集装箱起重机的制作方法

xiaoxiao2020-09-10  2

专利名称:集装箱起重机的制作方法
技术领域
本发明涉及起重机领域,具体而言,涉及一种集装箱起重机。
背景技术
在现有的岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)作业过程中,随着船舶大型化的不断发展,对岸桥的装卸效率要求越来越高,而由于岸桥整机金属结构自身及码头许用轮压的限制,导致岸桥不可能做得无限大,且受到司机操作舒适性的限制,也使岸桥机构的工作速度不可能无限的提升,所以我们必须从装卸的方法和集装箱起重机的自身结构入手,努力寻找新的装卸工艺和方法。传统的集装箱起重机一般为单小车单吊具(或双箱吊具)形式,它的作业流程为 小车在起重机最前端(从集装箱船舶上)起吊集装箱,然后小车运行到集卡上部位置时,下放集装箱到集卡上;吊具锁销扭转后,空吊具沿原行程返回继续作业。这样的作业过程存在以下弊端若没有集卡到来时,必须等待集卡到来,造成等待时间的发生;整个作业过程中小车在满载和空载行程中的时间没有得到充分利用,导致效率低下;若为双箱吊具形式的起重机,对司机的操作技能要求较高,且高空作业同时对两箱困难,而且当下放到集卡时对集卡的停车位置和司机操作都要求很高,同样造成了调整时的等待时间。

发明内容
本发明旨在提供一种集装箱起重机,可以很好的消除等待集卡时间的产生,且易于用于旧设备的改造,作业效率明显提高,而且不会增加成本。为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种集装箱起重机,包括起重机大梁;主小车,设置在起重机大梁上,可沿起重机大梁移动;主小车吊具,设置在主小车下方,随主小车运动;以及支撑柱,还包括升降平台,可升降地设置在卸箱行程中主小车的下游,用于升降待装卸集装箱。进一步地,升降平台还可沿起重机大梁水平移动。进一步地,主小车吊具设置有高度传感器,用于获取主小车吊具的高度信号,升降平台根据高度信号调整自身高度,与主小车吊具对准。进一步地,主小车吊具的锁销机构包括触发器,触发器用于在主小车吊具锁住集装箱后发出触发信号至高度传感器,使高度传感器获取主小车吊具的高度信号。进一步地,集装箱起重机还包括装卸机构,设置在卸箱行程中升降平台的下游, 具有在升降平台上装卸集装箱的结构。进一步地,升降平台可升降地设置在支撑柱上。进一步地,装卸机构包括伸缩机械臂装置,一端铰接在起重机大梁上,另一端设置有吊运部,吊运部用于吊运集装箱;驱动装置,一端铰接在起重机大梁上,另一端连接在伸缩机械臂装置的机械臂上,控制伸缩机械臂装置的摆动。进一步地,伸缩机械臂装置还包括回转部,回转部连接吊运部和机械臂,并控制吊运部的转动。进一步地,吊运部包括调节油缸,调节油缸调节吊运部的吊运角度。进一步地,集装箱起重机还包括监控室,监控室可移动地设置在起重机大梁上, 用于观察并控制伸缩机械臂装置的动作。根据本发明的技术方案,集装箱起重机包括可升降地设置在卸箱行程中主小车下游的升降平台,将原来由主小车独自完成的水平运动和上下运动分解为小车的水平运动和升降平台的上下运动,可以很好的消除等待集卡时间的产生,有效提高了集装箱起重机的工作效率,由于仅仅增加了升降平台,因此自重较低,不会增加码头的建造成本。升降平台还可沿起重机大梁水平移动,可以根据主小车的水平移动距离调整升降平台和主小车之间转接集装箱的位置,进一步提高工作效率。高度传感器使升降平台可以自动调整与主小车吊具的对接高度,降低时间成本。装卸机构的设置使得集装箱起重机的灵活性更高,对作业区域进行了进一步的划分,分工更加合理,进一步提高了工作效率。机械臂上的调节油缸使集装箱的装卸更加方便,与回转机构配合使用,能够满足对集装箱任意角度的对箱。可移动地设置的监控室,使得能够对伸缩机械臂装置和升降平台的观察和控制更加方便可靠。


此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1示出了根据本发明的集装箱起重机处于抓箱状态的结构示意图;图2示出了根据本发明的集装箱起重机处于卸箱状态的结构示意图;图3示出了根据本发明的集装箱起重机的装卸机构的结构示意图;以及图4示出了根据本发明的集装箱起重机的作业流程图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。传统的集装箱起重机,一般采用单小车作业方式,即主小车从集装箱船舶上起吊集装箱后,沿着起重机大梁的轨道一直运行到集卡的上方,然后下放集装箱至集卡,除了主小车必须沿原路返回外,还存在集卡未到造成的主小车的等待时间。主小车的较长的往复行程和集卡未到造成的等待时间,降低了起重机的作业效率。如图1所示,根据本发明的实施例的集装箱起重机,包括起重机大梁3、设置在起重机大梁3上并可沿起重机大梁3水平移动的主小车1、设置在主小车1下方且随主小车1 运动的主小车吊具2以及支撑柱4,它还包括可升降地设置在卸箱行程中主小车1运动方向下游,用于升降待装卸集装箱的升降平台5。本实施例的集装箱起重机,将原本由主小车系统独自完成的从集装箱船舶9装载集装箱,并将集装箱从船舶上吊运至在岸上的集卡处这一动作分解为由主小车系统将集装箱从船舶上吊运至升降平台5,然后由升降平台5将集装箱运送至集卡处两个机构的协调作业。主小车系统包括主小车1和主小车吊具2。主小车系统的独立作业中主小车1和主小车吊具2要完成两个动作,首先要完成将集装箱从起重机大梁3的海侧运送至岸侧,然后再将集装箱从高处下降至低处集卡所在位置,完成集装箱的搬运,由于集卡的延误等原因,容易造成小车的等待时间,导致起重机工作效率低下。而本发明的实施例的集装箱起重机,将集装箱的搬运划分为两个部分,主小车系统的水平运动部分和升降平台5的上下运动部分。主小车系统将集装箱从起重机大梁3海侧运送至岸侧后,将集装箱卸载到升降平台5上,然后主小车系统返回集装箱船舶9处,准备下一次的搬运,而升降平台5在接到主小车系统运送的集装箱后,开始向下运动,将集装箱运送至集卡8处,然后返回主小车系统中主小车吊具2的高度位置,准备转接下一个集装箱,在这个过程中,主小车系统由于不用做升降运动,而且不用等待集卡8的到来就可以进行下一个集装箱的搬运,有效节省了等待时间以及一个作业流程所耗费的时间,大大提高了集装箱起重机的工作效率。在这里,升降平台5的升降机构驱动方式可以为机械驱动,例如链条驱动或者齿轮驱动,也可以为液压驱动。升降平台5的升降导引部分由刚性材料制成,保证了在升降平台5的上下移动过程中,集装箱不会发生晃动,具有稳定的运输结构。在升降平台5上还设置有相对于升降平台5承载面倾斜设置的导板导向装置,当集装箱放入升降平台5时,沿导板导向装置的倾斜面放置,能够实现集装箱的快速安装定位。在升降平台5 上集装箱安装位置处还包括有限位装置,例如微动开关等,以确定集装箱已放入升降平台5 的预定位置处,可以开始对集装箱进行升降控制。假设主小车系统从集装箱船舶9处开始运送集装箱至将集装箱放送至集卡所需时间为40秒,主小车系统从集装箱船舶9处开始运送集装箱至将集装箱放送至升降平台 5的时间为25秒,升降平台5将集装箱放送至集卡时间为15秒,那么主小车系统独立作业一个工作流程所耗费时间为80秒,加入升降平台5之后,主小车系统的往返时间为50秒, 升降平台5的往返时间为30秒,也就是说,在加入升降平台5后,升降平台5的往返时间被包含在主小车系统的往返时间里,整个工作流程只耗费50秒,整个作业流程节省时间为30 秒,提升效率达到了 60%,因此,有效提高了工作效率。考虑到上述实施例中升降平台5除了与主小车系统共同作业的30秒外,还有20 秒的等待主小车系统吊运集装箱的空闲时间,为了缩短这一段等待时间,进一步提升集装箱起重机的工作效率,根据本发明的实施例的集装箱起重机,升降平台5还可沿起重机大梁3水平移动。这样,升降平台5可以根据主小车系统的往返时间确定与主小车系统的集装箱的水平转接位置,缩短或者消除升降平台5的等待时间,缩短主小车系统的工作行程, 从而提升工作效率。为了获取主小车系统中主小车吊具2的吊运高度信息,在主小车吊具2上设置有高度传感器,高度传感器将获取的高度信号发送到升降平台5,升降平台5根据这一高度信号调整自身高度,从而达到与主小车吊具2同样高度,并与主小车吊具2进行对准,当主小车系统将集装箱调运过来后,可以直接将集装箱从主小车系统转移到升降平台5,缩短了转运时间。优选地,在主小车吊具2上还设置有触发器,该触发器用于在主小车系统与集装箱对箱后发出触发信号至高度传感器,使高度传感器根据触发信号获取此时主小车吊具2的高度信号,从而将此高度信号发送至升降平台5。在本实施例的集装箱起重机中,高度传感器是通过这样一种方式获取主小车吊具2的高度信号的,当主小车吊具2与船舶9上的集装箱完成对箱后,设置在主小车吊具2上的锁销在油缸的作用下将集装箱锁住,此时会触发设置在锁销上的触发器,触发器将触发信号发送给高度传感器,通过现场工业计算机计算后,高度传感器开始获取此时的主小车吊具2的高度信号,进而通过PLC控制装置来控制升降平台5的驱动机构,使升降平台5根据接收到的高度信号调整自身高度,达到与主小车吊具2相对准的高度,主小车吊具2高度不变或者微微上移,将集装箱从船舶9上转送到升降平台5上。此处的高度传感器为旋转编码器,旋转编码器根据旋转参数以及主小车吊具 2的原始高度数据可以得出主小车吊具2上在锁住集装箱后的高度。如图1、图2所示,作为本发明的一个优选实施例,集装箱起重机还包括装卸机构 6,装卸机构6设置在卸箱行程中升降平台5的下游,具有在升降平台5上装卸集装箱的结构。装卸结构6包括伸缩机械臂装置61,一端铰接在起重机大梁3上,另一端设置有吊运部611,吊运部611用于吊运集装箱至集卡8 ;驱动装置62,一端铰接在起重机大梁3上,另一端连接在伸缩机械臂装置61的机械臂612上,控制伸缩机械臂装置61的摆动。本实施例中的升降平台5可升降地设置在支撑柱4上,由于装卸机构6的存在,可以只保留升降平台5的升降部分的作用,起重机的各部分功能更加细化,效率更加提高。将升降平台5设置在中间支撑柱4上,一方面是考虑到升降平台5对起重机的平衡的影响,设置在中间支撑柱4上,可以将这种影响最小化,另一方面也可以使升降平台5有稳定的结构,又不会影响主小车系统的运行。如图3所示,伸缩机械臂装置61还包括回转部613,回转部613连接吊运部611和机械臂612,并控制吊运部611的转动,回转部613的回转驱动可以为驱动马达。优选地,吊运部611上还包括调节油缸,调节油缸调节吊运部611的吊运角度。伸缩式机械臂装置61的油缸支座a和动臂支座b起固定作用,焊接于起重机大梁3下方,驱动装置612为驱动油缸,可以实现伸缩机械臂装置61的摆动,回转部613可以实现吊运部611 的转动,便于完成对升降平台5上的集装箱的对箱,且吊运部611上带有可以倾斜的调节油紅,当其与回转部613组合操作时,可以满足对集装箱任意角度的对箱,增加了伸缩机械臂装置61的适用性,装卸更加便利。本实施例的伸缩机械臂装置61的机械臂612由内部驱动油缸和钢丝绳缠绕绳系组成,能够实现机械臂612的伸缩,以便更好地在升降平台5上装卸集装箱。机械臂612上的伸缩驱动装置还可以由链条或者齿条等其它装置来代替,实现伸缩臂612的伸缩功能。驱动装置62与机械臂612之间的连接关系可以为铰接,也可以是在机械臂612上设置有滑动槽,驱动装置61沿滑动槽可滑动地设置,以实现伸缩机械臂装置61的摆动控制。驱动装置62与机械臂612的连接还可以为其它方式,这里的其它方式包括能够实现对伸缩机械臂装置61的摆动控制的所有明显变形方式和等同替换方式。如图1和图2所示,作为本发明的一个优选实施例,集装箱起重机还包括监控室7, 监控室7可移动地设置在起重机大梁3上,用于观察并控制伸缩机械臂装置61以及升降平台5的动作,可以实现制伸缩机械臂装置61以及升降平台5的半自动化和手动控制,具有更多的操作方式,可靠性更高。如图4所示,为根据本发明的集装箱起重机的作业流程图。在本发明的集装箱起重机中,将起重机的作业区域分为主小车作业区域A和升降平台作业区域B,以及伸缩式机械臂的作业区域C。以将集装箱从集装箱船舶9上搬运至集卡8上为例,其具体实现过程如下主小车系统运行至集装箱船舶9上的待搬运集装箱处,与集装箱完成对箱之后,主小车系统中的主小车吊具2上的锁销将集装箱锁住,设置在锁销上的触发器向旋转编码器发出触发信号,旋转编码器通过现场计算机进行计算,并获取此时的主小车吊具2的对箱高度, 然后将这一高度信号传递给升降平台5上的PLC控制装置,PLC控制装置根据接收到的高度信号控制升降平台5的驱动机构,使升降平台5处于与主小车吊具2对接的高度。然后主小车系统在作业区域C中沿起重机大梁3水平移动,当其移动到升降平台5的位置时,将集装箱从主小车吊具2转运到升降平台5上,然后主小车系统沿原路返回,继续吊运作业。 升降平台5将集装箱下放到合适的位置,在监控室7内的工作人员操控伸缩机械臂装置61 的机械臂612运动,使伸缩机械臂装置61的吊运部611抓取集装箱,然后通过驱动装置62 的驱动油缸的作用以及机械臂612的伸缩动作的组合,实现集装箱从升降平台5到集卡8 的转运。在伸缩机械臂装置61将集装箱放入集卡8并进行对箱的过程中,升降平台5根据获取的主小车吊具2的高度信号调整自身高度,进行下一轮的吊运。从集卡8到集装箱船舶9的转运过程为上述过程的逆过程。从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果集装箱起重机包括可升降地设置在卸箱行程中主小车下游的升降平台,将原来由主小车独自完成的水平运动和上下运动分解为小车的水平运动和升降平台的上下运动,可以很好的解决等待集卡时间的发生,有效提高了集装箱起重机的工作效率,由于仅仅增加了升降平台,因此自重较低,不会增加码头的建造成本。升降平台还可沿起重机大梁水平移动,可以根据主小车的水平移动距离调整升降平台和主小车之间转接集装箱的位置,进一步提高工作效率。高度传感器使升降平台可以自动调整与主小车吊具的对接高度,降低时间成本。装卸机构的设置使得集装箱起重机的灵活性更高,对作业区域进行了进一步的划分,分工更加合理,进一步提高了工作效率。机械臂上的调节油缸使集装箱的装卸更加方便,与回转机构配合使用,能够满足对集装箱任意角度的对箱。可移动地设置的监控室,使得能够对伸缩机械臂装置和升降平台的观察和控制更加方便可靠。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种集装箱起重机,包括起重机大梁(3);主小车(1),设置在所述起重机大梁C3)上,可沿所述起重机大梁C3)移动;主小车吊具O),设置在所述主小车(1)下方,随所述主小车(1)运动;以及支撑柱G),其特征在于,还包括升降平台(5),可升降地设置在卸箱行程中所述主小车(1)的下游,用于升降待装卸集装箱。
2.根据权利要求1所述的集装箱起重机,其特征在于,所述升降平台( 还可沿所述起重机大梁C3)水平移动。
3.根据权利要求1或2所述的集装箱起重机,其特征在于,所述主小车吊具( 设置有高度传感器,用于获取所述主小车吊具( 的高度信号,所述升降平台( 根据所述高度信号调整自身高度,与所述主小车吊具( 对准。
4.根据权利要求3所述的集装箱起重机,其特征在于,所述主小车吊具(2)的锁销机构包括触发器,所述触发器用于在所述主小车吊具( 锁住集装箱后发出触发信号至所述高度传感器,使所述高度传感器获取所述主小车吊具O)的高度信号。
5.根据权利要求1或2所述的集装箱起重机,其特征在于,还包括装卸机构(6),设置在卸箱行程中所述升降平台(5)的下游,具有在所述升降平台(5) 上装卸所述集装箱的结构。
6.根据权利要求5所述的集装箱起重机,其特征在于,所述升降平台( 可升降地设置在所述支撑柱(4)上。
7.根据权利要求5所述的集装箱起重机,其特征在于,所述装卸机构(6)包括伸缩机械臂装置(61),一端铰接在所述起重机大梁(3)上,另一端设置有吊运部 (611),所述吊运部(611)用于吊运所述集装箱;驱动装置(62),一端铰接在所述起重机大梁C3)上,另一端连接在所述伸缩机械臂装置(61)的机械臂(612)上,控制所述伸缩机械臂装置(61)的摆动。
8.根据权利要求7所述的集装箱起重机,其特征在于,所述伸缩机械臂装置(61)还包括回转部阳13),所述回转部(613)连接所述吊运部(611)和所述机械臂(612),并控制所述吊运部(611)的转动。
9.根据权利要求8所述的集装箱起重机,其特征在于,所述吊运部(611)包括调节油缸,所述调节油缸调节所述吊运部(611)的吊运角度。
10.根据权利要求9所述的集装箱起重机,其特征在于,还包括监控室(7),所述监控室(7)可移动地设置在所述起重机大梁C3)上,用于观察并控制所述伸缩机械臂装置(61)的动作。
全文摘要
本发明提供了一种集装箱起重机。该集装箱起重机包括起重机大梁(3);主小车(1),设置在起重机大梁(3)上,可沿起重机大梁(3)移动;主小车吊具(2),设置在主小车(1)下方,随主小车(1)运动;以及支撑柱(4),还包括升降平台(5),可升降地设置在卸箱行程中主小车(1)的下游,用于升降待装卸集装箱。根据本发明的集装箱起重机,可以很好的消除等待集卡时间的产生,且易于用于旧设备的改造,作业效率明显提高,而且不会增加成本。
文档编号B66C19/00GK102173365SQ20111004551
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月24日 优先权日2011年2月24日
发明者吕国振, 李国杰, 郝伟 申请人:三一集团有限公司

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