一种用于岸桥的吊具减摇系统

技术领域

本发明涉及一种用于岸桥的吊具减摇系统，属于岸桥设备领域。

背景技术

世界经济的飞速发展，带动了航运物流的快速发展，全球集装箱吞吐量不断增长。集装箱船的尺寸越来越大，同时岸桥也越来越大，起升高度越来越高。随着起升高度的增加，在岸边海风的影响下，吊具或集装箱更容易有大幅度的晃动，会对吊具或集装箱的对位有严重的影响。所以这也对岸桥的减摇技术提出了更高的要求。现在的减摇技术存在着一些问题，机械减摇技术的防摇效果不佳，而电子减摇技术需要经常变化绳的长度，再加上小车电动机在运行过程中会产生一定的摩擦，因此实际应用中又出现调整小车运行速度太频繁，司机不舒服的现象，导致某些装备了电子防摇系统的集装箱起重机后来又被拆除。而为了提高性能，传统的控制理论变得非常复杂，从很大程度上增加了控制设备初始投资和维修费用，而且降低了系统的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于岸桥的吊具减摇系统，其能够防止吊具或集装箱在升降过程中的晃动，可靠性高。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种用于岸桥的吊具减摇系统，包括大车方向减摇缠绕系统、小车方向减摇缠绕系统和摇臂俯仰缠绕系统，大车方向减摇缠绕系统、小车方向减摇缠绕系统和摇臂俯仰缠绕系统均安装于岸桥上，大车方向减摇缠绕系统包括第一力矩电机、第一卷筒、第一改向滑轮组、第一钢丝绳，第一卷筒和第一力矩电机相连接，第一钢丝绳缠绕于第一卷筒上，第一钢丝绳包括伸出第一卷筒的首端绳和末端绳，首端绳和末端绳均经第一改向滑轮组交叉连接于岸桥的吊具上。

前述的这种用于岸桥的吊具减摇系统中，所述第一改向滑轮组包括a滑轮、b滑轮、c滑轮、d滑轮、e滑轮和f滑轮，首端绳经a滑轮与岸桥的吊具连接，末端绳依次经b滑轮、c滑轮、d滑轮、e滑轮和f滑轮与岸桥的吊具连接，a滑轮和b滑轮同轴平行设置，c滑轮、d滑轮的安装高度高于a滑轮的安装高度，f滑轮的安装高度与a滑轮的安装高度相同，e滑轮安装在f滑轮上方。

前述的这种用于岸桥的吊具减摇系统中，所述摇臂俯仰缠绕系统包括俯仰电机、减速箱、第四卷筒、第五卷筒、第三钢丝绳、第三改向滑轮组和摇臂装置，俯仰电机与减速箱连接，第四卷筒和第五卷筒分别设置于减速箱的左右两侧并均与减速箱相连接，第四卷筒上均缠绕有一根第三钢丝绳，第五卷筒上也缠绕有一根钢丝绳，第三改向滑轮组设置于摇臂装置上。

前述的这种用于岸桥的吊具减摇系统中，所述摇臂装置包括第一摇臂、第二摇臂、第三摇臂和第四摇臂，第三改向滑轮组包括A滑轮、B滑轮和C滑轮，第一摇臂、第二摇臂、第三摇臂和第四摇臂的固定端处均设置有A滑轮和B滑轮，A滑轮和B滑轮为同轴设置，第一摇臂、第二摇臂、第三摇臂和第四摇臂的末端均设置有一个C滑轮。

前述的这种用于岸桥的吊具减摇系统中，所述第三钢丝绳包括A段绳和B段绳，缠绕于第四卷筒上的第三钢丝绳的A段绳经第一摇臂固定端的A滑轮改向后与第一摇臂末端的C滑轮连接；缠绕于第四卷筒上的第三钢丝绳的B段绳依次经第一摇臂固定端的B滑轮和第二摇臂固定端的A滑轮或B滑轮改向后与第二摇臂末端的C滑轮连接；缠绕于第五卷筒上的第三钢丝绳的A段绳经第三摇臂固定端的A滑轮改向后与第三摇臂末端的C滑轮连接；缠绕于第五卷筒上的第三钢丝绳的B段绳依次经第三摇臂固定端的B滑轮和第四摇臂固定端的A滑轮B滑轮改向后与第四摇臂末端的C滑轮连接。

前述的这种用于岸桥的吊具减摇系统中，所述小车方向减摇缠绕系统包括联轴器、两个第二力矩电机、第二卷筒、第三卷筒、第二改向滑轮组和第二钢丝绳，两个第二力矩电机对称布置在小车两侧，两个第二力矩电机之间通过联轴器连接，第二卷筒与一个第二力矩电机连接，第三卷筒与另一个第二力矩电机连接，第二卷筒和第三卷筒上均缠绕有一根第二钢丝绳；缠绕于第二卷筒的第二钢丝绳的一端绳经第二改向滑轮组及第一摇臂末端的C滑轮转向后与岸桥的吊具相连接；缠绕于第二卷筒的第二钢丝绳另一端绳则经第二改向滑轮组及第二摇臂末端的C滑轮转向后与岸桥的吊具连接；缠绕于第三卷筒的第二钢丝绳的一端绳经第二改向滑轮组及第三摇臂末端的C滑轮转向后与岸桥的吊具连接；缠绕于第四卷筒的第二钢丝绳的另一端经第二改向滑轮组及第四摇臂末端的C滑轮转向后与岸桥的吊具连接。

与现有技术相比，本发明有如下有益效果：

(1)能够快速减小吊具摇摆或集装箱摇摆的幅度，使吊具和集装箱能够快速准确完成对位；

(2)相比于传统机械减摇系统，本发明系统的减摇效果更好，调节更加快速；

(3)本发明采用机械减摇的方式，相比于现有技术的中电子减摇系统稳定性更好，并且减小了岸桥司机的工作负担；

(4)本发明系统中的第一钢丝绳、第二钢丝绳和第三钢丝绳为调节作用的钢丝绳，不承重，可选用较细的钢丝绳，成本低。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限制。在附图中：

图1是本发明摇臂俯仰缠绕系统的结构示意图；

图2是本发明摇臂俯仰缠绕系统的结构简图

图3是本发明大车方向减摇缠绕系统的结构示意图；

图4是本发明大车方向减摇缠绕系统的结构简图；

图5是本发明小车方向减摇缠绕系统的结构示意图；

图6是本发明小车方向减摇缠绕系统的结构简图；

图7是本发明设置在岸桥上的结构示意图一；

图8是本发明设置在岸桥上的结构示意图二。

附图标记：1-第一力矩电机，2-第一卷筒，3-第一改向滑轮组，301-a滑轮，302-b滑轮，303-c滑轮，304-d滑轮，305-e滑轮，306-f滑轮，4-第一钢丝绳，5-首端绳，6-末端绳，7-第二力矩电机，8-第二卷筒，9-第二改向滑轮组，10-第二钢丝绳，11-俯仰电机，12-减速箱，13-第四卷筒，14-第三钢丝绳，15-第三改向滑轮组，16-摇臂装置，17-A段绳，18-B段绳，19-第一摇臂，20-第二摇臂，21-第四摇臂，22-第五卷筒，23-第三卷筒，24-联轴器，25-A滑轮，26-B滑轮，27-C滑轮，28-大车方向减摇缠绕系统，29-小车方向减摇缠绕系统，30-摇臂俯仰缠绕系统，31-吊具，32-第三摇臂。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明的实施例1：一种用于岸桥的吊具减摇系统，包括大车方向减摇缠绕系统28、小车方向减摇缠绕系统29和摇臂俯仰缠绕系统30，大车方向减摇缠绕系统28、小车方向减摇缠绕系统29和摇臂俯仰缠绕系统30均安装于岸桥上，大车方向减摇缠绕系统28包括第一力矩电机1、第一卷筒2、第一改向滑轮组3、第一钢丝绳4，第一卷筒2和第一力矩电机1相连接，第一钢丝绳4缠绕于第一卷筒2上，第一钢丝绳4包括伸出第一卷筒2的首端绳5和末端绳6，首端绳5和末端绳6均经第一改向滑轮组3交叉连接于岸桥的吊具上。

本发明的实施例2：一种用于岸桥的吊具减摇系统，包括大车方向减摇缠绕系统28、小车方向减摇缠绕系统29和摇臂俯仰缠绕系统30，大车方向减摇缠绕系统28、小车方向减摇缠绕系统29和摇臂俯仰缠绕系统30均安装于岸桥上，大车方向减摇缠绕系统28包括第一力矩电机1、第一卷筒2、第一改向滑轮组3、第一钢丝绳4，第一卷筒2和第一力矩电机1相连接，第一钢丝绳4缠绕于第一卷筒2上，第一钢丝绳4包括伸出第一卷筒2的首端绳5和末端绳6，首端绳5和末端绳6均经第一改向滑轮组3交叉连接于岸桥的吊具上。

为了将第一钢丝绳4的首端绳5和末端绳6以交叉方式连接到吊具上，第一改向滑轮组3包括a滑轮301、b滑轮302、c滑轮303、d滑轮304、e滑轮305和f滑轮306，首端绳5经a滑轮301与岸桥的吊具连接，末端绳6依次经b滑轮302、c滑轮303、d滑轮304、e滑轮305和f滑轮306与岸桥的吊具连接，a滑轮301和b滑轮302同轴平行设置，c滑轮303、d滑轮304的安装高度高于a滑轮301的安装高度，f滑轮306的安装高度与a滑轮301的安装高度相同，e滑轮305安装在f滑轮306上方。

本发明的实施例3：一种用于岸桥的吊具减摇系统，包括大车方向减摇缠绕系统28、小车方向减摇缠绕系统29和摇臂俯仰缠绕系统30，大车方向减摇缠绕系统28、小车方向减摇缠绕系统29和摇臂俯仰缠绕系统30均安装于岸桥上，大车方向减摇缠绕系统28包括第一力矩电机1、第一卷筒2、第一改向滑轮组3、第一钢丝绳4，第一卷筒2和第一力矩电机1相连接，第一钢丝绳4缠绕于第一卷筒2上，第一钢丝绳4包括伸出第一卷筒2的首端绳5和末端绳6，首端绳5和末端绳6均经第一改向滑轮组3交叉连接于岸桥的吊具上。

为了将第一钢丝绳4的首端绳5和末端绳6以交叉方式连接到吊具上，第一改向滑轮组3包括a滑轮301、b滑轮302、c滑轮303、d滑轮304、e滑轮305和f滑轮306，首端绳5经a滑轮301与岸桥的吊具连接，末端绳6依次经b滑轮302、c滑轮303、d滑轮304、e滑轮305和f滑轮306与岸桥的吊具连接，a滑轮301和b滑轮302同轴平行设置，c滑轮303、d滑轮304的安装高度高于a滑轮301的安装高度，f滑轮306的安装高度与a滑轮301的安装高度相同，e滑轮305安装在f滑轮306上方。

摇臂俯仰缠绕系统30包括俯仰电机11、减速箱12、第四卷筒13、第五卷筒22、第三钢丝绳14、第三改向滑轮组15和摇臂装置16，俯仰电机11与减速箱12连接，第四卷筒13和第五卷筒22分别设置于减速箱12的左右两侧并均与减速箱12相连接，第四卷筒13上均缠绕有一根第三钢丝绳14，第五卷筒22上也缠绕有一根钢丝绳14，第三改向滑轮组15设置于摇臂装置16上。

摇臂装置16包括第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21，第三改向滑轮组15包括A滑轮25、B滑轮26和C滑轮27，第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21的固定端处均设置有A滑轮25和B滑轮26，A滑轮25和B滑轮26为同轴设置，第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21的末端均设置有一个C滑轮27。

第三钢丝绳14包括A段绳17和B段绳18，缠绕于第四卷筒13上的第三钢丝绳14的A段绳17经第一摇臂19固定端的A滑轮25改向后与第一摇臂19末端的C滑轮27连接；缠绕于第四卷筒13上的第三钢丝绳14的B段绳18依次经第一摇臂19固定端的B滑轮26和第二摇臂20固定端的A滑轮25或B滑轮26改向后与第二摇臂20末端的C滑轮27连接；缠绕于第五卷筒22上的第三钢丝绳14的A段绳17经第三摇臂19固定端的A滑轮25改向后与第三摇臂19末端的C滑轮27连接；缠绕于第五卷筒22上的第三钢丝绳14的B段绳17依次经第三摇臂19固定端的B滑轮26和第四摇臂21固定端的A滑轮25B滑轮26改向后与第四摇臂21末端的C滑轮27连接。

本发明的实施例4：一种用于岸桥的吊具减摇系统，包括大车方向减摇缠绕系统28、小车方向减摇缠绕系统29和摇臂俯仰缠绕系统30，大车方向减摇缠绕系统28、小车方向减摇缠绕系统29和摇臂俯仰缠绕系统30均安装于岸桥上，大车方向减摇缠绕系统28包括第一力矩电机1、第一卷筒2、第一改向滑轮组3、第一钢丝绳4，第一卷筒2和第一力矩电机1相连接，第一钢丝绳4缠绕于第一卷筒2上，第一钢丝绳4包括伸出第一卷筒2的首端绳5和末端绳6，首端绳5和末端绳6均经第一改向滑轮组3交叉连接于岸桥的吊具上。第一改向滑轮组3包括a滑轮301、b滑轮302、c滑轮303、d滑轮304、e滑轮305和f滑轮306，首端绳5经a滑轮301与岸桥的吊具连接，末端绳6依次经b滑轮302、c滑轮303、d滑轮304、e滑轮305和f滑轮306与岸桥的吊具连接，a滑轮301和b滑轮302同轴平行设置，c滑轮303、d滑轮304的安装高度高于a滑轮301的安装高度，f滑轮306的安装高度与a滑轮301的安装高度相同，e滑轮305安装在f滑轮306上方。摇臂俯仰缠绕系统30包括俯仰电机11、减速箱12、第四卷筒13、第五卷筒22、第三钢丝绳14、第三改向滑轮组15和摇臂装置16，俯仰电机11与减速箱12连接，第四卷筒13和第五卷筒22分别设置于减速箱12的左右两侧并均与减速箱12相连接，第四卷筒13上均缠绕有一根第三钢丝绳14，第五卷筒22上也缠绕有一根钢丝绳14，第三改向滑轮组15设置于摇臂装置16上。摇臂装置16包括第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21，第三改向滑轮组15包括A滑轮25、B滑轮26和C滑轮27，第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21的固定端处均设置有A滑轮25和B滑轮26，A滑轮25和B滑轮26为同轴设置，第一摇臂19、第二摇臂20、第三摇臂32和第四摇臂21的末端均设置有一个C滑轮27。第三钢丝绳14包括A段绳17和B段绳18，缠绕于第四卷筒13上的第三钢丝绳14的A段绳17经第一摇臂19固定端的A滑轮25改向后与第一摇臂19末端的C滑轮27连接；缠绕于第四卷筒13上的第三钢丝绳14的B段绳18依次经第一摇臂19固定端的B滑轮26和第二摇臂20固定端的A滑轮25或B滑轮26改向后与第二摇臂20末端的C滑轮27连接；缠绕于第五卷筒22上的第三钢丝绳14的A段绳17经第三摇臂19固定端的A滑轮25改向后与第三摇臂19末端的C滑轮27连接；缠绕于第五卷筒22上的第三钢丝绳14的B段绳17依次经第三摇臂19固定端的B滑轮26和第四摇臂21固定端的A滑轮25B滑轮26改向后与第四摇臂21末端的C滑轮27连接。小车方向减摇缠绕系统29包括联轴器24、两个第二力矩电机7、第二卷筒8、第三卷筒23、第二改向滑轮组9和第二钢丝绳10，两个第二力矩电机7对称布置在小车两侧，两个第二力矩电机7之间通过联轴器24连接，第二卷筒8与一个第二力矩电机7连接，第三卷筒23与另一个第二力矩电机7连接，第二卷筒8和第三卷筒23上均缠绕有一根第二钢丝绳10；缠绕于第二卷筒8的第二钢丝绳10的一端绳经第二改向滑轮组9及第一摇臂19末端的C滑轮27转向后与岸桥的吊具相连接；缠绕于第二卷筒8的第二钢丝绳10另一端绳则经第二改向滑轮组9及第二摇臂20末端的C滑轮27转向后与岸桥的吊具连接；缠绕于第三卷筒23的第二钢丝绳10的一端绳经第二改向滑轮组9及第三摇臂19末端的C滑轮27转向后与岸桥的吊具连接；缠绕于第四卷筒23的第二钢丝绳10的另一端经第二改向滑轮组9及第四摇臂21末端的C滑轮27转向后与岸桥的吊具连接。

本发明的工作原理：

根据研究吊具的晃动是具有周期性的，如同正弦函数一样摆动，如果破坏了吊具的摇摆周期，摆动的幅度就会迅速衰减到零。本发明吊具减摇系统通过破坏吊具摆动周期的方式来减小吊具摇晃的幅度，从而实现吊具防摇的功能。

本发明用于岸桥的吊具减摇系统由三个子系统组成，分别为大车方向减摇缠绕系统28、小车方向减摇缠绕系统29和摇臂俯仰缠绕系统30。

在大车方向减摇缠绕系统28中，从设置在第一力矩电机1末端并与第一力矩电机1连接的第一卷筒2上引出第一钢丝绳4的首端绳5和末端绳6，首端绳5通过第一改向滑轮组3的a滑轮301改变方向之后与连接在吊具的一端上，末端绳6依次通过第一改向滑轮组3的b滑轮302、c滑轮303、d滑轮304、e滑轮305和f滑轮306改变方向之后连接在吊具的另一端上，如图4所示，经改向连接在吊具31上的首端绳5和末端绳6为交叉连接方式。当吊具在大车方向(大车方向即为图1中的上下方向、图3中的左右方向)发生晃动的时候，第一力矩电机1朝相应的方向转动，带动与第一力矩电机1连接的第一卷筒2，从而带动第一钢丝绳4拉扯吊具31，进而破坏吊具的摇摆周期，实现减摇的目的。本发明中的大车方向减摇缠绕系统28是能够独立减摇的系统。

在小车方向减摇缠绕系统29中，两个第二力矩电机7对称分布在小车的两侧，两个第二力矩电机7之间通过联轴器24相连接以保证两个第二力矩电机7之间的同步运行。从缠绕于第二卷筒8上的第二钢丝绳10引出两端绳，经过第二改向滑轮组9转向之后，一端绳经第二改向滑轮组9及第一摇臂19末端的C滑轮27转向后与岸桥的吊具31相连接，另一端绳则经第二改向滑轮组9及第二摇臂20末端的C滑轮27转向后与岸桥的吊具31相连接。

在摇臂俯仰缠绕系统30中，通过俯仰电机11带动第四卷筒13和第五卷筒22，从而调整缠绕在第四卷筒13和第五卷筒22上的第三钢丝绳14的拉力，通过俯仰电机11控制摇臂装置16的俯仰，从而控制第三钢丝绳14之间的张角，以调整水平分力，摇臂俯仰缠绕系统30和小车方向减摇缠绕系统29共同协作，从而实现吊具31在小车运动方向上的减摇。