CN115159302A - 一种升降横移存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降横移存储系统，涉及重力储能无人货梯系统技术领域，安装于建筑结构中，建筑结构中设有升降货梯，升降货梯包括横向移动的主框架，主框架用于承载重物，建筑结构中还设有牵引起重装置、滑车横移驱动件和顶部行驶轨道，顶部行驶轨道位于升降货梯上方并平行于主框架的横移方向，顶部行驶轨道上连接顶部滑轮车，滑车横移驱动件驱动顶部滑移车沿顶部行驶轨道横移；牵引起重装置用于牵引钢丝绳，钢丝绳一端向上绕过顶部滑轮车后，向下连接至主框架。达到了升降货梯的升降牵引连接在横移装置上，并通过顶部滑轮车实现曳引力的始终竖直，保证升降与横移过程稳定的效果。

Description

一种升降横移存储系统

技术领域

本发明涉及重力储能无人货梯系统技术领域，特别涉及一种升降横移存储系统。

背景技术

在重力储能发电系统中存在重物的升降搬运需求，为了实现大规模的重物从低位升高到高位，并按顺序摆放，需要有一套提升系统。该系统能进行重物提升/下降，同时能够通过横移系统将重物放置在高位/低位的载物横梁上。该系统要求具有大质量重物提升/下降和重物横移以及横向精确定位的功能。

例如，在申请号为CN202021728621.9的专利“一种货梯式升降平台”中，公开了一种模块化升降式轨道搬运车，包括梯架和升降台，梯架上设有动力装置，动力装置用于控制升降台的升降，升降台上设有若干固定机构，固定机构用于固定升降台的位置，梯架上设有若干导杆，升降台的侧壁上设有若干导框，导框内设有导轮，导轮的一侧与导杆的侧壁相抵，且与导杆滚动配合，升降台的下端设有若干动力轴，动力轴的输出轴上设有稳固杆，动力轴用于推动稳固杆移动，稳固杆上套设有若干滚轮，滚轮抵在梯架上，且与梯架滚动配合，能实现升降台的稳定移动。

但是，现有技术中，升降平台皆没有横移装置，而简单的横移装置在横移重物时容易因为重物的横移而导致不稳。

发明内容

本发明的目的是提供一种升降横移存储系统，升降货梯的升降牵引连接在横移装置上，并通过顶部滑轮车实现曳引力的始终竖直，保证升降与横移过程的稳定。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种升降横移存储系统，安装于建筑结构中，建筑结构中设有升降货梯，升降货梯包括横向移动的主框架，主框架用于承载重物，

建筑结构中还设有牵引起重装置、滑车横移驱动件和顶部行驶轨道，所述顶部行驶轨道位于升降货梯上方并平行于主框架的横移方向，顶部行驶轨道上连接顶部滑轮车，滑车横移驱动件驱动顶部滑移车沿顶部行驶轨道横移；

所述牵引起重装置用于牵引钢丝绳，钢丝绳一端向上绕过顶部滑轮车后，向下连接至主框架。

更进一步地，所述顶部滑轮车包括底盘框架，底盘框架沿顶部行驶轨道滑移，底盘框架靠近升降货梯一侧连接有前定滑轮，该侧还铰接有动臂，底盘框架上连接有驱动动臂上下摆动的摆动驱动件，动臂自由端连接后定滑轮，钢丝绳依次经过后定滑轮、前定滑轮后，连接在主框架上。

更进一步地，所述摆动驱动件包括铰接于底盘框架上的顶升油缸，顶升油缸自由端铰接于升降上臂和升降下臂，升降上臂另一端铰接于动臂，升降下臂另一端铰接于底盘框架。

更进一步地，所述滑车横移驱动件包括横移油缸，横移油缸一端连接于顶部滑轮车，另一端连接于固定桩，固定桩固定于建筑结构中。

更进一步地，所述牵引起重装置包括地面卷扬机，通过地面卷扬机牵引升降货梯的升降。

更进一步地，所述建筑结构中还连接有顶部定滑轮和上下移动的配重块，钢丝绳远离升降货梯一端经过地面卷扬机后向上，绕过顶部定滑轮后，向下连接于配重块。

更进一步地，所述建筑结构中连接有竖直的配重导轨，配重块上下滑移连接于配重导轨中。

更进一步地，所述钢丝绳包括货梯绳、配重绳和之间的连接器，货梯绳末端连接于升降货梯，配重绳末端连接于配重块，配重块升降过程中，连接器始终位于地面卷扬机与配重块之间。

更进一步地，所述连接器包括中连接板、用于连接配重绳的上连接板、用于连接货梯绳的下连接板，上连接板与中连接板之间连接有上连接片，下连接板与中连接板之间连接有下连接片。

更进一步地，所述建筑结构中连接有用于导向升降货梯上下升降的货梯轨道，主框架水平滑移连接于货梯轨道中，升降货梯中还连接有若干用于驱动主框架滑移的液压缸。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.本发明设计的带有滑轮横移和升降的组合系统，主要解决在重力储能发电系统中存在重物的升降搬运和顺序摆放需求。重力储能系统要求对超过20吨重力的重物进行高速垂直升降，并能够按顺序摆放在不同高度楼层的载物横梁上。该系统要求具有大质量重物提升/下降和重物横移以及横向精确定位的功能。

2.本发明设计的系统由地面卷扬牵引机、横移升降机和顶部横移滑轮车三部分组成。横移升降机具备沿垂直轨道升降和沿水平轨道横移重物的功能，顶部滑轮车具有重物牵引升降和横移功能，地面卷扬牵引机具有卷扬牵引功能。

3.本发明中，升降货梯由地面卷扬机构通过顶部滑轮车上钢丝绳/曳引带进行牵引升降，升降货梯沿着垂直导轨运行，当升降货梯停靠在目标楼层时，通过升降货梯自带的横移装置把重物支撑架横移。在此过程中，顶部滑轮车和升降货梯的载物支撑架实现同步横移，以消除曳引带的横向拉力分力（当顶部滑轮车和升降货梯横移运动同步时，曳引带始终报纸垂直于水平面，则曳引带横向分力为0）。

4.顶部滑轮车自带升降功能，当升降货梯停靠在目标楼层，顶部滑轮车上的升降臂油缸缩回，使动臂下降，进而使升降货梯下降，重物被放置在载物横梁上。顶部滑轮车的升降功能使升降货梯的高度可以进行精确的控制，同时滑轮车升降的幅度较大，可以抵消钢丝绳/曳引带在升降货梯卸载重物前后由于牵引重量的变化导致的长度变化。

本发明由三个部分组合而成的系统可以实现重物高速升降和横移摆放功能，适合于重物频繁升降作业场合。本系统采用曳引式吊运，具有结构简单、造价低等优势，特别适合用于重力储能、工业搬运等领域。

附图说明

图1是本发明进行横移时的整体结构示意图；

图2是本发明进行升降时的整体结构示意图；

图3是本发明中顶部滑轮车部分的结构示意图；

图4是本发明中连接器部分的结构示意图。

图中，1、顶部滑轮车；2、升降货梯；3、地面卷扬机；4、配重块；5、货梯轨道；6、配重导轨；7、建筑结构；8、载物横梁；10、重物；11、钢丝绳；14、顶部定滑轮；

101、动臂；102、底盘框架；103、后轮；104、前轮；105、顶升油缸；106、横移油缸；107、升降上臂；108、升降下臂；109、后定滑轮；110、前定滑轮；111、固定桩；112、顶部行驶轨道；

1101、货梯绳；1102、配重绳；1103、连接器；1104、上连接板；1105、上连接片；1106、中连接板；1107、下连接片；1108、下连接板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本发明的限制。

一种升降横移存储系统，如图1所示，安装于建筑结构7中，建筑结构7中设有若干层载物横梁8、若干位于载物横梁8一侧的升降货梯2，升降货梯2包括横向移动的主框架，主框架用于承载重物10，升降货梯2上下升降，将重物10频繁升降，放置于不同高度位置的载物横梁8上。

如图1和图2所示，建筑结构7中连接有用于导向升降货梯2上下升降的货梯轨道5，升降货梯2上连接有沿货梯轨道5移动的导向轮组，可以由顶部牵引的钢丝绳带动在货梯轨道5中上下移动。主框架水平滑移连接于货梯轨道5中，升降货梯2中还连接有若干用于驱动主框架滑移的液压缸，以实现其横移功能，液压缸伸出时，升降货梯2的底座保持不动，而承载重物10的主框架与重物10一起横向移动，主框架上还可以连接若干用去驱动重物10升降的液压缸，以将举起或将重物10放置在载物横梁8之间，其具体结构可以是如申请号为2022105856681的专利一种带液压横移装置的升降梯，实现其升降以及横移功能。

如图1和图2所示，建筑结构7中设有牵引起重装置、滑车横移驱动件和顶部行驶轨道112，顶部行驶轨道112位于升降货梯2上方（固定于建筑结构7顶部）并平行于主框架的横移方向，顶部行驶轨道112上连接顶部滑轮车1，滑车横移驱动件驱动顶部滑移车沿顶部行驶轨道112横移。

如图3所示，滑车横移驱动件包括横移油缸106，横移油缸106一端铰接于顶部滑轮车1，另一端铰接于固定桩111，固定桩111固定于建筑结构7中；当横移油缸106伸出或缩回时，顶部滑轮车1将沿着顶部行驶轨道112进行水平运动。

如图1和图2所示，牵引起重装置用于牵引钢丝绳11，钢丝绳11一端向上绕过顶部滑轮车1后，向下连接至升降货梯2的主框架上。

本发明中，顶部滑轮车1和升降货梯2均配置了横移系统，当牵引起重装置驱动升降货梯2到达目标楼层后，升降货梯2上的横移液压缸伸出，同时顶部滑轮车1上的横移油缸106缩回，则升降货梯2上的主框架载着重物10向前移动，顶部滑轮车1沿着顶部行驶轨道112也以相同的速度向前移动，此时升降货梯2上方的钢丝绳11保持竖直，这种控制模式可以保证升降货梯2横移重物10的时候仅需克服重物10的水平加速度反力，有效降低了货梯轨道5受到的水平方向分力。同时，这种顶部滑轮车1、主框架及重物10的同步运动，可以避免出现加减速时出现重物10和升降货梯2的甩动而造成重物10倾翻。

如图3所示，顶部滑轮车1包括与横移油缸106连接的底盘框架102，底盘框架102通过底部的前轮104和后轮103沿顶部行驶轨道112滑移，使其前后运动；

底盘框架102靠近升降货梯2一侧连接有前定滑轮110，该侧还铰接有动臂101，底盘框架102上连接有驱动动臂101上下摆动的摆动驱动件，动臂101自由端连接后定滑轮109，钢丝绳11依次经过后定滑轮109、前定滑轮110后，连接在主框架上。

如图3所示，摆动驱动件包括铰接于底盘框架102上的顶升油缸105，顶升油缸105自由端铰接于升降上臂107和升降下臂108，升降上臂107另一端铰接于动臂101，升降下臂108另一端铰接于底盘框架102；

当顶升油缸105伸出时，通过推动升降上臂107和升降下臂108的铰接点，从而使动臂101向上抬升，并带动后定滑轮109随着动臂101上升。

本系统可以实现精确的重物10垂直方向的升降，同时能够克服超长的钢丝绳11在不同负载条件下的弹性变形导致的垂直定位误差；

具体的，在超高的建筑中使用（如重力储能系统，高度超过150米）钢丝绳11的总长度超过400米，而且与普通的电梯不同的是，本系统中升降货梯2上的重物10的重量远大于配重和升降货梯2的自重。因此在升降货梯2空载和满载时，钢丝绳11的总长度差异的绝对值较大（1-2米），这对于升降货梯2在不同楼层的精确定位会产生十分不利的影响；

而本发明中，当需要将重物10放置于建筑上载物横梁8上时，牵引起重装置保持不动，而由顶部滑轮车1上的顶升油缸105执行缩回或者伸出的动作；在升降货梯2将重物10放置在横梁上（或者是从横梁上顶起重物10）时，顶升油缸105缩回，动臂101带动后定滑轮109下降；由于牵引起重装置静止不转，牵引起重装置与钢丝绳11之间的静摩擦力可以保证此时绕过牵引起重装置的钢丝绳11不发生滑动；由于顶升油缸105的伸出量可以精确控制，因此升降货梯2的高度可以精确控制；

此外，在当升降货梯2下降时，由于重物10的宽度大于载物横梁8的间距，因此重物10就会落在载重横梁上，之后升降货梯2与重物10之间的接触脱离，重物10施加在升降货梯2上的重力被卸载；由于钢丝绳11上的拉力也被大幅缩小，导致升降货梯2顶部的钢丝绳部分长度缩短，因此为了使升降货梯2下降并与重物10脱离接触，后定滑轮109的下降距离要远大于重物10下降到载物横梁8上的距离；

本发明中的顶部滑轮车1的设计，可以实现升降货梯2在顶起重物10或者放下重物10的过程中，精确而平缓地控制升降货梯2的高度。如果用常规的如地面或者建筑屋顶布置的卷扬机进行高度控制，则由于卷扬机控制精度不足，容易导致升降货梯2停泊不到位或者重物10放置或者顶起使产生过大的冲击。

如图1所示，牵引起重装置包括地面卷扬机3（也可选择其他曳引机等），通过地面卷扬机3牵引升降货梯2的升降；建筑结构7中还连接有顶部定滑轮14和上下移动的配重块4，钢丝绳11远离升降货梯2一端经过地面卷扬机3后向上，绕过顶部定滑轮14后，向下连接于配重块4；

建筑结构7中连接有竖直的配重导轨6，配重块4上下滑移连接于配重导轨6中。

本发明中，用于牵引升降货梯2的钢丝绳11一端连接在升降货梯2的主框架顶部，再依次绕过滑轮车上的前定滑轮110、后定滑轮109、地面卷扬机3上的驱动轴、顶部定滑轮14，末端连接在配重块4上。

如图1和2所示，钢丝绳11包括货梯绳1101、配重绳1102和之间的连接器1103，货梯绳1101末端连接于升降货梯2，配重绳1102末端连接于配重块4，配重块4升降过程中，连接器1103始终位于地面卷扬机3与配重块4之间。

如图4所示，连接器1103包括中连接板1106、用于连接配重绳1102的上连接板1104、用于连接货梯绳1101的下连接板1108，上连接板1104与中连接板1106之间连接有上连接片1105，下连接板1108与中连接板1106之间连接有下连接片1107；上连接板1104和下连接板1108连接的钢丝绳11数量可以根据不同的载重要求进行配置。

本系统采用曳引牵引原理，当升降货梯2上装有重物10时且此时整个系统保持静止或者匀速运行时，升降货梯2和重物10的重力等于驱动轮与钢丝绳11之间的摩擦力加上配重块4的重力。其中卷扬机上的驱动轴是曳引轮，其与绕行在其上的钢丝绳11（也可以采用电梯用曳引钢带）之间有一定的摩擦力，当驱动轴旋转时，带动钢丝绳11运动，并带动升降货梯2以及配重块4上下运动。当升降货梯2空载时，其自重与配重块4相同，当升降货梯2满载时，依靠驱动轮与钢丝绳11之间的摩擦力实现拉力平衡；

因此，在升降货梯2满载时，卷扬机上的驱动轴与升降货梯2之间的钢丝绳11受到的拉力远大于与配重块4之间的拉力；因此本系统将钢丝绳11分为两部分，之间用一个连接器1103连接；配重绳1102的长度使配重块4在建筑最底层到最高层之间运动时，连接器1103始终位于地面卷扬机3与配重块4连接的一侧，而不会接触地面卷扬机3；这样，就可以将货梯绳1101的钢丝绳11数量配置到满足系统重载需求，而配重绳1102的钢丝绳11数量仅需要满足能安全起吊配重块4即可，可节省大量的钢丝绳11成本，并降低系统自重。

本发明设计的带有滑轮横移和升降的组合系统，主要解决在重力储能发电系统中存在重物10的升降搬运和顺序摆放需求。重力储能系统要求对超过20吨重力的重物10进行高速垂直升降，并能够按顺序摆放在不同高度楼层的载物横梁8上。该系统要求具有大质量重物10提升/下降和重物10横移以及横向精确定位的功能。此外还要求所需的升降横移系统具备结构简单、造价低、可自动装卸重物10等特点。

其升降货梯2可以实现大尺寸重物10的升降和横移，可以将重物10横移并放置在专用的横梁上。本发明设计的系统由地面卷扬牵引机、横移升降机和顶部横移滑轮车三部分组成。横移升降机具备沿垂直轨道升降和沿水平轨道横移重物10的功能，顶部滑轮车1具有重物10牵引升降和横移功能，地面卷扬牵引机具有卷扬牵引功能。三个子系统组合而成的系统可以实现重物10高速升降和横移摆放功能，适合于重物10频繁升降作业场合。本系统采用曳引式吊运，具有结构简单、造价低等优势，特别适合用于重力储能、工业搬运等领域。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，不用于限制本发明，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种升降横移存储系统，安装于建筑结构中，建筑结构中设有升降货梯，升降货梯包括横向移动的主框架，主框架用于承载重物，其特征在于：

建筑结构中还设有牵引起重装置、滑车横移驱动件和顶部行驶轨道，所述顶部行驶轨道位于升降货梯上方并平行于主框架的横移方向，顶部行驶轨道上连接顶部滑轮车，滑车横移驱动件驱动顶部滑移车沿顶部行驶轨道横移；

所述牵引起重装置用于牵引钢丝绳，钢丝绳一端向上绕过顶部滑轮车后，向下连接至主框架。

2.根据权利要求1所述的一种升降横移存储系统，其特征在于：所述顶部滑轮车包括底盘框架，底盘框架沿顶部行驶轨道滑移，底盘框架靠近升降货梯一侧连接有前定滑轮，该侧还铰接有动臂，底盘框架上连接有驱动动臂上下摆动的摆动驱动件，动臂自由端连接后定滑轮，钢丝绳依次经过后定滑轮、前定滑轮后，连接在主框架上。

3.根据权利要求2所述的一种升降横移存储系统，其特征在于：所述摆动驱动件包括铰接于底盘框架上的顶升油缸，顶升油缸自由端铰接于升降上臂和升降下臂，升降上臂另一端铰接于动臂，升降下臂另一端铰接于底盘框架。

4.根据权利要求1或2所述的一种升降横移存储系统，其特征在于：所述滑车横移驱动件包括横移油缸，横移油缸一端连接于顶部滑轮车，另一端连接于固定桩，固定桩固定于建筑结构中。

5.根据权利要求1所述的一种升降横移存储系统，其特征在于：所述牵引起重装置包括地面卷扬机，通过地面卷扬机牵引升降货梯的升降。

6.根据权利要求5所述的一种升降横移存储系统，其特征在于：所述建筑结构中还连接有顶部定滑轮和上下移动的配重块，钢丝绳远离升降货梯一端经过地面卷扬机后向上，绕过顶部定滑轮后，向下连接于配重块。

7.根据权利要求6所述的一种升降横移存储系统，其特征在于：所述建筑结构中连接有竖直的配重导轨，配重块上下滑移连接于配重导轨中。

8.根据权利要求6所述的一种升降横移存储系统，其特征在于：所述钢丝绳包括货梯绳、配重绳和之间的连接器，货梯绳末端连接于升降货梯，配重绳末端连接于配重块，配重块升降过程中，连接器始终位于地面卷扬机与配重块之间。

9.根据权利要求6所述的一种升降横移存储系统，其特征在于：所述连接器包括中连接板、用于连接配重绳的上连接板、用于连接货梯绳的下连接板，上连接板与中连接板之间连接有上连接片，下连接板与中连接板之间连接有下连接片。

10.根据权利要求1所述的一种升降横移存储系统，其特征在于：所述建筑结构中连接有用于导向升降货梯上下升降的货梯轨道，主框架水平滑移连接于货梯轨道中，升降货梯中还连接有若干用于驱动主框架滑移的液压缸。

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