专利名称：一种用于抬升桥式吊车整机的抬高装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及重大装备抬升技术，具体地，本实用新型涉及桥式吊车整机抬升 技术。
背景技术：
由于海运成本的攀升，集装箱运输船舶日益向大型化发展，以装载更多的集装箱， 谋求最大经济效益。集装箱在船舶上的堆放高度也日益增加，早期使用的大量旧桥式吊车 在高度上已经不能适应新形势的要求。倘若重新购置新的桥式吊车，势必会大大增加成本， 同时也造成旧桥式吊车的浪费。在这种情况下，需要有一项新的技术能够实现现有桥式吊 车的整体抬高，从而适应新的发展需要。目前为止，国内尚未有本实用新型的运用，国外抬高技术也只是针对小型桥式吊 车(例如，IOOOt以下)，对于重型桥式吊车(例如，2000t以上)的抬高技术尚属空白。目 前现有的一种技术是桥式吊车大梁及以上部分(约1200t)链爬提升技术。桥式吊车大梁 部分链爬提升技术主要是针对桥式吊车在海运途中过桥而设计的，目的是通过将桥式吊车 上部结构降下一定高度，使桥式吊车总高低于过桥通航高度。主要原理是将提升链板悬挂 在桥式吊车4个立柱顶端的吊耳上，在上部结构的底部装有上、下顶升装置，并通过销轴与 链板相连。上、下顶升装置以及装置中的千斤顶通过插销、顶升、拔销等动作将上部结构沿 链板降下。该技术适用于提升立柱以上部分，沿设置在立柱顶端的链板降下，而不能将包括 立柱在内的桥式吊车下横梁以上部分整体抬高。
实用新型内容本实用新型根据桥式吊车大梁及以上部分(约1200t)链爬提升原理，经过改进及 创新后运用到桥式吊车整体抬高领域，填补了国内、外在抬高重型桥式吊车(例如，2000t 以上)领域的空白。本实用新型技术方案可直接应用于将重大装备(码头用桥式吊车， ISOOt以上)整体抬升加高(4米以上)领域。本实用新型提供的技术方案提供了一种用于抬升桥式吊车整机的抬高装置，该抬 高装置包括液压控制系统、多孔链板、插销、挑梁、活动梁、提升支架、提升支座以及立柱牛 腿。其中，提升支架的底端固定连接在提升支座上，液压控制系统固定连接在提升支架上， 液压控制系统的上端与活动梁固定连接，多孔链板穿过底座及活动梁，且每两条多孔链板 组成一组，平行放置，多孔链板组的一端与挑梁焊连，多孔链板组的另一端在活动梁上方处 于自由状态，插销将多孔链板与提升支架上端或者活动梁相连接，挑梁位于提升支架内部， 挑梁的两端通过牛腿与桥式吊车的立柱相连接。所述液压控制系统包括主液压动力站、副液压动力站、包括位移传感器的顶升油 缸、上插销油缸、下插销油缸；以及与所述主液压动力站、副液压动力站，顶升油缸，上插销 油缸、下插销油缸相连接的液压油缸控制装置。所述液压油缸控制装置包括PLC，与PLC相连的远程通信模块以及与PLC相连的输入输出模块。所述牛角下方设有抗剪块。所述提升支架的受压接触面包括一变截面，各提升支架之间包括联系结构，该联 系结构的连接端为销轴连接，所述提升支架通过提升支座卡与所述桥式吊车的底部大梁连接。所述多孔链板包括小吊耳和大吊耳。所述挑梁包括小吊耳；大吊耳；以及将所述挑梁与所述牛腿低端相连的固定座。所述活动梁包括适于所述插销插入其中的插销孔；弓丨导所述多孔链板垂直运动的 拉板导轮；防止所述活动梁在垂直运动中偏移的活动梁导轮；以及适于所述多孔链板穿过 其中的拉板孔。电气系统由主PLC，远程通讯模块，I/O模块组成。在每组抬高装置上，有独立的油 缸位移传感器，位移传感器器作为主要反馈信号源，系统读取信号后自动计算调节每组油 缸的运行速度，来保证同步运行及停层精度。本实用新型的技术效果如下原理清晰明了，具有很强的操作性；实用性强，可以 运用到多种类似场合；提升高度可以随意改变，能适应各种需求；重复利用率高，对于不 同的场合，只需通过少量的修改就能投入使用；电气系统方案的优点包括成本小，系统精度 高，可靠性强。位置精度通过采用高精度的位移传感器，通过PR0FIBUS传送到PLC的模拟 量模块，并通过特别编制的相PLC控制程序，从而实现对油缸速度同步的有效控制，实现高 精度的动态同步，同步精度小于1毫米。
图IA为根据本实用新型的一个实施例的抬高装置的主要硬件及其相互位置关系 示意图；图IB为根据本实用新型的一个实施例的抬高装置的主要硬件及其相互位置关系 示意图；图2A为根据本实用新型的一个实施例的整体布局示意图；图2B为根据本实用新型的一个实施例的整体布局示意图；图3A为根据本实用新型的一个实施例的抬高装置总成示意图；图3B为根据本实用新型的一个实施例的抬高装置总成示意图；图4A和4B为根据本实用新型的一个实施例的多孔链板结构图；图5A-5D为根据本实用新型的一个实施例的插销结构图；图6A-6D为根据本实用新型的一个实施例的挑梁结构图；图7A和7B为根据本实用新型的一个实施例的活动梁结构图；图8A-8D为根据本实用新型的一个实施例的提升支架结构图；图9A-9C为根据本实用新型的一个实施例的提升支座结构图；图10A-10C为根据本实用新型的一个实施例的牛腿结构图；图11为根据本实用新型的一个实施例的液压系统原理图；图12A为根据本实用新型的一个实施例的液压系统上升控制顺序图；图12B为根据本实用新型的一个实施例的液压系统下降控制顺序图；以及[0031]图13为根据本实用新型的一个实施例的电控系统总图。
具体实施方式
图IA和IB为根据本实用新型的一个实施例的抬高装置的主要部件及其相互位 置关系示意图。抬升机主要包括600t液压油缸6即千斤顶(4个)、多孔链板3即拉板(8 条)、插销2 (16个)、挑梁8 (2个)、活动梁1 (4个)、提升支架4 (4个)、提升支座5 (4个) 以及立柱牛腿7(4个)等8大部分组成。千斤顶为常规产品，其结构图未给出。上述各主 要部件之间的相互运动关系描述如下如图IA和IB所示，提升支架4是承受重压的主体，其底端固定在提升支座5上。 千斤顶6固定在提升支架4上，其上端(活动端)与活动梁1固定联接。拉板3是整个提 升中传递力的纽带，它穿过底座及活动梁1，且每两条拉板3组成一组，平行放置，它们的一 端与挑梁8焊接固定，另一端在活动梁1上方处于自由状态。插销2在油缸控制下可以将 拉板3与提升架4上端或者活动梁1相联接。挑梁8处于提升架4内部，其两端通过牛腿 7与桥式吊车的立柱联接好。整体提升布局方案如图2A和2B所示。图3A和3B为根据本实用新型的一个实施例的抬高装置总成示意图。图3A中31 处为挑梁8(虚线)处于初始位置，桥式吊车尚未提升；32处为桥式吊车到达提升高度时挑 梁8的位置，可参照附图2A和2B理解。图4A和4B为根据本实用新型的抬高装置的多孔链板3结构图。图4B中，件41 为小吊耳，用于吊装拉板时使用。图4A中，件42为大吊耳，用来与挑梁8联接。图5A、5B、5C和5D为根据本实用新型的抬高装置的插销2结构图。图6A、6B、6C和6D为根据本实用新型的抬高装置的挑梁8结构图。图6A中，件61 为小吊耳，用于吊装挑梁8时使用。图6D中，件62为大吊耳，通过销轴与拉板3联接时使 用。图6C中，件63为固定座，用来将挑梁8固定在牛腿7底端。图7A和7B为根据本实用新型的抬高装置的活动梁1结构图。图7A中，件71为 插销孔，当需要将活动梁1与拉板3联接时，插销2插入其中。件72为拉板导轮，使拉板3 垂直运动。图7B中，件73为活动梁导轮，防止梁在垂直运动中偏移。件74为拉板孔，在工 作过程中，拉板3 —直穿过此孔，在孔内垂直方向上运动。图8A、8B、8C和8D为根据本实用新型的抬高装置的提升支架4结构图。图9A、9B和9C根据本实用新型的抬高装置的提升支座5结构图。图10AU0B和IOC为根据本实用新型的抬高装置的牛腿7结构图。图11为根据本实用新型的抬高装置的液压系统原理图。图中分别示出了控制顶 升油缸111、上插销油缸112和下插销油缸113的液压系统原理图。图12A和图12B为根据本实用新型的一个实施例的四支点“上升-下降”顺序控 制图。图中，定义了动态行程XI，X2，X3和X4。任意两点比较可运行允许最大偏差数值为 L5。任意两点比较不允许运行最小偏差数值为L6。图12A示出上升控制顺序图。图12B示 出下降控制顺序图。在一个实施例中，液压系统动作控制顺序如下挑梁8与桥式吊车的位移始终保 持一致。提升过程中的初始状态是，桥式吊车处于原始状态，4个千斤顶6处于初始位置， 4个活动梁1处于最低位置，用8个下插销2将8条拉板3与4组提升架4上端分别连接。提升开始时，首先将8个上插销2插入，使8条拉板3与4个活动梁1分别相连，然后拔出 8个下插销2，接着，4个千斤顶6在控制驱动下同时往上顶升一个行程500mm，此时活动梁 1、拉板3、挑梁8、牛腿7及桥式吊车一起上升500mm。一个行程结束后，将8个下插销2插 入，8个上插销2拔出，千斤顶6回到初始位置。这样，整个提升高度达到500mm，重复之前 的工作可以提升至所需要高度，然后在桥式吊车支柱间隙中插入预先制做的加长支柱，并 用法兰联接好。图13为根据本实用新型的一个实施例的电控系统总图。电控系统主要包括主 PLC,四套液压油缸控制装置。在一个实施例中，主PLC可以是一个SIEMENS的S7-300PLC。 每套控制装置控制一个顶升油缸和两个插销油缸。每个顶升油缸带有一个位移传感器，位 移传感器的信号送到模拟量模块作为位置反馈，再通过PR0FIBUS反馈给系统PLC。PLC通 过位移传感器反馈来的信号，经过计算自动调节各个顶升油缸的同步运行速度，从而实现 动态的同步提升精度等。本实用新型的创新点如下1.本实用新型的技术原理来自于生活中的“吊桶打水”现象打水时，绳子(如同 此处的拉板)在两只手(相当于上、下插销装置2、活动梁1及提升架4顶端部分)作用下 将吊桶提升。现将简单的原理，辅以大胆的想象与尝试，设计出可以实现本实用新型目的的方案。2.提升过程的重点在于保持整体结构的稳定性以及调整好千斤顶的同步性。因 此，在设计中，尽量的满足这两方面的要求。例如，在设计提升支架结构4时，为了使受力较 为集中在架体中心处，在受压接触处设计变截面；为了增加4个提升支架4的整体稳定性， 在架子之间增设联系结构；此外，为了便于安装、拆卸，还将联系结构连接端设计成销轴联 接方式；将提升支架4通过提升支座卡固在桥式吊车底部大梁上，充分利用现有资源来减 少设计高度，同时又对整体提升结构有一定抗扭转作用，达到很好的稳定性。3.提升液压控制系统主要分为主、副液压动力站，顶升油缸，上、下插销油缸等部 分组成，液压系统原理图见附图11。在该系统中由于采用了超高压元部件，大增了提升力， 也使整个液压装置的体积大大缩小，从而有利于结构排布与运输；在提升初期，通过各提升 主油缸的压力传感器检测出各支点的重量分布，然后进行重心调整，以确保提升过程的安 全可靠，在运行过程中主液压油缸上的行程传感器检测四个点的主缸伸缩行程，控制器对 各支点的行程进行比较，以上升(下降)滞后的支点行程作为基准，使其他三支点液压动力 站内的电磁阀动作进行油路的控制，实现加减动作，从而控制各支点的高偏差，使其一直处 于安全的规定行程内，同时以此控制各支点行程从而保证同步性。当顶升油缸伸出或者缩 至链板各销孔口位置时，主油缸停止动作；插销油缸动作使上、下销轴插入或者拔出链板销 孔，当插拔销状态限位接收到“全插”(或“全拔”)信号后，插销(或拔销)动作完成，然后 进行下一步的动作控制。具体可看附图12A和12B的动作顺序控制图。4.在提升过程中，由于挑梁8变形使得桥式吊车(牛腿)有滑脱危险。因此，在牛 腿7的下方增设抗剪块，可以有效防止滑脱。如上所述，本实用新型的技术方案有以下优点原理清晰明了，具有很强的操作 性；实用性强，可以运用到多种类似场合；提升高度可以随意改变，能适应各种需求；重复 利用率高，对于不同的场合，只需通过少量的修改就能投入使用；电气系统方案的优点包括成本小，系统精度高，可靠性强。位置精度通过采用高精度的位移传感器，通过PR0FIBUS传 送到PLC的模拟量模块，并通过特别编制的相PLC控制程序，从而实现对油缸速度同步的有 效控制，实现高精度的动态同步，同步精度小于1毫米。 虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技 术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神 的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对 上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
权利要求1.一种用于抬升桥式吊车整机的抬高装置，其特征在于，包括液压控制系统、多孔链 板、插销、挑梁、活动梁、提升支架、提升支座以及立柱牛腿，其中所述提升支架的底端固定连接在所述提升支座上，所述液压控制系统固定连接在所述 提升支架上，所述液压控制系统的上端与所述活动梁固定连接，所述多孔链板穿过底座及 所述活动梁，且每两条多孔链板组成一组，平行放置，所述多孔链板组的一端与所述挑梁焊 连，所述多孔链板组的另一端在所述活动梁上方处于自由状态，所述插销将所述多孔链板 与所述提升支架上端或者活动梁相连接，所述挑梁位于所述提升支架内部，所述挑梁的两 端通过所述牛腿与所述桥式吊车的立柱相连接。
2.根据权利要求1所述的抬高装置，其特征在于，所述液压控制系统包括主液压动力站、副液压动力站、包括位移传感器的顶升油缸、上插销油缸、下插销油缸；以及与所述主液压动力站、副液压动力站，顶升油缸，上插销油缸、下插销油缸相连接的液 压油缸控制装置。
3.根据权利要求2所述的抬高装置，其特征在于，所述液压油缸控制装置包括PLC，与 PLC相连的远程通信模块以及与PLC相连的输入输出模块。
4.根据权利要求1所述的抬高装置，其特征在于，所述牛角下方设有抗剪块。
5.根据权利要求1所述的抬高装置，其特征在于，所述提升支架的受压接触面包括一 变截面，各提升支架之间包括联系结构，该联系结构的连接端为销轴连接，所述提升支架通 过提升支座卡与所述桥式吊车的底部大梁连接。
6.根据权利要求1所述的抬高装置，其特征在于，所述多孔链板包括小吊耳和大吊耳。
7.根据权利要求1所述的抬高装置，其特征在于，所述挑梁包括小吊耳；大吊耳；以及 将所述挑梁与所述牛腿低端相连的固定座。
8.根据权利要求1所述的抬高装置，其特征在于，所述活动梁包括适于所述插销插入 其中的插销孔；引导所述多孔链板垂直运动的拉板导轮；防止所述活动梁在垂直运动中偏 移的活动梁导轮；以及适于所述多孔链板穿过其中的拉板孔。
专利摘要本实用新型公开了一种用于抬升桥式吊车整机的抬高装置，该抬高装置包括液压控制系统、多孔链板、插销、挑梁、活动梁、提升支架、提升支座以及立柱牛腿。其中提升支架的底端固定连接在提升支座上，液压控制系统固定连接在提升支架上，液压控制系统的上端与活动梁固定连接，多孔链板穿过底座及活动梁，且每两条多孔链板组成一组，平行放置，多孔链板组的一端与挑梁焊连，多孔链板组的另一端在活动梁上方处于自由状态，插销在液压控制系统的控制下将多孔链板与提升支架上端或者活动梁相连接，挑梁位于提升支架内部，挑梁的两端通过牛腿与桥式吊车的立柱相连接。
文档编号B66C17/20GK201777797SQ20092021411
公开日2011年3月30日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者冯腊初, 原林林, 周东波, 李辉, 王立俊, 许金鑫 申请人:上海振华重工(集团)股份有限公司