集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的设备及方法
技术领域
本发明涉及集装箱生产领域,尤其涉及对集装箱进行型式和常规刚性试验中加减箱内砝码载荷的设备和方法。
背景技术
在现有的集装箱生产中,对集装箱进行型式和常规刚性试验,一般采用以下几种方法给集装箱箱内进行载荷的加减:1)、人工搬运载荷进行载荷的加减;2)、采用专业叉车,驾驶员驾驶集装箱专用叉车,叉举专用砝码进出集装箱,进行载荷的加减。参阅图1,为了方便叉车叉举砝码,砝码的底部通常会设置两个对称的插槽11。
以上两种加减载荷方式,第一种方法纯粹以人工搬运,受人的体力限制,每个用作载荷的砝码很小,一般只有几十公斤,加载近60吨的载荷,需要超过半天以上的时间,特殊情况下,还有可能发生人身伤害安全事故;第二种方法需要配备特种作业工人和叉车。在现有生产规模的集装箱工厂,由于每天需要进行试验的集装箱数量多,试验叉车和司机几乎不能做其他工作,投资大、费用也很高,同时,叉车不停地叉举着砝码进出集装箱,对新造集装箱底部结构可能造成损坏并存在因操作不当造成的安全事故。
为了改善上述两种搬运砝码的方法,申请号为94239152.7的中国专利提出一种集装箱试验载荷气垫盘,该气垫盘包括一托盘,托盘下安装一个气囊,气囊由压板分隔成若干个均匀分布的气垫单元,气垫单元分为充气室与气垫室并有气道沟道。气囊充气后,在气垫室与箱底板之间产生薄气垫,气垫盘悬空,可方便地移动载荷重块,并使载荷均匀分布在箱底板上。但这种搬运砝码的方法的气垫室在膨胀到一定程度后,气垫盘浮离箱底板,会产生出间隙,气垫室中的压缩空气由此间隙泄到大气,所以,为了维持气垫盘浮离,必须持续不断地用大功率的充气泵给气垫室充气,导致集装箱型式和常规刚性试验的成本过高,而且这种方式对地面的要求比较高,需平整无缝隙,在工厂使用不合适,且移动时还需人工推动,容易产生晃动,有一定的安全隐患。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题在于克服上述现有技术存在的不足,而提出一种结构简单、投资小、费用低的集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的设备。
本发明要解决的第二个技术问题在于克服上述现有技术存在的不足,而提出一种操作方便、效率高、安全可靠的集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的方法。
为解决上述第一个技术问题,本发明还提出第一种集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的设备,包括:两组滚道、至少两根连杆、多个滚轮、两驱动机构以及多个千斤顶,所述两组滚道相互平行;每根连杆连接在所述两组滚道之间且各连杆之间相互间隔,每根连杆的两端均与所述滚道采用滑动式连接;多个滚轮设置在每组滚道的底部,以带动每组滚道行走;两驱动机构分别设置在每组滚道上,以分别带动每组滚道上的滚轮转动;多个千斤顶设置在每组滚道上,并可相对于滚道向上伸出或向下缩回,当所述千斤顶向上伸出时,其顶面高于所述滚道的顶面。
为解决上述第一个技术问题,本发明提出第二种集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的设备,其包括:两组滚道、至少两根连杆、多个滚轮、多个千斤顶、多个伸缩轮机构以及多个驱动轮机构,所述两组滚道相互平行;每根连杆连接在所述两组滚道之间且各连杆之间相互平行,每根连杆的两端均与所述滚道采用滑动式连接;多个滚轮设置在每组滚道的底部;多个千斤顶设置在每组滚道上,并可相对于滚道向上伸出向下缩回,当所述千斤顶向上伸出时,其顶面高于所述滚道的顶面;多个伸缩轮机构设置在每组滚道的前部并沿着滚道的长度方向间隔排列,所述伸缩轮机构包括:两支撑臂、一伸缩杆以及一行走轮,所述伸缩杆通过气压或液压来实现伸缩,其包括一缸体和可相对于缸体伸缩的活塞杆,所述两支撑臂相对设置且两支撑臂的一端铰接在所述滚道上,所述行走轮通过转轴安装在两支撑臂之间并位于所述两支撑臂的另一端,所述伸缩杆的活塞杆端铰接在所述转轴上,所述伸缩杆的缸体端铰接在所述滚道上,当所述伸缩杆伸出时,所述两支撑臂被打开至竖直状态,当所述伸缩杆缩回时,所述两支撑臂被拉回至水平状态,以使伸缩轮机构隐藏在所述滚道内;多个驱动轮机构设置在每组滚道的后部并沿着滚道长度方向间隔排列,所述驱动轮机构包括:竖直固定在所述滚道底部的支腿和安装在所述支腿底端的行走轮;两驱动机构分别设置在每组滚道上,以分别带动所述伸缩轮机构和所述驱动轮机构的行走轮转动。
优选地,各伸缩轮机构上还设置有检测开关,当所述滚道向箱内行走至所述伸缩轮机构靠近集装箱时,所述检测开关获得信号,控制所述伸缩轮机构的伸缩杆缩回,当所述滚道向箱外行走至所述伸缩轮机构远离所述集装箱时,所述检测开关获得信号,控制所述伸缩轮机构的伸缩杆伸出。
优选地,每组滚道均包括两个平行并相对设置的导轨组,所述多个千斤顶间隔设置在每组滚道的两个导轨组之间的空隙中,所述多个伸缩轮机构间隔设置在每组滚道的两个导轨组之间的空隙中。
优选地,每个导轨组均包括两根平行设置的导轨,所述滚轮设置在每个导轨组的两导轨之间。
优选地,所述连杆的两端分别设置有直线轴承,每组滚道的侧面均设置有一根滑轨,所述连杆通过直线轴承安装在所述滑轨上。
优选地,所述千斤顶为液压千斤顶。
为解决上述第二个技术问题,本发明提出一种集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的方法,包括如下步骤:
步骤一、在集装箱门端的外侧设置一个平台,使平台的高度与集装箱的地板等高,然后在平台上放置上述第一种集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的设备,再将多个砝码排列放置在该设备的两组滚道的上方,使砝码按设定间距排成一排,使两组滚道分别位于砝码的两插槽中;
步骤二、启动千斤顶,将砝码顶起;
步骤三、启动驱动机构,使其带动滚轮正向旋转,进而带动两组滚道及其上砝码向集装箱内部移动;
步骤四、当所有砝码都进入集装箱内的设定位置时,使千斤顶卸荷,使砝码下降并使砝码全部重量作用在集装箱内地板上,之后,再次启动驱动机构,使其带动滚轮反向旋转,进而带动两组滚道退出集装箱;
步骤五、待集装箱完成型式和常规刚性试验后,再次启动驱动机构,使两组滚道移动至砝码的插槽中,再使千斤顶将砝码顶起,之后,再次启动驱动机构,使两组滚道及其上砝码向集装箱外部移动,直至所有砝码全部移出箱外。
为解决上述第二个技术问题,本发明还提出一种集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的方法,其包括如下步骤:
步骤一、在集装箱门端的外侧放置上述第二种集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的设备,使该设备的伸缩轮机构处于伸出状态,将多个砝码排列放置在该设备的两组滚道的上方,使砝码按设定间距排成一排,使两组滚道分别位于砝码的两插槽中;
步骤二、启动千斤顶,将砝码顶起;
步骤三、启动驱动机构,使其带动伸缩轮机构和驱动轮机构的行走轮正向旋转,将两组滚道及其上砝码向集装箱内部移动,在每个伸缩轮机构接触箱体前,伸缩杆收缩,使伸缩轮机构隐藏在滚道内,利用滚道底部的滚轮与箱内的地板接触,使滚道及其上砝码继续向前行走;
步骤四、当所有砝码都进入集装箱内的设定位置时,使千斤顶卸荷,使砝码下降并使砝码全部重量作用在集装箱内地板上,之后,再次启动驱动机构,使滚道退出集装箱,当每个伸缩轮机构刚好退出至箱外时,伸缩杆伸出,使伸缩轮机构向下打开以支撑起滚道的前部,使滚道在箱内和箱外的部分均在同一水平面上,直到滚道全部移动到箱外;
步骤五、待集装箱完成型式和常规刚性试验后,再次启动驱动机构,使两组滚道移动至砝码的插槽中,再次使千斤顶将砝码顶起,之后,再次启动驱动机构,使两组滚道及其上砝码向集装箱外部移动,直至所有砝码全部移出箱外。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
一、本发明的加减砝码设备成本低、投资小;
二、本发明的加减砝码的方法能够把砝码一次性全部送入集装箱内,免去了人工搬运砝码的麻烦,也避免了叉车叉举砝码而对集装箱地板造成破坏,提高了工作效率。
附图说明
图1为砝码的结构示意图。
图2为集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的设备第一实施例的主视图。
图3为集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的设备第一实施例的俯视图。
图4为伸缩轮机构的俯视状态放大图。
图5为集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的设备第一实施例的主视图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的原理和结构,现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
本发明在描述方位时,以集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的设备(以下简称:加减砝码设备)靠近集装箱的一端为前,远离集装箱的一端为后。
加减砝码设备第一实施例。
参阅图2和图3,该加减砝码设备2包括:两组滚道21、至少两根连杆22、多个滚轮23、两驱动机构24、多个千斤顶25、多个伸缩轮机构26以及多个驱动轮机构27。
两组滚道21相互平行,各滚道21平行于集装箱的纵向中心线且两组滚道相对于集装箱的纵向中心线对称。每组滚道21均包括:两个平行并相对设置的导轨组211,每个导轨组211均包括:两根平行设置的导轨2111。导轨2111可采用钢材构成。两滚道21相对的内侧均设置有一根滑轨2112。
连杆22连接在两组滚道21之间,以使两组滚道21之间保持设定的间距。各连杆22之间相互间隔并平行。各连杆22的两端分别设置有一个直线轴承221,连杆22通过直线轴承221安装在滑轨2112上,通过直线轴承221沿着滑轨2112滑动,进而相对于滚道21移动。显然,在其他实施例中,也可将直线轴承221替换成滚轮,将滑轨2112替换成滑槽,通过滚轮沿着滑槽移动来实现连杆22相对于滚道移动。
滚轮23通过滚轴(图未示)设置在每个导轨组211的两根导轨2111之间。
多个千斤顶设置在每组滚道21上并位于每组滚道21的两个导轨组211之间。位于同一个滚道21上的各千斤顶25之间相互间隔。千斤顶25采用上下方位安装,其可相对于滚道21向上伸出或向下缩回,当千斤顶21向上伸出时,其顶面高于滚道21的顶面,当千斤顶21向下缩回时,其顶面低于滚道21的底面,以使千斤顶25缩回时可隐藏在滚道21中。当然,如果滚道21的高度远小于砝码插槽的高度时,也可使千斤顶25缩回时的顶面高于滚道21的顶面,但低于砝码插槽的顶面。千斤顶25可为气压千斤顶也可为液压千斤顶。本实施例的千斤顶25为液压千斤顶时,本设备还配套有液压站251、液压站电机252以及油泵(图未示),千斤顶25加荷时,由液压站电机252给油泵提供动力,把油从液压站251压入千斤顶25;千斤顶卸荷时,由液压站电机252给油泵提供动力,将千斤顶25中的油抽出至液压站251中。
结合参阅图2、图3和图4,多个伸缩轮机构26设置在每组滚道21的前部并沿着滚道21的长度方向间隔排列。伸缩轮机构26包括:两支撑臂261、一伸缩杆262以及一行走轮263。伸缩杆262通过气压或液压来实现伸缩,其包括一缸体2622和可相对于缸体2622伸缩的活塞杆2621。两支撑臂261相对设置且两支撑臂261的一端均铰接在滚道21的导轨2111上,行走轮263通过转轴2631安装在两支撑臂261之间并位于两支撑臂261的另一端。伸缩杆262的活塞杆端铰接在转轴2631上,伸缩杆262的缸体端铰接在滚道21的导轨2111上。当伸缩杆262伸出时,两支撑臂261被打开至竖直状态,以使行走轮263接触箱体外部的导轨平面4,并沿着箱体外部的导轨平面4行走;当伸缩杆262缩回时,两支撑臂261被拉回至水平状态,此时支撑臂261和伸缩杆262在同一条直线上,以使整个伸缩轮机构26能够隐藏在滚道21内,避免滚道21在移动到集装箱内部时,因伸缩轮机构26与集装箱地板产生干涉而阻挡滚道21前进。
为了方便布置伸缩轮机构26,使伸缩轮机构26在缩回状态时能够隐藏在滚道21中,可将伸缩轮机构26布置在每组滚道21的两个导轨组211之间的空隙中。
为了实现自动控制伸缩轮机构26伸缩,各伸缩轮机构26上还设置有检测开关(图未示),当滚道21向箱内行走至伸缩轮机构26靠近集装箱时,检测开关获得信号,控制伸缩轮机构26的伸缩杆262缩回;当滚道21向箱外行走至伸缩轮机构26刚远离集装箱时,检测开关获得信号,控制伸缩轮机构26的伸缩杆262伸出。
多个驱动轮机构27设置在每组滚道21的后部并沿着滚道21长度方向间隔排列。各驱动轮机构27均包括:竖直固定在滚道21底部的支腿271和安装在支腿721底端的行走轮272。
两驱动机构24分别设置在每组滚道21上,以分别带动伸缩轮机构26和驱动轮机构27的行走轮263、272转动。驱动机构24可选用电机来实现。
需要说明的是,本实施例中将每组滚道21设计成四根导轨2111的结构,是为了方便在滚道21上安装滚轮23、千斤顶25和伸缩轮机构26,在其他实施例中,也可将滚道21设计成一体式结构,并在一体式结构上设置安装槽来安装滚轮23、千斤顶25和伸缩轮机构26,其同样能实现本发明目的。
加减砝码的方法第一实施例。
上述加减砝码设备的第一实施例,我们得到一种集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的方法(以下简称:加减砝码的方法),其包括如下步骤:
步骤一、在集装箱门端的外侧放置上述加减砝码设备2,使该设备2的伸缩轮机构26处于伸出状态,以使滚道21底部的滚轮23底面与集装箱地板3等高,之后,将多个砝码1排列放置在该设备2的两组滚道21的上方,使砝码1按设定间距排成一排,使两组滚道21分别位于砝码1的两插槽中;
步骤二、启动千斤顶25,将砝码1顶起;
步骤三、启动驱动机构24,使其带动伸缩轮机构26和驱动轮机构27的行走轮263、272正向旋转,将两组滚道21及其上砝码1向集装箱内部移动,在每个伸缩轮机构26接触箱体前,伸缩杆262收缩,使伸缩轮机构26隐藏在滚道21内,利用滚道21底部的滚轮23与箱内的地板3接触,使滚道21及其上砝码1继续向前行走;
步骤四、当所有砝码1都进入集装箱内的设定位置时,使千斤顶25卸荷,使砝码1下降并使砝码1全部重量作用在集装箱内地板3上,之后,再次启动驱动机构24,使滚道21退出集装箱,当每个伸缩轮机构26刚好退出至箱外时,伸缩杆262伸出,使伸缩轮机构26向下打开以支撑起滚道21的前部,使滚道21在箱内和箱外的部分在同一水平面上,直到滚道21全部移动到箱外;
步骤五、待集装箱完成型式和常规刚性试验后,再次启动驱动机构24,使两组滚道21移动至砝码1的插槽中,再次使千斤顶25将砝码1顶起,之后,再次启动驱动机构24,使两组滚道21及其上砝码1向集装箱外部移动,直至所有砝码1全部移出箱外。
需要说明的是,为了避免滚道21在退出集装箱内时,连杆22与砝码1之间产生干涉而影响滚道21退出,可在滚道21向集装箱内部移动时,使各连杆22被集装箱门槛挡止而留在集装箱外部,当滚道21向集装箱外部移动时,各连杆22再依次返回至原始位置。具体实现时,可使最后方的一根连杆22与滑轨2112固定,在其余的相邻连杆22之间均连接弹簧,当滚道21向集装箱内部移动时,各连杆22被集装箱门槛挡止而留在集装箱外部,弹簧处于压缩状态,当滚道21向集装箱外部移动时,各弹簧依次恢复至自然长度,从而将各连杆22推回至原始位置。
加减砝码设备第二实施例。
参阅图5,加减砝码设备还可在集装箱的外部设置一个与集装箱地板等高的平台,利用平台来支撑滚道21,这样上述实施例的伸缩轮机构26和驱动轮机构27就可省去。
本实施例的加减砝码设备2′包括:两组滚道21、至少两根连杆22、多个滚轮23、两驱动机构24′以及多个千斤顶25。滚道21、连杆22、滚轮23、以及千斤顶25的构造均与上述实施例相同,此处不在赘述,与上述实施例不同的是,本实施例的两驱动机构24′是用以带动每组滚道21上的滚轮23转动的,而上述实施例中的滚轮23是从动轮,其没有驱动机构。
加减砝码的方法第二实施例。
上述加减砝码设备的第二实施例,我们得到另一种集装箱型式和常规刚性试验中加减箱内砝码的方法,其包括如下步骤:
步骤一、在集装箱门端的外侧设置一个平台5,使平台5的高度与集装箱的地板3等高,然后在平台5上放置上述加减砝码设备2′,再将多个砝码1排列放置在该设备2′的两组滚道21的上方,使砝码1按设定间距排成一排,使两组滚道21分别位于砝码1的两插槽中;
步骤二、启动千斤顶25,将砝码1顶起;
步骤三、启动驱动机构24′,使其带动滚轮23正向旋转,进而带动两组滚道21及其上砝码1向集装箱内部移动;
步骤四、当所有砝码1都进入集装箱内的设定位置时,使千斤顶25卸荷,使砝码1下降并使砝码1全部重量作用在集装箱内地板3上,之后,再次启动驱动机构24′,使其带动滚轮23反向旋转,进而带动两组滚道21退出集装箱;
步骤五、待集装箱完成型式和常规刚性试验后,再次启动驱动机构24′,使两组滚道21移动至砝码1的插槽中,再使千斤顶25将砝码1顶起,之后,再次启动驱动机构24′,使两组滚道21及其上砝码1向集装箱外部移动,直至所有砝码1全部移出箱外。
综上,本发明的加减砝码的设备结构简单,投资小,费用低,并能够把砝码一次性全部送入集装箱内,免去了人工搬运砝码的麻烦,也避免了叉车叉举砝码而对砝码和集装箱地板造成破坏,提高了工作效率。
以上仅为本发明的较佳可行实施例,并非限制本发明的保护范围,凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化,均包含在本发明的保护范围内。