CN107188051B - 一种散货接卸装备及其平衡臂架系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散货接卸装备及其平衡臂架系统，其技术方案要点是：包括主支架，还包括主臂、连接臂、副臂、摆臂驱动部，主臂一端为铰接于主支架的主连接端，且另一端为工作端；副臂沿长度方向上依次设有靠近于工作端的副连接端、铰接于主支架的铰接端、背离工作端的负重端，负重端上安装有重物，连接臂一端铰接于副连接端，且另一端铰接于主臂；摆臂驱动部用于驱动主臂运动并使工作端实现上下升降运动；平衡臂架系统利用了内部平行四边形架构，大幅度提升了移动过程中的平稳性；带有自动涂油功能的主支撑杆内部动力来源于平衡臂架系统内部的平行四边形架构动作，以实现对圆柱轴的外侧自动涂油，保证散货接卸装备的运行平稳性。

Description

一种散货接卸装备及其平衡臂架系统

技术领域

本发明涉及散货搬运专业设备技术领域，特别涉及一种散货接卸装备及其平衡臂架系统。

背景技术

目前散货装卸船机结构，如公告号为CN206081950A的中国发明专利一种固定式抓斗卸船机，其主要结构包括转盘、回转机构、位于转盘上的机架结构，回转机构带动转盘进行周向旋转，转盘上还铰接有臂架、用于驱动臂架绕铰接点进行上下摆动驱动机构，以驱使位于臂架背离转盘端的料斗进行位置升降变换。

尽管上述卸船机整体的位置转换灵活度较高，但是由于臂架只受一端驱动源驱动，且转盘与臂架之间的连接点也位于此处，同样，应力集中于此处，其活动过程中内部力传导不平稳，导致移动平稳性较低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种平衡臂架系统,其内部力传导较为平稳，移动平稳性较高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种平衡臂架系统，包括呈竖直设置的主支架，还包括呈水平设置的主臂、平行于主支架的连接臂、位于主臂上方且平行于主臂的副臂、摆臂驱动部，所述主臂一端为铰接于主支架的主连接端，且另一端为工作端；

所述副臂沿长度方向上依次设有靠近于工作端的副连接端、铰接于主支架的铰接端、背离工作端的负重端，所述负重端上安装有重物，所述连接臂一端铰接于副连接端，且另一端铰接于主臂，连接臂与主臂之间的铰接点位于主连接端与工作端之间；

所述摆臂驱动部用于驱动主臂运动并使工作端实现上下升降运动。

通过上述技术方案，主臂、与主臂相平行的副臂、主支架、与主支架平行的连接臂四者之间形成一平行四边形结构，重物会对负重端施加竖直向下的重力，主臂通过铰接点与主支架之间的支点作用，并依次通过副连接端、连接臂，施加主臂向上的拉力作用；当摆臂驱动部驱动主臂进行上下摆动的过程中，主臂、与主臂相平行的副臂、主支架、与主支架平行的连接臂四者之间均时刻保持着一平行四边形结构，内部力传导相对平稳，移动平稳性较高。

优选的，还包括位于副臂背离主臂一侧的加强结构，所述加强结构包括中支撑杆、第一连接件、第二连接件，所述中支撑杆下端固定垂直连接于副臂，所述第一连接件两端分别连接于副连接端以及中支撑杆背离副臂的端部；所述第二连接件一端连接于中支撑杆背离副臂的端部以及重物。

通过上述技术方案，加强结构总体能用于提升整个副臂的结构强度，重物的重力一方面通过副臂以及连接臂传导至主臂，另一方面则通过第二连接件、第一连接件以及连接臂传导至主臂，进而增加了重物重力的传导路径；另外，第一连接件和第二连接件位于中支撑杆的两侧，进而第一连接件、第二连接件、中支撑杆、主臂四者之间形成三角支撑稳定支撑结构，从而进一步提升了主臂的整体结构强度。

优选的，还包括第一副连杆以及第二副连杆，所述第一副连杆一端连接于第一连接件中部位置，且另一端连接于副连接端与铰接端之间；所述第二副连杆一端连接于第二连接件中部位置，且另一端连接于负重端与铰接端之间。

通过上述技术方案，第一副连杆将第一连接件和副臂两者连接起来，提升了第一连接件与副臂两者的结构强度；第二副连杆将第二连接件与副臂两者连接起来，提升了第二连接件与副臂两者的结构强度；有利于进一步提升加强结构与副臂之间的整体结构强度。

本发明的第二个目的在于提供一种散货接卸装备,其主臂的活动稳定性较高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种散货接卸装备，包括机架，还包括上述平衡臂架系统，所述机架上竖直转动连接有转盘、用于驱动转盘周向旋转的旋转驱动部，所述主支架安装于转盘，所述工作端上设有垂直螺旋输送机构，所述主臂上设有用于对接垂直螺旋输送机构的物料传输机构。

通过上述技术方案，旋转驱动部会驱动转盘进行周向旋转，与此同时，摆臂驱动部会驱动主臂进行上下摆动，两者相互配合，进而使工作端上的垂直螺旋输送机构移动到指定位置，垂直螺旋输送机构、物料传输机构则能对散货物料进行正常传输；在移动过程中，整个平衡臂架系统内部形状始终保持了平行四边形架构，其主臂的活动稳定性较高。

优选的，还包括主支撑杆，所述主支撑杆的一端铰接于主臂，所述主支架上设有凸块，所述主支撑杆背离主臂的端部设有与主支撑杆长度方向一致的滑槽，所述凸块位于滑槽且能滑槽进行滑动。

通过上述技术方案，在主臂上下摆动的过程中，凸块能沿着滑槽进行滑动；主臂向下摆动的极限位置，是由摆臂驱动部的极限伸长位置所决定，主臂向上摆动时，凸块则能与滑槽的槽壁发生抵触，以限制主臂的上摆极限角度；另外还可以通过控制滑槽的深度大小来决定整个主臂的上摆极限角度。

优选的，还包括主支撑杆，所述主支撑杆包括主动杆、活塞套、从动杆，所述活塞套内设有用于储存润滑脂的容纳腔，所述主支架的上端部设有用于与副臂铰接端相铰接的圆柱轴；

所述主动杆一端铰接于主臂，且另一端为主动活塞端，所述主动活塞端密封滑移连接于活塞套内；

所述从动杆靠近于主动杆的端部为从动活塞端，所述从动活塞端密封滑移连接于活塞套内，所述容纳腔位于从动活塞端与活塞套背离主臂的端部之间；

所述从动杆背离主动杆的端部设有滑移槽，所述滑移槽内滑移连接有滑移杆，所述滑移杆一端挂接于圆柱轴，所述从动杆内设有出油通道，所述出油通道一端与容纳腔内部相通，所述滑移杆内设有与出油通道相接的涂油通道，所述涂油通道背离出油通道的端部贯穿于滑移杆且与圆柱轴相对；

所述主动活塞端上设有单向进气阀，所述单向进气阀用于控制主动活塞端背离从动杆一侧的空气单向进入到主动活塞端靠近于从动杆一侧。

通过上述技术方案，由于圆柱轴位于主支架的上端部，该圆柱轴一旦发生锈蚀卡滞，维修人员需要爬上主支架才能进行维修，十分不便；当主臂、副臂、主支架、连接臂四者之间形成的平行四边形形状发生不断变化时，主动杆会不断地在活塞套当中进行来回抽动，主动活塞端的单向进气阀会将主动活塞端背离从动杆一侧的空气单向进入到主动活塞端靠近于从动杆一侧，并不断推动从动杆往背离主动杆一侧进行移动，位于容纳腔内的润滑脂受挤压并进入到出油通道内，然后从涂油通道进入到圆柱轴的外圆周侧壁上；上述机构合理地利用了平行四边形构造的内部动作结构，利用主支架与主臂之间的夹角会发生不断变化，以驱动整个主支杆进行内部动作，从而实现自动涂油功能，保证了整个散货接卸装备的整体运行平稳性。

优选的，还包括位于滑移槽内且长度方向与滑移槽长度方向相同的波纹管，所述波纹管的两端分别连接于出油通道以及涂油通道。

通过上述技术方案，在从动杆进行运动过程中，滑移杆会沿着滑移槽进行移动，波纹管自身能实现收缩折叠功能，从而保证滑移杆在滑移过程中，涂油通道与出油通道之间保持稳定连通。

优选的，所述滑移杆背离滑移槽的端部为弧形弯折端，所述弧形弯折端贴合于圆柱轴外侧壁，所述涂油通道背离从动杆的端部贯穿于弧形弯折端且与圆柱轴的侧壁相对。

通过上述技术方案，在主支撑杆内部运动的过程中，主支撑杆整体会绕着圆柱轴轴芯进行周向旋转，在滑移杆背离滑移槽的端部设置一能与圆柱轴外侧壁相贴合挂接的弧形弯折端，一方面，能提升涂油的均匀度；另一方面，则能保证主支撑杆的整体活动灵活度。

优选的，所述摆臂驱动部包括摆臂液压缸，所述摆臂液压缸的外缸壁铰接于主臂，所述摆臂液压缸的输出端铰接于转盘。

通过上述技术方案，当摆臂液压缸进行伸缩动作时，主臂能接收到摆臂液压缸的动力输出，从而实现驱动主臂活动的目的。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

（1）平衡臂架系统利用了内部平行四边形架构，大幅度提升了移动过程中的平稳性；

（2）带有自动涂油功能的主支撑杆内部动力来源于平衡臂架系统内部的平行四边形架构动作，以实现对圆柱轴的外侧自动涂油，保证散货接卸装备的运行平稳性。

附图说明

图1为主臂处于水平状态下实施例一的结构示意图，用于展示主臂处于水平状态下实施例一的总体结构情况；

图2为主臂处于上抬状态下实施例一的状态示意图，用于展示主臂处于上抬状态下实施例一的总体结构情况；

图3为主臂处于下摆状态下实施例一的状态示意图，用于展示主臂处于下摆状态下实施例一的总体结构情况；

图4为实施例二的结构示意图，用于展示实施例二的总体结构情况；

图5为图4的A部放大图，用于重点展示滑槽与凸块之间的配合关系；

图6为实施例三的结构示意图，用于展示实施例三的总体结构情况；

图7为主支撑杆的内部局部剖面图，用于展示主支撑杆的内部结构情况；

图8为图7的B部放大图，用于重点展示弧形弯折端与铰接轴之间的配合关系。

附图标记：1、主支架；2、转盘；3、旋转驱动部；4、垂直螺旋输送机构；5、物料传输机构；6、主臂；61、主连接端；62、工作端；7、连接臂；8、副臂；81、副连接端；82、铰接端；83、负重端；831、重物；9、摆臂驱动部；91、摆臂液压缸；10、加强结构；101、中支撑杆；102、第一连接件；103、第二连接件；104、第一副连杆；105、第二副连杆；11、主支撑杆；12、主动杆；121、主动活塞端；13、活塞套；14、容纳腔；15、从动杆；16、从动活塞端；17、凸块；18、滑槽；19、圆柱轴；20、滑移杆；21、涂油通道；22、单向进气阀；23、波纹管；24、弧形弯折端；25、机架；26、滑移槽；27、出油通道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种平衡臂架系统，参见图1所示，包括主支架1、主臂6、连接臂7、副臂8、摆臂驱动部9，其中，主支架1呈竖直状态，主支架1与连接臂7之间相互平行，主臂6与副臂8之间相互平行；主臂6一端铰接于主支架1，另一端为工作端62，工作端62可安装对应的工作机构；副臂8位于主臂6的上方，副臂8沿长度方向上依次设有副连接端81、铰接端82、负重端83，连接臂7一端铰接于副连接端81，且另一端则铰接于主臂6的工作端62与铰接点之间，铰接端82铰接于主支架1，负重端83上安装有重物831，主支架1、主臂6、连接臂7、副臂8四者之间共同构成了一平行四边形构造，上述所提及的铰接结构，其铰接轴的轴心线之间相互平行且均为水平状态。

参见图1所示，摆臂驱动部9对主臂6施加作用力，主臂6能绕着其端部铰接轴进行上下整体摆动；参见图2所示，当主臂6向上摆动时， 副臂8与主臂6时刻保持平行并往上摆动，连接臂7也时刻与主支架1保持平行并整体往上移动，工作端62也随之往上运动；参见图3所示，当主臂6向下摆动时， 副臂8与主臂6时刻保持平行并往下摆动，连接臂7也时刻与主支架1保持平行并整体往下移动，工作端62也随之往下运动；但无论何种工作状态，主支架1、主臂6、连接臂7、副臂8四者之间的平行四边形构造仅形变发生变化但实质未被改变。

参见图1所示，为了提升副臂8的整体结构强度，在副臂8背离主臂6一侧设置了加强结构10，该加强结构10包括中支撑杆101、第一连接件102、第二连接件103，中支撑杆101一端连接于副臂8的铰接端82，另一端竖直向上延伸，第一连接件102两端分别连接于副连接端81以及中支撑杆101背离副臂8的端部，第二连接件103一端连接于中支撑杆101背离副臂8的端部以及重物831；另外，还设置了第一副连杆104和第二副连杆105，第一副连杆104一端连接于第一连接件102中部位置，另一端连接于副连接端81与铰接端82之间；第二副连杆105一端连接于第二连接件103中部位置，另一端连接于负重端83与铰接端82之间；第一连接件102、第二连接件103以及副臂8三者之间共同构成了三角形稳定支撑结构，以提升整个副臂8的支撑稳定性。

使用过程中，在摆臂驱动部9驱动整个主臂6上下摆动的过程中，重物831会对副臂8以及加强结构10施加竖直向下的拉力，通过副臂8铰接端82的铰接作用力，副连接端81会对连接臂7产生向上的拉力，拉力通过连接臂7传导至主臂6上，进而能减少主臂6内部所产生的应力集中，平衡主臂6内部的受力情况。

实施例二：

一种散货接卸装备，参见图4所示，包括机架25、转盘2、旋转驱动部3，转盘2旋转连接于机架25，旋转驱动部3可选用旋转电机，旋转电机带动转盘2进行旋转且转盘2的旋转轴心呈竖直状态，在转盘2上安装有实施例一中的平衡臂架系统，平衡臂架系统中的主支架1固定连接于转盘2，在主臂6上设有物料传输机构5，在工作端62上设有垂直螺旋输送机构4；旋转驱动部3驱动转盘2进行周向旋转，摆臂驱动部9驱动主臂6进行上下摆动，最终调整位于工作端62的垂直螺栓输送机构位置，垂直螺旋输送机构4将散货物料螺旋传输至物料传输机构5，散货物料便能沿着主臂6的长度方向进行运输。

参见图4以及图5所示，为了能限制主臂6的极限上抬角度，还设置了主支撑杆11，在主支架1上设有凸块17，主支撑杆11的一端铰接于主臂6，该铰接轴轴心线方向与铰接端82的铰接轴轴心方向保持一致，主支撑杆11背离主臂6的端部设有的滑槽18，滑槽18的整体长度与主支撑杆11长度方向保持一致；主臂6在摆动过程中，凸块17能沿着滑槽18进行往复滑动，且主臂6往上摆动时，凸块17能与滑槽18的槽底相抵，以限制主臂6继续往上运动，当然，也可以通过改变滑槽18的槽深来调整主臂6的上摆极限角度。

使用过程中：为调整垂直螺旋输送机构4的位置，旋转驱动部3与摆臂驱动部9能使整个平衡臂架系统呈现周向旋转以及上下摆动的运动状态，直至垂直螺旋输送机构4移动至指定位置，待传输的物料会首先被垂直螺旋输送机构4螺旋吸附传输，之后再被物料传输机构5传输。

实施例三：

与实施例二相比，其主支撑杆11的内部结构设置不同，参见图6以及图7所示，主支撑杆11包括主动杆12、活塞套13、从动杆15；主动杆12一端铰接于主臂6，且另一端为密封滑移连接于活塞套13内的主动活塞端121，为实现密封滑移连接，在主动活塞端121与活塞套13内壁之间存在密封圈，在主动活塞端121上设有单向进气阀22，从动杆15靠近于主动杆12的端部为密封滑移连接于活塞套13的从动活塞端16，为实现密封滑移连接，在从动活塞端16与活塞套13内壁之间存在密封圈，在活塞套13背离主臂6的端部与从动活塞端16之间设有容纳腔14，容纳腔14内设置有润滑脂，活塞套13背离主臂6的端部与从动杆15之间设置有密封圈，能提升容纳腔14内的密封性，从动杆15背离主动杆12的端部设有滑移槽26，该滑移槽26的长度方向与从动杆15的长度方向保持一致，滑移槽26内滑移连接有滑移杆20，主支架1的上端部设有用于与副臂8铰接端82相铰接的圆柱轴19，滑移杆20背离滑移槽26的端部挂接于圆柱轴19，在从动杆15内设有出油通道27，出油通道27一端与容纳腔14内部相通，滑移杆20内设有与出油通道27相接的涂油通道21，涂油通道21背离出油通道27的端部贯穿于滑移杆20且与圆柱轴19相对。

参见图7所示，为了能提升涂油通道21与出油通道27之间的连接可靠性，在出油通道27与涂油通道21之间连接有波纹管23，该波纹管23位于滑移槽26内且长度方向与滑移槽26长度方向相同。

参见图8所示，在滑移杆20背离滑移槽26的端部为弧形弯折端24，弧形弯折端24贴合于圆柱轴19外侧壁，涂油通道21背离从动杆15的端部贯穿于弧形弯折端24且与圆柱轴19的侧壁相对，润滑脂通过涂油通道21能直接涂抹于圆柱轴19的外侧壁上。

此外，参见图6所示，摆臂驱动部9包括摆臂液压缸91，摆臂液压缸91的外缸壁铰接于主臂6，摆臂液压缸91的输出端铰接于转盘2。

使用过程中：

（1）受摆臂液压缸91向下推力作用时，主臂6与主支架1之间的角度会变大，主动杆12会沿着活塞套13的长度方向进行运动，主动活塞端121会沿着活塞套13往背离从动杆15方向运动，此时外界空气会通过单向进气阀22进入到主动活塞端121与从动活塞端16之间；

（2）受摆臂液压缸91的向上推力作用时，主臂6与主支架1之间的角度会变小，主动杆12会沿着活塞套13的长度方向进行运动，主动活塞端121会沿着活塞套13往靠近从动杆15方向运动，由于单向进气阀22能限制主动活塞端121与从动活塞端16之间的空气从主动活塞端121泄漏，从动活塞端16则会受到空气的推力作用而往背离主动杆12方向移动，位于容纳腔14内的润滑脂会依次通过出油通道27、波纹管23、涂油通道21，进入到圆柱轴19表面，与此同时，整个滑移杆20会沿着滑移槽26进行移动，弧形弯折端24则会一直贴合于圆柱轴19，整个主支撑杆11也能绕着圆柱轴19产生一定的旋转。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (8)

1.一种平衡臂架系统，包括呈竖直设置的主支架(1)，其特征是：还包括呈水平设置的主臂(6)、平行于主支架(1)的连接臂(7)、位于主臂(6)上方且平行于主臂(6)的副臂(8)、摆臂驱动部(9)，所述主臂(6)一端为铰接于主支架(1)的主连接端(61)，且另一端为工作端(62)；

所述副臂(8)沿长度方向上依次设有靠近于工作端(62)的副连接端(81)、铰接于主支架(1)的铰接端(82)、背离工作端(62)的负重端(83)，所述负重端(83)上安装有重物(831)，所述连接臂(7)一端铰接于副连接端(81)，且另一端铰接于主臂(6)，连接臂(7)与主臂(6)之间的铰接点位于主连接端(61)与工作端(62)之间；

所述摆臂驱动部(9)用于驱动主臂(6)运动并使工作端(62)实现上下升降运动;

还包括位于副臂(8)背离主臂(6)一侧的加强结构(10)，所述加强结构(10)包括中支撑杆(101)、第一连接件(102)、第二连接件(103)，所述中支撑杆(101)下端固定垂直连接于副臂(8)，所述第一连接件(102)两端分别连接于副连接端(81)以及中支撑杆(101)背离副臂(8)的端部；所述第二连接件(103)一端连接于中支撑杆(101)背离副臂(8)的端部以及重物(831)。

2.根据权利要求1所述的平衡臂架系统，其特征是：还包括第一副连杆(104)以及第二副连杆(105)，所述第一副连杆(104)一端连接于第一连接件(102)中部位置，且另一端连接于副连接端(81)与铰接端(82)之间；所述第二副连杆(105)一端连接于第二连接件(103)中部位置，且另一端连接于负重端(83)与铰接端(82)之间。

3.一种散货接卸装备，包括机架(25)，其特征是：还包括如权利要求1-2任意一项所述的平衡臂架系统，所述机架(25)上竖直转动连接有转盘(2)、用于驱动转盘(2)周向旋转的旋转驱动部(3)，所述主支架(1)安装于转盘(2)，所述工作端(62)上设有垂直螺旋输送机构(4)，所述主臂(6)上设有用于对接垂直螺旋输送机构(4)的物料传输机构(5)。

4.根据权利要求3所述的散货接卸装备，其特征是：还包括主支撑杆(11)，所述主支撑杆(11)的一端铰接于主臂(6)，所述主支架(1)上设有凸块(17)，所述主支撑杆(11)背离主臂(6)的端部设有与主支撑杆(11)长度方向一致的滑槽(18)，所述凸块(17)位于滑槽(18)且能滑槽(18)进行滑动。

5.根据权利要求3所述的散货接卸装备，其特征是：还包括主支撑杆(11)，所述主支撑杆(11)包括主动杆(12)、活塞套(13)、从动杆(15)，所述活塞套(13)内设有用于储存润滑脂的容纳腔(14)，所述主支架(1)的上端部设有用于与副臂(8)铰接端(82)相铰接的圆柱轴(19)；

所述主动杆(12)一端铰接于主臂(6)，且另一端为主动活塞端(121)，所述主动活塞端(121)密封滑移连接于活塞套(13)内；

所述从动杆(15)靠近于主动杆(12)的端部为从动活塞端(16)，所述从动活塞端(16)密封滑移连接于活塞套(13)内，所述容纳腔(14)位于从动活塞端(16)与活塞套(13)背离主臂(6)的端部之间；

所述从动杆(15)背离主动杆(12)的端部设有滑移槽(26)，所述滑移槽(26)内滑移连接有滑移杆(20)，所述滑移杆(20)一端挂接于圆柱轴(19)，所述从动杆(15)内设有出油通道(27)，所述出油通道(27)一端与容纳腔(14)内部相通，所述滑移杆(20)内设有与出油通道(27)相接的涂油通道(21)，所述涂油通道(21)背离出油通道(27)的端部贯穿于滑移杆(20)且与圆柱轴(19)相对；

所述主动活塞端(121)上设有单向进气阀(22)，所述单向进气阀(22)用于控制主动活塞端(121)背离从动杆(15)一侧的空气单向进入到主动活塞端(121)靠近于从动杆(15)一侧。

6.根据权利要求5所述的散货接卸装备，其特征是：还包括位于滑移槽(26)内且长度方向与滑移槽(26)长度方向相同的波纹管(23)，所述波纹管(23)的两端分别连接于出油通道(27)以及涂油通道(21)。

7.根据权利要求5所述的散货接卸装备，其特征是：所述滑移杆(20)背离滑移槽(26)的端部为弧形弯折端(24)，所述弧形弯折端(24)贴合于圆柱轴(19)外侧壁，所述涂油通道(21)背离从动杆(15)的端部贯穿于弧形弯折端(24)且与圆柱轴（19）的侧壁相对。

8.根据权利要求3所述的散货接卸装备，其特征是：所述摆臂驱动部(9)包括摆臂液压缸(91)，所述摆臂液压缸(91)的外缸壁铰接于主臂(6)，所述摆臂液压缸(91)的输出端铰接于转盘(2)。