專利名稱：起重機(jī)及搭載它的船舶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及起重機(jī)領(lǐng)域，特別涉及運(yùn)送的物品為集裝箱的起重機(jī)及搭載它的船 舶，該起重機(jī)既可以控制集裝箱的姿勢(Trim-List-Skew)而且防止吊具(吊具裝載的集裝 箱)的雙向搖擺。更詳細(xì)來說，在利用移動港口(Mobile Harbor)等將起重機(jī)搭載在可移 動的船舶上使用時，可以在對其裝載的集裝箱姿勢進(jìn)行控制的同時，也防止因外部各種原 因?qū)е碌牡蹙呒凹b箱的雙向搖擺。
背景技術(shù)：
隨著國際集裝箱運(yùn)輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，集裝箱堆場(尤其作為集裝箱專用碼頭的 集裝箱堆場)對設(shè)備的效率、自動化程度、故障率等的要求已經(jīng)越來越高。集裝箱起重機(jī)作 為堆場中集裝箱的主要裝卸機(jī)械，其主要作用是進(jìn)行集裝箱在堆場的高效存取。近來集裝 箱裝載船舶的大型化更是一種必然的趨勢，故我們的起重機(jī)不僅要在堆場作業(yè)而且要在海 上作業(yè)，要達(dá)到這個目標(biāo)，有效地控制吊具及集裝箱的搖擺(即防搖)則是關(guān)鍵?，F(xiàn)有的起重機(jī)的工作過程可以簡單的這樣描述，起重機(jī)將裝載了集裝箱的吊具垂 直吊起，小車經(jīng)平行移動到目標(biāo)位置后，將裝載了集裝箱的吊具垂直下降，卸載。在小車移 動的過程中因為吊具是用鋼繩所支撐，吊具與集裝箱必定會沿小車移動方向搖擺，不僅如 此，吊具與集裝箱還會因為外界的因素(如海風(fēng))而沿與小車移動方向垂直的方向搖擺。我 們可以通過控制小車的移動速度或者起升繩的長度來防止沿小車移動方向的搖擺，但與小 車移動方向垂直的搖擺就不容易抑制。因此必須另外附加一套機(jī)械式或液壓式防搖系統(tǒng)， 然而這套系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率較高，防搖效果也不理想。歐洲發(fā)明專利申請(EU1894881)公開了一種通過鋼繩的長度達(dá)到控制吊具及集 裝箱的姿勢以及防搖效果的裝置與方法。圖1詳細(xì)介紹了此裝置。吊具4通過4根鋼繩與 小車連接，4根鋼繩的端部固定在卷筒1上，卷筒1通過旋轉(zhuǎn)控制鋼繩的長度。從卷筒1出 來的鋼繩經(jīng)過小車3上的滑輪5，5’，5”，5”’連接到吊具4上的滑輪6，6’，6”，6”’，然后鋼 繩再經(jīng)小車3上的滑輪7，7’，7”，7”’連接到可以精密控制繩長的驅(qū)動器(滾珠螺旋千斤 頂，Ball SCrewjaCk)2，2’，2”，2”’上。卷筒1的旋轉(zhuǎn)控制小車3與吊具4之間的相對距離。 驅(qū)動器2，2’，2”，2”’可以個別地控制鋼繩的長度，以達(dá)到控制吊具及集裝箱的姿勢，即在X 軸，Y軸，Z軸上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(Trim, List, Skew)。另外，本發(fā)明人在韓國發(fā)明專利申請(K0R2005-0007248)中公開了一種利用質(zhì)量 衰減系統(tǒng)為原理，來減少或防止吊具搖擺的控制方法。上述現(xiàn)有技術(shù)的裝置以及方法盡管可以利用小車的移動來防止或控制吊具以及 集裝箱在小車運(yùn)動方向上的搖擺，但對與小車移動方向相垂直方向的搖擺(即側(cè)方向的搖 擺)是無能為力的。雖然對于設(shè)置在港口的起重機(jī)或者受側(cè)方向搖擺影響不大的情況來 說，可能側(cè)方向的搖擺并不成問題。但如果起重機(jī)設(shè)置在了移動港口(Mobile Harbor)或類 似的船舶上時，因受到海浪、海風(fēng)等影響因素，不僅船舶會隨之搖動，設(shè)置在其上面的起重 機(jī)以及吊在起重機(jī)上面的吊具和集裝箱會更激烈地?fù)u擺，所以如果不防止其側(cè)方向搖擺，會在很大程度上影響作業(yè)的效率和安全。

發(fā)明內(nèi)容
待解決的問題本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的局限性與問題，提供一種防止起重機(jī)吊具及 集裝箱雙向搖擺的設(shè)備。解決問題的手段為了解決上述問題與局限性，本發(fā)明提供了一種起重機(jī)，包括起重機(jī)結(jié)構(gòu)以及由 起重機(jī)結(jié)構(gòu)支撐的起重機(jī)橫梁；沿著此橫梁左右移動的小車，配有用于裝載集裝箱的吊具， 上述吊具通過起升繩經(jīng)第一小車滑輪連接在第一吊具滑輪上；其特征在于，增加了兩根鋼 繩，上述鋼繩一端固定在卷筒上，第二小車滑輪設(shè)置在與上述小車移動方向相垂直的延長 部分處，位于第一小車滑輪的外側(cè)，第二吊具滑輪設(shè)置在所述吊具上，所述鋼繩經(jīng)由第二小 車滑輪連接在第二吊具滑輪上，通過上述增加的鋼繩可以向上述吊具施加與上述小車移動 方向垂直方向上的外力，而且上述的第二吊具滑輪設(shè)置在第一吊具滑輪內(nèi)側(cè)。另一方面，本發(fā)明還提供了一種起重機(jī)，包括起重機(jī)結(jié)構(gòu)以及由起重機(jī)結(jié)構(gòu)支撐 的起重機(jī)橫梁；沿著此橫梁左右移動的小車，配有用于裝載集裝箱的吊具，起升繩經(jīng)由上述 小車連接在上述吊具；上述固定起升繩一端的卷筒；設(shè)置在上述小車上且連接從上述卷筒 中延長出來的起升繩的第一小車滑輪；設(shè)置在上述吊具上且連接從上述卷筒中延長出來的 起升繩的第一吊具滑輪；上述起升繩經(jīng)由第一小車滑輪連接在上述吊具上的第一吊具滑輪 上；為了朝向與小車移動方向相垂直的方向施力的兩根增加的鋼繩；固定了增加鋼繩一端 的增加卷筒；精密控制兩根增加鋼繩長度的施力設(shè)備；設(shè)置在上述小車上朝向與小車移動 方向相垂直方向延長的第一小車滑輪外側(cè)的第二小車滑輪；設(shè)置在上述吊具上朝向與小車 移動方向相垂直方向的第一吊具滑輪內(nèi)側(cè)的第二吊具滑輪；上述增加的鋼繩經(jīng)由第二小車 滑輪連接到第二吊具滑輪上。效果利用本發(fā)明的起重機(jī)，利用控制增加的鋼繩的長度而防止朝向與小車移動方向垂 直的方向上的搖擺，可以更快更準(zhǔn)地將集裝箱裝卸或裝載到指定位置，隨之起重機(jī)的裝卸 裝載能力將大幅提高。


圖1是現(xiàn)有起重機(jī)的鋼繩連接以及配置關(guān)系圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的鋼繩連接以及配置關(guān)系圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例中小車與吊具之間鋼繩的連接以及配置關(guān)系的左視圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的鋼繩連接以及配置關(guān)系圖；附圖標(biāo)記說明101 主卷筒102，102’，102”，102”，起升繩103，103，，103”，103”，施力裝置104 小車
105 吊具
106，106’，106”，106”，第--小車滑輪
107，107，，107”，107”，第--吊具滑輪
202，202’增加的鋼繩
203，203，增加的卷筒
205,205'第二小車滑輪
206,206'第二吊具滑輪
210,210'控制吊具上滑輪位置的移動裝置
221,221'增加鋼繩的施力裝置
222,222'控制吊具上滑輪位置的移動裝置
具體實(shí)施例方式以下供本領(lǐng)域技術(shù)人員利用本發(fā)明的實(shí)例以及根據(jù)參照圖示的說明而方便使用， 此僅是實(shí)例，本發(fā)明并不局限于此。圖2是本發(fā)明的第一實(shí)例，關(guān)于起重機(jī)的鋼繩連接與配置圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí) 施例中小車與吊具之間鋼繩的連接以及配置關(guān)系的左視圖；圖4則是本發(fā)明第二實(shí)例的鋼 繩連接以及配置關(guān)系圖。如圖2所示，第一實(shí)例中的起重機(jī)包括4根起升繩102，102，，102”，102”，以及兩 根增加的鋼繩202，202’。圖2省略了起重機(jī)的主要結(jié)構(gòu)，以說明鋼繩的連接關(guān)系為主，具體 說明如下。起重機(jī)主要包括起重機(jī)的結(jié)構(gòu)體(未在圖中表示)；由結(jié)構(gòu)體支撐的起重機(jī)橫 梁(未在圖中表示)；沿著起重機(jī)橫梁運(yùn)動的小車104;由經(jīng)小車104的4根起升繩連接可 以垂直于小車104通過其起升繩上下移動的吊具105。吊具105可以裝載集裝箱，通過吊具 105的上下左右移動來控制集裝箱的上下左右的移動，一致完成裝卸的作業(yè)。起升繩102，102，，102”，102”，的一端固定在主卷筒101上，主卷筒101通過旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動控制起升繩的長度，以調(diào)節(jié)吊具以及集裝箱的高度。本實(shí)例中為了控制4根起升繩102， 102，，102”，102”，使之為同一長度，4根起升繩102，102，，102”，102”，全部利用同一個主卷 筒101來控制。如能保持吊具105的平衡，利用復(fù)合的卷筒系統(tǒng)也可以。4根起升繩102，102，，102”，102”，經(jīng)過小車104的4個角上的第一小車滑輪106， 106，，106”，106”，連接到吊具105上的第一吊具滑輪107，107，，107”，107”，上，然后再從第 一吊具滑輪上經(jīng)過小車104的4個角上的小車滑輪108，108，，108”，108”，將其另一端部固 定到施力裝置103，103，，103”，103”，上。隨著連接著起升繩102，102，，102”，102”，一端的主卷筒101的轉(zhuǎn)動，將起升繩 102，102，，102”，102”，卷起，吊具105將朝向小車104的方向上升，反之，卷筒101將起升繩 102，102，，102”，102”，放下，吊具105將沿與小車104垂直的方向下降。起升繩102，102，，102”，102”，的另一端固定在施力裝置 103，103，，103”，103”， 上，此施力裝置103，103，，103”，103”，將精密地控制起升繩102，102，，102”，102”，的長度， 通過細(xì)微的控制達(dá)到控制吊具105的姿勢的目的。假設(shè)小車104移動的方向為χ方向，與小車104運(yùn)動方向垂直的方向為y方向，與 x，y方向互相垂直的方向為ζ方向的話，將吊具105圍繞χ方向的旋轉(zhuǎn)定義為Trim、圍繞y方向的旋轉(zhuǎn)定義為List，圍繞ζ方向的旋轉(zhuǎn)定義為Skew。因此可以利用x，y，z上的值定義 吊具105的平行移動，吊具105的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可以通過Trim，List, Skew的值來表示?？梢酝ㄟ^施力裝置103，103’，103”，103”’來精密控制每一根起升繩102，102’， 102”，102”，的長度，以控制χ, y，ζ以及Trim, List, Skew的值。以得到吊具105的任意姿勢。接下來，將對兩根增加的鋼繩202，202’進(jìn)行說明。增加鋼繩的一端固定在主卷筒 101上，另一端則固定在增加的卷筒203，203，上。當(dāng)主卷筒101卷起時，增加的鋼繩202， 202，的長度將變短。增加的鋼繩202，202，從主卷筒101延長出來后經(jīng)過小車104上的滑 輪204，204，、再經(jīng)與小車104運(yùn)動方向垂直方向延長出去的部分上的滑輪205，205，連接到 吊具滑輪206，206，上。吊具上的滑輪206，206，設(shè)置在第一吊具滑輪107，107，，107”，107”，內(nèi)側(cè)。將吊 具滑輪206，206’設(shè)置在內(nèi)側(cè)(例如，約2. 5m)，增加的鋼繩202，202’與小車所成角度α 1、 α 2將變小，在做同樣長度變化的時候吊具105在側(cè)方向上的移動會更大。再者，船舶上裝載集裝箱時，為了提高裝載密度通常會使用多層裝載，所以多數(shù)情 況下起重機(jī)將在集裝箱之間進(jìn)行裝卸工作。這時增加的鋼繩202，202’從延長出來的小車 104開始連接到下方的吊具104上，在集裝箱之間作業(yè)時有可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。本實(shí)例將 吊具滑輪206，206，設(shè)置在第一吊具滑輪107，107，，107”，107”，內(nèi)側(cè)，以防止以上現(xiàn)象的發(fā) 生。接著增加的鋼繩202，202’按順序經(jīng)過小車104上的滑輪207，208和207，，208，固定到 增加的卷筒203，203，上。增加的卷筒203，203，通過旋轉(zhuǎn)卷進(jìn)卷出來控制增加的鋼繩202， 202，的長度。同上所述，圖3為第一實(shí)施例中小車與吊具之間鋼繩的連接以及配置關(guān)系的左視 圖，如圖所示，當(dāng)控制增加的鋼繩202，202’的長度時，吊具105將如圖3所示向左右移動 (與小車的移動方向相垂直的方向)。故本例中當(dāng)?shù)蹙?05因外因而向側(cè)方向搖擺時，可以 通過調(diào)節(jié)增加的鋼繩202，202’的長度來減少其搖擺。吊具上的滑輪206，206’通過驅(qū)動裝置固定在吊具105上。利用其驅(qū)動裝置，吊具 上的滑輪206，206’不僅可朝向小車的移動方向精確移動，而且可以朝向其垂直的方向精確 移動。當(dāng)?shù)蹙呱系幕?06，206’的位置發(fā)生變化時，吊具105上的受力點(diǎn)也將變化，通過 精確控制其變化來調(diào)節(jié)吊具105的旋轉(zhuǎn)(即Trim，List, Skew)，而且可以達(dá)到精確控制吊 具的細(xì)微搖擺。如果其驅(qū)動裝置沿χ方向朝向相反方向移動，吊具105將沿χ軸旋轉(zhuǎn)，如果 其驅(qū)動裝置沿y方向(與小車移動方向垂直的方向)以同一方向移動，會使吊具105朝向y 方向有一個細(xì)微的移動，可減小吊具在側(cè)方向的細(xì)微搖擺。此驅(qū)動裝置可以利用兩個相互 垂直的液壓裝置或者電動機(jī)組合而成，以達(dá)到使吊車滑輪206，206’能在縱方向與橫方向都 能進(jìn)行細(xì)微移動的目的。圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的鋼繩連接以及配置關(guān)系圖。現(xiàn)僅對與實(shí)例1 (圖2)不 同的部分進(jìn)行說明，其他部分進(jìn)行省略。在第二實(shí)例中為了控制增加的鋼繩202，202’的長度，利用主卷筒101、增加的卷 筒203，203，以及驅(qū)動裝置221，221，。驅(qū)動裝置221，221，可以使滑輪222，222，前后(小 車運(yùn)動方向)移動，增加的鋼繩202，202’的長度將被調(diào)整。以此方法來調(diào)節(jié)繩長，控制吊 具105的姿勢及向側(cè)方向搖擺，如同實(shí)例1中所述。
以上說明為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的具體實(shí)例，本發(fā)明不局限于此，以本發(fā)明說明書為 基礎(chǔ)可作最廣范圍的擴(kuò)展。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在構(gòu)成要素的材料，大小等方面進(jìn)行相應(yīng) 的變化。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以以本發(fā)明說明書為基礎(chǔ)做容易的改變，但這些變更或 變形也都包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求
1.一種起重機(jī)，包括起重機(jī)結(jié)構(gòu)體以及由所述起重機(jī)結(jié)構(gòu)支撐的起重機(jī)橫梁；沿著所述橫梁左右移動的小車，配有用于裝載集裝箱的吊具，所述吊具通過起升繩經(jīng) 第一小車滑輪連接在第一吊具滑輪上；其特征在于，還包括兩根增加的鋼繩，所述鋼繩一端固定在用于卷入卷出鋼繩的主卷 筒上，第二小車滑輪設(shè)置在與所述小車移動方向相垂直的延長部分處，位于第一小車滑輪 的外側(cè)，第二吊具滑輪設(shè)置在所述吊具上，所述鋼繩經(jīng)由第二小車滑輪連接在第二吊具滑 輪上，通過所述增加的鋼繩向所述吊具施加與所述小車移動方向垂直方向上的外力，而且 所述第二吊具滑輪設(shè)置在第一吊具滑輪內(nèi)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)，包括精密施力設(shè)備，用于調(diào)節(jié)所述增加的鋼繩的長 度，控制朝向與上述小車移動方向垂直方向的搖擺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)，其特征在于，第一小車滑輪與第一吊具滑輪均為4個。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的起重機(jī)，其特征在于，所述第一小車滑輪設(shè)置在小車的四個 角上，所述第一吊具滑輪設(shè)置在吊具的四個角上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)，其特征在于，被裝載物為集裝箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)，其特征在于，所述吊具配置有控制滑輪位置的施力 設(shè)備，所述施力設(shè)備用以變化第二吊具滑輪的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的起重機(jī)，其特征在于，所述施力設(shè)備朝向小車移動方向、以及 與小車移動方向垂直的方向控制第二吊具滑輪的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)，其特征在于，還包括一對增加的卷筒，所述增加的卷 筒上固定有所述增加的鋼繩的一端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的起重機(jī)，其特征在于，通過所述主卷筒控制起升 繩的長度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的起重機(jī)，其特征在于，固定在所述主卷筒一端的起升繩的另 一端固定在能夠精密調(diào)節(jié)繩長的施力設(shè)備上。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的起重機(jī)，其特征在于，所述施力設(shè)備放置在第二小車滑輪與 所述主卷筒之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)，其特征在于，所述第二小車滑輪放置在與小車移動 方向垂直的方向延長1. 5m的位置處。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)，其特征在于，所述第二吊具滑輪設(shè)置在與小車移動 方向垂直的方向上距第一吊具滑輪2. 5m的內(nèi)側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的起重機(jī)，其特征在于，所述起升繩、所述第一小車滑輪、所 述第一吊具滑輪均為4個。
15.一種用于裝載根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的起重機(jī)的船舶。
16.一種起重機(jī)，包括起重機(jī)結(jié)構(gòu)體以及由所述起重機(jī)結(jié)構(gòu)支撐的起重機(jī)橫梁；沿著所述橫梁左右移動的小車，配有用于裝載集裝箱的吊具，起升繩經(jīng)由所述小車連 接在所述吊具；固定所述起升繩一端的主卷筒；設(shè)置在所述小車上且連接從所述主卷筒中延長出來的起升繩的第一小車滑輪；設(shè)置在所述吊具上且連接從所述主卷筒中延長出來的起升繩的第一吊具滑輪；所述起升繩經(jīng)由第一小車滑輪連接在所述吊具上的第一吊具滑輪上；兩根增加的鋼繩，為了朝向與小車移動方向相垂直的方向施力；增加的卷筒，用于固定所述增加的鋼繩的一端；精密控制兩根所述增加的鋼繩的長度的施力設(shè)備；設(shè)置在所述小車上朝向與小車移動方向相垂直的方向延長部分處且位于第一小車滑 輪外側(cè)的第二小車滑輪；設(shè)置在所述吊具上朝向與小車移動方向相垂直方向的第一吊具滑輪內(nèi)側(cè)的第二吊具 滑輪；所述增加的鋼繩經(jīng)由第二小車滑輪連接到第二吊具滑輪上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的起重機(jī)，其特征在于，設(shè)置有施力設(shè)備，所述施力設(shè)備固定 起升繩的一端且可以精密控制所述起升繩以防止搖擺。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的起重機(jī)，其特征在于，所述增加的卷筒控制所述增加的鋼 繩的長度。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的起重機(jī)，其特征在于，包括用以調(diào)節(jié)第二吊具滑輪位置的 驅(qū)動設(shè)備。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的起重機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動設(shè)備能夠使第二吊具滑輪 朝向小車移動方向以及與其移動方向相垂直的方向上移動。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的起重機(jī)，其特征在于，所述主卷筒與所述增加的卷筒使用 同一動力源。
22.—種裝載根據(jù)權(quán)利要求16-20中任一項所述的起重機(jī)的船舶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種起重機(jī)及搭載它的船舶，所述起重機(jī)用于運(yùn)送集裝箱，既控制集裝箱的姿勢而且具有防止吊具(吊具裝載的集裝箱)雙向搖擺的作用。它包括吊具，所述吊具由經(jīng)過小車的第一小車滑輪與第一吊具滑輪相連的起升繩支撐，增加了一對鋼繩，第二小車滑輪設(shè)置在小車朝向與小車移動方向相垂直方向延長的部分上，增加的一對鋼繩一端將與增加的卷筒相連，另一端則經(jīng)過第二小車滑輪與第二吊具滑輪相連，第二吊具滑輪設(shè)置在第一吊具滑輪的內(nèi)側(cè)，以達(dá)到防止吊具以及集裝箱雙向搖擺的效果。
文檔編號B63B27/16GK102101624SQ201010205868
公開日2011年6月22日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者洪金植 申請人:釜山大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán), 韓國科學(xué)技術(shù)院