CN110683485A - 放射性废物货包门式堆高机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种放射性废物货包门式堆高机，其包括大车、小车、堆高门架和货物吊具；大车为顶部设有小车轨道的门式结构，小车在大车顶部沿小车轨道移动，堆高门架与小车连接，货物吊具在堆高门架的滑轨中上下滑动。与现有技术相比，本发明放射性废物货包门式堆高机充分吸收了门式起重机和堆高机的结构优势，能够实现放射性废物货包在弧形屋顶或异型屋顶仓库中的高效率、高精度自动化无人堆码作业，并提升仓库空间利用率。

Description

放射性废物货包门式堆高机
技术领域
本发明涉及货物堆码技术，更具体地说，本发明涉及一种放射性废物货包门式堆高机。
背景技术
在现有技术中，货物堆码任务通常采用起重机(包括门式起重机和桥式起重机)或空箱堆高机完成。起重机和堆高机通常都有大车和小车来完成水平面内的移动，起重机采用吊机完成高度上的起吊工作，堆高机以轮胎结构为底座，采用轨道堆高机构完成高度上的堆高工作。
但是，利用现有的起重机和堆高机堆码货物，都存在以下难以克服的技术问题。
第一，堆码高度较低。门式起重机的堆码高度和大车高度密切相关，过高的堆码高度不利于起重机的稳定性和安全性，成本也较高。桥式起重机虽然可以具有较高的起升高度，但由于吊钩通过钢索悬挂，在移动货物时必然会产生晃动，因此用于货物转运的桥式起重机，一般起吊高度比较低，而且通常需要人工辅助定位作业，不利于自动化生产。而传统的空箱堆高机底盘较小，重心不够稳定，堆高行程比较低。
第二，空间利用率低。在具有弧形或异型屋顶仓库堆码时，由于门式起重机和桥式起重机本身的局限性，其最大起升高度不能超过小车吊机所在的高度，因此无法将货物堆放在弧形或异型屋顶的位置，导致了上部空间浪费，空间利用率低。而堆高机相比于起重机，起升高度较低，也无法达到较高的空间利用率。
第三，传统机构的精度差，难以实现自动控制。门式起重机和桥式起重机的小车在水平面内的位置可以比较精确的控制，但是由于钢索悬挂为柔性结构，极易产生晃动，难以达到精确的货物摆放位置，通常需要人工辅助放置，以致难以脱离驾驶员完成自动化无人生产。而堆高机需要驾驶员控制其汽车底座来达到水平面内的位置，四轮底盘虽然具有很高的灵活性，但是控制复杂且定位精度低，通常需要在摆放位置附近进行不断微调，用于自动生产时存在控制算法复杂的问题，难以脱离人工操作实现自动生产。
第四，存在大量冗余行程，工作效率低。门式起重机和桥式起重机的夹具夹取货物之后需要大车小车行驶相当长的距离到达货物存放处，工作行程只占整个行程比较小的部分，存在大量的车架往复运动。而空箱堆高机同样需要在夹取货物之后利用汽车底座行驶相当长的距离到达堆码地点完成堆码工作，整个过程冗余度高，条理性差，工作效率较低。
有鉴于此，确有必要提供一种能够克服上述技术问题的放射性废物货包门式堆高机。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种空间利用率高、定位精度高且可以进行自动化无人作业的放射性废物货包门式堆高机。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种放射性废物货包门式堆高机，其包括大车、小车、堆高门架和货物吊具；大车为顶部设有小车轨道的门式结构，小车在大车顶部沿小车轨道移动，堆高门架与小车连接，货物吊具在堆高门架的滑轨中上下滑动。
作为本发明放射性废物货包门式堆高机的一种改进，所述堆高门架包括与小车连接的外门架和在外门架的滑轨中上下滑动的内门架；货物吊具的支架与内门架的滑轨为滑动副，能够在内门架的滑轨中上下滑动。
作为本发明放射性废物货包门式堆高机的一种改进，所述小车轨道平行于地面，小车在大车顶部沿小车轨道的移动为x轴方向；所述堆高门架的延伸方向垂直于小车轨道，内门架在外门架滑轨中的滑动以及货物吊具在内门架滑轨中的滑动均为z轴方向；所述大车通过大车车轮进行移动，大车车轮的移动方向与小车轨道的延伸方向垂直，为y轴方向。
作为本发明放射性废物货包门式堆高机的一种改进，所述内门架在外门架滑轨中滑动时，内门架的上下两端均可超出外门架滑轨的对应端部。
作为本发明放射性废物货包门式堆高机的一种改进，所述内门架下滑时，其下端能够超出外门架滑轨的下端，并继续下滑至靠近地面的位置；内门架上滑时，其上端能够超出外门架滑轨的上端，并继续上滑，只要确保内门架的下端不脱出外门架滑轨即可。
作为本发明放射性废物货包门式堆高机的一种改进，所述外门架通过液压缸连接内门架，为内门架提供动力，使其在外门架滑轨中上下滑动；内门架通过链条为货物吊具提供上下滑动动力，使货物吊具能够在内门架滑轨中上下滑动。
作为本发明放射性废物货包门式堆高机的一种改进，所述货物吊具与放射性废物货包的对应机构配合，实现放射性废物货包的吊取。
作为本发明放射性废物货包门式堆高机的一种改进，所述小车包括设有驾驶舱的小车车体和位于小车车体底部的小车车轮，小车车轮与大车顶部的小车轨道配合实现小车在x轴方向的移动；所述外门架的下部通过旋转副与小车车体连接，小车车体与外门架分别通过铰链连接的方式与液压支撑架连接，液压支撑架对外门架进行支撑，并且对外门架相对地面的垂直角度进行调整。
作为本发明放射性废物货包门式堆高机的一种改进，所述大车包括门字形的大车车体、位于大车车体底部的大车车轮以及设于大车车体顶部的小车轨道；所述大车车体的门式结构的高度使其下方允许送货车通过。
作为本发明放射性废物货包门式堆高机的一种改进，所述大车车体包括两个支撑架和架设于两个支撑架之间的横梁，横梁与地面平行，小车轨道设于大车车体的横梁顶部；大车车轮有彼此平行的两排，分别设置在大车车体的两个支撑架底部，用于与设于仓库地面的两条大车轨道配合，使门式堆高机能够在仓库地面上进行y轴方向的移动。
与现有技术相比，本发明放射性废物货包门式堆高机充分吸收了门式起重机和堆高机的结构优势，能够实现放射性废物货包在弧形屋顶或异型屋顶仓库中的高效率、高精度自动化无人堆码作业，并提升仓库空间利用率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明放射性废物货包门式堆高机及其有益效果进行详细说明。
图1和图2为本发明放射性废物货包门式堆高机不同状态的结构示意图。
图3为使用本发明放射性废物货包门式堆高机在弧形屋顶的仓库中进行堆码的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参阅图1和图2，本发明放射性废物货包门式堆高机包括大车10、小车20、液压支撑架50和堆高机构。
大车10包括门字形的大车车体12、位于大车车体12底部的大车车轮14以及设于大车车体12顶部的小车轨道16。大车车体12为门字形，包括两个垂直于地面的支撑架120和架设于两个支撑架120之间的横梁122，横梁122与地面平行。大车车轮14有彼此平行的两排，分别设置在大车车体12的两个支撑架120底部，可与设于仓库地面的两条大车轨道72(见图3所示)配合，使门式堆高机能够在仓库地面上进行y轴方向的移动。小车轨道16设于大车车体12的横梁122顶部，小车轨道16的延伸方向与大车车轮14的运动方向垂直(即图中的x轴方向)，数量优选为两条。
小车20包括设有驾驶舱的小车车体22和位于小车车体22底部的小车车轮24。小车车轮24与大车10设置的小车轨道16配合，使小车20能够在大车车体12顶部沿小车轨道16进行x轴方向的移动。
堆高机构包括堆高门架30和货物吊具40，堆高门架30的延伸方向垂直于小车轨道16。堆高门架30包括外门架32和内门架34。外门架32的下部通过旋转副与小车车体22连接，小车车体22与外门架32分别通过铰链连接的方式与液压支撑架50连接，液压支撑架50对外门架32进行支撑，并且对外门架32相对地面的垂直角度进行调整。内门架34与外门架32为滑动副，外门架32通过液压缸连接内门架34，为内门架34提供动力，使其在外门架32的滑轨中上下滑动。内门架34在外门架32的滑轨中滑动时，其上下两端均可超出外门架滑轨的对应端部而不受到限制，因此滑动范围较大，具体来说：内门架34下滑时，其下端能够超出外门架滑轨的下端，并继续下滑至靠近地面的位置；内门架34上滑时，其上端能够超出外门架滑轨的上端，并继续上滑，只要确保内门架34的下端不脱出外门架滑轨即可。货物吊具40的支架与内门架34的滑轨为滑动副，内门架34通过链条为货物吊具40提供上下滑动动力，使其能够在内门架34的滑轨中上下滑动，实现放射性废物货包60在z轴方向的移动。货物吊具40与放射性废物货包60的对应机构配合，实现放射性废物货包60的吊取。
请参阅图3，本发明放射性废物货包门式堆高机的工作过程如下：首先，通过两排大车车轮14在仓库地面的两条大车轨道72上行驶，实现y轴方向的移动，将门式堆高机行驶至堆码位置附近；之后通过小车20在大车车体12顶部沿小车轨道16的行驶、内门架34在外门架滑轨中的滑动以及货物吊具40在内门架滑轨中的滑动，调整货物吊具40在x、z轴方向的位置，使其靠近并吊取放射性废物货包60；最后通过内门架34在外门架滑轨中的滑动、货物吊具40在内门架滑轨中的滑动以及大车小车的行驶，实现将放射性废物货包60举高并堆码在已堆码货堆62的目标位置，即便仓库70的屋顶74为弧形屋顶或异形屋顶，也能充分利用屋顶区域内的空间，达到最高的空间利用率。在堆码过程中，大车10、小车20、内门架34和货物吊具40的移动可以按照笛卡尔坐标系的轨道运动，轨迹控制简单，通过轨道上的编码器可以实现高精度的定位。而且由于大车10的门式结构下方有比较大的空间可以允许送货车80通过，因此送货车80可以与门式堆高机协同工作，直接利用货物容器82将放射性废物货包60送至堆高机下方，大车小车的运行距离明显减少，使堆码的工作效率更高；并且送货车80和门式堆高机协同工作时，两者的运行轨迹都很简单，容易控制和精确定位。
在不同的实施方式中，所述堆高门架30可以替换为其他定轨举升机构。
通过以上描述可知，本发明放射性废物货包门式堆高机综合了门式起重机和轨道堆高机的优点，实现了放射性废物货包在弧形屋顶或异型屋顶仓库中的高效率、高精度、自动化堆码。与现有技术相比，本发明放射性废物货包门式堆高机至少具有以下优点：
第一、提高了仓库堆码的空间利用率和堆码高度。本发明通过内门架相对外门架的滑动和货物吊具相对内门架的滑动，实现了货物吊具上下吊取范围的扩大，门式堆高机起升高度较高，可以充分利用仓库弧顶位置的空间，显著提高了弧顶仓库的空间利用率和堆码高度，克服了传统门式起重机和空箱堆高机堆码高度不足、桥式起重机和门式起重机无法将货物堆放至仓库弧形屋顶位置的问题。
第二、机构运行精度高，自动化程度高。本发明的门式堆高机的大车和小车运动轨迹、堆高机的堆高机构在空间中的运动都遵循笛卡尔坐标系工作，轨迹控制简单，通过各个轨道上的编码器很容易实现精确的定位控制，大幅减少了传统堆码机构在堆放货物时产生的位置误差；同时，本发明门式堆高机的机构容易实现远程控制，可以完全脱离人工操作，实现自动化无人生产，减少生产成本。送货车轨迹简单，也便于实现远程无人控制。
第三、可以与运货车完成协同堆码工作，提高工作效率。大车的门式结构可以允许送货车在下方通过，在门式堆高机与送货车协同工作过程中，送货车将货物送至堆高机下方，由堆高机直接进行堆码工作，大幅减少了大车小车的运行距离，缩减了冗余行程，提高了工作行程占比，使堆码的工作效率更高。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种放射性废物货包门式堆高机，其特征在于：包括大车、小车、堆高门架和货物吊具；大车为顶部设有小车轨道的门式结构，小车在大车顶部沿小车轨道移动，堆高门架与小车连接，货物吊具在堆高门架的滑轨中上下滑动。
2.根据权利要求1所述的放射性废物货包门式堆高机，其特征在于：所述堆高门架包括与小车连接的外门架和在外门架的滑轨中上下滑动的内门架；货物吊具的支架与内门架的滑轨为滑动副，能够在内门架的滑轨中上下滑动。
3.根据权利要求1所述的放射性废物货包门式堆高机，其特征在于：所述小车轨道平行于地面，小车在大车顶部沿小车轨道的移动为x轴方向；所述堆高门架的延伸方向垂直于小车轨道，内门架在外门架滑轨中的滑动以及货物吊具在内门架滑轨中的滑动均为z轴方向；所述大车通过大车车轮进行移动，大车车轮的移动方向与小车轨道的延伸方向垂直，为y轴方向。
4.根据权利要求1所述的放射性废物货包门式堆高机，其特征在于：所述内门架在外门架滑轨中滑动时，内门架的上下两端均可超出外门架滑轨的对应端部。
5.根据权利要求4所述的放射性废物货包门式堆高机，其特征在于：所述内门架下滑时，其下端能够超出外门架滑轨的下端，并继续下滑至靠近地面的位置；内门架上滑时，其上端能够超出外门架滑轨的上端，并继续上滑，只要确保内门架的下端不脱出外门架滑轨即可。
6.根据权利要求1所述的放射性废物货包门式堆高机，其特征在于：所述外门架通过液压缸连接内门架，为内门架提供动力，使其在外门架滑轨中上下滑动；内门架通过链条为货物吊具提供上下滑动动力，使货物吊具能够在内门架滑轨中上下滑动。
7.根据权利要求1所述的放射性废物货包门式堆高机，其特征在于：所述货物吊具与放射性废物货包的对应机构配合，实现放射性废物货包的吊取。
8.根据权利要求1所述的放射性废物货包门式堆高机，其特征在于：所述小车包括设有驾驶舱的小车车体和位于小车车体底部的小车车轮，小车车轮与大车顶部的小车轨道配合实现小车在x轴方向的移动；所述外门架的下部通过旋转副与小车车体连接，小车车体与外门架分别通过铰链连接的方式与液压支撑架连接，液压支撑架对外门架进行支撑，并且对外门架相对地面的垂直角度进行调整。
9.根据权利要求1所述的放射性废物货包门式堆高机，其特征在于：所述大车包括门字形的大车车体、位于大车车体底部的大车车轮以及设于大车车体顶部的小车轨道；所述大车车体的门式结构的高度使其下方允许送货车通过。
10.根据权利要求9所述的放射性废物货包门式堆高机，其特征在于：所述大车车体包括两个支撑架和架设于两个支撑架之间的横梁，横梁与地面平行，小车轨道设于大车车体的横梁顶部；大车车轮有彼此平行的两排，分别设置在大车车体的两个支撑架底部，用于与设于仓库地面的两条大车轨道配合，使门式堆高机能够在仓库地面上进行y轴方向的移动。
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