一种用于自卸船的自卸臂搁架及其制作方法

摘要

本发明公开了一种用于自卸船的自卸臂搁架及其制作方法，所述自卸臂搁架包括搁架座，搁架座上端面的左右位置各设置有一定位座，定位座上设置有定位槽，自卸臂两侧的槽体定位部分别定位于一对定位槽上；搁架座中部的左右两侧各设置有一块眼板，眼板上设置有用于连接绑扎器的绑扎孔，搁架座上部的左右两侧各设置有一用于绑扎器限位的限位环，自卸臂通过绑扎器固定在定位槽上。所述制作方法包括自卸臂搁架的制造、自卸臂上激光标定装置的安装、自卸臂支撑部自由状态位置标定、自卸臂的安装、自卸臂扰度调整及自卸臂搁架的安装等步骤。本发明以简单的结构实现自卸臂空置时的可靠固定，并提高自卸臂结构稳定性。

权利要求

1.一种用于自卸船的自卸臂搁架的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1）、自卸臂搁架的制造：根据自卸臂搁架设计图纸和制作工艺，进行自卸臂搁架的制造；其中，所述自卸臂搁架的数量为两个，所述自卸臂搁架中的搁架座部分和定位座部分分别单独制造，且两者暂不连接在一起；

步骤（2）、自卸臂上激光标定装置的安装：激光标定装置包括第一激光笔、第二激光笔、第一标定板和第二标定板，自卸臂在安装到船体上之前，在自卸臂的用于接触自卸臂搁架的靠悬臂端部位的下端面的对称位置安装好向下竖立设置的第一标定板，在自卸臂的用于接触自卸臂搁架的靠中部位置的下端面的对称位置安装好向下竖立设置的第二标定板；其中，所述第一标定板的高度超过所述第二标定板的高度；同时，在自卸臂上用于与船体上的升降回转装置连接的一端端部分别固定安装第一激光笔和第二激光笔，并使得所述第一激光笔指向所述第一标定板、所述第二激光笔指向所述第二标定板；

步骤（3）、自卸臂支撑部自由状态位置标定：将自卸臂侧向翻转90°，使得自卸臂的下端面呈竖立状态、自卸臂的两侧位于上下位置，并使得自卸臂翻转后的下边部位自由靠在水平面上，然后开启第一激光笔和第二激光笔，使得第一激光笔的激光投射在第一标定板上、第二激光笔的激光投射在第二标定板上，并分别在第一标定板和第二标定板的激光投射点作好位置标定；

步骤（4）、自卸臂的安装：保留安装在自卸臂上的激光标定装置，将自卸臂安装到船体上并与船体上连接自卸臂的升降回转装置相连接；

步骤（5）、自卸臂扰度调整及自卸臂搁架的安装：重新开启第一激光笔和第二激光笔，检测第一激光笔在第一标定板上的激光投射点与步骤（3）中第一标定板上标定点的高度差、第二激光笔在第二标定板上的激光投射点与步骤（3）中第二标定板上标定点的高度差，然后对自卸臂进行调整，调整至所述高度差为零，最后安装自卸臂搁架，采用调整垫片调整自卸臂搁架的上下位置，使得两个自卸臂搁架的定位槽正好同时靠接在自卸臂的槽体定位部上，然后将定位座与搁架座固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于自卸船的自卸臂搁架的制作方法，其特征在于，所述步骤（3）的自卸臂支撑部自由状态位置标定中，将自卸臂翻转后的下部侧面自由靠接在两个或两个以上带万向轮的自由移动小车的水平台面上以使得所述自卸臂在水平方向处于自由伸展状态。

3.根据权利要求2所述的一种用于自卸船的自卸臂搁架的制作方法，其特征在于，所述步骤（3）的自卸臂支撑部自由状态位置标定中，自卸臂靠接在所述自由移动小车水平台面上后，在自卸臂的两端之外分别固定一牵引架，其中的一个牵引架通过链绳与自卸臂的一端相连接，其中的另一个牵引架通过拉紧葫芦与自卸臂的另一端相连接；在进行所述的位置标定之前，先通过拉紧葫芦对自卸臂施加一定的轴向拉伸力以消除人为吊装和侧向定位产生的自卸臂变形，然后松开拉紧葫芦让自卸臂恢复自由状态，最后进行位置标定。

4.根据权利要求1所述的一种用于自卸船的自卸臂搁架的制作方法，其特征在于，所述步骤（2）自卸臂上激光标定装置的安装中，采用有限元分析软件预估自卸臂安装后的扰度范围，并根据所述扰度范围确定第一标定板、第二标定板高度尺寸，以及第一标定板与第二标定板的高度差。

说明书

一种用于自卸船的自卸臂搁架及其制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及自卸船技术领域，具体涉及一种用于自卸船的自卸臂搁架及其制作方法。

背景技术

[0002] 自卸船是一种具有特殊货舱结构和卸货结构的干散货运输船舶，其在货舱的舱底与船底之间设置有卸货装置，能以连续输送方式卸货。自卸船能集中操纵卸货作业，实现高
速自动卸货。

[0003] 40000吨自卸船作为我司自主研发的船型，与其他自卸船有许多不同。该船的自卸臂比较长，在船体上位于自卸臂的下方设置有多个自卸臂搁架，以防止自卸臂空置时的移
位。

[0004] 针对40000吨自卸船的结构特点，有必要创新自卸臂和自卸臂搁架的设计和制作，以实现自卸臂空置时的可靠固定，并提高自卸臂结构稳定性。

发明内容

[0005] 为了解决上述问题，本发明提出一种用于自卸船的自卸臂搁架及其制作方法，旨在以简单的结构实现自卸臂空置时的可靠固定，并提高自卸臂结构稳定性。具体的技术方
案如下：

[0006] 一种用于自卸船的自卸臂搁架，包括搁架座，所述搁架座上端面的左右位置各设置有一定位座，所述定位座上设置有定位槽，所述定位槽的槽体形状与所述自卸臂两侧的
槽体定位部形状相适配，所述自卸臂两侧的槽体定位部分别定位于所述一对定位槽上；所
述搁架座中部的左右两侧各设置有一块眼板，所述眼板上设置有用于连接绑扎器的绑扎
孔，所述搁架座上部的左右两侧各设置有一用于绑扎器限位的限位环，所述自卸臂通过所
述绑扎器固定在所述定位槽上。

[0007] 优选的，所述自卸臂两侧的槽体定位部包括定位底面和分别连接在所述定位底面两侧的定位斜面。

[0008] 优选的，所述绑扎器包括一对活节螺栓和连接在所述一对活节螺栓之间的内螺纹套筒，所述一对活节螺栓的螺旋方向相反，所述内螺纹套筒分别与所述一对活节螺栓螺纹
配合连接；所述自卸臂的左右两侧各设置有一耳孔板，所述绑扎器穿过所述限位环后连接
在所述眼板与所述耳孔板之间。

[0009] 作为本发明的进一步改进，所述内螺纹套筒包括上内螺纹套筒和下内螺纹套筒，且所述上内螺纹套筒和下内螺纹套筒之间固定连接有一拉力传感器以用于检测和调整绑
扎力的大小。

[0010] 本发明中，所述自卸臂搁架的数量为两个，且其中的一个自卸臂搁架支撑在所述自卸臂的靠悬臂端部位，其中的另一个自卸臂搁架支撑在所述自卸臂的靠中部位置。

[0011] 本发明中，所述定位槽内设置有可拆卸可更换的垫块，所述自卸臂两侧的槽体定位部分别定位于所述一对定位槽的垫块上。

[0012] 作为本发明的更进一步改进，所述自卸臂与定位座之间设置有光电对中传感器，所述光电对中传感器包括设置在自卸臂槽体定位部位置的光电发射器、设置在所述定位座
上的光电接收器。

[0013] 一种用于自卸船的自卸臂搁架的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

[0014] 步骤(1)、自卸臂搁架的制造：根据自卸臂搁架设计图纸和制作工艺，进行自卸臂搁架的制造；其中，所述自卸臂搁架的数量为两个，所述自卸臂搁架中的搁架座部分和定位
座部分分别单独制造，且两者暂不连接在一起；

[0015] 步骤(2)、自卸臂上激光标定装置的安装：激光标定装置包括第一激光笔、第二激光笔、第一标定板和第二标定板，自卸臂在安装到船体上之前，在自卸臂的用于接触自卸臂
搁架的靠悬臂端部位的下端面的对称位置安装好向下竖立设置的第一标定板，在自卸臂的
用于接触自卸臂搁架的靠中部位置的下端面的对称位置安装好向下竖立设置的第二标定
板；其中，所述第一标定板的高度超过所述第二标定板的高度；同时，在自卸臂上用于与船
体上的升降回转装置连接的一端端部分别固定安装第一激光笔和第二激光笔，并使得所述
第一激光笔指向所述第一标定板、所述第二激光笔指向所述第二标定板；

[0016] 步骤(3)、自卸臂支撑部自由状态位置标定：将自卸臂侧向翻转90°，使得自卸臂的下端面呈竖立状态、自卸臂的两侧位于上下位置，并使得自卸臂翻转后的下边部位自由靠
在水平面上，然后开启第一激光笔和第二激光笔，使得第一激光笔的激光投射在第一标定
板上、第二激光笔的激光投射在第二标定板上，并分别在第一标定板和第二标定板的激光
投射点作好位置标定；

[0017] 步骤(4)、自卸臂的安装：保留安装在自卸臂上的激光标定装置，将自卸臂安装到船体上并与船体上连接自卸臂的升降回转装置相连接；

[0018] 步骤(5)、自卸臂扰度调整及自卸臂搁架的安装：重新开启第一激光笔和第二激光笔，检测第一激光笔在第一标定板上的激光投射点与步骤(3)中第一标定板上标定点的高
度差、第二激光笔在第二标定板上的激光投射点与步骤(3)中第二标定板上标定点的高度
差，然后对自卸臂进行调整，调整至所述高度差为零，最后安装自卸臂搁架，采用调整垫片
调整自卸臂搁架的上下位置，使得两个自卸臂搁架的定位槽正好同时靠接在自卸臂的槽体
定位部上，然后将定位座与搁架座固定连接。

[0019] 其中，所述步骤(3)的自卸臂支撑部自由状态位置标定中，将自卸臂翻转后的下部侧面自由靠接在两个或两个以上带万向轮的自由移动小车的水平台面上以使得所述自卸
臂在水平方向处于自由伸展状态。

[0020] 优选的，所述步骤(3)的自卸臂支撑部自由状态位置标定中，自卸臂靠接在所述自由移动小车水平台面上后，在自卸臂的两端之外分别固定一牵引架，其中的一个牵引架通
过链绳与自卸臂的一端相连接，其中的另一个牵引架通过拉紧葫芦与自卸臂的另一端相连
接；在进行所述的位置标定之前，先通过拉紧葫芦对自卸臂施加一定的轴向拉伸力以消除
人为吊装和侧向定位产生的自卸臂变形，然后松开拉紧葫芦让自卸臂恢复自由状态，最后
进行位置标定。

[0021] 优选的，所述步骤(2)自卸臂上激光标定装置的安装中，采用有限元分析软件预估自卸臂安装后的扰度范围，并根据所述扰度范围确定第一标定板、第二标定板高度尺寸，以
及第一标定板与第二标定板的高度差。

[0022] 本发明的有益效果是：

[0023] 第一，本发明的一种用于自卸船的自卸臂搁架及其制作方法，将自卸臂搁架设计为集支撑、绑扎于一体，自卸臂放置在槽型结构中，可以防止自卸臂在水平方向移位；同时
在支撑结构上设计两块用于绑扎的眼板和用于限制绑扎器移位的环形结构，可以防止自卸
臂在垂直方向移位，自卸臂搁架的整体结构简单、占用空间小。

[0024] 第二，本发明的一种用于自卸船的自卸臂搁架及其制作方法，创新设计了自卸臂搁架的安装调整方法，通过将自卸臂翻转90°后定位在一对自由移动小车上，将自卸臂因自
重引起的扰度影响降低到最小，由此实现了自卸臂支撑部自由状态位置的准确标定。

[0025] 第三，本发明的一种用于自卸船的自卸臂搁架及其制作方法，通过自卸臂支撑部自由状态位置标定，为后续的自卸臂和自卸臂搁架的安装调整提供了依据，使得自卸臂安
装后复原了初始的自由状态形状，由此改善了自卸臂的受力状态，有利于提高自卸臂的结
构稳定性和提高其使用寿命。

[0026] 第四，本发明的一种用于自卸船的自卸臂搁架及其制作方法，相比常规的采用有限元分析软件计算自卸臂扰度再进行调整的纯理论方法，克服了自卸臂本身制造误差对扰
度计算的影响，其调整精度更高、更加切合实际情况。

附图说明

[0027] 图1是本发明的一种用于自卸船的自卸臂搁架的结构示意图；

[0028] 图2是图1局部放大视图；

[0029] 图3是图1中的自卸臂支撑在自卸臂搁架上的示意图；

[0030] 图4是自卸臂的横截面视图(上面安装有第一标定板和第二标定板)；

[0031] 图5是自卸臂翻转90°后定位在一对自由移动小车上进行激光标定的示意图；

[0032] 图6是图5的右视图；

[0033] 图7是自卸臂安装在船体上后进行扰度调整的示意图。

[0034] 图中：1、搁架座，2、定位座，3、定位槽，4、自卸臂，5、槽体定位部，6、船体，7、眼板，8、绑扎器，9、绑扎孔，10、限位环，11、活节螺栓，12、内螺纹套筒，13、耳孔板，14、上内螺纹套
筒，15、下内螺纹套筒，16、拉力传感器，17、自卸臂的悬臂端，18、垫块，19、对光电对中传感
器，20、光电发射器，21、光电接收器，22、激光标定装置，23、第一标定板，24、第二标定板，
25、第一激光笔，26、第二激光笔，27、升降回转装置，28、万向轮，29、自由移动小车，30、牵引
架，31、链绳，32、拉紧葫芦。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

[0036] 实施例1：

[0037] 如图1至7所示为本发明的一种用于自卸船的自卸臂搁架的实施例，包括搁架座1，所述搁架座1上端面的左右位置各设置有一定位座2，所述定位座2上设置有定位槽3，所述
定位槽3的槽体形状与所述自卸臂4两侧的槽体定位部5形状相适配，所述自卸臂4两侧的槽
体定位部5分别定位于所述一对定位槽3上；所述搁架座1中部的左右两侧各设置有一块眼
板7，所述眼板7上设置有用于连接绑扎器8的绑扎孔9，所述搁架座1上部的左右两侧各设置
有一用于绑扎器8限位的限位环10，所述自卸臂4通过所述绑扎器8固定在所述定位槽3上。

[0038] 优选的，所述自卸臂4两侧的槽体定位部5包括定位底面和分别连接在所述定位底面两侧的定位斜面。

[0039] 优选的，所述绑扎器8包括一对活节螺栓11和连接在所述一对活节螺栓11之间的内螺纹套12筒，所述一对活节螺栓11的螺旋方向相反，所述内螺纹套筒12分别与所述一对
活节螺栓11螺纹配合连接；所述自卸臂4的左右两侧各设置有一耳孔板13，所述绑扎器8穿
过所述限位环10后连接在所述眼板7与所述耳孔板13之间。

[0040] 作为本实施例的进一步改进，所述内螺纹套筒12包括上内螺纹套筒14和下内螺纹套筒15，且所述上内螺纹套筒14和下内螺纹套筒15之间固定连接有一拉力传感器16以用于
检测和调整绑扎力的大小。

[0041] 本实施例中，所述自卸臂搁架的数量为两个，且其中的一个自卸臂搁架支撑在所述自卸臂4的靠悬臂端17部位，其中的另一个自卸臂搁架支撑在所述自卸臂4的靠中部位
置。

[0042] 本实施例中，所述定位槽3内设置有可拆卸可更换的垫块18，所述自卸臂4两侧的槽体定位部5分别定位于所述一对定位槽3的垫块18上。

[0043] 作为本实施例的更进一步改进，所述自卸臂4与定位座2之间设置有光电对中传感器19，所述光电对中传感器18包括设置在自卸臂4槽体定位部5位置的光电发射器20、设置
在所述定位座2上的光电接收器21。

[0044] 实施例2：

[0045] 一种采用实施例1的用于自卸船的自卸臂搁架的制作方法，包括如下步骤：

[0046] 步骤(1)、自卸臂搁架的制造：根据自卸臂搁架设计图纸和制作工艺，进行自卸臂搁架的制造；其中，所述自卸臂搁架的数量为两个，所述自卸臂搁架中的搁架座1部分和定
位座2部分分别单独制造，且两者暂不连接在一起；

[0047] 步骤(2)、自卸臂上激光标定装置的安装：激光标定装置包括第一激光笔25、第二激光笔26、第一标定板23和第二标定板24，自卸臂4在安装到船体6上之前，在自卸臂4的用
于接触自卸臂搁架的靠悬臂端17部位的下端面的对称位置安装好向下竖立设置的第一标
定板23，在自卸臂4的用于接触自卸臂搁架的靠中部位置的下端面的对称位置安装好向下
竖立设置的第二标定板24；其中，所述第一标定板23的高度超过所述第二标定板24的高度；
同时，在自卸臂4上用于与船体6上的升降回转装置27连接的一端端部分别固定安装第一激
光笔25和第二激光笔26，并使得所述第一激光笔25指向所述第一标定板23、所述第二激光
笔26指向所述第二标定板24；

[0048] 步骤(3)、自卸臂支撑部自由状态位置标定：将自卸臂4侧向翻转90°，使得自卸臂4的下端面呈竖立状态、自卸臂4的两侧位于上下位置，并使得自卸臂4翻转后的下边部位自
由靠在水平面上，然后开启第一激光笔25和第二激光笔26，使得第一激光笔25的激光投射
在第一标定板23上、第二激光笔26的激光投射在第二标定板24上，并分别在第一标定板23
和第二标定板24的激光投射点作好位置标定；

[0049] 步骤(4)、自卸臂的安装：保留安装在自卸臂4上的激光标定装置，将自卸臂4安装到船体6上并与船体6上连接自卸臂4的升降回转装置27相连接；

[0050] 步骤(5)、自卸臂扰度调整及自卸臂搁架的安装：重新开启第一激光笔25和第二激光笔26，检测第一激光笔25在第一标定板23上的激光投射点与步骤(3)中第一标定板23上
标定点的高度差、第二激光笔26在第二标定板24上的激光投射点与步骤(3)中第二标定板
24上标定点的高度差，然后对自卸臂4进行调整，调整至所述高度差为零，最后安装自卸臂
搁架，采用调整垫片调整自卸臂搁架的上下位置，使得两个自卸臂搁架的定位槽3正好同时
靠接在自卸臂4的槽体定位部5上，然后将定位座2与搁架座1固定连接。

[0051] 其中，所述步骤(3)的自卸臂支撑部自由状态位置标定中，将自卸臂4翻转后的下部侧面自由靠接在两个或两个以上带万向轮28的自由移动小车29的水平台面上以使得所
述自卸臂4在水平方向处于自由伸展状态。

[0052] 优选的，所述步骤(3)的自卸臂支撑部自由状态位置标定中，自卸臂4靠接在所述自由移动小车29水平台面上后，在自卸臂4的两端之外分别固定一牵引架30，其中的一个牵
引架30通过链绳31与自卸臂4的一端相连接，其中的另一个牵引架30通过拉紧葫芦32与自
卸臂4的另一端相连接；在进行所述的位置标定之前，先通过拉紧葫芦32对自卸臂4施加一
定的轴向拉伸力以消除人为吊装和侧向定位产生的自卸臂4变形，然后松开拉紧葫芦32让
自卸臂4恢复自由状态，最后进行位置标定。

[0053] 优选的，所述步骤(2)自卸臂上激光标定装置的安装中，采用有限元分析软件预估自卸臂4安装后的扰度范围，并根据所述扰度范围确定第一标定板23、第二标定板24高度尺
寸，以及第一标定板23与第二标定板24的高度差。

[0054] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰
也应视为本发明的保护范围。