专利名称:一种穿越式双小车系统及穿越式多小车系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种穿越式双小车系统，包括上、下小车，下小车包括可行走地安装在位于上小车两侧的导轨上第一、第二行走机构，将第一、第二行走机构相连的刚性车架，及接在其下方的吊具；刚性车架具有内腔尺寸大于上小车的外壁尺寸以供上小车穿过的结构空间，下小车满足以下条件：下小车的稳定力矩ΣMs大于倾覆力矩ΣMo。第一、第二行走机构通过刚性车架连接；且刚性车架的结构空间尺寸大于上小车的外壁尺寸，上小车吊具无需旋转可直接带箱穿过；在下小车的重力引起的稳定力矩ΣMs大于下小车的水平惯性力的倾覆力矩ΣMo的条件下，下小车稳定力矩的作用下克服由风力载荷或其他原因所造成的倾覆力矩ΣMo，使下小车在运行过程始终保持平稳。
【专利说明】一种穿越式双小车系统及穿越式多小车系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于集装箱岸桥的穿越式双小车系统及穿越式多小车系统，属于集装箱装卸【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，多采用在集装箱岸桥系统中设置多个小车同时运行的方式来提高集装箱岸桥的装卸货效率；而目前多采用穿越式双小车的运行方式。
[0003]如中国专利文献CN101323415A公开了一种穿越式双小车桥架型起重机，其包括大车和设置在大车上的主梁，还包括:第一载重小车，第一载重小车包括取物装置、左瓣车架和右瓣车架，取物装置通过起升吊索悬挂吊在左瓣车架和右瓣车架上，且第一载重小车的起升吊索和第一载重小车的取物装置的上表面围成一 U形空间，左瓣车架由设置在主梁左侧的导轨支承，右瓣车架由设置在主梁右侧的导轨支承；以及第二载重小车，第二载重小车包括车架、设置在车架上的回转机构、以及通过起升吊索悬吊在该回转机构内的回转部件上的取物装置，支承第二载重小车车架的轨道设置在主梁上并位于支撑第一载重小车的左瓣车架的导轨和支承第一载重小车的右瓣车架的导轨之间，所有导轨的延伸方向彼此平行，第二载重小车可从所述的U形空间穿过。即在该专利文献中，第一载重小车和所述第二载重小车可以同时运行，其中，为了避免二者之间发生干涉，第二载重小车通过回转机构进行旋转，是悬吊在第二载重小车下面的载物装置和集装箱由原来的横向行走便成为纵向行走，以使取物装置和集装箱以最短边穿过第一载重下小车的U形空间，实现第一载重小车和第二载重小车的同步运行。
[0004]但上述专利文献所述的穿越式双小车桥架型起重机，存在以下不足之处:1)为了避免上、下小车之间发生干涉，第一载重小车的取物装置需要旋转后才能从所述U形空间中穿过，然而在运行过程中，连接第一载重小车的取物装置的起升吊索和连接第二载重小车的取物装置的起升吊索都容易发生晃动，致使连接第二载重小车的取物装置的起升吊索之间的U形空间的大小容易发生变化，导致第一载重小车的取物装置即便旋转后仍然容易出现与所述第二载重小车的取物装置相互干涉的情形；同时，第一载重小车的取物装置取物后的旋转需要消耗较大能量，且旋转会导致第一载重小车的取物装置的进一步摇晃，影响整个系统的工作稳定性；2)当第一载重小车带动抓取集装箱后的取物装置在主梁上行走时，在第一载重小车的惯性载荷和风力载荷的作用下，起升吊索下方的取物装置和集装箱容易发生晃动，而且起升吊索的长度越长，就越容易晃动，且晃动幅度也越大，进而会导致以下问题:取物装置和集装箱在运行过程中的晃动会加快左、右瓣车架与对应的导轨之间的磨损，也对大梁造成一定损伤；影响了第一载重小车的运行效率，一定程度上降低了起重机的装卸货效率；同时，晃动可能会致使取物装置与集装箱发生部分脱离，存在安全隐串
■/Q1、O
实用新型内容
[0005]为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的双车结构中，上小车需要旋转后才能中下小车中穿过，旋转不仅增大了能耗，还容易使上小车和下小车发生晃动，又因为起升吊索为柔性结构，所以供上小车穿过的U形空间的大小容易改变，进而使上小车和下小车之间可能出现干涉；因而提供一种无需旋转且不易晃动的穿越式双小车系统，进一步提供一种穿越式多小车系统。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的一种穿越式双小车系统，包括上小车和下小车，所述下小车包括可行走地安装在位于上小车两侧的导轨上的第一行走机构和第二行走机构，将所述第一行走机构和所述第二行走机构相连的刚性车架，以及连接在所述刚性车架下方的吊具；所述刚性车架具有内腔尺寸大于上小车的外缘尺寸且用以供所述上小车穿过的结构空间，所述下小车满足以下条件:所述下小车的重力引起的稳定力矩SMs大于所述下小车的水平惯性力的倾覆力矩Σ Mo。
[0007]所述刚性车架包括两个竖直架和一个吊具承载梁；两个所述竖直架与所述第一行走机构和所述第二行走机构连接，所述吊具连接于所述吊具承载梁的正下方；两个所述竖直架与所述吊具承载梁之间形成U型的所述结构空间。
[0008]所述第一行走机构和所述第二行走机构的外侧面连接在所述竖直架的上端内壁，且所述第一行走机构和所述第二行走机构的钢轮正压在对应的所述第一导轨和所述第二导轨上。
[0009]所述稳定力矩SMs的计算公式为:SMs = G下小车L下小车+Gfsis Lfsis ;所述倾覆力矩
ΣΜο的计算公式为:ΣΜο = F下小车惯性力L下小车惯性力臂+F风载荷L风载荷力臂+F钢丝绳偏斜力L钢丝绳偏斜力臂。
[0010]所述上小车包括可行走安装在所述上小车导轨上的第三行走机构和第四行走机构，将所述第三行走机构和所述第四行走机构相连的车架体，以及连接在所述车架体下方的吊具。
[0011]所述车架体包括相互平行的一长臂和两短臂，以及将两个所述短臂一一连接在所述长臂的相应端部的两个连接臂；两个所述短臂具有伸出所述长臂的伸出端，且分别正压连接在所述第三行走机构和第四行走机构上。
[0012]还包括若干沿大梁结构的长度方向且间隔设于所述大梁结构内侧上的第一支撑托架，所述第一支撑托架上设置有用于托起上小车起升钢丝绳组的第一托辊组件；以及若干沿大梁结构的长度方向且间隔设于所述大梁结构外侧上的第二支撑托架，所述第二支撑托架上设置有用于托起下小车起升钢丝绳组的第二托辊组件。
[0013]所述第一支撑托架包括连接在所述大梁结构的第一大梁和第二大梁之间的中间部，连接在所述中间部下方的水平部，连接于所述水平部两端的第一 “L”型钩部和第二 “L”型钩部，所述第一 “L”型钩部的水平钩边和所述第二 “L”型钩部的水平钩边分别托起所述第一托辊组件的不同单元。
[0014]所述第二支撑托架包括设置于所述大梁结构的第一大梁左下方的第三“L”型钩部和第二大梁右下方的第四“L”型钩部；第三“L”型钩部的水平钩边和第四“L”型钩部的水平钩边分别托起所述第二托辊组件的不同单元。
[0015]所述第一“L”型钩部的水平钩边与所述第二“L”型钩部的水平钩边以相互背对的方式设置；所述第三“L”型钩部的水平钩边与所述第四“L”型钩部的所述水平钩边以相互背对的方式设置；其中所述第一 “L”型钩部和所述第二 “L”型钩部关于所述大梁结构的长度方向的中线对称设置，且所述第三“L”型钩部和所述第四“L”型钩部也关于所述大梁结构的长度方向的中线对称设置。
[0016]所述第一托辊组件和所述第二托辊组件分别包括多个并列设置的托辊。
[0017]所述托辊以沿各自所在的水平钩边的轴线方向旋转的方式可转动地设置在各自的水平钩边上。
[0018]还包括驱动装置，所述驱动装置包括上小车驱动装置和下小车驱动装置，所述上小车驱动装置包括，驱动所述上小车行走的第一牵引机构，以及驱动所述上小车进行升降的第一起升机构；所述下小车驱动装置包括驱动所述下小车行走的第二牵引机构，以及驱动所述下小车进行升降的第二起升机构。
[0019]所述第一牵引机构包括安装在大梁结构上的第一牵引驱动，在所述第一牵引驱动的作用下通过改向滑轮组牵引所述上小车进行往复行走的第一牵引钢丝绳，以及设于大梁结构上用于托起所述第一牵引钢丝绳的第一支撑结构。
[0020]所述第一起升机构包括安装在大梁结构上的第一起升驱动，在起升驱动的作用下通过改向滑轮组带动所述上小车进行往复升降的第一起升钢丝绳，以及设于大梁结构上用于托起所述第一起升钢丝绳的第一托绳结构。
[0021]所述第二牵引机构包括安装在大梁结构上的第二牵引驱动，在所述第二牵引驱动的作用下通过改向滑轮组牵引所述下小车进行往复行走的第二牵引钢丝绳，以及设于所述大梁结构上用于托起所述第二牵引钢丝绳的第二支撑结构。
[0022]所述第二起升机构包括安装在大梁结构上的第二起升驱动，在起升驱动的作用下通过改向滑轮组带动所述下小车进行往复升降的第二起升钢丝绳，以及设于大梁结构上用于托起所述第二起升钢丝绳的第二托绳结构。
[0023]所述刚性车架的竖直架以及所述吊具承载梁上安装有若干个有供所述起升钢丝绳缠绕的改向滑轮，所述起升钢丝绳的下端通过所述吊具承载梁中间位置的两个对称的所述改向滑轮将所述吊具连接于所述吊具承载梁的正下方。
[0024]还包括设置在所述大梁结构上的张紧所述第一牵引钢丝绳、所述第二牵引钢丝绳、所述第一起升钢丝绳和所述第二起升钢丝绳的钢丝绳张紧装置。
[0025]还设有保护装置，所述保护装置包括设于所述大梁结构上的油缸机构，所述油缸机构可分别与缠绕有所述上小车和所述下小车的起升钢丝绳的改向滑轮组连接，以通过相应的改向滑轮组使所述起升钢丝绳松弛。
[0026]还包括用以防止所述下小车发生左右偏移的第一防偏结构；所述第一防偏结构包括设于所述第一行走机构的钢轮外侧的第一水平导向轮，以及设于所述第二行走机构的钢轮外侧的第二水平导向轮；当所述下小车向左偏移时，所述第一水平导向轮压于所述第一导轨的外侧以阻止所述第一行走机构的钢轮向左偏移；当所述下小车向右偏移时，所述第二水平导向轮压于所述第二导轨的外侧以阻止所述第二行走机构的钢轮向右偏移。
[0027]还包括用以防止所述上小车发生左右偏移的第二防偏结构；所述第二防偏结构包括设于所述上小车的第三行走机构的钢轮远离所述第三导轨一侧的第三水平导向轮，以及设于所述上小车的第四行走机构的钢轮远离所述第四导轨一侧的第四水平导向轮；当所述上小车向左偏移时，所述第四水平导向轮压于所述第四导轨的外侧以阻止所述第四行走机构的钢轮向左偏移；当所述上小车向右偏移时，所述第三水平导向轮压于所述第三导轨的外侧以阻止所述第三行走机构的钢轮向右偏移。
[0028]一种穿越式多小车系统，包括至少三个可以同时穿越的小车，任意相邻两个小车采用上面所述的穿越式双小车系统。
[0029]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0030](I)在本实用新型中，所述下小车包括可行走安装在位于上小车两侧的导轨上的第一行走机构和第二行走机构，将所述第一行走机构和所述第二行走机构相连的刚性车架，以及连接在所述刚性车架下方的吊具；所述刚性车架具有内腔尺寸大于上小车的外缘尺寸且用以供所述上小车穿过的结构空间，所述下小车满足以下条件:所述下小车的重力引起的稳定力矩SMs大于所述下小车的水平惯性力的倾覆力矩ΣΜο ;即在本实用新型中，所述下小车是通过所述刚性车架来连接吊具的，也就是说所述下小车的所述第一行走机构和所述第二行走机构与所述吊具之间为刚性连接；且所述刚性车架的所述结构空间的内腔尺寸大于所述上小车的外缘尺寸，也就是说:所述结构空间的内腔尺寸始终大于所述上小车的外缘尺寸，该外缘尺寸应为所述上小车及其抓取物所构成的整体最大尺寸，这样的话，所述上小车及其吊具在运行过程中无需旋转，可直接穿过；同时，在所述下小车的重力引起的稳定力矩SMs大于所述下小车的水平惯性力的倾覆力矩ΣΜο的条件下，所述下小车所述稳定力矩的作用下克服由风力载荷或其他原因所造成的所述倾覆力矩ΣΜο，使所述下小车在运行过程始终保持平稳；这样的话，在所述下小车的运动过程中，所述吊具及其所抓取的集装箱不容易发生晃动，能够平稳的滑行，不仅减小所述第一、第二行走机构与所述大梁结构之间的磨损，而且相对晃动行走来说，平稳行走的滑行速度更快或所耗损的功率更小，提高了整个岸桥系统的装卸货效率；同时，平稳运行相对晃动运行来说，提高了安全部，安全隐患更少。
[0031](2)在本实用新型中，所述刚性车架包括两个竖直架和一个吊具承载梁；两个所述竖直架与所述第一行走机构和所述第二行走机构连接，所述吊具连接于所述吊具承载梁的正下方；两个所述竖直架与所述吊具承载梁之间形成U型的所述结构空间；为了保证所述吊具能够准确的提取集装箱，需要所述下小车上的所述吊具下降能够到达所述大梁结构的其他吊具所能达到的位置，这样的话，任一一个吊具下降后都能够对同一位置的集装箱进行提取；同时，两个所述竖直架与所述吊具承载梁之间形成周向刚性壁的所述结构空间，也就是说运行过程中，所述结构空间的空间尺寸始终保持不变，这样的话，所述大梁结构上的上小车在运行过程中始终能够顺利的穿过所述结构空间。
[0032](3)在本实用新型中，所述第一行走机构和所述第二行走机构的外侧面连接在所述竖直架的上端内壁，且所述第一行走机构和所述第二行走机构的钢轮正压在对应的所述第一导轨和所述第二导轨上；即在本实用新型中，所述第一行走机构和所述第二行走机构采用正压方式安装在所述第一导轨和所述第二导轨上；也就是说，所述下小车整体呈倒挂式正压所述第一导轨和所述第二导轨上，这样的话，能够将所述第一行走机构和所述第二行走机构平稳且准确的安装在相应的导轨上，且不会发生偏移或倾斜，从而使行走机构能够带动所述下小车在所述大梁结构上平稳顺利的行走。
[0033](4)在本实用新型中，所述车架体包括相互平行的一长臂和两短臂，以及将两个所述短臂一一连接在所述长臂的相应端部的两个连接臂；两个所述短臂具有伸出所述长臂的伸出端，且分别正压连接在所述第三行走机构和第四行走机构上；即在本实用新型中，所述上小车正压安装在其导轨结构上，这样的话，能够将所述上小车的所述第三行走机构和所述第四行走机构平稳且准确的安装在相应的导轨上，且不会发生偏移或倾斜，从而使行走机构能够带动所述上小车在所述大梁结构上平稳顺利的行走。
[0034](5)在本实用新型中，还包括若干沿大梁结构的长度方向且间隔设于所述大梁结构内侧上的第一支撑托架，所述第一支撑托架上设置有用于托起上小车起升钢丝绳组的第一托辊组件；以及若干沿大梁结构的长度方向且间隔设于所述大梁结构外侧上的第二支撑托架，所述第二支撑托架上设置有用于托起下小车起升钢丝绳组的第二托辊组件；即在本实用新型中，所述第一支撑托架和所述第二支撑托架可以将所述上小车起升钢丝绳组和所述下小车起升钢丝绳组托起，从而防止因钢丝绳组在使用过程中发生弹跳或松弛而影响了所述上小车和所述下小车的运行。
[0035](6)在本实用新型中，还设有保护装置，所述保护装置包括设于所述大梁结构上的油缸机构，所述油缸机构可分别与缠绕有所述上小车和所述下小车的起升钢丝绳的改向滑轮组连接，以通过相应的改向滑轮组使所述起升钢丝绳松弛；在所述吊具抓取集装箱时，集装箱可能会与轮船或其他物体发生碰撞，而在提取过程中，所述起升钢丝绳处于紧绷状态，这样的话会将碰撞产生的力或力矩传递到所述岸桥结构上，进而对岸桥的主体结构产生损害；因此为了避免该种损害，在岸桥主体结构上设置一个所述保护装置，这样当集装箱发生碰撞时，所述油缸机构卸载，并通过所述改向滑轮使所述起升钢丝绳松弛，使碰撞产生的力或力矩不能传递到岸桥主体结构上，从而实现对岸桥主体的保护。
[0036](7)在本实用新型中，还提供了一种穿越式多小车系统，包括至少三个可以同时穿越的小车，任意相邻两个小车采用上面所述的穿越式双小车系统；即还提供了一种能够进一步提供装卸效率的穿越式多小车系统，其中任意相邻的两个小车采用上面所述的穿越式方式来设置，从而使得装卸效率进一步翻倍。
[0037](8)在本实用新型中，还包括用以防止所述下小车发生左右偏移的第一防偏结构；所述第一防偏结构包括设于所述第一行走机构的钢轮外侧的第一水平导向轮，以及设于所述第二行走机构的钢轮外侧的第二水平导向轮；当所述下小车向左偏移时，所述第一水平导向轮压于所述第一导轨的外侧以阻止所述第一行走机构的钢轮向左偏移；当所述下小车向右偏移时，所述第二水平导向轮压于所述第二导轨的外侧以阻止所述第二行走机构的钢轮向右偏移；即在本实用新型中，在所述下小车的正常运行过程中，所述第一水平导向轮和所述第二水平导向轮与相应的导轨之间存在一定间隙；当所述下小车向左发生偏移时，所述第一水平导向轮与所述第一导轨之间的间隙消失，且所述第一水平导向轮压在所述第一导轨的外侧上，从而防止所述下小车的所述第一行走机构的钢轮向左发生偏移，进而防止所述下小车整体发生偏移；当所述下小车向右发生偏移时，所述第二水平导向轮与所述第二导轨之间的间隙消失，且所述第二水平导向轮压在所述第二导轨的外侧上，从而防止所述下小车的所述第二行走机构的钢轮向右发生偏移，进而防止所述下小车整体发生偏移；同时，该种设置还可以避免所述下小车运行过程因所述刚性车架发生偏斜导致行走机构的钢轮啃轨的现象，且还能够防止所述下小车发生倾覆。
[0038](9)在本实用新型中，还包括用以防止所述上小车发生左右偏移的第二防偏结构；所述第二防偏结构包括设于所述上小车的第三行走机构的钢轮远离所述第三导轨一侧的第三水平导向轮，以及设于所述上小车的第四行走机构的钢轮远离所述第四导轨一侧的第四水平导向轮；当所述上小车向左偏移时，所述第四水平导向轮压于所述第四导轨的外侧以阻止所述第四行走机构的钢轮向左偏移；当所述上小车向右偏移时，所述第三水平导向轮压于所述第三导轨的外侧以阻止所述第三行走机构的钢轮向右偏移；即在本实用新型中，在所述上小车的正常运行过程中，所述第三水平导向轮和所述第四水平导向轮与相应的导轨之间存在一定间隙；当所述上小车向左发生偏移时，所述第四水平导向轮与所述第四导轨之间的间隙消失，且所述第四水平导向轮压在所述第四导轨的外侧上，从而防止所述上小车的所述第四行走机构的钢轮向左发生偏移，进而防止所述上小车整体发生偏移；当所述上小车向右发生偏移时，所述第三水平导向轮与所述第三导轨之间的间隙消失，且所述第三水平导向轮压在所述第三导轨的外侧上，从而防止所述上小车的所述第三行走机构的钢轮向右发生偏移，进而防止所述上小车整体发生偏移；同时，该种设置还可以避免所述上小车运行过程因所述刚性车架发生偏斜导致行走机构的钢轮啃轨的现象，且一定程度上能够防止所述上小车发生倾覆。
【附图说明】
[0039]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0040]图1是本实用新型所述的双车支撑系统示意图；
[0041]图2是本实用新型所述的第一支撑托架和第二支撑托架示意图；
[0042]图3是本实用新型所述的上小车示意图；
[0043]图4是本实用新型所述的下小车示意图；
[0044]图5是图1的侧视图；
[0045]图6是本实用新型所述的上小车起升钢丝绳组示意图；
[0046]图7是本实用新型所述的下小车起升钢丝绳组示意图；
[0047]图8是本实用新型的第一防偏结构示意图；
[0048]图9是本实用新型的第二防偏结构示意图；
[0049]图10是实用新型所述的穿越式双小车整体示意图；
[0050]图中附图标记表不为:sl_第一大梁；s2_第二大梁；s3_第三导轨；s4_第四导轨；s5-第一导轨；s6-第二导轨；s7-刚性车架；s8-结构空间；sll-吊具；sl2_第一行走机构；sl3-改向滑轮；sl4-上小车；sl5-下小车；sl6-第一支撑托架；sl7_上小车起升钢丝绳组；sl8-第一托辊组件；sl9-第二支撑托架；s20-下小车起升钢丝绳组；s21-第二托辊组件；s22-中间部；s23-水平部；s24-第一 “L”型钩部；s25_第二 “L”型钩部；s26_第三“L”型钩部；s27-第四“L”型钩部；s28-托辊；s29-第二行走机构；s31_第一水平导向轮；s32_第二水平导向轮；s33-第三水平导向轮；s34-第四水平导向轮。
【具体实施方式】
[0051]以下将结合附图，使用以下实施方式对本实用新型进行进一步阐述。
[0052]如图1-图10所示，本实施例所述的一种穿越式双小车系统，包括上小车sl4和下小车sl5，所述下小车sl5包括可行走安装在位于上小车sl4两侧的导轨上的第一行走机构sl2和第二行走机构s29，将所述第一行走机构sl2和所述第二行走机构s29相连的刚性车架s7，以及连接在所述刚性车架s7下方的下吊具sll ;所述刚性车架s7具有内腔尺寸大于上小车sl4的外缘尺寸且用以供所述上小车sl4穿过的结构空间s8，所述下小车sl5满足以下条件:所述下小车sl5的重力引起的稳定力矩ΣΜ8大于所述下小车sl5的水平惯性力的倾覆力矩ΣΜο。即在本实施例中，所述下小车sl5是通过所述刚性车架s7来连接吊具sll的，也就是说所述下小车sl5的所述第一行走机构sl2和所述第二行走机构s29与所述吊具sll之间为刚性连接；且所述刚性车架s7的所述结构空间s8的内腔尺寸大于所述上小车sl4的外缘尺寸，也就是说:所述结构空间s8的内腔尺寸始终大于所述上小车sl4的外缘尺寸，该外缘尺寸应为所述上小车sl4及其抓取物所构成的整体最大尺寸，这样的话，所述上小车sl4及其吊具在运行过程中无需旋转，可直接穿过；同时，在所述下小车sl5的重力引起的稳定力矩SMs大于所述下小车sl5的水平惯性力的倾覆力矩ΣΜο的条件下，所述下小车sl5所述稳定力矩的作用下克服由风力载荷或其他原因所造成的所述倾覆力矩ΣΜο，使所述下小车sl5在运行过程始终保持平稳；这样的话，在所述下小车sl5的运动过程中，所述吊具sll及其所抓取的集装箱不容易发生晃动，能够平稳的滑行，不仅减小所述第一、第二行走机构s29与所述大梁结构之间的磨损，而且相对晃动行走来说，平稳行走的滑行速度更快或所耗损的功率更小，提高了整个岸桥系统的装卸货效率；同时，平稳运行相对晃动运行来说，提高了安全部，安全隐患更少。
[0053]在本实施例中，所述稳定力矩SMs的计算公式为:XMs = G下小车L下小车+Gfsis L吊载；所述倾覆力矩ΣΜο的计算公式为:ΣΜο = F下小辅性力L下小辅性力臂+F风細^ L风細^力臂+F钢丝绳偏斜力L钢丝绳偏斜力臂。如图5所示，其中G下小车为所述下小车sl5和所述吊具sll的重量之和，G吊载为所述吊具sll所抓取的集装箱的重量，FT/>㈣_为所述下小车S15、所述吊具sll及集装箱的惯性力之和，Fws荷为下小车整体的风力载荷，为起升钢丝绳的偏斜力，L
下小车、LfSfj、L下小车惯性力臂、L风载荷力臂以及L钢丝绳偏斜力臂参见图5中的标注。
[0054]如图4所示，本实施例中，所述刚性车架s7包括两个竖直架和一个吊具承载梁；两个所述竖直架与所述第一行走机构sl2和所述第二行走机构s29连接，所述吊具sll连接于所述吊具承载梁的正下方；两个所述竖直架与所述吊具承载梁之间形成U型的所述结构空间s8。为了保证所述吊具sll能够准确的提取集装箱，需要所述下小车sl5上的所述吊具sll下降能够到达所述大梁结构的其他吊具所能达到的位置，这样的话，任一一个吊具下降后都能够对同一位置的集装箱进行提取；同时，两个所述竖直架与所述吊具承载梁之间形成周向刚性壁的所述结构空间s8，也就是说运行过程中，所述结构空间s8的空间尺寸始终保持不变，这样的话，所述大梁结构上的上小车sl4在运行过程中始终能够顺利的穿过所述结构空间s8。
[0055]进一步，优选所述第一行走机构sl2和所述第二行走机构s29的外侧面连接在所述竖直架的上端内壁，且所述第一行走机构sl2和所述第二行走机构s29的钢轮正压在对应的所述第一导轨s5和所述第二导轨s6上。本实施例中，所述第一行走机构sl2和所述第二行走机构s29采用正压方式安装在所述第一导轨s5和所述第二导轨s6上；也就是说所述下小车sl5整体呈倒挂式正压所述第一导轨s5和所述第二导轨s6上，这样的话，能够将所述第一行走机构sl2和所述第二行走机构s29平稳且准确的安装在相应的导轨上，且不会发生偏移或倾斜，从而使行走机构能够带动所述下小车sl5在所述岸桥大梁上平稳顺利的行走。
[0056]如图3所示，在上述实施例的基础上，所述上小车s 14包括可行走安装在所述上小车sl4的第三导轨s3和第四导轨s4上的第三行走机构和第四行走机构，将所述第三行走机构和所述第四行走机构相连的车架体，以及连接在所述车架体下方的吊具。具体地，所述车架体包括相互平行的一长臂和两短臂，以及将两个所述短臂一一连接在所述长臂的相应端部的两个连接臂；两个所述短臂具有伸出所述长臂的伸出端，且分别正压连接在所述第三行走机构和第四行走机构上。也就是说，本实施例中，所述上小车sl4正压安装在其导轨结构上，这样的话，能够将所述上小车sl4的所述第三行走机构和所述第四行走机构平稳且准确的安装在相应的导轨上，且不会发生偏移或倾斜，从而使行走机构能够带动所述上小车sl4在所述大梁结构上平稳顺利的行走。
[0057]如图1所示，本实施例还包括若干沿大梁结构的长度方向且间隔设于所述大梁结构内侧上的第一支撑托架sl6，所述第一支撑托架sl6上设置有用于托起上小车起升钢丝绳组sl7的第一托辊组件sl8 ;以及若干沿大梁结构的长度方向且间隔设于所述大梁结构外侧上的第二支撑托架sl9，所述第二支撑托架sl9上设置有用于托起下小车sl5起升钢丝绳组的第二托辊组件s21。即通过设置的所述第一支撑托架sl6和所述第二支撑托架sl9来实现对所述上小车sl4和所述下小车sl5的起升钢丝绳的托起支撑，防止所述上小车sl4和所述下小车sl5的起升钢丝绳在行走过程或起升过程中发生弹跳或松弛，以保证所述上小车sl4和所述下小车sl5能够平稳运行；同时，所述第一支撑托架sl6和所述第二支撑托架sl9的间隔设置可以保证所述上小车sl4和所述下小车sl5能够从所述大梁结构的任意位置进行升降，且起升钢丝绳不会发生弹跳或松弛。
[0058]如图2和图6所示，具体地，所述第一支撑托架sl6包括连接在所述大梁结构的第一大梁Si和第二大梁s2之间的中间部s22，连接在所述中间部s22下方的水平部s23，连接于所述水平部s23两端的第一“L”型钩部s24和第二“L”型钩部s25，所述第一“L”型钩部s24的水平钩边和所述第二 “L”型钩部s25的水平钩边分别托起所述第一托辊组件sl8的不同单元；因在所述上小车sl4中，所述上小车起升钢丝绳组sl7基本为左右对称设置，也就是说所述第一托辊组件sl8包括左右两个单元，所以优选所述第一支撑托架sl6包括用来支撑所述第一托辊组件sl8的左右两个单元的所述第一 “L”型钩部s24和所述第二 “L”型钩部s25。
[0059]同时，如图4和图7所示，所述第二支撑托架sl9包括设置于所述大梁结构的第一大梁Si左下方的第三“L”型钩部s26和第二大梁S2右下方的第四“L”型钩部s27 ;第三“L”型钩部s26的水平钩边和第四“L”型钩部s27的水平钩边分别托起所述第二托辊组件s21的不同单元；因在所述下小车sl5中，所述下小车起升钢丝绳组s20基本为左右对称设置，也就是说所述第二托辊组件s21包括左右两个单元，所以优选所述第二支撑托架sl9包括用于支撑所述第二托辊组件s21的左右两个单元的所述第三“L”型钩部s26和所述第四“L”型钩部s27。
[0060]所述第一“L”型钩部s24的水平钩边与所述第二“L”型钩部s25的水平钩边以相互背对的方式设置；所述第三“L”型钩部s26的水平钩边与所述第四“L”型钩部s27的所述水平钩边以相互背对的方式设置；其中所述第一 “L”型钩部s24和所述第二 “L”型钩部s25关于所述大梁结构的长度方向的中线对称设置，且所述第三“L”型钩部s26和所述第四“L”型钩部s27也关于所述大梁结构的长度方向的中线对称设置；这样可以确保左右对称设置的所述上下车起升钢丝绳组和所述下小车起升钢丝绳组s20 —定不会发生干涉，使所述下小车sl5的顺利运行。
[0061]进一步，在本实施例中，所述第一托辊组件sl8和所述第二托辊组件s21分别包括多个并列设置的托辊s28。所述托辊s28以沿各自所在的水平钩边的轴线方向旋转的方式可转动地设置在各自的水平钩边上；其中，所述托辊(s28)上设有钢丝绳槽，所述托辊通过所述钢丝绳槽将所述起升钢丝绳由下而上托起；可转动设置的所述托辊s28不仅能够将起升钢丝绳自上而下托起，而且利于起升钢丝绳的传动，提供了起升钢丝绳的传动效率，进而提尚小车的运彳丁效率。
[0062]在上述实施例中，本实施例还包括驱动装置，所述驱动装置包括上小车驱动装置和下小车驱动装置，所述上小车驱动装置包括，驱动所述上小车sl4行走的第一牵引机构，以及驱动所述上小车sl4进行升降的第一起升机构；所述下小车驱动装置包括驱动所述下小车sl5行走的第二牵引机构，以及驱动所述下小车sl5进行升降的第二起升机构。
[0063]其中，所述第一牵引机构包括安装在大梁结构上的第一牵引驱动，在所述第一牵引驱动的作用下通过改向滑轮组牵引所述上小车sl4进行往复行走的第一牵引钢丝绳，以及设于大梁结构上用于托起所述第一牵引钢丝绳的第一支撑结构；所述第一起升机构包括安装在大梁结构上的第一起升驱动，在起升驱动的作用下通过改向滑轮组带动所述上小车sl4进行往复升降的第一起升钢丝绳，以及设于大梁结构上用于托起所述第一起升钢丝绳的第一托绳结构；即在本实施例中，采用相互独立的所述牵引机构和所述起升机构，二者独立作业，互补干涉
[0064]同时，所述第二牵引机构包括安装在大梁结构上的第二牵引驱动，在所述第二牵引驱动的作用下通过改向滑轮组牵引所述下小车sl5进行往复行走的第二牵引钢丝绳，以及设于所述大梁结构上用于托起所述第二牵引钢丝绳的第二支撑结构；所述第二起升机构包括安装在大梁结构上的第二起升驱动，在起升驱动的作用下通过改向滑轮组带动所述下小车sl5进行往复升降的第二起升钢丝绳，以及设于大梁结构上用于托起所述第二起升钢丝绳的第二托绳结构；即在本实施例中，采用相互独立的所述牵引机构和所述起升机构，二者独立作业，互补干涉。
[0065]进一步，所述刚性车架s7的竖直架以及所述吊具承载梁上安装有若干个有供所述起升钢丝绳缠绕的改向滑轮sl3，所述起升钢丝绳的下端通过所述吊具承载梁中间位置的两个对称的所述改向滑轮sl3将所述吊具sll连接于所述吊具承载梁的正下方；即所述起升钢丝绳通过所述改向滚轮sl3缠绕在所述刚性车架s7上，也就是提升后的起升钢丝绳并没有悬空，其下方的所述吊具sll和抓取的集装箱不会相对所述起升钢丝绳发生晃动。
[0066]本实施例中，还包括设置在所述大梁结构上的张紧所述第一牵引钢丝绳、所述第二牵引钢丝绳、所述第一起升钢丝绳和所述第二起升钢丝绳的钢丝绳张紧装置。
[0067]同时，本实施例还设有保护装置，所述保护装置包括设于所述大梁结构上的油缸机构，所述油缸机构可分别与缠绕有所述上小车sl4和所述下小车sl5的起升钢丝绳的改向滑轮组连接，以通过相应的改向滑轮组使所述起升钢丝绳松弛。在所述吊具sll抓取集装箱时，集装箱可能会与轮船或其他物体发生碰撞，而在提取过程中，所述起升钢丝绳处于紧绷状态，这样的话会将碰撞产生的力或力矩传递到所述岸桥结构上，进而对岸桥的主体结构产生损害；因此为了避免该种损害，在岸桥主体结构上设置一个所述保护装置，这样当集装箱发生碰撞时，所述油缸机构卸载，并通过所述改向滑轮sl3使所述起升钢丝绳松弛，使碰撞产生的力或力矩不能传递到岸桥主体结构上，从而实现对岸桥主体的保护。
[0068]进一步，如图8所示，在本实施例中，还包括用以防止所述下小车sl5发生左右偏移的第一防偏结构；所述第一防偏结构包括设于所述第一行走机构sl2的钢轮外侧的第一水平导向轮s31，以及设于所述第二行走机构sl8的钢轮外侧的第二水平导向轮s32 ;当所述下小车sl5向左偏移时，所述第一水平导向轮s31压于所述第一导轨s5的外侧以阻止所述第一行走机构sl2的钢轮向左偏移；当所述下小车sl5向右偏移时，所述第二水平导向轮s32压于所述第二导轨s6的外侧以阻止所述第二行走机构sl8的钢轮向右偏移；即在本实施例中，在所述下小车的正常运行过程中，所述第一水平导向轮s31和所述第二水平导向轮s32与相应的导轨之间存在一定间隙；当所述下小车sl5向左发生偏移时，所述第一水平导向轮s31与所述第一导轨s5之间的间隙消失，且所述第一水平导向轮s31压在所述第一导轨s5的外侧上，从而防止所述下小车sl5的所述第一行走机构sl2的钢轮向左发生偏移；当所述下小车sl5向右发生偏移时，所述第二水平导向轮s32与所述第二导轨s6之间的间隙消失，且所述第二水平导向轮s32压在所述第二导轨s6的外侧上，从而防止所述下小车sl5的所述第二行走机构s29的钢轮向右发生偏移；同时，该种设置还可以避免所述下小车sl5运行过程因所述刚性车架s7发生偏斜导致行走机构的钢轮啃轨的现象。
[0069]如图9所示，本实施例还包括用以防止所述上小车sl4发生左右偏移的第二防偏结构；所述第二防偏结构包括设于所述上小车sl4的第三行走机构的钢轮远离所述第三导轨s3 —侧的第三水平导向轮s33，以及设于所述上小车sl4的第四行走机构的钢轮远离所述第四导轨s4 —侧的第四水平导向轮s34 ;当所述上小车sl4向左偏移时，所述第四水平导向轮s34压于所述第四导轨s4的外侧以阻止所述第四行走机构的钢轮向左偏移；当所述上小车sl4向右偏移时，所述第三水平导向轮s33压于所述第三导轨s3的外侧以阻止所述第三行走机构的钢轮向右偏移；即在本实施例中，在所述上小车sl4的正常运行过程中，所述第三水平导向轮s33和所述第四水平导向轮s34与相应的导轨之间存在一定间隙；当所述上小车sl4向左发生偏移时，所述第四水平导向轮s34与所述第四导轨s4之间的间隙消失，且所述第四水平导向轮s34压在所述第四导轨s4的外侧上，从而防止所述上小车sl4的所述第四行走机构的钢轮向左发生偏移，进而防止所述上小车sl4整体发生偏移；当所述上小车sl4向右发生偏移时，所述第三水平导向轮s33与所述第三导轨s3之间的间隙消失，且所述第三水平导向轮s33压在所述第三导轨s3的外侧上，从而防止所述上小车sl4的所述第三行走机构的钢轮向右发生偏移，进而防止所述上小车sl4整体发生偏移；同时，该种设置还可以避免所述上小车sl4运行过程因所述刚性车架发生偏斜导致行走机构的钢轮啃轨的现象，且一定程度上能够防止所述上小车sl4发生倾覆。
[0070]具体地，在本实施例中，所述第一水平导向轮s31、所述第二水平导向轮s32、所述第三水平导向轮s33以及所述第四水平导向轮s34的轴线与对应的所述钢轮的轴线相互垂直；且所述第一水平导向轮s31、所述第二水平导向轮s32、所述第三水平导向轮s33以及所述第四水平导向轮s34与对应的所述钢轮错位设置，即所述第一水平导向轮s31、所述第二水平导向轮s32、所述第三水平导向轮s33以及所述第四水平导向轮s34的轴线与对应的所述钢轮的轴线垂直但不相交。
[0071]本实用新型进一步提供一种穿越式多小车系统，包括至少三个可以同时穿越的小车，任意相邻两个小车采用上述实施例所述的穿越式双小车系统。也就是说，任一相邻的两个小车都采用上述实施例中所述上小车sl4和所述下小车sl5的相对设置方式来设置，从而实现多个小车的同时运行。
[0072]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种穿越式双小车系统，包括上小车(S14)和下小车(S15)，其特征在于:所述下小车(sl5)包括可行走地安装在位于所述上小车(sl4)两侧的导轨上的第一行走机构(sl2)和第二行走机构(s29)，将所述第一行走机构(sl2)和所述第二行走机构(s29)相连的刚性车架(s7)，以及连接在所述刚性车架(s7)下方的下吊具(sll);所述刚性车架(s7)具有内腔尺寸大于上小车(sl4)的外缘尺寸且用以供所述上小车(sl4)穿过的结构空间(s8)，所述下小车(sl5)满足以下条件:所述下小车(sl5)的重力引起的稳定力矩ΣΜ8大于所述下小车(sl5)的水平惯性力的倾覆力矩ΣΜο。2.根据权利要求1所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述刚性车架(s7)包括两个竖直架和一个吊具承载梁；两个所述竖直架与所述第一行走机构(sl2)和所述第二行走机构(s29)连接，所述吊具(sll)连接于所述吊具承载梁的正下方；两个所述竖直架与所述吊具承载梁之间形成U型的所述结构空间(s8)。3.根据权利要求2所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述第一行走机构(sl2)和所述第二行走机构(s29)的外侧面连接在所述竖直架的上端内壁，且所述第一行走机构(sl2)和所述第二行走机构(s29)的钢轮正压在对应的第一导轨(s5)和第二导轨(s6)上。4.根据权利要求3所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述稳定力矩ΣΜ8的计算公式为:2Ms = G下小车L下小车+G吊载L吊载;所述倾覆力矩ΣΜο的计算公式为:ΣΜο = F下小车惯性力L下小车惯性力臂+F风载荷L风载荷力臂+F钢丝绳偏斜力L钢丝绳偏斜力臂。5.根据权利要求1-4中任一项所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述上小车(sl4)包括可行走安装在所述上小车(sl4)导轨上的第三行走机构和第四行走机构，将所述第三行走机构和所述第四行走机构相连的车架体，以及连接在所述车架体下方的吊具(sll)ο6.根据权利要求5所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述车架体包括相互平行的一长臂和两短臂，以及将两个所述短臂一一连接在所述长臂的相应端部的两个连接臂；两个所述短臂具有伸出所述长臂的伸出端，且分别连接在所述第三行走机构和第四行走机构上。7.根据权利要求6任一项所述的穿越式双小车系统，其特征在于:还包括若干沿大梁结构的长度方向且间隔设于所述大梁结构内侧上的第一支撑托架(sl6)，所述第一支撑托架(sl6)上设置有用于托起上小车起升钢丝绳组(sl7)的第一托辊组件(sl8);以及若干沿大梁结构的长度方向且间隔设于所述大梁结构外侧的第二支撑托架(sl9)，所述第二支撑托架(sl9)上设置有用于托起下小车起升钢丝绳组(s20)的第二托辊组件(s21)。8.根据权利要求7所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述第一支撑托架(sl6)包括连接在所述大梁结构的第一大梁(Si)和第二大梁(s2)之间的中间部(s22)，连接在所述中间部(s22)下方的水平部(s23)，连接于所述水平部(s23)两端的第一 “L”型钩部(s24)和第二“L”型钩部(825)，所述第一“1/’型钩部(s24)的水平钩边和所述第二“L”型钩部(s25)的水平钩边分别托起所述第一托辊组件(sl8)的不同单元。9.根据权利要求8所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述第二支撑托架(sl9)包括设置于所述大梁结构的第一大梁(Si)左下方的第三“L”型钩部(s26)和第二大梁(s2)右下方的第四“L”型钩部(s27);第三“L”型钩部(s26)的水平钩边和第四“L”型钩部(s27)的水平钩边分别托起所述第二托辊组件(s21)的不同单元。10.根据权利要求9所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述第一“L”型钩部(s24)的水平钩边与所述第二“L”型钩部(s25)的水平钩边以相互背对的方式设置；所述第三“L”型钩部(s26)的水平钩边与所述第四“L”型钩部(s27)的所述水平钩边以相互背对的方式设置；其中所述第一 “L”型钩部(s24)和所述第二 “L”型钩部(s25)关于所述大梁结构的长度方向的中线对称设置，且所述第三“L”型钩部(s26)和所述第四“L”型钩部(s27)也关于所述大梁结构的长度方向的中线对称设置。11.根据权利要求10所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述第一托辊组件(sl8)和所述第二托辊组件(s21)分别包括多个并列设置的托辊(s28)。12.根据权利要求11所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述托辊(s28)以沿各自所在的水平钩边的轴线方向旋转的方式可转动地设置在各自的水平钩边上。13.根据权利要求1-4中任一项所述的穿越式双小车系统，其特征在于:还包括驱动装置，所述驱动装置包括上小车驱动装置和下小车驱动装置，所述上小车驱动装置包括，驱动所述上小车(sl4)行走的第一牵引机构，以及驱动所述上小车(sl4)进行升降的第一起升机构；所述下小车驱动装置包括驱动所述下小车(sl5)行走的第二牵引机构，以及驱动所述下小车(sl5)进行升降的第二起升机构。14.根据权利要求13所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述第一牵引机构包括安装在大梁结构上的第一牵引驱动，在所述第一牵引驱动的作用下通过改向滑轮组牵引所述上小车(sl4)进行往复行走的第一牵引钢丝绳，以及设于大梁结构上用于托起所述第一牵引钢丝绳的第一支撑结构。15.根据权利要求14所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述第一起升机构包括安装在大梁结构上的第一起升驱动，在起升驱动的作用下通过改向滑轮组带动所述上小车(sl4)进行往复升降的第一起升钢丝绳，以及设于大梁结构上用于托起所述第一起升钢丝绳的第一托绳结构。16.根据权利要求15所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述第二牵引机构包括安装在大梁结构上的第二牵引驱动，在所述第二牵引驱动的作用下通过改向滑轮组牵引所述下小车(sl5)进行往复行走的第二牵引钢丝绳，以及设于所述大梁结构上用于托起所述第二牵引钢丝绳的第二支撑结构。17.根据权利要求16所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述第二起升机构包括安装在大梁结构上的第二起升驱动，在起升驱动的作用下通过改向滑轮组带动所述下小车(sl5)进行往复升降的第二起升钢丝绳，以及设于大梁结构上用于托起所述第二起升钢丝绳的第二托绳结构。18.根据权利要求17所述的穿越式双小车系统，其特征在于:所述刚性车架(s7)的竖直架以及所述吊具承载梁上安装有若干个有供所述起升钢丝绳缠绕的改向滑轮(sl3)，所述起升钢丝绳的下端通过所述吊具承载梁中间位置的两个对称的所述改向滑轮(sl3)将所述吊具(sll)连接于所述吊具承载梁的正下方。19.根据权利要求18所述的穿越式双小车系统，其特征在于:还包括设置在所述大梁结构上的张紧所述第一牵引钢丝绳、所述第二牵引钢丝绳、所述第一起升钢丝绳和所述第二起升钢丝绳的钢丝绳张紧装置。20.根据权利要求1-4任一项所述的穿越式双小车系统，其特征在于:还设有保护装置，所述保护装置包括设于大梁结构上的油缸机构，所述油缸机构可分别与缠绕有所述上小车(sl4)和所述下小车(sl5)的起升钢丝绳的改向滑轮组连接，以通过相应的改向滑轮组使所述起升钢丝绳松弛。21.根据权利要求1-4任一项所述的穿越式双小车系统，其特征在于:还包括用以防止所述下小车(sl5)发生左右偏移的第一防偏结构；所述第一防偏结构包括设于所述第一行走机构(sl2)的钢轮外侧的第一水平导向轮(s31)，以及设于所述第二行走机构(sl8)的钢轮外侧的第二水平导向轮(s32);当所述下小车(sl5)向左偏移时，所述第一水平导向轮(s31)压于第一导轨(s5)的外侧以阻止所述第一行走机构(sl2)的钢轮向左偏移；当所述下小车(sl5)向右偏移时，所述第二水平导向轮(s32)压于第二导轨(s6)的外侧以阻止所述第二行走机构(sl8)的钢轮向右偏移。22.根据权利要求1-4任一项所述的穿越式双小车系统，其特征在于:还包括用以防止所述上小车(sl4)发生左右偏移的第二防偏结构；所述第二防偏结构包括设于所述上小车(sl4)的第三行走机构的钢轮远离第三导轨(s3) —侧的第三水平导向轮(s33)，以及设于所述上小车(sl4)的第四行走机构的钢轮远离第四导轨(s4) —侧的第四水平导向轮(s34);当所述上小车(sl4)向左偏移时，所述第四水平导向轮(s34)压于所述第四导轨(s4)的外侧以阻止所述第四行走机构的钢轮向左偏移；当所述上小车(sl4)向右偏移时，所述第三水平导向轮(s33)压于所述第三导轨(s3)的外侧以阻止所述第三行走机构的钢轮向右偏移。23.一种穿越式多小车系统，包括至少三个可以同时穿越的小车，其特征在于:任意相邻两个小车采用权利要求1-22中任一项所述的穿越式双小车系统。
【文档编号】B66C11-00GK204281081SQ201420588649
【发明者】郭树旺, 赵迎九, 郑雪峰, 杜蔚琼, 肖强, 倪华 [申请人]华电重工股份有限公司