CN112479032A - 一种龙门吊起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种龙门吊起重机，包括吊具系统、小车架和两对减摇单元，小车架上设有起升卷筒，减摇单元包括减摇卷筒、减摇绳索、摆动滑轮和摆动驱动机构，减摇卷筒固定在起升卷筒上并与起升卷筒同轴布置；减摇绳索先后绕过减摇卷筒和摆动滑轮转向后连接吊具系统；设摆动滑轮到吊具系统之间减摇绳索为减摇段，成对的两个减摇单元的减摇段位于不同的竖直平面内，且两个减摇段在同一X‑Z平面内的投影交叉；成对的两个减摇单元的摆动滑轮沿X轴方向间隔布置，两对减摇段沿Y方向间隔布置；摆动驱动机构用于驱动相应的摆动滑轮收绳或放绳。该龙门吊起重机不仅能实现减摇、吊具倾转和回转功能，而且还具有结构简单和成本低的优点。

Description

一种龙门吊起重机

技术领域

本发明涉及起重机械技术领域，尤其涉及一种龙门吊起重机。

背景技术

集装箱船舶靠岸后，需要码头上的起重设备高效的将船上的集装箱卸到岸上。采用的设备主要有岸边集装箱门式起重机(以下简称岸桥)、轨道式集装箱门式起重机(以下简称龙门吊)等等。起重机装卸、吊运集装箱时，需要有减摇功能以抑制集装箱和吊具系统的摇摆；并且还需要有倾转功能，即能够实现吊具系统沿小车方向倾斜±3°、沿大车方向倾斜±3°、在水平平面内回转±5°的功能，以适应船舶的摇晃。

岸桥的起升机构不在移动小车上，而是布置在机器房内，采用牵引钢丝绳布置方式，岸桥大梁的前端布置有多套复杂的“电机+减速器+螺杆”机构，用以实现倾转功能。岸桥一般采用电子减摇。

龙门吊的起升机构布置在移动小车上，龙门吊的机械减摇机构一般有起升钢丝绳斜拉减摇、独立减摇装置等等方式。起升钢丝绳斜拉减摇一般是通过将起升绳索增大缠绕角度，实现减摇，最典型的是八绳防摇，八绳防摇的优点是缠绕角度够大、大小车方向的减摇效果比较满意，缺点是起升绳绕过的滑轮太多，起升绳使用寿命明显下降，使用维护成本高。独立减摇装置参见CN201220568248.4，这种方法的优点是起升绳寿命得到保障，大小车方向的减摇效果都不错，但需要采用独立的驱动装置来驱动减摇卷筒，这样就需要二套或四套独立的驱动机构，不仅结构复杂，而且成本很高。龙门吊有吊具回转±5°的功能，不具备小车方向倾斜±3°、沿大车方向倾斜±3°的功能。CN202829333U公开了一种摆动驱动机构及起重机，需设置独立驱动装置来驱动倾转卷筒，以及需要起升卷筒和起升绳的参与，不仅结构复杂，成本高，而且降低了起升绳的使用寿命。

目前很多内河码头都采用长悬臂的龙门吊来代替岸桥，用以装卸船舶上的集装箱，这样设备采购成本大幅降低，还能兼顾码头前沿卸船和后方堆场倒箱。但实际上，目前还没有一种具备起升、减摇、倾转多功能又经济合理的龙门吊，来满足这种日益增长的使用需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能实现减摇、吊具倾转和回转功能且结构简单和成本低的龙门吊起重机。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种龙门吊起重机，包括吊具系统、小车架和两对减摇单元，所述小车架上安装有连接吊具系统和小车架的起升机构，所述起升机构包括起升卷筒；所述减摇单元包括减摇卷筒、缠绕于所述减摇卷筒上的减摇绳索，减摇绳索的一端固定在减摇卷筒上，减摇绳索的另一端固定在吊具系统上，设大车方向和小车方向中之一为X方向，设大车方向和小车方向中另一为Y方向，设起吊方向为Z方向；

所述减摇卷筒固定在起升卷筒上，且所述减摇卷筒与起升卷筒同轴布置；所述减摇单元还包括摆动滑轮，所述减摇绳索经过所述摆动滑轮转向后连接所述吊具系统；设摆动滑轮到吊具系统之间减摇绳索为减摇段，成对的两个减摇单元的减摇段位于不同的竖直平面内，且两个减摇段在同一X-Z平面内的投影呈交叉设置；成对的两个减摇单元的摆动滑轮沿X轴方向间隔布置，两对减摇段沿Y方向间隔布置；

所述小车架上设有四个摆动驱动机构，摆动驱动机构与摆动滑轮一一对应，所述摆动驱动机构用于驱动摆动滑轮收绳或放绳。

起重机起升机构起吊货物上升(或下降)时，起升电机带动起升卷筒转动收绳(或放绳)，减摇卷筒随起升卷筒一起转动，从而收起(或放下)减摇钢丝绳，摆动驱动机构推动摆动滑轮转动，从而调整减摇钢丝绳的长度，使减摇钢丝绳处于临界张紧状态。

由此，减摇段从小车架到吊具系统之间的布置呈单向交叉布置，即沿大车行走方向(X方向)形成斜拉，吊具系统沿大车行走方向摆动时，减摇钢丝绳沿X方向形成的斜拉结构抑制这种摇晃，从而实现大车行走方向的减摇作用。

沿X方向一侧的两个摆动驱动机构分别驱动该侧的两个摆动滑轮收绳、同时沿X方向另一侧的两个摆动驱动机构分别驱动该侧的两个摆动滑轮放绳(或沿X方向一侧的两个摆动滑轮放绳，同时沿X方向另一侧的两个摆动滑轮收绳)，即可实现吊具系统沿X方向的倾转，倾转的角度(一般为±3°)可以通过摆动摆动驱动机构的行程来实现。同理，沿Y方向一侧的两个摆动驱动机构分别驱动该侧的两个摆动滑轮收绳、同时沿Y方向另一侧的两个摆动驱动机构分别驱动该侧的两个摆动滑轮放绳(或沿Y方向一侧的两个摆动滑轮放绳，同时沿Y方向另一侧的两个摆动滑轮收绳)，即可实现吊具系统沿Y方向的倾转。

位于同一对角线上的两个摆动驱动机构分别驱动相应的摆动滑轮同时收绳，位于另一对角线上的两个摆动驱动机构分别驱动相应的摆动滑轮同时放绳，即可实现吊具系统的回转。

传统的龙门吊，如果采用起升钢丝绳斜拉以实现减摇功能，则存在起升钢丝绳反绕次数多导致寿命下降、使用维护成本高的问题，而且需要配置回转±5°的吊具系统，成本十分高，且没有倾斜功能；如果采用独立的减摇装置来实现减摇，则减摇装置需配置独立的驱动装置，成本高昂，起升机构上加装一套电动推杆，可以实现回转±5°功能，也不具备倾斜功能。本发明提供了一种倾转减摇多功能装置和实现倾转减摇多功能的方法的技术方案，能很好的起到减摇、吊具前后倾、吊具左右倾、吊具回转的作用，而且成本还有下降，即既能降低成本又能具有很好的倾转减摇效果，很好的满足了社会和行业的需求。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述起升机构还包括缠绕于起升卷筒上的起升绳索，以及设于吊具系统上的两个起升滑轮，所述起升机构的两个起升滑轮沿Y轴方向间隔布置；所述绳索的两个出绳端分别绕过与自身出绳方向相反的起升滑轮后固定于小车架上。

吊具系统沿小车行走方向(Y方向)摇晃时，起升钢丝绳沿Y方向形成的斜拉结构，可抑制吊具系统在Y方向的摇晃，起到小车行走方向减摇的作用。

所述起升机构还包括与两个出绳端一一对应的第一导向轮，所述出绳端依次绕过相应的第一导向轮、与自身出绳方向相反的起升滑轮后固定于小车架上。

设起升滑轮到小车架固定点之间的起升绳索段为固定段，所述起升机构的两个固定段位于不同的竖直平面内，且两个固定段在同一Y-Z平面内的投影呈交叉设置。

所述起升机构还包括起升电机、与起升电机传动连接的起升减速器，所述起升减速器与起升卷筒传动连接。

所述起升机构设有两套，两套起升机构沿X方向间隔布置。

四个减摇卷筒分设于两个起升卷筒的两端。

所述摆动驱动机构包括电动推杆、液压油缸、电机螺杆或直线电机。

四个减摇段的长度均相等。

所述减摇单元还包括至少一个导向滑轮，所述减摇绳索依次缠绕在减摇卷筒、一个或多个导向滑轮、摆动滑轮上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的龙门吊起重机，减摇卷筒由起升机构直接带动，从而不必配置减摇驱动机构，大大降低了成本。并且，起升钢丝绳的反绕滑轮次数最少，从而保证了起升钢丝绳的使用寿命。此外，钢丝绳在小车大车双向都有足够的斜拉角度，从而具有良好的减摇效果。

2、本发明的龙门吊起重机，通过在减摇机构的基础上增加摆动滑轮和摆动驱动机构，一方面可以使减摇钢丝绳始终处于临界张紧状态，提升减摇效果，另一方面可以实现左右倾转、前后倾转、回转多种功能。从而使得本发明的龙门吊起重机功能完善，结构简单，布置经济合理。

附图说明

图1为本发明实施例的龙门吊起重机的俯视结构示意图。

图2为本发明实施例的龙门吊起重机的原理示意图。

图3为起升机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

实施例：

如图1和图2所示，本实施例的龙门吊起重机，包括吊具系统、小车架和两对减摇单元，小车架上安装有连接吊具系统和小车架的起升机构。

如图3所示，起升机构包括起升卷筒、缠绕于起升卷筒上的起升绳索，以及设于吊具系统上的两个起升滑轮。设起升卷筒的轴向方向为X方向，设水平面与X方向垂直的方向为Y方向，设起吊方向为Z方向，X方向沿大车方向或小车方向；起升机构的两个起升滑轮沿Y轴方向间隔布置；起升绳索的两个出绳端分别绕过与自身出绳方向相反的起升滑轮后固定于小车架上。

本实施例中，起升机构还包括与两个出绳端一一对应的第一导向轮，出绳端依次绕过相应的第一导向轮、与自身出绳方向相反的起升滑轮后固定于小车架上。设起升滑轮到小车架固定点之间的起升绳索段为固定段，起升机构的两个固定段位于不同的竖直平面内，且两个固定段在同一Y-Z平面内的投影呈交叉设置。

此外，起升机构还包括起升电机、与起升电机传动连接的起升减速器，起升减速器与起升卷筒传动连接。起升机构设有两套，两套起升机构沿X方向间隔布置。

减摇单元包括减摇卷筒、缠绕于减摇卷筒上的减摇绳索，至少一个导向滑轮，减摇绳索的一端固定在减摇卷筒上，减摇绳索的另一端依次绕过减摇卷筒、一个或多个导向滑轮、摆动滑轮后固定在吊具系统上。

减摇卷筒固定在起升卷筒上，且减摇卷筒与起升卷筒同轴布置；减摇单元还包括摆动滑轮，减摇绳索经过摆动滑轮转向后连接吊具系统；设摆动滑轮到吊具系统之间减摇绳索为减摇段，四个减摇段的长度均相等，成对的两个减摇单元的减摇段位于不同的竖直平面内，且两个减摇段在同一X-Z平面内的投影呈交叉设置；成对的两个减摇单元的摆动滑轮沿X轴方向间隔布置，两对减摇段沿Y方向间隔布置。

小车架上设有四个摆动驱动机构，摆动驱动机构与摆动滑轮一一对应，摆动驱动机构用于驱动摆动滑轮收绳或放绳。

摆动驱动机构可以是电动推杆、液压油缸、电机螺杆或直线电机。

具体参阅图1和图2，本发明中的倾转减摇装置，包括但不限于：起升电机53、起升减速器52、起升卷筒51、起升钢丝绳55、起升钢丝绳56、起升电机63、起升减速器62、起升卷筒61、起升钢丝绳65、起升钢丝绳66、减摇卷筒19、减摇卷筒18、减摇卷筒16、减摇卷筒15、减摇钢丝绳27、减摇钢丝绳26、减摇钢丝绳24、减摇钢丝绳23、摆动滑轮35、摆动滑轮34、摆动滑轮32、摆动滑轮31、摆动驱动机构43、摆动驱动机构42、摆动驱动机构40、摆动驱动机构41等零部件。还可以有零个或多个转向滑轮12。具体地，门式起重机的小车架10上布置有起升机构，起升机构由起升电机53和63、起升减速器52和62、起升卷筒51和61、起升钢丝绳55和56和65和66等组成。在起升卷筒51和61、起升减速器51和62的末端布置减摇卷筒19和减摇卷筒16、减摇卷筒18和减摇卷筒15。减摇钢丝绳27一端固定在减摇卷筒19上，另一端绕过零个或多个转向滑轮，再绕过摆动滑轮35，固定在吊具系统68上。减摇钢丝绳26一端固定在减摇卷筒18上，另一端绕过零个或多个转向滑轮，再绕过摆动滑轮34，固定在吊具系统68上。减摇钢丝绳24一端固定在减摇卷筒16上，另一端绕过零个或多个转向滑轮，再绕过摆动滑轮32，固定在吊具系统68上。减摇钢丝绳23一端固定在减摇卷筒15上，另一端绕过零个或多个转向滑轮，再绕过摆动滑轮31，固定在吊具系统68上。

如附图2，摆动滑轮35上连接有摆动驱动机构43，摆动驱动机构可以是但不限于电动推杆、液压油缸等驱动装置。摆动滑轮34上连接有摆动驱动机构42，摆动滑轮32上连接有摆动驱动机构40，摆动滑轮31上连接有摆动驱动机构41。减摇钢丝绳27与减摇钢丝绳24、减摇钢丝绳26和减摇钢丝绳23绕过摆动滑轮35和摆动滑轮32、摆动滑轮34和摆动滑轮31后，单向交叉布置(从空中俯视看，同一根钢丝绳，与相邻的某一根钢丝绳产生交叉)并固定在吊具系统68上，

如附图3，起升钢丝绳55和56一端分别固定在起升卷筒51上，另一端分别绕过零个或多个转向滑轮后，再绕过吊具系统上的滑轮，最终固定在小车架10上。起升钢丝绳65和66一端分别固定在起升卷筒61上，另一端分别绕过零个或多个转向滑轮后，再绕过吊具系统上的滑轮，最终固定在小车架10上。

起重机起升机构起吊货物上升(或下降)时，起升电机带动起升卷筒转动收绳(或放绳)，减摇卷筒随起升卷筒一起转动，从而收起(或放下)减摇钢丝绳，摆动驱动机构推动摆动滑轮转动，从而调整减摇钢丝绳的长度，使减摇钢丝绳处于临界张紧状态。吊具系统沿小车行走方向摇晃时，由于起升钢丝绳55和65(或起升钢丝绳56和66)的斜拉作用，从而抑制吊具系统的摇晃，起到小车行走方向减摇的作用。同理，吊具系统沿大车行走方向摆动时，减摇钢丝绳27和26(或减摇钢丝绳23和24)抑制这种摇晃，从而实现大车行走方向的减摇作用。

起重机吊具系统抓取(或卸下)集装箱时，由于船体的摆动，需要吊具系统具有倾转功能。本发明中，摆动驱动机构4226和4327同时收绳、同时摆动驱动机构41和40同时放绳时(或者：41和40收绳，同时42和43放绳)，就可以实现吊具系统沿左右方向的倾转，倾转的角度(一般为±3°)可以通过摆动驱动机构的行程来实现。同理，摆动驱动机构41和42同时收绳、同时摆动驱动机构43和40同时放绳时(或者：43和40收绳，同时41和42放绳)，就可以实现吊具系统沿前后方向的倾转。同理，摆动驱动机构40和42同时收绳、同时摆动驱动机构41和43同时放绳时(或者：41和43收绳，同时40和42放绳)，就可以实现吊具系统的回转。

本发明中，起升钢丝绳的反绕滑轮次数最少，从而保证了起升钢丝绳的使用寿命。钢丝绳在小车大车双向都有足够的斜拉角度，从而具有良好的减摇效果。减摇卷筒由起升机构直接带动，从而不必配置减摇驱动机构，较大的降低了成本。通过设置摆动滑轮和摆动驱动机构，一方面可以是减摇钢丝绳始终处于临界张紧状态，提升减摇效果，另一方面可以实现左右倾转、前后倾转、回转多种功能。综上，本发明的龙门吊起重机功能完善，结构简单，布置经济合理。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种龙门吊起重机，包括吊具系统、小车架和两对减摇单元，所述小车架上安装有连接吊具系统和小车架的起升机构，所述起升机构包括起升卷筒；所述减摇单元包括减摇卷筒、缠绕于所述减摇卷筒上的减摇绳索，减摇绳索的一端固定在减摇卷筒上，减摇绳索的另一端固定在吊具系统上，设大车方向和小车方向中之一为X方向，设大车方向和小车方向中另一为Y方向，设起吊方向为Z方向；

其特征在于，所述减摇卷筒固定在起升卷筒上，且所述减摇卷筒与起升卷筒同轴布置；所述减摇单元还包括摆动滑轮，所述减摇绳索经过所述摆动滑轮转向后连接所述吊具系统；设摆动滑轮到吊具系统之间减摇绳索为减摇段，成对的两个减摇单元的减摇段位于不同的竖直平面内，且两个减摇段在同一X-Z平面内的投影呈交叉设置；成对的两个减摇单元的摆动滑轮沿X轴方向间隔布置，两对减摇段沿Y方向间隔布置；

所述小车架上设有四个摆动驱动机构，摆动驱动机构与摆动滑轮一一对应，所述摆动驱动机构用于驱动摆动滑轮收绳或放绳。

2.根据权利要求1所述的龙门吊起重机，其特征在于，所述起升机构还包括缠绕于起升卷筒上的起升绳索，以及设于吊具系统上的两个起升滑轮，所述起升机构的两个起升滑轮沿Y轴方向间隔布置；所述绳索的两个出绳端分别绕过与自身出绳方向相反的起升滑轮后固定于小车架上。

3.根据权利要求2所述的龙门吊起重机，其特征在于，所述起升机构还包括与两个出绳端一一对应的第一导向轮，所述出绳端依次绕过相应的第一导向轮、与自身出绳方向相反的起升滑轮后固定于小车架上。

4.根据权利要求2所述的龙门吊起重机，其特征在于，设起升滑轮到小车架固定点之间的起升绳索段为固定段，所述起升机构的两个固定段位于不同的竖直平面内，且两个固定段在同一Y-Z平面内的投影呈交叉设置。

5.根据权利要求2所述的龙门吊起重机，其特征在于，所述起升机构还包括起升电机、与起升电机传动连接的起升减速器，所述起升减速器与起升卷筒传动连接。

6.根据权利要求2所述的龙门吊起重机，其特征在于，所述起升机构设有两套，两套起升机构沿X方向间隔布置。

7.根据权利要求6所述的龙门吊起重机，其特征在于，四个减摇卷筒分设于两个起升卷筒的两端。

8.根据权利要求1-7任一项所述的龙门吊起重机，其特征在于，所述摆动驱动机构包括电动推杆、液压油缸、电机螺杆或直线电机。

9.根据权利要求1-7任一项所述的龙门吊起重机，其特征在于，四个减摇段的长度均相等。

10.根据权利要求1-7任一项所述的龙门吊起重机，其特征在于，所述减摇单元还包括至少一个导向滑轮，所述减摇绳索依次缠绕在减摇卷筒、一个或多个导向滑轮、摆动滑轮上。

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