螞蟻式輪船自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種螞蟻式輪船自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)，環(huán)形輸送軌道安裝在閘壩上并縱向跨越整個閘壩，環(huán)形輸送軌道的最低位置處與最低水位線的高度差H應(yīng)大于輪船的吃水深度和平板運輸車的車體高度之和；相鄰平板運輸車通過連接機構(gòu)鉸接串聯(lián)成環(huán)形運輸鏈，每組運輸車驅(qū)動機構(gòu)包括對稱設(shè)置在環(huán)形運輸鏈內(nèi)外側(cè)的兩個驅(qū)動電機和減速機，每個減速機帶有至少兩個沿環(huán)形運輸鏈間隔設(shè)置的輸出齒輪，平板運輸車上設(shè)置有齒條，每個減速機上相鄰兩個輸出齒輪的軸間距為L1大于相鄰兩平板運輸車上齒條的距離為L2。通過多個平板運輸車組成的環(huán)形運輸鏈共同帶動輪船翻壩，如同螞蟻搬家一樣協(xié)同工作，具有結(jié)構(gòu)簡單、施工容易、可靠性高、運行成本低等特點。
【專利說明】螞蟻式輪船自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及輪船翻壩設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]舉世矚目的長江三峽工程建成后，因上游形成水庫后的回水將到達重慶市萬州區(qū)，大大改善了上游航運條件，但是由于大壩截斷了長江江面，不僅阻斷了航道，更使得大壩上下游形成了最大113m的水位落差。為解決船舶過壩問題，工程設(shè)置了雙線五級船閘和一線垂直升船機。船舶經(jīng)船閘過壩好比走樓梯一樣，每次歷時超過3h ;如果船舶經(jīng)升船機過壩，就好比乘電梯一樣，每次歷時將縮短至40min?60min，與船閘相比，升船機過壩還具有不耗水的特點，足見其明顯的優(yōu)勢。
[0003]升船機作為水運領(lǐng)域克服通航河流水位落差的一種高效、快捷的手段，其實就是建在通航河流上為克服水位落差供船舶乘坐的電梯或自動扶梯。升船機分為垂直升船機和斜面
[0004]升船機，垂直升船機通過船廂垂直升降載著船舶上下克服水位落差，斜面升船機則相當(dāng)于大型商場里的自動扶梯，可以載著船舶沿著斜面升降克服水位落差，快捷而省力。
[0005]但是，現(xiàn)有升船機存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度大、運行成本高等一系列技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種全新的輪船自動翻壩系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、施工容易、且運行成本低。
[0007]為此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種螞蟻式輪船自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)，包括環(huán)形輸送軌道、平板運輸車和運輸車驅(qū)動機構(gòu)，所述環(huán)形輸送軌道固定安裝在閘壩上并縱向跨越整個閘壩，環(huán)形輸送軌道的前后兩端為弧形，并位于閘壩的壩底，環(huán)形輸送軌道的端頭位置處最低、中部最高，環(huán)形輸送軌道的最低位置處與最低水位線的高度差H應(yīng)大于輪船的吃水深度和平板運輸車的車體高度之和，最大載重輪船吃水深度線以下的壩坡長度L3大于兩節(jié)平板運輸車連接的長度L4 ;相鄰平板運輸車通過連接機構(gòu)鉸接并最終串聯(lián)成環(huán)形運輸鏈，所述環(huán)形運輸鏈與環(huán)形輸送軌道匹配并置于環(huán)形輸送軌道上，所述運輸車驅(qū)動機構(gòu)至少為兩組，位于閘壩最高水位以上，沿著環(huán)形輸送軌道間隔設(shè)置，每組運輸車驅(qū)動機構(gòu)包括對稱設(shè)置在環(huán)形運輸鏈內(nèi)外側(cè)的兩個驅(qū)動電機，每個驅(qū)動電機與各自對應(yīng)的減速機相連，每個減速機帶有至少兩個沿環(huán)形運輸鏈間隔設(shè)置的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向一致的輸出齒輪，所述平板運輸車上設(shè)置有與輸出齒輪嚙合傳動的齒條，驅(qū)動電機通過減速機、由輸出齒輪和齒條構(gòu)成的齒輪齒條機構(gòu)驅(qū)動環(huán)形運輸鏈在環(huán)形輸送軌道上運動，每個減速機上相鄰兩個輸出齒輪的軸間距為LI，相鄰兩平板運輸車上齒條的距離為L2，其中LI > L2，且L2為齒條齒間距的整數(shù)倍。
[0008]施工時，首先將閘壩截流，在閘壩上鋪設(shè)環(huán)形輸送軌道，并將環(huán)形運輸鏈安裝在環(huán)形輸送軌道上，由驅(qū)動電機帶動減速機轉(zhuǎn)動，每個減速機配備至少兩個輸出齒輪，輸出齒輪與平板運輸車上的齒條嚙合傳動，從而帶動環(huán)形運輸鏈在環(huán)形輸送軌道上運動；每組運輸車驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動電機及減速機共兩組，對稱布置在環(huán)形運輸鏈的內(nèi)外側(cè)，從而保證平板運輸車在運動過程中左右受力平衡；同時，運輸車驅(qū)動機構(gòu)至少為兩組，位于閘壩最高水位以上，并沿著環(huán)形輸送軌道間隔設(shè)置，確保為環(huán)形運輸鏈提供足夠的動力，保證電機功能可靠；最后，每個減速機上相鄰兩個輸出齒輪的軸間距為LI大于相鄰兩平板運輸車上齒條的距離為L2，保證每組運輸車驅(qū)動機構(gòu)中至少有一個輸出齒輪與其中一個平板運輸車的齒條嚙合，且L2為齒條齒間距的整數(shù)倍，保證輸出齒輪始終能與齒條嚙合傳動。
[0009]平板運輸車一直處于運動狀態(tài)，翻壩前，輪船位于環(huán)形輸送軌道前端的正上方，在輪船上增設(shè)液壓連接桿，連接桿的桿底向下延伸并在桿底設(shè)置有滾輪，當(dāng)滾輪與平板運輸車的頂部接觸時，平板運輸車相對輪船向前運動，直至輪船的連接桿擋在下一個平板運輸車的正前方，從而由該平板運輸車推動連接桿和輪船一起向前運動，直至輪船平穩(wěn)置于平板運輸車上，再由環(huán)形運輸鏈帶動輪船翻壩。
[0010]作為上述方案的優(yōu)選，所述運輸車驅(qū)動機構(gòu)為偶數(shù)組，均分在環(huán)形輸送軌道縱向中分線的左右兩側(cè)，每組運輸車驅(qū)動機構(gòu)的兩個驅(qū)動電機通過同一連接軸連接以保持同步轉(zhuǎn)動。左右對稱設(shè)置運輸車驅(qū)動機構(gòu)，使整個系統(tǒng)工作平穩(wěn)性更好；每組運輸車驅(qū)動機構(gòu)的兩個驅(qū)動電機通過同一連接軸連接，避免驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動時存在響應(yīng)時間差，始終保持同步轉(zhuǎn)動。
[0011]進一步，所述環(huán)形輸送軌道的中部等寬、前后兩端為半圓形；優(yōu)化環(huán)形輸送軌道，便于施工并保證平板運輸車在轉(zhuǎn)彎位置處的運動順暢。
[0012]所述平板運輸車比最大承載輪船寬，平板運輸車比最大承載輪船短，平板運輸車頂部設(shè)置有防滑墊板和若干用于固定輪船的十字樁柱。輪船擱置在防滑墊板上，十字樁柱設(shè)置在防滑墊板的外側(cè)，每艘輪船上自帶有十字樁柱，由船員通過鋼繩將輪船上的十字樁柱與平板運輸車連接在一起，用于防止平板運輸車上的輪船滑脫。
[0013]所述驅(qū)動電機為正反轉(zhuǎn)電機，驅(qū)動電機通過減速機、齒輪齒條機構(gòu)驅(qū)動環(huán)形運輸鏈在環(huán)形輸送軌道上正反轉(zhuǎn)。設(shè)置正反轉(zhuǎn)電機，驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)交替使用，減少齒輪齒條機構(gòu)單方向轉(zhuǎn)動造成的齒輪齒條機構(gòu)快速磨損，提高齒輪齒條結(jié)構(gòu)的使用壽命。
[0014]本發(fā)明首創(chuàng)了一種全新的螞蟻式自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)，通過多個平板運輸車組成的環(huán)形運輸鏈共同帶動輪船翻壩，如同螞蟻搬家一樣協(xié)同工作，具有結(jié)構(gòu)簡單、施工容易、可靠性高、運行成本低等特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為環(huán)形輸送軌道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為環(huán)形運輸鏈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為圖2的仰視圖(圖中的環(huán)形運輸鏈僅部分示出)。
[0018]圖4為輪船在平板運輸車上的安裝示意圖。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0020]結(jié)合圖1—圖4所示，一種螞蟻式輪船自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)，主要由環(huán)形輸送軌道1、平板運輸車2和運輸車驅(qū)動機構(gòu)3三大部分組成。
[0021]環(huán)形輸送軌道I固定安裝在閘壩4上并縱向跨越整個閘壩4，閘壩4分為壩頂、壩坡和壩底，其中最低水位和最高水位均位于壩坡上。環(huán)形輸送軌道I的前后兩端為弧形，環(huán)形輸送軌道4要滿足平板運輸車2的轉(zhuǎn)彎要求，保證平板運輸車2能沿著環(huán)形輸送軌道4運動。
[0022]環(huán)形輸送軌道I的前后兩端位于閘壩4的壩底，環(huán)形輸送軌道I的端頭位置處最低、中部最高，即環(huán)形輸送軌道I的前后兩端均為平面軌道并低于最低水位。環(huán)形輸送軌道I的最低位置處與最低水位線的高度差H應(yīng)大于輪船的吃水深度和平板運輸車2的車體高度之和，以保證輪船位于壩底的平板運輸車2上時仍能保證輪船的吃水深度。最大載重輪船吃水深度線以下的壩坡長度L3大于兩節(jié)平板運輸車2連接的長度L4，當(dāng)平板運輸車2從壩底上行到壩坡時，避免輪船尾端與下一節(jié)平板運輸車2相碰，致使輪船中部懸空。
[0023]相鄰平板運輸車2通過連接機構(gòu)5鉸接并最終串聯(lián)成環(huán)形運輸鏈，連接機構(gòu)5的兩端分別與相鄰的兩個平板運輸車2鉸接。環(huán)形運輸鏈與環(huán)形輸送軌道I匹配并置于環(huán)形輸送軌道I上，兩者均為中間高、兩端低，與閘壩4的形狀對應(yīng)。環(huán)形輸送軌道I的數(shù)量為四條等距設(shè)置的軌道，相應(yīng)地，每節(jié)平板運輸車2上左右并排設(shè)置有四組車輪，且車輪之間的間距與軌道的間距相等。軌道數(shù)量不限于四條，根據(jù)需載輪船的大小設(shè)置軌道數(shù)。平板運輸車2的輪軸距及車身的離地間隙應(yīng)滿足翻壩要求，輪軸距要避免翻壩時，平板運輸車2的前端抵在壩坡上；離地間隙應(yīng)適當(dāng)，以避免平板運輸車2從壩坡轉(zhuǎn)至壩頂時，造成車底板擱置在壩坡與壩頂?shù)倪B接位置處。
[0024]運輸車驅(qū)動機構(gòu)3為兩組，位于閘壩4最高水位以上，避免驅(qū)動電機3a和減速機3b沉入水中。運輸車驅(qū)動機構(gòu)3不限于兩組，但至少為兩組，根據(jù)運輸輪船的噸位以及運輸距離確定。運輸車驅(qū)動機構(gòu)3沿著環(huán)形輸送軌道I間隔設(shè)置，每組運輸車驅(qū)動機構(gòu)3包括對稱設(shè)置在環(huán)形運輸鏈內(nèi)外側(cè)的兩個驅(qū)動電機3a，每個驅(qū)動電機3a與各自對應(yīng)的減速機3b相連，每個減速機3b帶有至少兩個沿環(huán)形運輸鏈間隔設(shè)置的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向一致的輸出齒輪3c，平板運輸車2上設(shè)置有與輸出齒輪3c嚙合傳動的齒條2a。驅(qū)動電機3a通過減速機3b、由輸出齒輪3c和齒條2a構(gòu)成的齒輪齒條機構(gòu)驅(qū)動環(huán)形運輸鏈在環(huán)形輸送軌道I上運動。運輸車驅(qū)動機構(gòu)3可以設(shè)置在閘壩4的壩頂及壩坡上，無論設(shè)置在壩頂或壩坡，都要求同一減速機3b中兩個輸出齒輪3c的連線與對應(yīng)位置處的環(huán)形輸送軌道I平行。
[0025]每個減速機3b上相鄰兩個輸出齒輪3c的軸間距為LI，相鄰兩平板運輸車2上齒條2a的距離為L2,其中LI > L2,且L2為齒條2a齒間距的整數(shù)倍。
[0026]最好是，運輸車驅(qū)動機構(gòu)3為偶數(shù)組，均分在環(huán)形輸送軌道I縱向中分線的左右兩偵U。每組運輸車驅(qū)動機構(gòu)3的兩個驅(qū)動電機3a通過同一連接軸8連接以保持同步轉(zhuǎn)動，連接軸8設(shè)置在環(huán)形輸送軌道I的下方，以保證平板運輸車2的順利通行。環(huán)形輸送軌道I的中部等寬、前后兩端為半圓形。平板運輸車2比最大承載輪船寬，平板運輸車2比最大承載輪船短，平板運輸車2頂部設(shè)置有防滑墊板2b和若干用于固定輪船的十字樁柱2c。
[0027]驅(qū)動電機3a為正反轉(zhuǎn)電機，驅(qū)動電機3a通過減速機3b、齒輪齒條機構(gòu)驅(qū)動環(huán)形運輸鏈在環(huán)形輸送軌道I上正反轉(zhuǎn)。
[0028]翻壩前，輪船位于環(huán)形輸送軌道I前端的正上方，在輪船上增設(shè)液壓連接桿6，連接桿6的桿底向下延伸并在桿底設(shè)置有滾輪7，當(dāng)滾輪7與平板運輸車2的頂部接觸時，平板運輸車2相對輪船向前運動，輪船通過滾輪7在平板運輸車2頂部滑動，直至輪船的連接桿6擋在下一個平板運輸車2的正前方，此時，平板運輸車2繼續(xù)向前運動時，由平板運輸車2推動連接桿6和輪船一起向前運動，直至輪船平穩(wěn)置于平板運輸車上，再由環(huán)形運輸鏈帶動輪船翻現(xiàn)。
[0029]具體設(shè)置時，相鄰兩平板運輸車2之間的距離應(yīng)滿足平板運輸車2轉(zhuǎn)彎要求，齒條2a安裝在平板運輸車2的車箱邊上，齒條2a可更換。整個環(huán)形輸送軌道I不應(yīng)出現(xiàn)尖角，轉(zhuǎn)角位置處應(yīng)為弧線，以保證平板運輸車2運動順暢。一節(jié)平板運輸車2載一艘船，環(huán)形運輸鏈能同時滿足多條輪船翻壩，并能同時滿足上、下行輪船各自的翻壩要求，效率非常高。最大承載輪船的總長度不能超過平板運輸車2總長的1/5，以保證輪船的重心始終靠近平板運輸車的車箱中部，翻壩過程中不會出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種螞蟻式輪船自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)，其特征在于:包括環(huán)形輸送軌道(I)、平板運輸車(2)和運輸車驅(qū)動機構(gòu)(3)，所述環(huán)形輸送軌道(I)固定安裝在閘壩(4)上并縱向跨越整個閘壩(4)，環(huán)形輸送軌道(I)的前后兩端為弧形，并位于閘壩(4)的壩底，環(huán)形輸送軌道(I)的端頭位置處最低、中部最高，環(huán)形輸送軌道(I)的最低位置處與最低水位線的高度差H應(yīng)大于輪船的吃水深度和平板運輸車(2)的車體高度之和，最大載重輪船吃水深度線以下的壩坡長度L3大于兩節(jié)平板運輸車(2)連接的長度L4 ;相鄰平板運輸車(2)通過連接機構(gòu)(5)鉸接并最終串聯(lián)成環(huán)形運輸鏈，所述環(huán)形運輸鏈與環(huán)形輸送軌道(I)匹配并置于環(huán)形輸送軌道(I)上，所述運輸車驅(qū)動機構(gòu)(3)至少為兩組，位于閘壩(4)最高水位以上，沿著環(huán)形輸送軌道(I)間隔設(shè)置，每組運輸車驅(qū)動機構(gòu)(3)包括對稱設(shè)置在環(huán)形運輸鏈內(nèi)外側(cè)的兩個驅(qū)動電機(3a)，每個驅(qū)動電機(3a)與各自對應(yīng)的減速機(3b)相連，每個減速機(3b)帶有至少兩個沿環(huán)形運輸鏈間隔設(shè)置的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向一致的輸出齒輪(3c)，所述平板運輸車(2)上設(shè)置有與輸出齒輪(3c)嚙合傳動的齒條(2a)，驅(qū)動電機(3a)通過減速機(3b)、由輸出齒輪(3c)和齒條(2a)構(gòu)成的齒輪齒條機構(gòu)驅(qū)動環(huán)形運輸鏈在環(huán)形輸送軌道(1)上運動，每個減速機(3b)上相鄰兩個輸出齒輪(3c)的軸間距為LI，相鄰兩平板運輸車(2)上齒條(2a)的距離為L2,其中LI> L2,且L2為齒條(2a)齒間距的整數(shù)倍。
2.按照權(quán)利要求1所述的螞蟻式輪船自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)，其特征在于:所述運輸車驅(qū)動機構(gòu)(3)為偶數(shù)組，均分在環(huán)形輸送軌道(I)縱向中分線的左右兩側(cè)，每組運輸車驅(qū)動機構(gòu)⑶的兩個驅(qū)動電機(3a)通過同一連接軸⑶連接以保持同步轉(zhuǎn)動。
3.按照權(quán)利要求1所述的螞蟻式輪船自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)，其特征在于:所述環(huán)形輸送軌道(I)的中部等寬、前后兩端為半圓形。
4.按照權(quán)利要求1所述的螞蟻式輪船自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)，其特征在于:所述平板運輸車(2)比最大承載輪船寬，平板運輸車(2)比最大承載輪船短，平板運輸車(2)頂部設(shè)置有防滑墊板(2b)和若干用于固定輪船的十字樁柱(2c)。
5.按照權(quán)利要求1所述的螞蟻式輪船自動翻壩軌道循環(huán)運輸系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動電機(3a)為正反轉(zhuǎn)電機，驅(qū)動電機(3a)通過減速機(3b)、齒輪齒條機構(gòu)驅(qū)動環(huán)形運輸鏈在環(huán)形輸送軌道(I)上正反轉(zhuǎn)。
【文檔編號】E02C1/10GK104153339SQ201410414635
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】朱明良, 朱彥諾 申請人:朱明良