本发明属于机械技术领域，涉及一种送冰装船装置，特别是一种用于冰雪装载的装船塔系统及其运作方法。
背景技术：
装船塔应用于湖泊港湾、海口码头，其屹立于岸边通过起吊方式对靠岸的船舶进行货物的装卸操作。
在现有技术中，特别针对冰雪运送装载的装船塔出于技术空白状态，只能通过人力进行搬运输送，由此一则浪费大量的人力劳动，降低工作效率，增加作业成本；再则人力运输冰雪容易对冰雪造成污染及损耗，进一步降低了冰雪成品出售的合格量与品质档次，无形中增加了损耗造成不可忽视的经济损失。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过机械结构与电控相结合，实现智能调控输送功率与输送高度的关系，达到高效节能的用于冰雪装载的装船塔系统及其运作方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：用于冰雪装载的装船塔系统，包括塔体、电动浮球液位计、控制柜和风压传送泵，所述塔体包括竖立主杆，所述竖立主杆的上端连接平转横梁，所述竖立主杆与平转横梁之间设置转向驱动机构，所述转向驱动机构包括支架、转轴及转动电机，所述支架固定在所述竖立主杆的上部，所述转轴的两端套接轴承呈轴向转动连接在所述支架上，所述转动电机固装在所述支架的顶部，所述转动电机驱动连接所述转轴的上端，所述平转横梁具有首端和尾端，所述首端固连在所述转轴上，所述尾端的下方吊置吊葫芦，所述吊葫芦的吊钩上勾设送冰管道，所述送冰管道具有进冰口和排冰口，所述进冰口侧串接所述风压传送泵，所述吊葫芦通过电路连接控制柜，所述控制柜上设置升降按钮，所述电动浮球液位计通过电信号连接所述控制柜，所述控制柜上设置海平面高度显示屏，所述控制柜内设置计算器，所述控制柜通过电路电控连接所述风压传送泵和转动电机。
本用于冰雪装载的装船塔系统中，塔体可为钢筋结构或者混凝土结构，即其竖立主杆为钢筋杆或者混凝土柱。控制柜及电动浮球液位计均属于现有技术领域。其中控制柜内的计算器属于电脑cpu，其可进行记录、比较判断、逻辑计算等运作，均属计算机领域的现有技术。控制柜中对各项设备的电控电路均属于现有技术。
在上述的用于冰雪装载的装船塔系统中，所述转轴与平转横梁之间还固连一倾斜的辅助杆，所述辅助杆的倾斜上端固连在所述转轴上，所述辅助杆的倾斜下端固连在所述平转横梁上。通过转轴、平转横梁与辅助杆形成三角结构，以提高起吊的稳定性，增强起吊承重力。
在上述的用于冰雪装载的装船塔系统中，所述支架包括顶板和底座，所述顶板固定在所述竖立主杆的顶端，所述底座固定在所述顶板的正下方，所述底座的底部设置支撑板，所述转轴位于所述顶板与底座之间呈竖直设置。转轴上端套接的轴承固定在顶板上，转轴下端套接的轴承固定在底座上。
在上述的用于冰雪装载的装船塔系统中，所述顶板上还设置电机架，所述转动电机的侧部通过螺栓固定在所述电机架上，所述转动电机呈竖立设置，所述转动电机向下伸出驱动轴。通过电机架的安装实现转动电机的竖向倒立布置，以方便对位于下方的转轴的转向驱动。
在上述的用于冰雪装载的装船塔系统中，所述转动电机具有驱动轴，所述驱动轴连接减速器，所述减速器具有减速轴，所述减速轴固连所述转轴的上端。
在上述的用于冰雪装载的装船塔系统中，所述平转横梁的尾端上设置射灯，所述射灯通过电路连接控制柜，所述控制柜上设置照明按钮。通过射灯能为起吊状况进行照明，以便于夜间的作业运行，提高装船塔的装载准确性与安全性。
装船塔系统的运作方法，包括以下步骤：
1)、塔体设置在码头岸边处，初始状态下，塔体的平转横梁位于码头上空的初始零角度位置，由此使平转横梁避让海面上空，避免对船杆进行干涉；使送冰管道的进冰口连接送冰库；
出于安全考虑设置平转横梁的初始位置，避免在船体靠近时，平转横梁将船杆打断。
2)、将需要载冰的船体靠近码头，通过控制柜电控操作转动电机运转，通过转轴带动平转横梁摆转至船体的正上方；
3)、通过电动浮球液位计感测海平面高度，将即时高度参数以电信号形式发送至控制柜，控制柜根据即时高度参数计算出送冰管道的排冰口需要位于的相应高度，而后通过控制柜操控吊葫芦升降使送冰管道到达相应高度；
吊葫芦勾设在送冰管道的中段，而勾设位置与下方到排冰口的管长是已知的，由此吊葫芦勾设送冰管道的高度位置是排冰口的高度加上这段管长。
4)、控制柜根据吊葫芦的高度位置相应设定风压传送泵的风压功率，具体参数如下：
高度位置是0～3米时，风压功率为49～59kpa；
高度位置是3～6米时，风压功率为63～69kpa；
高度位置是6～9米时，风压功率为73～80kpa；
通过控制柜根据上述判定功率开启风压传送泵，实现向船体送冰作业直至装船完毕。
塔体的竖立主杆的长度是已知的，通过控制柜升降吊葫芦的升降距离可知，由此吊葫芦的实时高度位置可知。
当送冰管道所到达的高度不同，管内冰体即需要到达相应最高高度，由此所需要的风力也不相同，若风力过小冰体无法到达高度而送出，若风力过大又造成动力能源的浪费，通过判定功率的实施，既能保证冰体的顺利输送，又能实现环保节能。
在上述的运作方法中，在步骤2)中，平转横梁由初始位置至最大位置的摆转角度范围是0°～90°，平转横梁上吊葫芦与码头岸边的距离范围是0～3米。通过驱动平转横梁的摆转角度，递伸吊葫芦下方所勾设的送冰管道，由此相应节省了送冰管道所需要的管长。
在上述的运作方法中，当送冰量为15吨/小时，选择送冰管道的管径为125φ；当送冰量为30吨/小时，选择送冰管道的管径为168φ。不同送冰量对送冰管道的管壁压力不相同，由此对应送冰量采用相应管径，能够有效缓解管壁压力，延长送冰管道的使用寿命。
与现有技术相比，本用于冰雪装载的装船塔系统及其运作方法，特别设置了针对输送冰雪的塔体设计，利用平转横梁的摆度以实现对船体位置的灵活调整，进而减省了所需的管长；利用对送冰管道的升降以实现精准送冰操作。同时电控感测海水涨落的高度，智能调控送冰高度对应的输送功率，既能保证冰体的顺利输送，又能实现环保节能。
附图说明
图1是本用于冰雪装载的装船塔系统的结构示意图。
图中，1、竖立主杆；2、支架；3、电机架；4、转动电机；5、转轴；6、辅助杆；7、平转横梁；8、吊葫芦；9、送冰管道；10、射灯；11、电动浮球液位计；12、控制柜。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本用于冰雪装载的装船塔系统，包括塔体、电动浮球液位计11、控制柜12和风压传送泵，塔体包括竖立主杆1，竖立主杆1的上端连接平转横梁7，竖立主杆1与平转横梁7之间设置转向驱动机构，转向驱动机构包括支架2、转轴5及转动电机4，支架2固定在竖立主杆1的上部，转轴5的两端套接轴承呈轴向转动连接在支架2上，转动电机4固装在支架2的顶部，转动电机4驱动连接转轴5的上端，平转横梁7具有首端和尾端，首端固连在转轴5上，尾端的下方吊置吊葫芦8，吊葫芦8的吊钩上勾设送冰管道9，送冰管道9具有进冰口和排冰口，进冰口侧串接风压传送泵，吊葫芦8通过电路连接控制柜12，控制柜12上设置升降按钮，电动浮球液位计11通过电信号连接控制柜12，控制柜12上设置海平面高度显示屏，控制柜12内设置计算器，控制柜12通过电路电控连接风压传送泵和转动电机4。
本用于冰雪装载的装船塔系统中，塔体可为钢筋结构或者混凝土结构，即其竖立主杆1为钢筋杆或者混凝土柱。控制柜12及电动浮球液位计11均属于现有技术领域。其中控制柜12内的计算器属于电脑cpu，其可进行记录、比较判断、逻辑计算等运作，均属计算机领域的现有技术。控制柜12中对各项设备的电控电路均属于现有技术。
转轴5与平转横梁7之间还固连一倾斜的辅助杆6，辅助杆6的倾斜上端固连在转轴5上，辅助杆6的倾斜下端固连在平转横梁7上。通过转轴5、平转横梁7与辅助杆6形成三角结构，以提高起吊的稳定性，增强起吊承重力。
支架2包括顶板和底座，顶板固定在竖立主杆1的顶端，底座固定在顶板的正下方，底座的底部设置支撑板，转轴5位于顶板与底座之间呈竖直设置。转轴5上端套接的轴承固定在顶板上，转轴5下端套接的轴承固定在底座上。
顶板上还设置电机架3，转动电机4的侧部通过螺栓固定在电机架3上，转动电机4呈竖立设置，转动电机4向下伸出驱动轴。通过电机架3的安装实现转动电机4的竖向倒立布置，以方便对位于下方的转轴5的转向驱动。
转动电机4具有驱动轴，驱动轴连接减速器，减速器具有减速轴，减速轴固连转轴5的上端。
平转横梁7的尾端上设置射灯10，射灯10通过电路连接控制柜12，控制柜12上设置照明按钮。通过射灯10能为起吊状况进行照明，以便于夜间的作业运行，提高装船塔的装载准确性与安全性。
装船塔系统的运作方法，包括以下步骤：
1)、塔体设置在码头岸边处，初始状态下，塔体的平转横梁7位于码头上空的初始零角度位置，由此使平转横梁7避让海面上空，避免对船杆进行干涉；使送冰管道9的进冰口连接送冰库；
出于安全考虑设置平转横梁7的初始位置，避免在船体靠近时，平转横梁7将船杆打断。
2)、将需要载冰的船体靠近码头，通过控制柜12电控操作转动电机4运转，通过转轴5带动平转横梁7摆转至船体的正上方；
3)、通过电动浮球液位计11感测海平面高度，将即时高度参数以电信号形式发送至控制柜12，控制柜12根据即时高度参数计算出送冰管道9的排冰口需要位于的相应高度，而后通过控制柜12操控吊葫芦8升降使送冰管道9到达相应高度；
吊葫芦8勾设在送冰管道9的中段，而勾设位置与下方到排冰口的管长是已知的，由此吊葫芦8勾设送冰管道9的高度位置是排冰口的高度加上这段管长。
4)、控制柜12根据吊葫芦8的高度位置相应设定风压传送泵的风压功率，具体参数如下：
高度位置是0～3米时，风压功率为49～59kpa；
高度位置是3～6米时，风压功率为63～69kpa；
高度位置是6～9米时，风压功率为73～80kpa；
通过控制柜12根据上述判定功率开启风压传送泵，实现向船体送冰作业直至装船完毕。
塔体的竖立主杆1的长度是已知的，通过控制柜12升降吊葫芦8的升降距离可知，由此吊葫芦8的实时高度位置可知。
当送冰管道9所到达的高度不同，管内冰体即需要到达相应最高高度，由此所需要的风力也不相同，若风力过小冰体无法到达高度而送出，若风力过大又造成动力能源的浪费，通过判定功率的实施，既能保证冰体的顺利输送，又能实现环保节能。
在步骤2)中，平转横梁7由初始位置至最大位置的摆转角度范围是0°～90°，平转横梁7上吊葫芦8与码头岸边的距离范围是0～3米。通过驱动平转横梁7的摆转角度，递伸吊葫芦8下方所勾设的送冰管道9，由此相应节省了送冰管道9所需要的管长。
当送冰量为15吨/小时，选择送冰管道9的管径为125φ；当送冰量为30吨/小时，选择送冰管道9的管径为168φ。不同送冰量对送冰管道9的管壁压力不相同，由此对应送冰量采用相应管径，能够有效缓解管壁压力，延长送冰管道9的使用寿命。
本用于冰雪装载的装船塔系统及其运作方法，特别设置了针对输送冰雪的塔体设计，利用平转横梁7的摆度以实现对船体位置的灵活调整，进而减省了所需的管长；利用对送冰管道9的升降以实现精准送冰操作。同时电控感测海水涨落的高度，智能调控送冰高度对应的输送功率，既能保证冰体的顺利输送，又能实现环保节能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了竖立主杆1；支架2；电机架3；转动电机4；转轴5；辅助杆6；平转横梁7；吊葫芦8；送冰管道9；射灯10；电动浮球液位计11；控制柜12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解s释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。