一种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥的制作方法

1.本实用新型涉及一种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥，属于岸桥设备领域。


背景技术：

2.世界经济的飞速发展，带动了航运物流的快速发展，全球集装箱吞吐量不断增长。为降低运输成本，集装箱船不断向大型化发展，载箱量22000teu的3e级集装箱船已投入使用，要求港口更高的装卸效率。集装箱岸桥作为集装箱码头关键装卸设备，直接对船作业，对码头整体装卸效率起着重要作用，在面对大型集装箱船时，多采用增加岸桥作业数量的方式提高船时装卸效率，受制于岸桥作业间距，简单增加岸桥作业数量已不能满足船运客户对船时效率的需求，需要研制新型岸桥。
3.而且现在的岸桥起升高度越来越大，加上港口经常有大风，吊具在过程中伴随着大幅度的摇晃，很难使集装箱或吊具准确，快速的对位，严重影响了效率。现有的机械减摇手段效果不佳，减摇效果与起升钢丝绳的夹角相关，一旦设置不可更改，不适用于起升高度大的岸桥，现有的电子减摇技术是利用各种传感器和检测元件对一些信息进行信息搜集和检测，再将检测到的信息传送至控制系统的微机，通过处理后将最佳的控制参数提供给小车调速系统来控制小车的运行，以达到对吊具及载荷的摆动幅度的控制。这类防摇技术可以实现对吊具摆动的控制，但是由于需要经常变化绳的长度，再加上小车电动机在运行过程中会产生一定的摩擦，因此实际应用中又出现调整小车运行速度太频繁，司机不舒服的现象，导致某些装备了电子防摇系统的集装箱起重机后来又被拆除。而为了提高性能，传统的控制理论变得非常复杂，从很大程度上增加了控制设备初始投资和维修费用，而且降低了系统的可靠性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，提供一种带有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥，其能够防止吊具或集装箱在升降过程中的晃动，可靠性高、作业效率高。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥，包括大车方向减摇装置、小车方向减摇装置和摇臂俯仰装置，上小车装置和下小车装置上均安装有摇臂俯仰装置，大车方向减摇装置包括第一力矩电机、第一卷筒、第一改向滑轮组、第一钢丝绳，第一卷筒和第一力矩电机相连接，第一钢丝绳缠绕于第一卷筒上，第一钢丝绳包括伸出第一卷筒的首端绳和末端绳，首端绳和末端绳均经第一改向滑轮组交叉连接于吊具上。
6.前述的这种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥中，所述第一改向滑轮组包括a滑轮、 b滑轮、c滑轮、d滑轮、e滑轮和f滑轮，首端绳经a滑轮与吊具连接，末端绳依次经b滑轮、c滑轮、d滑轮、e滑轮和f滑轮与吊具连接，a滑轮和b滑轮同轴平行设置，c滑轮、d 滑轮的安装高度高于a滑轮的安装高度，f滑轮的安装高度与a滑轮的安装高度相同，e滑轮安装在f
滑轮上方。
7.前述的这种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥中，所述摇臂俯仰装置包括俯仰电机、减速箱、第四卷筒、第五卷筒、第三钢丝绳、第三改向滑轮组和摇臂装置，俯仰电机与减速箱连接，第四卷筒和第五卷筒分别设置于减速箱的左右两侧并均与减速箱相连接，第四卷筒上均缠绕有一根第三钢丝绳，第五卷筒上也缠绕有一根钢丝绳，第三改向滑轮组设置于摇臂装置上。
8.前述的这种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥中，所述摇臂装置包括第一摇臂、第二摇臂、第三摇臂和第四摇臂，第三改向滑轮组包括a滑轮、b滑轮和c滑轮，第一摇臂、第二摇臂、第三摇臂和第四摇臂的固定端处均设置有a滑轮和b滑轮，a滑轮和b滑轮为同轴设置，第一摇臂、第二摇臂、第三摇臂和第四摇臂的末端均设置有一个c滑轮。
9.前述的这种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥中，所述第三钢丝绳包括a段绳和b 段绳，缠绕于第四卷筒上的第三钢丝绳的a段绳经第一摇臂固定端的a滑轮改向后与第一摇臂末端的c滑轮连接；缠绕于第四卷筒上的第三钢丝绳的b段绳依次经第一摇臂固定端的b 滑轮和第二摇臂固定端的a滑轮或b滑轮改向后与第二摇臂末端的c滑轮连接；缠绕于第五卷筒上的第三钢丝绳的a段绳经第三摇臂固定端的a滑轮改向后与第三摇臂末端的c滑轮连接；缠绕于第五卷筒上的第三钢丝绳的b段绳依次经第三摇臂固定端的b滑轮和第四摇臂固定端的a滑轮b滑轮改向后与第四摇臂末端的c滑轮连接。
10.前述的这种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥中，所述小车方向减摇装置包括联轴器、两个第二力矩电机、第二卷筒、第三卷筒、第二改向滑轮组和第二钢丝绳，两个第二力矩电机对称布置在小车两侧，两个第二力矩电机之间通过联轴器连接，第二卷筒与一个第二力矩电机连接，第三卷筒与另一个第二力矩电机连接，第二卷筒和第三卷筒上均缠绕有一根第二钢丝绳；缠绕于第二卷筒的第二钢丝绳的一端绳经第二改向滑轮组及第一摇臂末端的c 滑轮转向后与吊具相连接；缠绕于第二卷筒的第二钢丝绳另一端绳则经第二改向滑轮组及第二摇臂末端的c滑轮转向后与吊具连接；缠绕于第三卷筒的第二钢丝绳的一端绳经第二改向滑轮组及第三摇臂末端的c滑轮转向后与吊具连接；缠绕于第四卷筒的第二钢丝绳的另一端经第二改向滑轮组及第四摇臂末端的c滑轮转向后与吊具连接。
11.与现有技术相比，本实用新型有如下有益效果：
12.(1)能够快速减小吊具摇摆或集装箱摇摆的幅度，使吊具和集装箱能够快速准确完成对位；
13.(2)相比于传统机械减摇系统，本实用新型系统的减摇效果更好，调节更加快速；
14.(3)本实用新型采用机械减摇的方式，相比于现有技术的中电子减摇系统稳定性更好，并且减小了岸桥司机的工作负担；
15.(4)本实用新型系统中的第一钢丝绳、第二钢丝绳和第三钢丝绳为调节作用的钢丝绳，不承重，可选用较细的钢丝绳，成本低。
16.(5)本实用新型双小车岸桥较常规单小车岸桥效率提升50％。
附图说明
17.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实
18.施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限制。在附图中：
19.图1是本实用新型具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥结构示意图一；
20.图2是本实用新型具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥结构示意图二；
21.图3是本实用新型摇臂俯仰装置的结构示意图；
22.图4是本实用新型摇臂俯仰装置的结构简图
23.图5是本实用新型大车方向减摇装置的结构示意图；
24.图6是本实用新型大车方向减摇装置的结构简图；
25.图7是本实用新型小车方向减摇装置的结构示意图；
26.图8是本实用新型小车方向减摇装置的结构简图。
27.附图标记：1-第一力矩电机，2-第一卷筒，3-第一改向滑轮组，301-a滑轮，302-b滑轮， 303-c滑轮，304-d滑轮，305-e滑轮，306-f滑轮，4-第一钢丝绳，5-首端绳，6-末端绳， 7-第二力矩电机，8-第二卷筒，9-第二改向滑轮组，10-第二钢丝绳，11-俯仰电机，12-减速箱，13-第四卷筒，14-第三钢丝绳，15-第三改向滑轮组，16-摇臂装置，17-a段绳，18-b段绳，19-第一摇臂，20-第二摇臂，21-第四摇臂，22-第五卷筒，23-第三卷筒，24-联轴器， 25-a滑轮，26-b滑轮，27-c滑轮，28-大车方向减摇装置，29-小车方向减摇装置，30-摇臂俯仰装置，31-吊具，32-第三摇臂，33-上小车装置，34-下小车装置，35-岸桥梁体。
28.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.本实用新型的实施例1：一种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥，包括上小车装置 33、下小车装置34、大车方向减摇装置28、小车方向减摇装置29和摇臂俯仰装置30，所述上小车装置33和下小车装置34上均设置有小车方向减摇装置29和大车方向减摇装置28，所述上小车装置33和下小车装置34上均安装有摇臂俯仰装置30；所述摇臂俯仰装置30包括俯仰电机11、减速箱12、第四卷筒13、第五卷筒22、第三钢丝绳14、第三改向滑轮组15 和摇臂装置16，俯仰电机11与减速箱12连接，第四卷筒13和第五卷筒22分别设置于减速箱12的左右两侧并均与减速箱12相连接，第四卷筒13上均缠绕有一根第三钢丝绳14，第五卷筒22上也缠绕有一根钢丝绳14，所述第三改向滑轮组15设置于摇臂装置16上。
31.本实用新型的实施例2：一种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥，包括上小车装置 33、下小车装置34、大车方向减摇装置28、小车方向减摇装置29和摇臂俯仰装置30，所述上小车装置33和下小车装置34上均设置有小车方向减摇装置29和大车方向减摇装置28，上小车装置33和下小车装置34上均安装有摇臂俯仰装置30；所述摇臂俯仰装置30包括俯仰电机11、减速箱12、第四卷筒13、第五卷筒22、第三钢丝绳14、第三改向滑轮组15和摇臂装置16，俯仰电机11与减速箱12连接，第四卷筒13和第五卷筒22分别设置于减速箱 12的左右两侧并均与减速箱12相连接，第四卷筒13上均缠绕有一根第三钢丝绳14，第五卷筒22上也缠
绕有一根钢丝绳14，所述第三改向滑轮组15设置于摇臂装置16上。具体的，摇臂装置16包括第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21，所述第三改向滑轮组15包括a滑轮25、b滑轮26和c滑轮27，第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21的固定端处均设置有a滑轮25和b滑轮26，a滑轮25和b滑轮26为同轴设置，所述第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21的末端均设置有一个c滑轮27。
32.本实用新型的实施例3：一种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥，包括上小车装置 33、下小车装置34、大车方向减摇装置28、小车方向减摇装置29和摇臂俯仰装置30，所述上小车装置33和下小车装置34上均设置有小车方向减摇装置29和大车方向减摇装置28，上小车装置33和下小车装置34上均安装有摇臂俯仰装置30；所述摇臂俯仰装置30包括俯仰电机11、减速箱12、第四卷筒13、第五卷筒22、第三钢丝绳14、第三改向滑轮组15和摇臂装置16，俯仰电机11与减速箱12连接，第四卷筒13和第五卷筒22分别设置于减速箱 12的左右两侧并均与减速箱12相连接，第四卷筒13上均缠绕有一根第三钢丝绳14，第五卷筒22上也缠绕有一根钢丝绳14，所述第三改向滑轮组15设置于摇臂装置16上。摇臂装置 16包括第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21，所述第三改向滑轮组15包括a滑轮25、b滑轮26和c滑轮27，第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂 21的固定端处均设置有a滑轮25和b滑轮26，a滑轮25和b滑轮26为同轴设置，所述第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21的末端均设置有一个c滑轮27。第三钢丝绳14包括a段绳17和b段绳18，缠绕于第四卷筒13上的第三钢丝绳14的a段绳17 经第一摇臂19固定端的a滑轮25改向后与第一摇臂19末端的c滑轮27连接；缠绕于第四卷筒13上的第三钢丝绳14的b段绳18依次经第一摇臂19固定端的b滑轮26和第二摇臂 20固定端的a滑轮25或b滑轮26改向后与第二摇臂20末端的c滑轮27连接；缠绕于第五卷筒22上的第三钢丝绳14的a段绳17经第三摇臂32固定端的a滑轮25改向后与第三摇臂 32末端的c滑轮27连接；缠绕于第五卷筒22上的第三钢丝绳14的b段绳18依次经第三摇臂32固定端的b滑轮26和第四摇臂21固定端的a滑轮25b滑轮26改向后与第四摇臂21末端的c滑轮27连接。
33.本实用新型的实施例4：一种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥，包括上小车装置 33、下小车装置34、大车方向减摇装置28、小车方向减摇装置29和摇臂俯仰装置30，所述上小车装置33和下小车装置34上均设置有小车方向减摇装置29和大车方向减摇装置28，上小车装置33和下小车装置34上均安装有摇臂俯仰装置30；所述摇臂俯仰装置30包括俯仰电机11、减速箱12、第四卷筒13、第五卷筒22、第三钢丝绳14、第三改向滑轮组15和摇臂装置16，俯仰电机11与减速箱12连接，第四卷筒13和第五卷筒22分别设置于减速箱 12的左右两侧并均与减速箱12相连接，第四卷筒13上均缠绕有一根第三钢丝绳14，第五卷筒22上也缠绕有一根钢丝绳14，所述第三改向滑轮组15设置于摇臂装置16上。摇臂装置 16包括第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21，所述第三改向滑轮组15包括a滑轮25、b滑轮26和c滑轮27，第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂 21的固定端处均设置有a滑轮25和b滑轮26，a滑轮25和b滑轮26为同轴设置，所述第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21的末端均设置有一个c滑轮27。第三钢丝绳14包括a段绳17和b段绳18，缠绕于第四卷筒13上的第三钢丝绳14的a段绳17 经第一摇臂19固定端的a滑轮25改向后与第一摇臂19末端的c滑轮27连接；缠绕于第四卷筒13上的第三钢丝绳14的b段绳18依次经第一摇臂19固定端的b滑轮26和第二摇臂20固定端的a滑轮25或b滑轮26改向后与第二摇臂20末端
的c滑轮27连接；缠绕于第五卷筒22上的第三钢丝绳14的a段绳17经第三摇臂32固定端的a滑轮25改向后与第三摇臂 32末端的c滑轮27连接；缠绕于第五卷筒22上的第三钢丝绳14的b段绳18依次经第三摇臂32固定端的b滑轮26和第四摇臂21固定端的a滑轮25b滑轮26改向后与第四摇臂21末端的c滑轮27连接。
34.小车方向减摇装置29包括联轴器24、两个第二力矩电机7、第二卷筒8、第三卷筒23、第二改向滑轮组9和第二钢丝绳10，两个第二力矩电机7对称布置在小车两侧，两个第二力矩电机7之间通过联轴器24连接，第二卷筒8与一个第二力矩电机7连接，第三卷筒23与另一个第二力矩电机7连接，第二卷筒8和第三卷筒23上均缠绕有一根第二钢丝绳10；缠绕于第二卷筒8的第二钢丝绳10的一端绳经第二改向滑轮组9及第一摇臂19末端的c滑轮 27转向后与吊具31相连接；缠绕于第二卷筒8的第二钢丝绳10另一端绳则经第二改向滑轮组9及第二摇臂20末端的c滑轮27转向后与吊具31连接；缠绕于第三卷筒23的第二钢丝绳10的一端绳经第二改向滑轮组9及第三摇臂32末端的c滑轮27转向后与吊具31连接；缠绕于第四卷筒13的第二钢丝绳10的另一端经第二改向滑轮组9及第四摇臂21末端的c滑轮27转向后与吊具31连接。
35.本实用新型的实施例5：一种具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥，包括上小车装置 33、下小车装置34、大车方向减摇装置28、小车方向减摇装置29和摇臂俯仰装置30，所述上小车装置33和下小车装置34上均设置有小车方向减摇装置29和大车方向减摇装置28，上小车装置33和下小车装置34上均安装有摇臂俯仰装置30；所述摇臂俯仰装置30包括俯仰电机11、减速箱12、第四卷筒13、第五卷筒22、第三钢丝绳14、第三改向滑轮组15和摇臂装置16，俯仰电机11与减速箱12连接，第四卷筒13和第五卷筒22分别设置于减速箱 12的左右两侧并均与减速箱12相连接，第四卷筒13上均缠绕有一根第三钢丝绳14，第五卷筒22上也缠绕有一根钢丝绳14，所述第三改向滑轮组15设置于摇臂装置16上。摇臂装置 16包括第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21，所述第三改向滑轮组15包括a滑轮25、b滑轮26和c滑轮27，第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂 21的固定端处均设置有a滑轮25和b滑轮26，a滑轮25和b滑轮26为同轴设置，所述第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21的末端均设置有一个c滑轮27。第三钢丝绳14包括a段绳17和b段绳18，缠绕于第四卷筒13上的第三钢丝绳14的a段绳17 经第一摇臂19固定端的a滑轮25改向后与第一摇臂19末端的c滑轮27连接；缠绕于第四卷筒13上的第三钢丝绳14的b段绳18依次经第一摇臂19固定端的b滑轮26和第二摇臂20固定端的a滑轮25或b滑轮26改向后与第二摇臂20末端的c滑轮27连接；缠绕于第五卷筒22上的第三钢丝绳14的a段绳17经第三摇臂32固定端的a滑轮25改向后与第三摇臂 32末端的c滑轮27连接；缠绕于第五卷筒22上的第三钢丝绳14的b段绳18依次经第三摇臂32固定端的b滑轮26和第四摇臂21固定端的a滑轮25b滑轮26改向后与第四摇臂21末端的c滑轮27连接。
36.小车方向减摇装置29包括联轴器24、两个第二力矩电机7、第二卷筒8、第三卷筒23、第二改向滑轮组9和第二钢丝绳10，两个第二力矩电机7对称布置在小车两侧，两个第二力矩电机7之间通过联轴器24连接，第二卷筒8与一个第二力矩电机7连接，第三卷筒23与另一个第二力矩电机7连接，第二卷筒8和第三卷筒23上均缠绕有一根第二钢丝绳10；缠绕于第二卷筒8的第二钢丝绳10的一端绳经第二改向滑轮组9及第一摇臂19末端的c滑轮 27转向后与吊具31相连接；缠绕于第二卷筒8的第二钢丝绳10另一端绳则经第二改向滑轮组9及
第二摇臂20末端的c滑轮27转向后与吊具31连接；缠绕于第三卷筒23的第二钢丝绳10的一端绳经第二改向滑轮组9及第三摇臂32末端的c滑轮27转向后与吊具31连接；缠绕于第四卷筒13的第二钢丝绳10的另一端经第二改向滑轮组9及第四摇臂21末端的c滑轮27转向后与吊具31连接。
37.大车方向减摇装置28包括第一力矩电机1、第一卷筒2、第一改向滑轮组3、第一钢丝绳4，所述第一卷筒2和第一力矩电机1相连接，所述第一钢丝绳4缠绕于第一卷筒2上，所述第一钢丝绳4包括伸出第一卷筒2的首端绳5和末端绳6，首端绳5和末端绳6均经第一改向滑轮组3交叉连接于吊具31上。第一改向滑轮组3包括a滑轮301、b滑轮302、c滑轮303、d滑轮304、e滑轮305和f滑轮306，所述首端绳5经a滑轮301与吊具31连接，所述末端绳6依次经b滑轮302、c滑轮303、d滑轮304、e滑轮305和f滑轮306与吊具 31连接，所述a滑轮301和b滑轮302同轴平行设置，所述c滑轮303、d滑轮304的安装高度高于a滑轮301的安装高度，所述f滑轮306的安装高度与a滑轮301的安装高度相同，所述e滑轮305安装在f滑轮306上方。
38.本实用新型的工作原理：
39.根据研究，吊具的晃动是具有周期性的，如同正弦函数一样摆动，如果破坏了吊具的摇摆周期，摆动的幅度就会迅速衰减到零。本实用新型吊具减摇系统通过破坏吊具摆动周期的方式来减小吊具摇晃的幅度，从而实现吊具防摇的功能。
40.本实用新型具有机械式吊具减摇装置的双小车岸桥由三个子系统组成，分别为大车方向减摇装置28、小车方向减摇装置29和摇臂俯仰装置30。在大车方向减摇装置28中，从设置在第一力矩电机1末端并与第一力矩电机1连接的第一卷筒2上引出第一钢丝绳4的首端绳 5和末端绳6，首端绳5通过第一改向滑轮组3的a滑轮301改变方向之后与连接在吊具的一端上，末端绳6依次通过第一改向滑轮组3的b滑轮302、c滑轮303、d滑轮304、e滑轮 305和f滑轮306改变方向之后连接在吊具的另一端上，如图4所示，经改向连接在吊具31 上的首端绳5和末端绳6为交叉连接方式。当吊具在大车方向发生晃动的时候，第一力矩电机1朝相应的方向转动，带动与第一力矩电机1连接的第一卷筒2，从而带动第一钢丝绳4 拉扯吊具31，进而破坏吊具的摇摆周期，实现减摇的目的。本实用新型中的大车方向减摇装置28是能够独立减摇的系统。
41.在小车方向减摇装置29中，两个第二力矩电机7对称分布在小车的两侧，两个第二力矩电机7之间通过联轴器24相连接以保证两个第二力矩电机7之间的同步运行。从缠绕于第二卷筒8上的第二钢丝绳10引出两端绳，经过第二改向滑轮组9转向之后，一端绳经第二改向滑轮组9及第一摇臂19末端的c滑轮27转向后与吊具31相连接，另一端绳则经第二改向滑轮组9及第二摇臂20末端的c滑轮27转向后与吊具31相连接。
42.在摇臂俯仰装置30中，通过俯仰电机11带动第四卷筒13和第五卷筒22，从而调整缠绕在第四卷筒13和第五卷筒22上的第三钢丝绳14的拉力，通过俯仰电机11控制摇臂装置 16的俯仰，从而控制第三钢丝绳14之间的张角，以调整水平分力，摇臂俯仰装置30和小车方向减摇装置29共同协作，从而实现吊具31在小车运动方向上的减摇。