本发明涉及自动脱钩装置,具体为一种基于海上吊装的自动脱钩装置及其方法。
背景技术:
1、在驳船上通过吊机吊放物件是海上作业的常用技术手段,在吊放物件时会使用自动脱绳装置分离吊绳与物件,物件被吊放至特定位置后,吊绳的一端与自动脱绳装置分离,形成分离端,位于吊绳上物件从吊绳的分离端掉落,避免施工人员手动松绑或截断吊绳,以及下水打捞回收吊绳,降低作业危险,提高工作效率。
2、传统的海上吊装方式往往依赖于人工操作,存在操作复杂、效率低下、安全隐患大等问题。特别是在恶劣的海况下,人工操作更加困难,且容易发生事故。
3、在现有技术中,虽然公开号为cn217708520u的专利文件提供了一种基于海上吊装的自动脱钩装置及其系统,该装置通过可水平往复移动的移动件和位于移动件上的活动端,结合机架上的松脱部,实现了自动脱绳的功能。
4、该装置在利用电控和重力控制以提高吊装状态安全性方面存在不足,未能充分融合多重安全保障机制以应对海上复杂环境。此外,对于脱钩过程中货物的安全性控制也显得单一,缺乏多效控制手段以确保货物在脱钩过程中的平稳与安全。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种基于海上吊装的自动脱钩装置及其方法来解决现有脱钩装置使用时,一方面不便于利用电控和重力控制方式多效提高脱钩装置吊装状态时的安全性,另一方面不便于多效控制本脱钩装置脱钩时货物的安全性。
2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种基于海上吊装的自动脱钩装置,包括上吊台、下吊架和钩台,还包括:
3、安装于上吊台与下吊架之间的一组导向杆,每个所述导向杆上且对应下吊架与钩台之间的位置套设有限位弹簧;
4、转动连接于钩台内表面之间的转轴,所述转轴通过一转位电机驱动;
5、所述转轴上安装有c形圈,所述转轴上安装有两个锁向齿轮,所述下吊架上且对应两个锁向齿轮的位置均安装有锁齿板;
6、环形吊圈,与c形圈配合,所述上吊台与钩台之间安装有两个镜像设置且与环形吊圈配合的夹锁部件;
7、卷吊机构,与环形吊圈连接并驱动环形吊圈收放卷;
8、挂钩锁紧部件,与c形圈配合并对环形吊圈适时锁紧;
9、加固部件,与环形吊圈配合并对环形吊圈加固限位;
10、监测组件,用于监测环形吊圈的三轴加速度。
11、在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
12、进一步,所述上吊台上分别固定安装有吊环、电控盒和蓄电池,所述电控盒内分别安装有远程中控模块和单片机,所述蓄电池的端口分别与远程中控模块和单片机电连接,所述远程中控模块的数据端与单片机数据连接。
13、采用上述进一步方案的有益效果是,使用时,吊环与海船上的吊装器械连接,通过蓄电池的设置,从而对本装置中的电力使用机构进行供电作业;
14、通过远程中控模块的设置,从而使得本脱钩装置能够实时接受外部远程中控设备的中控,继而控制本脱钩装置的脱钩与否;
15、远程中控模块和蓄电池可进行型号的选用。
16、进一步,所述卷吊机构包括挂舌和转动连接于上吊台上的卷辊,所述上吊台的侧面安装有卷绕电机,所述卷绕电机的输出轴端与卷辊固定连接,所述卷辊上卷绕有第一吊绳,所述挂舌上套设有第二吊绳,所述挂舌上螺纹安装有锁栓,所述第一吊绳的底端通过拉力传感器与挂舌连接,所述第二吊绳的另一端与环形吊圈固定连接。
17、采用上述进一步方案的有益效果是,当本脱钩装置处于非使用状态时,第一吊绳被卷辊充分收卷,继而有效降低本装置的占用体积并便于本装置的灵活布设;
18、通过拉力传感器的设置,从而实时监测本脱钩装置的吊装重量;
19、通过锁栓的设置,从而将第二吊绳有效限位于挂舌上。
20、进一步,所述转位电机的输出轴端固定安装有主动齿轮,所述主动齿轮与一所锁向齿轮传动连接。
21、进一步,所述夹锁部件包括夹钳,所述夹钳与钩台之间铰接有第一连杆,所述夹钳与上吊台之间铰接有第二连杆,所述夹钳上固定设置有与环形吊圈配合的夹持块,两个所述夹锁部件分别设置于环形吊圈的两侧。
22、采用上述进一步方案的有益效果是,当吊环、上吊台、下吊架和钩台处于非牵引状态时,两个夹钳失去对环形吊圈的夹持作用;
23、当吊环、上吊台、下吊架和钩台被海船上的设备充分牵引后,通过第一连杆和第二连杆与夹钳的连接设置,从而使得两个夹钳能够充分靠近,两个夹钳充分靠近后,继而对环形吊圈进行双面夹持,通过双面夹持,从而有效限定环形吊圈在c形圈上的位置,继而有效提高吊装状态下本脱钩装置的使用安全性;
24、当吊环、上吊台、下吊架和钩台被海船上的设备充分牵引后,锁齿板与锁向齿轮啮合为一体,继而在吊装状态下限定并锁紧c形圈的布设角度,从而使得环形吊圈限位于c形圈上并有效降低吊装状态下,环形吊圈由c形圈上的脱离率,继而辅助提高本装置的使用安全性。
25、进一步,所述挂钩锁紧部件包括安装于转轴与c形圈之间的卡板,所述卡板上固定开设有一u形卡口,所述u形卡口与环形吊圈适配卡合,所述u形卡口上安装有压钳,所述压钳与卡板之间安装有一压囊,所述转轴的内部开设有一通气流道,所述压囊的内腔与通气流道连通,所述下吊架与钩台之间安装有两个镜像设置的控压组件。
26、进一步,所述控压组件包括通气管,所述通气管与通气流道转动连通,所述下吊架与钩台之间安装有两个对称设置的储气囊,所述储气囊为硅胶材质,两个所述储气囊的内腔均通过接头与通气管连通。
27、进一步,所述加固部件包括弧形锁舌,所述弧形锁舌与钩台滑动连接,所述转轴上转动套设有两个轴套,两个所述轴套均通过连板与弧形锁舌连接,两个所述轴套上均安装有导动齿轮,所述上吊台上且对应两个导动齿轮的位置均固定安装有联动齿板,两个所述联动齿板分别与两个导动齿轮传动连接,所述弧形锁舌上安装有监测组件。
28、进一步,所述监测组件包括嵌设于弧形锁舌上的摇头,所述摇头的底面固定安装有导向管,所述导向管的内壁滑动连接有监测杆,所述监测杆上套设有抵紧弹簧,所述导向管上安装有与单片机数据连接的三轴加速度传感器。
29、采用上述进一步方案的有益效果是,使用时,在抵紧弹簧的作用下,监测杆与第二吊绳紧贴贴合,吊装时,三轴加速度传感器用于实时监测第二吊绳的三轴加速度,继而辅助判断第二吊绳在吊装状态下的晃动幅度,通过第二吊绳晃动幅度的实时监测,从而实时监测本装置的吊装状态。
30、进一步,一种基于海上吊装的自动脱钩装置的脱钩方法,包括以下步骤:
31、ss01、布设,一种基于海上吊装的自动脱钩装置使用前,吊环与海船上的吊装器械连接;
32、ss02、吊装,吊装前,环形吊圈由c形圈的缺口处布入c形圈的内侧,待吊装的物品经由第二吊绳进行吊装,当环形吊圈送入c形圈的内侧后,转位电机驱动c形圈旋转设定角度,继而使得环形吊圈落入u形卡口上,当环形吊圈落入u形卡口后,船上的吊装器械对吊环进行牵引并使得上吊台、下吊架和钩台向上位移,当上吊台、下吊架和钩台充分上移后,两个夹钳从环形吊圈的两侧对环形吊圈进行侧夹紧,储气囊内部的气体鼓入压囊,继而使得压钳对环形吊圈压紧限位,弧形锁舌旋入环形吊圈的内侧,从而限定环形吊圈的位置并提高c形圈的承载强度;
33、ss03、脱钩,当被吊装物运送至指定承载平台后且吊装物被承载平台有效承载后,上吊台、下吊架和钩台失去重物的拉载力,当上吊台、下吊架和钩台充分下移后,压囊内的气体回流至储气囊,弧形锁舌和两个夹钳均复位,此后,转位电机驱动c形圈旋转设定角度,从而实现环形吊圈的自动脱离。
34、本发明的有益效果是:
35、1、本装置使用时,一方面能够利用电控和重力控制方式多效提高脱钩装置吊装状态时的安全性,另一方面能够多效控制本脱钩装置脱钩时货物的安全性。
36、2、本发明中当吊环、上吊台、下吊架和钩台被海船上的设备充分牵引后,锁齿板与锁向齿轮啮合为一体,继而在吊装状态下限定并锁紧c形圈的布设角度,从而使得环形吊圈限位于c形圈上并有效降低吊装状态下,环形吊圈由c形圈上的脱离率,继而辅助提高本装置的使用安全性。
37、3、本发明中当吊环、上吊台、下吊架和钩台被海船上的设备充分牵引后,通过第一连杆和第二连杆与夹钳的连接设置,从而使得两个夹钳能够充分靠近,两个夹钳充分靠近后,继而对环形吊圈进行双面夹持,通过双面夹持,从而有效限定环形吊圈在c形圈上的位置,继而有效提高吊装状态下本脱钩装置的使用安全性。
38、4、本发明使用时,在抵紧弹簧的作用下,监测杆与第二吊绳紧贴贴合,吊装时,三轴加速度传感器用于实时监测第二吊绳的三轴加速度,继而辅助判断第二吊绳在吊装状态下的晃动幅度,通过第二吊绳晃动幅度的实时监测,从而实时监测本装置的吊装状态。
1.一种基于海上吊装的自动脱钩装置,包括上吊台(1)、下吊架(2)和钩台(4),其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于海上吊装的自动脱钩装置,其特征在于,所述上吊台(1)上分别固定安装有吊环(11)、电控盒(12)和蓄电池(13),所述电控盒(12)内分别安装有远程中控模块和单片机,所述蓄电池(13)的端口分别与远程中控模块和单片机电连接,所述远程中控模块的数据端与单片机数据连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于海上吊装的自动脱钩装置,其特征在于,所述卷吊机构包括挂舌(14)和转动连接于上吊台(1)上的卷辊(15),所述上吊台(1)的侧面安装有卷绕电机(16),所述卷绕电机(16)的输出轴端与卷辊(15)固定连接,所述卷辊(15)上卷绕有第一吊绳(17),所述挂舌(14)上套设有第二吊绳(18),所述挂舌(14)上螺纹安装有锁栓(19),所述第一吊绳(17)的底端通过拉力传感器(20)与挂舌(14)连接,所述第二吊绳(18)的另一端与环形吊圈(10)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于海上吊装的自动脱钩装置,其特征在于,所述转位电机(6)的输出轴端固定安装有主动齿轮,所述主动齿轮与一所锁向齿轮(8)传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于海上吊装的自动脱钩装置,其特征在于,所述夹锁部件包括夹钳(21),所述夹钳(21)与钩台(4)之间铰接有第一连杆(22),所述夹钳(21)与上吊台(1)之间铰接有第二连杆(23),所述夹钳(21)上固定设置有与环形吊圈(10)配合的夹持块,两个所述夹锁部件分别设置于环形吊圈(10)的两侧。
6.根据权利要求5所述的一种基于海上吊装的自动脱钩装置,其特征在于,所述挂钩锁紧部件包括安装于转轴(5)与c形圈(7)之间的卡板(24),所述卡板(24)上固定开设有一u形卡口(25),所述u形卡口(25)与环形吊圈(10)适配卡合,所述u形卡口(25)上安装有压钳(26),所述压钳(26)与卡板(24)之间安装有一压囊(27),所述转轴(5)的内部开设有一通气流道(28),所述压囊(27)的内腔与通气流道(28)连通,所述下吊架(2)与钩台(4)之间安装有两个镜像设置的控压组件。
7.根据权利要求6所述的一种基于海上吊装的自动脱钩装置,其特征在于,所述控压组件包括通气管(29),所述通气管(29)与通气流道(28)转动连通,所述下吊架(2)与钩台(4)之间安装有两个对称设置的储气囊(30),所述储气囊(30)为硅胶材质,两个所述储气囊(30)的内腔均通过接头与通气管(29)连通。
8.根据权利要求7所述的一种基于海上吊装的自动脱钩装置,其特征在于,所述加固部件包括弧形锁舌(31),所述弧形锁舌(31)与钩台(4)滑动连接,所述转轴(5)上转动套设有两个轴套(32),两个所述轴套(32)均通过连板与弧形锁舌(31)连接,两个所述轴套(32)上均安装有导动齿轮(33),所述上吊台(1)上且对应两个导动齿轮(33)的位置均固定安装有联动齿板(34),两个所述联动齿板(34)分别与两个导动齿轮(33)传动连接,所述弧形锁舌(31)上安装有监测组件。
9.根据权利要求8所述的一种基于海上吊装的自动脱钩装置,其特征在于,所述监测组件包括嵌设于弧形锁舌(31)上的摇头(35),所述摇头(35)的底面固定安装有导向管(36),所述导向管(36)的内壁滑动连接有监测杆(37),所述监测杆(37)上套设有抵紧弹簧(38),所述导向管(36)上安装有与单片机数据连接的三轴加速度传感器(39)。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种基于海上吊装的自动脱钩装置的脱钩方法,其特征在于,包括以下步骤: