飞轮(203)和第二飞轮(202)，所述的小齿轮(204)和大齿轮(205)啮合，所述的小齿轮(204)与第一飞轮(203)设于第一转轴(207)上，所述的大齿轮(205)、中齿轮(206)和第二飞轮(202)设于第二转轴(208)上，所述的中齿轮(206)与传动连接齿条(3)啮合，所述的第一转轴(207)和第二转轴(208)可转动地连接于安装支架(201)上并且第一转轴(207)和第二转轴(208)按左右平行排列。
3.根据权利要求2所述的一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，其特征在于：所述的小齿轮(204)和大齿轮(205)均为2个，对称地设于中齿轮(206)的轴向两侧，所述的第一飞轮(203)和第二飞轮(202)分别位于安装支架(201)的前后两侧。
4.根据权利要求3所述的一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，其特征在于：所述的安装支架(201)设有前齿轮槽(20101)、中齿轮槽(20102)和后齿轮槽(20103)，所述小齿轮(204)和大齿轮(205)啮合成组，两组分别位于前齿轮槽(20101)和后齿轮槽(20103)中，所述的中齿轮(206)位于中齿轮槽(20102)中，所述的传动连接齿条(3)穿过安装支架(201)的右侧壁并伸入中齿轮槽(20102)中并与中齿轮槽(20102)滑动配合。
5.根据权利要求4所述的一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，其特征在于：所述的小齿轮(204)、大齿轮(205)、中齿轮(206)与传动连接齿条(3)均采用直齿。
6.根据权利要求5所述的一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，其特征在于：所述的小齿轮(204)与大齿轮(205)模数为8，传动比为2，所述的中齿轮(206)与传动连接齿条(3)模数为8。
7.根据权利要求4所述的一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，其特征在于：所述的第一转轴(207)和第二转轴(208)均通过轴承(209)可转动地设于安装支架(201)上。
8.根据权利要求7所述的一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，其特征在于：所述的第一转轴(207)和第二转轴(208)均通过4个轴承(209)与安装支架(201)连接，4个轴承(209)分别设于安装支架(201)的前后两侧壁上以及中齿轮槽(20102)的前后两侧壁上。
9.根据权利要求4所述的一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇***，其特征在于：所述的安装支架(201)和滑动配重(4)的底部均设有滑动小轮。
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