一种输送臂可伸缩的输送机的制作方法

本发明涉及一种设计制造技术领域，具体地，涉及一种输送臂可伸缩的输送机。

背景技术：

目前，国内水运市场运输船上的输送机，主要采用的还是固定外挑式的输送机，这样的输送机在运输过程中导致船体整体工位过长在遇到风浪时使船体摇摆不稳，容易导致运输船侧翻，而且，在过船闸时占用空间过大，降低船闸的效率，同时，固定的外挑输送机在非工作状态下会占据极大的空间位置，在行船时会造成极大的安全隐患。现有市场上，有把输送机在非工作状态下旋转回收到运沙船单侧的方案，但在输送臂旋转回收过程中由于船体左右侧重量不一，容易造成侧翻，所以该方案还是存在安全隐患；市面上还有通过伸缩和翻转的方式，在船舶航行时将外伸输送机进行回收。申请号为201410142062.6、名称为自卸砂船折叠笼架式皮带架的发明专利申请提出了折叠笼架式皮带架的技术方案，其技术方案是由拉杆机构、船身、笼架式一级臂、四杆机构与笼架式二级臂组成；笼架式一级臂与船身通过拉杆机构连接安装；笼架式一级臂与笼架式二级臂通过四杆机构连接安装。这种方案虽然解决了输送臂过长的问题，但一般输送臂都有30-40米，一次折叠还有15-20米，收回船舱后，存在臂架超过驾驶舱的问题，且折叠臂的连接结构容易出现移位的问题，容易导致皮带轮移位，影响货物运输效率，在折叠时，由于整个臂架需要垂直于船体，重心位置高，对船体稳定性存在安全隐患。申请号CN201410142101.2、名称为自卸砂船折叠伸缩式皮带架的发明专利申请提出了折叠伸是缩式皮带架的技术方案，其技术方案由拉杆机构、船身、一级臂、四杆机构、伸缩主臂与伸缩副臂组成；并在伸缩主臂上安装有伸缩马达，在伸缩副臂上安装有链条；船身与一级臂通过拉杆机构连接安装；一级臂与伸缩主臂通过四杆机构连接安装；伸缩主臂通过伸缩马达连接链条控制伸缩副臂的伸缩。该伸缩技术方案大大提高了输送臂收放的效率，但是由于在实际运输产品的过程中可能需要出现较长距离的输送，而该技术方案中单靠伸缩主臂和伸缩副臂在工程实际和承力允许范围内难以达到预想的输送距离，而就算优化技术方案，增加伸缩臂的级数，可仍会出现在伸缩臂连接处扭矩过大的问题，影响整个输送臂的使用寿命，也留下了很大的安全隐患。综上所述，水运市场急需发明一种输送范围广、回收简便、制造使用成本低、安全性能好的自卸舶用输送机。

技术实现要素：

本发明的发明目的是为了解决运输船输送机在非工作状态时占用空间过大、回收操作复杂、制造使用成本高等问题，提供了一种输送臂可伸缩的运输机。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的：一种输送臂可伸缩的输送机，包括船体基座（1）、龙门架（2）、卷扬机（3）和伸缩输送臂（4）），其特征在于：所述龙门架（2）与伸缩输送臂（4）分别铰接于船体基座（1）不同的支座上，龙门架（2）顶端中间位置设置有滑轮组，通过收放钢丝绳（6）与卷扬机（3）连接，龙门架（2）顶端两侧设置有钢丝绳套环，每个套环均单独通过固定钢丝绳（5）与伸缩输送臂（4）两侧钢丝绳吊点（16）连接；所述伸缩输送臂（4）采用剪刀叉液压伸缩机构进行伸缩，包括有换向头辊（7）、限位头辊（8）、剪刀叉臂架（9）、承载托辊（10）、回程托辊（11）、多级液压油缸（12）和尾部固定装置（13）；所述换向头辊（7）和限位头辊（8）分别设置在臂架前端上下横杆上；所述剪刀叉臂架（9）两侧为剪刀叉机构，采用钢板与轴铰接，臂架两侧设置有钢丝绳吊点，臂架上下表面横杆分别设置有承载托辊（10），回程托辊（11）；所述尾部固定装置（13）一端连接了剪刀叉臂架（9）和多级液压油缸（12），另一端固定在船体基座（1）上，多级液压油缸（12）装配在剪刀叉臂架（9）的框架内部。

所述的伸缩输送臂（4）采用了剪刀叉臂架（9），将固定外伸式臂架设计成剪刀叉式的桁架结构，将船首皮带架部分或全部收放于船舱内，通过多个多级液压油缸（12）带动剪刀叉臂架（9）伸缩，剪刀叉臂架（9）可做在规定范围内实现伸缩运动，以此实现伸缩输送臂（4）的收放，剪刀叉臂架（9）由剪刀叉、销钉、连接轴（15）和液压油缸支座（14）组成，剪刀叉中心处通过销钉连接，每四个剪刀叉两端可互相配合，组成一个剪刀叉单侧单元体，而每个剪刀叉单侧单元体可以通过连接轴（15）固定在一起，形成剪刀叉双侧单元体，每个剪刀叉双侧单元体相互连接构成剪刀叉臂架（9），液压油缸支座（14）焊接在连接轴（15）上。由此互相交叉错动的剪刀叉实现了伸缩输送臂（4）的收放，在需要伸长时，剪刀叉相互错开，夹角变大，使得整个剪刀叉臂架（9）伸长，长度变长；同理在需要收缩时，剪刀叉相互错进，夹角变小，整个剪刀叉臂架（9）收缩，长度变短。此外在剪刀叉臂架（9）的尾部，设置有剪刀叉导杆和剪刀叉固定孔，用来实现剪刀叉臂架（9）和尾部固定装置（13）的配合，达到剪刀叉臂架（9）一端水平不动，另一端水平缩进的功能。

所述伸缩输送臂（4）的传动方式是以多级液压油缸（12）来驱动，多级液压油缸（12）有多个，为充分利用空间资源，本发明把这些多级液压油缸（12）安装在剪刀叉臂架（9）的中空位置，安装在头部的多级液压油缸（12）一端连在焊接在剪刀叉臂架（9）头部的液压油缸支座（14）上，而每隔18个剪刀叉安装一个多级液压油缸（12），多级液压油缸（12）为首尾依次连接，多级液压油缸（12）分别安装固定在液压油缸支座（14）上，伸缩输送臂（4）尾部的多级液压油缸（12）安装在尾部固定装置（13）的凸台基座上；所述多级液压油缸（12）递进传动，层层推进，也保证了在伸缩输送臂（4）伸长进入工作状态过程中固定钢丝绳（5）的逐组绷紧。

特别地，液压油缸的数量和级数可以根据输送臂架长度来选择。

特别地，为保证剪刀叉臂架（9）能够平稳的收放以及固定等功能，本发明设计了一个尾部固定装置（13），尾部固定装置（13）上有凸台基座、导轨（17）、剪刀叉固定基座和船体铰接孔，凸台基座位于尾部固定装置（13）的中部，导轨（17）位于尾部固定装置（13）两侧的下方，符合剪刀叉导杆装配位置，剪刀叉固定基座位于尾部固定装置（13）两侧的上方，符合剪刀叉固定孔装配位置，上述构件皆位于尾部固定装置（13）的同一侧，船体铰接孔位于尾部固定装置（13）的另一侧。凸台基座用来安装固定多级液压油缸，保证多级液压液压油缸（12）的稳定和平稳运行，导轨（17）可安装剪刀叉导杆，剪刀叉臂架（9）在伸缩时，剪刀叉导杆在导轨（17）上上下滑动，在伸缩输送臂（4）伸长到最大允许值时，剪刀叉导杆滑到导轨（17）的最高处，在伸缩输送臂（4）收缩到最小允许值时，剪刀叉导杆滑到导轨（17）的最低处。剪刀叉固定基座固定了剪刀叉固定孔，确保剪刀叉臂架（9）在伸缩时剪刀叉导杆会在导轨（17）上做滑动，且只有下方的剪刀叉会在铅锤方向上产生位移；船体铰接孔用来将尾部固定装置（13）铰接在船体基座上。尾部固定装置（13）其中下方镂空，用来通过回程的皮带。

特别地，本发明设置了固定钢丝绳（5）和收放钢丝绳（6），固定钢丝绳（5）有多组，每组固定钢丝绳（5）连接在剪刀叉臂架（9）的两侧，一端固定在龙门架（2）上，一端固定在剪刀叉臂架（9）上的钢丝绳固定轴（16）上，在伸缩输送臂（4）完全展开时，此时伸缩输送臂（4）的重心大幅度往外偏移，此时对尾部固定装置（13），尤其是船体铰接孔的弯矩很大，容易扭弯尾部固定装置（13）和船体基座（1）的连接处，但由于设计了固定钢丝绳（5），此时固定钢丝绳（5）皆处于绷紧状态，整个伸缩输送臂（4）的重量都由固定钢丝绳（5）承担，从而使弯矩几乎减小到零，保证伸缩输送臂（4）的安全；在伸缩输送臂（4）收缩时，虽然固定钢丝绳（5）皆处于松弛状态，但由于伸缩输送臂（4）的重心靠近尾部固定装置（13）和船体基座（1）的连接处，对其的弯矩较小，可以在许可范围，故松弛的固定钢丝绳（5）不会对伸缩输送臂（4）造成过大影响；收放钢丝绳（6）一端固定在龙门架（2）上，另一端与卷扬机（3）相连，在伸缩输送臂（4）伸长到最大允许值时，卷扬机（3）运动，可带动收放钢丝绳（6）运动，拉动龙门架（2）绕其铰接点翻转，由于在此过程中，所述龙门架（2）与伸缩输送臂（4）通过多组钢丝绳连接，将龙门架与臂架形成稳定的整体三角形结构，所以所以龙门架（2）的翻转同时可带动伸缩输送臂（4）绕固定铰支座一起转动，以此实现了不同的工况的卸砂。

本发明的工作原理是：展开臂架时，多级液压油缸（12）逐级伸长，剪刀叉臂架（9）与尾部固定装置（13）连接处导杆向上滑动，剪刀叉相互错开，剪刀叉臂架（9）随之伸长出去，由臂架尾部到臂架头部的固定钢丝绳（5）逐组绷紧，保证臂架不会因弯矩过大而破坏构件，臂架伸长到最大值，导杆滑动到尾部固定装置（13）的最高处，所有固定钢丝绳（5）完全绷紧；收回臂架时，多级液压油缸（12）逐级收缩，剪刀叉臂架（9）与尾部固定装置（13）连接处导杆向下滑动，剪刀叉相互错进，剪刀叉臂架（9）随之收缩出去，由臂架尾部到臂架头部的固定钢丝绳（5）逐组松弛，由于重心的右移弯矩变小不会产生超过许可范围的弯矩，确保机构的安全，臂架收缩到最小值，导杆滑动到尾部固定装置（13）的最低处。

本发明的有益效果是：目前市场上存在几种臂架可回收的输送机，一是翻转式输送机，翻转式输送机采用翻转输送臂的方案解决了现实中存在输送臂过长的问题，但是在翻转过程中，船体的重心提高，会造成较大的安全隐患，而且翻转式输送臂的输送机容易占用过大得船体空间，不适合实际应用的要求；二是伸缩式输送臂的输送机，该技术方案采用了输送臂逐级伸缩的方案，虽然大大提高了输送臂收放的效率，但是由于在实际运输产品的过程中可能需要出现较长距离的输送，该技术方案中单靠伸缩主臂和伸缩副臂在工程实际和承力允许范围内难以达到预想的输送距离，就算优化技术方案，增加伸缩臂的级数，在伸缩臂连接处扭矩会过大，影响整个输送臂的使用寿命，也存在很大的安全隐患；三是旋转式输送机，旋转回收臂架时，臂架与船体成水平垂直状态，有很大的侧向转矩，存在极大的安全隐患，已发生多起侧翻事故，且制造时需要特别制造旋转圆台与多套驱动系统，成本高。对比上述所有种类输送机，本发明的输送臂可伸缩的输送机，不仅有着以往输送船的高效运输功能，而且满足了输送船在工作状态和非工作状态下对输送机的实际要求，实现了输送臂可以快速高效地收放，确保在没有运输时，运输船不会存在因为输送臂外伸过长而导致船体侧翻，碰船等安全隐患，提高了运输船的工作效率，具有输送臂可自由收放的特点，且在收放时对船体的平衡性能影响小，输送臂自重小，成本低，可伸出距离大，收放效率高，收缩后占用空间小，工作时平稳，安全性高，同时输送机可调整角度，适应不同的输送角度要求。

附图说明

图1为一种输送臂可伸缩的输送机示意图。

图2为输送臂示意图。

图3为尾部固定装置处局部放大图。

图4为在输送臂完全收缩时的示意图。

图中：1.船体基座，2.龙门架，3.卷扬机，4.输送臂，5.固定钢丝绳，6.收放钢丝绳，7.换向头辊，8.限位头辊，9.剪刀叉臂架，10.承载托辊，11.回程托辊，12.多级液压油缸，13.尾部固定装置，14.液压油缸支座，15.连接轴，16.钢丝绳吊点，17.导轨。

具体实施方案

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

在图1中，一种输送臂可伸缩的输送机，包括船体基座（1）、龙门架（2）、卷扬机（3）和伸缩输送臂（4），其特征在于：所述龙门架（2）与伸缩输送臂（4）分别铰接于船体基座（1）不同的支座上，龙门架（2）顶端中间位置设置有滑轮组，通过钢丝绳与卷扬机（3）连接，龙门架（2）顶端两侧设置有钢丝绳套环，每个套环均单独通过固定钢丝绳与伸缩输送臂（4）两侧钢丝绳吊点（16）连接，将龙门架（2）与臂架形成稳定的整体三角形结构，并能够绕固定铰支座一起转动。

本发明的一个具体实施例，在工作状态下，展开臂架，多级液压油缸（12）逐级伸长，剪刀叉臂架（9）与尾部固定装置（13）连接处导杆向上滑动，剪刀叉相互错开，剪刀叉臂架（9）随之伸长出去，由臂架尾部到臂架头部的固定钢丝绳（5）逐组绷紧，保证臂架不会因弯矩过大而破坏构件，臂架伸长到最大值，导杆滑动到尾部固定装置（13）的最高处，所有固定钢丝绳（5）完全绷紧。

在图2与图3中，换向头辊（7）和限位头辊（8）分别设置在臂架前端上下横杆上；所述剪刀叉臂架（9）两侧为剪刀叉机构，采用钢板与轴铰接，臂架两侧设置有钢丝绳吊点（16），臂架上下表面横杆分别设置有承载托辊（10），回程托辊（11）；所述尾部固定装置（13）一端连接了剪刀叉臂架（9）和多级液压油缸（12），另一端固定在船体基座（1）上，多级液压油缸（12）首尾串联装配在剪刀叉臂架（9）的框架内部；所述尾部固定装置（13）上端有一个剪刀叉臂固定基座，下端设置有导轨（17），剪刀叉臂架用导杆安装在导轨（17）上，尾部固定装置（13）的中上方有用来固定多级液压油缸（12）的凸台基座，其中下方镂空，用来通过回程的皮带，伸缩输送臂（4）伸长到最远距离时，导杆滑动到导轨（17）的最高位置；伸缩输送臂（4）收缩到最短距离时，导杆滑动到导轨（17）的最低位置。

在图4所示的另一个实施例中，在非工作状态，收回臂架，多级液压油缸（12）逐级收缩，剪刀叉臂架（9）与尾部固定装置（13）连接处导杆向下滑动，剪刀叉相互错进，剪刀叉臂架（9）随之收缩出去，由臂架尾部到臂架头部的固定钢丝绳（5）逐组松弛，由于重心的右移弯矩变小不会产生超过许可范围的弯矩，确保机构的安全，臂架收缩到最小值，导杆滑动到尾部固定装置（13）的最低处。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。