專利名稱：自動吊斗式提升機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種L形自動斗式提升機，特別是作為船用卸貨機，包括一個連續(xù)的牽引裝置，上面固定著料斗，還包括一個斗式提升機支架，它具有一個基本上垂直布置的部分和一個基本上水平布置的部分，該斗式提升機至少具有一個用于張緊和/或平衡牽引裝置的水平工作缸，和至少一個用于固定斗式提升機支架的垂直工作缸。
以上所述的這種特別是用于輪船卸貨的斗式輸送機公開在歐洲專利說明書EP0236845A1中。這種輸送機具有一個上部可繞垂直軸線轉(zhuǎn)動的部分，其下端裝在一個可以擺動的部件上。斗式輸送機的兩個部分在擺動區(qū)的擺出一側(cè)有導軌支撐，在下端經(jīng)一個導向輥支承，從而能在所謂的深層工作。為了提供卸貨能力，可擺出部分的下端有一個可移動的在擺出方向上突出的支架，它與擺動部分的下端相連，可在任何擺動位置上使懸臂維持或調(diào)整到水平狀態(tài)。擺動部分是由兩個連桿組成的平行連桿機構(gòu)，其上部與液壓工作缸相連。牽引裝置的張緊例如也可以通過液壓工作缸組成的張緊裝置完成，該裝置通過一個控制機構(gòu)操縱運行。根據(jù)斗式輸送機的高度和水平懸臂的位置不同，牽引裝置的張緊度經(jīng)過測量，由一個控制回路進行調(diào)整。該裝置的動作由于有時間延遲，所以可能會造成斗式輸送機的損壞。
德國專利說明書4100852A1公開了一種船用卸貨機，包括一個基本上可在垂直范圍內(nèi)移動的懸臂，其下端和一個基本沿水平方向布置的部分連在一起。斗式輸送機的鏈條在垂直和水平區(qū)間由導向機構(gòu)引導移動。為了相對于垂直部分將水平部分提升，在垂直部分上還設置了一個升降機構(gòu)，該輸送機的鏈條長度變化是通過水平部分上的平衡機構(gòu)補償?shù)摹榇巳藗兪褂昧艘恍┲T如距離測量器，壓力測量器，應變測量電阻等傳感器，通過控制或調(diào)節(jié)回路操縱有關的液壓工作缸，實現(xiàn)鏈條的張緊。
這個系統(tǒng)的缺點是，無法避免新調(diào)整狀態(tài)的測量和反應(鏈條張緊度的跟蹤調(diào)節(jié))之間的時間延遲的產(chǎn)生。此外，所使用的控制系統(tǒng)非常復雜而且難以實現(xiàn)。
在輪船卸貨中，需要懸臂相對于斗式提升機支架產(chǎn)生垂直和擺動運動，該運動要求提升機支架相對于物料的位置調(diào)節(jié)要盡可能沒有時間延遲。而且還要考慮斗式提升機的挖掘力和牽引裝置的張緊力要盡可能保持恒定，以實現(xiàn)最佳的輸送效率。
本發(fā)明的任務是，改進以上所述的斗式提升機，其提升機支架的運動不需要復雜的技術(shù)措施即可和船舶的運動相協(xié)調(diào)，不會低于或超過所要求的張緊力和挖掘力。
以上任務的解決方案是通過以下特征實現(xiàn)的垂直和水平工作缸經(jīng)壓力油管相互連接在一起，無需主動型控制回路，即可實現(xiàn)與斗式提升機支架的下降相結(jié)合的垂直液壓工作缸部分駛出以及水平液壓工作缸部分相應駛?cè)氲膭幼?，相反，也可以實現(xiàn)與斗式提升機支架的上升相結(jié)合的垂直液壓工作缸部分駛?cè)胍约八揭簤汗ぷ鞲撞糠窒鄳偝龅膭幼?。該方案體現(xiàn)的本發(fā)明的優(yōu)點是，無需進行距離和/或壓力測量，調(diào)整機構(gòu)的相應動作是按照被動適應方式進行的。由于合成垂直力使提升機支架對船內(nèi)的物料產(chǎn)生一個向下的運動，造成垂直工作缸的活塞桿伸出。所必須的縱向平衡通過水平工作缸活塞桿的縮回以及與水平部分連接的工作缸的活塞桿縮回實現(xiàn)。反之，當船舶做上升運動時，垂直工作缸活塞桿被推入，造成液壓油將水平工作缸的活塞桿壓出。物料和提升機支架之間的牽引裝置的張緊力和挖掘力在操作期間可以保持不變。提升機支架自動適應船舶的運動，使斗式提升機實現(xiàn)最佳的輸送效率。原則上，以上所述的關于兩個獨立系統(tǒng)的運動過程相互協(xié)調(diào)的原理以及相關系統(tǒng)的作用力對任意系統(tǒng)的作用保持恒定的原理，可以有條件地適用，即待控制系統(tǒng)的質(zhì)量和運動系統(tǒng)的質(zhì)量相比較非常小，而較大質(zhì)量的運動具有較小的加速度和延遲。
本發(fā)明的其他結(jié)構(gòu)是從屬權(quán)利要求的主題。
為了使提升機支架能夠自動適應船舶的擺動，應當優(yōu)先采用的一種結(jié)構(gòu)是，垂直部分和水平部分之間以活節(jié)相連，兩者可通過至少一個擺動工作缸繞水平軸線擺動。此外，由水平部分擺動的變化補償鏈條長度的改變。
牽引裝置最好由兩根或者若干根連續(xù)鏈條組成。
根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，利用垂直液壓工作缸內(nèi)的一個可關閉的泵，泵送額外的液壓介質(zhì)平衡斗式提升機的自重，或者在斗式提升機支架上作用一個附加的壓力。通過該措施可以滿足以下三個可能的條件，即斗式提升機支架的自重很大，所以需要施加一個拉力以防止料斗不至于受力過大或者裝載過多。如果斗式提升機支架的自重過小，而必須通過垂直工作缸的活塞產(chǎn)生所要求的挖掘壓力。
這個泵還可以根據(jù)壓力的大小而打開和關閉。為了保證當泵關閉或截止時，垂直工作缸內(nèi)的壓力不至于下降，可在泵后裝一個止回閥。
垂直液壓工作缸的兩側(cè)最好設有活塞端點位置阻尼器。阻尼器可以是液壓或機械端點阻尼器。例如最好在液壓工作缸端部設置碟簧作為機械式端點阻尼器，它既可以裝在工作缸內(nèi)部，也可以裝在外部。
在壓力油管內(nèi)設有蓄壓器，它們和由活塞所分隔的垂直液壓工作缸的空腔和/或水平液壓工作缸的空腔和/或擺動工作缸的空腔連通，并向其供油，以實現(xiàn)高度的壓力穩(wěn)定。另一種穩(wěn)定壓力的方法是，設置限壓閥，用于保持牽引裝置張緊力或料斗挖掘力的恒定。例如當壓力低于或高于規(guī)定數(shù)值的5％時，該限壓閥即可截止。
根據(jù)本發(fā)明的下一個實例，垂直液壓工作缸具有一個傳感器，用于探測可預置的最大作用力，并起動整個斗式提升機的升程。當達到了最大作用力時，為了給支架卸載，整個提升機將被升起。
另一個問題產(chǎn)生于所謂的“清理”中，這是一個將船底剩余物料收集并輸送出來的操作過程。該操作過程只需要較小的挖掘力。在歐洲專利說明書EP0401406A1中描述的裝置上采用了鏈條下部導向的方式解決此問題。該裝置的鏈條和料斗以自由懸垂鏈的方式布置，而船舶運動可通過懸垂鏈的可縮性而補償。這里的懸掛式鏈條的垂直運動，雖然不是主動的運動，但是該系統(tǒng)在正常運行時，因平衡船舶運動而施加的挖掘力過小，從而無法使用。此外，懸掛的鏈條難以驅(qū)動和導向，無法采用普通的鏈條傳動機構(gòu)。本發(fā)明則對“清理”工作方式提供了一種簡單的方案，即從普通操作方式轉(zhuǎn)換到“清理”操作方式時，采用了一個額外的或者附加的限壓閥，它具有可變的不同的特性值，可以使用一個并行回路實現(xiàn)。
為了進行不同水平位置的卸料，還設置了額外的垂直和水平布置的液壓工作缸，用于改變斗式提升機支架的卸料，同時還設有維持斗式提升機支架的狀態(tài)，以及張緊和/或平衡牽引裝置的液壓工作缸。
下面對照附圖所示的實施例對本發(fā)明做進一步的說明。


圖1和圖2表示一個斗式提升機局部的不同視圖；圖3、4和5表示液壓系統(tǒng)原理圖；圖6表示圖3所示“清理”工作方式的液壓系統(tǒng)的局部視圖；圖7表示“清理”工作方式局部液壓系統(tǒng)的另一種實例，用于圖4和圖5所示的回路；圖8表示另一個“清理”工作方式的局部系統(tǒng)；圖9表示卸貨方式改變的原理圖；圖10和圖11表示另一種實施例的側(cè)視圖和端面視圖；圖12至圖14表示圖10和圖11所示實例的液壓系統(tǒng)原理圖；圖15至圖17表示圖12所示“清理”工作方式的液壓系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)有所不同。
圖1和圖2所示的斗式提升機具有一個帶滑道的套筒10和一個帶有垂直部分70和水平部分11的提升機支架。料斗12由在水平部分11的示意性畫出的鏈條13引導在垂直部分70和套筒10內(nèi)運行。水平部分11以及垂直部分70內(nèi)設有作為導向件的鏈輪14。為了保持提升機支架相對于套筒10的位置，設置了兩個垂直液壓工作缸15和16，該工作缸一方面支撐在垂直部分70的支座17上，另一方面支撐在套筒10的支座18和19上。為了適應鏈條長度以及保持張緊力恒定，在水平部分11上設置了液壓工作缸20和21，該工作缸一方面支撐在支座22上，另一方面支撐在鏈輪14上。液壓回路見圖3至圖5所示。
在圖10和圖11所示的實例中，和圖1和圖2所示的實例同樣的部件，采用相同的編號，其中的提升機在支座18、19以及水平部分11之間還設置有擺動工作缸71和72，使水平部分11可以圍繞活節(jié)73做相對于垂直部分70的轉(zhuǎn)動。
如圖3所示，斗式提升機具有較大的自重。為了盡量平衡該自重，以達到所需要的挖掘力，必須在斗式提升機支架上施加一個拉力，也就是說，垂直工作缸15下部的壓力P1必須大于雙作用工作缸的上中腔室的壓力P0。為此設置了泵23，它可以施加相應的壓力。該泵的控制應當在輸出壓力降到某個規(guī)定值，例如0.95P1時接通，而且在壓力達到某個規(guī)定的數(shù)值，例如P1時關閉。在泵的輸出口裝有止回閥24，其作用是在泵關閉期間防止壓力下降。限壓閥25，33和34可以防止系統(tǒng)超過或低于壓力P0和/或P1。工作缸15和20均在活塞側(cè)由油管26連通。因此可以保證在垂直部分的鏈條縮短時(當垂直工作缸15內(nèi)縮時)，通過相應加長水平部分11的長度而抵消。蓄壓器27和28可以使液壓油的壓力基本保持恒定。在活塞201的另一側(cè)的腔室內(nèi)作用的壓力P2＝0。
如箭頭29所示，支架即便在活塞15完成了平衡行程后也不至過度受力。在達到了相應的作用力后，支承料斗的行程機構(gòu)獲得一個信號，使斗式提升機向上運動，以便為支架卸載。該功能也可以由提升終點開關完成。
在本說明書中使用了以下符號Fa作用力(—Fa1≤Fa≤Fa2)F0上部彈簧力F1下部彈簧力FSP鏈條張緊力FC垂直工作缸活塞桿的受力FH料斗的水平挖掘阻力FV料斗的挖掘力W支架自重P0，P1，P2油壓A0，A1活塞的壓力工作面圖4表示一種選擇的液壓回路，適用于支架自重需要較大的情況，以施加必要的挖掘力。在這種情況中，壓力P0在工作缸15的上部要大于壓力P1。泵23相應地位于工作缸的活塞側(cè)，以產(chǎn)生壓力P0。閥門32和31如圖所示，用于限制管路壓力。和圖3所示部件具有相同編號的部件參見關于圖3的說明。
根據(jù)圖3和圖4所示的管路圖，壓力P0實際上是由鏈條張緊力Fsp決定的，而圖5所示的管路則考慮到斗式提升機具有過小的自重的情況，此時對于實現(xiàn)足夠的挖掘力往往是不夠的。所以垂直液壓工作缸15還需要產(chǎn)生額外的壓力，以便和(過小的)支架自重一起合成必要的挖掘力。所需的壓力通過泵23的壓力P0作用在工作缸15的活塞側(cè)而產(chǎn)生。鏈條的張緊力產(chǎn)生于工作缸20的活塞兩側(cè)作用的液壓力P0A0和P2A1之間的壓力差，其中的A0，A1代表相應的活塞工作面。閥32，31和35，36的作用是使壓力P1和P2僅在壓力值P1或P2的上下波動5％。蓄壓器37至39的作用是進一步穩(wěn)定管路內(nèi)的壓力P0，P1和P2。
在圖3至圖5中給出的液壓系統(tǒng)適合于正常的操作。
對于“清理”操作方式需要使用較小的挖掘力。為了滿足這一較小的作用力，圖3所示管路的壓力P1必須放大，通過另一個限壓閥48可以產(chǎn)生更高的壓力P1。圖6表示通過通路切換閥40所實現(xiàn)的相應轉(zhuǎn)換，其中額外的限壓閥48將液壓系統(tǒng)限制在允許壓力上，以便在“清理”操作中保護系統(tǒng)。
以相應的方式還可以將圖4和圖5中的閥31和32用圖7中的分管路代替，即從閥49和50轉(zhuǎn)換到閥51和52，其中要注意條件P0＞P1，不能由于改變P1’的設定而被破壞。
所改變的壓力P1’在圖4和圖5的系統(tǒng)中大于P0的情況，在圖8中也得到考慮，其方式是泵23在油路中工作在最高油壓下。
在圖9所示的斗式提升機支架上，水平部分11的長度可以改變，即液壓工作缸42和43可以伸出。為了在卸貨變動時，補償鏈條的長度，必須設置兩個垂直工作缸44和45，該工作缸安裝在垂直工作缸15的兩側(cè)。附加水平工作缸42和43的活塞腔和附加垂直工作缸44和45的活塞腔之間由管道53和54連通。
本發(fā)明所述裝置的優(yōu)點是，斗式提升機支架在操作中可以以非常大的補償行程被動適應船舶的移動。在運動補償期間，挖掘力實際上保持不變，使料斗實現(xiàn)最佳的輸送效率。鏈條的張緊力可以進行精確的調(diào)整，從而能采用較輕的鏈條。液壓系統(tǒng)無需采用復雜的結(jié)構(gòu)便可根據(jù)不同重量的提升機支架改變，即將圖3、圖4和圖5的液壓回路結(jié)合在一起，通過轉(zhuǎn)換裝置工作。所述的液壓回路的擴展，可以在全負荷物料挖掘和“清理”操作之間轉(zhuǎn)換。所以能夠省掉迄今為止為匯集物料而使用的裝載機。
圖12所示的管路系統(tǒng)基本對應于圖3所示的管路。但是增加了(參見圖10和圖11)擺動工作缸71，72(壓力P3)的作用，所以又設置了一個蓄壓器75。工作缸71的工作和工作缸15類似，但區(qū)別是其水平部分11圍繞活節(jié)73擺動時，鏈條長度的變化相對較小，所以可以通過蓄壓器補償。以相應的方式還有閥76，74，用于限制壓力P3的波動最大不超過5％。同樣的結(jié)構(gòu)也見于圖13和14所示的回路，其中的相同部件的編號和圖4與圖5中采用的相同。
圖15、16和17所示的是所謂“清理”工作方式的實施例。為了達到較小的作用力，必須增加壓力P1和P3，這可以通過限壓閥48，78和80實現(xiàn)。圖15所示的回路采用3個三通閥40，77和79實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，而且所有3個附加的限壓閥均用于保護液壓系統(tǒng)的較高壓力P1和P3不至超壓。
圖16和17所示回路中的閥31，32和74，76的功能也可用相應的方式取代，即從閥49，50和77，79轉(zhuǎn)換到閥51，52和78，80，同時維持圖16中P0＞P1和圖17中P0＜P1的條件。
權(quán)利要求
1.L型斗式提升機，特別是作為船用卸貨機，包括一個連續(xù)的牽引裝置(13)，上面固定著料斗(12)，還包括一個斗式提升機支架，它具有一個基本上垂直布置的部分(70)和一個基本上水平布置的部分(11)，該斗式提升機至少具有一個用于張緊和/或平衡牽引裝置(13)的水平工作缸(20，21)和至少一個用于固定斗式提升機支架的垂直工作缸(15，16)，本發(fā)明的特征是，垂直和水平工作缸(15，16；20，21)經(jīng)壓力油管(26)相互連接在一起，無需主動型控制回路，即可實現(xiàn)與斗式提升機支架(11)的下降相結(jié)合的垂直液壓工作缸部分駛出以及水平液壓工作缸部分相應駛?cè)氲膭幼鳎喾?，也可以實現(xiàn)與斗式提升機支架的上升相結(jié)合的垂直液壓工作缸部分駛?cè)胍约八揭簤汗ぷ鞲撞糠窒鄳偝龅膭幼鳌?br> 2.如權(quán)利要求1所述的斗式提升機，其特征是，垂直部分(70)和水平部分(11)之間以活節(jié)(73)相連，兩者可通過至少一個擺動工作缸(71，72)繞水平軸線擺動。
3.如權(quán)利要求2所述的斗式提升機，其特征是，由水平部分(11)擺動的變化補償鏈條長度的改變。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項所述的斗式提升機，其特征是，牽引裝置由兩根或者若干根連續(xù)鏈條(13)組成。
5.如權(quán)利要求1至4中任何一項所述的斗式提升機，其特征是，利用垂直液壓工作缸(15，16)內(nèi)的一個可關閉的泵(23)，泵送額外的液壓介質(zhì)平衡斗式提升機的自重，或者在斗式提升機支架(11)上作用一個附加的壓力(P1)。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一項所述的斗式提升機，其特征是，可關閉的泵(23)后面連接一個止回閥(24)和/或泵(23)根據(jù)壓力的大小而打開和關閉。
7.如權(quán)利要求1至6中任何一項所述的斗式提升機，其特征是，垂直液壓工作缸(15，16)的兩側(cè)設有活塞的端點位置阻尼器(46，47)。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一項所述的斗式提升機，其特征是，阻尼器是液壓或機械式端點阻尼器，最好在工作缸(15，16)的每一端設置碟簧(46，47)。
9.如權(quán)利要求1至8中任何一項所述的斗式提升機，其特征是，在壓力油管內(nèi)設有蓄壓器(27，28；37，38，39，75)，它們和由活塞所分隔的垂直液壓工作缸(15，16)的空腔和/或水平液壓工作缸(20，21)的空腔和/或擺動工作缸(71，72)的空腔連通，并向其供油。
10.如權(quán)利要求1至9中任何一項所述的斗式提升機，其特征是，設有限壓閥(25，31—36，48，51，52，74，76，78，80)，用于保持壓力穩(wěn)定，即用于牽引裝置(13)或料斗挖掘力的縱向平衡。
11.如權(quán)利要求1至10中任何一項所述的斗式提升機，其特征是，垂直液壓工作缸(15，16)具有一個傳感器，用于探測可預置的最大作用力(29)和/或斗式提升機支架的高度和/或起動整個斗式提升機(11)的升程。
12.如權(quán)利要求1至10中任何一項所述的斗式提升機，其特征是，為了輸送位于地面上的剩余物料(清理)，設置了一個至少切換到額外的或者附加的限壓閥(48，51，52，78，80)的轉(zhuǎn)換回路。
13.如權(quán)利要求1至12中任何一項所述的斗式提升機，其特征是，還有垂直和水平布置的液壓工作缸(42—45)，用于改變斗式提升機支架(11)的卸料，同時還維持斗式提升機支架(11)的狀態(tài)，以及張緊和/或平衡液壓工作缸(15，16，20，21)的牽引裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的斗式提升機，其特征是，所述的水平設置的液壓工作缸(42，43)的活塞室和附加的垂直工作缸(44，45)的活塞室通過油管(53，54)連通。
全文摘要
一種L形斗式提升機，包括一垂直布置的套筒，一個連續(xù)的牽引裝置，上面固定著料斗，還包括一個與套筒相垂直的可活動的斗式提升機支架，它具有一個基本上垂直布置的部分和一個基本上水平布置的部分，該斗式提升機至少具有一個用于張緊和/或平衡牽引裝置的水平工作缸和至少一個用于固定斗式提升機支架的垂直工作缸，其中垂直和水平工作缸經(jīng)壓力油管相互連接在一起，該斗式提升機支架在操作中可以以非常大的補償行程被動適應船舶的移動。
文檔編號B65G65/00GK1122124SQ95190030
公開日1996年5月8日 申請日期1995年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月15日
發(fā)明者黃亞達 申請人:Pwh設備和系統(tǒng)有限公司