CN110217254A - 一种空轨货运的集装箱防护装置、货运列车及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种空轨货运的集装箱防护装置、货运列车及其控制方法，其中所述防护装置包括：两个以上的旋锁固定装置与两个以上的悬臂固定装置；所述旋锁固定装置设置空轨列车的车体下侧面，所述旋锁固定装置用于固定集装箱的上侧面；所述悬臂固定装置可张合的设置在所述车体的两侧，且在所述车体的相对两侧均设置有所述悬臂固定装置，所述悬臂固定装置的远离所述车体的端部具有防护部，所述防护部用于固定集装箱的下侧面。本发明解决了目前空轨货运中集装箱难以固定的问题，使得集装箱在空轨货运过程中的防护、固定更加稳定，避免受损。

Description

一种空轨货运的集装箱防护装置、货运列车及其控制方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种空轨货运的集装箱防护装置、货运列车及其控制方法。

背景技术

目前的空轨货运是一种新型的货运方式，可适用于码头、堆场、集散站之间的货物周转。货物通过集装箱的方式进行远程运输，当到达码头各个集散站后，可通过空轨货运的方式将货物分散出去，减少了各个运输系统之间的周转时间，提高货运效率。

但是，高效率的空轨货运是建立在货运安全的前提下的，而目前的集装箱固定方式大多都是列车平车或者集装箱运输车上的传统固定方式，这些固定结构及固定方法并不能适用在空轨货运的集装箱固定与防护。因此，现急需一种能够适用于空轨货运的集装箱固定结构。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种空轨货运的集装箱防护装置、货运列车及其控制方法，解决了目前空轨货运中集装箱难以固定的问题，使得集装箱在空轨货运过程中的防护、固定更加稳定，避免受损。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种空轨货运的集装箱防护装置，包括：两个以上的旋锁固定装置与两个以上的悬臂固定装置；所述旋锁固定装置设置空轨列车的车体下侧面，所述旋锁固定装置用于固定集装箱的上侧面；所述悬臂固定装置可张合的设置在所述车体的两侧，且在车体的相对两侧均设置有所述悬臂固定装置，所述悬臂固定装置的远离所述车体的端部具有防护部，所述防护部用于固定集装箱的下侧面。

优选地，每个所述旋锁固定装置包括：异步电机；两个连杆，两个所述连杆连接在所述异步电机的两侧；两个第一锁头，固定在两个连杆上远离所述异步电机的端部；在电机转动时，通过连杆带动所述第一锁头转动。

优选地，所述旋锁固定装置还包括：限位开关，在所述异步电机的两侧均设置有限位开关，所述限位开关用于检测所述连杆的位移。

优选地，所述第一锁头转动设置在所述车体上，所述连杆与所述第一锁头的外侧面铰接。

优选地，所述旋锁固定装置还包括：检测传感器，所述检测传感器靠近所述第一锁头设置，所述检测传感器用于检测集装箱的位置。

优选地，所述悬臂固定装置包括：第一杆体和第二杆体，所述第一杆体套设在所述第二杆体外部，所述第二杆体的第一端与所述第一杆体滑动连接，所述第二杆体的第二端设置防护部。

优选地，所述第二杆体与所述防护部内设置有锁芯结构，所述锁芯结构包括第一锁体和第二锁体，所述第一锁体的一端与所述第二锁体的一端连接，所述第一锁体设置在所述第二杆体内部，所述第二锁体设置在所述防护部内，所述第二锁体的另一端设置有用于固定集装箱的第二锁头。

优选地，所述锁芯结构还包括：转动轴，所述第一锁体的一端与所述第二锁体的一端转动连接；所述转动轴设置在所述第二锁体上，并且所述转动轴固定在所述防护部内。

优选地，每个设置在所述车体上的所述旋锁固定装置，均对应一对设置在所述车体上的所述悬臂固定装置。

第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种空轨货运列车，包括：车体和如第一方面任一项所述空轨货运的集装箱防护装置，所述集装箱防护装置设置在所述车体上。

第三方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种用于空轨货运的集装箱防护装置控制方法，应用于第一方面中任一项所述的空轨货运的集装箱防护装置，所述方法包括：

接收到固定集装箱的控制指令之后，张开所述悬臂固定装置；

判断所述旋锁固定装置是否与集装箱的上侧面的锁孔相接；

若所述旋锁固定装置与集装箱的上侧面的锁孔相接，则控制所述旋锁固定装置与所述悬臂固定装置闭合。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供的一种空轨货运的集装箱防护装置，包括：两个以上的旋锁固定装置与两个以上的悬臂固定装置；旋锁固定装置设置空轨列车的车体下侧面，可直接对集装箱的上侧面进行固定防护；悬臂固定装置可张合的设置在车体的两侧，悬臂固定装置的远离车体的端部具有防护部，通过悬臂固定装置的张合可以使得防护部对集装箱的下侧面进行固定，并且悬臂固定装置在车体的相对两侧均设置有一个以上，保证了至少一对悬臂固定装置对集装箱进行固定，防止集装箱摆动；旋锁固定装置与悬臂固定装置相互配合使得集装箱受力更加分散和均匀，使得集装箱在空轨货运过程中的防护、固定更加稳定，避免受损。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明第一实施例提供的一种空轨货运的集装箱防护装置的结构示意图；

图2是图1中的旋锁固定装置的第一种实施方式的结构示意图；

图3是图1中的旋锁固定装置的第二种实施方式的结构示意图；

图4是图1中的旋锁固定装置的第三种实施方式的结构示意图；

图5是图4中的异步电机、连杆和第一锁头之间连接的第一种实施方式的结构示意图；

图6是图4中的异步电机、连杆和第一锁头之间连接的第二种实施方式的结构示意图；

图7是图4中的为L型的第一锁头的开锁状态与闭锁状态的对比示意图；

图8是图1中的悬臂固定装置的第一种实施方式的结构示意图；

图9是图1中的悬臂固定装置的第二种实施方式的结构示意图；

图10是图1中的悬臂固定装置的第三种实施方式的结构示意图；

图11是图10中的第二锁头伸出前和伸出后的对比示意图；

图12是图1中的悬臂固定装置的第四种实施方式的结构示意图；

图13是发明第二实施例提供的一种空轨货运列车的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“侧面”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种空轨货运的集装箱防护装置100，该防护装置100包括：两个或两个以上的旋锁固定装置130与两个或两个以上的悬臂固定装置120。

旋锁固定装置130，设置在空轨列车的车体110下侧面，旋锁固定装置130用于与集装箱301的上侧面预设的锁孔进行配合固定该集装箱301；当旋锁固定装置130与集装箱301上的锁孔相结合的时候可以使得集装箱301被悬挂在空轨列车的车体110下方。

在本实施例中，旋锁固定装置130可具有多种具体的实施方式，例如：

1、旋锁固定装置130可为卡扣组件130a，该卡扣组件130a与车体110的底部进行铰接，卡扣组件130a的端部可设置一凸起130a’。在该实施方式下，当需要将卡扣组件130a与锁孔进行结合的时候可将卡扣组件130a向锁孔的边缘进行转动，使得卡扣组件130a上的凸起130a’将集装箱301卡住，避免脱落，如图2所示。

2、旋锁固定装置130可为一连接有动力源的固定螺杆130b，该固定螺杆130b可进行转动，例如采用伺服电机对固定螺杆130b的转动进行控制。在该实施方式下，集装箱301上的锁孔应当具备与固定螺杆130b相匹配的内螺纹，通过控制固定螺杆130b的旋松或旋紧即可对集装箱301进行放松或固定，如图3所示。

为了使集装箱301固定的更加稳固和可靠，在本实施例中还提供了如下的第3种具体实施方式，请参阅图4：

3、旋锁固定装置130包括：异步电机131、连杆132与第一锁头133，请参阅图4。

其中，异步电机131可具体为三相异步电机，该异步电机131用于推拉连杆132以带动第一锁头133进行旋转。在异步电机131的两侧均连接有连杆132，两根连杆132的远离异步电机131的端部均连接有第一锁头133。第一锁头133可进行转动，在对异步电机131实现控制的情况下可对第一锁头133进行可控的转动。旋锁固定装置130中的各部件连接结构不做限制：

例如，异步电机131可连接一转动部，将连杆132的一端转动连接在转动部截面上，连杆132的另一端转动连接在第一锁头133的截面上，如图5所示。

又如，异步电机131可连接一转动部，将连杆132的一端铰接在转动部侧面上，连杆132的另一端铰接在第一锁头133的侧面上，如图6所示。

另外，为了更好的对集装箱301进行固定，第一锁头133的具体结构可以为T型结构，也可以为L型结构，不作限制。与第一锁头133配合的锁孔可以为条形结构，当L型或T型结构的第一锁头133转动的时候可以形成闭锁，防止第一锁头133从锁孔中脱落，实现了对集装箱301的防护固定，如图7所示。

另外，为了确定旋锁固定装置130的实时状态(闭锁状态、开锁状态)，可在异步电机131的两侧均设置限位开关134，限位开关134用于检测所述连杆132的位移(行程)，进而确定连杆132对第一锁头133的推动情况，确定当前第一锁头133的实时状态，可将该实时状态以电信号的形式传递至总控制系统，其中总控制系统用于控制该旋锁固定装置130和悬臂固定装置120的动作。

具体的，对于每个连杆132均有，可通过限位开关134确定连杆132位于第一位置的时候为第一锁头133的开锁状态，在限位开关134确定连杆132位于第二位置(与第一位置不同的位置)时，第一锁头133为闭锁状态；第一位置与第二位置为限位开关134的两个极限位置。

进一步的，为了实现对旋锁固定装置130的自动化控制，可通过设置检测传感器用于对集装箱301的位置进行检测。检测传感器可为：雷达传感器、超声波传感器、红外传感器等等。

具体的，可将检测传感器设置在靠近第一锁头133的位置，对集装箱301的位置进行检测以确认第一锁头133是否进入到锁孔中，集装箱301的位置可通过集装箱301的锁孔与检测传感器/车体110底部之间的距离进行表示。

进一步的，在集装箱301装载的过程中，应当存在一目标位置对应的第一锁头133恰好完全落入锁孔中，当总控制系统接收到检测传感器检测到的集装箱301的位置(高度)小于或等于该目标高度时，就可控制异步电机131动作，使旋锁固定装置130闭锁。

悬臂固定装置120，用于对集装箱301的下侧面进行防护固定，同时保护集装箱301上、下侧面之间的侧面。通过旋锁固定装置130与悬臂固定装置120同时对集装箱301进行固定，可最大限度的使集装箱301固定时受力均匀，防止变形、损坏，起到对集装箱301防护的目的。

悬臂固定装置120，可张合的设置在车体110的两侧，且悬臂固定装置120为成对设置，悬臂固定装置120的远离所述车体110的端部具有防护部，所述防护部用于固定集装箱301的下侧面，并对集装箱301起到承接的作用，避免集装箱301的自重导致其变形。

悬臂固定装置120可具有多种实施方式，例如：

1、悬臂固定装置120可为一体成型，如图8所示。该实施方式下，悬臂固定装置120a的一端部可转动连接在车体110的侧面，转动的角度与时机可通过三相异步电机进行控制。悬臂固定装置120a闭合的时候能够恰好使得防护部123卡入到集装箱301的下侧。该种悬臂固定装置120a结构简单，但是长度难以调整，只能对单一高度的集装箱301进行固定，且防护部123的固定不够牢固。

2、悬臂固定装置120可包括：第一杆体121和第二杆体122，第一杆体121套设在第二杆体122外部，第二杆体122的第一端与第一杆体121滑动连接，第二杆体122的第二端设置防护部123，如图9所示。通过第二杆体122的第一端与第一杆体121滑动连接，就可控制悬臂固定装置120的长度，以适应不同高度的集装箱301。第二杆体122的伸缩方式可采用现有技术完成，不做限制。

3、与上述第2种悬臂固定装置120不同的是，在该种实施方式中，在第二杆体122内还可设置锁芯结构，如图10所示。具体的，锁芯结构包括第一锁体124和第二锁体125，第一锁体124的一端与第二锁体125的一端连接，第一锁体124设置在第二杆体122内部，第二锁体125设置在防护部123内，第二锁体125的另一端设置有用于固定集装箱301的第二锁头126。

具体的，第一锁体124和第二锁体125之间固定连接，可通过拉动或推动第一锁体124，使得第二锁体125端部的第二锁头126从防护部123上侧伸出(防护部123上侧应当设置有供第二锁头126伸出的开口)或收回，如图11所示，图11示出了第二锁头126伸出前和伸出后的示意图。当需要对集装箱301进行固定的时候，控制旋锁固定装置130闭合，同时控制悬臂固定装置120闭合；在悬臂固定装置120闭合后，再拉动第一锁体124使得第二锁体125端部的第二锁头126抬高以插入到集装箱301下侧面预设的锁孔中实现集装箱301的固定，在进行自动化控制的时候应当设置相应的控制时序，避免出错。

4、与第3种悬臂固定装置120的实施方式不同的是，在该种实施方式中，第一锁体124的一端与第二锁体125的一端转动连接。锁芯结构中还包括转动轴127，转动轴127设置在第二锁体125上，且转动轴127固定在所述防护部123内。当推动或拉动第一锁体124的时候，第二锁体125可绕转动轴127进行旋转；例如，将第一锁体124向下推动的时候将带动第二锁体125的与第一锁体124转动连接的端部下沉，使第二锁体125绕转动轴127转动，第二锁体125上设置有第二锁头126的一端升高，使第二锁头126插入到集装箱301下侧面的锁孔中，将集装箱301固定，如图12所示。通过该种悬臂固定装置120，对集装箱301下侧面进行防护时更加稳定、可靠。

每个设置在车体110上的旋锁固定装置130，均对应一对设置在车体110上的所述悬臂固定装置120，使得集装箱301固定后受力更加均匀，固定更加牢固，同时避免集装箱301变形、损坏。

在本实施例中，每个设置在车体110上的旋锁固定装置130，均对应一对设置在车体110上的悬臂固定装置120。进一步的，集装箱301的规格一般为20ft、40ft、45ft，其中40ft和45ft的集装箱301上下两面的锁孔位置相同；为了使该防护装置100适应多种规格的集装箱301，旋锁固定装置130可设置为4个，与之匹配设置的悬臂固定装置120为8个。距离中心位置较近的两个旋锁固定装置130与4个悬臂固定装置120用于对规格为20ft的集装箱301进行防护固定，距离中心位置较远的两个旋锁固定装置130与4个悬臂固定装置120用于对规格为40ft、45ft的集装箱301进行防护固定。

综上所述，本发明提供的一种空轨货运的集装箱防护装置，包括：两个或两个以上的旋锁固定装置与两个或两个以上的悬臂固定装置；旋锁固定装置设置空轨列车的车体下侧面，可直接对集装箱的上侧面进行固定防护；悬臂固定装置可张合的设置在车体的两侧，悬臂固定装置的远离车体的端部具有防护部，通过悬臂固定装置的张合可以使得防护部对集装箱的下侧面进行固定，并且悬臂固定装置在车体的相对两侧均设置有一个或一个以上，保证了至少一对悬臂固定装置对集装箱进行固定，防止集装箱摆动；旋锁固定装置与悬臂固定装置相互配合使得集装箱受力更加分散和均匀，使得集装箱在空轨货运过程中的防护、固定更加稳定，避免受损。

第二实施例

在本实施例中，提供了一种空轨货运列车200，所述货运列车200包括：车体110，以及旋锁固定装置130和悬臂固定装置120组成的如第一实施例所述的防护装置100，旋锁固定装置130设置车体110下侧面，旋锁固定装置130同于固定集装箱的上侧面；悬臂固定装置120可张合的设置在车体110的两侧，悬臂固定装置120的远离车体110的端部具有防护部，悬臂固定装置120用于固定集装箱的下侧面。

其中，的车体110可用于安装旋锁固定装置130和悬臂固定装置120，该车体110可以是货运列车200上的任意位置或部件，不作限制。

请参阅图13，当对该空轨货运列车200上的防护装置实现自动化的时候，可由该空轨货运列车200的车载网络通信模块201接收地面控制中心401的控制信号，例如：装载集装箱、卸载集装箱。然后，车载网络通信模块201将控制信号发送给该空轨货运列车200的总控制系统202，然后通过总控制系统202对防护装置进行控制和动作。

在本实施例中的旋锁固定装置130和悬臂固定装置120的结构、工作原理以及有益效果已在第一实施例中进行了详细阐述，不再赘述。

第三实施例

在本实施例中，提供一种用于空轨货运的集装箱防护装置控制方法，该方法可用于控制第一实施例中所述的防护装置对集装箱进行固定或解除固定。具体的，所述方法包括：

接收到固定集装箱的控制指令之后，张开所述悬臂固定装置；

判断所述旋锁固定装置是否与集装箱的上侧面的锁孔相接；

若所述旋锁固定装置与集装箱的上侧面的锁孔相接，则控制所述旋锁固定装置与所述悬臂固定装置闭合。

在本实施例中，所述的方法对防护装置进行控制的时候，所述防护装置的动作细节及工作原理可参考第一实施例、第二实施例中的阐述进行理解，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种空轨货运的集装箱防护装置，其特征在于，包括：两个以上的旋锁固定装置与两个以上的悬臂固定装置；所述旋锁固定装置设置空轨列车的车体下侧面，所述旋锁固定装置用于固定集装箱的上侧面；所述悬臂固定装置可张合的设置在所述车体的两侧，且在所述车体的相对两侧均设置有所述悬臂固定装置，所述悬臂固定装置的远离所述车体的端部具有防护部，所述防护部用于固定集装箱的下侧面。

2.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，每个所述旋锁固定装置包括：

异步电机；

两个连杆，两个所述连杆连接在所述异步电机的两侧；

两个第一锁头，固定在两个连杆上远离所述异步电机的端部；

在电机转动时，通过连杆带动所述第一锁头转动。

3.根据权利要求2所述的防护装置，其特征在于，所述旋锁固定装置还包括限位开关，在所述异步电机的两侧均设置有所述限位开关，所述限位开关用于检测所述连杆的位移。

4.根据权利要求2所述的防护装置，其特征在于，所述第一锁头转动设置在所述车体上，所述连杆与所述第一锁头的外侧面铰接。

5.根据权利要求2所述的防护装置，其特征在于，所述旋锁固定装置还包括：检测传感器，所述检测传感器靠近所述第一锁头设置，所述检测传感器用于检测集装箱的位置。

6.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，所述悬臂固定装置包括：第一杆体和第二杆体，所述第一杆体套设在所述第二杆体外部，所述第二杆体的第一端与所述第一杆体滑动连接，所述第二杆体的第二端设置所述防护部。

7.根据权利要求6所述的防护装置，其特征在于，所述第二杆体与所述防护部内设置有锁芯结构，所述锁芯结构包括第一锁体和第二锁体，所述第一锁体的一端与所述第二锁体的一端连接，所述第一锁体设置在所述第二杆体内部，所述第二锁体设置在所述防护部内，所述第二锁体的另一端设置有用于固定集装箱的第二锁头。

8.根据权利要求7所述的防护装置，其特征在于，所述锁芯结构还包括：转动轴，所述第一锁体的一端与所述第二锁体的一端转动连接；所述转动轴设置在所述第二锁体上，并且所述转动轴固定在所述防护部内。

9.根据权利要求1-8任一所述的防护装置，其特征在于，每个设置在所述车体上的所述旋锁固定装置，均对应一对设置在所述车体上的所述悬臂固定装置。

10.一种空轨货运列车，其特征在于，包括：车体和如权利要求1-9中任一项所述空轨货运的集装箱防护装置，所述集装箱防护装置设置在所述车体上。

11.一种控制方法，应用于权利要求1-9中任一项所述的空轨货运的集装箱防护装置，其特征在于，包括：

接收到固定集装箱的控制指令之后，张开所述悬臂固定装置；

判断所述旋锁固定装置是否与集装箱的上侧面的锁孔相接；

若所述旋锁固定装置与集装箱的上侧面的锁孔相接，则控制所述旋锁固定装置与所述悬臂固定装置闭合。