一種抓斗式節(jié)能挖泥船上卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抓斗式節(jié)能挖泥船上卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)，包括抓斗控程卷筒，所述抓斗控程卷筒上纏繞有用于連接抓斗的起升鋼絲繩，所述抓斗控程卷筒上纏繞用用于連接配重裝置的配重鋼絲繩，所述配重鋼絲繩的出繩方向與起升鋼絲繩的出繩方向相反形成杠桿式結(jié)構(gòu)，所述抓斗控程卷筒的一側(cè)設(shè)有可驅(qū)使所述抓斗控程卷筒正轉(zhuǎn)以使得起升鋼絲繩回卷的第一驅(qū)動(dòng)裝置，抓斗控程卷筒的另一側(cè)設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置可驅(qū)使所述抓斗控程卷筒在抓斗抓挖合斗過(guò)程中進(jìn)行反轉(zhuǎn)，并使得配重鋼絲繩回卷。本發(fā)明降低了對(duì)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的功率設(shè)計(jì)要求，減少了設(shè)備制造成本，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目的，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種抓斗式節(jié)能挖泥船上卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種疏浚工程設(shè)備的節(jié)能技術(shù)，具體為一種一種抓斗式節(jié)能挖泥船上卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的抓斗式挖泥船所用的卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)都是在抓斗控程卷筒上纏繞一組鋼絲繩，將抓斗固定在該組鋼絲繩的活動(dòng)端上。當(dāng)抓斗開(kāi)始作業(yè)需要下降時(shí)，抓斗控程卷筒上的離合器打開(kāi)，由于抓斗在自身重量的作用下自由下滑，為了控制抓斗下滑速度，卷筒需要設(shè)置剎車(chē)制動(dòng)裝置的方法進(jìn)行速度限制或完全制動(dòng)。由于制動(dòng)力需要基本抵消抓斗的自身重力，因此對(duì)制動(dòng)剎車(chē)裝置的要求較高，制造成本高，制動(dòng)剎車(chē)裝置中的剎車(chē)摩擦片的損耗快，生產(chǎn)成本大。當(dāng)抓斗需要上升時(shí)，卷筒上的離合器閉合，動(dòng)力源向卷筒提供動(dòng)力使卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)的能量需要較大才能驅(qū)使抓斗上升，這對(duì)動(dòng)力源的要求極高，能耗極大，達(dá)不到節(jié)能的效果。
[0003]為了克服以上存在的缺陷，現(xiàn)部分挖泥船在卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)上增設(shè)了配重裝置。相應(yīng)地，抓斗控程卷筒配置有用于連接配重裝置的另一條鋼絲繩，此鋼絲繩的出繩方式與連接抓斗的鋼絲繩方向相反。此配重裝置能夠向抓斗控程卷筒施力，抓斗的部分重量被抵消，下降時(shí)所需的剎車(chē)制動(dòng)力減小，剎車(chē)裝置的損耗也減小，上升時(shí)所需的動(dòng)力源輸出降低，能耗也相應(yīng)降低。
[0004]但由于挖泥船在進(jìn)行抓挖時(shí)需要利用抓斗的自身重力對(duì)被抓挖物料進(jìn)行抓取，當(dāng)抓斗的自身重量被配重裝置大部分抵消后，抓斗的自重壓到所抓挖物料上的重量大大減少，導(dǎo)致抓斗抓挖的強(qiáng)度降低，所抓到的物料量大大減小。
[0005]因此，雖然增加配重裝置能夠克服部分缺陷，但也會(huì)帶來(lái)某些技術(shù)問(wèn)題。目前的抓斗式挖泥船卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)是難以實(shí)現(xiàn)同時(shí)兼顧能耗、成本和抓挖效果的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種節(jié)能、降低生產(chǎn)成本要求的抓斗式挖泥船卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)，卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有此動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)后可以獲得良好的節(jié)能效果和抓挖效果。
[0007]本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種抓斗式節(jié)能挖泥船上卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)，包括抓斗控程卷筒，所述抓斗控程卷筒上纏繞有用于連接抓斗的起升鋼絲繩，其特征在于，所述抓斗控程卷筒上纏繞有用于連接配重裝置的配重鋼絲繩，所述配重鋼絲繩的出繩方向與起升鋼絲繩的出繩方向相反形成杠桿式結(jié)構(gòu)，所述抓斗控程卷筒的一側(cè)設(shè)有可驅(qū)使所述抓斗控程卷筒正轉(zhuǎn)以使得起升鋼絲繩回卷的第一驅(qū)動(dòng)裝置，抓斗控程卷筒的另一側(cè)設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置可驅(qū)使所述抓斗控程卷筒在抓斗抓挖合斗過(guò)程中進(jìn)行反轉(zhuǎn)，并使得配重鋼絲繩回卷。
[0008]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述抓斗控程卷筒的兩端分別固定有法蘭，法蘭的外周設(shè)有剎車(chē)制動(dòng)裝置，所述法蘭向外延伸出一卷筒軸，所述卷筒軸通過(guò)軸承座固定于機(jī)架上，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于所述卷筒軸上。
[0009]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置包括通過(guò)軸承座固定在所述卷筒軸上受動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的齒輪件以及固定于所述卷筒軸上并與卷筒軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的離合器，所述離合器在操控作動(dòng)下可漲壓于緊固在所述齒輪件的摩擦鋼圈上。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)利用杠桿式結(jié)構(gòu)連接有配重裝置，此配重裝置能夠在抓斗下降和上升過(guò)程中對(duì)抓斗的重量進(jìn)行抵消，從而降低了對(duì)制動(dòng)器剎片的磨損和動(dòng)力源功率的要求，有利于減少設(shè)備制造成本，工作時(shí)能耗大大減少；裝置中的抓斗控程卷筒利用控制離合器實(shí)現(xiàn)雙向動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，除了正常設(shè)置的第一驅(qū)動(dòng)裝置外，還包括用于阻隔配重裝置重量的第二驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)抓斗下降到位時(shí)，通過(guò)控制離合器使得第二驅(qū)動(dòng)裝置控制抓斗控程卷筒反轉(zhuǎn)，抓斗需要進(jìn)行抓挖作業(yè)時(shí)，配重裝置的重量被操控第二驅(qū)動(dòng)裝置的離合器阻隔，此時(shí)抓斗的整個(gè)重量都可以完全壓到被抓挖物料上，抓挖強(qiáng)度得到保證，抓挖效果好。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的原理不意圖；
圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為應(yīng)用本發(fā)明的卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]符號(hào)說(shuō)明:1-抓斗控程卷筒，2-起升鋼絲繩，3-配重鋼絲繩，4-第一驅(qū)動(dòng)裝置，5-第二驅(qū)動(dòng)裝置，6-抓斗,7-配重裝置，8-法蘭,9-卷筒軸，10-軸承座，11-機(jī)架，12-剎車(chē)制動(dòng)裝置，13-軸承座，14-齒輪件，15-離合器。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明適用于抓斗式挖泥船的卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)上。抓斗式挖泥船利用抓斗在江河水域中進(jìn)行所抓挖物料的抓挖作業(yè)，達(dá)到抓挖物料或整治水下工程的目的。抓斗式挖泥船進(jìn)行作業(yè)是通過(guò)操控抓斗實(shí)現(xiàn)的，具體地，操作人員通過(guò)操控起重作業(yè)平臺(tái)移動(dòng)抓斗到目的位置，然后控制抓斗下落。抓斗下落到位后，控制抓斗進(jìn)行合斗動(dòng)作，抓斗在合斗過(guò)程中靠自身重力壓到被抓挖物料上，抓斗抓挖過(guò)程完成后抓斗和所抓挖的物料上升，然后操作人員將此抓斗以及所抓挖到的物料轉(zhuǎn)移到適合的位置上，控制抓斗打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)物料的開(kāi)放。
[0014]整個(gè)作業(yè)過(guò)程中抓斗的行程位置需要一直改變，由控制卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)除了動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)外，還包括動(dòng)力部分A,動(dòng)力部分A具體可以包括源動(dòng)力、液力偶合器、飛輪、減速機(jī)、皮帶等；另外卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)還包括抓斗開(kāi)合操控卷筒B。
[0015]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)主要由抓斗控程卷筒1、起升鋼絲繩2、配重鋼絲繩3、第一驅(qū)動(dòng)裝置4、第二驅(qū)動(dòng)裝置5等部分組成。其中配重鋼絲繩3的出繩方向與起升鋼絲繩的出繩方向相反以形成杠桿式結(jié)構(gòu)。起升鋼絲繩2和配重鋼絲繩3分別連接有抓斗6和配重裝置7，在具體的產(chǎn)品中，起升鋼絲繩2和配重鋼絲繩3可以為一條，也可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活配置。
[0016]以鋼絲繩為參照，所謂的抓斗控程卷筒I正轉(zhuǎn)即是使得起升鋼絲繩2回卷，起升鋼絲繩2延伸的長(zhǎng)度減小，使得抓斗6提升；所謂的抓斗控程卷筒I反轉(zhuǎn)即是使得配重鋼絲繩3回卷，配重鋼絲繩3延伸的長(zhǎng)度減小，使得配重裝置提起。以圖3中的示意圖說(shuō)明，所謂的抓斗控程卷筒I正轉(zhuǎn)是自上而下地轉(zhuǎn)動(dòng)，反轉(zhuǎn)則是自下而上地轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]具體應(yīng)用時(shí)，由于抓斗進(jìn)行下滑作業(yè)時(shí)是利用抓斗自身重量實(shí)現(xiàn)，因此配重裝置7的重量應(yīng)小于抓斗6的重量。
[0018]設(shè)置有此配重裝置7后，抓斗6的部分重量被配重裝置7抵消。抓斗6在自身重力作用下下降時(shí)，由于其部分重量被抵消，因此抓斗控程卷筒I所需的制動(dòng)力減小，相對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，抓斗控程卷筒I對(duì)剎車(chē)制動(dòng)裝置的要求降低，因此制造成本減少。工作時(shí)，制動(dòng)力減小后剎車(chē)制動(dòng)裝置的摩擦片損耗也會(huì)相應(yīng)下降，因此剎車(chē)制動(dòng)裝置的工作壽命得到延長(zhǎng)，設(shè)備的整體安全可靠性得到保證。
[0019]抓斗6需要提升時(shí)，此時(shí)配重裝置7的重量通過(guò)控制動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)，變?yōu)閯?dòng)能幫助卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)做功，從而降低了了設(shè)備的能耗和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。另外，傳統(tǒng)未有配置配重裝置的卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)在使用過(guò)程中，假若抓斗的下降控制不當(dāng)，抓斗在到達(dá)水底后極易產(chǎn)生整個(gè)側(cè)倒的現(xiàn)象，起升鋼絲繩也會(huì)因此而松弛甚至纏繞在一起，在配置有配重裝置后，即使控制不當(dāng)，在抓斗到達(dá)水底后，在配重裝置的反作用力下抓斗能夠被拉住，確保抓斗不會(huì)整個(gè)側(cè)倒，起升鋼絲繩也會(huì)基本保持繃緊狀態(tài)，確保起升鋼絲繩不會(huì)亂纏繞在一起。
[0020]傳統(tǒng)的卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)只設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)抓斗控程卷筒I正轉(zhuǎn)以使得起升鋼絲繩回卷的驅(qū)動(dòng)裝置，本發(fā)明在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)抓斗控程卷筒I反轉(zhuǎn)以使得配重鋼絲繩回卷的第二驅(qū)動(dòng)裝置5，其主要目的是為了抓斗抓挖作業(yè)時(shí)，消除增加了配重裝置后對(duì)抓挖效果的不良影響。
[0021]如圖2所示，抓斗控程卷筒I的兩端分別固定有法蘭8，法蘭向外延伸出卷筒軸9，卷筒軸9通過(guò)軸承座10固定于機(jī)架11上。剎車(chē)制動(dòng)裝置12優(yōu)選設(shè)置在法蘭8外側(cè)。
[0022]第一驅(qū)動(dòng)裝置4和第二驅(qū)動(dòng)裝置5設(shè)置在卷筒軸9上。下文以第一驅(qū)動(dòng)裝置4的設(shè)置方式為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0023]具體地,第一驅(qū)動(dòng)裝置4包括通過(guò)軸承座13固定在卷筒軸9上的齒輪件14,還包括固定在卷筒軸9上并與卷筒軸9同步轉(zhuǎn)動(dòng)的離合器15。離合器15在驅(qū)動(dòng)作用下可漲壓于緊固在齒輪件14的摩擦鋼圈上。
[0024]齒輪件14在外部動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)作用下持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)不需要起驅(qū)動(dòng)作用時(shí)，離合器15與緊固在齒輪件14的摩擦鋼圈分離，此時(shí)齒輪件14的轉(zhuǎn)動(dòng)作用力傳遞不到卷筒軸9上，齒輪件14和卷筒軸9相對(duì)獨(dú)立。當(dāng)需要起驅(qū)動(dòng)作用時(shí)，離合器15漲壓于緊固在齒輪件14的摩擦鋼圈上，此時(shí)齒輪件14的轉(zhuǎn)動(dòng)作用力傳遞到卷筒軸9上，對(duì)卷筒軸9起到驅(qū)動(dòng)作用，使得卷筒軸9與齒輪件14同步旋轉(zhuǎn)。這種動(dòng)力源持續(xù)輸出、通過(guò)離合進(jìn)行動(dòng)力駁接切換的方式大大增加了控制的靈活性。
[0025]工作時(shí)，通過(guò)控制離合器使得第一驅(qū)動(dòng)裝置4驅(qū)動(dòng)抓斗控程卷筒I正轉(zhuǎn)時(shí)，抓斗6可以被提升。當(dāng)抓斗6下降時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)裝置4和第二驅(qū)動(dòng)裝置5的離合器都打開(kāi)，使得兩者都不向抓斗控程卷筒I產(chǎn)生作用，剎車(chē)制動(dòng)裝置12產(chǎn)生制動(dòng)作用，抓斗6在自身重力下下降，此時(shí)抓斗控程卷筒I自動(dòng)反轉(zhuǎn)。當(dāng)抓斗6下降到位需要進(jìn)行抓挖時(shí)，操控第二驅(qū)動(dòng)裝置5與抓斗控程卷筒I之間的離合器閉合，第二驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生作用，進(jìn)行操控抓斗作業(yè)時(shí)，驅(qū)使抓斗控程卷筒I反轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行操控合斗卷筒運(yùn)作，阻隔配重裝置7的作用力，使得抓斗6在完整的自身重力作用下壓向被抓取對(duì)象，抓斗6的抓挖強(qiáng)度得到保證。當(dāng)抓挖過(guò)程接近完成時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)裝置5與抓斗控程卷筒I之間的離合器松開(kāi)，第二驅(qū)動(dòng)裝置5停止向抓斗控程卷筒I的驅(qū)動(dòng)作用。此時(shí)配重裝置7的重量通過(guò)切換變?yōu)槟芰浚瑤椭頁(yè)P(yáng)系統(tǒng)做功，從而降低了卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)所需要的功率設(shè)計(jì)要求，減少能耗。
[0026]從以上描述可以看出，設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)裝置5后，通過(guò)控制離合器，配重裝置7可以在第二驅(qū)動(dòng)裝置5的驅(qū)動(dòng)下靈活地切換狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)能切換，同時(shí)兼顧了節(jié)能效果和抓挖效果。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抓斗式節(jié)能挖泥船上卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)，包括抓斗控程卷筒，所述抓斗控程卷筒上纏繞有用于連接抓斗的起升鋼絲繩，其特征在于，所述抓斗控程卷筒上纏繞有用于連接配重裝置的配重鋼絲繩，所述配重鋼絲繩的出繩方向與起升鋼絲繩的出繩方向相反形成杠桿式結(jié)構(gòu)，所述抓斗控程卷筒的一側(cè)設(shè)有可驅(qū)使所述抓斗控程卷筒正轉(zhuǎn)以使得起升鋼絲繩回卷的第一驅(qū)動(dòng)裝置，抓斗控程卷筒的另一側(cè)設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置可驅(qū)使所述抓斗控程卷筒在抓斗抓挖合斗過(guò)程中進(jìn)行反轉(zhuǎn)，并使得配重鋼絲繩回卷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抓斗式節(jié)能挖泥船上卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述抓斗控程卷筒的兩端分別固定有法蘭，法蘭的外周設(shè)有剎車(chē)制動(dòng)裝置，所述法蘭向外延伸出一卷筒軸，所述卷筒軸通過(guò)軸承座固定于機(jī)架上，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于所述卷筒軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抓斗式節(jié)能挖泥船上卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的動(dòng)能切換機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置包括通過(guò)軸承座固定在所述卷筒軸上受動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的齒輪件以及固定于所述卷筒軸上并與卷筒軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的離合器，所述離合器在操控作動(dòng)下可漲壓于緊固在所述齒輪件的摩擦鋼圈上。
【文檔編號(hào)】E02F3/58GK104196069SQ201410354920
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】梁志庭 申請(qǐng)人:馮承渭