一种装船机的防破碎叠溜槽装置的制作方法

1.本发明涉及装船机技术领域，具体而言，尤其涉及一种装船机用的的防破碎叠溜槽装置。


背景技术：

2.随着国际化贸易的不断加深，为保护各国劳动力市场，提高就业率，各国对原材料出口均出台了限制政策，拒绝原材料直接出口，需经过粗加工或深加工后方可出口。随之而来的港口装卸设备也由矿石、煤炭等原材料装卸设备逐步向焦炭、铁块等成品、半成品装卸设备过渡。同时，随着远洋航运的发展，为降低运输成本，运输船的大型化已成为趋势，由此带来的装船机大型化是各港口运营商的共识，将逐步进入追求大型化、高效率的码头。目前各港口主要采用门座起重机完成焦炭装船作业任务，生产率低，环保性能差，已不能适应运输船舶日益大型化发展的要求。随着船舶大型化，采用专业的焦炭装船机作业已成为趋势。
3.焦炭的主要物理特性是密度小、易破碎，而焦炭等易碎散料散料的品相直接影响交易价格，所以要求装船机的散料输送系统装置具备防破碎功能，能够最大程度的保护焦炭品相。
4.常规装船机的头部卸料装置主要是直筒式溜筒，臂架头部滚筒至落料点垂直高度高，落料点冲击速度快，散料的品相严重受损，不具备防破碎功能。
5.大型船舶装船作业要求高生产率、装船作业高度高，现有的z型溜槽缓降卸料装置满足不了低密度焦炭的大型船舶的装船作业要求。


技术实现要素：

6.根据上述提出的技术问题，而提供一种装船机用的的防破碎叠溜槽装置。本发明主要利用防破碎叠溜槽装置的主要原理是将臂架头部卸料滚筒与船舱内落料点的高度进行分段，设置多节槽体。槽体的节数和长度根据edem料流模拟分析确定，满足焦炭输送顺畅、不堵料、不洒料且物料的品相不受损。每节槽体的工作倾斜角度根据散料特性满足散料运行顺畅的要求确定，每节槽体的下部末端设置挡板，用来改变散料的运动方向，随后进入下节槽体。每节槽体的落料高度相比于整个落料高度大大降低，从而减小散料至落料点处的冲击速度及冲击力，实现大幅降低散料的破碎率，更好的保护易碎散装散料如焦炭的品相，同时大大减少粉尘，提高装船机的防尘环保性能。在装船过程中，随着与船舱落料点处的落料高度的减小，可将最下节的槽体折叠，满足不同落料高度的装船需求。
7.本发明采用的技术手段如下：
8.一种装船机的防破碎叠溜槽装置，防破碎叠溜槽装置通过铰轴安装与装船机臂架头部溜槽相连接，包括：上部溜筒，中部溜筒，回转架，折叠机构一，折叠机构二，回转机构，链条一，链条二，槽体一，槽体二，槽体三，槽体四，钢丝绳一和钢丝绳二；
9.上述上部溜筒与中部溜筒之间通过铰轴ⅳ连接，并设置拉板用来控制中部溜筒及下部槽体的摆动角度，拉板上设计长圆孔，长圆孔的长度取决于卸料装置的中下部结构的
允许摆动角度，一般控制在度左右，控制摆角度的作用一是能够降低回转机构的电机功率，二是防止在外力作用下本装置与装船机臂架结构相撞，保证装船机结构的安全及稳定；中部溜筒与回转架之间通过回转机构中回转轴承相连；回转架上面安装折叠机构一和折叠机构二，带动下部槽体一，槽体二，槽体三和槽体四同时回转；
10.上述槽体一的上部通过铰轴与回转架相连；槽体一和槽体二的下部通过链条一和链条二与回转架之间连接；槽体三和槽体四分别通过钢丝绳一和钢丝绳二与折叠机构一和折叠机构二连接；
11.通过折叠机构一和折叠机构二通过提升钢丝绳一和钢丝绳二来调节槽体底部与船舱落料点的高度。一是可以减少装船机俯仰机构的动作次数，二是臂架俯仰角度一定的情况下，通过调整槽体的使用节数来达到满足不同水位的装船要求。
12.进一步的，
13.折叠机构一和折叠机构二上设置凸轮限位和绝对值编码器，通过凸轮限位设置的多个凸轮片实现槽体向上折叠或向下展开的减速和停止。通过绝对值编码器记录槽体在不同位置停止的数值，作为凸轮限位停止时的备用保护。当凸轮限位停止位置发生变化时，绝对值编码器可以实现槽体在设定位置准确停止。当槽体提升到上极限位置时，绝对值编码器将进行数值归零复位，防止发生数值偏差影响定位精度。
14.通过回转机构调整槽体与船体间的抛料角度，实现绕回转中心360度装船作业范围,扩大装船机的装船作业范围，同时减少装船机大车的行走次数，装船效率提高；
15.进一步的，
16.回转机构包括：回转轴承、小齿轮和回转驱动；
17.回转轴承通过螺栓组分别将内圈与回转架上的法兰相连，外圈与中部溜筒上的法兰相连，通过回转驱动带动小齿轮旋转，小齿轮与回转轴承的外齿圈相啮合，带动回转架及其下部的所有部件(包含：折叠机构链条、槽体、钢丝绳，链条)旋转。
18.防破碎叠溜槽装置的核心就是槽体的设计，为了满足大型船舶的高生产率装船作业要求，该防破碎叠多折溜槽装置的槽体的宽度和高度都相应的增加，通过设计槽体相嵌，这样大幅减小该装置完全折叠后高度，从而满足装船机移舱作业空间，并且装船机移舱作业时臂架俯仰角度也相应的减小。
19.进一步的，
20.槽体一，槽体二，槽体三和槽体四由上至下依次设置，切相互之间位于下一级的槽体通过铰轴与上级槽体连接；
21.其中槽体四下部的钢丝绳的铰点位置，当槽体四折叠至槽体三平行时，铰点的位置要与槽体三的上部铰点重合，这样槽体三折叠时槽体二及连接槽体四的钢丝绳的位置不会变化；
22.槽体一，槽体二，槽体三和槽体四的宽度从上到下一级比一级宽。这样每级槽体折叠后可以分别与上一级槽体相嵌，使得槽体完全折叠后，卸料装置的折叠后整体高度大幅减小，通过卷扬机从装船机上拆卸到码头上后的放置空间减小并方便维护。
23.较现有技术相比，本发明具有以下优点：
24.1、本发明适用于低密度、易破碎且有品相保护要求的散料如焦炭的大型船舶的装船作业。本发明通过设置多节槽体，每节槽体设置相同的工作倾斜角度，每节槽体末端的挡
板改变散料的运行轨迹，这样大幅减小了散料至落料点处的冲击速度，减少对散料的冲击作用力，从而大幅降低散料的破碎率，更好的保护易碎散装散料如焦炭的品相，同时大大减少粉尘，提高装船机的防尘环保性能。
25.2、本发明适合应用于密度小的散料装船作业，如焦炭、粮食等。槽体的宽度和高度根据生产率来确定。
26.3、本发明槽体的节数可根据需要相应的增加或减少。根据船型大小、水位高度来确定防破碎叠溜槽装置完全展开的高度，再根据该高度确定需要槽体的节数。从下至上，第一节槽体和第二节槽体通过钢丝绳与折叠机构相连接，其余槽体均通过链条与回转架相连接。
27.4、本发明设置两套折叠机构和一套回转机构，可灵活改变卸料装置与船舱内的落料点的高度和落料抛料角度，落料范围大，能够减少装船机臂架俯仰机构及大车运行次数，减少装船机作业能耗和作业效率。
附图说明
28.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使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为装配本发明的装船机布置总图。
30.图2为本发明的整理结构示意图。
31.图3为本发明的上部溜筒与中部溜筒连接关系结构示意图。
32.图4为本发明的回转机构布置图。
33.图5为本发明的槽体结构主视图。
34.图6为图5的a-a向视图。
35.图7为图5的俯视图。
36.图8为本发明折叠状态至完全展开状态的变化图。
37.图中：1、铰轴安装；2、上部溜筒；3、中部溜筒；4、回转架；5、折叠机构一；6、折叠机构二；7、回转机构；8、链条；9、链条；10、槽体一；11、槽体二；12、槽体三；13、槽体四；14、钢丝绳一；15、钢丝绳二；
38.7.1、回转轴承；7.2、小齿轮；7.3、回转驱动；
39.21、铰轴ⅰ；22、槽体结构；23、加强筋；24、铰轴ⅱ；25、铰轴ⅲ；26、挡料板；
40.a、铰轴ⅳ；b、拉板。
具体实施方式
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
42.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实
际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。
43.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
44.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
45.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
46.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
47.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
48.本发明提供了一种用于装船机设备上的防破碎叠溜槽装置，装船机布置总图见如图1，防破碎叠溜槽装置1安装在装船机的臂架头部。防破碎叠溜槽装置完全展开状态的结构见图2，主要包括：1.铰轴安装；2.上部溜筒；3.中部溜筒；4.回转架；5.折叠机构一；6.折叠机构二；7.回转机构；8.链条；9.链条；10.槽体一；11.槽体二；12.槽体三；13.槽体四；14.钢丝绳；15.钢丝绳。
49.防破碎叠溜槽装置通过铰轴1与装船机臂架头部溜槽相连接。防破碎叠溜槽装置各结构之间的描述及相互连接关系：上部溜筒2与中部溜筒3之间通过铰轴ⅳa连接(见图3)，并设置拉板b用来控制中部溜筒及下部槽体的摆动角度，拉板b上设计长圆孔，长圆孔的
长度取决于卸料装置的中下部结构的允许摆动角度α，一般控制在5度左右，控制摆角度的作用一是能够降低回转机构的电机功率，二是防止在外力作用下本装置与装船机臂架结构相撞，保证装船机结构的安全及稳定；中部溜筒3与回转架4之间通过回转机构7中回转轴承相连。回转架4上面安装折叠机构5及6，带动下部各槽体10-13同时回转。槽体一10的上部通过铰轴与回转架4相连；槽体一10和槽体二11的下部通过链条8和9与回转架4之间连接；槽体三12和槽体四13分别通过钢丝绳一14和钢丝绳二15与折叠机构一5和折叠机构二6连接。
50.通过折叠机构一5和折叠机构二6来调节槽体底部与船舱落料点的高度，一是可以减少装船机俯仰机构的动作次数，二是臂架俯仰角度一定的情况下，通过调整槽体的使用节数来达到满足不同水位的装船要求。折叠机构上设置凸轮限位和绝对值编码器，通过凸轮限位设置的多个凸轮片实现槽体向上折叠或向下展开的减速和停止；通过绝对值编码器可校正槽体的位置。
51.通过回转机构7调整槽体与船体间的抛料角度，实现绕回转中心360度装船作业范围,扩大装船机的装船作业范围，同时减少装船机大车的行走次数，装船效率提高；回转机构7的布置见图4，回转机构主要由回转轴承7.1、小齿轮7.2和回转驱动7.3组成，回转轴承7.1通过螺栓组分别将内圈与回转架4上的法兰相连，外圈与中部溜筒3上的法兰相连，通过回转驱动7.3带动小齿轮7.2旋转，小齿轮7.2与回转轴承7.1的外齿圈相啮合，带动回转架4及其下部的所有部件旋转。
52.防破碎叠溜槽装置的核心就是槽体的设计，为了满足大型船舶的高生产率装船作业要求，该防破碎叠多折溜槽装置的槽体的宽度和高度都相应的增加，通过设计槽体相嵌，这样大幅减小该装置完全折叠后高度，从而满足装船机移舱作业空间，并且装船机移舱作业时臂架俯仰角度也相应的减小。
53.槽体的结构形式见图5、图6和图7。通过铰轴ⅰ21与上级槽体连接；槽体结构22采用耐磨板hardox500的材料；设置多个加强筋23，保证槽体的刚度；铰轴ⅱ24连接钢丝绳或链条；铰轴ⅲ25与下级槽体连接；挡料板26的作用是改变散料方向及散料的运输速度。通过料流模拟分析，将槽体下部开孔，满足物料的输送流畅，不堵料，不洒料。槽体的宽度和高度通过edem仿真模拟分析确定，满足散料的装载要求，不洒料、不堵料，散料运行流畅。各槽体的长度首先要满足散料受冲击后保证散料的品相满足要求，然后槽体的重心与回转中心接近；铰轴1的中心点与中下部结构(包括各槽体)总重心的连线与回转中心线的夹角要小于允许摆动角度α；各槽体之间通过铰轴连接，铰轴的位置设计满足各槽体折叠后，槽体的重心位置与回转中心线的间距变化幅度小；槽体四13下部的钢丝绳的铰点位置的设置要点，就是当槽体四13折叠至槽体三12平行时，铰点的位置要与槽体三12的上部铰点重合，这样槽体三12折叠时槽体二11及连接槽体四13的钢丝绳14的位置不会变化；槽体的宽度从上到下一级比一级宽，这样每级槽体折叠后可以分别与上一级槽体相嵌，使得槽体完全折叠后，卸料装置的折叠后整体高度大幅减小，通过卷扬机从装船机上拆卸到码头上后的放置空间减小并方便维护。
54.本技术方案的工作流程：
55.1、先将防破碎叠溜槽装置按顺序依次完全展开，展开过程见图8。防破碎叠溜槽装置的初始状态为完全折叠状态(图8-a)。
56.1)启动折叠机构6，驱动卷筒上的钢丝绳15下降至(图8-b)所示设计位置停止。
57.2)启动折叠机构5，驱动卷筒上的钢丝绳14下降至(图8-c)所示设计位置停止。此时槽体一10和槽体二11展开至最大工作角度。
58.3)启动折叠机构6，驱动卷筒上的钢丝绳15下降至(图8-d)所示设计位置停止。此时槽体三12展开至最大工作角度。
59.4)启动折叠机构5，驱动卷筒上的钢丝绳14下降至(图8-e)所示设计位置停止。此时槽体四13展开至最大工作角度。开始准备装船作业。
60.2、装船机大车运行至指定位置，臂架俯仰至合适角度后，皮带机系统启动，散料经由码头皮带机、尾车及装船机上的皮带机系统再经由防破碎多折溜槽装置至船舱内。皮带机系统运行期间，根据散料的装载情况，实时启动回转机构7调整防破碎叠溜槽装置的抛料方向，最终完成360度的旋转装船作业范围。
61.3、回转架下方设置多个摄像头，实时观察散料的装船状态。当观察到船舱内的散料高度接近槽体四13的底部时。皮带机系统停止，装船机进行移舱操作，对其他舱口进行散料的装船作业。当完成船的所有舱口的同样的装载量后。为了增加防破碎叠溜槽装置底部距离船舱内散料落料点的高度，采用三节槽体参与装船作业，即在完全展开的基础上，启动折叠机构5，驱动卷筒上的钢丝绳14提升至(图8-d)所示设计位置停止。槽体四13与槽体三12完全折叠。槽体10-12参与卸料作业，槽体四13不参与卸料作业。槽体三12的底部距离落料点的高度要满足散料的品相不受破坏。启动皮带机系统继续散料的装船作业。
62.4、装船作业过程中，当观察到船舱内的散料高度接近槽体三12的底部时，皮带机系统停止，装船机进行移舱操作，对其他舱口进行散料的装船作业。当完成船的所有舱口的同样的装载量后。启动折叠机构6，驱动卷筒上的钢丝绳15提升至(图8-c)所示设计位置停止。槽体三12与槽体二11完全折叠。槽体一10和槽体二11可参与卸料作业，槽体三12和槽体四13不参与卸料作业。
63.5、当装船作业完成后，先启动折叠机构6，驱动卷筒上的钢丝绳15提升至(图8-b)所示设计位置停止；再启动折叠机构5，驱动卷筒上的钢丝绳14提升至(图8-a)所示设计位置停止，此时防破碎叠溜槽装置完全折叠状态。
64.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。