具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥

摘要

本发明提供了一种具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥，包括门架、主梁、驱动机房和起升机构，主梁安装在门架上，驱动机房安装在主梁上，起升机构安装在驱动机房内，还包括行走机构、起升小车、吊具和起重钢缆，行走机构安装在门架上；起升小车包括第一侧导轮组、第二侧导轮组和第三侧导轮组，主梁上在起升小车移动的路径内设有行走轨道，起升小车设置在主梁的行走轨道上；起升机构包括第一卷扬机组和第二卷扬机组，第一卷扬机组和第二卷扬机组均包括两个卷筒。本发明不用为重物水平方向移动设立动力机构，从而降低成本，结构设计巧妙，并且能够节省能源。

说明书

技术领域

本发明涉及一种场桥，特别是一种具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥。

背景技术

场桥主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。场桥具有场地利用率高、作业范 围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。

现有的场桥中，将重物提起后通过位移机构水平方向移动重物，需要为位移机构提供特 别设置的动力机构，因此，场桥的结构复杂，并且成本较高。并且，场桥提起的重物的全部 重力施加给位移机构，长期使用后位移机构容易产生形变，产生安全隐患，并且容易出现起 重钢缆不能有效带动位移机构的滑轮，导致滑轮停转的现象，影响场桥的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥，它通 过起升机构和起升小车实现重物的提起和平移，起升小车受力均匀，整体结构紧凑，具有结 构简单，便于普及和成本低廉的优点。

本发明的技术方案：一种具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥，包括门架、 主梁、驱动机房和起升机构，主梁安装在门架上，驱动机房安装在主梁上，起升机构安装在 驱动机房内，还包括行走机构、起升小车、吊具和起重钢缆，行走机构安装在门架的底部； 主梁上设有行走轨道，起升小车沿着行走轨道水平移动；起升机构包括第一卷扬机组和第二 卷扬机组，其中第一卷扬机组设置在第二卷扬机组的左侧，第一卷扬机组和第二卷扬机组均 包括两个卷筒，起升小车上由左至右依次设有第一侧导轮组、第二侧导轮组和第三侧导轮组； 第一侧导轮组、第二侧导轮组和第三侧导轮组均对称设置在起升小车上；吊具的顶部设有第 一滑轮组和第二滑轮组；第一侧导轮组和第三侧导轮组均包括两个滑轮，第二侧导轮组包括 四个滑轮，第一侧导轮组的两个滑轮与第二侧导轮组内侧的两个滑轮平行，第三侧导轮组的 两个滑轮与第二侧导轮组外侧的两个滑轮平行；起升小车上设有第一起重钢缆终结点和第二 起重钢缆终结点，其中第一起重钢缆终结点以第二侧导轮组外侧的滑轮为对称点与第三侧导 轮组对称布置，第二起重钢缆终结点以第二侧导轮组内侧的滑轮为对称点与第一侧导轮组对 称布置；缠绕在第一卷扬机组的两个卷筒上的起重钢缆依次缠绕第三侧导轮组、第二滑轮组、 第二侧导轮组、第一滑轮组，其末端固定在第一起重钢缆终结点上；缠绕在第二卷扬机组的 两个卷筒上的起重钢缆依次缠绕第一侧导轮组、第一滑轮组、第二侧导轮组、第二滑轮组， 其末端固定在第二起重钢缆终结点上。

起升机构直接为起升小车的水平移动提供动力，减少了传统的为起升小车水平移动提供 动力的动力设施，由于场桥是大型机械设备，为起升小车提供水平动力的动力设施往往价值 几万元甚至几十万元，本发明省去了部分动力设施，使设备的造价大大降低，并且结构简单， 便于实施。采用上述特殊的起重钢缆缠绕方式，增加了起重钢缆和起升小车的各滑轮的接触 面积，从而防止各滑轮停转。

上述具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥中，还包括第一导向支架、第二 导向支架、第一导向滑轮和第二导向滑轮；第一导向支架设置在主梁的左端，第二导向支架 设置在主梁的右端，第一导向滑轮安装在第一导向支架上，第二导向滑轮安装在第二导向支 架上；第一卷扬机组的两个卷筒与第一侧导轮组之间的起重钢缆缠绕第一导向滑轮，第二卷 扬机组的两个卷筒与第三侧导轮组之间的起重钢缆缠绕第二导向滑轮。

上述具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥中，还包括第一定位块和第二定 位块，第一定位块和第二定位块设置在第一导向支架和第二导向支架之间的主梁上。

上述具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥中，第一定位块距离第一导向支 架对应的主梁的端部大于或者等于1米，第二定位块距离第二导向支架对应的主梁的端部大 于或者等于1米。

上述具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥中，起重钢缆逆时针旋转方向缠 绕第一卷扬机组的两个卷筒，起重钢缆顺时针旋转方向缠绕第二卷扬机组的两个卷筒。

上述具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥中，还包括第一定位滑轮组和第 二定位滑轮组，第一定位滑轮组和第二定位滑轮组设置在驱动机房的下方，第一定位滑轮组 和第二定位滑轮组的滑轮分别与第一卷扬机组和第二卷扬机组的卷筒的公切线垂直于主梁， 第一卷扬机组的两个卷筒与第一导向滑轮之间的起重钢缆缠绕第一定位滑轮组，第二卷扬机 组的两个卷筒与第二导向滑轮之间的起重钢缆缠绕第二定位滑轮组。

上述具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥中，主梁采用双悬臂式或左右单 悬臂式。

还包括控制单元，控制单元与起升机构和行走机构电连接，起升机构上设有卷筒轴，卷 筒设置在卷筒轴上，卷筒轴的一端设有旋转编码器，旋转编码器和控制单元电连接；起升小 车的下部设有磁性直线定位机构，行走轨道上设有磁性定位标尺；行走机构的下部设有磁性 直线定位机构，行走机构的轨道上设有磁性定位标尺，磁性直线定位机构和控制单元电连接。

与现有技术相比，本发明通过起升小车传递起升机构的动力，并且起升机构包括两组卷 扬机组，当两组卷扬机组同时逆时针或顺时针转动时，吊具保持高度不变，在水平方向向前 或者向后移动；当其中一组卷扬机组顺时针转动，另一组卷扬机组逆时针转动时，起升小车 位置不变，吊具在垂直方向向上或者向下移动；当只有一组卷扬机组转动时，起升小车在起 重钢缆的牵引力的作用下水平方向左右移动，吊具垂直方向上下移动。每个卷筒都连接一条 起重钢缆，起重钢缆的另一端固定在起升小车上，通过起升小车的三个侧导轮组实现动力的 传输，起升小车的各侧导轮和吊具的滑轮均采用双槽滑轮，从而增加起重钢缆和滑轮的接触 面积，在场桥运行时，起重钢缆不会相对于各滑轮滑动，因此，场桥的运行更加稳定；本场 桥成本较低，结构设计巧妙，并且能够节省能源。在起升小车和行走机构上设置磁性直线定 位机构，并且在其移动的路径上设置磁性定位标尺，实现场桥的自动移动；在卷筒轴上设置 旋转编码器实现起升机构的自动运行，从而达到场桥的自动转运功能。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本发明的另一实施例的结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是本发明的绕线方式示意图；

图6是驱动机房的一种实施例的俯视图；

图7是图6中卷筒驱动电机和卷筒减速器的放大图；

图8是起升小车水平移动的运作方式示意图；

图9是起升吊具垂直移动的运作方式示意图；

图10是起升小车的磁性直线定位机构的位置关系示意图；

图11是行走机构的磁性直线定位机构的位置关系示意图；

图12是图6的局部放大图

图13是场桥的电路连接关系示意图；

图14是场桥的起重钢缆绕线方式示意图。

附图中的标记为：1-门架，2-行走机构，3-驱动机房，4-起升小车，5-主梁，6-起重钢 缆，7-行走轨道，8-吊具，9-第一卷扬机组，10-第二卷扬机组，11-第一定位滑轮组，12- 第二导向滑轮，13-第二导向支架，14-起升机构，15-第一侧导轮组，16-第二侧导轮组，17- 第三侧导轮组，19-第一导向支架，20-第一导向滑轮，21-第一定位块，22-第二定位块，23- 第一滑轮组，24-第二滑轮组，25-集装箱，26-卷筒，27-第二定位滑轮组，28-卷筒减速器， 29-卷筒驱动电机，30-夹持器，31-控制单元，32-卷筒轴，33-旋转编码器，34-磁性直线定 位机构，35-磁性定位标尺，36-第一起重钢缆终结点，37-第二起重钢缆终结点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

本发明的实施例1：构成如图1和图2所示，一种具有起升行走二合一行走机构的轨道 式集装箱场桥，包括门架1、主梁5、驱动机房3和起升机构14，主梁5安装在门架1上， 驱动机房3安装在主梁5上，起升机构14安装在驱动机房3内，还包括行走机构2、起升小 车4、吊具8和起重钢缆6，行走机构2安装在门架1的底部；主梁5上设有行走轨道7，起 升小车4沿着行走轨道7水平移动；起升机构14包括第一卷扬机组9和第二卷扬机组10， 具中第一卷扬机组9设置在第二卷扬机组10的左侧，第一卷扬机组9和第二卷扬机组10均 包括两个卷筒26，起升小车4上由左至右依次设有第一侧导轮组15、第二侧导轮组16和第 三侧导轮组17；第一侧导轮组15、第二侧导轮组16和第三侧导轮组17均对称设置在起升小 车4上；吊具8的顶部设有第一滑轮组23和第二滑轮组24；第一侧导轮组15和第三侧导轮 组17均包括两个滑轮，第二侧导轮组16包括四个滑轮，第一侧导轮组15的两个滑轮与第二 侧导轮组16内侧的两个滑轮平行，第三侧导轮组17的两个滑轮与第二侧导轮组16外侧的两 个滑轮平行；如图14所示，起升小车4上设有第一起重钢缆终结点36和第二起重钢缆终结 点37，其中第一起重钢缆终结点36以第二侧导轮组16外侧的滑轮为对称点与第三侧导轮组 17对称布置，第二起重钢缆终结点37以第二侧导轮组16内侧的滑轮为对称点与第一侧导轮 组15对称布置；缠绕在第一卷扬机组9的两个卷筒26上的起重钢缆6依次缠绕第三侧导轮 组17、第二滑轮组24、第二侧导轮组16、第一滑轮组23，其末端固定在第一起重钢缆终结 点36上；缠绕在第二卷扬机组10的两个卷筒26上的起重钢缆6依次缠绕第一侧导轮组15、 第一滑轮组23、第二侧导轮组16、第二滑轮组24，其末端固定在第二起重钢缆终结点37上。

如图3和图4所示，还包括第一导向支架19、第二导向支架13、第一导向滑轮20和第 二导向滑轮；第一导向支架19设置在主梁5的左端，第二导向支架13设置在主梁5的右端， 第一导向滑轮20安装在第一导向支架19上，第二导向滑轮安装在第二导向支架13上；第一 卷扬机组9的两个卷筒26与第一侧导轮组15之间的起重钢缆6缠绕第一导向滑轮20，第二 卷扬机组10的两个卷筒26与第三侧导轮组17之间的起重钢缆6缠绕第二导向滑轮参见图5。 还包括第一定位块21和第二定位块22，第一定位块21和第二定位块22设置在第一导向支 架19和第二导向支架13之间的主梁5上。第一定位块21距离第一导向支架19对应的主梁 5的端部大于或者等于1米，第二定位块22距离第二导向支架13对应的主梁5的端部大于 或者等于1米。

本发明的实施例2：构成如图1和图2所示，一种具有起升行走二合一行走机构的轨道 式集装箱场桥，包括门架1、主梁5、驱动机房3和起升机构14，主梁5安装在门架1上， 驱动机房3安装在主梁5上，起升机构14安装在驱动机房3内，还包括行走机构2、起升小 车4、吊具8和起重钢缆6，行走机构2安装在门架1的底部；主梁5上设有行走轨道7，起 升小车4沿着行走轨道7水平移动；起升机构14包括第一卷扬机组9和第二卷扬机组10， 具中第一卷扬机组9设置在第二卷扬机组10的左侧，第一卷扬机组9和第二卷扬机组10均 包括两个卷筒26，起升小车4上由左至右依次设有第一侧导轮组15、第二侧导轮组16和第 三侧导轮组17；第一侧导轮组15、第二侧导轮组16和第三侧导轮组17均对称设置在起升小 车4上；吊具8的顶部设有第一滑轮组23和第二滑轮组24；第一侧导轮组15和第三侧导轮 组17均包括两个滑轮，第二侧导轮组16包括四个滑轮，第一侧导轮组15的两个滑轮与第二 侧导轮组16内侧的两个滑轮平行，第三侧导轮组17的两个滑轮与第二侧导轮组16外侧的两 个滑轮平行；如图14所示，起升小车4上设有第一起重钢缆终结点36和第二起重钢缆终结 点37，其中第一起重钢缆终结点36以第二侧导轮组16外侧的滑轮为对称点与第三侧导轮组 17对称布置，第二起重钢缆终结点37以第二侧导轮组16内侧的滑轮为对称点与第一侧导轮 组15对称布置；缠绕在第一卷扬机组9的两个卷筒26上的起重钢缆6依次缠绕第三侧导轮 组17、第二滑轮组24、第二侧导轮组16、第一滑轮组23，其末端固定在第一起重钢缆终结 点36上；缠绕在第二卷扬机组10的两个卷筒26上的起重钢缆6依次缠绕第一侧导轮组15、 第一滑轮组23、第二侧导轮组16、第二滑轮组24，其末端固定在第二起重钢缆终结点37上。

上述具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥中，还包括第一导向支架19、第 二导向支架13、第一导向滑轮20和第二导向滑轮；第一导向支架19设置在主梁5的左端， 第二导向支架13设置在主梁5的右端，第一导向滑轮20安装在第一导向支架19上，第二导 向滑轮安装在第二导向支架13上；第一卷扬机组9的两个卷筒26与第一侧导轮组15之间的 起重钢缆6缠绕第一导向滑轮20，第二卷扬机组10的两个卷筒26与第二侧导轮组16之间 的起重钢缆6缠绕第二导向滑轮。起重钢缆6逆时针旋转方向缠绕第一卷扬机组9的两个卷 筒26，起重钢缆6顺时针旋转方向缠绕第二卷扬机组10的两个卷筒26。还包括第一定位滑 轮组11和第二定位滑轮组27，第一定位滑轮组11和第二定位滑轮组27设置在驱动机房3 的下方，第一定位滑轮组11和第二定位滑轮组27的滑轮分别与第一卷扬机组9和第二卷扬 机组10的卷筒26的公切线垂直于主梁5，第一卷扬机组9的两个卷筒26与第一导向滑轮20 之间的起重钢缆6缠绕第一定位滑轮组11，第二卷扬机组10的两个卷筒26与第二导向滑轮 之间的起重钢缆6缠绕第二定位滑轮组27。主梁5采用双悬臂式或左右单悬臂式。

如图6和图7所示，本具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥的驱动机房3 上设置有卷筒驱动电机29和卷筒减速器28，卷筒驱动电机29固定在驱动机房3上，为卷筒 26的转动提供动力；卷筒减速器28安装在驱动机房3上并与卷筒驱动电机29的输出轴相连， 用于降低卷筒26的转速，并增大力矩；驱动机房3上还设有夹持器30，夹持器30设置在卷 筒26边缘的驱动机房3上，用于当卷筒26发生故障脱开时，夹持器30及时抱紧卷筒26的 边缘，避免重物下落发生事故。

本发明的实施例3：构成如图1和图2所示，一种具有起升行走二合一行走机构的轨道 式集装箱场桥，包括门架1、主梁5、驱动机房3和起升机构14，主梁5安装在门架1上， 驱动机房3安装在主梁5上，起升机构14安装在驱动机房3内，还包括行走机构2、起升小 车4、吊具8和起重钢缆6，行走机构2安装在门架1的底部；主梁5上设有行走轨道7，起 升小车4沿着行走轨道7水平移动；起升机构14包括第一卷扬机组9和第二卷扬机组10， 其中第一卷扬机组9设置在第二卷扬机组10的左侧，第一卷扬机组9和第二卷扬机组10均 包括两个卷筒26，起升小车4上由左至右依次设有第一侧导轮组15、第二侧导轮组16和第 三侧导轮组17；第一侧导轮组15、第二侧导轮组16和第三侧导轮组17均对称设置在起升小 车4上；吊具8的顶部设有第一滑轮组23和第二滑轮组24；第一侧导轮组15和第三侧导轮 组17均包括两个滑轮，第二侧导轮组16包括四个滑轮，第一侧导轮组15的两个滑轮与第二 侧导轮组16内侧的两个滑轮平行，第三侧导轮组17的两个滑轮与第二侧导轮组16外侧的两 个滑轮平行；如图14所示，起升小车4上设有第一起重钢缆终结点36和第二起重钢缆终结 点37，其中第一起重钢缆终结点36以第二侧导轮组16外侧的滑轮为对称点与第三侧导轮组 17对称布置，第二起重钢缆终结点37以第二侧导轮组16内侧的滑轮为对称点与第一侧导轮 组15对称布置；缠绕在第一卷扬机组9的两个卷筒26上的起重钢缆6依次缠绕第三侧导轮 组17、第二滑轮组24、第二侧导轮组16、第一滑轮组23，其末端固定在第一起重钢缆终结 点36上；缠绕在第二卷扬机组10的两个卷筒26上的起重钢缆6依次缠绕第一侧导轮组15、 第一滑轮组23、第二侧导轮组16、第二滑轮组24，具末端固定在第二起重钢缆终结点37上。

如图10至13所示，本场桥还包括控制单元31，控制单元31与起升机构14和行走机构 2电连接，起升机构14上设有卷筒轴32，卷筒26设置在卷筒轴32上，卷筒轴32的一端设 有旋转编码器33，旋转编码器33和控制单元31电连接；起升小车4的下部设有磁性直线定 位机构34，行走轨道7上设有磁性定位标尺35；行走机构2的下部设有磁性直线定位机构 34，行走机构2的轨道上设有磁性定位标尺35，磁性直线定位机构34和控制单元31电连接。

控制单元31设有数据输入端，首先将集装箱的位置数据从数据输入端输入到控制单元 31，控制单元31控制行走机构2移动到与集装箱的位置数据对应的位置；当行走机构2到达 指定位置时，行走机构2的磁性直线定位机构34向控制单元31发送到达信号，控制单元31 接收到到达信号后控制行走机构2停止移动。行走机构2停止后，控制单元31控制第一卷扬 机组9和第二卷扬机组10运行，控制吊具9向下移动，控制单元31通过旋转编码器33和起 升机构14控制吊具9下降至预设高度；吊具9抓取集装箱，控制单元31控制第一卷扬机组 9和第二卷扬机组10均反方向旋转，吊具9将集装箱提起至预设高度，并放置在指定的位置。

工作原理：如图9所示，当需要将集装箱25向上提起时，场桥的控制单元31控制第一 卷扬机组9和第二卷扬机组10一个带动其卷筒26沿顺时针方向转动，另一个带动其卷筒26 沿逆时针方向转动，起重钢缆6逐渐被缠绕在第一卷扬机组9和第二卷扬机组10的卷筒26 上，由于第一卷扬机组9和第二卷扬机组10的卷筒26转动速度相同，所以起升小车4在水 平方向上不会移动，在起重钢缆6的作用下吊具8带动集装箱25沿竖直方向向上移动。

如图8所示，当集装箱25已经被垂直提起且需要将其水平移动时，场桥的控制单元31 控制第一卷扬机组9和第二卷扬机组10的卷筒26同时沿顺时针或逆时针方向转动，起升小 车4在水平方向上发生位移，其移动速度与起重钢缆6的移动速度相同。

如果场桥的控制单元31控制第一卷扬机组9和第二卷扬机组10只有一个发生转动，则 起升小车4会在水平方向上发生移动，吊具8也会带着集装箱25在垂直方向发生位移。

本发明的具有起升行走二合一行走机构的轨道式集装箱场桥的行走机构2设有精确定位 系统，其行走的轨道旁设有定位标尺，在场桥的控制单元31的控制下实现场桥在特定位置精 确定点停车，上述精确定位系统可以通过购买获得。