港口吊机自动防风拉杆装置转让专利
申请号 : CN202110356847.3
文献号 : CN113044713B
文献日 : 2022-04-08
发明人 : 冷建兴 , 陈鹏 , 杨雯 , 刘旭林
申请人 : 浙江大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种港口吊机自动防风拉杆装置,其特征在于:包括机箱与吊机耳板连接结构(1),机箱(3),拉杆(12),地面锁紧机构(13),以及设于机箱(3)内的电动缸(2)、上下限位开关结构(5)、电动缸推杆(6)、机械式电动推杆故障报警机构(7)、90°旋转限位开关(8)、电机减速箱结构(9)、带内螺纹的斜齿轮(10)、推力调心滚子轴承(11);
所述的机箱与吊机耳板连接结构(1)用于连接机箱(3)与吊机;所述的拉杆(12)上端与机箱(3)内的机械式电动推杆故障报警机构(7)相连,工作时,拉杆(12)下端与地面锁紧机构(13)锁紧;
所述的电动缸推杆(6)、带内螺纹的斜齿轮(10)以及推力调心滚子轴承(11)同轴;所述电动缸(2)通过电动缸支座(4)固定于机箱(3)内;所述上下限位开关结构(5)与90°旋转限位开关(8)固定于机箱(3)内,分别用于控制拉杆(12)的竖向运动以及旋转运动;所述机械式电动推杆故障报警机构(7)上端与电动缸(2)的电动缸推杆(6)固定连接,用于控制电动缸推杆(6)的运动,从而通过电机减速箱结构(9)来控制带内螺纹的斜齿轮(10)的旋转运动;所述的带内螺纹的斜齿轮(10)通过螺纹连接有传动结构件(25),所述传动结构件(25)内部设有圆角方孔,其外部下端设有外螺纹,上端设有横杆;所述的拉杆(12)上端为与传动结构件(25)上的圆角方孔形状相同的圆角方杆(26),所述圆角方杆(26)位于传动结构件(25)的圆角方孔内,其只能在传动结构件(25)内上下运动;所述的90°旋转限位开关(8)与传动结构件(25)的横杆配合,用于控制拉杆(12)的旋转;所述拉杆(12)的底部设有限位结构件(28),限位结构件(28)与地面锁紧机构(13)相互配合,限制拉杆(12)向上运动;所述推力调心滚子轴承(11)下端面与机箱(3)底部接触,上端面与带内螺纹的斜齿轮(10)接触;
所述的机械式电动推杆故障报警机构(7)包括自上而下依次设置的弹簧支座A、B、C(14、16、18)、以及设于弹簧支座A、B(14、16)之间的弹簧A(15)和设于弹簧支座B、C(16、18)之间的弹簧B(17);弹簧A、B(15、17)与弹簧支座固连;弹簧支座A、C(14、18)固定连接,弹簧支座B(16)随着弹簧A、B(15、17)的伸缩在机械式电动推杆故障报警机构(7)内上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种港口吊机自动防风拉杆装置,其特征在于,所述的机箱与吊机耳板连接结构(1)穿过与吊机焊接相连的耳板(32),并通过螺母二(30)和螺栓(31)以及穿过耳板的固定销(33)固定于吊机上,机箱与吊机耳板连接结构(1)下端与机箱(3)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种港口吊机自动防风拉杆装置,其特征在于,所述机箱(3)下端开有用于拉杆(12)顶部穿过的孔,该孔与电动缸推杆(6)、带内螺纹的斜齿轮(10)以及推力调心滚子轴承(11)同轴;机箱(3)的内壁面设有若干螺孔,用于其余结构的固定。
4.根据权利要求1所述的一种港口吊机自动防风拉杆装置,其特征在于,所述限位结构件(28)的形状与地面锁紧机构(13)的限位孔形状相同;且仅在某一特定角度,限位结构件(28)可以自由穿过限位孔,在其他角度,则无法通过。
5.根据权利要求1所述的一种港口吊机自动防风拉杆装置,其特征在于,所述上下限位开关结构(5)为中空薄壁结构,上下各安装一限位开关,当限位开关被触发时,电动缸停止工作。
6.根据权利要求1所述的一种港口吊机自动防风拉杆装置,其特征在于,所述弹簧支座A(14)顶部和弹簧支座C(18)底部均设有空心柱状导杆,弹簧支座A、C(14、18)上各放置一电磁继电器开关(20);弹簧支座B(16)的上下端均设有圆柱结构,所述圆柱结构只能沿弹簧支座A、C(14、18)的空心柱状导杆的内壁上下运动,其上端从弹簧支座A(14)顶部的空心柱状导杆伸出并与电动缸推杆(6)固连;所述弹簧支座B(16)侧边设有电磁继电器触发杆,在上下运动时可分别与上端和下端的电磁继电器开关(20)触碰;所述弹簧支座B(16)上还设有横杆,所述横杆伸入上下限位开关结构(5),使得弹簧支座B(16)只能沿着竖直方向在一定范围内运动。
7.根据权利要求1所述的一种港口吊机自动防风拉杆装置,其特征在于,所述拉杆(12)通过圆柱滚子轴承(19)与机械式电动推杆故障报警机构(7)相连,所述圆柱滚子轴承(19)内圈与弹簧支座C(18)相连,其外圈带有支座,圆柱滚子轴承(19)通过该支座与拉杆(12)相连。
8.根据权利要求1所述的一种港口吊机自动防风拉杆装置,其特征在于,所述电机减速箱结构(9)包括伺服电机(21)与行星齿轮减速箱(22),两者固定连接,并通过减速箱支座(23)固定于机箱(3)内,行星齿轮减速箱(22)转轴上固定有小齿轮(24);所述带内螺纹的斜齿轮(10)的外齿与小齿轮(24)啮合。
说明书 :
港口吊机自动防风拉杆装置
技术领域
背景技术
的经济损失,而且还可能直接造成人员伤亡。所以,防风问题一直是港口安全生产的重点工
作。根据规定,港口所有的机械设备都需要配备相应的防风设施。港口吊机的防风要求一般
以抗倾覆为主。目前,港口吊机的防倾覆设施主要是防风拉缆。
吊机开动到预定的位置。随后,需要使用数根防风拉缆来对吊机进行固定。由港口的工作人
员,将每一根拉缆的一段系在吊机的耳板上,另外一端则固定在港口地面的系缆桩上,在多
个方向上对于吊机进行固定,使其不会因为风力过大而发生倾覆。
劳动力,工作量大,自动化水平较低。第二,防风拉缆在进行人工安装的时候,需要工作人员
到达指定位置,再进行人工安装,整个过程耗费时间较长,如果大风警报相对紧急,那么防
风准备可能难以及时地完成。第三,在使用防风拉缆对港口吊机进行固定的时候,防风拉缆
的安装情况会直接影响其防风效果,但是防风拉缆的安装是否能使得防风拉缆达到最佳的
防风效果则完全由工作人员的经验决定,难以做到标准化。
发明内容
者收回过程中遇到阻碍时自动锁死,实现保护;可以在台风或者突发性阵风侵袭港口的时
候,避免吊机因风力过大而发生大幅运动,实现对吊机的保护。
故障报警机构、90°旋转限位开关、电机减速箱结构、带内螺纹的斜齿轮、推力调心滚子轴
承;
分别用于控制拉杆的竖向运动以及旋转运动;所述机械式电动推杆故障报警机构上端与电
动缸的电动缸推杆固定连接,用于控制电动缸推杆的运动,从而通过电机减速箱结构来控
制带内螺纹的斜齿轮的旋转运动;所述的带内螺纹的斜齿轮通过螺纹连接有传动结构件,
所述传动结构件内部设有圆角方孔,其外部下端设有外螺纹,上端设有横杆;所述的拉杆上
端为与传动结构件上的圆角方孔形状相同的圆角方杆,所述圆角方杆位于传动结构件的圆
角方孔内,其只能在传动结构件内上下运动;所述的90°旋转限位开关与传动结构件的横杆
配合,用于控制拉杆的旋转;所述拉杆的底部设有限位结构件,限位结构件与地面锁紧机构
相互配合,限制拉杆向上运动;所述推力调心滚子轴承下端与机箱底部接触,上端与带内螺
纹的斜齿轮接触。
接结构下端与机箱固定连接。
定。
限位孔后可顺时针旋转度,随后受到地面锁紧机构中限位孔的阻碍,无法继续旋转。
座固连;弹簧支座A、C固定连接,弹簧支座B随着弹簧A、B的伸缩在机械式电动推杆故障报警
机构内上下移动。
沿弹簧支座A、C上的空心柱状导杆的内壁上下运动,其上端从弹簧支座A顶部的空心柱状导
杆伸出并与电动缸推杆固连;所述弹簧支座B侧边设有电磁继电器触发杆,在上下运动时可
分别与上端和下端的电磁继电器开关触碰;所述弹簧支座B上还设有横杆,所述横杆伸入上
下限位开关结构,使得弹簧支座B只能沿着竖直方向在一定范围内运动,运动至最上端和最
下端时与限位开关触碰。
支座与拉杆相连。
减速箱转轴上固定有小齿轮;所述带内螺纹的斜齿轮的外齿与小齿轮啮合。
簧支座的圆柱结构可以在弹簧支座A、C的空心柱状导杆中间自由穿过并上下运动。
相接触,90°旋转限位开关此时会发出信号。
附图说明
速箱结构;10、带内螺纹的斜齿轮;11、推力调心滚子轴承;12、拉杆;13、地面锁紧机构;14、
弹簧支座A;15、弹簧A、16、弹簧支座B;17弹簧B;18、弹簧支座C;19、圆柱滚子轴承;20、电磁
继电器开关;21、伺服电机;22、行星齿轮减速箱;23、行星齿轮减速箱支座;24、小齿轮;25、
传动结构件;26、圆角方杆;27、圆杆、28、限位结构件;29、螺母一;30、螺母二;31、螺栓;32、
耳板;33、固定销。
具体实施方式
动缸推杆6、机械式电动推杆故障报警装置7、90°旋转限位开关8、电机减速箱结构9、带内螺
纹的斜齿轮10、推力调心滚子轴承11;
于机箱3内,分别用于控制拉杆12的竖向运动以及旋转运动;所述机械式电动推杆故障报警
装置7上端与电动缸2的电动缸推杆6固定连接,用于控制电动缸推杆6的运动,从而通过电
机减速箱结构9来控制带内螺纹的斜齿轮10的旋转运动;所述的带内螺纹的斜齿轮10通过
螺纹连接有传动结构件25,所述传动结构件25内部设有圆角方孔,其外部下端设有外螺纹,
上端设有横杆;所述的拉杆12上端为与传动结构件25上的圆角方孔形状相同的圆角方杆
26,所述圆角方杆26位于传动结构件25的圆角方孔内,其只能在传动结构件25内上下运动;
所述的90°旋转限位开关8与传动结构件25的横杆配合,用于控制拉杆12的旋转;所述拉杆
12的底部设有限位结构件28,限位结构件28与地面锁紧机构13相互配合,限制拉杆12向上
运动;所述推力调心滚子轴承11下端与机箱3底部接触,上端与带内螺纹的斜齿轮10接触。
箱3固定连接。
定。
位孔后可顺时针旋转90度,随后受到地面锁紧机构13中限位孔的阻碍,无法继续旋转。
簧与弹簧支座固连;弹簧支座A14、C18固定连接,弹簧支座B16随着弹簧A15、B17的伸缩在机
械式电动推杆故障报警装置7内上下移动。
可沿弹簧支座A14、C18上的空心柱状导杆的内壁上下运动,其上端从弹簧支座A14顶部的空
心柱状导杆伸出并与电动缸推杆6固连;所述弹簧支座B16侧边设有电磁继电器触发杆,在
上下运动时可分别与上端和下端的电磁继电器开关20触碰;所述弹簧支座B16上还设有横
杆,所述横杆伸入上下限位开关结构5,使得弹簧支座B16只能沿着竖直方向在一定范围内
运动,运动至最上端和最下端时与限位开关触碰。
杆12相连。
减速箱22转轴上固定有小齿轮24;所述带内螺纹的斜齿轮10的外齿与小齿轮24啮合。
弹簧支座B16的圆柱结构可以在弹簧支座A14、C18的空心柱状导杆中间自由穿过并上下运
动。
开关相接触,90°旋转限位开关8此时会发出信号。
连接吊机与地面的主要承力构件。弹簧支座A14、B16、C18、弹簧A15、B17以及电磁继电器开
关20构成电动缸2的保护装置。伺服电机21、行星齿轮减速箱22、小齿轮24、带内螺纹的斜齿
轮10、传动结构件25、推力调心滚子轴承11、90°旋转限位开关8等起到旋转及产生预紧力的
作用。
底端的限位结构件28正好穿过地面锁紧机构13的限位孔的时候,圆角方杆26上端与传动结
构件25上表面接触。电动缸推杆6继续伸出至弹簧支座B16的横杆正好触碰到上下限位开关
结构5的下缘,触发限位开关,使得电动缸2停止工作,电动缸推杆6停止运动。同时伺服电机
21开始工作,通过行星齿轮减速箱22带动小齿轮24顺时针旋转,从而驱动带内螺纹的斜齿
轮10的旋转。带内螺纹的斜齿轮10与传动结构件25通过螺纹传动,拉杆12穿过传动结构件
25中央的方孔,故会带动传动结构件25与拉杆12一起顺时针旋转。那么连接在拉杆12末端
的限位结构件28也会发生旋转,当旋转90°时,传动结构件25上的横杆会与90度旋转限位开
关8接触,输出信号表明拉杆已经旋转90°。与此同时,限位结构件28会受到地面锁紧机构13
上的限位孔的阻碍(转动到限位结构件28无法通过的角度),无法继续旋转,即拉杆12与传
动结构件25也无法继续旋转。但此时伺服电机21依然进行工作,所以带内螺纹的斜齿轮10
依然在继续旋转。由于带内螺纹的斜齿轮10与传动结构件25之间为螺纹连接,且此时,传动
结构件25无法进行旋转,所以当带内螺纹的斜齿轮10继续旋转时,传动结构件25会向上运
动,从而拉紧拉杆12,产生一定的预紧力,当预紧力达到所设定的值时,此时伺服电机21的
电压或者电流达到设定值,伺服电机21就会停止工作,整个港口吊机自动防风拉杆装置以
所设定的预紧力将吊机与地面固定在一起。
照与A工作过程中相反的方向旋转。当传动结构件25正好旋转90°的时候,此时限位结构件
28正好转回到最初的能够从地面锁紧机构13的限位孔自由通过的位置。这时,传动结构件
25上的横杆正好旋转90°并触碰到90°旋转限位开关8,90°旋转限位开关8发出信号,使得伺
服电机21停止工作,电动缸2开始收回电动缸推杆6。随后,电动缸推杆6带动机械式电动推
杆故障报警装置7、圆柱滚子轴承19、拉杆12等一起向上运动。当弹簧支座B16向上运动,其
横杆触碰到上下限位开关结构5的上缘的时候,发出信号,使得电动缸2停止工作。整个港口
吊机自动防风拉杆装置完成收回。随后整个装置可随着吊机一起移动。
相连的弹簧支座B16还继续跟随着电动缸推杆6向上运动,此时弹簧A15被压缩、弹簧B17被
拉伸,弹簧支座B16相对弹簧支座A14、C18向上运动,弹簧支座B16的电磁继电器触发杆与弹
簧支座A14的电磁继电器开关接触,电动缸2立刻制动。同理,当电动缸2带动拉杆12伸出的
时候,如果拉杆12下端被阻碍,弹簧支座B16的电磁继电器触发杆与弹簧支座C18的电磁继
电器开关接触,电动缸2也会立刻制动。以上对于电动缸2的制动能够防止电动缸2发生过流
破坏,对电动缸2起保护作用。