CN105966795A - 一种物流集装箱平衡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物流集装箱平衡装置，包括箱体，所述箱体下方与车架连接，所述箱体内部设置平衡监测机构和控制单元，所述箱体两侧设置槽体，所述槽体内通过伸缩支柱竖向设置弧面板，所述平衡监测机构、控制单元、伸缩支柱依次连接。本发明利用伯努利原理，在物流车高速行驶时，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生，且物流车的速度越快，调整的力度越大，稳定性越好。

Description

一种物流集装箱平衡装置

技术领域

本发明涉及货运集装箱平衡技术领域，具体涉及一种物流集装箱平衡装置。

背景技术

物流业是指物品从供应地向接受地的实体流动过程。物流业是将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能根据实际需要实施有机结合的活动的集合。随着网络购物、远距离沟通的加强等，人们之间物品的传递越来越频繁，物流业的发展越来越快，需要面对的问题也越老越多。对于跨省的远距离运输大多采用火车或者飞机来进行，但是考虑到成本或省内运输大多还是采用集装箱或货运卡车运输，即都是采用集装箱来运输。

集装箱是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器。使用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无须将货物从箱内取出换装。但是因为集装箱的整体性，在依靠车辆运输时存在较大的安全隐患，特别是在高速上以较高速度前行时，当遇到突发情况，如：司机紧急变道等，集装箱的中心容易不稳定，轻则车体打滑、倾斜，重则集装箱飞出或车辆翻滚，造成运输货物的损失以及人员的伤亡，因此针对物流集装箱的平衡是提高货运安全性的一项重要技术，是提高物流质量、保障生命财产安全的重要保障。

申请号为201210079334.3的发明涉及一种大型可调集装箱平衡重装置，包括底座，在底座上设置具有夹层结构的一级双层导向箱，以及多个至少部分适配容置在所述夹层结构内部的二级单层导向板，所述多个二级单层导向板首尾相连形成可调箱体结构，在所述底座上还设有分别与所述一级双层导向箱和二级单层导向板相配合的双级油缸。本发明采用了集装箱平衡重代替了传统的小平衡重块；集装箱平衡重填充物可以为沙土，能够现场取材，用其代替传统的铸铁块平衡重，能够大大地降低制造成本；在不使用的时候，去掉沙土，则只需运输集装箱即可，方便运输、降低成本。该发明在集装箱内设置平衡重来保证集装箱平稳，但是对突发情况只能被动防御。

申请号为201210115196.X的发明公开了一种可折叠集装箱的平衡装置，包括用于连接集装箱底架和集装箱角柱的铰链，其中，还包括一固定于所述集装箱底架且中轴线垂直于集装箱端墙所在平面的导杆，所述导杆上套设有一弹性部件，所述导杆一端设有第一限位部件，所述导杆中部设有一于所述导杆上自由滑动的滑套，所述第一限位部件及所述滑套自所述弹性部件两端限制所述弹性部件。本发明的有益效果是 ：弹性部件刚性系数大，安全性能好，可有效实现端墙折叠时缓冲、端墙打开时助力效果，降低对弹性部件的要求且成本降低，通用性好，可适用于不同高度的集装箱底架平台。该发明平衡装置的平衡性能很好，但是也难以应对突发情况，在外界因素力量过大时无法及时调整车身以及集装箱的平衡。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种物流集装箱平衡装置，利用伯努利原理，在物流车高速行驶时，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种物流集装箱平衡装置，包括箱体，所述箱体下方与车架连接，所述箱体内部设置平衡监测机构和控制单元，所述箱体两侧设置槽体，所述槽体内通过伸缩支柱竖向设置弧面板，所述平衡监测机构、控制单元、伸缩支柱依次连接。

进一步的，所述平衡监测机构包括陀螺仪和加速度传感器。

进一步的，所述控制单元包括单片机芯片。

进一步的，所述伸缩支柱采用液压升降柱横向设置。

进一步的，所述弧面板为四个，分别设置在所述箱体前端和后端的两侧。

进一步的，所述弧面板包括U型基板，所述U型基板上端和下端设置滑槽，所述滑槽的一端设置旋转轴，所述滑槽的另一端设置滑动轴，所述滑动轴和所述旋转轴上设置柔性板，所述滑动轴通过液压推杆与所述U型基板的侧壁连接。

进一步的，所述滑动轴通过柔性带与所述U型基板的侧壁连接。

进一步的，所述伸缩支柱上相反设置两个所述弧面板。

进一步的，所述箱体底部设置电动平衡机构，所述电动平衡机构包括所述箱体两侧设置的轴承，所述轴承上设置丝杠，对应所述丝杠设置固定杆，所述丝杠中间通过传动机构与调平电机连接，所述丝杠在其端部与所述传动机构的中心位置设置配重块，所述配重块上设置固定孔，所述固定杆穿过所述固定孔，所述调平电机与所述控制单元连接。

进一步的，所述电动平衡机构为若干个，所述电动平衡机构均匀设置在所述箱体的底部。

本发明提供了一种物流集装箱平衡装置，该平衡装置的重点在于利用伯努利原理，在物流车高速行驶时，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生。平衡监测单元是对集装箱的倾斜度进行监测，当向某侧倾斜时，控制单元控制伸缩支柱将弧面板顶出，弧面板与集装箱平行，一侧为平面，一侧为弧面，这样弧面板被顶出槽体后，高速行驶时的空气从弧面板的两侧流过，一侧因为弧面的原因流速会加快，另一侧因为是平面流速不便，这样弧面板就会受到向弧面一侧的压力，且该压力会在车速越大时数值越大，保证高速行驶时集装箱的稳定性，在出现紧急情况转向时通过侧压力辅助维持集装箱的平稳，避免物流车翻倒。

本发明利用伯努利原理，在物流车高速行驶时，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生，且物流车的速度越快，调整的力度越大，稳定性越好。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图 1是本发明物流集装箱平衡装置的结构示意图；

图 2是本发明弧面板的结构示意图；

图 3是本发明带肋条弧面板的结构示意图；

图 4是本发明反向设置两个弧面板的结构示意图；

图 5是本发明电动平衡机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图 1至图 5对本发明技术方案进一步展示，具体实施方式如下：

实施例一

如图 1所示：本实施例提供了一种物流集装箱平衡装置，包括箱体1，所述箱体1下方与车架连接，所述箱体1内部设置平衡监测机构2和控制单元3，所述箱体1两侧设置槽体4，所述槽体4内通过伸缩支柱5竖向设置弧面板6，所述平衡监测机构2、控制单元3、伸缩支柱5依次连接。

本发明的重点在于利用伯努利原理，在物流车高速行驶时，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生。平衡监测单元是对集装箱的倾斜度进行监测，当向某侧倾斜时，控制单元控制伸缩支柱将弧面板顶出，弧面板与集装箱平行，一侧为平面，一侧为弧面，这样弧面板被顶出槽体后，高速行驶时的空气从弧面板的两侧流过，一侧因为弧面的原因流速会加快，另一侧因为是平面流速不便，这样弧面板就会受到向弧面一侧的压力，且该压力会在车速越大时数值越大，保证高速行驶时集装箱的稳定性，在出现紧急情况转向时通过侧压力辅助维持集装箱的平稳，避免物流车翻倒。

所述平衡监测机构2包括陀螺仪7和加速度传感器8，陀螺仪对箱体的角速度进行监测，即对箱体的倾斜度监测，而加速度计对箱体倾斜时的运动速度监测，两者互补可以完成对箱体倾斜时的方向、速度进行监测，便于及时发现隐患，并根据箱体倾斜的快慢来控制弧面板的伸出时间，从而实现对箱体的平衡控制，也避免弧面板伸出时间过长，造成二次翻车隐患。

所述控制单元3包括单片机芯片，是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，体积较小，运算速度较快，可以完成对平衡的监测以及控制。

所述伸缩支柱5采用液压升降柱横向设置，伸缩支柱的作用是把弧面板顶出或收回槽体内，控制弧面板是否处在工作位置，液压升降柱的支撑力度较大，可以很好的传导弧面板施加给箱体的拉力。

所述弧面板6为四个，分别设置在所述箱体1前端和后端的两侧，弧面板优选为四个，箱体的倾斜并不是一侧整体倾斜，而是某一端的一侧发生甩尾或失控导致的，因此四个弧面板设置在箱体前端和后端的两侧，当某端一侧发生倾斜，另一侧弧面板伸出对倾斜方向施加相反的拉力，避免箱体倾斜翻倒。调控更加灵敏，施加的拉力更加直接，利于快速对失稳的箱体回复平衡。

实施例二

如图 1至图 3所示：本实施例还提供了一种物流集装箱平衡装置，包括箱体1，所述箱体1下方与车架连接，所述箱体1内部设置平衡监测机构2和控制单元3，所述箱体1两侧设置槽体4，所述槽体4内通过伸缩支柱5竖向设置弧面板6，所述平衡监测机构2、控制单元3、伸缩支柱5依次连接。

如图 2所示：所述弧面板6包括U型基板9，所述U型基板9上端和下端设置滑槽10，所述滑槽10的一端设置旋转轴11，所述滑槽10的另一端设置滑动轴12，所述滑动轴12和所述旋转轴11上设置柔性板13，所述滑动轴12通过液压推杆14与所述U型基板9的侧壁17连接。旋转轴固定在滑槽的一端，滑动轴则在滑槽的另一端并可以在滑槽上实现滑动，当滑动轴滑动时便会对柔性板挤压使其变成弧形板。因此该结构的弧面板为可调节式，柔性板在液压推杆推动时被挤压为弧形，起到弧面板的作用，集装箱平稳时液压推杆不挤压柔性板，则柔性板为平面，不会起到产生侧压力的作用，调节更加灵活。

所述滑动轴12通过柔性带16与所述U型基板9的侧壁17连接，滑动轴在滑槽上滑动，柔性板为平面板时可以覆盖U型基板的开口，不会使得杂物落入U型基板内，对内部的设备运行造成影响，当柔性板被挤压成为弧形板时，滑动轴会拉伸柔性带对露出的区域进行覆盖，保证杂物不会从滑动轴与U型基板的侧壁之间进入U型基板内，对设备的运行运行进行保护。

如图 3所示：旋转轴11和滑动轴12之间设置肋条15，柔性板13设置在肋条15上，仅使用柔性板可能无法保证硬度，在高速气流的冲击下柔性板形成的弧面板很可能变形，通过肋条可以对柔性板进行支撑，保证设备运行的稳定性。

实施例三

如图 1、图 2和图 4所示：本实施例还提供了一种物流集装箱平衡装置，包括箱体1，所述箱体1下方与车架连接，所述箱体1内部设置平衡监测机构2和控制单元3，所述箱体1两侧设置槽体4，所述槽体4内通过伸缩支柱5竖向设置弧面板6，所述平衡监测机构2、控制单元3、伸缩支柱5依次连接。

所述伸缩支柱5上相反设置两个所述弧面板6，两个弧面板相反设置组成一个整体，这样两个面都可以变为弧形，在集装箱失去平衡时两侧的弧面板都可以起到调节的作用。如集装箱尾部向右侧倾斜时，集装箱尾部两侧的弧面板的左侧面变为弧形，两个弧面板都会产生向左的推力，保证集装箱的平衡，这与实施例二相比，集装箱失稳时的平衡推力增加一倍，更能保证集装箱的平稳运输。

实施例四

如图 1至图 5所示：本实施例还提供了一种物流集装箱平衡装置，包括箱体1，所述箱体1下方与车架连接，所述箱体1内部设置平衡监测机构2和控制单元3，所述箱体1两侧设置槽体4，所述槽体4内通过伸缩支柱5竖向设置弧面板6，所述平衡监测机构2、控制单元3、伸缩支柱5依次连接。

所述箱体1底部设置电动平衡机构，所述电动平衡机构包括所述箱体1两侧设置的轴承18，所述轴承18上设置丝杠19，对应所述丝杠19设置固定杆20，所述丝杠19中间通过传动机构21与调平电机22连接，所述丝杠19在其端部与所述传动机构21的中心位置设置配重块23，所述配重块23上设置固定孔24，所述固定杆20穿过所述固定孔24，所述调平电机22与所述控制单元3连接。电动平衡机构是通过对重心调节来保证集装箱的平衡，与弧面板相互配合，保证集装箱的稳定以及失稳后的快速调平。丝杠通过调平电机驱动旋转，配重块实现在丝杠上的滑移，便可以对集装箱重心在左右方向上调节。固定杆防止配重块随着丝杠旋转，实现其滑移运动，调平电机与控制单元连接，在平衡监测单元反馈失稳信号后能够及时对丝杠驱动旋转，实现自动调整重心位置，辅助集装性调平。

所述电动平衡机构为若干个，所述电动平衡机构均匀设置在所述箱体1的底部，电动平衡机构为多个，将集装箱分为了若干段，针对集装箱倾斜时，若后端倾斜，则后端的电动平衡机构配重块移动距离最大，远离集装箱后端的电动平衡机构随距离的增大，配重块运动距离逐渐减小，这样可以针对集装箱倾斜部位具体进行重心调整，其稳定的效果很好，可以减小运输车辆漂移出事的几率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种物流集装箱平衡装置，包括箱体，所述箱体下方与车架连接，其特征在于：所述箱体内部设置平衡监测机构和控制单元，所述箱体两侧设置槽体，所述槽体内通过伸缩支柱竖向设置弧面板，所述平衡监测机构、控制单元、伸缩支柱依次连接。

2.如权利要求1所述的物流集装箱平衡装置，其特征在于：所述平衡监测机构包括陀螺仪和加速度传感器。

3.如权利要求1所述的物流集装箱平衡装置，其特征在于：所述控制单元包括单片机芯片。

4.如权利要求1所述的物流集装箱平衡装置，其特征在于：所述伸缩支柱采用液压升降柱横向设置。

5.如权利要求1所述的物流集装箱平衡装置，其特征在于：所述弧面板为四个，分别设置在所述箱体前端和后端的两侧。

6.如权利要求1或5所述的物流集装箱平衡装置，其特征在于：所述弧面板包括U型基板，所述U型基板上端和下端设置滑槽，所述滑槽的一端设置旋转轴，所述滑槽的另一端设置滑动轴，所述滑动轴和所述旋转轴上设置柔性板，所述滑动轴通过液压推杆与所述U型基板的侧壁连接。

7.如权利要求6所述的物流集装箱平衡装置，其特征在于：所述伸缩支柱上相反设置两个所述弧面板。

8.如权利要求1所述的物流集装箱平衡装置，其特征在于：所述箱体底部设置电动平衡机构，所述电动平衡机构包括所述箱体两侧设置的轴承，所述轴承上设置丝杠，对应所述丝杠设置固定杆，所述丝杠中间通过传动机构与调平电机连接，所述丝杠在其端部与所述传动机构的中心位置设置配重块，所述配重块上设置固定孔，所述固定杆穿过所述固定孔，所述调平电机与所述控制单元连接。