專利名稱：一種中低壓側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是新型實用的，涉及一種在港口碼頭大型貨場集裝箱龍門吊使用電網(wǎng)電 力工作的中低架自動取電裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外各主要港口大型集裝箱貨場輪胎龍門吊(RTG)均采用柴油發(fā)電機組作 為動力，雖轉(zhuǎn)場靈活，但柴油發(fā)電機組有效利用率很低，只有25%左右，無功消耗 很大、油耗驚人、噪聲大、環(huán)境污染大，特別是在能源緊張、油價不斷上漲形勢下， 輪胎龍門吊的使用成本不斷增加，而電力的價格相對穩(wěn)定，成本低廉，各大港口都 在進行輪胎式集裝箱起重機的"油改電"，采用市電驅(qū)動輪胎式集裝箱起重機作業(yè)， 實現(xiàn)降低營運成本，減少對大氣的污染排放，降低噪聲的要求，達到節(jié)約能源，清 潔環(huán)境目的。
"油改電"的方式有多種高架滑觸線、低架安全滑線、電纜巻筒等，高架滑 觸線方式對輪胎式集裝箱起重機轉(zhuǎn)場來說是最方便的，但投入成本很高；低架安全
滑線和電纜巻筒方式投入成本少，但需要輔助人員幫助轉(zhuǎn)場，效率低。
針對低架安全滑線和電纜巻筒供電方式無法避免的輔助作業(yè)量，我司投入大量 人力，進行研究開發(fā)，推出一種中低壓側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置，適用中低架方式， 該取電裝置無需輔助人工員，達到自動、高效、安全，且成本低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種能自動收放，操作簡便、效率高、 總工程成本低，無需人工輔助，接電運行可靠穩(wěn)定、安全、無污染的一種中低壓側(cè) 向自適應(yīng)接觸取電裝置。
本發(fā)明目的的實現(xiàn)方式為， 一種中低壓側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置，在輪胎式集 裝箱起重機堆場箱區(qū)的盲道中心，沿集裝箱起重機行駛軌道方向，兩端固定端立柱、 中間等間距布置多個中立柱，作為支撐結(jié)構(gòu)，在立柱間布置上滑線支架、下滑線支 架以及光電檢測板，在上、下滑線支架上布置正負極供電滑觸線，供電滑觸線的兩 端設(shè)置滑觸線張緊裝置，在輪胎式集裝箱起重機下橫梁側(cè)前后兩排安裝自動對位取 電裝置的底座、驅(qū)動裝置，底座上裝調(diào)節(jié)裝置，
在底座上安裝小象鼻梁、大拉桿、主臂架，在小象鼻梁的頭部連接小拉桿，在大拉桿的頭部連接大象鼻梁，小象鼻梁、大拉桿由連桿連接,小象鼻梁、連桿、小拉 桿、大象鼻梁、大拉桿、主臂梁組成組合連桿機構(gòu)，各桿件之間采用鉸連接，鉸點 采用滾動軸承，主臂架一端與底座鉸連接，另一端與大象鼻梁鉸接，
在輪胎式集裝箱起重機上前、后安裝激光測距傳感器，光電檢測板與供電滑觸 線平行布置，取電裝置的取電弓板與小拉桿、大象鼻梁間采用垂直鉸及隨動彈簧柔 性連接，控制部分的PLC控制及變頻器驅(qū)動系統(tǒng)與兩側(cè)的前、后激光測距傳感器和 正負取電裝置，大車左、右側(cè)行走電機連接，右側(cè)的前、后激光測距傳感器與光電 檢測板連接，正、負取電裝置分別與正、負供電滑觸線連接。
本發(fā)明不同于高架滑觸線、低壓安全滑線、電纜巻筒取電裝置，在輪胎式集 裝箱起重機(RTG)堆場箱區(qū)的盲道中心，沿RTG行駛軌道方向，兩端固定端立柱、 中間等間距布置多個中立柱，作為供電滑觸線等裝置的支撐結(jié)構(gòu)，在立柱間布置上 滑線支架、下滑線支架以及光電檢測板，在上、下滑線支架上布置正負極供電滑觸 線，供電滑觸線的兩端設(shè)置滑觸線張緊裝置，在輪胎式集裝箱起重機下橫梁側(cè)前后 兩排安裝側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置、驅(qū)動裝置和調(diào)節(jié)裝置。通過光電檢測板反射RTG 上激光測距傳感器光信號自動導(dǎo)引RTG大車左右行走糾偏。 本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1) 取電裝置側(cè)向自適應(yīng)性安全取電接觸，讓取電弓板始終處于相對垂直狀態(tài)， 保證弓頭滑板與供電滑觸線的良好接面，調(diào)節(jié)裝置自動調(diào)節(jié)接觸壓力，即使輪胎式 集裝箱起重機適度跑偏，接觸取電也不受影響；取電裝置的取電弓板設(shè)計有緩沖減 震彈簧，保證RTG行走時良好的自適應(yīng)性；采用取電絕緣子、絕緣瓷瓶雙重絕緣設(shè) 計，保證取電弓板與支撐連桿金屬間絕緣，使用更為安全；
2) 低架供電滑觸線兩側(cè)同時上電，供兩側(cè)場區(qū)作業(yè)的兩組RTG取電，同時單 側(cè)箱區(qū)可多臺輪胎式集裝箱起重機作業(yè)取電，滿足箱區(qū)作業(yè)的要求，節(jié)約箱區(qū)空間 和成本；
3) 采用激光測距控制RTG大車左右行走速度，保持側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置 與供電滑觸線間距離在L+厶L之內(nèi)(L為固定值，AL《200咖)，實現(xiàn)自動糾偏；在 司機室內(nèi)操作，通過自動限位控制取電裝置的收放，無需地面輔助人員，高效、安 全；
4) 采用中低壓立柱，相對于高架，自重輕、制作簡單、運輸方便、安裝容易； 整體建造成本低，同時由于立柱高度的降低，基礎(chǔ)承載的要求也大為降低，為高架的1/20，造價大為減少，占用的場地時間短，對場地的影響少，改造時效性好；
5) RTG采用左右兩側(cè)、正負共四套側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置，取電裝置可統(tǒng) 一規(guī)格標準。


圖la、 b是本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖、俯視圖， 圖2是側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3a、 b是驅(qū)動裝置示意圖， 圖4a、 b是調(diào)節(jié)裝置示意圖，
圖5是光電檢測板導(dǎo)引RTG大車行走自動糾偏控制示意圖， 圖6、 7是裝置控制與限位保護原理圖。
具體實施方式
本發(fā)明由供電裝置、取電裝置及控制部分組成。
供電裝置包含立柱基礎(chǔ)、供電支撐、供電滑觸線、滑觸線張緊裝置組成。取 電裝置包含支撐四連桿、取電弓板、隨動彈簧、取電絕緣、絕緣瓷瓶、滑板，驅(qū)動 裝置、調(diào)節(jié)裝置、收放限位開關(guān)組成?？刂撇糠职す鉁y距傳感器、光電檢測板、 收放限位開關(guān)、RTG機上PLC控制及變頻器驅(qū)動系統(tǒng)組成。 下面參照附圖詳述本發(fā)明。
參照圖la、 lb，在輪胎式集裝箱起重機堆場箱區(qū)的盲道中心，沿輪胎龍門起重 機(RTG)行駛軌道方向，兩端固定端立柱l、中間等間距布置多個中立柱2，作為 供電滑觸線8的支撐結(jié)構(gòu)。在立柱間布置上滑線支架4、下滑線支架5以及光電檢 測板3。在上滑線支架4、下滑線支架5布置正、負極供電滑觸線8，供電滑觸線8 的兩端設(shè)置滑觸線張緊裝置6，滑觸線張緊裝置6與兩端端立柱1連接，使供電滑 觸線8呈直線要求，滿足自適應(yīng)接觸取電裝置7的側(cè)向接觸要求。供電滑觸線8采 用雙溝銅滑線，并左右雙側(cè)、垂直上下安裝，供兩側(cè)兩組多臺輪胎式集裝箱起重機 同時取電。
參照圖2，在輪胎式集裝箱起重機下橫梁側(cè)17前后兩排安裝側(cè)向自適應(yīng)接觸 取電裝置7的底座18，在底座18上安裝小象鼻梁11、大拉桿19、主臂架20，在 小象鼻梁11的頭部連接小拉桿12，在大拉桿19的頭部連接大象鼻梁13,小象鼻 梁11、大拉桿19由連桿1U連接，小象鼻梁11、連桿IIA、小拉桿12、大象鼻梁 13、大拉桿19、主臂梁20組成組合連桿機構(gòu)。各桿件之間采用鉸連接，鉸點采用滾動軸承。主臂架20 —端與底座18鉸連接，另一端與大象鼻梁13鉸接，支撐組 合連桿收放。
小拉桿12、大象鼻梁13右端設(shè)計成垂直安裝軸孔，之間用垂直鉸21連接，垂 直鉸21上安裝取電絕緣子14，取電絕緣子14上安裝四個絕緣瓷瓶22，經(jīng)隨動彈 簧15連接取電弓板16，垂直鉸21始終保持取電弓板16垂直。兩道絕緣保證取電 弓板16與金屬支撐組合連桿絕緣，取電安全。取電弓板16在側(cè)向自適應(yīng)接觸取電 裝置7放下時與供電滑觸線8滑觸取電。隨動彈簧15采用片簧結(jié)構(gòu)，使取電弓板 16與取電絕緣子14間有一定的柔性，補償震動位移。
參照圖3a、 3b，側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置7由驅(qū)動裝置9驅(qū)動，驅(qū)動裝置9 的制動器9. 1與巻筒9. 2、減速器9. 3和電機9. 4通過軸連接，制動器9. 1上裝凸 輪限位裝置9. 7，巻筒9. 2上繞牽引鋼絲繩9. 5，減速器9. 3裝在安裝底座9. 6上。 啟動電機，巻筒9.2纏繞牽引鋼絲繩9.5控制凸輪限位裝置7的收放，到達收、放 極限位置時，凸輪限位裝置9.7輸出收、放限位開關(guān)輸出開關(guān)信號，控制電機自動 停止，同時聲光報警指示。聲光報警電路為一般的電路。
參照圖4a、 b,底座18上裝調(diào)節(jié)裝置10的連接耳板10. 1，調(diào)節(jié)螺桿10. 3上 有鎖緊螺母10.4，連接耳板10.1與調(diào)節(jié)螺桿10. 3間有拉抻彈簧10. 2。當側(cè)向自 適應(yīng)接觸取電裝置7放到位時，調(diào)節(jié)裝置10由拉伸彈簧與取電裝置自重保持力矩 平衡。在側(cè)向土300mm范圍內(nèi)自適應(yīng)調(diào)節(jié)伸縮力，使取電滑板與供電滑觸線接觸， 保持90 120N的穩(wěn)定供電接觸壓力。調(diào)節(jié)裝置10通過鉸軸10. 5與大拉桿連接， 調(diào)節(jié)鎖緊螺桿10. 3的位置，用鎖緊螺母10. 4鎖緊,使取電弓板16與供電滑觸線8 接觸保持90 120N的穩(wěn)定供電接觸壓力。
參照圖5,控制部分的PLC控制及變頻器驅(qū)動系統(tǒng)與兩側(cè)的前、后激光測距傳 感器和正負取電裝置，大車左、右側(cè)行走電機連接，右側(cè)的前、后激光測距傳感器 與光電檢測板連接，正、負取電裝置分別與正、負供電滑觸線連接。
光電檢測板3與正、負供電滑觸線8平行布置，取電裝置取電的同時,通過安裝 在輪胎式集裝箱起重機(RTG)上前、后激光測距傳感器檢測與光電檢測板距離L+ △L,分別控制RTG大車左右行走速度，自動進行糾偏，保持側(cè)向自適應(yīng)接觸取電 裝置與供電滑觸線間距離在L+厶L之內(nèi)，式中L為固定值，AL《200mm。例如大車 向前行走時，當前激光測距傳感器檢測AD200mm、后激光測距傳感器檢測AL《 200咖，激光測距傳感器信號輸入給PLC控制及變頻驅(qū)動系統(tǒng)，控制大車左側(cè)行走電機速度略高于大車右側(cè)行走電機速度1 5%，恢復(fù)距離L+厶L以內(nèi)后，兩側(cè)速度 一致。大車向后行走時控制方式相同，自動控制RTG大車左右行走速度進行糾偏， 自動保持取電距離。
參照圖6、圖7，通過司機室內(nèi)右側(cè)選擇開關(guān)K2、左側(cè)選擇開關(guān)K3來決定集 裝箱龍門起重機(RTG)右側(cè)、左側(cè)的取電裝置收放。例如通過K2吸合選擇右側(cè)取 電裝置收放，通過司機室PLC指令控制收放，再通過繼電器K4和K5控制收起和放 下，收起和放下的動作是互逆，通過KM5、 KM6進行互鎖。當選擇K5放下動作時， KM6吸合，驅(qū)動裝置電機進入反轉(zhuǎn)驅(qū)動狀態(tài)，經(jīng)右側(cè)選擇開關(guān)K2、右側(cè)反轉(zhuǎn)KM6、 右側(cè)正極放到位限位開關(guān)K10控制KM1吸合，右側(cè)正極取電裝置開始放下，當?shù)竭_ 極限位置時K10斷開，右側(cè)正極取電裝置停止放動作，取電裝置取電。當選擇K4 放下收起時，KM5吸合，驅(qū)動裝置電機進入正轉(zhuǎn)驅(qū)動狀態(tài)，經(jīng)右側(cè)選擇開關(guān)K2、右 側(cè)正極放到位限位開關(guān)K6、右側(cè)正轉(zhuǎn)KM5控制KM1吸合，右側(cè)正極取電裝置開始收 起，當?shù)竭_收極限位置時K6斷開，右側(cè)正極取電裝置停止收起動作。右側(cè)負極取 電裝置與右側(cè)正極取電裝置是同時下放的，控制原理相同。
當輪胎式集裝箱起重機(RTG)需要轉(zhuǎn)場時，右側(cè)的取電裝置需收起才能轉(zhuǎn)場， 進入另一側(cè)后，要求通過左側(cè)取電，通過K3吸合選擇左側(cè)取電裝置收放，其收放 控制原理與上述右側(cè)相同。
權(quán)利要求
1、一種中低壓側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置，其特征在于在輪胎式集裝箱起重機堆場箱區(qū)的盲道中心，沿集裝箱起重機行駛軌道方向，兩端固定端立柱、中間等間距布置多個中立柱，作為支撐結(jié)構(gòu)，在立柱間布置上滑線支架、下滑線支架以及光電檢測板，在上、下滑線支架上布置正負極供電滑觸線，供電滑觸線的兩端設(shè)置滑觸線張緊裝置，在輪胎式集裝箱起重機下橫梁側(cè)前后兩排安裝自動對位取電裝置的底座、驅(qū)動裝置，底座上裝調(diào)節(jié)裝置。在底座上安裝小象鼻梁、大拉桿、主臂架，在小象鼻梁的頭部連接小拉桿，在大拉桿的頭部連接大象鼻梁，小象鼻梁、大拉桿由連桿連接，小象鼻梁、連桿、小拉桿、大象鼻梁、大拉桿、主臂梁組成組合連桿機構(gòu)，各桿件之間采用鉸連接，鉸點采用滾動軸承，主臂架一端與底座鉸連接，另一端與大象鼻梁鉸接，在輪胎式集裝箱起重機上前、后安裝激光測距傳感器，光電檢測板與供電滑觸線平行布置，取電裝置的取電弓板與小拉桿、大象鼻梁間采用垂直鉸及隨動彈簧柔性連接，控制部分的PLC控制及變頻器驅(qū)動系統(tǒng)與兩側(cè)的前、后激光測距傳感器和正負取電裝置，大車左、右側(cè)行走電機連接，右側(cè)的前、后激光測距傳感器與光電檢測板連接，正、負取電裝置分別與正、負供電滑觸線連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中低壓側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置，其特征在于 小拉桿(12)、大象鼻梁(13)右端用垂直鉸(21)連接，垂直鉸(21)上安裝取 電絕緣子(14)，取電絕緣子(14)上安裝四個絕緣瓷瓶(22)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低架側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置，其特征在于驅(qū) 動裝置(9)的制動器(9.1)與巻筒(9.2)、減速器(9.3)和電機(9.4)通過軸 連接，制動器(9.1)上裝凸輪限位裝置(9.7)，巻筒(9.2)上繞牽引鋼絲繩(9.5)， 減速器(9.3)裝在安裝底座(9.6)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中低壓側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置，其特征在于 底座(18)上裝調(diào)節(jié)裝置(10)的連接耳板(10.1)，調(diào)節(jié)螺桿(10.3)上有鎖緊 螺母(10.4)，連接耳板(10.1)與調(diào)節(jié)螺桿(10.3)間有拉抻彈簧(10.2)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中低壓側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置，其特征在于 供電滑觸線(8)釆用雙溝銅滑線，并左右雙側(cè)、垂直上下安裝。
全文摘要
一種中低壓側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置，涉及一種在港口大型貨場輪胎式集裝箱龍門起重機(RTG)使用電網(wǎng)電力工作的自動取電裝置。是在集裝箱貨堆場箱區(qū)的盲道中心，沿RTG行駛軌道方向布置多個立柱，在立柱間布置連接桿件，在連接桿件上側(cè)向布置兩條供電滑觸線，并與供電滑觸線平行布置用于導(dǎo)引RTG大車行走光電檢測板，導(dǎo)引控制RTG大車自動糾偏，保持取電距離。在輪胎式集裝箱起重機下橫梁側(cè)安裝側(cè)向自適應(yīng)接觸取電裝置，自適應(yīng)接觸取電裝置的取電弓板調(diào)節(jié)取電接觸壓力、柔性接觸供電滑觸線，側(cè)向從供電滑觸線上取得直流饋電，供雙側(cè)兩組多臺輪胎式集裝箱起重機作業(yè)。本發(fā)明使用高效、安全；制作簡單、運輸方便、安裝容易、成本低。
文檔編號B66C19/00GK101537975SQ200910061008
公開日2009年9月23日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者向愛國, 熊海明, 沛 范 申請人:武漢港迪電氣有限公司;武漢港迪機電工程有限公司;赤灣集裝箱碼頭有限公司