专利名称：码头自行小车式卸船机及其横行轨程传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及港口码头自行小车式卸船机，尤其涉及码头自行小车式卸船
机横行轨程传感装置。
背景技术：
目前，港口码头散货卸船机主要分为两种类型自行小车式和钢丝绳牵引式。 随着卸船机控制技术的发展，新型牵引小车式卸船机都具备了自动操作能力，而自行小车 式卸船机基本不具备自动操作能力，其原因是若卸船机需要具备自动操作能力，横行轨程 必须具备准确的测量系统，而这在自行式小车上实现起来非常困难。现有桥式起重机中对横行轨程的测量主要采用在电机轴的反负荷侧安装增量编 码器测量横行轨程。对于牵引小车式卸船机，小车由钢丝绳牵引，制动时电机抱闸制动的过 程，也就是钢丝绳卷筒制动的过程，所以由钢丝绳牵引的小车不存在横行电机制动抱闸后， 小车继续滑行的现象，这就可以根据电机轴上安装的增量编码器反馈信号较准确的测量横 行轨程，实现较容易。但在自行小车式卸船机上使用时，由于电机运行与小车的实际移动误差最大达到 2m以上，无法满足系统控制的需要，其主要原因是小车自重超过200t，速度最快可达190m/ min，所以小车惯性很大，制动时横行电机与小车车轮虽然同时停止，但是小车车轮必定会 继续在轨道上滑行，其制动距离与小车速度、轨道、小车车轮以及天气等多种因素有关。而 且，小车自身车身长达Hm，所以车身各位位置与轨道面的高度起伏波动很大。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，该传 感装置能实时地、精确地测量自行小车式卸船机移动的距离，减少由于惯性作用导致的测 量误差，为自行小车式卸船机的自动控制提供可靠数据。本实用新型是这样实现的—种码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，包括编码器、压轨轮、压轨轮架、 主动链轮、从动链轮、链条、转轴、压轨轮轨道、压轨轮固定机构和张紧机构，压轨轮架为焊 接钢结构件，压轨轮架一端与压轨轮固定机构铰接，压轨轮架另一端与张紧机构固接；第一 转轴横架在压轨轮架中部，第一转轴中部固定有压轨轮，且压轨轮踏面与压轨轮轨道贴合， 第一转轴两端呈台阶状，第一转轴两端安装固定有主动链轮；第二转轴横架在压轨轮架上， 第一、第二转轴平行设置，从动链轮通过第二转轴设置在压轨轮架的外侧，从动链轮与主动 链轮之间通过链条相连，编码器与从动链轮相连。所述张紧机构包括支撑板、垫板、调节杆、弹簧和支撑底座，支撑板焊接在压轨轮 架上，垫板焊接在支撑板上，垫板外端开有通孔，调节杆上端穿过垫板上的通孔固定在垫 板上，调节杆下端与弹簧上端相连，弹簧下端与支撑底座相连，支撑底座焊接在小车外框架 上。[0009]所述压轨轮固定机构包括固定座和固定绞座，固定座与小车外框架固接，固定绞 座一端通过螺栓与固定座连接，固定绞座另一端通过销轴与压轨轮架铰接。所述调节杆的下端设有“0”型环，支撑底座表面固定有倒“U”型环，弹簧上、下两 端均设置有挂钩，且弹簧上、下两端通过挂钩分别与调节杆下端的“0”型环、支撑底座上的 倒“U”型环连接。所述调节杆为螺纹杆，调节杆上端通过调节螺母固定在垫板上。所述压轨轮中心圆孔与第一转轴中部采用键连接。所述编码器为多圈绝对编码器，编码器设置在压轨轮架的内侧，且编码器与从动 链轮同轴固定。所述压轨轮踏面上包裹有聚氨酯防滑层。一种装有如上所述横行轨程传感装置的码头自行小车式卸船机，包括卸船机主 体、前轨轮和后轨轮，前、后轨轮设置在卸船机主体底部，前、后轨轮踏面与轨道贴合，其特 征是所述传感装置安装在前、后轨轮中间。本实用新型是一种应用于自行小车式卸船机上的、用于测量自行小车式卸船机移 动距离的传感装置。该传感装置的压轨轮架一端与小车固接，能与小车同步移动；另一端 设置有张紧机构，通过张紧机构设置预紧力使压轨轮与压轨轮轨道紧密贴合，确保测量数 据的精确性。压轨轮安装在压轨轮架的中部，由于压轨轮踏面与压轨轮轨道贴合，因此可将 小车的横向水平运动转化为旋转运动。压轨轮的旋转带动与其同轴固定的主动链轮进行旋 转，主动、从动链轮之间设置有缓冲链条，因此与从动链轮相连的编码器可随着主动链轮的 转动进行旋转，并且编码器振动幅度较小，测量更准确，从而最终实现卸船机小车移动数据 的正确采样。本实用新型能实时地、精确地测量自行小车式卸船机移动的距离，减少由于惯 性作用导致的测量误差，为自行小车式卸船机的自动控制提供可靠数据。
图1为本实用新型码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置的结构示意图；图2为图1的A-A向剖面图；图3为安装有本实用新型的码头自行小车式卸船机的结构示意图；图4为本实用新型中编码器的电气控制流程图。图中1固定座，2螺栓，3固定绞座，4压轨轮架，5压轨轮，6支撑板，7垫板，8调节 螺母，9调节杆，10弹簧，11支撑底座，12从动链轮，13编码器，14链条，15第一转轴，16主 动链轮，17第二转轴，18压轨轮轨道，19销轴，20轨轮，21轨道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1、图2，一种码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，包括编码器13、压 轨轮5、压轨轮架4、主动链轮16、从动链轮12、链条14、第一转轴15、第二转轴17、压轨轮轨 道18、压轨轮固定机构和张紧机构。压轨轮架4为焊接钢结构件，压轨轮架4 一端与压轨轮 固定机构铰接，压轨轮架4另一端与张紧机构固接。所述压轨轮固定机构包括固定座1和固定绞座3，固定座1为焊接钢结构，固定座1整体焊接固定在小车外框架上，与小车同步移动。固定绞座3 —端通过螺栓2与固定座1 连接，固定绞座3另一端开有通孔，销轴19穿过通孔与压轨轮架4铰接。所述张紧机构包括支撑板6、垫板7、调节杆9、调节螺母8、弹簧10和支撑底座11。 支撑板6焊接在压轨轮架4上，垫板7焊接在支撑板6上，垫板7外端开有通孔。调节杆9 为螺纹杆，调节杆9上端穿过垫板7上的通孔并通过调节螺母8固定在垫板7上，调节螺母 8可调整预紧力的大小。调节杆9下端设有“0”型环，弹簧10上端与“0”型环相连；支撑底 座11焊接在小车外框架上，支撑底座11表面固定有倒“U”型环，弹簧10下端与倒“U”型 环相连。在本实用新型中，弹簧10上、下两端均设置有挂钩，弹簧10上、下两端通过挂钩分 别与调节杆9下端的“0”型环、支撑底座11上的倒“U”型环连接。第一转轴15横架在压轨轮架4中部，第一转轴15中部固定有压轨轮5，压轨轮5 为专用普通轨道轮，压轨轮5中心圆孔与第一转轴15中部采用键连接，且压轨轮5踏面与 压轨轮轨道18贴合，即上述张紧机构通过弹簧10的张紧力将压轨轮5压紧在压轨轮轨道 18上。第一转轴15两端呈台阶状，第一转轴15两端安装固定有主动链轮16。第二转轴17横架在压轨轮架4上，第一、第二转轴15、17平行设置。从动链轮12 通过第二转轴17设置在压轨轮架4的外侧，从动链轮12与主动链轮16之间通过链条14 相连，从动链轮12能随着主动链轮16的转动进行旋转。编码器13设置在压轨轮架4的内 侧，且编码器13与从动链轮12同轴固定，编码器13可随着从动链轮12同步转动。在本实 施例中，编码器13采用多圈绝对编码器，多圈绝对编码器的转动，将信号输出到计数模块， 计数模块再将计数结果传送到PLC进行横行轨程计算，得出精确的横行轨程数据进入横行 轨程控制程序，实现自行小车式卸船机的自动循环操作，参见图4。参见图3，由于卸船机小车自身长达1細，车身各部位轨轮20与轨道21面的高度 起伏波动很大，为保证本实用新型传感装置实施的可靠性，因此本实用新型传感装置必须 安装在卸船机小车前后两个轨轮20的中部位置，以求最大的平衡，使本实用新型传感装置 的振动幅度为最小。在生产过程中，卸船机小车轨道21经过长期使用后，会出现高低不平的现象，压 轨轮5若不能完全紧密贴合压轨轮轨道18就会产生“打滑”现象，以致造成卸船机小车移 动数据测量造成误差。因此，为防止卸船机小车运行中产生压轨轮5打滑的现象，可在压轨 轮5踏面上包裹有聚氨酯防滑层，用以增加压轨轮5的摩擦系数。同时，在压轨轮架4上还安装有张紧装置，张紧装置能使压轨轮5在运行中始终贴 合压轨轮轨道18，即使当压轨轮5踏面上的聚氨酯防滑层产生磨损后，仍能通过张紧装置 的弹簧10使得压轨轮5贴合在压轨轮轨道18上。其原理在于当卸船机小车移动时，压轨 轮架4上的压轨轮5由于受到张紧装置预紧力的作用，始终与卸船机小车压轨轮轨道18保 持密贴，使压轨轮5能正确地、不间断地将卸船机小车的横向水平运动转化为旋转运动；由 于压轨轮5与主动链轮16同轴固定、主动链轮16通过链条14与从动链轮12相连、从动链 轮12又与编码器13同轴固定，因此，压轨轮5的旋转运动可依次通过主动链轮16、从动链 轮12，带动编码器13进行同步旋转，最终实现卸船机小车移动数据的正确采样。本实用新型能实时地、精确地测量自行小车式卸船机移动的距离，减少由于惯性 作用导致的测量误差，为自行小车式卸船机的自动控制提供可靠数据。
权利要求1.一种码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，其特征是包括编码器、压轨轮、压 轨轮架、主动链轮、从动链轮、链条、转轴、压轨轮轨道、压轨轮固定机构和张紧机构，压轨轮架为焊接钢结构件，压轨轮架一端与压轨轮固定机构铰接，压轨轮架另一端与 张紧机构固接；第一转轴横架在压轨轮架中部，第一转轴中部固定有压轨轮，且压轨轮踏面与压轨轮 轨道贴合，第一转轴两端呈台阶状，第一转轴两端安装固定有主动链轮；第二转轴横架在压轨轮架上，第一、第二转轴平行设置，从动链轮通过第二转轴设置在 压轨轮架的外侧，从动链轮与主动链轮之间通过链条相连，编码器与从动链轮相连。
2.根据权利要求1所述的码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，其特征是所述 张紧机构包括支撑板、垫板、调节杆、弹簧和支撑底座，支撑板焊接在压轨轮架上，垫板焊接 在支撑板上，垫板外端开有通孔，调节杆上端穿过垫板上的通孔固定在垫板上，调节杆下端 与弹簧上端相连，弹簧下端与支撑底座相连，支撑底座焊接在小车外框架上。
3.根据权利要求1所述的码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，其特征是所述 压轨轮固定机构包括固定座和固定绞座，固定座与小车外框架固接，固定绞座一端通过螺 栓与固定座连接，固定绞座另一端通过销轴与压轨轮架铰接。
4.根据权利要求2所述的码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，其特征是所述 调节杆的下端设有“0”型环，支撑底座表面固定有倒“U”型环，弹簧上、下两端均设置有挂 钩，且弹簧上、下两端通过挂钩分别与调节杆下端的“0”型环、支撑底座上的倒“U”型环连 接。
5.根据权利要求2所述的码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，其特征是所述 调节杆为螺纹杆，调节杆上端通过调节螺母固定在垫板上。
6.根据权利要求1所述的码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，其特征是所述 压轨轮中心圆孔与第一转轴中部采用键连接。
7.根据权利要求1所述的码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，其特征是所述 编码器为多圈绝对编码器，编码器设置在压轨轮架的内侧，且编码器与从动链轮同轴固定。
8.根据权利要求1所述的码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，其特征是所述 压轨轮踏面上包裹有聚氨酯防滑层。
9.一种装有如权利要求1所述横行轨程传感装置的码头自行小车式卸船机，包括卸船 机主体、前轨轮和后轨轮，前、后轨轮设置在卸船机主体底部，前、后轨轮踏面与轨道贴合， 其特征是所述传感装置安装在前、后轨轮中间。
专利摘要本实用新型公开了一种码头自行小车式卸船机横行轨程传感装置，包括编码器、压轨轮、压轨轮架、主动链轮、从动链轮、链条、转轴、压轨轮轨道、压轨轮固定机构和张紧机构，压轨轮架一端与压轨轮固定机构铰接，另一端与张紧机构固接；第一转轴横架在压轨轮架中部，第一转轴中部固定有压轨轮，第一转轴两端呈台阶状且固定有主动链轮；第二转轴横架在压轨轮架上，第一、第二转轴平行设置，从动链轮通过第二转轴设在压轨轮架的外侧，从动、主动链轮通过链条相连，编码器与从动链轮相连。本实用新型能实时地、精确地测量自行小车式卸船机移动的距离，减少由于惯性作用导致的测量误差，为自行小车式卸船机的自动控制提供可靠数据。
文档编号B65G67/60GK201857139SQ20102025047
公开日2011年6月8日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者孔利明, 李林, 沈新辉, 王景洲, 董明, 陈富强 申请人:宝山钢铁股份有限公司