CN111099518A - 一种集装箱低重心翻转装置 - Google Patents

Abstract

一种集装箱低重心翻转装置，包含机架、支撑臂翻转支链、动平台、剪叉式升降支链、集装箱吊具，所述支撑臂翻转支链包含支撑臂、直线驱动器，支撑臂通过转动副与机架连接，直线驱动器一端与机架连接，另一端与支撑臂连接，支撑臂可通过直线驱动器的控制实现90度翻转运动；所述动平台通过剪叉式升降支链安装在支撑臂上，所述剪叉式升降支链包含直线驱动器、多副杆、滑块，动平台与支撑臂之间的距离通过剪叉式升降支链实现调整；在作业中，当安装在动平台上的集装箱吊具夹持住集装箱后，通过支撑臂的90度翻转即可完成集装箱的翻转作业。本发明通过对集装箱翻转装置执行机构的合理设计，改善了结构刚度和运行稳定性，降低了重心，提高了集装箱翻转作业的安全性。

Description

一种集装箱低重心翻转装置

技术领域

本发明涉及集装箱翻转机领域，特别是一种集装箱低重心翻转装置。

背景技术

集装箱翻转机是一种用来对货运车上集装箱进行翻转作业的关键装备，广泛应用于货场、码头等场合，集装箱翻转机能适应不同规格的集装箱的翻转要求，安全、平稳、有效地提供工艺输送，能将集装箱翻转90度，由水平位姿翻转为竖直位姿或由竖直位姿翻转为水平位姿，便于进行玉米、小麦等散装物资的装载和卸料作业。现有集装箱翻转机取得了大量应用，配合输送带、螺旋式卸料机等设备有效提高了集装箱装卸效率。

但现有集装箱翻转机普遍存在执行机构重心高、运行稳定性差的问题。集装箱翻转机的执行机构大部分采用串联结构，由底座部分、翻转部分组成，为了适应不同尺寸规格的集装箱翻转要求，翻转部分通过移动副串联安装在底座立柱上，在翻转过程中，集装箱负载将全部由立柱结构承担，由此造成了现有集装箱翻转机普遍存在的重心高、稳定性差，故障率高等缺点，由于运行稳定性差，翻转机翻车事故时有发生；另一方面，现有集装箱翻转机结构复杂，为了提高翻转机稳定性，通常采用比较复杂的底座结构，大幅提高了制造成本；现有集装箱翻转机的翻转部分驱动元件均安装在翻转机上部，不仅提高了重心，而且增加了管路布置及维护保养难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种集装箱低重心翻转装置，通过对集装箱翻转装置执行机构的合理设计，利用闭链机构取代现有翻转机的串联结构，改善结构刚度和运行稳定性，降低重心，提高集装箱翻转作业的安全性。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：

一种集装箱低重心翻转装置，包含机架、支撑臂翻转支链、动平台、剪叉式升降支链、集装箱吊具，所述支撑臂翻转支链包含支撑臂、第一直线驱动器，支撑臂通过第一转动副与机架连接，第一直线驱动器一端通过第二转动副与机架连接，另一端通过第三转动副与支撑臂连接，支撑臂可通过第一直线驱动器的控制实现90度翻转运动；

所述动平台通过剪叉式升降支链安装在支撑臂上，所述剪叉式升降支链包含第二直线驱动器、第一多副杆、第二多副杆、第一滑块、第二滑块，所述第一多副杆一端通过第四转动副与支撑臂连接，另一端通过第五转动副与第一滑块连接，所述第一滑块通过第一移动副与动平台连接，所述第二多副杆一端通过第六转动副与第二滑块连接，另一端通过第七转动副与动平台连接，所述第二滑块通过第二移动副与支撑臂连接，所述第二直线驱动器一端通过第八转动副与支撑臂连接，另一端通过第九转动副与第二滑块连接。

所述第一多副杆、第二多副杆均为含有三个转动副的杆件；所述第六转动副的轴线与第九转动副的轴线同轴；所述集装箱吊具通过第三移动副安装在动平台上；所述第一直线驱动器与第二直线驱动器均为液压缸。

动平台与支撑臂之间的距离通过剪叉式升降支链实现调整，进而满足不同尺寸规格的集装箱翻转作业；在作业中，当安装在动平台上的集装箱吊具夹持住集装箱后，在第一直线驱动器的驱动作用下，支撑臂可实现90度翻转，进而完成集装箱的翻转作业。该种集装箱低重心翻转装置动平台的升降舍弃了现有翻转机常见的串联式升降关节，而采用剪叉式升降支链，动平台为四臂支承结构，相比现有翻转机采用的双臂支承结构，不仅增加了结构刚度和升降稳定性，而且提高了承载能力，能满足大型重载集装箱的升降作业。相比现有集装箱翻转机折腰结构，该种集装箱低重心翻转装置采用支撑臂翻转支链完成集装箱翻转作业，支撑臂通过翻转关节（即第一转动副）直接铰接在机架上，驱动支撑臂翻转支链的第二直线驱动器通过第二转动副也铰接在机架上，有效降低了集装箱翻转装置的重心，改善了结构刚度以及翻转过程的稳定性，提高了集装箱翻转作业的安全性。

相比现有翻转机结构，该种集装箱低重心翻转装置的支撑臂结构使集装箱翻转动作简单，易控制，因执行机构设计特点，当集装箱吊具夹持住集装箱后，省去了现有集装箱吊具上升工况，支撑臂直接翻转，有效提高了作业效率，节约了工作时间。

与现有技术相比，本发明的突出优点在于：

1.该种集装箱低重心翻转装置动平台的升降舍弃了现有翻转机常见的串联式升降关节，而采用剪叉式升降支链，动平台为四臂支承结构，相比现有翻转机采用的双臂支承结构，不仅增加了结构刚度和升降稳定性，而且提高了承载能力，能满足大型重载集装箱的升降作业。

2.相比现有集装箱翻转机折腰结构，该种集装箱低重心翻转装置采用支撑臂翻转支链完成集装箱翻转作业，支撑臂通过翻转关节（既第一转动副）直接铰接在机架上，驱动支撑臂翻转支链的第二直线驱动器通过第二转动副也铰接在机架上，有效降低了集装箱翻转装置的重心，改善了结构刚度以及翻转过程的稳定性，提高了集装箱翻转作业的安全性。

3.相比现有翻转机结构，该种集装箱低重心翻转装置的支撑臂结构使集装箱翻转动作简单，易控制，因执行机构设计特点，当集装箱吊具夹持住集装箱后，省去了现有集装箱吊具上升工况，支撑臂3直接翻转，有效提高了作业效率，节约了工作时间。

附图说明

图1为本发明所述集装箱低重心翻转装置主视图。

图2为本发明所述集装箱低重心翻转装置三维示意图。

图3为本发明所述集装箱低重心翻转装置支撑臂翻转支链示意图。

图4为本发明所述集装箱低重心翻转装置剪叉式升降支链示意图。

图5为本发明所述集装箱低重心翻转装置动平台结构示意图。

图6为本发明所述集装箱低重心翻转装置示意图。

图7为本发明所述集装箱低重心翻转装置翻转初始位姿示意图。

图8为本发明所述集装箱低重心翻转装置翻转过程示意图。

图9为本发明所述集装箱低重心翻转装置作业工况示意图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

对照图1、图2、图3，一种集装箱低重心翻转装置，包含机架1、支撑臂翻转支链、动平台9、剪叉式升降支链、集装箱吊具10，所述支撑臂翻转支链包含支撑臂3、第一直线驱动器2，支撑臂3通过第一转动副11与机架1连接，第一直线驱动器2一端通过第二转动副12与机架1连接，另一端通过第三转动副13与支撑臂3连接，支撑臂3可通过第一直线驱动器2的控制实现90度翻转运动。

对照图1、图2、图3、图4，所述动平台9通过剪叉式升降支链安装在支撑臂3上，所述剪叉式升降支链包含第二直线驱动器5、第一多副杆6、第二多副杆8、第一滑块4、第二滑块7，所述第一多副杆6一端通过第四转动副14与支撑臂3连接，另一端通过第五转动副20与第一滑块7连接，所述第一滑块7通过第一移动副25与动平台9连接，所述第二多副杆8一端通过第六转动副17与第二滑块4连接，另一端通过第七转动副19与动平台9连接，所述第二滑块4通过第二移动副16与支撑臂3连接，所述第二直线驱动器5一端通过第八转动副15与支撑臂3连接，另一端通过第九转动副26与第二滑块4连接。

对照图1、图2、图3、图4、图5，所述第一多副杆6、第二多副杆8均为含有三个转动副的杆件；所述第六转动副17的轴线与第九转动副26的轴线同轴；所述集装箱吊具10通过第三移动副27安装在动平台上；所述第一直线驱动器2与第二直线驱动器5均为液压缸。

对照图1、图2、图6，图动平台9与支撑臂3之间的距离通过剪叉式升降支链实现调整，进而满足不同尺寸规格的集装箱翻转作业；在作业中，当安装在动平台9上的集装箱吊具10夹持住集装箱23后，在第一直线驱动器2的驱动作用下，支撑臂3可实现90度翻转，进而完成集装箱23的翻转作业。该种集装箱低重心翻转装置动平台9的升降舍弃了现有翻转机常见的串联式升降关节，而采用剪叉式升降支链，动平台9为四臂支承结构，相比现有翻转机采用的双臂支承结构，不仅增加了结构刚度和升降稳定性，而且提高了承载能力，能满足大型重载集装箱的升降作业。相比现有集装箱翻转机折腰结构，该种集装箱低重心翻转装置采用支撑臂翻转支链完成集装箱翻转作业，支撑臂3通过翻转关节（即第一转动副11）直接铰接在机架1上，驱动支撑臂翻转支链的第二直线驱动器5通过第二转动副12也铰接在机架1上，有效降低了集装箱翻转装置的重心，改善了结构刚度以及翻转过程的稳定性，提高了集装箱23翻转作业的安全性。

对照图1、图6、图7、图8、图9，由于该种集装箱低重心翻转装置有别于现有集装箱翻转机，现简述该种集装箱低重心翻转装置的作业过程：

第一步，将该种集装箱低重心翻转装置的机架安装在水平地面21上，支撑臂3水平搭置在机架支承垫24上，集装箱货运车22驶入两个支撑臂之间，根据集装箱货运车停放位置，通过第三移动副27调整，使集装箱吊具10移动到集装箱23的恰当位置；

第二步，第一直线驱动器2驱动剪叉式升降支链下降，进而调整动平台9上集装箱吊具10与支撑臂3之间的垂直距离，当集装箱吊具10下降到加持位置时，剪叉式升降支链停止作业，集装箱吊具加持住集装箱；

第三步，在支撑臂翻转支链带动下，支撑臂3绕第一转动副11转动90度，从而使集装箱23从水平位姿旋转到竖直位姿，进而完成集装箱23的翻转作业。

第四步，当集装箱23在竖直位姿下装料或卸料结束后，通过支撑臂翻转支链、剪叉式升降支链、集装箱吊具10的配合运动，实现集装箱23的回位以及集装箱低重心翻转装置的复位。

对照图1、图6、图8，相比现有翻转机结构，该种集装箱低重心翻转装置的支撑臂结构使集装箱翻转动作简单，易控制，因执行机构设计特点，当集装箱吊具10夹持住集装箱23后，省去了现有集装箱吊具上升工况，支撑臂3直接翻转，有效提高了作业效率，节约了工作时间。

Claims (2)

1.一种集装箱低重心翻转装置，其特征是：包含机架、支撑臂翻转支链、动平台、剪叉式升降支链、集装箱吊具，所述支撑臂翻转支链包含支撑臂、第一直线驱动器，支撑臂通过第一转动副与机架连接，第一直线驱动器一端通过第二转动副与机架连接，另一端通过第三转动副与支撑臂连接；

所述动平台通过剪叉式升降支链安装在支撑臂上，所述剪叉式升降支链包含第二直线驱动器、第一多副杆、第二多副杆、第一滑块、第二滑块，所述第一多副杆一端通过第四转动副与支撑臂连接，另一端通过第五转动副与第一滑块连接，所述第一滑块通过第一移动副与动平台连接，所述第二多副杆一端通过第六转动副与第二滑块连接，另一端通过第七转动副与动平台连接，所述第二滑块通过第二移动副与支撑臂连接，所述第二直线驱动器一端通过第八转动副与支撑臂连接，另一端通过第九转动副与第二滑块连接。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱低重心翻转装置，其特征是：所述第一多副杆、第二多副杆均为含有三个转动副的杆件；所述第六转动副的轴线与第九转动副的轴线同轴；所述集装箱吊具通过第三移动副安装在动平台上；所述第一直线驱动器与第二直线驱动器均为液压缸。

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