CN115973892A - 一种集装箱装卸设备监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及集装箱监测技术领域，具体地说，涉及一种集装箱装卸设备监测系统，包括吊具和用于提升吊具的提升机构，提升机构包括第一转轴、安装在第一转轴上的绕线筒、设于绕线筒两端的挡板和驱动第一转轴转动的电机，还包括第一防坠机构、第二防坠机构、安装在第一转轴上的转速传感器，第一防坠机构包括夹块、推板、连接夹块和推板的第一弹簧、驱动推板使夹块夹持第一转轴的电动推杆；第二防坠机构包括设于挡板一侧的第二楔形块、与推板连接的第一楔形块；本发明中夹块夹持第一转轴不会使第一转轴瞬间停止转动，这样可以避免集装箱急速停止下降导致惯性过大，从而导致集装箱内的货物造成大的损坏。

Description

一种集装箱装卸设备监测系统

技术领域

本发明涉及集装箱装卸监测技术领域，具体地说，涉及一种集装箱装卸设备监测系统。

背景技术

集装箱是能装载包装或无包装货进行运输，并便于用机械设备进行装卸搬运的一种成组工具，集装箱在运送到码头港口后，一般需要接触桥吊来吊装集装箱，从而将集装箱运输至合适的地方。

现有的桥吊在装卸集装箱，当集装箱被吊装在空中时，若发生故障导致失控，此时集装箱在重力作用下会快速下降，导致提升机构的转轴会快速转动，目前在监测到转轴快速转动时，会采用紧急制动机构对转轴进行制动，这样容易使转轴瞬间停止转动，从而导致集装箱受到过大的向下的惯性力，容易使损坏集装箱内的货物，故有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集装箱装卸设备监测系统，为了解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种集装箱装卸设备监测系统，包括吊具和用于提升吊具的提升机构，提升机构包括第一转轴、安装在第一转轴上的绕线筒、设于绕线筒两端的挡板和驱动第一转轴转动的电机，还包括第一防坠机构、第二防坠机构、安装在第一转轴上的转速传感器，第一防坠机构包括夹块、推板、连接夹块和推板的第一弹簧、驱动推板使夹块夹持第一转轴的电动推杆；第二防坠机构包括设于挡板一侧的第二楔形块、与推板连接的第一楔形块；当转速传感器的转速大于设定值时，电动推杆驱动推板使夹块夹持第一转轴，此时若转速传感器的转速大于零，电动推杆继续驱动推板增大夹块对第一转轴的夹持力，同时第一楔形块与第二楔形块楔合是第二楔形块与挡板抵接。

优选的，还包括第一箱体，第一转轴贯穿第一箱体，第一箱体的内壁顶部和内壁底部均安装有电动推杆，电动推杆的伸长端固定连接有推板，两个夹块对称设于第一转轴的两侧。

优选的，所述夹块靠近第一转轴的一侧向内凹陷呈弧形槽。

优选的，所述第一箱体靠近挡板一侧固定有与第一转轴平行的导杆，第二楔形块上固定连接有导块，导块滑动连接在导杆，导杆上套设有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与导块和第一箱体固定连接，第一箱体靠近挡板一侧开设有导孔，导孔上滑动连接有连接块；连接块的一端与第一楔形块固定连接，连接块的另一端与推板固定连接。

优选的，还包括两个相互平行的支撑板，第一转轴转动连接在两个支撑板之间，电机安装在其中一个支撑板上，电机的输出轴与第一转轴的一端同轴连接，第一箱体固定连接在其中一个支撑板上远离电机的一侧。

优选的，还包括第三防坠机构，第三防坠机构包括安装在另一个支撑板远离挡板一侧的第二箱体，第二箱体内滑动连接有滑块，滑块包括曲面、平面，曲面和平面连接，曲面和平面的一面均朝向支撑板，还包括挡杆，挡杆的一端穿过第二箱体和另一个支撑板，挡杆的另一端安装有滚轮，还包括驱动滑块滑动的双杆气缸，第一转轴上固定连接有转盘，转盘的周向固定连接有转杆，当滚轮滚动至平面上时，挡杆的一端伸至另一个支撑板的一侧阻挡转杆转动。

优选的，还包括控制器和安装在吊具一侧的激光测距仪，激光测距仪用于检测吊具与地面之间的距离，当转速传感器的转速大于设定值时，控制器控制激光测距仪工作，当激光测距仪检测到与地面之间距离小于或等于预设值时，控制器控制双杆气缸推动滑块移动使滚轮滚动至平面上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该集装箱装卸设备监测系统，当集装箱吊在空中进行运输时，若发生故障导致第一转轴失控，此时第一转轴在集装箱的重力作用下会快速转动，此时集装箱也会快速下降，当转速传感器检测到第一转轴的转速大于设定值时，转速传感器会将信号传递给控制器，控制器控制电动推杆工作推动推板，从而带动夹块移动，使两个夹块将第一转轴夹住，来对第一转轴进行减速制动，（此时第一转轴会包括有如下几种情况）：

第一：如果此时第一转轴停止转动了，转速传感器检测到第一转轴的转速为零，控制器会控制电动推杆停止继续加大对推板的推动；这时第二防坠机构未工作，第二楔形块不会抵接挤压挡板，可避免挡板和第二楔形块之间产生磨损。

第二：如果此时第一转轴还未停止转动，转速传感器还能检测到转速，此时制器继续控制电动推杆工作推动推板，从而带动夹块继续挤压夹持第一转轴，此时夹块对第一转轴的夹持力度加大，对第一转轴的减速制动效果更好，此时第一弹簧被压缩，同时第一楔形块下降与第二楔形块楔合，可推动第二楔形块水平移动与挡板侧面抵接挤压，从而可阻止挡板的转动，从而实现对第一转轴的减速制动，进一步提高了对第一转轴的减速制动效果；夹块夹持第一转轴不会使第一转轴瞬间停止转动，这样可以避免集装箱急速停止下降导致惯性过大，从而导致集装箱内的货物造成大的损坏。

2.该集装箱装卸设备监测系统，当发生故障导致第一转轴失控，此时第一转轴在集装箱的重力作用下会快速转动，此时集装箱也会快速下降，当转速传感器检测到第一转轴的转速大于设定值时，控制器控制激光测距仪工作，在此之前激光测距仪不工作，节省电能，也可避免在正常工作的情况下激光测距仪持续处于工作状态，可延长激光测距仪的使用寿命；如果，当激光测距仪检测到与地面之间距离小于或等于预设值时，此时第一转轴还在保持转动，转速传感器还检测到的第一转轴的转速时，控制器会控制双杆气缸推动滑块移动使滚轮滚动至平面上，此时挡杆的一端完全伸出支撑板，当转杆转动至与挡杆接触时，可防止转杆继续朝着集装箱下坠的方向转动，最终在集装箱的重力作用下会使转杆抵接在挡杆上；也可有效的防止集装箱直接撞击在地面上，对集装箱内的货物造成大的损伤。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中提升机构的结构示意图。

图3为本发明中第一箱体的内部状态示意图之一。

图4为本发明中第一箱体的内部状态示意图之二。

图5为本发明中第一箱体的内部状态示意图之三。

图6为本发明中挡杆未伸出支撑板时的状态示意图。

图7为本发明中挡杆伸出支撑板时的状态示意图。

图8为本发明中滑块、挡杆和滚轮的结构示意图。

图中各标号的意义为：10、行走架；11、支撑板；12、第一转轴；13、绕线筒；14、挡板；15、吊绳；16、电机；20、主臂；21、支臂；22、固定箱；23、第二转轴；24、锁块；3、激光测距仪；40、第一箱体；400、导孔；41、夹块；42、推板；43、第一弹簧；44、电动推杆；45、第一楔形块；450、连接块；46、第二楔形块；460、导块；47、导杆；48、第二弹簧；50、第二箱体；500、滑轨；51、滑块；510、曲面；511、平面；52、挡杆；53、滚轮；54、第三弹簧；55、圆板；56、套筒；57、双杆气缸；58、转盘；59、转杆。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”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设备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。

在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明提供一种技术方案：

一种集装箱装卸设备监测系统，请参阅图1-图8，包括吊具和用于提升吊具的提升机构；具体的，吊具包括主臂20和设于主臂20两端可相对主臂20进行位移的支臂21，即支臂21可沿主臂20的长度方向移动，以调节两支臂21之间的间距，使之与集装箱长度相适应，方便吊装集装箱进行运输，对于主臂20和支臂21的这种移动调节结构在现有技术中有大量的文献公开，故在此不作赘述。

在支臂的两端均固定安装有固定箱22，固定箱22的内部中空，固定箱22内壁顶部通过螺栓固定安装有驱动电机，驱动电机的输出轴端部同轴连接有第二转轴23，第二转轴23的底端延伸至固定箱22的下方且固定连接有锁块24。

需要说明的是，本发明使用的集装箱的顶部四角均安装有与锁块24相适配的锁头，当吊具需要吊装集装箱时，先通过提升机构下方吊具使吊具置于需要吊装的集装箱上方，使锁块24对准集装箱上的锁头，让锁块24插入锁头内部，具体的，锁头内部中部，顶部开设有插槽，锁块24从锁头顶部的插槽插入锁头内部，然后驱动电机驱动锁块24转动90度，可使锁块24与锁头锁合，此时通过提升机构带动吊具提升，锁块24抵接在锁头的内壁顶部可将锁头连同集装箱吊起。

为了防止在提升过程中操作人员的误操作使锁块24转动导致锁块24与锁头解锁，在锁块24的顶部固定连接压力传感器，当提升机构带动吊具提升，锁块24抵接在锁头的内壁顶部时，压力传感器会与锁头的内壁顶部抵接受到压力，在锁头内部安装电动型推杆，电动型推杆的伸长端安装锁合柱，锁合柱和电动型推杆均水平设置，在第二转轴23位于锁合柱的高度处开设有锁合孔，当驱动电机驱动锁块24转动90度，使锁块24与锁头锁合时，锁合孔正好对准锁合柱；当压力传感器检测到压力值时，将信号传递给控制器，控制器控制电动型推杆推动锁合柱插入锁合孔内；电动型推杆、压力传感器均电性连接至控制器。

请参阅图1-图5，提升机构包括第一转轴12、安装在第一转轴12上的绕线筒13、设于绕线筒13两端的挡板14和驱动第一转轴12转动的电机16，还包括行走架10、两个相互平行的支撑板11，且支撑板11固定连接在行走架10的顶部，行走架10为现有的桥吊上的小车行走架，在此不作赘述，第一转轴12转动连接在两个支撑板11之间，电机16安装在其中一个支撑板11上，电机16的输出轴与第一转轴的一端同轴连接。

绕线筒13上绕接有吊绳15，吊绳15的一端栓接在绕线筒13上，另一端与主臂20顶部的吊耳连接，此连接可以为栓接。

启动电机16工作，可带动第一转轴12转动，从而带动绕线筒13转动，可对吊绳15进行收放，从而可带动吊具进行升降或下降。

还包括第一防坠机构、第二防坠机构、安装在第一转轴12上的转速传感器，第一防坠机构包括夹块41、推板42、连接夹块和推板的第一弹簧43，第一弹簧43的一端与夹块固定连接，第一弹簧43的另一端与推板固定连接、驱动推板42使夹块夹持第一转轴12的电动推杆44。

还包括第一箱体40，如图2所示，第一箱体40固定连接在其中一个支撑板11上远离电机16的一侧，第一转轴12贯穿第一箱体40，第一箱体40的内壁顶部和内壁底部均通过螺栓固定安装有电动推杆44，电动推杆44的伸长端固定连接有推板42，两个推板42上下对称设置，两个夹块上下对称设于第一转轴12的两侧。

当集装箱吊在空中进行运输时，若发生故障导致第一转轴12失控，此时第一转轴12在集装箱的重力作用下会快速转动，此时集装箱也会快速下降，当转速传感器检测到第一转轴12的转速大于设定值时，转速传感器会将信号传递给控制器，控制器控制电动推杆44工作推动推板42，从而带动夹块41移动，使两个夹块41将第一转轴12夹住，来对第一转轴12进行减速制动，（此时第一转轴12会包括有如下几种情况）：

第一：如果此时第一转轴12停止转动了，转速传感器检测到第一转轴12的转速为0，控制器会控制电动推杆44停止继续加大对推板42的推动；这时第二防坠机构未工作，第二楔形块46不会抵接挤压挡板14，可避免挡板14和第二楔形块46之间产生磨损。

第二：如果此时第一转轴12还未停止转动，转速传感器还能检测到转速，此时制器继续控制电动推杆44工作推动推板42，从而带动夹块41继续挤压夹持第一转轴12，此时夹块41对第一转轴12的夹持力度加大，对第一转轴12的减速制动效果更好，此时第一弹簧43被压缩，同时第一楔形块45下降与第二楔形块46楔合，可推动第二楔形块46水平移动与挡板14侧面抵接挤压，从而可阻止挡板14的转动，从而实现对第一转轴12的减速制动，进一步提高了对第一转轴12的减速制动效果。

请参阅图3-图5，第二防坠机构包括设于挡板14一侧的第二楔形块46、与推板42连接的第一楔形块45；当转速传感器的转速大于设定值时，电动推杆44驱动推板42使夹块夹持第一转轴12，此时若转速传感器的转速大于零，电动推杆44继续驱动推板42增大夹块对第一转轴12的夹持力，同时第一楔形块45与第二楔形块46楔合是第二楔形块46与挡板14抵接。

第一箱体40靠近挡板14一侧固定有与第一转轴12平行的导杆47，导杆47的数量为2个，第二楔形块46上固定连接有导块460，导块460为2个，与两个导杆47滑动配合，导块460滑动连接在导杆47上，导杆47上套设有第二弹簧48，第二弹簧48的两端分别与导块460和第一箱体40固定连接，第一箱体40靠近挡板14一侧开设有导孔400，导孔400上滑动连接有连接块450；连接块450的一端与第一楔形块45固定连接，连接块450的另一端与推板42固定连接。

当第一楔形块45不与第二楔形块46楔合时，在第二弹簧48的弹力作用下可将第二楔形块46拉回原位置不与挡板14抵接。

夹块41靠近第一转轴12的一侧向内凹陷呈弧形槽，弧形槽可使夹块41更好地与第一转轴12贴合，便于更好的夹紧第一转轴12。

本发明中如果第一转轴转速过快时，夹块41夹持第一转轴12不会使第一转轴12瞬间停止转动，这样可以避免集装箱急速停止下降导致惯性过大，从而导致集装箱内的货物造成大的损坏。

另外，在夹块41和推板42之间设置导向杆，导向杆的一端与夹块41固定连接，导向杆的另一端穿过推板42，当第一弹簧43在压缩过程中夹块41受到第一转轴的转动力时，不会使夹块41偏移位置。

还包括第三防坠机构，第三防坠机构包括安装在另一个支撑板11远离挡板14一侧的第二箱体50，第二箱体50内滑动连接有滑块51，滑块51对称设置两个，第二箱体50内壁安装有滑轨500，滑块51滑动连接在滑轨500上，滑块51包括曲面510、平面511，曲面510和平面511连接，曲面510和平面511的一面均朝向支撑板11，还包括挡杆52，挡杆52的一端穿过第二箱体和另一个支撑板11，挡杆52的另一端安装有滚轮53，还包括驱动滑块51滑动的双杆气缸57，双杆气缸57通过螺栓安装在第二箱体50内壁，双杆气缸57的两端分别与两个滑块51固定连接，第一转轴12上固定连接有转盘58，转盘58的周向固定连接有转杆59，当滚轮53滚动至平面511上时，挡杆52的一端伸至另一个支撑板11的一侧阻挡转杆59转动。

挡杆52的另一端固定连接有圆板55，挡杆52套设有第三弹簧54和套筒56，第三弹簧54的两端分别与圆板55和套筒56固定连接，套筒56远离第三弹簧54的一端与第二箱体50的内壁固定连接，

双杆气缸57驱动滑块51滑动，可使滚轮53滚至曲面510或平面511上，参阅图6，当滚轮53位于曲面510上时，挡杆52的一端未完全伸出支撑板11，此时转杆59在转动时不会与挡杆52碰撞；参阅图7，当滚轮53位于平面511上时，挡杆52的一端完全伸出支撑板11，且转杆59在转动时会与挡杆52碰撞，从而阻止转杆59转动。

还包括控制器和安装在吊具一侧的激光测距仪3，具体的，如图1所示，激光测距仪3安装在支臂21上，激光测距仪3用于检测吊具与地面之间的距离，当转速传感器的转速大于设定值时，控制器控制激光测距仪3工作，当激光测距仪3检测到与地面之间距离小于或等于预设值时，控制器控制双杆气缸57推动滑块51移动使滚轮53滚动至平面511上。

当发生故障导致第一转轴12失控，此时第一转轴12在集装箱的重力作用下会快速转动，此时集装箱也会快速下降，当转速传感器检测到第一转轴12的转速大于设定值时，控制器控制激光测距仪3工作，在此之前激光测距仪3不工作，节省电能，也可避免在正常工作的情况下激光测距仪3持续处于工作状态，可延长激光测距仪3的使用寿命；如果，当激光测距仪3检测到与地面之间距离小于或等于预设值时，此时第一转轴12还在保持转动，转速传感器还检测到的第一转轴12的转速时，控制器会控制双杆气缸57推动滑块51移动使滚轮53滚动至平面511上，此时挡杆52的一端完全伸出支撑板11，当转杆59转动至与挡杆52接触时，可防止转杆59继续朝着集装箱下坠的方向转动，最终在集装箱的重力作用下会使转杆59抵接在挡杆52上；也可有效的防止集装箱直接撞击在地面上，对集装箱内的货物造成大的损伤。

值得说明的是，双杆气缸57、转速传感器、电动推杆均电性连接至控制器。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种集装箱装卸设备监测系统，包括吊具和用于提升吊具的提升机构，提升机构包括第一转轴（12）、安装在第一转轴（12）上的绕线筒（13）、设于绕线筒（13）两端的挡板（14）和驱动第一转轴（12）转动的电机（16），其特征在于：还包括第一防坠机构、第二防坠机构、安装在第一转轴（12）上的转速传感器，第一防坠机构包括夹块（41）、推板（42）、连接夹块和推板的第一弹簧（43）、驱动推板（42）使夹块夹持第一转轴（12）的电动推杆（44）；第二防坠机构包括设于挡板（14）一侧的第二楔形块（46）、与推板（42）连接的第一楔形块（45）；当转速传感器的转速大于设定值时，电动推杆（44）驱动推板（42）使夹块夹持第一转轴（12），此时若转速传感器的转速大于零，电动推杆（44）继续驱动推板（42）增大夹块对第一转轴（12）的夹持力，同时第一楔形块（45）与第二楔形块（46）楔合是第二楔形块（46）与挡板（14）抵接。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱装卸设备监测系统，其特征在于：还包括第一箱体（40），第一转轴（12）贯穿第一箱体（40），第一箱体（40）的内壁顶部和内壁底部均安装有电动推杆（44），电动推杆（44）的伸长端固定连接有推板（42），两个夹块对称设于第一转轴（12）的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种集装箱装卸设备监测系统，其特征在于：所述夹块（41）靠近第一转轴（12）的一侧向内凹陷呈弧形槽。

4.根据权利要求2所述的一种集装箱装卸设备监测系统，其特征在于：所述第一箱体（40）靠近挡板（14）一侧固定有与第一转轴（12）平行的导杆（47），第二楔形块（46）上固定连接有导块（460），导块（460）滑动连接在导杆（47）上，导杆（47）上套设有第二弹簧（48），第二弹簧（48）的两端分别与导块（460）和第一箱体（40）固定连接，第一箱体（40）靠近挡板（14）一侧开设有导孔（400），导孔（400）上滑动连接有连接块（450）；连接块（450）的一端与第一楔形块（45）固定连接，连接块（450）的另一端与推板（42）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种集装箱装卸设备监测系统，其特征在于：还包括两个相互平行的支撑板（11），第一转轴（12）转动连接在两个支撑板（11）之间，电机（16）安装在其中一个支撑板（11）上，电机（16）的输出轴与第一转轴的一端同轴连接，第一箱体（40）固定连接在其中一个支撑板（11）上远离电机（16）的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种集装箱装卸设备监测系统，其特征在于：还包括第三防坠机构，第三防坠机构包括安装在另一个支撑板（11）远离挡板（14）一侧的第二箱体（50），第二箱体（50）内滑动连接有滑块（51），滑块（51）包括曲面（510）、平面（511），曲面（510）和平面（511）连接，曲面（510）和平面（511）的一面均朝向支撑板（11），还包括挡杆（52），挡杆（52）的一端穿过第二箱体和另一个支撑板（11），挡杆（52）的另一端安装有滚轮（53），还包括驱动滑块（51）滑动的双杆气缸（57），第一转轴（12）上固定连接有转盘（58），转盘（58）的周向固定连接有转杆（59），当滚轮（53）滚动至平面（511）上时，挡杆（52）的一端伸至另一个支撑板（11）的一侧阻挡转杆（59）转动。

7.根据权利要求6所述的一种集装箱装卸设备监测系统，其特征在于：还包括控制器和安装在吊具一侧的激光测距仪（3），激光测距仪（3）用于检测吊具与地面之间的距离，当转速传感器的转速大于设定值时，控制器控制激光测距仪（3）工作，当激光测距仪（3）检测到与地面之间距离小于或等于预设值时，控制器控制双杆气缸（57）推动滑块（51）移动使滚轮（53）滚动至平面（511）上。

Images