CN111496832A - 一种遥控充电抓斗更换与充电平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种遥控充电抓斗更换平台，包括第一滑动件，吊具更换小车，吊具更换小车在动力作用下在第一滑动件上滑动；抓斗，抓斗上部设置自动穿脱销装置；吊具，吊具上部连接钢丝绳，通过抓斗上的自动穿脱销装置对抓斗与吊具的连接进行自动穿销和脱销。本发明还提供一种遥控充电抓斗更换与充电平台，包括遥控充电抓斗更换平台，还包括设置在第一滑动部的下部空间中的抓斗充电装置和设置在抓斗上部的充电座；抓斗充电装置包括充电支架，充电支架上设置有充电推杆，充电推杆的推杆一端和充电头连接，充电头在充电推杆的作用下能够与充电座连接。本发明能够自动对亏电的抓斗进行更换；本发明能够对亏点的抓斗进行自动充电。

Description

一种遥控充电抓斗更换与充电平台

本发明属于机械领域，尤其涉及一种遥控充电抓斗更换与充电平台。

背景技术

在垃圾处理厂以及一些废物处理分拣等行业广泛应用着多瓣式抓斗，多瓣式抓斗根据驱动方式又可以分为机械式和液压式。液压多瓣抓斗由于其抓取力度大，抓取动作可靠，操作方便，工作效率高等特点，广泛应用于多个行业。液压抓斗一般使用起重机通过钢丝绳对其进行悬吊，同时需要一根包含有动力和通讯的电缆连接在起重机和抓斗之间，电缆需要时刻跟随抓斗上升下降进行收放动作。尤其是在一些起重机工作级别较高的行业或者是工作环境较恶劣的环境中，抓斗电缆的寿命对起重机的正常运行有非常大的影响，并且电缆的同步收放需要一个专门的起升机构来实现。

随着无线通讯技术的发展和电池技术的进步，遥控充电抓斗的应用变成了可能，遥控充电抓斗逐渐被开发、并初步在各个行业进行应用。在垃圾处理行业，尤其在垃圾焚烧处理厂，垃圾起重机需要携带液压抓斗每天24小时工作，对垃圾进行搬运、给料、搅拌等。遥控式充电抓斗的应用可以省去抓斗电缆，进而简化了起重机的起升机构，可以提高起重机的可靠性。但是由于垃圾起重机不能间断工作，所以每个垃圾起重机需要配备两台以上的遥控充电抓斗。并且垃圾贮存车间环境恶劣，不可能每次靠人工来更换抓斗。所以垃圾起重机配备遥控充电抓斗的前提是实现抓斗的自动充电和更换。

发明内容

本发明提供一种可以为起重机自动更换抓斗，并进行自动充电的平台，以解决现有技术存在的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种遥控充电抓斗更换平台，包括：

第一滑动件，

吊具更换小车，所述吊具更换小车在动力作用下在第一滑动件上滑动；

抓斗，所述抓斗上部设置自动穿脱销装置；

吊具，所述吊具上部连接钢丝绳，通过抓斗上的自动穿脱销装置对抓斗与吊具的连接进行自动穿销和脱销。

所述吊具更换小车包括车架，车架上设置与第一滑动件相配合的第二滑动件，车架下部设置至少两个导轨，两个导轨前部连接有在两个导轨上滑动的吊具叉，车架底部还连接有推动吊具叉在导轨上滑行的吊具更换推杆。

所述吊具包括固定设置在抓斗上部的抓斗吊耳和与抓斗吊耳上的销孔通过吊轴铰接的十字吊件；

所述十字吊件包括中间平面，中间平面的上部设置与平衡梁铰接的第一连接件，第一连接件上具有铰接孔；所述中间平面的下部设置与抓斗吊耳铰接的第二连接件，所述第二连接件上具有与吊轴配合的上大下小的配合孔，当十字吊件的中间平面落在抓斗吊耳上部平面上时，吊轴位于配合孔的上部大孔处。

所述十字吊件的中间平面上还设置有吊具叉管，吊具叉前部设置吊具叉导向杆，吊具叉在吊具更换推杆的作用下能够插入吊具叉管。

所述吊具叉的前部设置有小车位置传感器，所述抓斗上设置有与小车位置传感器配合使用的抓斗检测标志。

所述抓斗上部还设置有对吊轴在抓斗吊耳和十字吊件上进行穿脱销操作的穿脱销伸缩装置。

一种遥控充电抓斗更换与充电平台，包括遥控充电抓斗更换平台，还包括：

设置在第一滑动部的下部空间中的抓斗充电装置和设置在抓斗上部的充电座；

所述抓斗充电装置包括充电支架，充电支架上设置有充电推杆，充电推杆的推杆一端和充电头连接，充电头在充电推杆的作用下能够与充电座连接。

所述充电头上部固定顶杆；

所述充电座的外侧设置有绕盖板铰轴转动的盖板，所述盖板和充电座之间为磁吸连接，盖板在盖板铰轴外侧具有转动臂，当充电头被充电推杆推动时，能够推动转动臂动作，使盖板绕盖板铰轴转动打开充电座。

所述充电头为多段式结构，且具有至少一个柔性连接段，所述充电头的侧面还连接有导杆，导杆与充电座上设置的导向管对应。

还包括抓斗盛放座，所述抓斗盛放座上具有定位销，所述抓斗上具有与定位销配合使用的定位套筒。

本发明的有益效果：

（1）本发明能够自动对亏电的抓斗进行更换；

（2）本发明能够对亏点的抓斗进行自动充电。

附图说明

图1 充电和更换平台布置示意图。

图2 抓斗充电装置示意图。

图3 充电头和充电座示意图。

图4 吊具更换小车示意图。

图5 吊具更换小车结构和自动穿脱销吊具示意图。

图6 十字吊件示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

应该指出，以下详细说明都是例式性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面使用如图1~6所示的附图所表示的实施例进行详细说明。

在垃圾贮存车间，一般设置有抓斗的存放和检修平台，该平台可以作为抓斗的更换平台，该平台可实现多台抓斗的更换和充电。

而在本发明的充电和更换平台上配合使用的抓斗5需要具有以下结构和功能：抓斗为电动液压抓斗，抓斗5内有装电池单元，抓斗由内部电池单元提供能源，抓斗上至少具有无线通讯器和抓斗的控制器，抓斗的控制器与电池单元和无线通讯器连接，抓斗无线通讯器可以与起重机控制系统进行通讯。充电和更换平台做为起重机的一个子系统，在起重机控制系统的控制下实现抓斗的充电和更换。上述的具有电池单元和无线通讯器的抓斗可采用现有的抓斗。

下面具体说明本发明的结构。

具体来说，本发明提供一种遥控充电抓斗更换平台，该平台包括设置在墙壁上的第一滑动件21，该第一滑动件21一般选择固定在墙壁上的轨道，第一滑动件21上具有在其上滑动的至少一个吊具更换小车2，吊具更换小车2通过动力装置带动在第一滑动件21上滑动，吊具更换小车2的前部地面上设置有至少一个能够安放抓斗的抓斗盛放座4，抓斗5放在抓斗盛放座4上，通过吊具3与钢丝绳连接，抓斗5上具有自动穿脱销装置34，自动转脱销装置34能够对吊具3和抓斗5进行自动穿销连接的操作和自动脱销的脱离操作。

进一步来说，上述的吊具更换小车2包括车架24，车架24的侧面设置第二滑动件22，第二滑动件22能够与第一滑动件21配合使用，使吊具更换小车2在第一滑动件21上滑动。

在一个或者多个可行的实施例中，上述的第一滑动件21包括但不限于固定设置在墙壁上的滑轨，第二滑动件22包括但不限于固定设置在车架24上的滑块，滑块和滑轨的配合实现车架24的直线滑动。在滑轨延伸的方向上的墙壁上可设置齿条23，车架24上设置小车驱动装置25驱动小车在齿条23上动作，所述的小车驱动装置25包括减速电机251，减速电机251的输出轴端安装有小齿轮252，小车驱动装置25驱动小齿轮252和齿条23相啮合，实现吊具更换小车2沿滑轨的运动。

进一步来说，所述车架24下部设置至少两个导轨26，导轨26一般垂直于车架24的移动方向，且导轨26优选圆柱形的导轨。导轨26的前端伸出车架24一部分，伸出部分上安装有吊具叉28，车架24底部还设置有吊具更换推杆27，吊具更换推杆27的推杆端连接吊具叉28，使得吊具更换推杆27在动力作用下伸出或者缩回的情况下能够带动吊具叉28沿导轨26滑动。

在一个或者多个可行的实施例中，所述吊具更换推杆27包括但不限于现有的液压缸、气压缸或者电动推杆等现有的可伸缩装置，可伸缩装置的动力根据需要设置。

进一步来说，所述吊具3包括固定设置在抓斗5上部的抓斗吊耳32，抓斗吊耳32焊接在抓斗5顶部，抓斗吊耳32优选为两块平行焊接的吊板，吊板内侧可设置倒角，方便下述的十字吊件31从侧面进入两个吊板之间。

十字吊件31为一个中间连接件，用于分别和平衡梁35和抓斗吊耳32铰接，其中平衡梁35上部连接钢丝绳，抓斗吊耳32下部连接抓斗5，因此，十字吊件31能够将钢丝绳和抓斗连接在一起，使钢丝绳带动抓斗5动作。其中，十字吊件31和抓斗吊耳32的铰接通过吊轴33实现，吊轴33抽出时，十字吊件31和抓斗吊耳32分离，进而导致钢丝绳和抓斗的分离。

进一步来说，所述的十字吊件31包括中间平面，中间平面的上部设置与平衡梁35铰接的第一连接件，第一连接件上具有铰接孔；所述中间平面的下部设置与抓斗吊耳32铰接的第二连接件，所述第二连接件上具有与吊轴33配合的上大下小的配合孔，该配合孔为梨形结构，能够使得当起重机钢丝绳松弛时，十字吊件31的中间平面落在抓斗吊耳32上部平面上时，吊轴33位于配合孔的上部大孔处，此时吊轴33不受起吊荷载。

在一个或者多个实施例中，第一连接件上的铰接孔和第二连接件上的配合孔朝向相互垂直的方向，即如图6所示，十字吊件31平衡梁铰接的方向和与吊轴33铰接的方向垂直，这样可实现起重机钢丝绳对抓斗5的平衡起吊。

进一步来说，所述十字吊件31的中间平面上还设置有至少两个吊具叉管311，吊具叉28前部设置吊具叉导向杆281，吊具叉28在吊具更换推杆27的作用下能够插入吊具叉管311。

在一个或者多个可行的实施例中，所述吊具叉28的吊具叉导向杆281前端具有锥形尖，方便插入到吊具叉管311中，由于十字吊件31始终与平衡梁32铰接，因为可以将十字吊件31和上方的平衡梁32叉住。十字吊件31和上方的平衡梁32就可以和吊具更换小车2共同运行。

进一步来说，所述吊具叉28前部还设置有小车位置传感器29，用于感应到抓斗5上设置的抓斗检测标志321时发送信号给控制小车前进的控制器，控制器控制小车车架24上的减速电机停止工作，使车架24和抓斗5的位置对应。

在一个或者多个可行的实施例中，所述小车位置传感器29可以是接触式行程开关或者电容型、电磁型、光电型等接近开关，但不限于上述几种类型的传感器，抓斗检测标志321与小车位置传感器29相匹配，可以是相应材质和形状的撞块或感应块。

为实现充电抓斗的自动更换，进一步来说，本发明的抓斗5上还设置有穿脱销伸缩装置34，该穿脱销伸缩装置34包括但不限于现有的油缸或者电动推杆或者气缸，该装置能够对吊轴33进行穿脱销，实现抓斗与平衡梁的连接或者分离。本发明中，穿脱销伸缩装置34优选油缸。穿脱销伸缩装置34的伸缩端与吊轴34之间采用环形的浮动连接，即穿脱销装置34可以带动吊轴34穿脱，吊轴34的荷载不作用到穿脱销伸缩装置34上。穿脱销伸缩装置固定在抓斗5顶部。当使用油缸时穿，穿脱销伸缩装置34的动力由抓斗5内液压泵站提供。

如图1、图2和图3所示，本发明提供一种遥控充电抓斗更换与充电平台，该平台包括上述的遥控充电抓斗更换平台，还包括设置在第一滑动部21的下部墙壁上的至少一个抓斗充电装置1和设置在抓斗5上部的充电座14，抓斗5上部的充电座14与抓斗5内部的电池连接。其中，所述抓斗充电装置1的数量根据抓斗5的数量设置。

所述抓斗充电装置1与墙壁连接的包括充电支架11，充电支架11上固定设置有充电推杆12，充电推杆12的推杆一端和充电头13连接，充电头连接外部市电电源，充电头13在充电推杆12的作用下能够与抓斗5的充电座14连接。

充电座14固定于位于抓斗5顶部，当抓斗5运动到车架24处，且小车位置传感器感应到抓斗检测标志321后，充电座14的位置与充电头13位置对应。充电座14内部线路连接到抓斗5内部的电池单元。

进一步来说，所述充电头13上部固定顶杆132；所述充电座14的外侧设置有绕盖板铰轴142转动的盖板141，盖板141在盖板铰轴142外侧具有转动臂1411。

进一步来说，充电座14端部有磁性材料145，不充电时，盖板141在重力和磁力作用下磁吸连接保持闭合状态。充电座14端部还设置有密封圈143，在盖板141闭合后保证充电座14密封严密。

充电推杆12在动力（如电力、液压力等）作用下工作时，充电推杆12的推杆一端伸出，充电头13被充电推杆12推动，此时充电推杆12的推杆一端能够推动转动臂1411动作，使盖板141绕盖板铰轴142转动打开充电座14，进而使充电头13与充电座14连接进行充电。

进一步来说，充电头13为多段式结构，且具有至少一个柔性连接段，柔性连接可以在充电头13和充电座14对位时实现角度变化，方便对位。

在一个或者多个可行的实施例中，如图3所示，充电头13为三段式结构，中间段为弹簧状的柔性连接结构131，柔性连接结构131可以在充电头13和充电座14对位时实现角度变化，方便对位。

进一步来说，充电头13侧面设置有导杆133，导杆133与充电座14上的导向管144对应。在充电头13插入充电座14之前，导杆133进入导向管144，可以小范围校正充电头13的方向。

如图1所示，本发明的抓斗盛放座4上具有定位销41，所述抓斗5上具有与定位销41配合使用的定位套筒51，可以在抓斗5就位时对抓斗5进行定位。

抓斗盛放座4的数量根据抓斗5数量设置。

下面根据图1~6的实施例说明本发明的工作过程。

本发明的功能包括两个部分：抓斗更换实施过程和抓斗充电实施过程。

抓斗更换实施过程具体如下：

抓斗5在工作一段时间后，内部充电电池的电量不足，抓斗5的控制器通过无线通讯模块向起重机控制系统发出信号。起重机控制系统收到信号后，由起重机司机操纵起重机将亏电抓斗吊运至充电和更换平台。到达充电和更换平台后，操纵亏电抓斗5打开抓斗，继续下降抓斗，将抓斗5放置在抓斗盛放座4上，抓斗盛放座4上的定位销41通过抓斗5上的定位套筒51进行导向，将亏电抓斗5准确的放置在抓斗盛放座4上。

继续操作起重机下降，直到起重机钢丝处于松弛状态。此时十字吊件31的中间平面落至亏电抓斗吊耳32顶面，亏电抓斗吊耳中32的吊轴33位于十字吊件31的梨形孔上部大孔中，使得吊轴33此时处于自由不受力的状态。

吊具更换小车2在小车驱动装置25的驱动下，通过小齿轮252和齿条23的配合缓慢运行至亏电抓斗5位置，当吊具更换小车2上的小车位置传感器29检测到抓斗检测标志321时，小车位置传感器发送信号给控制器，控制器控小车驱动装置25停止动作，使得吊具更换小车2停止运行。此时吊具更换推杆27将吊具叉28推出。吊具叉28插入十字吊件31的吊具叉管311中。穿脱销伸缩装置34将吊轴33拉出至抓斗吊耳32单侧吊板上，完成十字吊件31和抓斗吊耳32的分离。

吊具更换小车2带动十字吊件31以上部分向满电抓斗运行。同时起重机也缓慢向满电抓斗运行。

当吊具更换小车2上的小车位置传感器29检测到满电抓斗检测标志321时，吊具更换小车2停止运行，同时起重机运行到满电抓斗位置也停止运行。此时十字吊件31的梨形孔已经对准了满电抓斗吊耳32的铰接孔。穿脱销伸缩装置34将吊轴33推出至完全进入。完成十字吊件31和抓斗吊耳32的连接。然后吊具更换推杆27将吊具叉28拉出，完成吊具更换小车2和十字吊件31的分离。吊具更换小车2再运行至平台中间不干涉抓斗5起吊的位置。起重机可以将抓斗5吊离开始正常使用。

抓斗充电实施过程：

在亏电抓斗完成放置在抓斗盛放座4上后，充电推杆12推出充电头13向充电座14移动。移动过程中充电头13上的顶杆132可以先将充电座14上盖板141顶开。然后靠导杆133和导向管144的导向将充电头13插入充电座14，亏电抓斗开始充电。

抓斗充电完成后，充电推杆12将充电头13拔出。充电座14上的盖板141落下，在磁性材料145磁力作用下和重力作用下将充电座14密封严密。

上述与吊具更换小车2的减速电机251连接的控制器可以为现有的PLC、CPU等控制器，本发明并不对其进行改进，仅将现有的控制器拿来使用即可。

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

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种遥控充电抓斗更换平台，其特征在于，包括：

第一滑动件（21），

吊具更换小车（2），所述吊具更换小车（2）在动力作用下在第一滑动件（21）上滑动；

抓斗（5），所述抓斗（5）上部设置自动穿脱销装置（34）；

吊具（3），所述吊具（3）上部连接钢丝绳，通过抓斗（5）上的自动穿脱销装置（34）对抓斗（5）与吊具（3）的连接进行自动穿销和脱销。

2.根据权利要求1所述的一种遥控充电抓斗更换平台，其特征在于：

所述吊具更换小车（2）包括车架（24），车架（24）上设置与第一滑动件（21）相配合的第二滑动件（22），车架（24）下部设置至少两个导轨（26），两个导轨（26）前部连接有在两个导轨（26）上滑动的吊具叉（28），车架（24）底部还连接有推动吊具叉（28）在导轨（26）上滑行的吊具更换推杆（27）。

3.根据权利要求2所述的一种遥控充电抓斗更换平台，其特征在于：

所述吊具（3）包括固定设置在抓斗（5）上部的抓斗吊耳（32）和与抓斗吊耳（32）上的销孔通过吊轴（33）铰接的十字吊件（31）；

所述十字吊件（31）包括中间平面，中间平面的上部设置与平衡梁（35）铰接的第一连接件，第一连接件上具有铰接孔；所述中间平面的下部设置与抓斗吊耳（32）铰接的第二连接件，所述第二连接件上具有与吊轴（33）配合的上大下小的配合孔，当十字吊件（31）的中间平面落在抓斗吊耳（32）上部平面上时，吊轴（33）位于配合孔的上部大孔处。

4.根据权利要求3所述的一种遥控充电抓斗更换平台，其特征在于：

所述十字吊件（31）的中间平面上还设置有吊具叉管（311），吊具叉（28）前部设置吊具叉导向杆（281），吊具叉（28）在吊具更换推杆（27）的作用下能够插入吊具叉管（311）。

5.根据权利要求4所述的一种遥控充电抓斗更换平台，其特征在于：

所述吊具叉（28）的前部设置有小车位置传感器（29），所述抓斗（5）上设置有与小车位置传感器（29）配合使用的抓斗检测标志（321）。

6.根据权利要求4所述的一种遥控充电抓斗更换平台，其特征在于：

所述抓斗（5）上部还设置有对吊轴（33）在抓斗吊耳（32）和十字吊件（31）上进行穿脱销操作的穿脱销伸缩装置（34）。

7.一种遥控充电抓斗更换与充电平台，包括权利要求1~6所述的遥控充电抓斗更换平台，其特征在于，还包括：

设置在第一滑动部（21）的下部空间中的抓斗充电装置（1）和设置在抓斗（5）上部的充电座（14）；

所述抓斗充电装置（1）包括充电支架（11），充电支架（11）上设置有充电推杆（12），充电推杆（12）的推杆一端和充电头（13）连接，充电头（13）在充电推杆（12）的作用下能够与充电座（14）连接。

8.根据权利要求7所述的一种遥控充电抓斗更换与充电平台，其特征在于：

所述充电头（13）上部固定顶杆（132）；

所述充电座（14）的外侧设置有绕盖板铰轴（142）转动的盖板（141），所述盖板（141）和充电座（14）之间为磁吸连接，盖板（141）在盖板铰轴（142）外侧具有转动臂（1411），当充电头（13）被充电推杆（12）推动时，能够推动转动臂（1411）动作，使盖板（141）绕盖板铰轴（142）转动打开充电座（14）。

9.根据权利要求8所述的一种遥控充电抓斗更换与充电平台，其特征在于：

所述充电头（13）为多段式结构，且具有至少一个柔性连接段，所述充电头（13）的侧面还连接有导杆（133），导杆（133）与充电座（14）上设置的导向管（144）对应。

10.根据权利要求7所述的一种遥控充电抓斗更换与充电平台，其特征在于：

还包括抓斗盛放座（4），所述抓斗盛放座（4）上具有定位销（41），所述抓斗（5）上具有与定位销（41）配合使用的定位套筒（51）。

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