本發明涉及船舶運輸設備,特別涉及一種電動轉向排輪特種運輸平臺。
背景技術:
1、在海運行業中,隨著大噸位貨船和工程船舶的廣泛應用,船舶的裝卸貨操作對船體的姿態控制提出了更高的要求。為確保船舶在裝貨、運輸及卸貨過程中保持穩定狀態,避免因重心偏移而導致船體傾斜或搖擺,普遍采用浮箱作為船體平衡調整裝置;浮箱通常布設于貨艙或甲板區域,根據裝貨位置和船舶吃水狀況動態調整其布置位置,從而有效控制船體的橫傾或縱傾。
2、現有技術中,浮箱的移動通常依賴于液壓推桿、牽引絞車、滑軌導向等方式配合實現。典型做法是在船艙內臨時鋪設可拆卸式鋼制滑軌,利用液壓頂推裝置或絞車牽引裝置,在多個工人的配合操作下完成浮箱的直線移動或換位作業。
3、由于浮箱通常重達100至200噸,體積龐大,慣性大,移動過程中對路徑穩定性、載荷均衡性要求較高;此外,受限于船舶在海面上運行的動態環境,船體易受風浪影響而發生晃動,這進一步加劇了浮箱在移動過程中的不確定性和安全風險。
4、在實際應用中,現有的浮箱移動手段存在諸多問題。首先,滑軌等配套設施需臨時安裝和拆除,工序繁雜、耗時長,且存在占用船艙空間的問題;其次,液壓頂推或牽引操作需多個操作人員協同完成,勞動強度大且對操作精度要求高,稍有不慎可能導致浮箱傾斜或側翻,存在重大安全隱患。
5、此外,現有設備多以直線驅動為主,缺乏靈活的轉向功能,難以應對復雜路徑或狹小空間內的多方向調整需求;尤其在多浮箱協同移動或路徑交叉的工況下,更凸顯出現有的浮箱移動技術對自動化控制與轉向調節能力的欠缺。
6、現有技術存在的技術問題為,浮箱移動所依賴的臨時鋪設滑軌結構復雜,安裝和拆卸效率低;移動操作需要多名工人配合,勞動強度大,安全風險高;缺乏自動化控制手段,不能實現浮箱精準定位與靈活轉向;船體晃動對傳統移動方式影響顯著,浮箱易發生偏移或側翻,穩定性差。
7、綜上所述,發現現有技術至少存在以下技術問題:
8、現有浮箱移動裝置結構復雜、操作效率低、自動化程度低、移動和轉向的靈活性低以及操作安全性低的技術問題。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種電動轉向排輪特種運輸平臺,以解決現有浮箱移動裝置結構復雜、操作效率低、自動化程度低、移動和轉向的靈活性低以及操作安全性低的技術問題。
2、本發明提供的諸多技術方案中的優選技術方案所能產生的諸多技術效果詳見下文闡述。
3、為了解決上述技術問題,本發明提供了以下技術方案:
4、本發明提供了一種電動轉向排輪特種運輸平臺,包括分體設置的多個轉向排輪平臺和待移動的浮箱,所述轉向排輪平臺的承載臺設置有口字凸臺,所述浮箱的底部下分別設有口字凹槽,多個所述轉向排輪平臺通過所述口字凸臺與所述口字凹槽套接實現與所述浮箱的連接;所述轉向排輪平臺的承載臺下設置有排輪行走單元、直行驅動單元和轉向驅動單元;多個所述排輪行走單元分別設置于所述承載臺下,并與所述承載臺轉動連接;所述直行驅動單元與所述排輪行走單元傳動連接,驅動所述排輪行走單元的車輪正轉和反轉;所述轉向驅動單元與所述排輪行走單元傳動連接,驅動所述排輪行走單元繞與所述承載臺轉動連接的軸線自身旋轉±90°,使所述排輪行走單元連接的所述承載臺具備前、后、左、右和斜向移動的全向移動;通過多個所述排輪行走單元的轉向和車輪的轉動,實現所述轉向排輪平臺的全向移動;通過多個所述轉向排輪平臺的全向移動的聯動配合,使所述浮箱具備在船舶上實現全向移動。
5、在其中一個實施例中,所述口字凹槽設有四個,四個所述口字凹槽分別設于所述浮箱的底部下的四角處;所述轉向排輪平臺設有四個,四個所述轉向排輪平臺通過所述口字凸臺與所述口字凹槽套接實現與所述浮箱的連接。
6、在其中一個實施例中,所述排輪行走單元設有四個,四個所述排輪行走單元分別設置于所述承載臺下的四角處。
7、在其中一個實施例中,所述直行驅動單元設置有四個,四個所述直行驅動單元分別安裝于四個所述排輪行走單元上,且單個所述直行驅動單元與單個所述排輪行走單元通過齒輪傳動形成傳動連接。
8、在其中一個實施例中,所述直行驅動單元包括第一驅動電機和第一減速器,所述驅動電機的輸出軸與所述第一減速器的輸入端連接;所述排輪行走單元包括輪座、多個車輪、主動齒輪軸和從動齒輪軸;多個所述車輪套入單個所述從動齒輪軸的軸段部分并形成傳動連接,組成從動輪組;所述從動齒輪軸的兩端轉動安裝于所述輪座的相對兩側壁上;所述從動輪組至少有兩組,且兩所述從動輪組并排設置于所述輪座內;所述主動齒輪軸的兩端轉動安裝于所述輪座的相對兩側壁上,所述主動齒輪軸布置于兩所述從動輪組之間,且所述主動齒輪軸的輸出端齒輪與兩所述從動輪組的兩所述從動齒輪軸的齒輪嚙合傳動;所述第一減速器的輸出端設有第一輸出齒輪,所述第一輸出齒輪位于所述輪座內,并與所述主動齒輪軸的輸入端的齒輪嚙合傳動;所述第一驅動電機通過所述第一減速器、所述主動齒輪軸和所述從動齒輪軸驅動多個所述車輪同步轉動,實現所述排輪行走單元的行走。
9、在其中一個實施例中,四個所述排輪行走單元分為兩轉向排輪組,每組所述轉向排輪組包含兩個相鄰的所述排輪行走單元;所述轉向驅動單元設置有兩個,單個所述轉向驅動單元與單組所述轉向排輪組通過齒輪傳動形成傳動連接。
10、在其中一個實施例中,所述轉向驅動單元布置于兩個相鄰的所述排輪行走單元之間,并通過同一齒輪驅動兩所述排輪行走單元轉向。
11、在其中一個實施例中,所述轉向驅動單元包括第二驅動電機、第二減速器、第二輸出齒輪和第一轉向齒輪;所述第二驅動電機的輸出軸與所述第二減速器的輸入端傳動連接,且所述第二驅動電機和所述第二減速器安裝于所述承載臺下設置的安裝座;所述第一轉向齒輪與所述承載臺轉動連接;所述第二輸出齒輪安裝于所述第二減速器的輸出端上,所述第二輸出齒輪與所述第一轉向齒輪嚙合傳動;所述排輪行走單元包括輪座、滾珠承載單元和第二轉向齒輪;所述第二轉向齒輪安裝于所述輪座朝向所述承載臺的面上;所述第一轉向齒輪布置于兩所述排輪行走單元的兩所述第二轉向齒輪之間,并與兩所述第二轉向齒輪嚙合傳動;所述滾珠承載單元安裝于所述輪座與所述承載臺之間,所述滾珠承載單元與所述輪座朝向所述承載臺的面滾動接觸,所述滾珠承載單元與所述承載臺轉動連接;所述第二驅動電機通過所述第二減速器、所述第二輸出齒輪、所述第一轉向齒輪和所述第二轉向齒輪驅動兩所述排輪行走單元的所述輪座轉動,實現所述排輪行走單元的轉向。
12、在其中一個實施例中,所述滾珠承載單元包括多顆承載滾珠、保持盤、承載盤、滾珠軸承和轉軸;所述輪座朝向所述承載臺的面上設置有多個圈同心布置的第一滾道;所述承載盤朝向所述輪座的面上設置有多個圈同心布置的第二滾道,且所述第二滾道與所述第一滾道對應設置;所述保持盤設有多個保持孔,多個所述保持孔同心布置有多圈,多圈所述保持孔對應所述第一滾道、所述第二滾道設置;所述承載滾珠和所述保持盤安裝于所述輪座和所述承載盤之間,多顆所述承載滾珠套入所述保持孔中,并嵌入所述第一滾道和第二滾道,所述承載盤朝向所述承載臺的面承接所述承載臺;所述輪座的中心設置有軸承座和第一軸孔,所述承載臺對應所述輪座區域內設置有第二軸孔;所述承載滾珠軸承套于所述軸承座內,所述轉軸的一端穿入所述滾珠軸承的內圈并套接于所述第一軸孔內,所述轉軸的另一端套接于所述第二軸孔內。
13、在其中一個實施例中,所述承載滾珠的抵抗破裂承壓值至少為9噸;所述轉向排輪平臺的承載力至少為85噸;四個所述轉向排輪平臺組成的電動轉向排輪特種運輸平臺承載力至少為300噸。
14、本發明提供的一種電動轉向排輪特種運輸平臺,針對現有浮箱移動裝置存在結構復雜、操作效率低、自動化程度低、靈活性差及安全性低等問題,提出了一種模塊化、自動化、高靈活性的浮箱運輸解決方案,具有以下有益效果:
15、(1)實現浮箱全向移動,提高操作靈活性與精度
16、本發明通過在所述轉向排輪平臺上設置所述排輪行走單元、所述直行驅動單元與所述轉向驅動單元,使平臺具備前進、后退、橫移及斜向移動等多種方向的全向移動能力,能夠靈活適應船舶內部的復雜或有限的空間條件,大幅提升浮箱的布置效率與定位精度。
17、(2)模塊化設計,適應不同尺寸和重量的浮箱
18、所述轉向排輪平臺為分體設置,多個所述轉向排輪平臺通過口字凸臺與浮箱底部對應的口字凹槽可靠連接,具備良好的承載能力和結構穩定性;根據浮箱的體積和質量,可靈活調整排輪平臺數量和位置,適應性強,通用性高。
19、(3)自動化驅動控制,顯著降低人力依賴
20、各轉向排輪平臺內部配置驅動單元和轉向單元,通過電驅動實現移動與轉向調節,能夠實現自動化操作,顯著減少人工作業需求,降低人力成本與勞動強度,提高整體操作效率。
21、(4)提高浮箱移動的安全性與穩定性
22、所述轉向排輪平臺與浮箱為穩定套接連接,多個所述轉向排輪平臺同步聯動,移動過程中更加平穩可靠,可有效避免船體晃動對浮箱造成的不平衡影響,降低側翻和滑移風險,保障操作人員與設備的使用安全。
23、(5)無需臨時滑軌鋪設,簡化操作流程
24、相較于現有技術需臨時安裝滑軌的方式,本發明的電動轉向排輪特種運輸平臺為自驅動結構,無需依賴固定軌道或外部推動裝置,極大簡化浮箱移動的準備工作,提升應急響應與作業靈活性。
25、綜上,本發明不僅在結構上實現了高度模塊化和適應性,在功能上顯著提升了浮箱移動的靈活性、安全性和效率,具備良好的工程應用前景。