CN112320694B - 多功能钢卷运输车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能钢卷运输车，属于作业、运输领域。该运输车通过采用侧向布置两个液压升降机构、并将两个液压升降机构进行竖向二级并联布置，从而将钢卷提升方式从传统的单级液压顶升方式转变为侧向提升，可将设备高度降低50％以上，并大幅降低设备重心。通过绝对值编码器Ⅰ对液压马达驱动回转支承旋转角度进行精确定位，从而实现对钢卷的多角度操作。通过拉绳位移传感器实时检测升降框架的升降高度，从而为钢卷堆放提供高度精确定位。通过配置伸缩叉实现对钢卷的接送功能，在实现对钢卷的堆垛、运输等功能同时，还能降低成本、提高安全性。

Description

多功能钢卷运输车

技术领域

本发明属于作业、运输领域，具体涉及一种多功能钢卷运输车。

背景技术

随着社会的进步和发展，无人化、智能化技术由于其高效、安全、经济等诸多优势，已经越来越多地应用在库房调度系统中。目前，智能化无人调度系统在国外已经广泛应用于钢卷库房管理，国内也有部分钢厂陆续采用无人化智能调度系统替换原有的管理方式。

目前国内、外无人化钢卷库中的钢卷运输、堆垛装置主要是采用钢卷吊车来实现的，虽然无人化钢卷运输车具有高安全性、可绕并行工作以及使用维护便利等优点，但现有的无人化钢卷运输车基本是对传统钢卷运输车自动化改造而来，这样的无人化钢卷运输车仅具有升降和运输的能力，性能比较单一，结构稳定性较差，运行速度低，严重影响了无人化钢卷库的应用与推广。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的多功能钢卷运输车，一方面可以克服现有钢卷运输车稳定性较差的缺陷，同时增加了接送钢卷、旋转定位等功能，从而满足钢卷库无人化运输与堆垛的需要。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多功能钢卷运输车，包括车体部件、设置在车体部件上的液压升降机构以及旋转插装机构；车体部件主要由车梁以及设置在车梁上的导向架组成，其中导向架上设有横向导板与纵向导板。

旋转插装机构包括升降框架、旋转装置以及伸缩叉；其中伸缩叉设置在旋转装置上，旋转装置安装在升降框架上；升降框架上设有纵向导辊与横向导辊，纵向导辊对应嵌合在导向架的纵向导板上，横向导辊对应安装在导向架的横向导板上。

液压升降机构主要由一个抬升缸以及两个顶升缸组成，两个顶升缸的伸缩方向与抬升缸的伸缩方向呈180°反向布置以形成二级并联结构，两个顶升缸的顶升端头通过支承座安装在车梁上；两组液压升降机构对称布置在升降框架的两侧、且各组液压升降机构中抬升缸的抬升端头与升降框架相铰接。

进一步，旋转装置包括旋转台架、回转支承以及液压马达；回转支承的固定端直接安装在升降框架上，旋转台架安装在回转支承的活动端顶部；液压马达通过安装支架设置在升降框架上，液压马达的输出端设有驱动齿轮，该驱动齿轮与回转支承的外齿圈相配合以驱动回转支承活动端的旋转台架转动；伸缩叉安装在旋转台架的顶部。

进一步，旋转装置还包括绝对值编码器Ⅰ，绝对值编码器Ⅰ通过安装支架设置在升降框架上；绝对值编码器Ⅰ的输入端设有传动齿轮，该传动齿轮与回转支承的外齿圈相配合。

进一步，液压升降机构中的两个顶升缸对称设置在抬升缸的两侧。

进一步，液压升降机构中，各顶升缸的顶升端头螺纹连接有螺母，各顶升缸的顶升端头通过螺母对应安装在支承座的槽体中；支承座的上端面设有与各顶升缸的顶升端头对应卡嵌配合的定位块。

进一步，支承座的槽体中设有支承块，螺母设置在支承块上方。

进一步，车体部件还包括设置在车梁上的车轮与电机，车轮与电机的输出端相连并由电机驱动，电机上设有绝对值编码器Ⅱ。

进一步，横向导辊和纵向导辊分别设有四个，两两对称设置在升降框架上。

进一步，升降框架为L型结构，其两侧对称设有圆弧形筋板。

进一步，还包括拉绳位移传感器，该拉绳位移传感器设置在导向架上且其拉绳端与升降框架相连。

本发明的有益效果在于：

通过采用侧向布置两个液压升降机构、并将两个液压升降机构进行竖向二级并联布置，从而将钢卷提升方式从传统的单级液压顶升方式转变为侧向提升，可将设备高度降低50％以上，并大幅降低设备重心，大大减少土建基坑深度，进而提高装置高速运行中的稳定性和可维护性。通过绝对值编码器Ⅰ对液压马达驱动回转支承旋转角度进行精确定位，从而实现对钢卷的多角度操作，满足各种角度的作业要求。通过拉绳位移传感器实时检测升降框架的升降高度，从而为钢卷堆放提供高度精确定位。通过配置伸缩叉实现对钢卷的接送功能，在实现对钢卷的堆垛、运输等功能同时，还能降低成本、提高安全性。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为多功能钢卷运输车的结构示意图；

图2为旋转插装机构的结构示意图；

图3为车体部件的结构示意图；

图4为液压升降机构的结构示意图；

图5为图4的A部放大图；

图6为升降框架的结构示意图。

附图标记：

车体部件1、液压升降机构2、旋转插装机构3、钢卷4、拉绳位移传感器5；

车体部件中：车梁11、导向架12、车轮13、电机14、绝对值编码器Ⅱ15；横向导板1201、纵向导板1202；

液压升降机构中：抬升缸21、顶升缸22、支承座23、螺母24、定位块25、支承块26；

旋转插装机构中：升降框架31、旋转装置32、伸缩叉33、纵向导辊34、横向导辊35、圆弧形筋板36；

旋转装置中：旋转台架3201、回转支承3202、液压马达3203、驱动齿轮3204、绝对值编码器Ⅰ3205、传动齿轮3206。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图6，为一种多功能钢卷运输车，包括车体部件1、设置在车体部件1上的液压升降机构2以及旋转插装机构3；车体部件1主要由车梁11以及设置在车梁11上的导向架12组成，车梁11采用焊接结构件，作为安装基础，用于为其上的液压升降机构2、旋转插装机构3、导向架12、车轮13以及和电机14等提供支撑。其中导向架12上设有横向导板1201与纵向导板1202。用于对旋转插装机构3上的导向辊进行导向。

旋转插装机构3包括升降框架31、旋转装置32以及伸缩叉33；其中伸缩叉33设置在旋转装置32上，旋转装置32安装在升降框架31上；升降框架31上设有纵向导辊34与横向导辊35，该纵向导辊34对应嵌合在导向架12的纵向导板1202上，横向导辊35对应安装在导向架的横向导板1201上。本方案中的升降框架31采用焊接钢结构型式，用于为整个旋转插装机构3提供支撑。升降框架31上，分别设有横向导辊和纵向导辊的安装孔以及液压升降机构的铰接头安装孔，伸缩叉33直接安装固定在旋转装置32上，伸缩叉33可实现对钢卷4的接送功能，伸缩叉33随着旋转装置32的转动而调整伸缩方向，可实现对不同方向钢卷的操作。

液压升降机构2主要由一个抬升缸21以及两个顶升缸22组成，两个顶升缸22的伸缩方向与抬升缸21的伸缩方向呈180°反向布置以形成二级并联结构，两个顶升缸22的顶升端头通过支承座23安装在车梁11上；两组液压升降机构2对称布置在升降框架31的两侧(也可以是对称布置在导向架12的两侧)、且各组液压升降机构2中抬升缸21的抬升端头与升降框架31相铰接。

通过采用侧向布置两个液压升降机构2、并将两个液压升降机构2进行竖向二级并联布置，从而将钢卷提升方式从传统的单级液压顶升方式转变为侧向提升，可将设备高度降低50％以上，并大幅降低设备重心，大大减少土建基坑深度，进而提高装置高速运行中的稳定性和可维护性。工作时，两个顶升缸22先将整个液压升降机构顶起，达到工作高度后，抬升缸21再接着抬升升降框架31。

具体的，旋转装置32包括旋转台架3201、回转支承3202以及液压马达3203；回转支承3202的固定端通过连接件直接固定安装在升降框架31上，旋转台架3201则安装在回转支承3202的活动端顶部；液压马达3203通过安装支架设置在升降框架31上，液压马达31的输出端设有驱动齿轮3204，该驱动齿轮3204与回转支承3202的外齿圈相配合以驱动回转支承3202活动端的旋转台架3201转动；伸缩叉33则安装在旋转台架3201的顶部。

本方案中，旋转装置32还包括绝对值编码器Ⅰ3205，绝对值编码器Ⅰ3205通过安装支架设置在升降框架31上；绝对值编码器Ⅰ3205的输入端设有传动齿轮3206，该传动齿轮3206与回转支承3202的外齿圈相配合。通过绝对值编码器Ⅰ3205对液压马达3203驱动回转支承3202旋转角度进行精确定位，从而实现对钢卷4的多角度操作，满足各种角度的作业要求。

作为上述方案的进一步优化，液压升降机构2中的两个顶升缸22对称设置在抬升缸21的两侧。顶升缸22和抬升缸21采用整体式的对称并联设计，不仅能大大降低升降机构的高度和重心，还能实现两个顶升缸22的同步调节控制，为装置高速运行奠定基础。

作为上述方案的进一步优化，液压升降机构2中，各顶升缸22的顶升端头螺纹连接有螺母24，各顶升缸22的顶升端头通过螺母24对应安装在支承座23的槽体中；支承座23的上端面设有与各顶升缸22的顶升端头对应卡嵌配合的定位块25。此处的定位块25设在每个顶升缸22的头部，用于对每个顶升缸22进行单独定位调整，从而保证两个顶升缸22的水平度；螺母24则用于对调整好的位置进行锁紧定位。

作为上述方案的进一步优化，支承座23的槽体中设有支承块26，螺母24设置在支承块26上方；此处的支承块26和支承座23均用于为顶升缸22提供支撑。

本方案中，车体部件1还包括设置在车梁11上的车轮13与电机14，车轮13与电机14的输出端相连并由电机14驱动，电机14上设有绝对值编码器Ⅱ15。绝对值编码器Ⅱ15用于车轮13的速度控制，以实现运输车的精确定位。

本方案中，横向导辊35和纵向导辊34各设有四个，升降框架31每一侧的上下两端各自设置一个横向导辊35以及一个纵向导辊34，四个横向导辊35和纵向导辊34以对称形式分设在升降框架31的两侧上。各横向导辊35和纵向导辊342对应与导向架的上的横向导板1201以及纵向导板1202相配合，以保证升降框架31在升降过程中的稳定性。

本方案中，升降框架31为L型结构，其两侧对称设有圆弧形筋板36，该圆弧形筋板36可保证升降框架的整体刚度。

本方案中还包括拉绳位移传感器5，该拉绳位移传感器5设置在导向架12顶端且其拉绳端与升降框架31相连。该拉绳位移传感器5用于实时检测升降框架31的升降高度，从而为钢卷堆放提供高度精确定位。

工作原理：

首先电机14在绝对值编码器Ⅱ15的控制下，驱动车体部件1到达指定的钢卷位置；接着液压马达3203在绝对值编码器Ⅰ3205的控制下，驱动回转支承3202以带动旋转台架3201和伸缩叉33旋转到与钢卷中心一致的角度；接着顶升缸22在拉绳位移传感器5的控制下，驱动液压升降机构2(同步带动安装于其上的旋转插装机构3)整体提升到设定高度，如果高度不足，抬升缸21继续抬升直至达到设定高度；接着伸缩叉33伸出，到达钢卷底部中心位置；液压升降机构2继续提升，将钢卷提升到预定位置；接着伸缩叉33缩回，将钢卷运送到旋转台架3201中心位置；接着抬升缸21下降、顶升缸22下降至底部，从而提高装置的稳定性；接着液压马达3203在绝对值编码器Ⅰ3205的控制下，再次驱动回转支承3202，带动旋转台架3201和伸缩叉33旋转到钢卷预定放置位置的角度；接着电机14在绝对值编码器Ⅱ15的控制下，驱动车体部件1到达钢卷预定存放位置；接着液压升降机构2再次提升到设定位置，伸缩叉伸出，将钢卷放置到预定位置后复位，液压升降机构2复位，旋转台架3201复位，完成操作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种多功能钢卷运输车，其特征在于：包括车体部件、设置在车体部件上的液压升降机构以及旋转插装机构；车体部件包括车梁以及设置在车梁上的导向架，其中导向架上设有横向导板与纵向导板；

旋转插装机构包括升降框架、旋转装置以及伸缩叉；其中伸缩叉设置在旋转装置上，旋转装置安装在升降框架上；升降框架上设有纵向导辊与横向导辊，纵向导辊对应嵌合在导向架的纵向导板上，横向导辊对应安装在导向架的横向导板上；

液压升降机构包括一个抬升缸以及两个顶升缸，两个顶升缸的伸缩方向与抬升缸的伸缩方向呈180°反向布置以形成二级并联结构，两个顶升缸的顶升端头通过支承座安装在车梁上；两组液压升降机构对称布置在升降框架的两侧、且各组液压升降机构中抬升缸的抬升端头与升降框架相铰接；

旋转装置包括旋转台架、回转支承以及液压马达；回转支承的固定端直接安装在升降框架上，旋转台架安装在回转支承的活动端顶部；液压马达通过安装支架设置在升降框架上，液压马达的输出端设有驱动齿轮，该驱动齿轮与回转支承的外齿圈相配合以驱动回转支承活动端的旋转台架转动；伸缩叉安装在旋转台架的顶部；

液压升降机构中的两个顶升缸对称设置在抬升缸的两侧。

2.根据权利要求1所述的多功能钢卷运输车，其特征在于：旋转装置还包括绝对值编码器Ⅰ，绝对值编码器Ⅰ通过安装支架设置在升降框架上；绝对值编码器Ⅰ的输入端设有传动齿轮，该传动齿轮与回转支承的外齿圈相配合。

3.根据权利要求1所述的多功能钢卷运输车，其特征在于：液压升降机构中，各顶升缸的顶升端头螺纹连接有螺母，各顶升缸的顶升端头通过螺母对应安装在支承座的槽体中；支承座的上端面设有与各顶升缸的顶升端头对应卡嵌配合的定位块。

4.根据权利要求3所述的多功能钢卷运输车，其特征在于：支承座的槽体中设有支承块，螺母设置在支承块上方。

5.根据权利要求1所述的多功能钢卷运输车，其特征在于：车体部件还包括设置在车梁上的车轮与电机，车轮与电机的输出端相连并由电机驱动，电机上设有绝对值编码器Ⅱ。

6.根据权利要求1所述的多功能钢卷运输车，其特征在于：横向导辊和纵向导辊分别设有四个，两两对称设置在升降框架上。

7.根据权利要求1所述的多功能钢卷运输车，其特征在于：升降框架为L型结构，其两侧对称设有圆弧形筋板。

8.根据权利要求1～7任一所述的多功能钢卷运输车，其特征在于：还包括拉绳位移传感器，该拉绳位移传感器设置在导向架上且其拉绳端与升降框架相连。