CN106608595A - 构造成用于输送各种尺寸的对象的运输器 - Google Patents
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Abstract
固定机动集装箱运输器可以被构造成用于沿着悬挂轨道行进。固定机动集装箱运输器可以包括被构造成用于沿着悬挂轨道移动固定机动集装箱运输器的至少一个机动吊车。固定机动集装箱运输器可以包括多个端梁,所述多个端梁具有被构造成用于在不需要(手动或自动地)再定位端梁的情况下与各种长度的集装箱相互作用的装置。在一些实施例中,装置是扭锁。固定机动集装箱运输器可以包括缓冲器和/或引导轮的系统。
Description
交叉引用相关申请
本申请涉及2016年5月16日提交的命名为“被构造成用于输送各种尺寸的对象的运输器”的美国临时申请No.62/337,272并且要求该申请的优先权。本申请还涉及2015年10月26日提交的命名为“悬挂运输和路线管理系统”的美国临时申请No.62/246,535并且要求该申请的优先权。本申请还涉及2015年10月30日提交的命名为“可调节集装箱运输器”的美国临时申请No.62/249,086并且要求该申请的优先权。
No.62/337,272、No.62/246,535和No.62/249,086申请通过引用而特此全部合并在本文中。
技术领域
本发明涉及悬挂输送系统。特别地,本发明涉及被构造成用于移动包括标准尺寸集装箱的各种尺寸的对象的运输器。
背景技术
在全世界,大约90%的小体积货物经由布置在船上的联合运输集装箱(ISO集装箱)被输送。当这些集装箱(通过陆路或海路)到达港口时,这些集装箱必须被移动到船、火车和卡车上或离开船、火车和卡车。
将集装箱从运输的一个模式转换至另一个模式是花费时间和能量的。经常在与各种机械处于相同高度的地面处对船进行加载/卸载,机械诸如为起重机、卡车、叉车和跨车。这些机械经常燃烧化石燃料并且不是高效的。
用于传送联合运输航运集装箱的当前方法的一个特定问题是,该方法需要大量地面空间以用于将集装箱放置到位。ISO集装箱可以达到53英尺(16.15米)长,并且可以重达35吨-40吨(31.8公吨-36.3公吨)的范围。在繁忙的港口处和附近,地面空间经常是急需的。用于传送ISO集装箱的当前方法的另一问题是,卸载船所花费的大量时间经常导致端口拥挤和集装箱积压。
为减轻这些问题中的一些问题,悬挂导轨运输系统的使用已经被建议。悬挂单轨技术方案提供可以显著地改善集装箱港口操作的优点,然而该技术方案不是没有其挑战。特别地,一个挑战涉及将各种尺寸的联合运输集装箱快速地加载/卸载到悬挂导轨运输系统上。
需要的是将联合运输集装箱从一个形式的运输工具有效地传送至另一形式的运输工具并且将集装箱从一个区域输送至另一区域(例如从港口区域到内陆终点)的运输器。运输器可以经由悬挂导轨运输系统工作,以有助于消除,或至少减少,港口处的积压并且消除港口拥挤。
在一些实施例中,运输器可以不直接地利用化石燃料并且结果可以减少经常由传统方法导致的港口污染。
发明内容
固定集装箱运输器包括被构造成用于沿着悬挂轨道搭载的负重轮;吊车组件;主体;从所述主体延伸的多个第一端梁,所述多个第一端梁被构造成将多个锁定机构与具有第一长度的第一集装箱对准;和从所述主体延伸的多个第二端梁,所述多个第二端梁被构造成将多个锁定机构与具有第二长度的第二集装箱对准,其中第一长度和第二长度是不同的。
在一些实施例中,吊车组件是机动的。吊车组件可以包括马达;被构造成用于将马达连接至轮的连接凸缘点;顶部引导轮;底部引导轮;防倾斜轮;和/或变速箱。。
在一些实施例中,主体可以包括第一缓冲器;和第二缓冲器。在一些实施例中,缓冲器可以由橡胶和震动吸收组件制成。
在一些实施例中,马达是电动的和/或利用再生动力系统。
在一些实施例中,锁定机构是被构造成用于提升、降低、保持和输送第一集装箱的四角锁定销机构。
在一些实施例中,吊车组件经由中心销连接至主体。
在一些实施例中,轮由碳钢制成和/或涂覆有橡胶。
在一些实施例中,锁定机构是扭锁。
附图说明
图1是固定机动集装箱运输器的透视图。
图2是固定机动集装箱运输器的顶部正视图。
图3是固定机动集装箱运输器的侧视图。
图4是固定机动集装箱运输器的正视图。
图5是在带有集装箱的轨道上的固定机动集装箱运输器的透视图。
图6是在带有集装箱的轨道上的固定机动集装箱运输器的侧视图。
图7是在带有集装箱的轨道上的固定机动集装箱运输器的顶部正视图。
图8是在带有集装箱的轨道上的固定机动集装箱运输器的正视图。
图9是机动吊车组件的透视图。
图10是机动吊车组件的正视图。
图11是机动吊车组件的顶部正视图。
图12是机动吊车组件的侧视图。
具体实施方式
图1是固定机动集装箱运输器100的透视图。此外,固定机动集装箱运输器(FMCC)100包括机动吊车组件110、主体130、安装在端梁上的扭锁160、第一缓冲器140和第二缓冲器145。在一些实施例中,FMCC100不是机动的。
此外,机动吊车组件可以包括轨道导轨扫除部111、马达112、具有横梁连接器113的支架、变速箱114、负重轮组件115、中心销116、顶部引导轮117、底部引导轮118和防倾斜引导轮119。
机动吊车组件110可以是自行进的。机动吊车组件110被构造成用于在悬挂轨道210(见图5)上沿着导轨205移动FMCC100。在一些实施例中,轨道210是单轨导轨。在一些实施例中,机动吊车组件110可以在两个方向上操作。在一些实施例中(诸如图5示出的实施例),轨道210是带凸缘的。
在一些实施例中,轨道210是“反U型”/封闭型轨道。在这些实施例中的至少一些实施例中,轮115被封闭在轨道210中。
在一些实施例中,轨道210是铅淬火类型轨道。
在其它的实施例中,轨道210是单个导轨轨道,其中主体130使用“c型框架结构”(未示出)从机动轨道组件110悬挂下来,“c型框架结构”围绕轨道210盘绕并且连接到定位在轨道210的上侧上的至少一个机动吊车组件110。轨道210可以由钢梁和/或钢筋混凝土梁组成,但是不受限于此。
在一个实施例中,FMCC100具有一个机动吊车组件110。在一些实施例中,FMCC100可以具有多个机动吊车组件110。在图1至5示出的实施例中,FMCC100具有两个机动吊车组件110,两个机动吊车组件110中的每个都具有四个负重轮组件115。在一些实施例中,每个机动吊车组件110都具有两个负重轮组件115。在还另一个实施例中,FMCC100具有三个机动吊车组件110。在一些实施例中,FMCC100的机动吊车组件110实质上是冗余的,表示如果一个或多个机动吊车组件110失效,则FMCC100仍然可以起作用。
负重轮组件115可以被构造成用于与连接的变速箱114和马达112(驱动轮)一起操作。在其它的或相同的实施例中,负重轮组件115可以被构造成用于在没有变速箱114和马达112(自由轮)的情况下操作。
图1示出具有两个四轮式吊车组件110的FMCC100,每个四轮式吊车组件都具有两个自由轮和两个驱动轮。在其它的实施例中,吊车组件110可以具有两个轮。从动轮设计实质上是冗余的,表示如果马达112或变速箱114中的一个或多个失效,只要一个变速箱-马达设置保持起作用,则FMCC100仍然可以沿着轨道210行进。
在一些实施例中,机动吊车组件110基于FMCC100的动力要求而被激活。例如,当较小的动力被需要时,诸如当FMCC100未带有集装箱时,仅一个组件110可以被激活。在更大的动力被需要时的示例中,诸如当FMCC100带有较重的集装箱时,多个组件110可以被激活。该构造节省机动吊车组件110的能量和磨损。
在一些实施例中,机动吊车组件110的马达112和/或变速箱114是同步的,表示对于直线部分和转弯部分,其保持适当的同步速度(转动rpm)。在一些实施例中,经由可变频率驱动控制系统实现该情况。
可以基于对配置有FMCC100的环境的特定需要,配置机动吊车组件110的马力和/或马达数量。在一些实施例中,诸如图1-5示出的实施例,两个马达112被用于每个机动吊车组件110上。
机动吊车组件110可以驱动负重轮组件115和用于各种尺寸马达112的对应的连接凸缘点。马达112可以被选择以用于多个速度、加速和减速。在一些实施例中,FMCC100可以达到超过24千米每小时的速度,并且移动重量达到71,600lbs(32,477kg)的集装箱。在一些实施例中,FMCC100可以达到超过75千米每小时的速度,并且移动重量达到136,000lbs(61,688kg)的集装箱。可以基于对配置有FMCC100的环境的特定需要,以配置马达112。
在一些实施例中,马达112是电动马达,诸如AC和/或DC电动马达。此外,在其它的或相同的实施例中,马达112可以是热力发动机(包括内燃机)和/或物理驱动马达。在一些实施例中,多个类型的马达112位于单个FMCC100上。
当马达112是电动马达时,FMCC100具有减少由化石燃料的燃烧所导致的污染的额外益处。
在一些实施例中,马达112可以包括内部制动机构(未示出)和/或从制动回收能量的能量回收系统(KERS)。在其它的或相同的实施例中,外部制动器可以被利用。在一些实施例中,外部制动器是盘和/或可以一次制动多个轮。
在一些实施例中,马达112被竖直地安装以产生狭窄的轮廓。在某些实施例中,从马达轴至轮115的动力传输通过变速箱114被传导。在一些实施例中,变速箱114是螺旋锥形变速箱。在其它的实施例中,除了其它类型,变速箱114可以是正齿轮、螺旋齿轮或直齿圆锥变速箱。在某些实施例中,变速箱114可以一次驱动多个轮115。在其它的或相同的实施例中,变速箱114可以包括差速器。
在一些实施例中,变速箱114通过方向上的90°改变来传输动力。在某些实施例中,变速箱114可以具有数个齿轮传动比率以增加机动吊车组件110的效率。在一些实施例中,变速箱114和/或马达112被构造成用于螺栓紧固至机动吊车组件110以便于更换。
FMCC100的包括主体130和机动吊车组件110的侧板和横梁113的多个部件可以用包括镀钢的各种材料建造。暴露的钢可以被涂覆以用于防腐蚀和防锈。FMCC100的包括主体130和机动吊车组件110的侧板和横梁113的多个部件可以用各种标准结构形状建造。
负重轮组件115可以包括轴和轴承设计。在一些实施例中,轴和轴承由高级优质合金制成。在一些实施例中,负重轮115可以连接至按压配合到圆柱滚子轴承组件中的AISI4140合金正火钢轴。负重轮115可以经由利用锥形头部机械螺钉而被紧固的碳钢端盖固定至轴。
在某些实施例中,圆柱滚子轴承组件在每个安装到轴承支撑管中的端部处包括高速滚子轴承。支撑管可以具有包括端盖的碳钢壁,端盖经由机械螺钉在两个端部处被紧固。
根据需要的性能,负重轮115的摩擦表面可以由各种材料制成。例如,此外,对于较高要求的应用,负重轮115可以由火焰硬化锻造碳钢制成。在噪声应该最小化或至少被减少的状态中,负重轮115可以是专用钢合金和/或橡胶涂覆/轮胎。负重轮可以涂覆有聚氨酯。在一些实施例中,负重轮115是气动轮胎。
在一些实施例中,当高于1%的梯度时,FMCC100可以经由线缆/绳索、齿轮或链条驱动器,利用用于倾斜和下降的直接正机械接合或外部辅助机械装置。在一些实施例中,FMCC100的梯度可以增加超过15%。
在一些实施例中,负重轮115具有基本400mm的外直径,但是其它的尺寸也可以被使用。
在某些实施例中,负重轮115被构造成用于容易地从机动吊车组件110移除,以用于维护和/或更换。在一些实施例中,经由螺栓紧固保持凸缘实现该情况。
在一些实施例中,机动吊车组件110具有多个引导轮,多个引导轮被构造成用于将负重轮115保持成与轨道210最优地、或至少改进地对准。此外,引导轮可以涂覆有橡胶和/或聚氨酯。在一些实施例中,引导轮可以是气动轮胎。在示出的实施例中,顶部引导轮117和底部引导轮118保持FMCC100对准轨道210。当载荷移动出现时,防倾斜轮119防止机动吊车组件110,因此整体上和FMCC100,水平地倾斜。
在一些实施例中,轮清扫板111被安装在一些(如果非全部)负重轮115组件的FMCC100的一侧或两侧,并且提供对可以堆积在导轨205上的障碍物或碎屑的连续移除。在一些实施例中,整个轮清扫板111或仅其在导轨205上移动的部分,可以由可更换的和耐用的高密度合成材料制成以移除障碍物。在一些实施例中,轮清扫板111由钢板制成。在一些实施例中,轮清扫板111可以包含非粘接性能,非粘接性能允许在轮清扫板111的表面上聚集的碎屑的改进排放。
在一些实施例中,马达112,特别是电动马达112,可以从沿着主轨道安装的电源总线接收动力进送。在某些实施例中,这些动力总线可以在每个机动吊车组件110上具有对应的和对准的集电靴,以用于进入马达中的动力传输和/或在减速区段、制动区段和轨道降低区段中用于将再生动力进送返回到系统。
主体130连接到机动吊车组件110。在一些实施例中,主体130经由中心销116(见图2)和托架113连接到机动吊车组件110。该构造允许机动吊车组件110容易更换。
中心销116可以包括设计有推力轴承的球旋转顶部凸缘,球旋转顶部凸缘被构造成用于从托架113的顶部下降通过并且下降到底部外。中心销116可以在指定通路中转动并且可以具有能力以吸收竖直力和侧向力。在一些实施例中,中心销116的下端部可以具有整圆的小孔设计托架,第二销通过该托架放置,因而将托架与主体130的顶部连接。该构造允许系统很容易地被钩住并且被脱钩以用于检修和维护。
在其它的实施例中,主体130直接地连接到机动吊车组件110。此外,该直接连接可以通过钢万向接头、钢小孔至小孔或钢钩子至小孔连接而被实现。
在一些实施例中,第一缓冲器140和第二缓冲器145连接到主体130。在一些实施例中,因为FMCC100可以在两个方向上操作,因此第一缓冲器140和第二缓冲器145被对称设计。此外,缓冲器组件可以由具有橡胶外表的螺旋形弹簧加压管或类似的震动吸收材料制成,所述震动吸收材料诸如为,但是不受限于,片弹簧或气体减震器。在某些实施例中,第一缓冲器140和第二缓冲器145被构造成使得由单独的FMCC100携带的集装箱不能,或至少不不太可能,彼此撞击。第一缓冲器140和第二缓冲器145也有助于减少,如果未消除,由多个FMCC100和/或外部对象之间的碰撞导致的损坏。
由第一缓冲器140和第二缓冲器145产生的间隔还可以辅助,在FMCC100在蓄积状态中时,在悬挂轨道210和支撑结构上保持安全额定重量分布。
在某些实施例中,缓冲器140/145通过伸缩机构被连接到主体130,如此其从主体130的中心的长度可以根据集装箱220的长度而被调节。
主体130可以具有各种挤压成型的端梁150,端梁150具有被构造成用于与集装箱220相互作用的装置160。在一些情况下,并非在大部分实施例中,端梁150相对于彼此被固定并且不很容易地移动。
在一些实施例中,FMCC100具有多个端梁150,多个端梁150定位成使得FMCC100上的装置160可以在没有使任何端梁150再定位的情况下与各种尺寸的集装箱220相互作用。例如,在图2示出的实施例中,四个外部端梁150被构造成用于与第一长度(例如40英尺)的集装箱220相互作用。图2的相同FMCC还可以经由四个内部端梁150与具有第二长度(例如20英尺)的第二集装箱(未示出)相互作用。在一些实施例中,第三长度(例如30英尺)的集装箱可以与两个内部梁150和两个外部梁150相互作用。
多个固定端梁150和其对应装置160的该使用允许,在不需要手动地或电子地调节其任何特征的情况下,单个FMCC100与各种长度的集装箱220一起使用。经常地,集装箱220的长度是一些标准尺寸的长度。
这些通用的FMCC100导致较少的停机时间和/或更少的可移动部件,在停机时间内,装置160的间隔必须被再配置,与固定梁相比,可移动部件更易于折断。
虽然图2仅示出了四个端梁150,但是FMCC100可以具有多个端梁并且结果,单个FMCC100可以被构造成用于与大量集装箱一起工作。在一些实施例中,诸如示出的实施例,端梁150具有定位在每个端部上的装置160。在其它的实施例中,端梁150在主体130处端接并且每个端梁150仅具有一个装置160。
在一些实施例中,装置160是扭锁,使用工业标准化的四角销锁定系统,扭锁直接地连接到国际航运集装箱220。在一些实施例中,装置160通过专用电动马达被电子地转动。在一些实施例中,一对装置160通过由单个马达驱动的连杆组件被转动。在一些实施例中,装置160转动可以通过电动驱动线性致动器被驱动。
在某些实施例中,多个电枢连接至主体130,使得相同的FMCC100可以与各种尺寸的集装箱一起使用。在一些实施例中,电枢被构造成用于与各种长度的航运集装箱220协作,各种长度包括但是不受限于,20英尺(6.1米)、30英尺(9.1米)、40英尺(12.2米)、45英尺(13.7米)、48英尺(14.6米)和/或53英尺(16.15米)。
在一些实施例中,单个FMCC100被构造成用于与多个尺寸的航运集装箱220一起工作。
在一些实施例中,FMCC100被构造成用于在多个外力下工作,外力包括但是不受限于,变化范围从-30摄氏度到60摄氏度的温度、达到200千米每小时的强风、雨、雨夹雪、冰雹和/或雪。
图2是在具有航运集装箱220的轨道210上的固定机动集装箱运输器100的透视图。固定机动集装箱运输器100还包括电子控制装置230。电子控制装置230可以通过极靴和总线系统被驱动,诸如之前所述的实施例。在一些实施例中,电子控制装置230包括控制装置和动力单元。在一些实施例中,控制装置监控和管理来自定位在FMCC100上的传感器的信息。
在一些实施例中,航运集装箱220是国际航运集装箱。在一些实施例中,航运集装箱220的长度是标准尺寸,诸如但是不受限于,20英尺(6.1米)、30英尺(9.1米)、40英尺(12.2米)、45英尺(13.7米)、48英尺(14.6米)或53英尺(16.15米)。
在一些实施例中,轨道210是与(钢或其它的)支撑结构分离的单轨导轨。在其它的或相同的实施例中,轨道210与(钢或其它的)结构成一体。
虽然该装置已经被描述为与联合运输航运集装箱一起使用,但是该装置还可以用于其它环境中,诸如从渡口输送客车。
尽管本发明的特定元件、实施例和应用已经被示出和描述,但是将理解,因为本领域的技术人员可以在特别鉴于前述教导而没有脱离本发明的范围的情况下进行修改,因此本发明不限于此。
Claims (20)
1.一种固定集装箱运输器,包括:
a.负重轮,所述负重轮被构造成用于沿着悬挂轨道搭载;
b.吊车组件;
c.主体;
d.从所述主体延伸的多个第一端梁,所述多个第一端梁被构造成将多个锁定机构与具有第一长度的第一集装箱对准;和
e.从所述主体延伸的多个第二端梁,所述多个第二端梁被构造成将多个锁定机构与具有第二长度的第二集装箱对准,其中所述第一长度和所述第二长度是不同的。
2.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述吊车组件是机动的。
3.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中所述吊车组件包括:
i.马达;和
ii.连接凸缘点,所述连接凸缘点被构造成用于将所述马达连接至所述负重轮。
4.根据权利要求3所述的固定集装箱运输器,其中所述主体包括:
i.第一缓冲器;和
ii.第二缓冲器。
5.根据权利要求3所述的固定集装箱运输器,其中:
所述马达是电动的。
6.根据权利要求3所述的固定集装箱,其中:
所述电动马达利用再生动力系统。
7.根据权利要求3所述的固定集装箱运输器,其中
所述吊车组件进一步地包括:
iii.变速箱。
8.根据权利要求3所述的固定集装箱运输器,其中
所述吊车组件进一步地包括:
iii.顶部引导轮;
iv.底部引导轮;和
v.防倾斜轮。
9.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述锁定机构是被构造成用于提升、降低、保持和输送所述第一集装箱的四角锁定销机构。
10.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述吊车组件经由中心销连接至所述主体。
11.根据权利要求3所述的固定集装箱运输器,其中:
所述第一缓冲器由橡胶和震动吸收组件制成。
12.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述负重轮由碳钢制成。
13.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述负重轮被涂覆有橡胶。
14.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述锁定机构是扭锁。
15.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述悬挂轨道是单轨导轨。
16.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述单轨导轨包括带凸缘的轨道。
17.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述单轨导轨包括带凸缘的轨道。
18.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述单轨导轨包括封闭型轨道。
19.根据权利要求1所述的固定集装箱运输器,其中:
所述单轨导轨包括铅淬火轨道。
20.根据权利要求7所述的固定集装箱运输器,其中:
所述变速箱是正齿轮。
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