CN113844467A - 一种吊箱高度可调的山地果园运输索道 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，该运输索道包括单线循环索道、运载工具、电缆快速升降装置、无线遥控系统和供电桩。单线循环索道包括引导运载工具上下山的承载索和牵引索、支撑和固定整个运输索道的支架；运载工具包括调节吊箱高度的电动葫芦和抱索器；电缆快速升降装置包括实现电缆快速上升和下降的步进电机和卷线盘；无线遥控系统包括控制整个运输索道的无线模块。待装载位置点发出装载信号，单线循环索道带动运载工具停靠，降下电缆与供电桩连接，电动葫芦通电，降下吊箱装载，完成后依次上升吊箱和电缆，单线循环索道带动运载工具向山下运输。本发明对地形复杂多变的山地果园适应性强，可提高运输效率，降低劳动成本。

Description

一种吊箱高度可调的山地果园运输索道

技术领域

本发明涉及山地果园运输技术领域，具体涉及一种吊箱高度可调的山地果园运输索道。

背景技术

目前，我国果园种植面积及水果总产量稳居世界首位，果园多位于丘陵山地。索道对于山地地势起伏、山路陡峭曲折的丘陵山地有较强适应性，逐渐成为山地果园的主流运输方式。在山地果园运输索道方面的研究较少，水果运输环节仍需人工收集果实至运输索道一端装载区域，劳动效率低、成本高，亟需提高机械化水平，同时，使用当前智能控制和无线通讯技术，不仅可以提高索道运输机械智能化水平和运输效率，也可提高操作者作业的安全性。

中国专利CN201703829U和CN101786541A公布了一种山地果园链式循环货运索道，索道可按地形地貌、果园种植特点等灵活设置索道支架，在循环运动链索上按照一定间隔设置挂钩，在索道运行过程中果农可在运行路线附近随机挂载或卸下货物；该货运索道关键零部件包含水平托索机构、转向机构、自动张紧机构、垂直托索机构，组合托索机构，链索在上述机构中实现上下坡、转弯和直线的盘山循环运行，但是该货运索道搭建成本高，仅适用于种植环境坡度小，且地形连续性较好的果园。

有鉴于此，需要一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，能够在不受地形限制的情况下在索道运行路线任意位置设置装载点，提高山地果园运输环节的机械化和智能化水平，为山地果园生产全程机械化做出重要贡献，因此设计一种吊箱高度可调的山地果园运输索道对于提高山地果园运输环节机械化和智能化水平具有重要意义。

发明内容

针对山地果园运输设备机械化和智能化程度低等问题，本发明提出一种山地果园多段循环索道输运系统。

本专利通过下列技术方案实现：一种吊箱201高度可调的山地果园运输索道由单线循环索道1、运载工具2、电缆快速升降装置4、无线遥控系统5和供电桩3组成，其特征是：单线循环索道1通过牵引索106和承载索101引导和带动运载工具2上下山，电缆快速升降装置4安装在运载工具2中吊箱201一侧，供电桩3按照单线循环索道1运行路线在地表灵活布置，在装载点为电动葫芦202供电，根据实际情况调节吊箱201高度，通过无线遥控系统5控制电线循环索道带动运载工具2在任意装载点停靠，再次通过无线遥控系统5控制电缆快速升降装置4落下电缆401，与供电桩3连接后为电动葫芦202供电，控制吊箱201下降高度，装载完成后上升吊箱201，使用无线遥控系统5控制单线循环索道1带动运载工具2下行。

单线循环索道1的功能主要是带动运载工具2上下山，包括承载索101、牵引索106、固定索102、支架一107、驱动电机114、滑轮一104、滑轮二105、滑轮三108、滑轮四109、滑轮五110、滑轮六111、滑轮七112、滑轮八113、U形引导架103、控制箱115，其中支架一107位于单线循环索道1两端，承载整个果园运输索道，确定运输路线，驱动电机114位于单线循环索道1上部，为牵引索106循环转动提供动力，牵引索106首尾相连呈环状，上端与缠绕在驱动电机114输出轴外部，其他位置通过滑轮一104、滑轮二105、滑轮三108、滑轮四109、滑轮五110、滑轮六111、滑轮七112、滑轮八113与支架一107、运载工具2、U型引导架连接，并由其引导运动，从而带动运载工具2上下山，为运载工具2提供动力，承载索101两端固定拉紧，位于牵引索106中上方，空间呈三角形位置分布，承载运载工具2和电缆快速升降装置4；运载工具2的功能是装载果实，主要由牵引索106带动和承载索101支撑，包括抱索器203、电动葫芦202、吊箱201、滑轮九205、滑轮十206、固定轮204，抱索器203上方安装滑轮九205、滑轮十206和固定轮204，固定轮204与一侧牵引索106焊接，滑轮的滑道分扣合在承载索101和另一侧牵引索106，支撑和带动下方悬挂的电动葫芦202和吊箱201运动，电动葫芦202上方和下方分别通过挂钩连接抱索器203和吊箱201，调节吊箱201与地面的高度；电缆快速升降装置4是实现吊箱201高度可调的关键零部件，包括步进电机410、步进电机控制器413、无线接收模块412、最小处理系统411、链轮408、链条409、电缆401、支架二402、外壳414、24 V电源416、卷线盘403、导电滑环405、连接轴404、排插415、轴承406、套筒407，卷线盘403和轴承406之间安装轴承406，保证卷线盘403运动稳定性，导电滑环405外侧与卷线盘403固定连接，确保收放线过程中卷线盘403内部电缆401不发生缠绕，导电滑环405内侧与连接轴404固定连接，电缆401伸出端外部通过轴承406与套筒407配合，套筒407与卷线盘403和链轮408固定连接，步进电机410安装在支架二402上方，为卷线盘403收放线提供动力；供电桩3功能为电动葫芦202调节吊箱201高度供电，沿着运输索道运行路线根据果园种植情况进行布置，节省安装成本和安装数量；无线遥控系统5为主要控制单元，分别控制单线循环索道1驱动电机114和电缆快速升降装置4步进电机410，实现运载工具2在整个运行路线任意位置停靠和卷线盘403快速收放线。

优选的，所述单线循环索道1中牵引索106首尾相连，承载索101两端固定，安装在牵引索106中上位置，两者空间上呈三角形位置分布。

优选的，所述抱索器203与承载索101和牵引索106三点连接，承载索101主要承载运载工具2重量，保证运载工具2上下山的稳定性。

优选的，所述电缆快速升降装置4外观尺寸为200×290×400 mm，电缆401最大伸长长度为15 m，使用24 V电源416进行供电。

优选的，所述电缆快速升降装置4中卷线盘403、外壳414、套筒407几何材质为塑料，保证强度合适的情况下尽可能减小整体重量。

优选的，所述电缆快速升降装置4安装在吊箱201一侧，下平面距地面100 mm，防止吊箱201落至地面后挤压电缆401。

优选的，所述吊箱201高度可调的山地果园运输索道可以对山地果园不同种植模式和地形地貌具有较强适应性，可通过灵活设置供电桩3和吊箱201停靠位置，采用最优策略布置整个装置。

优选的，所述电动葫芦202与抱索器203和吊箱201的连接方式均为挂钩连接，易拆卸，非作业时间可拆卸分别存放，提高使用寿命和安全性。

优选的，所述吊箱201高度可调的山地果园运输索道在地面沿运输线路搭建电动葫芦202供电线路，使高压电路和运载工具2分离，提高作业安全性。

优选的，所述吊箱201高度可调的山地果园运输索道搭建完成后，可根据后期果园种植模式和地形环形变化增减供电桩3，可拆卸循环再利用，降低成本。

优选的，所述吊箱201高度可调的山地果园运输索道操作方式为远程操作，安全性高。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1为一种吊箱201高度可调的山地果园运输索道整体结构示意图；

图2为单线循环索道1的结构示意图；

图3为运载工具2的结构示意图；

图4为电缆快速升降装置4的结构示意图；

以下是图中各部件标号：单线循环索道1、运载工具2、电缆快速升降装置4、无线遥控系统5、供电桩3、承载索101、牵引索106、固定索102、支架一107、驱动电机114、滑轮一104、滑轮二105、滑轮三108、滑轮四109、滑轮五110、滑轮六111、滑轮七112、滑轮八113、U形引导架103、控制箱115、抱索器203、电动葫芦202、吊箱201、滑轮九205、滑轮十206、固定轮204、步进电机410、步进电机控制器413、无线接收模块412、最小处理系统411、链轮408、链条409、电缆401、支架二402、外壳414、24 V电源416、卷线盘403、导电滑环405、连接轴404、排插415、轴承406、套筒407。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1、2、3和4所示，本发明的一种吊箱201高度可调的山地果园是运输索道，包括单线循环索道1、运载工具2、电缆快速升降装置4、无线遥控系统5和供电桩3，其中：所述单线循环索道1包括承载索101、牵引索106、固定索102、支架一107、驱动电机114、滑轮一104、滑轮二105、滑轮三108、滑轮四109、滑轮五110、滑轮六111、滑轮七112、滑轮八113、U形引导架103，其中支架一107位于单线循环索道1两端，承载整个果园运输索道，确定运输路线，驱动电机114位于单线循环索道1上部，为牵引索106循环转动提供动力，牵引索106首尾相连呈环状，上端与缠绕在驱动电机114输出轴外部，其他位置通过滑轮一104、滑轮二105、滑轮三108、滑轮四109、滑轮五110、滑轮六111、滑轮七112、滑轮八113与支架一107、运载工具2、U型引导架连接，并由其引导运动，从而带动运载工具2上下山，承载索101两端固定拉紧，位于牵引索106中上方，空间呈三角形位置分布，承载运载工具2和电缆快速升降装置4；运载工具2包括抱索器203、电动葫芦202、吊箱201、滑轮九205、滑轮十206、固定轮204，抱索器203上方安装滑轮九205、滑轮十206和固定轮204，固定轮204与一侧牵引索106焊接，滑轮九205、滑轮十206的滑道分扣合在承载索101和另一侧牵引索106，支撑和带动下方悬挂的电动葫芦202和吊箱201运动，电动葫芦202上方和下方分别通过挂钩连接抱索器203和吊箱201，调节吊箱201与地面的高度；电缆快速升降装置4包括步进电机410、步进电机控制器413、无线接收模块412、最小处理系统411、链轮408、链条409、电缆401、支架二402、外壳414、24 V电源416、卷线盘403、导电滑环405、连接轴404、排插415、轴承406、套筒407，卷线盘403和轴承406之间安装轴承406，保证卷线盘403运动稳定性，导电滑环405外侧与卷线盘403固定连接，确保收放线过程中卷线盘403内部电缆401不发生缠绕，导电滑环405内侧与连接轴404固定连接，电缆401伸出端外部通过轴承406与套筒407配合，套筒407与卷线盘403和链轮408固定连接，步进电机410安装在支架二402上方，为卷线盘403收放线提供动力；供电桩3沿着运输索道运行路线根据果园种植情况进行布置，节省安装成本和安装数量；无线遥控系统5分别控制单线循环索道1驱动电机114和电缆快速升降装置4的步进电机410，实现运载工具2在整个运行路线任意位置停靠和卷线盘403快速收放线。

具体工作过程：

工作时，待装载位置点发出信号后，单线循环索道1的控制箱115控制驱动电机114带动牵引索106循环转动，从而带动运载工具2在待装载位置点停靠，然后再次发出信号控制电动葫芦电缆401快速升降装置4的步进电机410放下电缆401，与供电桩3连接，运载工具2的电动葫芦202供电，调节吊箱201高度，稳定后开始装载，装载结束后，升起吊箱201至合适高度，与供电桩3断开电源，步进电机410旋转升起电缆401，驱动电机114带动牵引索106循环转动，从而带动运载工具2下行，在下方重复以上流程完成卸载作业，等待开始新的作业流程。

所述牵引索106首尾相连呈环状，承载索101首尾固定在单线循环索道1两端，并安装在牵引索106中上位置，且牵引索106和承载索101与抱索器203三点连接，保证运载工具2上下山运行的稳定性。

所述电缆快速升降装置4外观尺寸为200×290×400 mm，电缆401最大伸长长度为15 m，使用24 V电源416进行供电。

所述吊箱201高度可调的山地果园运输索道针对山地果园种植模式和地形地貌灵活设置供电桩3和吊箱201停靠位置，采用最优策略布置整个装置能够提高运输效率和降低作业成本。

所述电动葫芦202与抱索器203和吊箱201的连接方式均为挂钩连接，易拆卸，非作业时间可拆卸分别存放，提高使用寿命和安全性。

所述吊箱201高度可调的山地果园运输索道在地面沿运输线路搭建电动葫芦202供电线路，避免高压电线跟随运载工具2一起运动，提高运输安全性。

所述吊箱201高度可调的山地果园运输索道搭建完成后，可根据后期果园种植模式和地形环形变化优化挂载地点和供电桩3位置，后期改造升级成本低。

所述吊箱201高度可调的山地果园运输索道采用无线模块单线循环索道1驱动电机114和电缆快速升降装置4的步进电机410，远程操作，提高作业安全性。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，其特征在于：吊箱高度可调的山地果园运输索道包括单线循环索道、运载工具、电缆快速升降装置、无线遥控系统和供电桩，其中：所述单线循环索道包括承载索、牵引索、固定索、支架一、驱动电机、滑轮一、滑轮二、滑轮三、滑轮四、滑轮五、滑轮六、滑轮七、滑轮八、U形引导架、控制箱，其中支架一位于单线循环索道两端，承载整个果园运输索道，确定运输路线，驱动电机位于单线循环索道上部，为牵引索循环转动提供动力，牵引索首尾相连呈环状，上端与缠绕在驱动电机输出轴外部，其他位置通过滑轮一、滑轮二、滑轮三、滑轮四、滑轮五、滑轮六、滑轮七、滑轮八与支架一、运载工具、U型引导架连接，并由其引导运动，从而带动运载工具上下山，承载索两端固定拉紧，位于牵引索中上方，空间呈三角形位置分布，承载运载工具和电缆快速升降装置；运载工具包括抱索器、电动葫芦、吊箱、滑轮九、滑轮十、固定轮，抱索器上方安装滑轮九、滑轮十和固定轮，固定轮与一侧牵引索焊接，滑轮九、滑轮十的滑道分扣合在承载索和另一侧牵引索，支撑和带动下方悬挂的电动葫芦和吊箱运动，电动葫芦上方和下方分别通过挂钩连接抱索器和吊箱，调节吊箱与地面的高度；电缆快速升降装置包括步进电机、步进电机控制器、无线接收模块、最小处理系统、链轮、链条、电缆、支架二、外壳、24 V电源、卷线盘、导电滑环、连接轴、排插、轴承、套筒，卷线盘和轴承之间安装轴承，保证卷线盘运动稳定性，导电滑环外侧与卷线盘固定连接，确保收放线过程中卷线盘内部电缆不发生缠绕，导电滑环内侧与连接轴固定连接，电缆伸出端外部通过轴承与套筒配合，套筒与卷线盘和链轮固定连接，步进电机安装在支架二上方，为卷线盘收放线提供动力；供电桩沿着运输索道运行路线根据果园种植情况进行布置，节省安装成本和安装数量；无线遥控系统分别控制单线循环索道驱动电机和电缆快速升降装置步进电机，实现运载工具在整个运行路线任意位置停靠和卷线盘快速收放线。

2.根据权利要求1所述一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，其特征在于：所述牵引索首尾相连呈环状，承载索首尾固定在单线循环索道两端，并安装在牵引索中上位置，且牵引索和承载索与抱索器三点连接，保证运载工具上下山运行的稳定性。

3.根据权利要求1所述一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，其特征在于：所述电缆快速升降装置外观尺寸为200×290×400 mm，电缆最大伸长长度为15 m，使用24 V电源进行供电，同时卷线盘、外壳、套筒几何材质为塑料，减小整体重量。

4.根据权利要求1所述一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，其特征在于：所述电缆快速升降装置安装在吊箱一侧，下平面距地面100 mm，防止吊箱落至地面后挤压电缆。

5.根据权利要求1所述一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，其特征在于：所述吊箱高度可调的山地果园运输索道设置的电桩和装载位置点均与单线循环索道运行路线重合，具体位置根据山地果园种植模式和地形环境灵活设置，提高了运输索道的适应性。

6.根据权利要求1所述一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，其特征在于：所述电动葫芦与抱索器和吊箱的连接方式均为挂钩连接，易拆卸，非作业时间可拆卸分别存放，提高使用寿命和安全性。

7.根据权利要求1所述一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，其特征在于：所述吊箱高度可调的山地果园运输索道在地面沿运输线路搭建电动葫芦供电线路，避免高压电线跟随运载工具一起运动，提高运输安全性。

8.根据权利要求1所述一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，其特征在于：所述吊箱高度可调的山地果园运输索道搭建完成后，可通过在运行线路增减供电桩的方法优化运输索道，后期优化便捷性高。

9.根据权利要求1所述一种吊箱高度可调的山地果园运输索道，其特征在于：所述吊箱高度可调的山地果园运输索道采用无线模块单线循环索道驱动电机和电缆快速升降装置步进电机，远程操作，提高作业安全性。

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