CN111801246B - 载荷保持系统 - Google Patents

Abstract

用于载重容器(10)的保持系统(1)，所述保持系统包括：保持部(2)，可布置在载重容器(10)的后端处或附近。所述保持部(2)可在升高的第一位置与降低的第二位置之间枢转；以及驱动元件(4)用于在第一位置与第二位置之间移动可枢转的保持部(2)。

Description

载荷保持系统

技术领域

本发明涉及一种用于载重容器的保持系统，并且涉及一种包括这种保持系统的载重容器和车辆。

背景技术

在采矿业中，载重车辆用于运输开采的材料离开矿区中的不同位置，以及在矿区中的不同位置之间运输开采的材料。这些载重车辆通常具有载重容器，还称为卡车箱，其具有敞开的顶部和后端，用以容易地装载和卸载材料。非常重要的是，使卡车箱的荷载能力最大化从而能够运输大量材料，并且由此使得开采过程尽可能有效率。

因此，卡车箱的设计和结构材料已经适于使荷载能力最大化。然而，荷载能力不仅受卡车箱的尺寸或其重量限制的限制，而且受载重车辆的行驶路径的(尺寸)的限制。在一些位置，由于材料朝向卡车箱的最后端移位并从其洒落(spill)，矿区内的相当陡峭的斜坡(hill，山坡)有时会导致不期望的载荷损失。

已经进行了一些尝试来补救该问题，例如通过提供一种在其后端处具有后挡板(tailgate)的卡车箱。然而，当运输重的材料时，后挡板可能存在(难以)抵抗处于其上的高载荷的问题。固定的后挡板也会对以下卸载条件产生影响，即当卸载时需要卡车箱的较高倾斜以确保卡车箱的完全卸载。所提供的另一示例是悬挂卡车箱，使得当车辆横穿陡峭的斜坡时，可以补偿该倾斜(inclination)并将卡车箱保持在比车辆更高的水平。然而，这种类型的悬架系统是相当昂贵和复杂的。

发明内容

本发明的目的是克服或至少减少上述问题。一个具体目的是提供一种用于载重容器的改进的保持系统。

为了更好地解决这种问题(concern，关注)，在本发明的第一方面中，提出了一种用于载重容器的保持系统，该保持系统包括可布置在载重容器的后端处或附近的保持部。保持部可在升高的第一位置与降低的第二位置之间枢转。保持系统还包括用于分别使可枢转部在第一位置与第二位置之间移动的驱动元件。

保持系统允许更高的荷载能力，因为其能够保持在卡车例如上坡行驶时朝向卡车箱的后部移位的载荷。当卡车箱被装载时，保持部被设定在其被升高的第一位置，以提供竖直的或至少倾斜的壁，该壁可以在卡车箱于陡坡上被运输时防止材料在重力(的作用)下回落(fall back)。

根据保持系统的一个实施例，驱动元件被布置在保持部下方。通过将该驱动元件布置在保持部下方，确保了简单和可靠的力传递。

根据保持系统的一个实施例，驱动元件可从一定距离操作。通过能够从例如驾驶员的车舱对系统进行操作，系统的使用是安全的并且节约时间。

根据保持系统的一个实施例，驱动元件包括可膨胀单元。可膨胀单元是节约空间的，并且可以容易地应用在许多位置处。

根据保持系统的一个实施例，可膨胀单元借助于气体进行膨胀和缩小。

根据保持系统的一个实施例，可膨胀单元借助于液体进行膨胀和缩小。

根据保持系统的一个实施例，驱动元件包括机械提升(hoisting)元件。机械提升元件(包括例如螺纹提升元件)是强有力的并且结构简单的。

根据保持系统的一个实施例，驱动元件包括液压缸或气压缸。这样的缸能够产生大的力，并且通常可以使用现有的矿用卡车的系统。

根据保持系统的一个实施例，保持部被集成在载重容器的内衬中。通过使用容器的内衬系统，与其它保持解决方案相比，可以实现材料成本的显著节约。

根据保持系统的一个实施例，内衬包括至少部分地由橡胶制成的(多个)元件。在内衬中使用橡胶是有利的，部分是由于橡胶吸收冲击的能力，因此当载荷撞击内衬时不会断裂或永久变形。此外，橡胶的弹性性能和柔性使保持部能够弯曲到升高的第一位置，这提供了避免额外的铰接元件等的优点。驱动元件可以迫使内衬元件的一部分向上，从而在不使用任何外部铰接元件的情况下使其弯曲。使用橡胶将在弯曲位置产生平滑的曲率，而不是在使用铰链时通常会出现的尖锐边缘。用于内衬的其它可能的材料包括聚氨酯、聚氨酯和陶瓷、或它们的可能组合。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括如本文所公开的保持系统的载重容器。

根据载重容器的一个实施例，保持部在升高的第一位置(第一升高的位置)相对于载重容器的底部成角度α。

根据载重容器的一个实施例，角度α在90°与180°之间。

根据载重容器的一个实施例，在降低的第二位置(第二降低的位置)，保持部没有从载重容器的底部的上表面突出。这相当大地促进了装载和卸载过程。

根据载重容器的一个实施例，隔室被布置在载重容器中，其中，驱动元件位于所述隔室中。这使得保持部能够在其处于降低的第二位置时保持与容器底部的其余部分齐平。这意味着，与根据现有技术的容器相比，该系统在例如卸载已装载的材料期间没有缺点。

根据本发明的第三方面，提供了一种包括如本文所公开的载重容器的载重车辆。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于将材料保持在载重容器中的方法，该方法包括提供载重容器。该方法还包括将载重容器的保持部设定在升高的第一位置以用于装载和运输所述载重容器的载荷的步骤。

从以下详细公开、所附权利要求书以及附图中，本发明的其它目的、特征和优点将变得明显。应该注意，本发明涉及特征的所有可能的组合。

通常，除非在本文中另外明确限定，在本文中使用的所有术语将根据它们在技术领域的普通含义进行解释。除非另外明确说明，所有提及“一/一个/所述【元件、装置、部件、手段、步骤等】”应被开放地解释为指的是所述元件、装置、部件、手段、步骤等的至少一个示例。

如本文所使用的，术语“包括”及该术语的变型并不旨在排除其它添加物、部件、整体或步骤。

附图说明

将更详细地并且参照附图描述本发明，其中：

图1A是具有根据本发明的保持系统的一个实施例的载重车辆和容器的示意图；

图1B是根据本发明的保持系统的一个实施例的示意图；

图2是根据本发明的保持系统的第二实施例的示意图；

图3是根据本发明的保持系统的第三实施例的示意图；以及

图4是根据本发明的保持系统的第四实施例的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照示出本发明的示例性实施例的附图更完全地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式来实施，并且不应被认为是局限于本文所述的实施例；相反，这些实施例为了彻底性和完整性而提供，并且为了将本发明的范围完全传递给技术接收者。类似的附图标记在全文中表示类似元件。

图1A示出了载重车辆100和载重容器10的示例性实施例。载重容器10包括覆盖载重容器10的载重表面的内衬3。在此，内衬3包括在载重容器的载重表面处布置成行和列的多个内衬元件。内衬元件通常由弹性材料制成，诸如橡胶或聚氨酯。然而，可以将其它材料用于内衬元件，以及可以将弹性材料的内衬元件与另一种材料(例如，金属)的内衬元件结合。在后一种情况下，弹性材料的内衬元件和金属制成的内衬元件被布置为覆盖载重容器10表面的不同部分。本发明的保持系统1的实施例被布置在载重容器10的敞开的后端11处，在下文中还称为卡车箱。保持系统1包括可在第一(升高的)保持位置与降低的第二位置之间枢转的保持部2。在图1A所示的示例性实施例中，保持部2处于降低的第二位置，其中保持部2与卡车箱10的底部齐平。在本发明的构思内，还可以提供在第二位置不与卡车箱10的底部齐平的保持部2。例如，在第二位置，保持部2也可以稍微倾斜。

图1B示出了卡车箱10的保持系统1的示例性实施例，该保持系统具有处于升高的第一位置的保持部2。在此处所示的示例中，保持系统1布置在卡车箱10的后端11处。

在升高的第一位置，保持部2被布置为相对于卡车箱10的底部基本上直立或倾斜。通常，保持部2与卡车箱的底部之间的角度α在90至180度的范围内。

在图1A和图1B的示例性实施例中，保持部2与卡车箱10的底部的内衬3集成在一起。更具体地说，保持部2构成内衬3的端部。在该实施例中，与内衬3的其余部分相反，由保持部2构成的内衬3的端部没有附接到卡车箱10的底座15(见图2至图4)。在此，至少由保持部2构成的内衬3的端部由弹性材料制成，其合适的示例是橡胶、聚氨酯或具有类似机械性质的材料。这种类型材料的弹性允许保持部2在不使用任何外部铰接元件的情况下弯曲到升高的第一位置。然而，在本发明的构思内，也可以设想提供不与内衬3集成在一起而是布置在例如内衬3的顶部上的保持部2。

保持系统1还包括用于使保持部2在第一位置与第二位置之间移动的驱动元件4，参见图2至图4。在图2中示出根据本发明的保持系统1的驱动元件4的实施例。在此，驱动元件4被布置在保持部2下方。在该示例性实施例中，驱动元件4包括可膨胀单元41。可膨胀单元41可以借助于气体(诸如空气或适于该目的的任何其它气体)的相应注入或抽出而膨胀和缩小。它还可以借助于液体(诸如水或适于该目的的任何其它液体)的注入或抽出而膨胀或缩小。

可膨胀单元41包括底部表面6和顶部表面7，并且其在示例性实施例中被布置在卡车箱10的内衬3下方。顶部表面7连接到保持部2的下表面，在此为卡车箱10的内衬3。卡车箱10的底座15在驱动单元4的位置处包括凹部5。可膨胀单元41的底部表面6连接到凹部5的上表面。凹部5被布置为，当可膨胀单元处于缩小状态(对应于保持部2的第二(下降的)位置)时部分地或完全地接纳(receive，接收)可膨胀单元41。凹部5被优选地布置为完全接纳缩小的可膨胀单元41，使得保持部2在第二(下降的)位置时不从卡车箱10的底部的上表面突出。因此，凹部5使保持部2能够在第二位置与卡车箱10的底部齐平。

图3示出了根据本发明的保持系统1的驱动单元4的另一实施例。在此，驱动元件4包括两个可机械操作的提升元件42。提升元件42被布置在保持部2下方，并且至少部分地接纳在卡车箱10的底座15中的凹部5中。此外，提升元件包括第一端8和第二端9。提升元件42的第一端8与卡车箱10的底座15的凹部5连接。提升元件42的第二端9与保持部2的下表面连接。

提升元件42还可在对应于保持部2的升高的第一位置的伸展位置(extendedposition，延伸位置)与对应于保持部2的降低的第二位置的压缩位置之间操作。凹部5被优选地布置为完全接纳提升元件42。在这种情况下，当处于降低的第二位置时，保持部2与卡车箱10的底部的上表面齐平。然而，也可提供可以部分地接纳在凹部5中的提升元件42，使得保持部2在第二位置略微倾斜。此外，还应指出，提升元件42的数量并不限于两个。因此，在本发明的构思内，还可设想包括一个或三个或更多个提升元件42的保持系统1。

图4示出了根据本发明的保持系统1的驱动单元4的第四实施例。在此，示例性示出的保持系统1的驱动单元4包括两个气压缸或液压缸43。所述缸43包括第一端12和第二端13，并被布置在保持部2下方。每个缸43的第一端12与卡车箱10的底座15的凹部5连接，每个缸43的第二端13与保持部2的下表面连接。缸43因此至少部分地接纳在卡车箱10的底座15的凹部5中。

此外，缸43是可伸展的。当缸伸展时，保持部2升高到升高的第一位置。当缸收缩(collapse)时，保持部2降低到降低的第二位置。在该位置，缸43可完全接纳在卡车箱10的底座15的凹部5中，使得保持部2与卡车箱10的底部齐平。然而，缸43也可以部分地接纳在凹部5中，使得保持部2在第二位置稍微倾斜地安置。本领域技术人员认识到，在本发明的构思内，还可以设想任何数量的缸43，诸如一个或三个或更多个。

驱动单元4可以在距保持系统1一定距离处操作。例如，驱动单元4可以从载重车辆100(具有保持系统1的卡车箱10安装到该载重车辆上)的驾驶员座位进行控制。也可以从卡车箱10上的位置，或者从卡车箱10或载重车辆100的外部的位置控制驱动单元4。

在保持系统1的实施例中，提供锁定装置(未示出)。锁定装置被布置为将保持部2锁定在降低的第二位置。在该位置，保持部相对于卡车箱的底部基本上齐平。

本领域技术人员认识到，在不脱离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可以对本文所述的实施例进行许多修改。例如，还可以提供永久维持保持位置的保持系统1。在这种情况下，保持部2包括向上倾斜的上表面，并且通常具有从卡车箱的底部延伸到倾斜表面的类似三角形的几何形状。这样的保持部2可以构成内衬3的端部，其具有朝向其端部增大的厚度。

本领域技术人员还认识到，即使实施例示出保持部包括多行和多列的内衬元件，也可以仅使用一行。优选为最后(rearmost)一行的内衬元件。用于卡车箱的许多内衬解决方案包括由橡胶制成的内衬元件的事实，使得可以在内衬元件本身中产生铰接的枢转点，或者更确切地说铰接的枢转线。这意味着，仅最后一行的内衬元件的最前部分可通过螺栓连接或任何其它合适的方式附接到卡车箱，而最后一行的内衬元件的最后部分附接到驱动元件。当驱动元件被致动时，内衬元件将通过沿着一条线弯曲而枢转，从而产生所述铰接(hinge，铰链)。本领域技术人员还认识到，本发明还可以通过改变保持部的位置来改变载重容器的倾翻点(tipping point)。而且，通过改变保持部在卸载期间的位置可以影响在卸载期间的材料流速。

此外，本领域技术人员认识到，保护驱动单元免于岩石、砂砾、碎屑等是方便的，这些岩石、砂砾、碎屑等可能阻塞驱动单元的部件并使驱动单元发生故障。这可以通过封装驱动单元来实现，使得当保持部处于半升高位置时，驱动单元也被保护以免受这种材料的侵入。封装可以以不同的方式实现，例如，通过环绕驱动单元布置柔性膜(塑料、织物等)。也可以设想其它解决方案，例如可伸缩地伸展的封装。

本领域技术人员还认识到，驱动单元不一定必须仅布置在基座中的凹部中。还可以在内衬中提供类似的凹部，与底座中的凹部结合或作为其替代方案。此外，可以将驱动单元布置在附接到底座的下侧的箱(box)或类似物中，使得驱动单元延伸通过底座中的开口并且附接到保持部的下表面。

Claims (16)

1.一种用于载重容器(10)的保持系统(1)，包括：

保持部(2)，能布置在所述载重容器(10)的后端处或附近，所述保持部(2)能够在升高的第一位置与降低的第二位置之间枢转；以及

驱动元件(4)，用于使能枢转的所述保持部(2)在所述第一位置与所述第二位置之间移动，

其中，所述保持部(2)包括所述载重容器(10)的内衬(3)。

2.根据权利要求1所述的保持系统(1)，其中，所述驱动元件(4)被布置在所述保持部(2)下方。

3.根据权利要求1所述的保持系统(1)，其中，所述驱动元件(4)能从一定距离操作。

4.根据权利要求2所述的保持系统(1)，其中，所述驱动元件(4)能从一定距离操作。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的保持系统(1)，其中，所述驱动元件(4)包括可膨胀单元(41)。

6.根据权利要求5所述的保持系统(1)，其中，所述可膨胀单元(41)能够借助于气体进行膨胀或缩小。

7.根据权利要求5所述的保持系统(1)，其中，所述可膨胀单元(41)借助于液体进行膨胀或缩小。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的保持系统(1)，其中，所述驱动元件(4)包括机械提升元件(42)。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的保持系统(1)，其中，所述驱动元件(4)包括液压缸或气压缸(43)。

10.根据权利要求1所述的保持系统(1)，其中，所述保持部(2)构成所述载重容器(10)的内衬(3)的端部。

11.根据权利要求1所述的保持系统(1)，其中，所述内衬(3)包括至少部分地由橡胶制成的元件。

12.一种载重容器(10)，包括根据前述权利要求中任一项所述的保持系统(1)。

13.根据权利要求12所述的载重容器(10)，其中，在降低的第二位置，所述保持部(2)不从所述载重容器(10)的底部的上表面突出。

14.根据权利要求12所述的载重容器(10)，包括隔室，其中，所述驱动元件位于所述隔室中。

15.一种载重车辆(100)，包括根据权利要求14所述的载重容器(10)。

16.一种用于将材料保持在载重容器中的方法，所述方法包括：提供根据权利要求12至14中任一项所述的载重容器(10)；将所述载重容器(10)的保持部(2)设定在升高的第一位置，用以装载和运输所述载重容器(10)的载荷。

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