专利名称：一种岸边桥架式起重机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及在轨道上行走的桥式起重机，特别涉及大外伸距低姿态岸边桥架式起重机。
背景技术：
集装箱运输具有效率高，货损少，成本低，缩短货物运输时间，加速船舶周转，方便实现自动化等诸多优点，正在改变世界港口、船舶、航道和装卸工艺等的传统格局。随着国际贸易的发展，集装箱运输船舶的大型化发展成为国际航运界关注的热点。国际航运界惯用巴拿马运河的允许通过宽度来定义船舶，船宽超过32m的集装箱船称之为超巴拿马型船。
集装箱船的船型基本尺寸
国际集装箱的标准宽度为8英尺(2438mm)，近似可认为2.5m，当甲板上放置13排箱时，船宽近32.2m，因此，凡超过13排箱宽的集装箱船即上表所列的第三代船、第四代船、第五代船、第六代船，即称为超巴拿马型船。
岸边桥架式起重机是用于集装箱码头前沿的主要装卸机械，是一种桥架型起重机，传统的桥架型起重机具有一个桥架形的承载基架和桅杆式梯形架(请先参阅图1、图2)，起重机依靠行走台车和在垂直面内两个相互垂直方向作平移运动的小车，能在长方形空间内搬运货物。该起重机包括海侧上横梁4、陆侧上横梁5、海侧立柱1、陆侧立柱9、海侧下横梁19、陆侧下横梁20、前大梁2、后大梁10、中梁17、梁前铰点16、梯形架18、前拉杆3、后拉杆8、小车12、索具11、机器房13、驾驶室14、行走台车15、俯仰钢丝绳24；海侧上横梁4、陆侧上横梁5、海侧立柱1、陆侧立柱9、海侧下横梁19、陆侧下横梁20、组成桥架形的承载结构；为了避让船舶进出港口，大梁一般分为前大梁2、中梁17、后大梁10三段，中梁17在海侧上横梁4和陆侧上横梁5下并与它们分别连接，前大梁2悬臂并通过梁前铰点16在海侧与中梁17铰接连接，并可绕梁前铰点16作俯仰动作，避让船舶、非工作状态时由俯仰钢丝绳24拉起，根据需要前大梁2也可折叠，后大梁10在陆侧与中梁17连接，前大梁2、中梁17、后大梁10上设有轨道；小车12在此轨道上水平运行，其后下侧布置有随同行的驾驶室14，且下方通过起升钢丝绳悬挂有索具11；梯形架18置于承载基架的靠海一侧，具体位置是直立于海侧上横梁4上，为门式梯形结构，与前拉杆3连接，在前大梁2放下的工作状态时与前拉杆3共同支撑前大梁2；梯形架18也可同时分别设在海侧上横梁4、陆侧上横梁5上，分别与前拉杆3、后拉杆8连接支撑前大梁2、后大梁10；海侧下横梁19、陆侧下横梁20下各有两个支座分别支撑在4套行走台车15上，整机通过行走台车15运行在与码头岸线平行的地面轨道上。
为了适应集装箱船的大型化发展，人们配置与之相适应的港口及大型装卸设备，兴建新的集装箱专用码头和大型岸边桥架式起重机用于超巴拿马集装箱船的装卸作业，对于从码头前沿直接从集装箱船舶中接卸货物的岸边桥架式起重机，除了作业宽度外，作业高度要求也有所增大，作业范围的增大使得其几何参数大型化，突出的反映除了外伸距(海侧轨道中心线与小车在最前端时索具中心线之间水平距离)大外，起升高度(从地面轨道顶面至小车索具下平面的高度)、总高度也有所增大，如原外伸距≥40m，目前已达到70m，原起升高度≥30m，目前已达到40m，工作状态的总高度已达到78m。一般来说，对于这类起重机，起吊单箱或双箱起吊吨位增大，总高度加高，在实际使用时，考虑到使用场合条件限制如有些港口，由于集装箱专用码头所处地理位置受到航空或其它方面对高度的限制，要求起重机允许的总高度相对于同类型岸边桥架式起重机低近10m，并且由于超巴拿马型船的装卸要求，起升高度及外伸距又都不能低于同类型岸边桥架式起重机以及整个起重机的稳定性，在设计起重机时希望总高度降低，因此，传统的起重机未能很好地解决起重机的吨位与高度以及稳定性之间的矛盾。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服传统起重机存在的上述问题，提供一种岸边桥架式起重机，该起重机能很好地解决起重机的吨位与高度以及稳定性之间的矛盾。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种岸边桥架式起重机，该起重机包括承载基架、悬臂梁、小车、索具、吊架、前拉杆、后拉杆、机器房、驾驶室、俯仰钢丝绳，所述承载基架是一由海侧立柱、陆侧立柱、海侧上横梁、陆侧上横梁、海侧下横梁、陆侧下横梁相接而成的框架，海侧下横梁以及陆侧下横梁下各有两个支座分别支撑于行走台车上；所述悬臂梁水平架设于承载基架上，悬臂梁包括前大梁、后大梁、中梁，悬臂梁上设有供小车运行的轨道，小车、驾驶室活动架设于悬臂梁上，索具悬吊于小车下方，机器房置于悬臂梁上，其中，前大梁为一折叠式或直臂式，前大梁可绕中梁铰接点作俯仰；其中所述的吊架为前伸式支撑架，前伸式支撑架为一架设于承载基架上的刚性框架结构，支撑架与前拉杆的连接的铰接点位置伸出于承载基架的海侧立柱外侧，后拉杆与支撑架也相铰接，前、后拉杆的另一端侧分别与悬臂梁的前大梁、后大梁相接。
本实用新型由于采用了上述技术方案，利用前伸式支撑架代替原有的桅杆式梯形架，使得前伸式支撑架与前拉杆连接的铰接点位置伸出于承载基架的海侧立柱外侧，即铰接点向海侧前移，而铰接点的前移，加大了前拉杆与前大梁之间夹角，改善了前拉杆在前大梁工作状态时的受力和前大梁在非工作状态时起伏前大梁的可能，解决了前拉杆水平夹角小，无法支撑前大梁及俯仰转臂较小的技术难题，较好地解决起重机的吨位与高度以及稳定性之间的矛盾，亦增加了抗台风能力和整机的稳定性。
图1为传统的岸边桥架式起重机主视结构示意图。
图2为图1的侧视结构示意图。
图3为本实用新型主视结构示意图。
图4为图3所示起重机的前伸式支撑架俯视结构示意图。
图5为本实用新型的另一实施例主视结构示意图。
图6为图5所示起重机的前伸式支撑架俯视结构示意图。
图7为本实用新型的又一实施例主视结构示意图。
图8为图7所示起重机的前伸式支撑架俯视结构示意图。
图9为本实用新型的再一实施例主视结构示意图。
图10为图9所示起重机的前伸式支撑架俯视结构示意图。
图11为图7所示起重机在非工作状态前大梁折叠结构示意图。
图12为本实用新型的前大梁为直臂式在非工作状态结构示意图。
图13为本实用新型的前拉杆、俯仰钢丝绳受力分析示意图。
图中1-海侧立柱 2-前大梁 3-前拉杆4-海侧上横梁 5-陆侧上横梁 6-前伸式支撑架7-支撑辅架 8-后拉杆 9-陆侧立柱10-后大梁 11-索具 12-小车13-机器房 14-驾驶室 15-行走台车16-前铰点 17-中梁 18-梯形架19-海侧下横梁 20-陆侧下横梁21-基架 22-悬臂梁 23-吊架 24-俯仰钢丝绳25-折叠铰点具体实施方式
以下结合附图给出的实施例，对本实用新型作进一步阐述。
请先参阅图3、图4所示，本实用新型的岸边桥架式起重机与传统的桥架式起重机一样，主要包括承载基架21、悬臂梁22、吊架23、小车12、索具11、前拉杆3、后拉杆8、机器房13、驾驶室14、俯仰钢丝绳24。
所述承载基架21是一由海侧立柱1、陆侧立柱9、海侧上横梁4、陆侧上横梁5、海侧下横梁19、陆侧下横梁20交叉相接而成的框架，海侧下横梁4以及陆侧下横梁20下各有两个支座分别支撑于四套行走台车15上，整个起重机通过行走台车15行走在与码头岸线平行的轨道上。
所述悬臂梁22水平架设于承载基架21上，悬臂梁22包括前大梁2、后大梁10、中梁17，悬臂梁22上设有供小车12运行的轨道，小车12、驾驶室14活动架设于悬臂梁22上，索具11悬吊于小车12下方，机器房13置于悬臂梁22上，其中，前大梁2为一折叠式或直臂式(参考图11、图12)，对于折叠式，前大梁2绕折叠铰接点25折叠，前大梁2还可绕铰接点16作俯仰动作，当在工作状态时，前大梁2与中梁17、后大梁10处于同一水平线上，即悬臂梁22为一水平梁。
与传统的桥架式起重机所不同的是，本实用新型的起重机的吊架23为前伸式支撑架6，前伸式支撑架6为一架设于承载基架21上的刚性框架结构，支撑架与前拉杆3连接的铰接点16位置伸出于承载基架21的海侧立柱1外侧，后拉杆8与支撑架也相铰接，前、后拉杆3、8的另一端侧分别与悬臂梁22的前大梁2、后大梁10相接。
所述的前伸式支撑架6为一主(后)视平面为单三角形A、B、C(A′、B′、C)、俯视平面为梯形或长方形(AA′BB′以及BB′CC′)的框架结构，前伸式支撑架架设于海侧上横梁4上。
图5、图6所示为起重机的另一实施例，在该实施例中，所述的前伸式支撑架为一主(后)视平面为双三角形ABCD(A′B′C′D′)、俯视平面为双梯形或双长方形(ADD′A′B′B)的框架结构，前伸式支撑架架设于海侧上横梁4上。
图7、图8所示为起重机的又一实施例，在该实施例中，所述的前伸式支撑架仍然为一主视平面为双三角形、俯视平面为双梯形或双长方形的框架结构，前伸式支撑架架设于海侧上横梁4上，而吊架23进一步包括支撑辅架7，支撑辅架7为一与前伸式支撑架6相连接并固定于陆侧上横梁5上的刚性框架结构，后拉杆8连接于支撑辅架7与后大梁10之间，支撑辅架7在该实施例中为一主(后)视平面为单三角形DEF(D′E′F′)、俯视平面为梯形或长方形(DD′EE′FF′)的框架结构。
图9、图10所示为起重机的再一实施例，在该实施例中，起重机的主要结构均与前述的实施例相同，但所述的支撑辅架7为一主(后)视平面为双三角形DEF、EFG(D′E′F′、E′F′G′)、俯视平面为双梯形或双长方形(DED′E′GG′)的框架结构。
图11示意了图7所示起重机在非工作状态，即，前大梁2折叠结构示意图，图12则示意了前大梁2为直臂式在非工作状态时的情况。
请最后结合图13所示，从力学原理出发，对传统的起重机与本实用新型的起重机的受力情况进行对比，本实用新型起重机的吊架采用了前伸式支撑架，为静定空间框架(或桁架组合)结构，不同于传统的桅杆式或梯形架支撑架结构，这种吊架可承受来自工作状态前拉杆或非工作状态起伏(俯仰)钢丝绳的拉力，可承受来自海侧、陆侧、及两侧等其他方向的工作状态下的风载荷，非工作状态下的风载荷，可承受自重等产生的附加惯性载荷，起伏(俯仰)滑轮组安装在前端，在前拉杆3同前大梁2铰接确定下，在同一高度下，即前拉杆3上铰接点的高度下，由于前伸式支撑架的前端前伸，增大前拉杆3与水平线的夹角α1＞α2(请参阅图13所示)，在承受同等的垂直载荷下，原前拉杆3的拉力F/sinα大于前伸式支撑架时的前拉杆3的拉力F/sinα1；同理，非工作状态下，起伏(俯仰)前大梁2绕铰接点16转动时，旋转力臂11＞12，旋转力矩增力，解决了低高度下前拉杆3水平夹角过小(通常在20°～35°)和起伏(俯仰)钢丝绳旋转力臂过小的技术难题；静定的前伸式支撑架，安全地固定非工作状态下仰起的前大梁，使前大梁2仰起时的水平夹角由原来的近80°降低到30～40°，降低总高度，减小非工作状态下的风载荷，对整机稳定性和码头基础有利，降低整机运输时的总高度。
权利要求1.一种岸边桥架式起重机，该起重机包括承载基架、悬臂梁、小车、索具、吊架、前拉杆、后拉杆、机器房、驾驶室，所述承载基架是一由海侧立柱、陆侧立柱、海侧上横梁、陆侧上横梁、海侧下横梁、陆侧下横梁相接而成的框架，海侧下横梁以及陆侧下横梁下各有两个支座分别支撑于行走台车上；所述悬臂梁水平架设于承载基架上，悬臂梁包括前大梁、后大梁、中梁，悬臂梁上设有供小车运行的轨道，小车、驾驶室活动架设于悬臂梁上，索具悬吊于小车下方，机器房置于悬臂梁上，其中，前大梁为一折叠式或直臂式，前大梁可绕中梁铰接点作俯仰；其特征在于所述的吊架为前伸式支撑架，前伸式支撑架为一架设于承载基架上的刚性框架结构，支撑架与前拉杆的连接的铰接点位置伸出于承载基架的海侧立柱外侧，后拉杆与支撑架也相铰接，前、后拉杆的另一端侧分别与悬臂梁的前大梁、后大梁相接。
2.如权利要求1所述的岸边桥架式起重机，其特征在于所述的前伸式支撑架为一主视平面为三角形、俯视平面为四边形的框架结构，前伸式支撑架架设于海侧上横梁上。
3.如权利要求1所述的岸边桥架式起重机，其特征在于所述的前伸式支撑架为一主视平面为双三角形、俯视平面为双四边形的框架结构，前伸式支撑架架设于海侧上横梁上。
4.如权利要求1所述的岸边桥架式起重机，其特征在于所述的吊架进一步包括支撑辅架，支撑辅架为一与前伸式支撑架相连接并固定于陆侧上横梁上的刚性框架结构，后拉杆连接于支撑辅架与后大梁之间。
5.如权利要求4所述的岸边桥架式起重机，其特征在于所述的支撑辅架为一主视平面为三角形、俯视平面以及右侧视平面均为梯形的框架结构。
6.如权利要求4所述的岸边桥架式起重机，其特征在于所述的支撑辅架为一主视平面为双三角形、俯视平面为双梯形以及左、右侧视平面均为梯形的框架结构。
专利摘要本实用新型公开了一种岸边桥架式起重机，该起重机包括承载基架、悬臂梁、小车、索具、吊架、前拉杆、后拉杆、机器房、驾驶室等，在吊架中，前伸式支撑架为一架设于承载基架上的刚性框架结构，支撑架与前拉杆的连接的铰接点位置伸出于承载基架的海侧立柱外侧，后拉杆与支撑架也相铰接，前、后拉杆的另一端侧分别与悬臂梁的前大梁、后大梁相接。本实用新型解决了前拉杆水平夹角小，无法支撑前臂架及起伏俯仰前拉杆转臂较小的技术难题，较好地解决起重机的吨位与高度以及稳定性之间的矛盾，能做到在提高起吊吨位的同时，降低整机高度，亦增加了抗台风能力和整机的稳定性。
文档编号B66C19/00GK2666872SQ0323258
公开日2004年12月29日 申请日期2003年6月27日 优先权日2003年6月27日
发明者李久霖 申请人:上海港口机械制造厂, 上海港机重工有限公司