一种应急补排水管道快速对接装置的制作方法

本实用新型涉及升船机船厢补排水技术领域，尤其是一种应急补排水管道快速对接装置。

背景技术：

升船机船厢为存储水的装置，船厢水深超过设计允许水深会对升船机的设备带来安全隐患，影响升船机的运行，此时需对船厢进行补排水操作，保证船厢水深在正常允许范围。

目前升船机补排水系统的管路沿垂直方向布置，每隔一段高度均布固定管接头，对船厢进行补排水操作需根据船厢的停在的实际高程位置选择不同长度规格的软管，软管接头与补排水系统的管路上对应高度的固定管接头对接，软管笨重（公称直径dn200,重量50-110kg，长度1.8-4.55m）需多人操作且费时费力，不能满足对船厢的快速补排水要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应急补排水管道快速对接装置，该装置只需单人操作位于操控柜上的按钮即可完成应急补排水管道快速对接，解决了船厢补排水费时费力的难题。该装置及控制方法具有效率高、人员操作安全可靠等有点，可实现对应急补排水管道快速对接要求，可满足船厢的应急补排水操作。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种应急补排水管道快速对接装置，包括基座、主起升机构、管接头固定组件、横向调整机构、微调起升机构、纵向调整机构、软管随动机构、连接软管；

所述主起升机构安装在基座上并带动支撑平台上下升降；

所述管接头固定组件安装在横向调整机构上，用于对连接软管进行90度弯曲固定；

所述横向调整机构安装在微调起升机构上，用于前后移动调节；

所述微调起升机构安装在纵向调整机构上方，用于上下升降微调；

所述纵向调整机构安装在支撑平台上，用于左右移动微调；

所述软管随动机构安装在基座上，用于连接软管左右调节。

所述基座包括顶板、底板，顶板、底板之间通过侧板连接；顶板下端面的两侧安装有上限位块，侧板底端安装有固定管接头。

所述主起升机构包括双排链传送机构，双排链传送机构的链节上安装有支撑平台，支撑平台两端通过第一导轨滑块组件与侧板滑动配合并通过双排链传送机构带动提升。

所述管接头固定组件分两组，两组呈90度分布，每组管接头固定组件包括上固定管座、下固定管座和管接头；下固定管座安装在安装板，上固定管座安装在下固定管座上，管接头固定在上固定管座和下固定管座的两个半圆上。

所述横向调整机构包括安装板，安装板两端通过第二导轨滑块组件滑动设置在第一导轨支座上，第一导轨支座安装在顶支撑板的左右；所述安装板下端与顶支撑板上的第一滚珠丝杠机构连接，并通过第二电机驱动前后移动。

所述微调起升机构包括顶支撑板、中支撑板及底支撑板，顶支撑板、中支撑板及底支撑板间隔布置；其中，中支撑板上安装有涡轮丝杆升降机，涡轮丝杆升降机的螺杆顶端与顶支撑板连接并带动顶支撑板上下升降。

所述中支撑板上周向设有多个导杆，导杆与中支撑板上的直线轴承滑动配合进行导向。

所述纵向调整机构包括安装在支撑平台前后两侧的第二导轨支座，第二导轨支座与底支撑板下端左右的第三导轨滑块组件滑动配合；底支撑板与支撑平台上的第二滚珠丝杠机构连接、并通过第四电机驱动左右移动。

所述软管随动机构包括座板，座板上下安装有两组第三导轨支座，第三安装板通过第四导轨滑块组件与第三导轨支座滑动配合；所述第三安装板下端与座板上的第三滚珠丝杠机构连接、并通过第五电机驱动左右移动；所述第三安装板上设有下管座，下管座与上管座对软管中间位置进行固定。

本实用新型一种应急补排水管道快速对接装置，具有以下技术效果：

1）、通过设置两组垂直布置的管接头固定组件，可将连接软管的接头固定并与补排水系统的管路接头方向相对，通过设置横向调整机构可进行前后伸缩，通过设置纵向调整机构，可进行左右移动，通过设置主起升机构及微调起升机构可进行高度调节并移动到位。综上所述，上述装置可使得管路接头快速对接或解除对接；且该装置可实现自动控制、单人操作，大大降低了劳动强度。

2）、这里的主起升机构总行程3100mm（现有补排水系统的管路上固定管接头的间距为3000mm）。通过主起升机构进行快速提升，通过微调起升机构进行微调控位，实现动作快速且操作准确，极大缩短操作时间。

3）、由于软管长度为6.5m，长度较长，两头固定，中部没有支撑。通过设置软管随动机构，可实现主升降机构和微调升降机构工作时适应软管的长度调节作用，同时也起到固定支撑软管的作用，使软管在充水过程中具有良好的力学性能，也避免软管摆动量过大对其他构件造成影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中基座的结构示意图。

图3为图2的上部局部结构示意图。

图4为图2的下部局部结构示意图。

图5为本实用新型中主起升机构的结构示意图。

图6为图5的上部局部结构示意图。

图7为图5的下部局部结构示意图。

图8为本实用新型中支撑平台上的结构示意图。

图9为本实用新型中支撑平台上的结构示意图。

图10为本实用新型中横向调整机构的结构示意图。

图11为本实用新型中横向调整机构的结构示意图。

图12为本实用新型中横向调整机构、微调起升机构的结构示意图。

图13为本实用新型中软管随动机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种应急补排水管道快速对接装置，包括基座1、主起升机构2、管接头固定组件3、横向调整机构4、微调起升机构5、纵向调整机构6、软管随动机构7、操控柜8和连接软管9。

具体地，所述的主起升机构2安装在基座1上，通过链传送机构带动支撑平台210上下升降；管接头固定组件3安装在横向调整机构4中的安装板401上，用于对连接软管9进行90度弯曲固定；所述的横向调整机构4安装在微调起升机构5中的顶支撑板501上，用于前后移动调节；所述的微调起升机构5安装在纵向调整机构6上方，用于上下升降微调；所述的纵向调整机构6安装在基座1中的支撑平台210上，用于左右移动微调；所述的软管随动机构7安装在基座1中侧板103上，用于软管中间段左右调节。

连接软管9上端固定在管接头固定组件3中的管接头303上，连接软管9下端固定在基座1底部的固定管接头109上。

所述的操控柜8有两个，一个位于基座1的顶板101上，另一个位于主起升机构2的支撑平台210上，两个操控柜8互为备用。

如图2-4所示，所述基座1包括顶板101、底板108，侧板103安装在顶板101和底板108之间的侧端，顶板101和侧板103之间的拐角处安装有两个筋板102，筋板102起到加强结构的作用。

顶支座105安装在顶板101的上端面，底支座107安装在底板108的上端面，侧支架104竖直安装在侧板103上且上下端与顶板101、底板108连接固定。

两个上限位块106分别位于顶板101下端面的两侧。上限位块106是机械缓冲装置的限位块和行程开关的触发板，主起升机构的支撑平台上安装有橡胶缓冲块和行程开关。

如图5-7所示，主起升机构2包括减速器202，所述的减速器202底座安装在顶支座105上，第一电机201安装在减速器202的输入端，其中一个第一链轮203安装在减速器202的输出轴。

在顶支座105上的两端固定有两个轴承座205，主动轴207安装在两个轴承座205之间。在底支座107上设有从动轴211，从动轴211安装在两个活动轴承座213之间，活动轴承座213滑动设置在底支座107上且通过调节螺杆212进行升降调节。

在主动轴207和从动轴211上分别安装有两个第二链轮206，两组第二链条206分别安装在主动轴207和从动轴211上的四个第二链轮206上。

另外，在主动轴207上安装有一个第一链轮203，主动轴207上的第一链轮203和减速器202的输出轴的第一链轮203上绕有第一链条204。

另外，支撑平台210的上端与下端分别与两组第二链条206连接，随两组第二链条206同步升降。为了实现稳定直线升降，支撑平台210两端通过第一导轨滑块组件209与侧支架104上的导轨滑动配合。

工作时，第一电机201通过减速器202带动第一链轮203转动，第一链轮203通过链条传动到主动轴207上的第一链轮203上，主动轴207带动两个第二链轮206转动，两个第二链轮206分别通过两组第二链条206传动到从动轴211及轴上的第二链轮206上，支撑平台210跟随两组第二链条206的传动沿两组侧支架104上的导轨垂直上下移动，实现主起升机构2的升降动作。

如图10所示，管接头固定组件3为两组，且相互呈90°布置。每组管接头固定组件3包括下固定管座302，下固定管座302位于安装板401上，上固定管座301分安装在下固定管座302上方，管接头303固定在上固定管座301和下固定管座302之间的两个半圆上。

如图10-11所示，所述横向调整机构4包括第一导轨支座404，两组第一导轨支座404位于顶支撑板501的左右两侧，两组第二导轨滑块组件403分别安装在第一导轨支座404上，每组第二导轨滑块组件403上有两个滑块，滑块与安装板401固定。

另外，在顶支撑板501的前后两侧固定安装有第一定位支撑板402；第一丝杆螺母组件407中的梯形丝杆安装在两个第一定位支撑板402的安装孔中，安装孔中装配有轴承。螺母件与梯形丝杆螺纹连接且上端固定在安装板401下方的连接块中。所述的第一丝杆螺母组件407中的梯形丝杆的一端与第二电机405通过第二联轴器406连接。

工作时，第二电机405通过第二联轴器406带动第一丝杆螺母组件407中的梯形丝杆转动，梯形丝杆带动与螺母连接的安装板401沿两组第一导轨支座404前后移动，实现横向调整机构4的前后伸缩动作。

如图8-9、图12所示，微调起升机构5包括涡轮丝杆升降机507，涡轮丝杆升降机507为两组，两组涡轮丝杆升降机507的底座安装在中支撑板502上。

两组涡轮丝杆升降机507通过第三联轴器506连接，其中一个涡轮丝杆升降机507输入轴端通过第三联轴器506与第三电机505连接。这样构成联动结构。

涡轮丝杆升降机507的螺杆顶部与顶支撑板501连接，由此可带动顶支撑板501进行升降。

为了提高稳定性，在中支撑板502的四周对应的安装孔中安装有四个直线轴承509，四个导杆508分别与四个直线轴承509配合并可沿中支撑板502上下移动。导杆508顶端与顶支撑板501固定连接，底端与限位座510固定连接。

所述的底支撑板504位于中支撑板502的正下方，底支撑板504与中支撑板502安装有三块连接板503。

工作时，第三电机505通过第三联轴器506带动两个涡轮丝杆升降机507同步联动工作，涡轮丝杆升降机507的丝杆升降，丝杆顶部的顶支撑板501通过四个导杆508沿直线轴承509导向实现垂直升降动作。

如图8-9所示，纵向调整机构6包括第二导轨支座605，所述的两组第二导轨支座605位于支撑平台210的前后两侧。两组第三导轨滑块组件603分别安装在第二导轨支座605上，每组第三导轨滑块组件603上有两个滑块，滑块与底支撑板504固定。

在支撑平台210的左右两侧固定安装有两个第二定位支撑板602，第二丝杆螺母组件601中的梯形丝杆安装在两个第二定位支撑板602的安装孔中，安装孔中装配有轴承。第二丝杆螺母组件601中的螺母件固定在底支撑板504下方的连接块中。第二丝杆螺母组件601中的梯形丝杆的一端与第四电机606通过第四联轴器604连接。

工作时，第四电机606通过第四联轴器604带动第二丝杆螺母组件601中的梯形丝杆转动，梯形丝杆带动螺母连接的底支撑板504沿两组第二导轨支座605左右移动，实现横向调整机构4的左右调整动作。

如图13所示，软管随动机构7包括第三导轨支座704，所述的两组第三导轨支座704位于座板701的上下两侧，两组第四导轨滑块组件705分别安装在第三导轨支座704上，每组第四导轨滑块组件705上有两个滑块，滑块与第三安装板703固定。

在座板701的前后两侧固定安装有第三定位支撑板709，第三丝杆螺母组件702中的梯形丝杆安装在两个第三定位支撑板709的安装孔中，安装孔中装配有轴承。第三丝杆螺母组件702的螺母件固定在第三安装板703内侧的连接块中。第三丝杆螺母组件702中的梯形丝杆的一端与第五电机708通过第五联轴器710连接。

工作时，第五电机708通过第五联轴器710带动第三丝杆螺母组件702中的梯形丝杆转动，梯形丝杆带动螺母连接的第三安装板703沿两组第四导轨滑块组件705左右移动。

在第三安装板703外侧固定有下管座706，下管座706与上管座707对软管中间位置进行固定。这样，在第三安装板703左右移动时，连接软管9跟随同步移动。

操控柜8主要由柜体和电气元器件组成。柜体内有plc、交流接触器、断路器、热继电器、中间继电器、熔断器和端子排，柜体面上有显示面板、两档旋钮开关、自复位式按钮开关、指示灯。

操控柜8用于对各个驱动装置进行控制及操作。

该装置安装在升船机船厢外侧壁。

连接软管9一端安装在管接头固定组件3上，用于与补排水系统的管道接头对接，而连接软管9另一端与固定管接头109固定连接，固定管接头109与升船机船厢底部充泄水系统上的管道连接。

一种应急补排水管道快速对接方法，包括以下步骤：

步骤1）、对设备进行调整，将装置的各机构调整到初始位置，即主起升机构2下降至最低位，微调起升机构5下降至最低位，横向调整机构4动作至最后位，纵向调整机构6动作至最左位，软管随动机构7动作至最左位。

步骤2）、根据补排水管道接头的实际位置，在操控柜8上进行纵向调整机构6的向右操作，直到纵向调整目标位信号到位后（目标位信号为接近开关到位信号，接近开关安装在纵向调整结构上，与装置同步移动，对应的补排水管道系统的管道侧安装有发讯板，发讯板的长度覆盖主起升机构的全行程，当纵向调整结构移动至接近开关接近发讯板使目标信号到位，机构停在动作。）停止动作。

步骤3）、在操控柜8上进行主起升机构2的上升操作，待主起升机构2到达最终起升目标位或到达初定位起升目标位区域后停止动作。在主起升机构2上升操作的同时，软管随动机构7同步进行向右水平移动，主起升机构2与软管随动机构7同步停止。

说明：这里初定位起升目标位区域包含最终起升目标位区域且最终起升目标位的区域与初定位起升目标位区域最上端区域重叠。

步骤4）、当步骤2）中主起升机构2动作完成时，最终起升目标位信号（初定位起升目标位与最终起升目标位为两组接近开关到位信号，两组接近开关并列安装在微调起升机构的顶板上，与微调起升机构同步移动，对应的补排水管道系统的管道接头侧安装有发讯板，初定位起升发讯板的长度大于最终起升发讯板。通过两组接近开关信号逻辑判断：当最终起升接近开关信号到时或两组信号都到位时即最终起升目标位信号到位，当只有初定位起升接近开关信号到时即初定位起升目标位信号到。）未到位，需要在操控柜8上进行微调起升机构5的上升操作直到最终起升目标位信号到位，软管随动机构7同步进行向右水平移动后停止；当步骤2）中主起升机构2动作完成时最终起升目标位信号到位，直接跳过此步骤。

步骤5）、在操控柜8上进行横向调整机构4的向前操作，直到横向调整目标位信号（横向调整目标位信号为接近开关到位信号，接近开关安装在横向调整结构上，与装置同步移动，对应的补排水管道系统的管接头上安装有发讯板，当横向调整结构移动至接近开关接近发讯板使目标信号到位，机构停在动作。）到位后停止动作，完成最后管接头303与补排水系统对应管接头的对接（管接头的对接后需要人工将管接头303与排水系统对应管接头螺栓锁紧），最后进行应急补排水的操作；

步骤6）、补排水操作完成之后，需进行对接解除操作，在操控柜8上进行横向调整机构4的向后操作，直到横向调整机构4退到初始位置停止动作；

步骤7）、在操控柜8上进行微调起升机构5的下降操作，直到微调起升机构5下降到初始位置后停止动作，软管随动机构7同步进行向左水平移动后停止，当步骤4）中未操作微调起升机构5动作，直接跳过此步骤；

步骤8）、在操控柜8上进行主起升机构2的下降操作，直到主起升机构2下降初始位置后停止动作，所述的主起升机构2下降操作的同时，软管随动机构7同步进行向左水平移动至初始位，主起升机构2与软管随动机构7同步停止；

步骤9）、在操控柜8上进行纵向调整机构6的向左操作，直到纵向调整机构6向左到初始位置后停止动作；

所述的装置进行各机构进行对接开始至完成过程中，各机构的动作顺序按照步骤2）～步骤5）依次执行，上一步骤完成之后进行下一步骤的操作；所述的装置进行各机构进行解除对接至初始位的过程中，各机构的动作顺序按照步骤6）～步骤9）依次执行，上一步骤完成之后进行下一步骤的操作。

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