论文部分内容阅读
摘要：介绍了登船装置的结构组成、工作原理、主要性能参数以及创新思路，着重阐述了该登船梯关键机构的创新设计，其设计思想将为其他类似设计研发提供有益参考。
关键词：港口；登船梯；优化设计；仿真分析
概述
烟台港为适应水上交通运输业迅速发展大型客滚船舶不断投入使用的新形势，对连接陆地和船舶的港口登船装置进行了适时更新换代。轨道式登船梯就是烟台港自主研发用来实现旅客上下大型客滚船舶的一种重要的专用登船装置。该登船梯能够在船舶作业时较大幅不定向晃动摇摆且船岸间始终活动的作业环境下满足旅客舱口到大型客滚码头地面高度在7.5m—16m标高范围内的作业要求，其性能良好安全高效。
1.轨道式登船梯基本结构及工作原理
1.1 基本结构
轨道式登船梯主要由主框架、大车行走机构、浮动梯、浮动梯前后行走驱动系统、浮动梯顶升机构、液压系统、电气控制系统、操作控制系统等部分组成。
1.2 工作原理
由图1可知，利用大车行走机构，实现登船梯沿轨道行走到达客滚船舱口正下方；利用浮动梯驱动系统和浮动梯俯仰机构，实现浮动梯快速、稳定搭接到客滚船舱口；利用小车轨道和回转机构，实现已搭接到舱口的浮动梯跟随船舶的晃动和摇摆，从而确保旅客安全高效的上下船。
2.轨道式登船梯主要技术参数
根据用户要求，参考借鉴国内类似产品的成功经验进行大胆创新，确定总体设计方案和主要技术参数。
3.轨道式登船梯关键机构的创新设计和仿真分析
3.1 大车行走机构设计
在借鉴港口岸桥行走机构先进技术同时，结合实际大胆创新确定了登船梯大车行走机构中缓冲器、电机减速机、液压夹轮器、车轮总成、锚定机构等组成。采用锚定机构、液压夹轮器能够有效实现驻车和旅客上下船时的相对固定和稳定性，避免了滑移现象的发生。
3.2 浮动梯俯仰机构设计和仿真分析
通过考察国内同类产品，吸取类似经验后，设计者结合实际大胆创新，实现了用油缸顶升浮动梯运行的俯仰机构，利用软件动态模拟仿真试验，有效验证了该套俯仰机构结构简单、性能良好、设计合理可行。该俯仰机构由油缸、托辊、支架组成，是登船梯装置上至关重要的动作机构和尤为显著的创新亮点。
该俯仰机构显著的优点在于：油缸固定铰点在下部平台上，俯仰机构前端采用托辊与浮动梯接触，在顶升浮动梯时，浮动梯只能向上起升，而不产生向前的运动，这种结构完全杜绝了浮动梯与船体碰撞现象，而且浮动梯在前进后退时均能保证平稳运行。该设计结构完全摒弃了国内同类产品俯仰机构工作时存在的安全隐患和对装置本身的破坏因素。
3.3 浮动梯回转机构设计
该机构是被动回转机构，完全通过船舶带动进行左右摆动，左右摆动量各1000mm。回转机构的回转摩擦片采用免维护尼龙，可以在恶劣环境中工作，确保设配24小时正常运转，做到真正的免维护。
3.4 安全保护机构的设计
登船梯是供旅客上下船舶的专用装置，其安全性能是不言而喻的，为严格确保登船梯的使用安全性，在设计中多处增设了安全保护机构。
3.4.1浮动梯行走小车前后都增设机械限位，避免误操作后浮动梯冲出平台事件的发生。
3.4.2在浮动梯起升油缸上设增液压锁，能有效避免油缸在工作时管路一旦发生爆裂油缸失效，浮动梯突然下落引发事故的可能性。
3.4.3设置登船梯大车行走警示装置，有效确保登船梯安全运行。
3.4.4设置浮动梯搭接防碰撞船体的声光报警装置。
3.4.5浮动梯前端增设安全钩，并挂在其下方的俯仰机构托辊上，这有效杜绝了浮动梯意外脱离船舱后产生信号干扰、误判断，而出现浮动梯下滑冲出平台事故的发生。
4.结语
轨道式登船梯作为一种新型登船装置被成功设计开发，并高效投入使用，该登船装置在与国内类似产品相比，具有操作方便、运行平稳可靠、搭接速度快等显著优点。在满足不同用户使用需求的同时，其产品设计思想也将为其他类似设计研发发挥有益的参考和借鉴作用。
参考文献：
[1]《WGCKT120船用客梯车使用说明书》 威海广泰空港设备股份有限公司编号：CKT002-F19.
关键词：港口；登船梯；优化设计；仿真分析
概述
烟台港为适应水上交通运输业迅速发展大型客滚船舶不断投入使用的新形势，对连接陆地和船舶的港口登船装置进行了适时更新换代。轨道式登船梯就是烟台港自主研发用来实现旅客上下大型客滚船舶的一种重要的专用登船装置。该登船梯能够在船舶作业时较大幅不定向晃动摇摆且船岸间始终活动的作业环境下满足旅客舱口到大型客滚码头地面高度在7.5m—16m标高范围内的作业要求，其性能良好安全高效。
1.轨道式登船梯基本结构及工作原理
1.1 基本结构
轨道式登船梯主要由主框架、大车行走机构、浮动梯、浮动梯前后行走驱动系统、浮动梯顶升机构、液压系统、电气控制系统、操作控制系统等部分组成。
1.2 工作原理
由图1可知，利用大车行走机构，实现登船梯沿轨道行走到达客滚船舱口正下方；利用浮动梯驱动系统和浮动梯俯仰机构，实现浮动梯快速、稳定搭接到客滚船舱口；利用小车轨道和回转机构，实现已搭接到舱口的浮动梯跟随船舶的晃动和摇摆，从而确保旅客安全高效的上下船。
2.轨道式登船梯主要技术参数
根据用户要求，参考借鉴国内类似产品的成功经验进行大胆创新，确定总体设计方案和主要技术参数。
3.轨道式登船梯关键机构的创新设计和仿真分析
3.1 大车行走机构设计
在借鉴港口岸桥行走机构先进技术同时，结合实际大胆创新确定了登船梯大车行走机构中缓冲器、电机减速机、液压夹轮器、车轮总成、锚定机构等组成。采用锚定机构、液压夹轮器能够有效实现驻车和旅客上下船时的相对固定和稳定性，避免了滑移现象的发生。
3.2 浮动梯俯仰机构设计和仿真分析
通过考察国内同类产品，吸取类似经验后，设计者结合实际大胆创新，实现了用油缸顶升浮动梯运行的俯仰机构，利用软件动态模拟仿真试验，有效验证了该套俯仰机构结构简单、性能良好、设计合理可行。该俯仰机构由油缸、托辊、支架组成，是登船梯装置上至关重要的动作机构和尤为显著的创新亮点。
该俯仰机构显著的优点在于：油缸固定铰点在下部平台上，俯仰机构前端采用托辊与浮动梯接触，在顶升浮动梯时，浮动梯只能向上起升，而不产生向前的运动，这种结构完全杜绝了浮动梯与船体碰撞现象，而且浮动梯在前进后退时均能保证平稳运行。该设计结构完全摒弃了国内同类产品俯仰机构工作时存在的安全隐患和对装置本身的破坏因素。
3.3 浮动梯回转机构设计
该机构是被动回转机构，完全通过船舶带动进行左右摆动，左右摆动量各1000mm。回转机构的回转摩擦片采用免维护尼龙，可以在恶劣环境中工作，确保设配24小时正常运转，做到真正的免维护。
3.4 安全保护机构的设计
登船梯是供旅客上下船舶的专用装置，其安全性能是不言而喻的，为严格确保登船梯的使用安全性，在设计中多处增设了安全保护机构。
3.4.1浮动梯行走小车前后都增设机械限位，避免误操作后浮动梯冲出平台事件的发生。
3.4.2在浮动梯起升油缸上设增液压锁，能有效避免油缸在工作时管路一旦发生爆裂油缸失效，浮动梯突然下落引发事故的可能性。
3.4.3设置登船梯大车行走警示装置，有效确保登船梯安全运行。
3.4.4设置浮动梯搭接防碰撞船体的声光报警装置。
3.4.5浮动梯前端增设安全钩，并挂在其下方的俯仰机构托辊上，这有效杜绝了浮动梯意外脱离船舱后产生信号干扰、误判断，而出现浮动梯下滑冲出平台事故的发生。
4.结语
轨道式登船梯作为一种新型登船装置被成功设计开发，并高效投入使用，该登船装置在与国内类似产品相比，具有操作方便、运行平稳可靠、搭接速度快等显著优点。在满足不同用户使用需求的同时，其产品设计思想也将为其他类似设计研发发挥有益的参考和借鉴作用。
参考文献：
[1]《WGCKT120船用客梯车使用说明书》 威海广泰空港设备股份有限公司编号：CKT002-F19.