一种用于船舶收缩式起重机的制作方法

1.本发明涉及船舶起重技术领域，特别涉及一种用于船舶收缩式起重机。


背景技术：

2.船舶上在运输货物的时候，由于货物重量巨大，因此需要起重机辅助完成货物的移动，常用的起重机有龙门式和收缩式。
3.申请号为cn2020800937978的中国发明公开了一种海上船舶起重机，所述起重机包括适于安装在船舶上的底座结构和回旋的上部结构。所述起重机包括上下枢转的臂架。所述臂架具有可伸缩的臂架结构，所述可伸缩的臂架结构可滑动地安装在主臂架结构的臂架支腿的远端部段之间。
4.上述发明在使用时对动力驱动组件的承受负荷过大，造成能源的损耗，并且动力原件固定安装，无法使动力启动时调整到最佳的活动状态；本发明针对上述缺陷进行设计，本装置在使用时，通过调节伸缩与伸缩臂之间的角度，从而使绳索分担液压缸的压力，从而使能耗均匀的分配，助力液压缸更加轻松的将货物举起，并且本装置的液压缸安装采用活动式安装方法，通过实时的控制使液压缸始终与伸缩臂垂直，从而使能耗利用率得到最大化的提升。


技术实现要素：

5.本发明所使用的技术方案是：一种用于船舶收缩式起重机，包括绳索调节机构、自适应省力液压机构、自适应绕线机构、起吊辅助机构、转动机构；所述的绳索调节机构包括：上支架、下支架、垂直滑轨、丝杆、步进电机a；上支架的下端与下支架的上端通过焊接固定连接，垂直滑轨的上下端分别与上支架与下支架固定连接；丝杆的上端转动安装在上支架上的转孔内，丝杆的下端转动安装在下支架上的转孔内，丝杆的上端与步进电机a的电机轴固定连接，步进电机a固定安装在上支架上的延伸板上。
6.优选的，所述的绳索调节机构还包括：滑块、滑轮、钢丝绳；滑块上的圆孔与垂直滑轨滑动连接，同时滑块滑动安装在上支架上的滑槽内，滑块上还设有螺纹孔，螺纹孔与步进电机a螺纹连接；滑轮的轴转动安装在滑块上，钢丝绳缠绕在滑轮上的凹槽内。
7.优选的，所述的自适应省力液压机构包括：收缩臂、前支架、转轴、支撑架、液压杆、气缸；收缩臂的根部固定焊接有转轴，转轴转动安装在前支架的圆孔内，前支架固定焊接在上支架与下支架上；支撑架转动安装在前支架上侧面的轴上，液压杆的缸体与支撑架上的铰座转动连接，液压杆的活塞杆与收缩臂下端的铰座固定连接；气缸的缸体转动安装在前支架侧面的轴上，气缸的活塞杆与支撑架侧面的轴转动连接。
8.优选的，所述的自适应绕线机构包括：活动支架、绕线轮、水平滑轨、大齿轮、步进电机b以及往复滑动组件；活动支架上设有若干圆孔，圆孔与水平滑轨滑动连接，绕线轮的轴转动安装在活动支架上，绕线轮上缠绕着钢丝绳；大齿轮固定安装在绕线轮的轴上，大齿轮与步进电机b的电机齿轮相啮合，步进电机b固定安装在绕线轮的延伸板上。
9.优选的，所述的往复滑动组件包括：齿条a、步进电机c；齿条a固定焊接在绕线轮上，步进电机c的电机齿轮与齿条a相啮合；步进电机c固定安装在下支架的侧面。
10.优选的，所述的起吊辅助机构包括：后摇臂、齿条b、配重块、传动轴、小齿轮、步进电机d；后摇臂与转轴焊接连接，后摇臂上滑动安装有齿条b，齿条b的一端固定安装有配重块；传动轴转动安装在后摇臂上延伸板上的圆孔内，传动轴上固定安装有小齿轮，小齿轮与齿条b相啮合，传动轴的一端与步进电机d的电机轴固定连接，步进电机d固定安装在后摇臂上的延伸板上。
11.优选的，所述的转动机构包括：转盘、环形齿圈、底座、支腿、伺服电机；转盘的外圈上焊接有环形齿圈，转盘转动安装在底座上，环形齿圈与伺服电机的电机齿轮相啮合，伺服电机固定安装在底座上的延伸板上，底座的下端安装有若干支腿；转盘上还固定焊接有下支架与水平滑轨。
12.优选的，所述的收缩臂内部安装有重型液压缸，此液压缸的长度与收缩臂中最粗一段相等。
13.本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本装置在使用时，通过调节伸缩与伸缩臂之间的角度，从而使绳索分担液压缸的压力，从而使能耗均匀的分配，助力液压缸更加轻松的将货物举起。
14.（2）本装置的液压缸安装采用活动式安装方法，通过实时对活动支架的控制使液压缸始终与伸缩臂垂直，从而使能耗利用率得到最大化的提升。
附图说明
15.图1为本发明的整体结构的等轴侧视图。
16.图2为本发明的整体结构的侧视图。
17.图3为本发明的整体结构的前视图。
18.图4为本发明的绳索调节机构的侧视图。
19.图5为本发明的绳索调节机构的等轴侧视图。
20.图6为本发明的绳索调节机构的细节视图。
21.图7为本发明的自适应省力液压机构的结构示意图。
22.图8为本发明的自适应绕线机构的第一角度结构示意图。
23.图9为本发明的自适应绕线机构的第二角度结构示意图。
24.图10为本发明的起吊辅助机构的等轴侧视图。
25.图11为本发明的起吊辅助机构的侧视图。
26.图12为本发明的转动机构的结构示意图。
27.附图标记：1-上支架；2-下支架；3-滑块；4-垂直滑轨；5-丝杆；6-步进电机a；7-滑轮；8-钢丝绳；9-收缩臂；10-前支架；11-转轴；12-支撑架；13-液压杆；14-气缸；15-活动支架；16-绕线轮；17-水平滑轨；18-大齿轮；19-步进电机b；20-齿条a；21-步进电机c；22-后摇臂；23-齿条b；24-配重块；25-传动轴；26-小齿轮；27-步进电机d；28-转盘；29-环形齿圈；30-底座；31-支腿；32-伺服电机。
具体实施方式
28.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明专利。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明专利的简化描述，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发明专利的限制。此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向（旋转90度或者处于其他取向上），并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
30.实施例如图1-图12所示，一种用于船舶收缩式起重机，包括绳索调节机构、自适应省力液压机构、自适应绕线机构、起吊辅助机构、转动机构；本发明实施列的一个可选实施方式中，如图4、图5所示，绳索调节机构包括：上支架1、下支架2、垂直滑轨4、丝杆5、步进电机a6；上支架1的下端与下支架2的上端通过焊接固定连接，垂直滑轨4的上下端分别与上支架1与下支架2固定连接；丝杆5的上端转动安装在上支架1上的转孔内，丝杆5的下端转动安装在下支架2上的转孔内，丝杆5的上端与步进电机a6的电机轴固定连接，步进电机a6固定安装在上支架1上的延伸板上。
31.本发明实施列的一个可选实施方式中，如图5、图6所示，绳索调节机构还包括：滑块3、滑轮7、钢丝绳8；滑块3上的圆孔与垂直滑轨4滑动连接，同时滑块3滑动安装在上支架1上的滑槽内，滑块3上还设有螺纹孔，螺纹孔与步进电机a6螺纹连接；滑块3在丝杆5的带动下能够上下滑动，从而改变钢丝绳8的空间角度，使受力更加合理，滑轮7的轴转动安装在滑块3上，钢丝绳8缠绕在滑轮7上的凹槽内。
32.本发明实施列的一个可选实施方式中，如图7所示，自适应省力液压机构包括：收缩臂9、前支架10、转轴11、支撑架12、液压杆13、气缸14；收缩臂9的根部固定焊接有转轴11，转轴11转动安装在前支架10的圆孔内，前支架10固定焊接在上支架1与下支架2上；支撑架12转动安装在前支架10上侧面的轴上，液压杆13的缸体与支撑架12上的铰座转动连接，液压杆13的活塞杆与收缩臂9下端的铰座固定连接；液压杆13在启动时，与收缩臂9垂直的时候可以将液压杆13的能量最大化转换，也就是最省力，支撑架12的可转动性可以使液压杆13始终与收缩臂9垂直，气缸14的缸体转动安装在前支架10侧面的轴上，气缸14的活塞杆与支撑架12侧面的轴转动连接。
33.本发明实施列的一个可选实施方式中，如图8所示，自适应绕线机构包括：活动支架15、绕线轮16、水平滑轨17、大齿轮18、步进电机b19以及往复滑动组件；活动支架15上设有若干圆孔，圆孔与水平滑轨17滑动连接，绕线轮16的轴转动安装在活动支架15上，绕线轮16上缠绕着钢丝绳8；大齿轮18固定安装在绕线轮16的轴上，大齿轮18与步进电机b19的电机齿轮相啮合，步进电机b19固定安装在绕线轮16的延伸板上。
34.本发明实施列的一个可选实施方式中，如图9所示，往复滑动组件包括：齿条a20、步进电机c21；齿条a20固定焊接在绕线轮16上，步进电机c21的电机齿轮与齿条a20相啮合，步进电机c21带动齿条a20滑动，从而带动绕线轮16滑动，可以使绕线轮16上的钢丝绳8展开处始终与滑轮7上的凹槽保持同一个面，从而使钢丝绳8的伸缩更加稳定，减少摩擦；步进电机c21固定安装在下支架2的侧面。
35.本发明实施列的一个可选实施方式中，如图10、图11所示，起吊辅助机构包括：后摇臂22、齿条b23、配重块24、传动轴25、小齿轮26、步进电机d27；后摇臂22与转轴11焊接连接，后摇臂22上滑动安装有齿条b23，齿条b23的一端固定安装有配重块24；传动轴25转动安装在后摇臂22上延伸板上的圆孔内，传动轴25上固定安装有小齿轮26，小齿轮26与齿条b23相啮合，传动轴25的一端与步进电机d27的电机轴固定连接，步进电机d27固定安装在后摇臂22上的延伸板上。
36.本发明实施列的一个可选实施方式中，如图12所示，转动机构包括：转盘28、环形齿圈29、底座30、支腿31、伺服电机32；转盘28的外圈上焊接有环形齿圈29，转盘28转动安装在底座30上，环形齿圈29与伺服电机32的电机齿轮相啮合，伺服电机32固定安装在底座30上的延伸板上，底座30的下端安装有若干支腿31；转盘28上还固定焊接有下支架2与水平滑轨17。
37.本发明实施列的一个可选实施方式中，如图7所示，收缩臂9内部安装有重型液压缸，此液压缸的长度与收缩臂9中最粗一段相等。
38.工作原理：本发明在使用时，通过机构的运作可以将动能最大化的转换，从而使装置使用更加省力，节约资源；具体的，装置的支腿31固定安装在船舶的甲板上，当装置对重物进行起吊的时候，通过控制钢丝绳8上b段处与收缩臂9的夹角能够降低液压杆13的输出能耗，钢丝绳8的一端连接重物，另一端缠绕在绕线轮16上，钢丝绳8的a段处始终垂直于地面，钢丝绳8的b段处与收缩臂9之间的夹角可以通过控制滑轮7的高度进行调节，从而改变角度，使收缩臂9的受力改变，根据受力分析，钢丝绳8的b段处于收缩臂9之间的夹角越大并且趋于钢丝绳8的a端处于收缩臂9之间夹角的时候，钢丝绳8段b处对收缩臂9垂直向上方向的承受力增加从而使液压杆13对收缩臂9的输出降低，从而降低液压杆13的能耗，由于能量守恒，液压杆13降低的能耗由框架以及钢丝绳8承受，而框架与钢丝绳8的韧性够强，就降低了能量输出；钢丝绳8的角度调节具体的是由步进电机a6启动，带动丝杆5转动，从而带动滑块3上下滑动，从而带动滑轮7上下移动，从而使钢丝绳8b段处与收缩臂9夹角变化。
39.同时在液压杆13启动时，气缸14也同时启动，气缸14带动支撑架12转动，从而使液压杆13始终垂直于收缩臂9，根据杠杆原理得知，动力与动力臂垂直时最省力，从而使液压杆13的能耗损失降低到最小，输出效果达到最大；当重物提升或者下降的时候，步进电机b19启动带动大齿轮18转动，从而带动绕线轮16转动，由于绕线轮16上缠绕的钢丝绳8排列在整个绕线轮16上，因此在收缩或者展开的时候，为了保证展开点处始终与滑轮7上的凹槽对齐，活动支架15上的齿条a20会在步进电机c21的带动下进行往复移动；当提升的重物较重时，为了进一步降低液压杆13承受的压力，步进电机d27启动，带动传动轴25转动，通过小齿轮26带动齿条b23向后滑动，使配重块24向后滑动，增加了动力臂的长度，使收缩臂9的后端即后摇臂22的压力增加，进而使收缩臂9的抬起更加轻松。

技术特征：
1.一种用于船舶收缩式起重机，其特征在于：包括绳索调节机构、自适应省力液压机构、自适应绕线机构、起吊辅助机构、转动机构；所述的绳索调节机构包括：上支架（1）、下支架（2）、垂直滑轨（4）、丝杆（5）、步进电机a（6）；上支架（1）的下端与下支架（2）的上端通过焊接固定连接，垂直滑轨（4）的上下端分别与上支架（1）与下支架（2）固定连接；丝杆（5）的上端转动安装在上支架（1）上的转孔内，丝杆（5）的下端转动安装在下支架（2）上的转孔内，丝杆（5）的上端与步进电机a（6）的电机轴固定连接，步进电机a（6）固定安装在上支架（1）上的延伸板上。2.根据权利要求1所述的一种用于船舶收缩式起重机，其特征在于，所述的绳索调节机构还包括：滑块（3）、滑轮（7）、钢丝绳（8）； 所述滑块（3）上的圆孔与垂直滑轨（4）滑动连接，同时滑块（3）滑动安装在上支架（1）上的滑槽内，滑块（3）上还设有螺纹孔，螺纹孔与步进电机a（6）螺纹连接；滑轮（7）的轴转动安装在滑块（3）上，钢丝绳（8）缠绕在滑轮（7）上的凹槽内。3.根据权利要求1所述的一种用于船舶收缩式起重机，其特征在于，所述的自适应省力液压机构包括：收缩臂（9）、前支架（10）、转轴（11）、支撑架（12）、液压杆（13）、气缸（14）； 所述收缩臂（9）的根部固定焊接有转轴（11），转轴（11）转动安装在前支架（10）的圆孔内，前支架（10）固定焊接在上支架（1）与下支架（2）上；支撑架（12）转动安装在前支架（10）上侧面的轴上，液压杆（13）的缸体与支撑架（12）上的铰座转动连接，液压杆（13）的活塞杆与收缩臂（9）下端的铰座固定连接；气缸（14）的缸体转动安装在前支架（10）侧面的轴上，气缸（14）的活塞杆与支撑架（12）侧面的轴转动连接。4.根据权利要求1所述的一种用于船舶收缩式起重机，其特征在于，所述的自适应绕线机构包括：活动支架（15）、绕线轮（16）、水平滑轨（17）、大齿轮（18）、步进电机b（19）以及往复滑动组件； 所述活动支架（15）上设有若干圆孔，圆孔与水平滑轨（17）滑动连接，绕线轮（16）的轴转动安装在活动支架（15）上，绕线轮（16）上缠绕着钢丝绳（8）；大齿轮（18）固定安装在绕线轮（16）的轴上，大齿轮（18）与步进电机b（19）的电机齿轮相啮合，步进电机b（19）固定安装在绕线轮（16）的延伸板上。5.根据权利要求4所述的一种用于船舶收缩式起重机，其特征在于，所述的往复滑动组件包括：齿条a（20）、步进电机c（21）； 所述齿条a（20）固定焊接在绕线轮（16）上，步进电机c（21）的电机齿轮与齿条a（20）相啮合；步进电机c（21）固定安装在下支架（2）的侧面。6.根据权利要求1所述的一种用于船舶收缩式起重机，其特征在于，所述的起吊辅助机构包括：后摇臂（22）、齿条b（23）、配重块（24）、传动轴（25）、小齿轮（26）、步进电机d（27）； 所述后摇臂（22）与转轴（11）焊接连接，后摇臂（22）上滑动安装有齿条b（23），齿条b（23）的一端固定安装有配重块（24）；传动轴（25）转动安装在后摇臂（22）上延伸板上的圆孔内，传动轴（25）上固定安装有小齿轮（26），小齿轮（26）与齿条b（23）相啮合，传动轴（25）的一端与步进电机d（27）的电机轴固定连接，步进电机d（27）固定安装在后摇臂（22）上的延伸板上。7.根据权利要求1所述的一种用于船舶收缩式起重机，其特征在于，所述的转动机构包括：转盘（28）、环形齿圈（29）、底座（30）、支腿（31）、伺服电机（32）； 所述转盘（28）的外圈上焊接有环形齿圈（29），转盘（28）转动安装在底座（30）上，环形齿圈（29）与伺服电机（32）的电机齿轮相啮合，伺服电机（32）固定安装在底座（30）上的延伸板上，底座（30）的下端安装有若干支腿（31）；转盘（28）上还固定焊接有下支架（2）与水平滑轨（17）。
8.根据权利要求3所述的一种用于船舶收缩式起重机，其特征在于，所述的收缩臂（9）内部安装有重型液压缸，此液压缸的长度与收缩臂（9）中最粗一段相等。

技术总结
本发明公开了一种用于船舶收缩式起重机，本发明涉及船舶起重技术领域，包括绳索调节机构、自适应省力液压机构、自适应绕线机构、起吊辅助机构、转动机构；绳索调节机构包括：上支架、下支架、垂直滑轨、丝杆、步进电机A；上支架的下端与下支架的上端通过焊接固定连接，垂直滑轨的上下端分别与上支架与下支架固定连接；丝杆的上端转动安装在上支架上的转孔内，丝杆的下端转动安装在下支架上的转孔内，丝杆的上端与步进电机A的电机轴固定连接，步进电机A固定安装在上支架上的延伸板上；本装置在使用时，通过调节伸缩与伸缩臂之间的角度，从而使绳索分担液压缸的压力，从而使能耗均匀的分配，助力液压缸更加轻松的将货物举起。助力液压缸更加轻松的将货物举起。助力液压缸更加轻松的将货物举起。


技术研发人员：倪启全 邹健 杨定升
受保护的技术使用者：兴化市远洋机械有限公司
技术研发日：2023.08.28
技术公布日：2023/9/23