一种起重机防风系固方法和系固装置与流程

1.本发明涉及停车设备领域，具体涉及一种起重机防风系固方法和系固装置。


背景技术：

2.岸桥，又称为岸边集装箱起重机，是用来在岸边对集装箱船舶上的集装箱进行装卸的设备。防风系固装置是岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)的重要安全装置，其作用是在风暴时限制轮子抬起和起防倾覆，随着国际集装箱船舶大型化，岸桥的参数越来越大，设备风载也越来越高，因此对码头的系固承载能力要求也越来越高。传统的系固设备在风暴工况时，需要将系固收紧，导致轮压和系固载荷同时增大，此时系固和轮压是一对内力，互为反作用所以互相增大，降低了系固设备使用时的安全性，存在安全隐患。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种起重机防风系固方法和系固装置，用以解决传统系固方法轮压和载荷过大的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.根据本发明实施例的一种起重机防风系固方法，应用于系固装置，系固装置与起重机固定连接，起重机包括多组大车，每组大车与至少一个系固装置固定连接，系固装置包括：
6.系固杆，一端与起重机固定连接，另一端为连接部；
7.预埋件，设置在码头的预埋坑中，用于与连接部可松弛或收紧连接；
8.控制器，与系固杆电连接；
9.方法包括：
10.控制器根据大车的轮压控制系固杆与预埋件保持松弛状态，以防止在风暴工况时因内力而产生额外轮压和系固力，并使起重机的自重抵消部分大车受到风载荷的上拔力。
11.在本发明的一个实施例中，系固杆的连接部形成为伸缩螺杆，伸缩螺杆端部安装有长形耳板，耳板上形成有连接孔；
12.系固装置还包括：
13.连接板，连接板的一端与预埋件固定连接，另一端设有腰型通孔；
14.销轴组件，包括销轴，销轴用于穿设在腰型通孔和连接孔中，以使预埋件与系固杆可松弛或收紧连接，其中，腰型通孔的长度方向与水平地面垂直且长度大于销轴的直径。
15.在本发明的一个实施例中，控制器根据大车的轮压控制系固杆与预埋件保持松弛状态，包括：
16.控制器控制伸缩螺杆伸出，并向预埋件移动，以使连接孔对准腰型通孔；
17.控制器控制销轴伸入腰型通孔和连接孔中；
18.控制器控制系固杆的伸缩螺杆向下伸出，使销轴在腰型通孔内相对向下移动至抵持住腰型通孔的下极限位置，以使系固杆与预埋件保持松弛状态。
19.在本发明的一个实施例中，轮压为设计值，包括大车的自重轮压和风况轮压，风况轮压用于表示风暴工况时大车的轮压；
20.控制器根据大车的轮压控制系固杆与预埋件保持松弛状态，包括：
21.控制器计算自重轮压、自重挠度和结构刚度；
22.控制器根据自重轮压、风况轮压、自重挠度、结构刚度以及大车杠杆比计算松弛量。
23.在本发明的一个实施例中，控制器根据自重轮压、风况轮压、自重挠度、结构刚度以及大车杠杆比计算松弛量，包括：
24.控制器根据松弛量对耳板的伸出距离进行调节以对系固杆上的载荷进行调整。
25.在本发明的一个实施例中，系固装置设有多根系固杆，每一大车对应至少一根系固杆，且多个系固杆排成两列，两列系固杆分别对称设置在起重机的海侧和陆侧。
26.本发明还提供一种系固装置，其特征在于，系固装置用于与起重机固定连接，起重机包括多组大车，每组大车与至少一个系固装置固定连接，系固装置包括：
27.系固杆，一端与起重机固定连接，另一端为连接部，系固杆包括多个，每个系固杆与每组大车一一对应，且多个系固杆排成两列，两列系固杆分别对称设置在起重机的海侧和陆侧；
28.预埋件，设置在码头的预埋坑中，用于与连接部可松弛或收紧连接；
29.控制器，与系固杆电连接，用于根据大车的轮压控制系固杆与预埋件保持松弛状态，以在风暴工况时使起重机的自重抵消部分大车受到风载荷的上拔力。
30.在本发明的一个实施例中，述系固杆的连接部形成为伸缩螺杆，伸缩螺杆端部安装有长形耳板，耳板上形成有连接孔；
31.系固装置还包括：
32.连接板，连接板的一端与预埋件固定连接，另一端设有腰型通孔；
33.销轴组件，包括销轴，销轴用于穿设在腰型通孔和连接孔中，以使预埋件与系固杆可松弛或收紧连接，其中，腰型通孔的长度方向与水平地面垂直且长度大于销轴的直径。
34.在本发明的一个实施例中，控制器用于：
35.控制伸缩螺杆伸出，并向预埋件移动，以使连接孔对准腰型通孔；
36.控制销轴伸入腰型通孔和连接孔中；
37.控制系固杆的伸缩螺杆向下伸出，使销轴在腰型通孔内相对向下移动至抵持住腰型通孔的下极限位置，以使系固杆与预埋件保持松弛状态。
38.在本发明的一个实施例中，轮压包括大车的自重轮压和风况轮压，风况轮压用于表示风暴工况时大车的轮压，控制器还用于：
39.计算自重轮压、自重挠度和结构刚度；
40.根据自重轮压、风况轮压、自重挠度、结构刚度以及大车杠杆比计算松弛量；根据松弛量对耳板的伸出距离进行调节以对系固杆上的载荷进行调整。
41.本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：
42.1、本发明的起重机防风系固方法，通过将系固杆与预埋件保持松弛连接，使得大车轮压参与抵消上拔力，降低了系固杆上的载荷，同时也降低了对码头的载荷，为码头设备参数的增大提供了技术支撑，提高了安全性能；
43.2、本发明的起重机防风系固方法，通过计算松弛量以对各大车连接的系固杆的伸出距离进行调节，使得不同风向时，海、路侧的最大系固载荷相等，进一步提高了安全性能；
44.3、本发明的起重机防风系固方法，使用伸缩螺杆调节松弛量，可以方便地调整伸出长度，从而快速地对调节杆进行部署，减少了风暴工况下的反应时间，进一步提升了安全性能。
附图说明
45.图1为本发明实施例的系固装置的装配状态结构示意图；
46.图2为本发明实施例的系固装置的结构示意图；
47.图3为本发明实施例的系固装置的另一结构示意图；
48.图4为本发明实施例的系固装置的耳板与预埋件连接的结构示意图；
49.图5为本发明实施例的系固装置的另一装配状态结构示意图；
50.图6为本发明实施例的系固装置风暴工况下的风向示意图；
51.图7为本发明实施例的起重机防风系固方法中起重机大车的状态示意图；
52.图8为本发明实施例的起重机防风系固方法中起重机大车的另一状态示意图。
53.附图标记：100、大车；101、横梁；210、系固杆；211、螺旋扣；212、伸缩螺杆；213、耳板；214、腰型通孔；220、预埋件；221、预埋坑；222、连接板；230、销轴；310、海侧轨道；320；陆侧轨道。
具体实施方式
54.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
56.传统的系固方式在风暴工况中，通过系固设备将起重机与预埋坑内的结构进行系固收紧。此时，系固杆优先承受上拔力，起重机下部结构的横梁无法参与受力，同时大车轮压为向下的正轮压，系固力和轮压是一对内力，互为反作用从而导致轮压和系固载荷同时增大，降低了系固设备使用时的安全性，存在安全隐患，同时也不利于码头设备的升级。为解决上述问题，本发明提供一种起重机防风系固方法和系固装置。
57.下面首先结合附图具体描述根据本发明的一种起重机防风系固方法和系固装置。
58.根据本发明实施例的一种起重机防风系固方法，应用于系固装置，如图1、图2和图8所示，其中，系固装置与起重机固定连接，起重机包括多组大车100，每组大车100与至少一
个系固装置固定连接，系固装置包括：系固杆210、预埋件220以及控制器。其中，系固杆210一端与起重机固定连接，另一端为连接部；预埋件220设置在码头的预埋坑221中，用于与连接部可松弛或收紧连接；控制器(控制器)与系固杆210电连接。起重机防风系固方法包括：控制器根据大车的轮压控制系固杆210与预埋件220保持松弛状态，以防止在风暴工况时因内力而产生额外轮压和系固力，并使起重机的自重抵消部分大车100受到风载荷的上拔力。
59.具体来说，起重机下方设置有四组大车100，四组大车100对称设置在起重机的海侧轨道310和陆侧轨道320上，系固装置设置在大车100外侧并与起重机横梁101固定连接。当遭遇风暴工况时，码头工作人员可以手动或通过控制器控制以降下系固杆210，在本发明的一个优选实施例中，工作人员可以通过控制器控制系固杆210降下，以使系固杆210进入设置在码头地面预埋坑221中的预埋件220内，并根据轮压数据控制系固杆210端部的连接部与预埋件220可松弛地连接。在受风时，起重机会受到与受风方向垂直的上拔力，由于系固杆210与预埋件220松弛连接，此时与受风方向垂直的大车100的轮压会降低至0，或会产生抬腿直至大车100离开轨道面。由此，使得起重机自重参与抵消了上拔力，避免了产生额外的系固力，同时也避免了系固收紧产生的额外内力，从而有效降低了系固杆210上的系固载荷，提升了安全性能。
60.如图2、图3和图4所示，在本发明的一个实施例中，连接部形成为伸缩螺杆212，伸缩螺杆212端部安装有长形耳板213，耳板213上形成有连接孔(未图示)，多根系固杆210对称设置在起重机的海侧和陆侧；系固装置还包括：连接板222和销轴组件。其中，连接板222的一端与预埋件220固定连接，另一端设有腰型通孔214。销轴组件包括销轴230，销轴230用于通过可伸缩的销轴230穿设在腰型通孔214和连接孔中，以与预埋件220和系固杆210连接，其中，腰型通孔214的长度方向与水平地面垂直且长度大于销轴230的直径。
61.具体来说，控制器可以控制伸缩螺杆212下降以使设置在伸缩螺杆212端部的耳板213进入设置在预埋坑221中的预埋件220内，以使腰型通孔214与所述连接孔对齐。此时销轴组件中可伸缩的销轴230可以进入腰型通孔214和连接孔内，其中腰型通孔214的长度大于销轴230的直径。由此，在销轴230进入腰型通孔214和连接孔内后，控制器可以根据控制伸缩螺杆212继续伸出，以使销轴230抵持在腰型通孔214的下极限位置，从而使得系固杆210与预埋件220松弛连接。在遭遇风暴工况，起重机承受与受风方向垂直的上拔力时，起重机的自重优先参与抵消上拔力，从而有效降低了系固杆210上的系固载荷，同时也避免了系固收紧产生的额外内力，有效提升了安全性能。
62.如图4和图5所示，在本发明的一个实施例中，风暴工况时，控制器控制系固杆210与预埋件220保持松弛状态，包括：控制器控制伸缩螺杆212伸出，并向预埋件220移动，以使腰型通孔214对准连接孔；控制器控制销轴伸入腰型通孔和连接孔中；控制器控制系固杆的伸缩螺杆向下伸出，使销轴在腰型通孔内相对向下移动至抵持住腰型通孔的下极限位置，以使系固杆与预埋件保持松弛状态。
63.具体来说，如图6所示，在不同的风暴工况下，起重机的一侧在海侧轨道310和陆侧轨道320上会分别受到w1、w2、w3、w4和w5侧向风载荷。由于控制器控制伸缩螺杆212伸出，并向预埋件220移动，使得耳板213伸入低于水平地面的预埋坑221内与预埋件220进行对位。然后，在销轴230伸入连接孔和腰型通孔214对位后，需要使系固杆210与预埋件220可松弛连接，此时需要对伸缩螺杆212的伸出距离进行调节以使销轴230不与腰型通孔214的上极
限位置和下极限位置接触。更具体来说，由于伸缩螺杆212上未设置刻度装置，需要根据伸缩螺杆212上的螺旋扣211的旋转圈数计算伸缩螺杆212的伸出距离。因此控制器需要控制系固杆210上的螺旋扣211旋转，使得伸缩螺杆212向下伸出以使销轴230抵持住腰型通孔214的下极限位置，即伸缩螺杆212伸出距离的零点位置，此时系固装置与预埋件220松弛连接。当需要对指定侧的系固装置的载荷进行调整时，控制器可以控制螺旋扣211旋转以使伸缩螺杆212向上缩回，并根据螺旋扣211的旋转圈数控制伸缩螺杆212的伸出距离。由此，通过使系固杆210上的螺旋扣211旋转，使得伸缩螺杆212伸出以使销轴230抵持住腰型通孔214的下极限位置，可以使系固杆210与预埋件220可松弛连接，并在需要调节各系固装置的载荷时后方便地对伸缩螺杆212地伸出距离进行调节。
64.在本发明的一个实施例中，轮压为设计值，包括大车100的自重轮压和风况轮压，风况轮压用于表示风暴工况时大车100的轮压。风暴工况时，控制器控制系固杆210与预埋件220保持松弛状态，包括：控制器计算自重轮压、自重挠度和结构刚度。控制器根据自重轮压、风况轮压、自重挠度、结构刚度以及大车100杠杆比计算松弛量。
65.具体来说，为保持起重机受力平衡，需要在不同风向时，海、陆侧的四组大车的最大系固载荷小于许用值，因此需要分别调节海侧和陆侧的系固装置上的载荷，以使海侧和陆侧的载荷保持在一定范围内。由此，需要根据松弛量对系固杆210的伸出长度进行调整。下面以海侧的b大车和陆侧的c大车为例进行说明。如图5、图6和图7(a)所示，在无系固时，b大车和c大车的自重轮压分别为b0和c0，由于起重机的重心位于陆侧轨道320处，故b0大于c0，通过有限元分析(fea，finite element analysis)计算在轮压为b0和c0时，b大车和c大车的自重挠度分别为δb和δc。同时，在w5方向的风暴工况时，b大车和c大车的风况轮压分别为b1(由于起重机重心偏向陆侧，b1为w5时的最大负轮压值)和c1；在w4方向的风暴工况时(此时，c2有w4时的最大负值)，b大车和c大车的风况最大负轮压分别为b1和c2；且b1数值上大于b2。如图8所示，以b大车为例，在风暴工况时，b大车受到垂直载荷f，对于整机结构，当a,c,d处大车位置约束，b大车处轨道面作用垂直载荷f时，产生垂直变形δl，结构刚度k＝f/δl(单位t/mm)。此外，如图5所示，两组大车100中心间距为l1，大车100中心至相邻大车100的系固装置间距为l2，即大车杠杆比n为l1/l2。由此，如图7(b)所示，位于海侧轨道310上的b大车处系固装置的松弛量sb为c1/(k*n) δb*(b0-b1)/b0，此时b大车处系固装置受到的系固载荷fb为(b1 c1)*n。位于陆侧轨道320上的c大车处系固装置的松弛量sc为δc，此时c大车处系固装置受到的系固载荷fc为[c2-k*(sb-sc)]*n。由此，可以根据不同风向上大车的轮压的设计值计算松弛量，并根据松弛量对与预埋件220松弛连接的系固杆210的伸出长度进行调节，从而使得海、陆侧的四组大车的最大系固载荷小于许用值。由此，有效确保了起重机的受力安全。
[0066]
在本发明的一个实施例中，控制器根据自重轮压、风况轮压、自重挠度、结构刚度以及大车杠杆比计算松弛量，包括：控制器根据松弛量对耳板213的伸出距离进行调节以对系固杆210上的载荷进行额外调整。
[0067]
具体来说，如图2、图7(b)和图7(c)所示，以b大车和c大车为例，当需要减小b大车处系固装置的系固载荷时，可以通过控制器增加松弛量x(单位mm)增加耳板213的伸出距离，更具体来说，伸缩螺杆212上设置有螺旋扣211，可以通过旋转螺旋扣211以缩回耳板213至上极限位置，然后根据松弛量x，控制耳板213伸出。从而使b大车处系固装置的系固载荷
减少n*x*k吨。同时，随着松弛量的增加，c大车也开始产生抬腿或抬腿增加，即c大车更多的轮压参与抵消上拔力，或c处系固承担更多的上拔力，从而进一步降低了b大车处系固装置的系固载荷。由此，有效调节了起重机上的系固载荷。
[0068]
本发明还提供一种系固装置，其特征在于，系固装置用于与起重机固定连接，起重机包括多组大车，每组大车与至少一个系固装置固定连接，系固装置包括：
[0069]
系固杆，一端与起重机固定连接，另一端为连接部，系固杆包括多个，每个系固杆与每组大车一一对应，且多个系固杆排成两列，两列系固杆分别对称设置在起重机的海侧和陆侧；
[0070]
预埋件，设置在码头的预埋坑中，用于与连接部可松弛或收紧连接；
[0071]
控制器，与系固杆电连接，用于根据大车的轮压控制系固杆与预埋件保持松弛状态，以在风暴工况时使起重机的自重抵消部分大车受到风载荷的上拔力。
[0072]
在本发明的一个实施例中，述系固杆的连接部形成为伸缩螺杆，伸缩螺杆端部安装有长形耳板，耳板上形成有连接孔；
[0073]
系固装置还包括：
[0074]
连接板，连接板的一端与预埋件固定连接，另一端设有腰型通孔；
[0075]
销轴组件，包括销轴，销轴用于穿设在腰型通孔和连接孔中，以使预埋件与系固杆可松弛或收紧连接，其中，腰型通孔的长度方向与水平地面垂直且长度大于销轴的直径。
[0076]
在本发明的一个实施例中，控制器用于：
[0077]
控制伸缩螺杆伸出，并向预埋件移动，以使连接孔对准腰型通孔；
[0078]
控制销轴伸入腰型通孔和连接孔中；
[0079]
控制系固杆的伸缩螺杆向下伸出，使销轴在腰型通孔内相对向下移动至抵持住腰型通孔的下极限位置，以使系固杆与预埋件保持松弛状态。
[0080]
在本发明的一个实施例中，轮压包括大车的自重轮压和风况轮压，风况轮压用于表示风暴工况时大车的轮压，控制器还用于：
[0081]
计算自重轮压、自重挠度和结构刚度；
[0082]
根据自重轮压、风况轮压、自重挠度、结构刚度以及大车杠杆比计算松弛量；根据松弛量对耳板的伸出距离进行调节以对系固杆上的载荷进行调整。
[0083]
需要说明的是，本发明的系固装置中各个设备执行上述实施例中的起重机防风系固方法，其具体功能作用可参考上述实施例的描述，此处不再赘述。
[0084]
本发明的起重机防风系固方法，通过计算松弛量以对系固杆的伸出距离进行调节，使得大车轮压参与抵消上拔力，降低了系固杆上的载荷，提高了安全性能。同时，使用伸缩螺杆调节松弛量，可以方便地调整伸出长度，从而快速地对调节杆进行部署，减少了风暴工况下的反应时间，进一步提升了安全性能。
[0085]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。