本发明涉及港口散货卸船作业机械技术领域，特别是一种节能型桥式抓斗卸船机。
背景技术：
目前国内外大型专业化散货码头（主要为煤炭和铁矿石）卸船作业主要采用桥式抓斗卸船机，卸船作业时抓斗从船舱内抓取物料后，经过起升机构提升抓斗，将抓斗内抓取的散货卸入卸船机的漏斗内，然后将散货从漏斗内转运至码头皮带机，再通过皮带机将散货输送至后方堆场。
桥式抓斗卸船机主要由起升机构系统、俯仰机构和大车行走机构等组成，其中起升机构系统作为卸船机的主要工作机构，通过起升机构系统，实现抓斗从船舱至漏斗和从漏斗至船舱的循环作业。桥式抓斗卸船机的起升机构系统装机容量一般约占整机总装机容量的60%，比如额定能力1800t/h桥式抓斗卸船机，其中起升机构系统为2台630kw驱动电机，而整机总装机容量达2100kw，起升机构系统的装机容重刚好占整机容量的60%，因此起升机构系统是卸船机的主要耗能环节，如何做好起升机构系统的节能对于实现桥式抓斗卸船机的整机节能具有积极意义，不但可降低码头公司的能耗成本，也符合国家提出的节能发展方向要求。
在港口起重机行业中，用于码头船舶集装箱作业的岸边集装箱起重机起重量一般为65t，其中吊具自重一般为15t，吊具自重占起重量的23.1%；用于堆场集装箱作业的轨道式龙门起重机或轮胎式龙门起重机起重量一般为40t，其中吊具自重一般为8t，吊具自重占起重量的20%。而用于码头散货作业的桥式抓斗卸船机，抓斗自重占起重量比重高达35~40%，比如额定能力1800t/h桥式抓斗卸船机，起重量一般为45t，其中抓斗自重为18t，占比40%，每次卸船机作业过程中，抓斗抓取物料后通过起升机构系统进行提升，耗能最大，因此减轻提升重量对于降低起升机构系统的能耗最为直接和有效。而且相比集装箱类别起重机，由于桥式抓斗卸船机的起升机构系统中吊具自重占起重量的比重最高，因此对于节能具有更大的经济性和推广价值。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种节能型桥式抓斗卸船机，以降低卸船机起升机构系统的运行能耗，从而也降低了码头公司的能耗成本，符合国家提出的节能发展方向要求，具有非常好的经济性，市场前景广阔。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种节能型桥式抓斗卸船机，其特征在于，包括抓斗、主钢结构、小车、起升机构系统和滑块设施；所述主钢结构包括前门架、后门架、大梁和钢轨；所述前门架和后门架支撑在码头上，前门架位于码头海侧靠船舶一侧，后门架位于码头后侧；所述前门架和后门架上设置有大梁，大梁位于码头和船舶的上方，大梁上设置有钢轨；所述小车的底部设置有钢轮，钢轮在钢轨上前后方向运行；所述抓斗的顶部设置有第一抓斗改向滑轮，第二抓斗改向滑轮和第三抓斗改向滑轮，第二抓斗改向滑轮和第三抓斗改向滑轮位于第一抓斗改向滑轮的两侧；所述起升机构系统包括第一起升卷扬、第二起升卷扬、第一开闭卷扬、第二开闭卷扬、第一改向滑轮、第二改向滑轮、第三改向滑轮、第四改向滑轮、第五改向滑轮、第六改向滑轮、第七改向滑轮、第八改向滑轮、第九改向滑轮、第十改向滑轮、第一钢丝绳和第二钢丝绳；所述第一起升卷扬、第二起升卷扬、第一开闭卷扬和第二开闭卷扬安装在机房内，机房设置在后门架的大梁上；所述第一改向滑轮和第二改向滑轮设置在大梁的后端，所述第三改向滑轮、第四改向滑轮、第五改向滑轮和第六改向滑轮设置在小车上，所述第七改向滑轮和第八改向滑轮设置在大梁的前端，所述第九改向滑轮和第十改向滑轮设置在前门架上；所述第一钢丝绳依次绕过第一起升卷扬、第一改向滑轮、第三改向滑轮、第一抓斗改向滑轮、第五改向滑轮、第七改向滑轮、第九改向滑轮、第二起升卷扬，完成第一钢丝绳的闭环；所述第二钢丝绳依次绕过第一开闭卷扬、第二改向滑轮、第四改向滑轮、第一抓斗改向滑轮、第六改向滑轮、第八改向滑轮、第十改向滑轮、第二开闭卷扬，完成第二钢丝绳的闭环；所述滑块设施包括第一滑块、第二滑块、第一限位件、第二限位件、导向轮、第一滑轮组、第二滑轮组、第十一改向滑轮、第十二改向滑轮、第十三改向滑轮、第十四改向滑轮、第十五改向滑轮、第十六改向滑轮和第三钢丝绳；所述第一滑块通过导向轮设置在第一限位件内，第二滑块通过导向轮设置在第二限位件内，第一限位件和第二限位件均设置在后门架的侧面；所述第一滑轮组、第二滑轮组分别对应设置在第一滑块、第二滑块的上方，所述第十一改向滑轮、第十二改向滑轮、第十五改向滑轮和第十六改向滑轮设置在小车上，所述第十三改向滑轮和第十四改向滑轮设置在大梁的前端；所述第三钢丝绳的一端与第一滑块相连接后，依次绕过第一滑轮组、第十一改向滑轮、第二抓斗改向滑轮、第十二改向滑轮、第十三改向滑轮、第十四改向滑轮、第十五改向滑轮、第三抓斗改向滑轮、第十六改向滑轮，第三钢丝绳的另一端与第二滑块相连接。
优选地，所述第一滑块的两侧分别设置有两个导向轮，第一滑块通过导向轮与第一限位件做相对滑动运动。
优选地，所述第二滑块的两侧分别设置有两个导向轮，第二滑块通过导向轮与第二限位件做相对滑动运动。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
本发明节能型桥式抓斗卸船机有效降低了卸船机起升机构系统的运行能耗，降低了散货卸船作业能耗，从而也降低了码头公司的能耗成本，符合国家提出的节能发展方向要求，具有非常好的经济性和实用性，市场前景广阔。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明节能型桥式抓斗卸船机的结构示意图。
图2为本发明节能型桥式抓斗卸船机中起升机构系统和滑块设施的结构示意图。
图3为本发明节能型桥式抓斗卸船机的a-a向俯视示意图。
图4为本发明节能型桥式抓斗卸船机中滑块和限位件的b-b向俯视示意图。
图5为本发明节能型桥式抓斗卸船机中滑块和限位件的c向结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1、图2和图3所示，一种节能型桥式抓斗卸船机，包括抓斗1、主钢结构、小车7、起升机构系统2和滑块设施3；所述主钢结构包括前门架61、后门架6、大梁4和钢轨5；所述前门架61和后门架6支撑在码头10上，前门架61位于码头10海侧靠船舶11一侧，后门架6位于码头10后侧；所述前门架61和后门架6上设置有大梁4，大梁4位于码头10和船舶11的上方，大梁4上设置有钢轨5；所述小车7的底部设置有钢轮8，钢轮8在钢轨5上前后方向运行；所述抓斗1的顶部设置有第一抓斗改向滑轮101，第二抓斗改向滑轮102和第三抓斗改向滑轮103，第二抓斗改向滑轮102和第三抓斗改向滑轮103位于第一抓斗改向滑轮101的两侧；所述起升机构系统2包括第一起升卷扬201、第二起升卷扬203、第一开闭卷扬202、第二开闭卷扬204、第一改向滑轮211、第二改向滑轮212、第三改向滑轮213、第四改向滑轮214、第五改向滑轮215、第六改向滑轮216、第七改向滑轮217、第八改向滑轮218、第九改向滑轮219、第十改向滑轮210、第一钢丝绳221和第二钢丝绳222；所述第一起升卷扬201、第二起升卷扬203、第一开闭卷扬202和第二开闭卷扬204安装在机房9内，机房9设置在后门架6的大梁4上；所述第一起升卷扬201、第二起升卷扬203负责抓斗1的升降运动，所述第一开闭卷扬202、第二开闭卷扬204负责抓斗1的打开和闭合；所述第一改向滑轮211和第二改向滑轮212设置在大梁4的后端，所述第三改向滑轮213、第四改向滑轮214、第五改向滑轮215和第六改向滑轮216设置在小车7上，所述第七改向滑轮217和第八改向滑轮218设置在大梁4的前端，所述第九改向滑轮219和第十改向滑轮210设置在前门架61上；所述第一钢丝绳221依次绕过第一起升卷扬201、第一改向滑轮211、第三改向滑轮213、第一抓斗改向滑轮101、第五改向滑轮215、第七改向滑轮217、第九改向滑轮219、第二起升卷扬203，完成第一钢丝绳221的闭环；所述第二钢丝绳222依次绕过第一开闭卷扬202、第二改向滑轮212、第四改向滑轮214、第一抓斗改向滑轮101、第六改向滑轮216、第八改向滑轮218、第十改向滑轮210、第二开闭卷扬204，完成第二钢丝绳222的闭环；所述滑块设施3包括第一滑块301、第二滑块302、第一限位件311、第二限位件312、导向轮321、第一滑轮组331、第二滑轮组332、第十一改向滑轮333、第十二改向滑轮334、第十三改向滑轮335、第十四改向滑轮336、第十五改向滑轮337、第十六改向滑轮338和第三钢丝绳341；如图4和图5所示，所述第一滑块301通过导向轮321设置在第一限位件311内，第二滑块302通过导向轮321设置在第二限位件312内，第一限位件311和第二限位件312均设置在后门架6的侧面；所述第一滑轮组331、第二滑轮组332分别对应设置在第一滑块301、第二滑块302的上方，所述第一滑轮组331、第二滑轮组332用于实现第一滑块301、第二滑块302上下行程的缩短；所述第十一改向滑轮333、第十二改向滑轮334、第十五改向滑轮337和第十六改向滑轮338设置在小车7上，所述第十三改向滑轮335和第十四改向滑轮336设置在大梁4的前端；所述第三钢丝绳341的一端与第一滑块301相连接后，依次绕过第一滑轮组331、第十一改向滑轮333、第二抓斗改向滑轮102、第十二改向滑轮334、第十三改向滑轮335、第十四改向滑轮336、第十五改向滑轮337、第三抓斗改向滑轮103、第十六改向滑轮338，第三钢丝绳341的另一端与第二滑块302相连接；其中，所述第一滑块301的两侧分别设置有两个导向轮321，第一滑块301通过导向轮321与第一限位件311做相对滑动运动；所述第二滑块302的两侧分别设置有两个导向轮321，第二滑块302通过导向轮321与第二限位件312做相对滑动运动，以保证第一滑块301和第二滑块302在限定的范围内上下运动。
本发明节能型桥式抓斗卸船机的工作原理：
由于第一滑块和第二滑块在自重作用下对第三钢丝绳产生拉力，此拉力通过第三钢丝绳传递至抓斗上的第二抓斗改向滑轮和第三抓斗改向滑轮，使得抓斗也产生往上的拉力，从而使得起升机构系统的第一钢丝绳和第二钢丝绳在抓斗上的第一抓斗改向滑轮处的拉力为抓斗重量（包括物料）减去第一滑块和第二滑块产生的第三钢丝绳拉力，从而使得起升机构系统的第一钢丝绳和第二钢丝绳拉力降低；当起升机构系统带抓斗进行起升动作时，首先通过第一起升卷扬和第一开闭卷扬逆时针旋转，第二起升卷扬和第二开闭卷扬顺时针旋转，将第一钢丝绳和第二钢丝绳缠绕进去，第一钢丝绳和第二钢丝绳处于收紧状态，通过各位置的改向滑轮，实现抓斗起升，由于第一钢丝绳和第二钢丝绳拉力降低，从而使得起升卷扬和开闭卷扬的力矩降低，驱动电机选型也将变小，因此能耗得到了降低，实现了运行过程中的节能。
综上所述，本发明节能型桥式抓斗卸船机有效降低了卸船机起升机构系统的运行能耗，降低了散货卸船作业能耗，从而也降低了码头公司的能耗成本，符合国家提出的节能发展方向要求，具有非常好的经济性和实用性，市场前景广阔。