用于轮胎式集装箱龙门起重机的自动取电系统及方法技术方案

用于轮胎式集装箱龙门起重机的自动取电系统及方法，涉及集装箱码头或堆场用龙门起重机动力由燃油改为市电工程的配套技术。本发明专利技术的自动取电系统包括集电行走小车、接驳装置、牵引装置、取电支架，接驳装置与牵引装置完全分离，接驳装置与集电小车通过偶合机构可实现分离/连接。可以实现小车平稳入轨、入轨过程中基本无冲击，避免了对部件的损坏；接驳装置完成小车入轨后，小车与接驳装置分离，小车依靠有弹性的牵引装置牵引，能实现集电器碳刷平稳、可靠的导入导出，同时能通过弹性牵引装置的伸缩补偿上下方向1米的位移，从而有效解决堆场内不均匀沉降造成集电小车不能正常使用的弊端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集装箱码头或堆场用龙门起重机的配套技术，具体是一种新型的。
技术介绍
随着油价高涨及环保要求的提升，轮胎式集装箱龙门起重机(RTG)的动力由燃油改为电力已经成为一种趋势。电力驱动RTG技术中一个重要的环节就是如何将市电取到需要长距离移动的RTG上。目前常用的手段是在RTG的跑道旁设置取电支架，取电支架上安装有与市电连通的滑触线，然后还需要用到一个与RTG —起运动的集电小车。小车与龙门吊电连接，小车上设有集电器，集电器端部有碳刷。取电时将集电小车安装到取电支架上，碳刷与滑触线连接，从而实现将滑触线上的电取到RTG上。在这个过程中需要解决的一个技术问题是如何将小车安装到取电支架上并实现小车的取电及与RTG的同步运动。最传统的方式是通过人工作业方式现将小车安装取电支架上，接着人工将小车的插头插在RTG上使两者电连接，再由人工牵引钢丝绳接驳小车至滑触线的方式实现向 RTG供电。这种人工作业方式费时费力，效率低下，且下雨天插拔插头，有触电危险，安全性低。申请号为200910050482.0的中国专利申请文件公开了一种自动接驳小车的结构，取电时，连接在RTG上的接驳装置将小车水平推出，使小车压靠在取电支架的导板上， RTG前进带动小车，小车在一块设在取电支架上的斜导向板的作用下依靠前进牵引力与导向板支撑力合力产生一个向上的分力，从而抬升到预定高度，实现小车入轨，集电器碳刷再通过一个喇叭形的引导口导入滑触线内，实现自动取电。这种结构的取电系统依靠接驳装置的压力、RTG的前进力以及斜导向板的配合实现小车入轨，需在斜向板导入段对小车同时实现上下方向水平方向的精确定位，为此接驳装置需对小车提供足够大的水平压力(约750KG)，保证小车在整个导入过程紧靠导板。而上下方向小车通过斜导板提升到预定高度，提升力只是斜向板对小车提升轮垂直于板面的压力产生的一个垂直向上的分力，要产生足够的提升力，就需要提供足够大的前进牵引力。 据此小车具体受力情况为重压着的小车以一定速度向前移动，其提升轮碰触斜导向板时， 对斜导向板产生冲击力，该力反作用于提升轮，在垂直方向产生的分力用于克服小车重力 (约150KG)、小车压力致使万相球与靠板之间产生的摩擦力向下的分力(大于50KG)及提升轮与斜向板间摩擦力向下的分力，因此仅垂直向下的分力就达200KG以上，斜向板角度为22度，因此作用于提升轮的力可达220KG以上，而碰撞瞬间的冲击力为正产力的4 5倍以上，因此每次入轨均会对提升轮及整个小车框架产生近1吨的强力冲击力，其结果是该车使用不多久，就发生了多次提升轮支撑件发生变形、导致小车不能被提升的应有高度，进而导致行走轮、导向轮与轨道相撞的事故。虽然，后来对提升轮支撑件进行了加强，该形变4不易发生，但该冲击力会作用于小车框架，产生一个顺时针方向的倾转力矩，传递到上下滑动的直线运动球轴承及框架支撑的立式座外球面轴承上，进而损伤这些部件，因此该冲击对整机寿命及可靠性大有影响。另外在整个入轨过程中，存在多个力的平衡，如果一个力波动，就可能造成入轨失败(如接驳装置的气压不够、RTG的晃动等)，对系统的要求很高。而小车被压到靠板上的动力为压缩空气，提供压缩空气的气压系统中，气缸、换向阀、空压机、 限压阀、气管、管接头、马达、皮带、排水阀任何一个部件工作不正常均会导致气压不足！空压系统本身可靠性不高，而这种设计为在RTG行走时伸缩臂的随动性，又必须采用阻力相对小空压系统。这就决定整个系统在集电小车最关键的导入导出过程中可靠性有限。此外，对小车的牵引也依靠接驳装置来实现，整个行走过程中，接驳装置始终将小车靠压在取电支架上，取电支架负载小基础沉降小。而RTG工作时载荷达200吨，在跑道在较长使用时间后，其跑道梁基础局部会产生较大沉降(甚至断裂)，跑道梁基础相对于取电支架基础的沉降差值可达40cm以上，而上述系统提供的小车在接驳装置端部，其上下浮动范围只在士 IOcm左右，因此在沉降严重处根本无法工作，而该小车受直线球轴承滑道刚性限制及集电小车框尺寸限制，浮动范围有不能做大，因此设计本身就存在缺陷。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种，通过设置独立的接驳装置和牵引装置来消除设计缺陷，提高整个系统的可靠性。为此，本专利技术采用以下技术方案用于轮胎式集装箱龙门起重机的自动取电系统，包括集电小车，具有框架、导向轮、行走轮、集电器和感应元器件，集电器及感应元器件的电缆与龙门起重机相连接；设于龙门起重机跑道旁的取电支架，其上设有滑触线及小车行走轮导轨，包括中间段和位于端部的集电行走小车导入段，导入段设有上下两组引导槽及靠板，引导槽设有用于水平方向小车定位用导向板；将集电小车两端与龙门起重机相连的牵引装置，至少包括弹性拉索，用于在导入段使小车在取电支架能自动居中，在中间段牵引集电小车随龙门起重机运动；将集电小车两端与龙门起重机相连的牵引装置，至少包括弹性拉索，使集电小车随龙门起重机运动；所述的自动取电系统还包括设于龙门起重机侧面的接驳装置，该接驳装置包括上下移动机构、水平伸缩机构及能实现接驳装置与集电小车相连及分离功能的偶合机构，接驳装置与集电小车可在上下移动机构动作时通过偶合机构相连或分离，分离后集电小车通过导向轮和行走轮停靠在取电支架上；所述的牵引装置和接驳装置分离设置。作为对上述技术方案的完善和补充，本专利技术进一步采取如下技术措施或是这些措施的任意组合所述的偶合机构包括与集电小车相连的第一偶合组件和与接驳装置相连的第二偶合组件，当第一偶合组件与第二偶合组件相向运动时两者发生连接动作，反向运动时两者发生分离动作。所述的取电支架导入段的引导槽开口向上。中间段导轨上下轨道开口朝上朝下均可，如开口均朝上，则在导入段和中间段，集电小车使用同一组导向轮和行走轮；如果中间段上下导轨轨道有一条开口朝下，集电小车需设两套独立的导向轮及行走轮，分别用于导入段弓I导槽及中间段车轮导轨。所述的上下移动机构设于接驳装置与龙门起重机的连接端，或设于接驳装置与行走小车偶合端，该上下移动机构设有导向定位机构，该导向定位机构为滑轨或导轨。所述的上下移动机构为气缸或液压缸或顶杆或拉杆或蜗轮蜗杆机构或链轮链条机构。所述的水平伸缩机构可以为双臂平移机构或单臂平移机构或伸缩平移机构或导轨式平移机构或象鼻梁式取电弓平移机构。所述的牵引装置包括牵引用弹性拉索、保护用刚性拉索和挂环挂钩机构，弹性拉索与刚性形成拉索组，分别设于集电小车两端，拉索组一端通过挂环挂钩机构与集电小车相连，另一端与龙门起重机相连。所述的引导槽前端设有引导段，引导段的宽度从前向后逐渐减小，引导段后端与引导槽连通，其后端宽度与引导槽相等。与上述系统相配合，本专利技术还提供一种用于轮胎式集装箱龙门起重机的自动取电方法，其特征在于它包括以下步骤1)龙门吊开至滑线支架导入段，确认集电小车已通过偶合机构连接在接驳装置上；2)接驳装置的水平伸缩机构工作，将集电小车向取电支架侧平行推出，直至集电小车的导向轮位于取电支架的引导槽前方的靠板上，相应感应开关动作，水平推出动作停止；3)接驳装置的上下移动机构工作，带动偶合机构及集电小车靠着靠板向下运动， 使导向轮、行走轮进入引导槽内，实现小车上下方向的定位；4)上下移动机构继续下移，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于轮胎式集装箱龙门起重机的自动取电系统，包括：集电小车，具有框架、导向轮、行走轮、集电器和感应元器件，集电器及感应元器件的电缆与龙门起重机相连接；设于龙门起重机跑道旁的取电支架，其上设有滑触线及小车行走轮导轨，包括中间段和位于端部的小车导入段，导入段设有上下两组引导槽及靠板，引导槽设有用于水平方向小车定位用导向板；将集电小车两端与龙门起重机相连的牵引装置，至少包括弹性拉索，用于在导入段使小车在取电支架能自动居中，在中间段牵引集电小车随龙门起重机运动；其特征在于所述的自动取电系统还包括：设于龙门起重机侧面的接驳装置，该接驳装置包括上下移动机构、水平伸缩机构及能实现接驳装置与集电小车相连及分离功能的偶合机构，接驳装置与集电小车可在上下移动机构动作时通过偶合机构相连或分离，分离后集电小车通过导向轮和行走轮停靠在取电支架上；所述的牵引装置和接驳装置分离设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于国法，唐开龙，尚浩，
申请(专利权)人：上海海得控制系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31