CN110641351A - 集装箱运输半挂车的转锁总成及自动转锁控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集装箱运输半挂车的转锁总成，包括转锁头、锁轴、转锁座、限位环、连接法兰和扭转气缸；所述转锁头固定在所述锁轴上端，锁轴中部依次穿过转锁座、限位环和连接法兰后与扭转气缸的输出端固定；扭转气缸驱动转锁头转动。还提供一种自动转锁控制系统，包括四个转锁总成、控制器、电磁阀、气源、着箱检测单元和锁头状态指示装置，所述气源通过电磁阀和气路与各扭转气缸连接，所述控制器连接电磁阀以控制电磁阀的通断；所述锁头状态指示装置用于指示转锁头的锁状态；所述着箱检测单元安装在所述转锁头附近的锁首梁上平板上，用于检测集装箱的着箱状态。加入该装置和系统，可帮助实现集装箱半挂车的自动转锁控制以及状态检测，方便接入自动化无人控制系统中。
Description
技术领域
本发明涉及集装箱运输半挂车领域，具体的说，涉及了一种集装箱运输半挂车的转锁总成，以及一种自动转锁控制系统。
背景技术
近年来随着我国进出口贸易的持续增长，以及公路、铁路联合运输的发展，使得集装箱的短途运输急剧增加，而集装箱与半挂车的装卸过程智能化控制，已经发展的初具规模，其中，两者的定位控制、锁定和解锁、装卸等研发工作均处于起步阶段，最终的目的是能够实现无人自动化操作。
其中，在集装箱的转锁自动化控制方面，目前的主要问题集中在控制转锁结构的自动化控制上以及集装箱的状态检测上，为适应未来无人驾驶运输方面的应用，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种利用半挂车自带气源，实现转锁头的启闭控制，提高自动化程度，以及具备足够的结构稳定性的集装箱运输半挂车的转锁总成，以及一种基于该转锁总成，实现远距离操控和集装箱状态检测的自动转锁控制系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种集装箱运输半挂车的转锁总成，包括转锁头、锁轴、转锁座、限位环、连接法兰和扭转气缸；所述转锁头固定在所述锁轴上端，锁轴中部依次穿过转锁座、限位环和连接法兰，锁轴的下端与扭转气缸的输出端固定；所述连接法兰固定在扭转气缸的输出端，锁轴通过键与连接法兰固定；所述限位环上开设水平的限位孔，限位孔内安装限位销。
基上所述，所述限位环与转锁座之间为厢板安装位。
基上所述，所述转锁头和锁轴为一体成型结构。
基上所述，所述连接法兰的内径与锁轴配合且厚度与键槽长度匹配。
一种自动转锁控制系统，包括四个所述的集装箱运输半挂车的转锁总成、控制器、电磁阀、气源、着箱检测单元和锁头状态指示装置，所述气源通过电磁阀和气路与各所述转锁总成中的扭转气缸连接，所述控制器连接电磁阀以控制电磁阀的通断；所述锁头状态指示装置用于指示转锁头的锁状态；所述着箱检测单元安装在所述转锁头附近的锁首梁上平板上，用于检测集装箱的着箱状态。
基上所述，所述气源为半挂车的储气筒，储气筒通过减压阀连接至电磁阀。
基上所述，所述锁头状态指示装置包括安装在所述扭转气缸驱动端的行程开关，所述扭转气缸的扭转行程为90°，所述行程开关的两个行程端分别设置在扭转气缸的行程起始位置，控制器根据锁头状态指示装置的检测信号，控制电磁阀的启闭和判断转锁头的锁状态。
基上所述，所述着箱检测单元包括微动开关，所述转锁头附近的锁首梁上平板上开孔，微动开关的触点穿过孔并凸出锁首梁上平板设置。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明利用扭转气缸为驱动机构，这样可以借助半挂车自带的气源作为动力，无需外接动力设备，对转锁头进行锁定和打开，提供远程控制的结构基础；进一步，借助转锁座与半挂车的厢板焊接固定，借助限位环，避免转锁头被拔出，借助连接法兰和键，延长和增加锁轴与扭转气缸之间的连接面积，使得该转锁总成的结构更加稳定和牢固。
所述的自动转锁控制系统，通过控制器和电磁阀，实现对各个转锁总成的启闭控制，通过行程开关的加入，获取转锁头的启闭状态，通过着箱检测单元的加入，获取集装箱的着箱状态，利用这些信息，可以避免在集装箱的装卸过程中出现错误起吊、错误强行转锁、集装箱放置不到位等等一系列的危险状况，同时，也为无人驾驶打下基础。
附图说明
图1是本发明中集装箱运输半挂车的转锁总成的结构示意图。
图2和图3是本发明中集装箱运输半挂车的转锁总成的安装结构示意图。
图4是本发明中自动转锁控制系统的控制原理图。
图中：1.转锁头；2.锁轴；3.转锁座；4.限位环；5.连接法兰；6.扭转气缸；7.键；8.限位孔；9.限位销；11.着箱检测单元；12.厢板。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1-图3所示，一种集装箱运输半挂车的转锁总成，包括转锁头1、锁轴2、转锁座3、限位环4、连接法兰5和扭转气缸6。
所述转锁头1固定在所述锁轴2上端，转锁头1和锁轴2为一体成型结构，转锁头1为锥形的具有一定厚度的箭头结构，进行90°行程范围的扭转，与集装箱四角位置上的锁孔形状匹配，两者呈一条直线时，解锁，两者呈90°时，锁定。
锁轴2中部依次穿过转锁座3、限位环4和连接法兰5，锁轴2的下端与扭转气缸6的输出端固定，借助扭转气缸6的结构进行驱动，实现0°和90°两个角度之间的切换。
所述连接法兰5固定在扭转气缸6的输出端，锁轴2通过键7与连接法兰5固定，所述连接法兰的内径与锁轴配合且厚度与键槽长度匹配，增加一个连接法兰5的目的是，扭转气缸6输出端较薄，锁轴的长度相对较长，两者接触面有限，故而加入连接法兰5，将扭转气缸6的输出端增厚、延长，然后通过键与连接法兰5固定在一起，起到稳定结构的目的。
所述限位环4上开设水平的限位孔8，限位孔8内安装限位销9，限位环4的主要目的是为了避免转锁头整体被拔出，因为与集装箱的接触方式的问题，以及锁轴2本身的安装结构，都需要增加一个限位环4，使其在纵向方向上提高稳定性。
所述限位环8与转锁座3之间为厢板安装位，在此处，厢板12和转锁座焊接固定在一起。
实施例2
如图2-4所示，一种自动转锁控制系统，包括四个所述的集装箱运输半挂车的转锁总成（附图显示为锁头A、锁头B、锁头C和锁头D）、控制器、电磁阀、气源、着箱检测单元11和锁头状态指示装置，所述气源为半挂车的储气筒，储气筒通过减压阀连接至电磁阀，电磁阀通过气路与各所述转锁总成中的扭转气缸连接，所述控制器连接电磁阀以控制电磁阀的通断。
所述锁头状态指示装置包括安装在所述扭转气缸驱动端的行程开关，所述扭转气缸的扭转行程为90°，所述行程开关的两个行程端分别设置在扭转气缸的行程起始位置，控制器根据锁头状态指示装置的检测信号，控制电磁阀的启闭和判断转锁头的锁状态，展示端可以通过LED指示灯等状态灯来进行状态变化的区别展示。
所述着箱检测单元包括微动开关，所述转锁头附近的锁首梁上平板上开孔，微动开关的触点穿过孔并凸出锁首梁上平板设置，通过集装箱起落过程中，与微动开关的接触状态，检测集装箱的着箱状态，展示端也可以通过LED指示灯等状态灯来进行状态变化的区别展示。
工作过程：
司机在驾驶室通过着箱检测单元所指示的LED指示灯，来判断集装箱的放置位置是否到位，然后通过锁头状态指示装置所展示的LED指示灯颜色，得知转锁头是处于开启还是锁死状态，通过这些信息的综合判断，确定当前是否可以进行转锁操作。
当进行转锁操作时，通过控制器上的输入按钮，控制电磁阀的气路通断方向，控制扭转气缸的转动方向，进而控制转锁头的转锁方向。
当需要接入到无人驾驶系统时，只需要将控制器中的各个采集端和输入输出端接入系统即可，无需再做其他结构上的修改，为无人驾驶和自动化控制打下基础。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种集装箱运输半挂车的转锁总成，其特征在于：包括转锁头、锁轴、转锁座、限位环、连接法兰和扭转气缸；所述转锁头固定在所述锁轴上端，锁轴中部依次穿过转锁座、限位环和连接法兰，锁轴的下端与扭转气缸的输出端固定；所述连接法兰固定在扭转气缸的输出端，锁轴通过键与连接法兰固定；所述限位环上开设水平的限位孔，限位孔内安装限位销。
2.根据权利要求1所述的集装箱运输半挂车的转锁总成，其特征在于：所述限位环与转锁座之间为厢板安装位。
3.根据权利要求1或2所述的集装箱运输半挂车的转锁总成，其特征在于：所述转锁头和锁轴为一体成型结构。
4.根据权利要求3所述的集装箱运输半挂车的转锁总成，其特征在于：所述连接法兰的内径与锁轴配合且厚度与键槽长度匹配。
5.一种自动转锁控制系统，其特征在于：包括四个1-4任一项所述的集装箱运输半挂车的转锁总成、控制器、电磁阀、气源、着箱检测单元和锁头状态指示装置，所述气源通过电磁阀和气路与各所述转锁总成中的扭转气缸连接，所述控制器连接电磁阀以控制电磁阀的通断；所述锁头状态指示装置用于指示转锁头的锁状态；所述着箱检测单元用于检测集装箱的着箱状态。
6.根据权利要求5所述的自动转锁控制系统，其特征在于：所述气源为半挂车的储气筒，储气筒通过减压阀连接至电磁阀。
7.根据权利要求5或6所述的自动转锁控制系统，其特征在于：所述锁头状态指示装置包括安装在所述扭转气缸驱动端的行程开关，所述扭转气缸的扭转行程为90°，所述行程开关的两个行程端分别设置在扭转气缸的行程起始位置，控制器根据锁头状态指示装置的检测信号，控制电磁阀的启闭和判断转锁头的锁状态。
8.根据权利要求5或6所述的自动转锁控制系统，其特征在于：所述着箱检测单元包括微动开关。
9.根据权利要求8所述的自动转锁控制系统，其特征在于：所述转锁头附近的锁首梁上平板上开孔，微动开关的触点穿过孔并凸出锁首梁上平板设置。
10.根据权利要求5或6所述的自动转锁控制系统，其特征在于：所述控制器设置在半挂车的驾驶室中。
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