CN108502707B - 一种集装箱吊具用凸轮机构 - Google Patents
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Abstract
一种集装箱吊具用凸轮机构，由支架、传动轴、凸轮和两组摇臂组件组成，凸轮固定安装在传动轴下部，各摇臂组件均由摇臂板、第一摇臂轴、滚轮和第二摇臂轴组成，第一摇臂轴装在摇臂板中部，同步杆两端与两个第一摇臂轴铰接，滚轮装在第一摇臂轴下部，凸轮位于两个滚轮之间且外壁紧贴，凸轮远端处形成夹角α，在夹角α范围内的凸轮外壁半径为R，当半径为R的凸轮外壁与滚轮接触时，摇臂板摆动为零，凸轮与滚轮在夹角α范围内的接触时间大于转锁转动时，受限位开关动作灵敏度、电气控制电路响应时间、电机制动时间、机械动作阻力影响导致的延迟时间。本发明能够大大提高集装箱吊具转锁动作位置准确性，降低对电机低转数的需求，提高驱动转锁的动力。
Description
技术领域
本发明涉及集装箱吊具，具体讲是一种集装箱吊具用凸轮机构。
背景技术
目前，集装箱吊具转锁的驱动方式主要分为液压和电动两种。图8和图9分别为电动驱动方式的主视图和俯视图，工作时，通过电机带动转轴50使摇臂52摆动，在摇臂52的作用下，长连杆55和短连杆53驱使浮动式转锁54实现90度转动，在此过程中，限位开关51实时检测摇臂52的转动位置，当旋转至90度时，即到位后，限位开关51反馈信号至电气控制电路，使电机停止。显而易见，上述转锁54动作位置的准确性完全通过电气控制电路来满足，然而在实际应用过程中，其转动的准确性很容易受到限位开关动作灵敏度、电气控制电路响应时间、电机制动时间和机械动作阻力等因素的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能够大大提高集装箱吊具转锁动作位置准确性的集装箱吊具用凸轮机构。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的集装箱吊具用凸轮机构，由支架、传动轴、凸轮和两组摇臂组件组成，所述传动轴可转动地安装在支架上，所述凸轮固定安装在传动轴下部，各摇臂组件均由摇臂板、第一摇臂轴、滚轮以及用于与长连杆和短连杆铰接的第二摇臂轴组成，所述第二摇臂轴装在摇臂板一端，摇臂板另一端铰接在支架上，两组摇臂组件中的摇臂板相互平行，所述第一摇臂轴装在摇臂板中部，两个摇臂板上方设有同步杆，同步杆的两端分别与两个第一摇臂轴的上部铰接，所述滚轮装在第一摇臂轴的下部，所述凸轮位于两组摇臂组件中的两个滚轮之间，且凸轮的外壁同时与两个滚轮的外壁紧贴，所述凸轮的远端处围绕自身回转中心形成夹角α，在夹角α范围内的凸轮外壁距离自身回转中心的半径为R，当半径为R的凸轮外壁与滚轮相接触时，摇臂板的摆动位移增量为零，且此时达到最大摆幅，所述凸轮与滚轮在夹角α范围内的接触时间大于转锁转动时，受限位开关动作灵敏度、电气控制电路响应时间、电机制动时间、机械动作阻力因素影响导致的延迟时间。
本发明所述的一种集装箱吊具用凸轮机构，其中，所述摇臂板的另一端通过销轴与支架铰接，摇臂板的上表面和下表面上分别设有上轴套和下轴套，上轴套和下轴套均套在销轴上。
本发明所述的一种集装箱吊具用凸轮机构，其中，所述支架由上板和下板组成，所述凸轮和两组摇臂组件均位于上、下板之间所围成的腔体内。
本发明所述的一种集装箱吊具用凸轮机构，其中，所述同步杆上开设有供传动轴插入的长形通孔。
采用以上结构后，与现有技术相比，本发明一种集装箱吊具用凸轮机构具有以下优点：本发明通过凸轮驱动两个摇臂板同时向右或向左摆动，从而实现转锁的90度旋转，由于凸轮的远端处围绕自身回转中心形成夹角α，在夹角α范围内的凸轮外壁距离自身回转中心的半径为R，当半径为R的凸轮外壁与滚轮相接触时，摇臂板的摆动位移增量为零，且凸轮与滚轮在夹角α范围内的接触时间大于转锁转动时，受限位开关动作灵敏度、电气控制电路响应时间、电机制动时间、机械动作阻力因素影响导致的延迟时间，因此，本发明通过纯机械结构就实现了转锁动作位置的准确性，克服了转锁转动时受限位开关动作灵敏度、电气控制电路响应时间、电机制动时间和机械动作阻力等因素影响，致使动作不灵敏的技术问题，提高了集装箱吊具使用时的安全性。此外，通过本发明这种结构还降低了对驱动电机低转数的需求，提高了驱动转锁的动力。
附图说明
图1是本发明一种集装箱吊具用凸轮机构的主视结构示意图；
图2是本发明一种集装箱吊具用凸轮机构的立体分解结构示意图；
图3是图1中凸轮驱使两组摇臂板同步向右摆动时的俯视结构示意图；
图4是图1中凸轮驱使两组摇臂板同步向左摆动时的俯视结构示意图；
图5是凸轮驱使摇臂板摆动到最大幅度时的俯视结构示意图；
图6是本发明一种集装箱吊具用凸轮机构与现有长连杆和短连杆连接在一起时的主视结构示意图；
图7是图6的俯视结构示意图；
图8是现有技术电动驱动转锁时的主视结构示意图；
图9是图8的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明一种集装箱吊具用凸轮机构作进一步详细说明：
如图1和2所示，在本具体实施方式中，本发明一种集装箱吊具用凸轮机构，由支架10、传动轴11、凸轮12和两组摇臂组件组成，传动轴11通过轴承13和轴套可转动地安装在支架10上，凸轮12通过平键固定安装在传动轴11下部。各摇臂组件均由摇臂板、第一摇臂轴、滚轮24、34以及用于与长连杆55和短连杆53铰接的第二摇臂轴20、30组成，第二摇臂轴20、30装在摇臂板25、35一端，摇臂板25、35另一端通过销轴21、31与支架10铰接，摇臂板25、35的上表面和下表面上分别设有上轴套22、32和下轴套23、33，上轴套22、32和下轴套23、33均套在销轴21、31上，用于对摇臂板25、35的位置进行定位。两组摇臂组件中的摇臂板25、35相互平行，第一摇臂轴26、36装在摇臂板25、35中部，两个摇臂板25、35上方设有同步杆40，同步杆40的两端分别与两个第一摇臂轴26、36的上部铰接，加上销轴21、31，从而使两个摇臂板25、35形成平行连杆，实现同步摆动。同步杆40上开设有供传动轴11插入的长形通孔41，避免与传动轴11和凸轮12发生干涉。滚轮24、34装在第一摇臂轴26、36的下部，凸轮12位于两组摇臂组件中的两个滚轮24、34之间，且凸轮12的外壁同时与两个滚轮24、34的外壁紧贴，形成凸轮配合。传动轴11在电机的作用下带动凸轮12转动，从而实现两个摇臂板25、35和第二摇臂轴20、30同步摆动位移。更详细地说是，当凸轮12的远端接近右侧摇臂组件中的滚轮34时，两个摇臂板25、35和第二摇臂轴20、30同步向右摆动位移，见图3所示状态；当凸轮12的远端接近左侧摇臂组件中的滚轮24时，两个摇臂板25、35和第二摇臂轴20、30同步向左摆动位移，见图4所示状态。
参见图5，凸轮12的远端处围绕自身回转中心形成夹角α，在夹角α范围内的凸轮12外壁距离自身回转中心的半径为R，当半径为R的凸轮12外壁与滚轮24、34相接触时，摇臂板25、35的摆动位移增量为零，且此时达到最大摆幅。凸轮12与滚轮24、34在夹角α范围内的接触时间大于转锁转动时，受限位开关动作灵敏度、电气控制电路响应时间、电机制动时间、机械动作阻力因素影响导致的延迟时间，因此动作准确。
摇臂板25、35的最大摆幅取决于凸轮12远端半径与近端半径之间的差值。
支架10由上板和下板组成，凸轮12和两组摇臂组件均位于上、下板之间所围成的腔体内，这样可使结构更加紧凑，节约空间。
实际使用时，两组摇臂组件中的第二摇臂轴20、30分别与长连杆55和短连杆53铰接，参见图6和图7。通过电机驱动传动轴11带动凸轮12转动，从而实现两个摇臂板25、35和第二摇臂轴20、30同步向右或向左摆动位移，从而实现转锁54的90度往复旋转，限位开关51安装在第二摇臂轴20、30的上方，当第二摇臂轴20、30向右或向左摆动到最大幅度时，限位开关51刚好位于第二摇臂轴20、30正上方，此时的限位开关51仅向电机发出一个停止信号。由于凸轮12的远端处围绕自身回转中心形成夹角α，在夹角α范围内的凸轮外壁距离自身回转中心的半径为R，当半径为R的凸轮外壁与滚轮相接触时，转锁54刚好旋转90度，此时，摇臂板25、35的摆动位移增量为零，再由于凸轮12与滚轮24、34在夹角α范围内的接触时间大于转锁转动时，受限位开关动作灵敏度、电气控制电路响应时间、电机制动时间、机械动作阻力因素影响导致的延迟时间，因此，本发明通过纯机械结构就实现了转锁动作位置的准确性，克服了转锁转动时受限位开关动作灵敏度、电气控制电路响应时间、电机制动时间和机械动作阻力等因素影响，致使动作不灵敏的技术问题，提高了集装箱吊具使用时的安全性。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种集装箱吊具用凸轮机构，其特征在于：由支架(10)、传动轴(11)、凸轮(12)和两组摇臂组件组成，所述传动轴(11)可转动地安装在支架(10)上，所述凸轮(12)固定安装在传动轴(11)下部，各摇臂组件均由摇臂板(25、35)、第一摇臂轴(26、36)、滚轮(24、34)以及用于与长连杆(55)和短连杆(53)铰接的第二摇臂轴(20、30)组成，所述第二摇臂轴(20、30)装在摇臂板(25、35)一端，摇臂板(25、35)另一端铰接在支架(10)上，两组摇臂组件中的摇臂板(25、35)相互平行，所述第一摇臂轴(26、36)装在摇臂板(25、35)中部，两个摇臂板(25、35)上方设有同步杆(40)，同步杆(40)的两端分别与两个第一摇臂轴(26、36)的上部铰接，所述滚轮(24、34)装在第一摇臂轴(26、36)的下部，所述凸轮(12)位于两组摇臂组件中的两个滚轮(24、34)之间，且凸轮(12)的外壁同时与两个滚轮(24、34)的外壁紧贴，所述凸轮(12)的远端处围绕自身回转中心形成夹角α，在夹角α范围内的凸轮(12)外壁距离自身回转中心的半径为R，当半径为R的凸轮(12)外壁与滚轮(24、34)相接触时，摇臂板(25、35)的摆动位移增量为零，且此时达到最大摆幅，所述凸轮(12)与滚轮(24、34)在夹角α范围内的接触时间大于转锁转动时，限位开关动作响应、电气控制电路响应、电机制动、机械动作阻力任一因素影响导致的延迟时间。
2.根据权利要求1所述的一种集装箱吊具用凸轮机构，其特征在于：所述摇臂板(25、35)的另一端通过销轴(21、31)与支架(10)铰接，摇臂板(25、35)的上表面和下表面上分别设有上轴套(22、32)和下轴套(23、33)，上轴套(22、32)和下轴套(23、33)均套在销轴(21、31)上。
3.根据权利要求2所述的一种集装箱吊具用凸轮机构，其特征在于：所述支架(10)由上板和下板组成，所述凸轮(12)和两组摇臂组件均位于上、下板之间所围成的腔体内。
4.根据权利要求3所述的一种集装箱吊具用凸轮机构，其特征在于：所述同步杆(40)上开设有供传动轴(11)插入的长形通孔(41)。
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