行走式多功能机械手的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种行走式多功能机械手，包括导轨总成、行走机构、臂架、行走机构上面连接回转塔身，臂架包括主臂、主臂变幅油缸、多功能头、多功能头收放油缸、多功能臂、工作臂变幅油缸、起重臂，主臂后端与回转塔身活动铰接，主臂前端分别活动铰接起重臂和多功能臂，多功能臂前端装有多功能头，主臂与回转塔身之间活动连接主臂变幅油缸，主臂与多功能臂及起重臂之间活动连接工作臂变幅油缸，多功能臂与多功能头之间活动连接多功能头收放油缸，起重臂上安装起升绞车和拖缆钩及拖缆钩油缸。本发明能够完成起重、钩缆、夹持并拖带锚链和钢索、夹持专用属具、带载行走、舷外作业、双机协调等多种复杂作业，对工作环境的适应性强，集成化和智能化程度非常高。
【专利说明】行走式多功能机械手
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械手，尤其是一种用于船舶、海洋工程装备的高海况用行走式多功能机械手。
【背景技术】
[0002]伴随着世界海洋开发热潮的到来，海洋工程装备业日新月异。传统的甲板机械已经无法满足作业的需要。单纯的满足一个作业需求的甲板机械逐渐被集成化、智能化的特种甲板机械所取代。欧洲典型的甲板机械公司如R0LL-R0YCE公司、麦基嘉集团的甲板机械产品能为海工船、滚装船、渔船、钻井平台等所有船舶与海洋工程装备配套。这些公司通过对传统甲板机械的集成化、智能化创新，牢牢地掌控了其核心装备的研发和生产。
[0003]与多功能机械手相关的国外几家公司的产品是在传统的船用液压起重机基础上通过集成特种作业装置形成的甲板作业系统核心部件，下面对几个主要公司的产品进行介绍:
(I)R0LL-R0YCE公司的自行式液压操锚吊
R0LL-R0YCE公司开发的自行式液压操锚吊主要用于海洋工程船舶上，用于夹持并拖带锚链和钢索、起吊、钩缆以及收浮标等作业。对于船员来讲，传统的带载锚链/钢索整理作业是非常危险的，在恶劣海况时尤甚。该系统的核心是在船舷两侧布置了行走式液压折臂吊，每套折臂吊上有两个工作臂，其中一个工作臂带有多功能机械手，具有配合锚作业、抓取浮标和无张力缆绳等功能。
[0004]该自行式液压操锚吊有以下特点:a具有自行功能；b机械手有两个工作臂，具有夹持并拖带锚链/钢索作业和起重功能；c无线遥控操纵功能:船员可以利用无线遥控设备，在安全的区域进行拖带并整理锚链和钢索等作业，使得在恶劣海况下作业的安全性得到了很大的提高；d双机联动作业:对于一些复杂的作业，如收浮标等，可以利用双机联合作业完成。
[0005](2)麦基嘉集团Hydramarine公司的甲板作业机械手为了提高甲板作业安全，麦基嘉集团开发的系统称之为甲板作业机械手系统(deckhandling manipulator system 一 DHMS),该系统中的核心设备也是自行式液压折臂吊。
[0006]作为世界船舶配套技术的发源地，欧洲形成了较为完备的船舶配套产品研发和生产体系，并通过不断的技术创新，牢牢把握着世界配套产业的发展方向。这些新型的甲板机械与传统的甲板机械有机组合构成了新型的甲板作业系统。
[0007]上述甲板作业设备造价高、结构复杂，还无法在高海况下完成拖带锚链/钢索、钩缆、起吊等多功能海上作业。
[0008]随着海洋工程的兴起，适用于海洋石油开发的装备应运而生，海洋工程装备配套设备相对于船舶工程装备配套设备，具有科技含量高、附加值高、模块化程度高的特点。用于海洋工程中多用途工作船(锚作业、运输、拖带、支持等功能)，其关键设备是布置在船舶艉部作业区两舷的多功能机械手，可以安全便捷地完成夹持并拖带锚链和钢索、起吊、钩缆以及收浮标等功能，其作业范围覆盖了船舶艉部整个工作区以及船舶两舷及船艉后方的区域,大大降低了海上作业的危险性。
[0009]随着海洋科考纵深发展，对科考船的甲板作业能力也提出了新的要求。R0V、水文勘测等均对甲板作业能力提升提出了新的要求。
[0010]近几年随着海上救助打捞需求的不断提高，对海上救捞装备的要求也日新月异。多功能机械手打造了新型的救助平台，多功能机械手与专用救生属具结合可提升在高海况下快速舷外救助能力，符合交通部救捞系统“全方位覆盖、全天候运行、快速反应、救助有效”的国家现代化海上救助打捞要求。
[0011]我国的海上渔业近几年不断发展，正逐步从近海向深海和远洋迈进，大型渔轮针对渔业打捞设备集成化发展的需求越来越多，迫切需要一种新型的、多功能的设备来促进渔业产业的发展。
[0012]伴随着我国的海洋开发计划的深入实施，海洋工程作业、海上救助打捞和渔业捕捞等行业的专用设备需求不断增加。相对于船舶工程装备配套设备，行走式多功能机械手科技含量高、附加值高、模块化程度高等特点更加显著，行走式多功能机械手的开发和使用具有非常广阔的前景。
【发明内容】
[0013]本发明是要解决多用途工作船集成起重、钩缆、夹持并拖带锚链和钢索、夹持专用属具、带载行走、舷外作业、双机协调等作业的技术问题，而提供一种行走式多功能机械手。
[0014]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种行走式多功能机械手，包括安装在船舶甲板上的导轨总成、置于导轨总成上的行走机构、具有变幅功能的臂架、用于臂架回转的回转塔身、用于顺利夹持/拖带钢索和锚链的多功能头，用于驱动行走机构行走、臂架变幅、回转塔身回转、多功能头动作的液压系统，用于控制行走机构行走、臂架变幅、回转塔身回转、多功能头动作的电控系统，其特点是:行走机构上面通过回转支承轴承连接回转塔身；臂架包括主臂、主臂变幅油缸、多功能头、多功能头收放油缸、多功能臂、工作臂变幅油缸、起重臂，主臂后端与回转塔身活动铰接，主臂前端分别活动铰接起重臂和多功能臂，多功能臂前端装有多功能头，主臂与回转塔身之间活动连接主臂变幅油缸，主臂与多功能臂及起重臂之间活动连接工作臂变幅油缸，多功能臂与多功能头之间活动连接多功能头收放油缸，起重臂上安装用于起吊的起升绞车、用于钩取无张力缆绳的拖缆钩及拖缆钩油缸。
[0015]多功能头包括多功能回转头、快换装置、回转减速箱、翻转机构，多功能回转头通过快换装置与回转减速箱连接，回转减速箱与翻转机构连接，翻转机构两侧分别装有一个多功能头摆动油缸，用于实现回转减速箱、快换装置和多功能回转头绕翻转机构与回转减速箱之间的连接轴摆动；回转减速箱的蜗杆端安装有多功能头回转马达，用于驱动蜗杆转动，并通过蜗轮传递旋转动作到下部的快换装置和多功能回转头上；快换装置内的调节丝杆在螺母块内的旋进/旋出控制上座与下座之间的合拢/分离；多功能回转头下部装有锚链活动夹头及锚链夹紧油缸，夹绳装置及二个钢索夹紧油缸，钢索夹具收放油缸，其中:二个钢索夹紧油缸用于推动夹绳装置内的滑动夹绳块沿钢索夹具座上导向板本体方向滑动，实现多功能头夹持钢索动作；钢索夹具收放油缸用于推动夹绳装置放出和收回，实现钢索的顺利抓取；锚链夹紧油缸用于推动锚链活动夹头沿锚链夹具连接块铰接方向进行摆动直至油缸达到夹持位置实现夹持锚链动作。
[0016]导轨总成由导轨、齿条、线槽、导向方钢、限位板、安全挡板、接口槽组成，行走机构前后左右四组滚轮组的内/外滚轮分别布置于导轨踏面板的下、上端面，行走机构前后两组导向轮组分别布置于导向方钢两侧，行走机构内电缆卷筒上动力电缆沿放线架方向进入线槽，行走机构前后设有两组配合限位板的行程起到限速作用的限速阀，行走机构前后两端设有冲撞安全挡板后设备仍未停止时起到缓冲作用的缓冲器。
[0017]液压系统由回转塔身内部油箱、液压控制箱、电机泵组组成，其中液压控制箱包括比例多路阀、平衡阀、比例溢流阀、温度传感器、压力继电器、高压滤器等，电机泵组通过操纵比例多路阀分别连接多功能头摆动油缸、多功能头回转马达、锚链夹紧油缸、钢索夹紧油缸、钢索夹具收放油缸、主臂变幅油缸、工作臂变幅油缸、多功能头收放油缸、拖缆钩油缸、起升绞车中的回转马达、回转塔身中的回转驱动马达、行走机构中的行走驱动马达和夹轨器。
[0018]电控系统由启动箱、控制箱、声光报警器、电滑环、电缆卷筒、遥控器、集中控制台组成，其中启动箱包括Y-Λ启动器、220开关电源、控制继电器；控制箱包括主控制器、力限器主机、24V电源、扩展模块一、扩展模块二、无线信号接收器一，集中控制台包括显示屏、无线信号发射器二，启动箱中的控制继电器和220V开关电源连接控制箱的主控制器，控制箱中主控制器设有两路通讯总线:CAN_0和CAN_1，主控制器通过CAN_1通讯总线连接力限器主机，力限器主机分别接收主臂及基座、起重臂、多功能臂倾角信号以及主变幅油缸压力信号，主控制器通过CAN_0通讯总线与扩展模块一、扩展模块二、无线信号接收器进行通讯，并分别通过扩展模块一和扩展模块二输出控制信号给多路比例阀，比例减压阀，电磁换向阀，电铃，遥控器和集控台内的无线信号接收器二分别和控制箱内部的无线信号接收器一组成二选一的无线控制方式。
[0019]本发明的有益效果:
作为高集成度的行走式多功能机械手，不仅集成了夹持并拖带锚链/钢索、甲板起重等传统单一作业，还增加了钩取无张力缆绳、带载行走、支持舷外作业、双机协调作业等新型功能。在海洋工程装备配套上为甲板作业提供了新型的设备组合方式。该行走式多功能机械手能替代过去甲板上人工操作锚链/绳缆拖带工作，人工释放钢索绞盘绞紧的钢索等极高危险性作业，并且通过电控的遥控技术可以更加方便操作。
[0020]行走式多功能机械手不仅具备了集成多种甲板作业，而且采用遥控技术拓展了操控人员的作业视野、作业更加安全可靠。行走式多功能机械手是人类在进行海洋平台、工程船舶、海面救援等作业时，为了保证人员的安全和方便快捷的完成各种作业而发展出来的一种特殊的甲板机械。能够完成起重、钩缆、夹持并拖带锚链和钢索、夹持专用属具、带载行走、舷外作业、双机协调等多种复杂高海况的作业，对工作环境的适应性强，技术的集成度非常高。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明的行走式多功能机械手结构示意图；
图2是多功能头结构意图；
图3是导轨总成结构示意图； 图4是导轨总成的横截面示意图；
图5是本发明的液压原理图；
图6是本发明的电控原理框图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0023]如图1至图6所示，本发明的行走式多功能机械手，由机械设备、存放架、导轨总成、液压系统、电控系统等组成。行走式多功能机械手为双折臂、双工作臂、电液驱动的船舶甲板机械。
[0024]行走式多功能机械手分别布置在船舷两侧，左、右两台设备工作范围重叠区域越大，为多功能机械手双机联动操作带来的便利越大。为此，行走式多功能机械手工作范围空间的覆盖程度对多功能机械手的使用广泛性具有决定性作用。采用最大变幅长度为12m的行走式多功能机械手双机重叠的工作范围最大宽度在Ilm左右，配合行走式多功能机械手可带载行走功能，适合在甲板作业区中进行双机联动协调作业，以及在甲板作业区外进行舷外作业。
[0025]行走式多功能机械手的结构基础是臂架、回转塔身、行走机构和导轨，根据船舶起重机设计规范分别对臂架、回转塔身、行走机构、导轨进行强度、刚度及抗倾覆稳定性计算，并对主臂和行走机构进行结构优化设计，不仅减轻设备总体重量，而且也总结出导轨、行走机构和臂架的形变对系统的影响、提高设备的适应性和可靠性。
[0026]传统的测量均为在臂架上直接取力，对于双工作臂的多功能机械手而言，直接取力模型过于复杂。现在采用测量主臂变幅油缸的油压和各臂架组合的技术进行系统力和力矩测量，不仅简化了双臂测量系统，而且可以根据产品系列要求进行力学模型参数调整与修正，达到一体化设计要求。
[0027]测量系统可以显示系统的变幅状态以及重物重量和行走式多功能机械手的倾覆力矩，并在系统额定载荷的95%发出报警信号，在系统额定载荷的100%?110%之间自动切断向加重载荷方向动作。
[0028]行走式多功能机械手的驱动采用的是液压驱动方式，动力部分采用电动机带动负载敏感泵，可以对负载压力进行自适应。控制方式采用电液比例控制，由电信号控制各个比例阀的动作，当流量超过额定值时，各输出流量按控制的比例同步下降，保证每个动作可靠。执行机构主要是实现各个部分运动的油缸或马达。
操作采用无线遥控方式，实现功能控制和紧急停止。遥控器在正常工作情况下每秒可连续发送15条以上的指令，在左右舷同时工作时采用“接管-释放”模式允许多点操作和协调作业；此外设备可选装集中控制台，可在视野开阔的操控室内进行操控，可配合摄像头使用，提高设备操作安全性。
[0029]如图1所示，行走式多功能机械手包括行走机构1、回转塔身3、主臂7、主臂变幅油缸8、多功能头9、多功能头收放油缸10、多功能臂11、工作臂变幅油缸12、起重臂13、存放架17等。
[0030]行走机构I与回转塔身3采用行走机构上端的回转支承轴承连接，回转塔身3上部活动铰接主臂7，主臂7前端分别活动铰接起重臂13和多功能臂11，多功能臂11前端装有多功能头9，主臂7与回转塔身3之间活动连接主臂变幅油缸8，主臂7与多功能臂11及起重臂13之间活动连接工作臂变幅油缸12，多功能臂11与多功能头9之间活动连接多功能头收放油缸10，起重臂13上安装用于起吊的起升绞车14和用于钩取无张力缆绳的拖缆钩15及拖缆钩油缸16。
[0031]如图2所示，多功能头9包括多功能回转头22、快换装置23、回转减速箱24、翻转机构25，多功能回转头22通过快换装置23与回转减速箱24连接，回转减速箱24与翻转机构25连接，翻转机构25两侧分别装有一个多功能头摆动油缸26，用于实现回转减速箱、快换装置和多功能回转头绕翻转机构与回转减速箱之间的连接轴摆动动作；回转减速箱24的蜗杆端安装有多功能头回转马达27，用于驱动蜗杆转动，并通过蜗轮传递旋转动作到下部的快换装置23和多功能回转头22上；快换装置23内的调节丝杆在螺母块内的旋进/旋出控制上座与下座之间的合拢/分离；多功能回转头22下部装有锚链活动夹头及锚链夹紧油缸28，夹绳装置及二个钢索夹紧油缸30，钢索夹具收放油缸29，其中:二个钢索夹紧油缸30用于推动夹绳装置内的滑动夹绳块沿钢索夹具座上导向板本体方向滑动，实现多功能头夹持钢索动作；钢索夹具收放油缸29用于推动夹绳装置放出和收回，实现钢索的顺利抓取；锚链夹紧油缸28用于推动锚链活动夹头沿锚链夹具连接块铰接方向进行摆动直至油缸达到夹持位置实现夹持锚链动作。
[0032]多功能头动作分别为:a多功能头围绕多功能臂铰接点的收放动作；b多功能头的摆动动作；c多功能头的旋转动作；d多功能头下部夹锚链的夹紧/放松动作；e多功能头下部夹钢索的夹紧/放松和收回/放出动作多功能头的快换动作。
[0033]为实现多功能头动作，采用了不同形式的油缸和马达进行结构组合:
a)多功能头围绕多功能臂铰接点的收放动作:多功能头收放油缸10—端铰接在多功能臂11上，一端铰接在多功能头9上部翻转架的撑杆上轴上，翻转架、连杆组、撑杆组、多功能臂组成了曲柄摇杆机构，通过多功能头收放油缸10推动使翻转架带动整个多功能头9绕多功能臂连接轴旋转；多功能头收放油缸10在最大行程时达到收起/存放状态，最小行程时，多功能头达到最大工作位置；
b)多功能头的摆动动作:采用一对并联的多功能头摆动油缸26分别布置在多功能头的两侧，中部铰接在翻转架上，活塞杆端连接在回转减速箱的箱体上，油缸动作从而使回转减速箱、快换装置和多功能回转头绕翻转机构与回转减速箱之间的连接轴向两侧方向摆动；
c)多功能头的旋转动作:采用安装在回转减速箱蜗杆端的摆线马达27驱动蜗杆转动，并通过蜗轮传递旋转动作到多功能头下部的快换装置和多功能回转头上；回转减速箱的蜗轮蜗杆机构将马达的转速降低到工作转速，保证动作运转平稳；下部的液压油缸采用安装在回转减速箱内的液压滑环进行输送液压介质；
d)多功能头下部夹锚链的夹紧/放松动作:采用锚链夹紧油缸28推动锚链活动夹头沿锚链夹具连接块铰接的方向摆动直至油缸达到夹持位置实现夹持锚链动作；
e)多功能头下部夹钢索的夹紧/放松和收回/放出动作:采用两个钢索夹紧油缸30推动滑动夹绳块沿钢索夹具座上的导向板方向滑动，从而使滑动夹绳块到达夹持位置实现多功能头夹持钢索动作；安装在多功能回转头上的钢索夹具收放油缸29可推动夹绳装置放出和收回，实现钢索的顺利抓取和释放； f)多功能头的快换动作:采用快换装置内调节丝杆在螺母块内的旋进/旋出动作实现快换装置上座与下座之间的机械合拢/分离；液压滑环下端连接的下阀块上的液压快换接头在外力作用下的插/拔，实现多功能回转头上管路接合/分离，从而换下多功能回转头，更换其它取物装置。
[0034]如图3，4所示，导轨总成由导轨18、齿条19、线槽20、导向方钢21、限位板、安全挡板、接口槽等组成，导轨总成与行走机构配合使用，行走机构前后左右四组滚轮组的内/外滚轮分别布置于导轨踏面板的下/上端面，行走机构前后两组导向轮组分别布置于导向方钢两侧，行走机构内电缆卷筒上动力电缆沿放线架方向进入线槽，行走机构前后两组限速阀配合限位板行程起到限速作用，行走机构前后两端缓冲器冲撞安全挡板后设备仍未停止时起到缓冲作用。
[0035]如图5所示，液压系统由回转塔身内部油箱、液压控制箱6、电机泵组2等组成，其中液压控制箱6包括比例多路阀、平衡阀、比例溢流阀、温度传感器、压力继电器、高压滤器等，电机泵组2通过操纵比例多路阀分别连接多功能头摆动油缸26、多功能头回转马达27、锚链夹紧油缸28、钢索夹紧油缸30、钢索夹具收放油缸29、主臂变幅油缸8、工作臂变幅油缸12、多功能头收放油缸10、拖缆钩油缸16、起升绞车14中的回转马达、回转塔身3中的回转驱动马达、行走机构I中的行走驱动马达和夹轨器。
[0036]如图6所示，电控系统由启动箱4、控制箱5、声光报警器、电滑环、电缆卷筒、遥控器、集中控制台(选装件)组成，其中启动箱4包括Y- Λ启动器、220开关电源、控制继电器等；控制箱5包括主控制器、力限器主机、24V电源、扩展模块一、扩展模块二、无线信号接收器一等，集中控制台包括显示屏、无线信号发射器二等，启动箱4中的控制继电器和220V开关电源连接控制箱5的主控制器，控制箱5中主控制器设有两路通讯总线:CAN_0和CAN_1，主控制器通过CAN_1通讯总线连接力限器主机，力限器主机分别接收主臂及基座、起重臂、多功能臂倾角信号以及主变幅油缸压力信号，主控制器通过CAN_0通讯总线与扩展模块一、扩展模块二、无线信号接收器进行通讯，分别通过扩展模块一和扩展模块二输出控制信号给多路比例阀，比例减压阀，电磁换向阀，电铃，遥控器和集控台内的无线信号接收器二分别和控制箱5内部的无线信号接收器一组成二选一的无线控制方式。
[0037]行走式多功能机械手采用的负载敏感泵与负载敏感多路阀与电子操作系统协同控制的精确的、可调的负载敏感控制系统。这种负载感应式柱塞泵与负载敏感控制阀的组合使用，将负载敏感油路引入到泵的变量机构，使泵的输出压力随负载压力的升高而升高(始终为较小的固定压差)，使泵的输出流量与系统的实际需要流量相等，使整个液压系统具有根据载荷情况提供作需压力-流量的特性，此即负载敏感系统的基本功能。
[0038]各种类型的传感器可为微处理器提供反馈信息，微处理器进行偏差比较及处理后输出控制电流给比例电磁控制阀，其控制作用使得负载敏感变量泵根据作动器的需求按比例提供准确的压力和流量。
[0039]负载敏感控制系统的功率损耗较低，效率远高于常规液压系统。高效率、功率损失小意味着燃料的节省以及液压系统较低的发热量。
[0040]流量比例分配功能的目的是当负载使用流量超出主泵系统提供流量时，程序自动按比例的减少各负载流量消耗量，使总流量维持在泵额定流量范围内。避免人为操纵对主泵系统的影响，起到超载保护的作用。同时使负载执行机构都有动作能力，流量不会都流向较轻负载，造成重载端停滞。因为这种有操作而无动作的现象存在一定危险性，应避免出现。
[0041]行走式多功能机械手各动作均采用液压驱动方式且每个作业均为多动作组合，当动作的实现需要超出油泵最大排量时采用独立流量分配技术，并利用负载敏感泵以满足不同动作的不同压力需求。
[0042]型号为HMF-3012-R的行走式多功能机械手技术参数:
a)型式:双折臂、双工作臂、箱式结构
b)驱动型式:电动机-液压驱动；
c)主电机功率:55kW/380V；
d)额定起重量:3t；
e)起重臂最大工作半径:?12.3m ；
f)起重臂最小工作半径:?2.6m
g)起重臂最大起升高度:30m；
h)起重臂最大起升速度:30m/min；
i)多功能臂安全工作负荷:20kN； j)回转角度:360° ;
k)回转速度:lr/min ；
I)工作倾角:横倾12° /纵倾6° ；
m)行走速度:慢速:15m/min ;快速:30m/min。
[0043]行走式多功能机械手作为特殊甲板机械，解决了以下技术问题:
a)集成起重、钩缆、夹持并拖带锚链和钢索、夹持专用属具、带载行走、舷外作业、双机协调等作业；
b)在各回转及变幅的环节应保证液压介质的输送；
c)控制信号传输准确、有效、操控与动作实现要准确无误；
d)通过电控的遥控技术可以更加方便操作，保证双机能够实现联动；
e)液压系统与电控系统集成于机械设备中回转塔身上，便于控制和维修。
[0044]本发明的中行走式多功能机械手与ROLLS-ROYCE操锚吊产品主要区别为:
(1)设计条件不同:R0LLS-R0YCE使用条件为横倾5°/纵倾2°，行走式多功能机械手设计输入为横倾12° /纵倾6° ；
(2)臂架结构不同:ROLLS-ROYCE操锚吊采用16_板厚，空心结构，行走式多功能机械手采用1mm板厚，内部和局部加强结构；
(3)电压等级不同:ROLLS-ROYCE操锚吊采用电制690V，行走式多功能机械手采用常规电制380V ；
(4)在多功能头钢索夹具ROLLS-ROYCE仅有最大夹持力，行走式多功能机械手采用多档夹持，更符合多种作业特点；
(5)R0LLS-R0YCE多功能头的快换仅涉及结构更换，行走式多功能机械手的多功能头快换全面考虑了结构和液压管路一体快速更换。
【权利要求】
1.一种行走式多功能机械手，包括安装在船舶甲板上的导轨总成、置于导轨总成上的行走机构、具有变幅功能的臂架、用于臂架回转的回转塔身、用于顺利夹持/拖带锚链和钢索的多功能头，用于驱动行走机构行走、臂架变幅、回转塔身回转、多功能头动作的液压系统，用于控制行走机构行走、臂架变幅、回转塔身回转、多功能头动作的电控系统，其特征在于:所述行走机构(I)上面通过回转支承轴承连接回转塔身(3);所述臂架包括主臂(7)、主臂变幅油缸(8)、多功能头(9)、多功能头收放油缸(10)、多功能臂(11)、工作臂变幅油缸(12)、起重臂(13)，主臂(7)后端与回转塔身(3)活动铰接，主臂(7)前端分别活动铰接起重臂(13)和多功能臂(11)，多功能臂(11)前端装有多功能头(9)，主臂(7)与回转塔身(3)之间活动连接主臂变幅油缸(8)，主臂(7)与多功能臂(11)及起重臂(13)之间活动连接工作臂变幅油缸(12)，多功能臂(11)与多功能头(9)之间活动连接多功能头收放油缸(10)，起重臂(13)上安装用于起吊的起升绞车(14)、用于钩取无张力缆绳的拖缆钩(15)及拖缆钩油缸(16)。
2.根据权利要求1所述的行走式多功能机械手，其特征在于:所述多功能头(9)包括多功能回转头(22)、快换装置(23)、回转减速箱(24)、翻转机构(25)，多功能回转头(22)通过快换装置(23)与回转减速箱(24)连接，回转减速箱(24)与翻转机构(25)连接，翻转机构(25)两侧分别装有一个多功能头摆动油缸(26)，用于实现回转减速箱、快换装置和多功能回转头绕翻转机构与回转减速箱之间的连接轴摆动；所述回转减速箱(24)的蜗杆端安装有多功能头回转马达(27)，用于驱动蜗杆转动，并通过蜗轮传递旋转动作到下部的快换装置(23)和多功能回转头(22)上；所述快换装置(23)内的调节丝杆在螺母块内的旋进/旋出控制上座与下座之间的合拢/分离；多功能回转头(22)下部装有锚链活动夹头及锚链夹紧油缸(28)，夹绳装置及二个钢索夹紧油缸(30)，钢索夹具收放油缸(29)，其中:二个钢索夹紧油缸(30 )用于推动夹绳装置内的滑动夹绳块沿钢索夹具座上导向板本体方向滑动，实现多功能头夹持钢索动作；钢索夹具收放油缸(29)用于推动夹绳装置放出和收回，实现钢索的顺利抓取；锚链夹紧油缸(28)用于推动锚链活动夹头沿锚链夹具连接块铰接方向进行摆动直至油缸达到夹持位置实现夹持锚链动作。
3.根据权利要求1所述的行走式多功能机械手，其特征在于:所述导轨总成由导轨(18)、齿条(19)、线槽(20)、导向方钢(21)、限位板、安全挡板、接口槽组成，所述行走机构前后左右四组滚轮组的内、外滚轮分别布置于导轨踏面板的下、上端面，行走机构前后两组导向轮组分别布置于导向方钢两侧，行走机构内电缆卷筒上动力电缆沿放线架方向进入线槽，行走机构前后设有两组配合限位板的行程起到限速作用的限速阀，行走机构前后两端设有冲撞安全挡板后设备仍未停止时起到缓冲作用的缓冲器。
4.根据权利要求1所述的行走式多功能机械手，其特征在于:所述液压系统由回转塔身内部油箱、液压控制箱(6)、电机泵组(2)组成，其中液压控制箱(6)包括比例多路阀、平衡阀、比例溢流阀、温度传感器、压力继电器、高压滤器等，电机泵组(2)通过操纵比例多路阀分别连接多功能头摆动油缸(26)、多功能头回转马达(27)、锚链夹紧油缸(28)、钢索夹紧油缸(30)、钢索夹具收放油缸(29)、主臂变幅油缸(8)、工作臂变幅油缸(12)、多功能头收放油缸(1 )、拖缆钩油缸(16 )、起升绞车(14 )中的回转马达、回转塔身(3 )中的回转驱动马达、行走机构(I)中的行走驱动马达和夹轨器。
5.根据权利要求1所述的行走式多功能机械手，其特征在于:所述电控系统由启动箱(4)、控制箱(5)、声光报警器、电滑环、电缆卷筒、遥控器、集中控制台组成，所述启动箱(4)包括Y- Λ启动器、220开关电源、控制继电器；所述控制箱(5)包括主控制器、力限器主机、24V电源、扩展模块一、扩展模块二、无线信号接收器一，所述集中控制台包括显示屏、无线信号发射器二，所述启动箱(4)中的控制继电器和220V开关电源连接控制箱(5)的主控制器，控制箱(5)中主控制器设有两路通讯总线:CAN_0和CAN_1，主控制器通过CAN_1通讯总线连接力限器主机，力限器主机分别接收主臂及基座、起重臂、多功能臂倾角信号以及主变幅油缸压力信号，主控制器通过CAN_0通讯总线与扩展模块一、扩展模块二、无线信号接收器进行通讯，并分别通过扩展模块一和扩展模块二输出控制信号给多路比例阀，比例减压阀，电磁换向阀，电铃，遥控器和集控台内的无线信号接收器二分别和控制箱内部的无线信号接收器一组成二选一的无线控制方式。
【文档编号】B66C23/52GK104192733SQ201410423454
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】何秋生, 姜剑勇, 徐浩刚, 谢松莲, 王炜 申请人:中国船舶重工集团公司第七0四研究所