一種造船龍門起重機實驗模型的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種造船龍門起重機實驗模型，所述模型包括：所述模型包括：小車運行機構、支腿、主梁、柔性鉸裝置和大車運行機構；所述小車運行機構置于主梁上；所述支腿包括剛性支腿和柔性支腿，所述剛性支腿固定于橋架上；所述柔性鉸裝置連接所述主梁和柔性支腿，而且柔性支腿通過柔性鉸裝置連接到門架上；所述大車運行機構置于地面軌道上。模型能開展以下科研實驗和培訓：起重機仿真計算方法研究實驗；應力測試研究實驗；無損檢測研究實驗；事故反演機理研究實驗；起重機優(yōu)化設計方法研究實驗；起重機安全評估方法研究實驗；起重機檢驗員培訓；造船龍門起重機司機培訓。
【專利說明】 一種造船龍門起重機實驗模型

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種起重機仿真實驗模型，尤其涉及一種造船龍門起重機仿真實驗模型。

【背景技術】
[0002]造船龍門起重機是用于船體拼接的主要設備，是水平橋架設置在兩條支腿上構成門架形狀的一種橋架型起重機。造船龍門起重機的裝卸能力和速度直接決定船舶制造的生產(chǎn)率，因此造船龍門起重機是完成船舶制造工作的主力設備。
[0003]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會對造船龍門起重機的安全運行和節(jié)能減排提出了越來越高的要求。為了確保造船龍門起重機的安全運行和實現(xiàn)節(jié)能減排，可從以下三個方面入手:①開展科學實驗研究，提升造船龍門起重機的性能；②提高起重機檢驗員的素質(zhì)，及時發(fā)現(xiàn)造船龍門起重機存在的問題，消除安全隱患；③提升造船龍門起重機司機的操作技能。以上三個方面均需要使用造船龍門起重機，但是由于造船龍門起重機造價高昂，且大都處于高度密集的工作周期，很難長期抽調(diào)出來做各種安全性的科研工作，也不能長時間地供起重機檢驗員學習，同時也不能確保向新司機提供充足的操作訓練時間。
[0004]為了降低科研及培訓的成本，可以在造船龍門起重機模型上對起重機司機進行培訓。以往的很多造船龍門起重機模型僅僅是外型與真機相似，其力學性能、運動性能等無法與真機相似，這種模型無法進行科學實驗研究，培訓起重機檢驗員和造船龍門起重機司機的效果也會大打折扣。
[0005]因此，亟需一種以實際造船龍門起重機為原型，按一定比例縮小、適當簡化的，并具有造船龍門起重機的真實功能且機構、結構的細節(jié)真實可見的造船龍門起重機仿真實驗模型。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述現(xiàn)有技術所存在的問題，本實用新型的目的是研制一種可供科研實驗研究，培訓起重機檢驗員和造船龍門起重機司機的造船龍門起重機仿真實驗模型。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0008]一種造船龍門起重機實驗模型，所述模型包括:小車運行機構、支腿、主梁、柔性鉸裝置和大車運行機構；
[0009]所述小車運行機構置于主梁上；
[0010]所述支腿包括剛性支腿和柔性支腿，所述剛性支腿固定于橋架上；
[0011]所述柔性鉸裝置連接所述主梁和柔性支腿，而且柔性支腿通過柔性鉸裝置連接到門架上；
[0012]所述大車運行機構置于地面軌道上。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的一個或多個實施例可以具有如下優(yōu)點:
[0014]模型能開展以下科研實驗和培訓:①起重機仿真計算方法研究實驗；②應力測試研究實驗；③無損檢測研究實驗；④事故反演機理研究實驗；⑤起重機優(yōu)化設計方法研究實驗；⑥起重機安全評估方法研究實驗；⑦起重機檢驗員培訓；⑧造船龍門起重機司機培訓。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖la、lb和Ic為造船龍門起重機仿真實驗模型圖；
[0016]圖2a、2b和2c為小車運行機構示意圖；
[0017]圖3a和3b為剛性腿示意圖；
[0018]圖4為主梁示意圖；
[0019]圖5a、5b和5c為柔性鉸裝置示意；
[0020]圖6a和6b為柔性腿示意圖；
[0021]圖7為大車運行機構示意圖；
[0022]圖8a和8b為錨定裝置示意圖。

【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
[0024]圖la、lb和Ic造船龍門起重機仿真實驗模型圖，包括:小車運行機構1、支腿、主梁3、柔性鉸裝置4和大車運行機構6 ；
[0025]所述小車運行機構(圖2a、2b和2c所示)置于主梁上，可以沿著主梁運動；
[0026]所述支腿包括剛性支腿2和柔性支腿，所述剛性支腿5 (圖3a和3b所示)固定于橋架上；
[0027]所述柔性鉸裝置(圖5a、5b和5c所示)連接所述主梁和柔性支腿，而且柔性支腿(圖6a和6b所示)通過柔性鉸裝置連接到門架上；
[0028]所述大車運行機構置于地面軌道上。
[0029]上述主梁(圖4所示)支承小車運行機構并荷載傳遞到支腿上。
[0030]所述模型還包括錨定裝置7、扶梯扶手8、機器房、司機室和電氣控制裝置。上述錨定裝置(圖8a和Sb所示)是為了防風而采取的安全措施，扶梯扶手是用于人員登高的設備。
[0031]上述模型還包括電氣安全裝置，該電氣安全裝置包括:起升高度限位報警器、起重量限制器及限位開關。
[0032]上述造船龍門起重機實驗模型還配備有顯示裝置，該顯示裝置配置觸摸控制屏。
[0033]上述電氣控制裝置中設置有PLC控制器。
[0034]上述造船龍門起重機仿真模型能做起升、小車運行、大車行走、吊具傾斜、旋轉(zhuǎn)等運動，所有機構運動由電動機驅(qū)動，能單獨和聯(lián)合進行。
[0035]結構構件所用的鋼板和型鋼性能優(yōu)良，且均采用焊接或螺栓連接，其矯直與彎曲成型全采用壓力加工。零件精度、光潔度及公差配合均符合要求，鋼結構上所有的孔都采用鉆削。模型裝配合理，相對運動部件提供潤滑。
[0036]造船龍門起重機仿真模型各主要機構和結構形式與原型機一致，并與其實際受力特征協(xié)調(diào)一致。
[0037]為了使岸橋模型具有良好的力學性能，采用以下:
[0038]I)材質(zhì)
[0039]全部采用符合或不低于中國標準GB規(guī)范的優(yōu)質(zhì)材料制造，所有材料都是未經(jīng)使用的、全新的鋼板和型鋼。結構構件所用的鋼板和型鋼塑性、韌性和耐久性好，焊接性能優(yōu)良，易于加工制造，抗銹蝕性好，主體金屬結構采用Q235B。所采用的鋼板和型鋼的最小厚度>3mm。所有零件毛坯沒有任何形式的缺陷。
[0040]2)焊接
[0041]所有鋼結構均采用焊接或螺栓連接，不采用粘接，以確保力學性能。焊接全由具有相應焊接資格證書的人員進行焊接，焊縫均及時清理并涂底漆防銹，均采用適當?shù)暮附臃椒ê皖A防措施，以盡量減少由于焊接所引起的焊接應力和變形，所有焊縫確保牢固、圓滑、平整、無燒穿、咬邊及夾渣熔瘤、凹坑等影響質(zhì)量及美觀的缺陷，焊后矯正結構變形和消除余內(nèi)應力。
[0042]3)機械加工
[0043]結構件鋼板和型鋼一般情況下均采用數(shù)控設備切割，切口確保平整，去毛刺，所有板材、型材的矯直與彎曲成型均采用壓力加工，不采用錘擊。
[0044]加工零件均根據(jù)其重要程度和配合要求以及光潔度的高底需要，保證零件有一定的精度，光潔度及公差配合要求。
[0045]鋼結構上所有的孔都采用鉆削制成，不采用沖孔，鉆孔后均將毛刺清除干凈。
[0046]4)裝配
[0047]設備的裝配力求高質(zhì)量，各部件、構件的組合安全合理、可靠，以便維修、保養(yǎng)和潤滑。
[0048]為了增強造船龍門起重機模型的防銹蝕能力，按照規(guī)范的涂色方案和表面處理工藝進行涂漆，模型表面光潔平整，無毛刺。涂裝前作除銹處理，油漆要求為:底漆兩層，中間漆一層，面漆一層。鋼結構件的生銹和腐蝕度不超過《歐洲防腐油漆銹蝕度測量》(Stockholml961)所規(guī)定的Re.3標準。油漆保用期可達10年。
[0049]為了使造船龍門起重機各運動部件運動順暢，軸承、軸套和其他具有相對運動部件均具有有效的潤滑。
[0050]電氣控制裝置具備設備自診斷和監(jiān)控功能，能實現(xiàn)各大機構的變頻調(diào)速及聯(lián)合動作。操作面板與真機一致，主令控制器可實現(xiàn)無級調(diào)速。模型配備電氣安全裝置和顯示裝置，并配置觸摸屏，同時具有數(shù)據(jù)存儲功能。
[0051]為了使造船龍門起重機模型的機構和結構能準確模擬真機，采用以下方法:
[0052]I)仿真模型各主要機構和結構形式與原型一致。
[0053]2)機構布置合理，傳動平穩(wěn)，噪音低，操作方便、靈活、準確，維修方便。各機構中所采用的齒輪、軸承和鉸接處有良好、可靠的潤滑條件。經(jīng)常轉(zhuǎn)動處均采用滾動軸承，如車輪、滑輪、齒輪、卷筒等部件。起升鋼絲繩卷筒采用經(jīng)機械加工外表面和螺旋繩槽的卷筒。滑輪采用鋼制滑輪，滑輪上均設有防止鋼絲繩跳槽的保護裝置。所有機構的驅(qū)動裝置均包括電動機、聯(lián)軸器、減速器、制動器，其中電動機均采用交流變頻電機。
[0054]3)金屬結構件的形式、尺寸特征能最大程度上與原型保持一致，且與其實際受力特征協(xié)調(diào)一致。
[0055]4)確保所有零部件具有較好的通用互換性并便于維修。
[0056]為了使造船龍門起重機模型能準確模擬真機的電氣控制系統(tǒng)，電氣裝置功能和配置需滿足一定要求，具體方法如下:
[0057]其中電氣裝置功能能達到以下標準:
[0058]I)電氣控制裝置以PLC控制器為核心元件，有較好的設備自診斷和監(jiān)控功能。實現(xiàn)各大機構的變頻調(diào)速及聯(lián)合動作，動作響應時間不低于真實機型的參數(shù)；
[0059]2)模型裝置的操作系統(tǒng)能模擬真實港口起重設備，操作面板與真實機型一致；主令控制器采用高耐磨電位器，能實現(xiàn)無級調(diào)速。
[0060]3)整機配備完備的電氣安全裝置，主要項目包括如下:起升高度限位器報警、起重量限制器及各類限位開關；
[0061]5)顯示裝置齊全:配置三相交流電源以及交流電壓電流表，儀表采用帶鏡面的指針式儀表，具有精度高，動態(tài)響應快等特點。
[0062]6)模擬真實機型配置觸摸屏，便于工程人員調(diào)試與維護；同時具有數(shù)據(jù)存儲功能，對日常運行參數(shù)進行詳細記錄。
[0063]其中電氣裝置配置能達到以下標準:
[0064]I)模型裝置電源:三相四線制?4N/380V/A ;控制電路電壓等級為DC24V。
[0065]2) PLC、變頻器及觸摸屏選用主流品牌的較高檔配置型號，并配有完整的通訊接□。
[0066]3)主令控制元件控制電流小于2毫安。
[0067]4)外露限位開關防護等級不小于IP67。
[0068]5)電氣裝置的模塊式連接部件及接插件保證10萬次工作壽命，各觸點的接觸電阻小于10-6 Ω，分布電容小于10pF。連接導線為lmm2(內(nèi)部252股)超軟優(yōu)質(zhì)銅芯線。
[0069]6)電氣柜柜體制作工藝不低于真實工程應用標準，內(nèi)部接線整潔美觀，線號標示清楚，便于維護。
[0070]雖然本實用新型所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本實用新型而采用的實施方式，并非用以限定本實用新型。任何本實用新型所屬【技術領域】內(nèi)的技術人員，在不脫離本實用新型所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本實用新型的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種造船龍門起重機實驗模型，其特征在于，所述模型包括:小車運行機構、支腿、主梁、柔性鉸裝置和大車運行機構； 所述小車運行機構置于主梁上； 所述支腿包括剛性支腿和柔性支腿，所述剛性支腿固定于橋架上； 所述柔性鉸裝置連接所述主梁和柔性支腿，而且柔性支腿通過柔性鉸裝置連接到門架上； 所述大車運行機構置于地面軌道上。
2.根據(jù)權利要求1所述的造船龍門起重機實驗模型，其特征在于，所述模型還包括錨定裝置、扶梯扶手、機器房、司機室和電氣控制裝置。
3.根據(jù)權利要求1所述的造船龍門起重機實驗模型，其特征在于，所述模型還包括電氣安全裝置，該電氣安全裝置包括:起升高度限位報警器、起重量限制器及限位開關。
4.根據(jù)權利要求1所述的造船龍門起重機實驗模型，其特征在于，所述造船龍門起重機實驗模型還配備有顯示裝置，該顯示裝置配置觸摸控制屏。
5.根據(jù)權利要求2所述的造船龍門起重機實驗模型，其特征在于，所述電氣控制裝置中設置有PLC控制器。
【文檔編號】G09B25/02GK203982679SQ201420404045
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權日:2014年7月21日
【發(fā)明者】彭啟鳳, 黃國健, 王偉雄, 劉金, 陳敏, 王新華 申請人:廣州特種機電設備檢測研究院