CN207986598U - 龙门式翻卸集装箱系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种龙门式翻卸集装箱系统，包括工程架，和在工程架上移动的倾翻集装箱吊装平台以及集装箱运输平台；所述倾翻集装箱吊装平台跨设于集装箱运输平台两边，所述倾翻集装箱吊装平台将集装箱运输平台上的集装箱吊装后倾翻。与现有技术相比，本实用新型提供的翻卸铁路平车集装箱的龙门式翻卸集装箱系统适用大型火力发电厂、港口、钢铁、水泥、化工厂以及煤炭行业的洗煤厂等部门的平车集装箱散装物料的翻卸。本次研发以降低企业能耗、增加企业效益的思路出发，改善作业方式，提高卸货效率满足适应货运市场的变化以及环境保护意识的要求。

Description

龙门式翻卸集装箱系统

技术领域

本实用新型属于机械工程领域，具体涉及一种龙门式翻卸集装箱系统。

背景技术

随着货运组织改革的深入集装箱运输量得以迅速增长。各铁路局结合当前市场的发展和适应企业“小、快、零”散货和大宗货物的运输需求。全面落实【铁总运[2016]47号】文件，全力推进“供给侧”改革，推出了铁路平车载运20、40英尺敞顶箱方案：20、40英尺敞顶箱对于装运焦炭、钢铁、煤炭等散堆货物的运输给予极大的政策优惠。其降低物流成本，减少包装、加固材料等费用，散料货物实重计费及暂免集装箱回空费，较好地解决了配送难的问题。

门式起重机，又叫龙门吊(又称龙门起重机)，是桥架通过两侧支腿支撑在地面轨道上的桥架型起重机，在结构上由门架、大车运行机构、起重小车和电气部分等组成。有的门式起重机只在一侧有支腿，另一侧支撑在厂房或栈桥上运行，称作半门式起重机。门式起重机的门架上部桥架(含主梁和端梁)、支腿、下横梁等部分构成。为了扩大起重机作业范围，主梁可以向一侧或两侧伸出支腿以外，形成悬臂。也可采用带臂架的起重小车，通过臂架的俯仰和旋转扩大起重机作业范围。主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。

现有的单、双翻车机不具备翻卸铁路平车20、40英尺集装箱，满足不了当前铁路运输散料货物市场发展的需求。为配合铁路平车载运20、40英尺敞顶箱运输需求，使用门式起重机过程中出现了如下缺点：

门式起重机对集装箱的吊装缺点之一是无防摇装置，吊具与集装箱对位困难，使用时要靠吊车工用吊具碰撞集装箱进行对位，并且吊装时摆动大，易碰坏集装箱、装载平车或其他设备；其二无自动旋转装置，吊具对位或装车对位时，须先将集装箱碰撞后，停留空中，让其自由转动，吊具待到位置大致正确时再下降吊具就位，作业效率低；另外，旋锁开闭通过吊钩升降完成，吊钩每升降一次，旋锁转动90°，大大增加了机构的操作次数，降低机构寿命；旋锁为固定中心线，不能实现旋锁的平移浮动，对于有变形的集装箱无法对位起吊。关键是门式起重机起吊不能直接对集装箱进行翻卸，需要通过叉车转运到专用设备上翻卸，生产效率低，影响集装箱周转率。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型公开了一种龙门式翻卸集装箱系统。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下：

龙门式翻卸集装箱系统，包括工程架，和在工程架上移动的倾翻集装箱吊装平台以及集装箱运输平台；所述倾翻集装箱吊装平台跨设于集装箱运输平台两侧，所述倾翻集装箱吊装平台将集装箱运输平台上的集装箱吊装后倾翻。

所述工程架上设有若干轨道，所述倾翻集装箱吊装平台沿工程架两边的轨道走行，所述集装箱运输平台沿工程架中部的轨道走行。

所述倾翻集装箱吊装平台包括龙门式翻卸大车走行机构、传动门架和吊具，所述传动门架两端分别与龙门式翻卸大车走行机构连接，所述两龙门式翻卸大车走行机构在轨道上走行，所述吊具吊装在传动门架上，所述传动门架倾翻时带动吊具运动，所述吊具和集装箱上设有集装箱起吊锁紧装置，所述集装箱起吊锁紧装置相互连接以连接吊具和集装箱。

所述龙门式翻卸大车走行机构顶部安装有门架升降缓冲装置，所述门架升降缓冲装置通过门架液压系统控制传动门架升降。

所述传动门架包括一矩形框架和一传动装置，所述矩形框架两侧边对应设有与龙门式翻卸大车走行机构连接的轴孔，所述矩形框架两直边的顶面和底面设有与传动装置连接的传动轨道，所述传动装置在传动轨道上滑动。

所述传动装置包括两轴对称的夹持部和驱动部，所述夹持部设有若干夹持传动轮，所述夹持传动轮在矩形框架两直边的顶面和底面上滚动。

所述吊具与传动门架之间设有可转动的吊具回转装置，所述吊具通过吊具回转装置在传动门架绕竖直方向为轴任意转动。

所述吊具回转装置为六自由度回转装置，具体结构可参考现有技术，在此不作赘述。

所述倾翻集装箱吊装平台还包括双目图像检测部和红外测距部，用于检测集装箱的对位；其中，

所述双目图像检测部安装于吊具上，用于吊具的智能定位；

所述红外测距部分别安装于吊具和集装箱上，用于识别吊具与集装箱顶部距离。

所述双目图像检测部包括图像预处理模块和图像去雾模块，分别用于通过采集的图像计算集装箱吊孔的中心坐标和对图像去雾。

所述红外测距部包括若干组红外测距模块，所述红外测距模块包括一红外信号发射器和一红外接收器，所述红外信号发射器和红外接收器分别安装于吊具和集装箱上。

所述倾翻集装箱吊装平台在龙门式翻卸大车走行机构上设有检修台和驾驶室，所述驾驶室内有控制台。

所述集装箱运输平台包括一集装箱平车和一开门机构，所述集装箱平车承载集装箱并在工程架中部的轨道上走行，所述开门机构开闭集装箱门外的门止挡装置。

所述工程架中部的轨道两侧还设有夹轮器或涨轮器，用于集装箱平车在轨道上静止时的车轮锁紧。

所述夹轮器包括沿轨道两侧设置的夹轮片和油缸，油缸推动夹轮片对车轮的放松或锁紧。

所述集装箱运输平台还包括卸载高清视频部和走行红外线对位部，用于检测集装箱的吊装和翻卸；

所述卸载高清视频部安装于龙门式翻卸大车走行机构、吊具和/或集装箱，用于实时采集翻卸集装箱卸载状态；

所述走行红外线对位部安装于龙门式翻卸大车走行机构上，用于集装箱外形尺寸对位监控。

所述倾翻集装箱吊装平台和集装箱运输平台的走行轨迹平行。

所述龙门式翻卸集装箱系统还包括环保除尘监控系统，所述环保除尘监控系统包括相互独立安装的温度传感器、湿度传感器、灰尘传感器、风速传感器和大气压传感器。

所述工程架内底部铺设有散料输送皮带及其驱动机构。

所述龙门式翻卸集装箱系统的物料走向是：物料由集装箱装载并置于集装箱运输平台的集装箱平车上，所述集装箱平车沿工程架中部的轨道走行至倾翻集装箱吊装平台下方或斜下方后，所述倾翻集装箱吊装平台运行传动门架将集装箱平车上的集装箱吊装至工程架内底部铺设的散料输送皮带上方，吊具(六自由度回转)对位后倾卸集装箱内物料。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

1、本实用新型提供的龙门式翻卸集装箱系统是将铁路传统卸集装箱的作业流程进行简化，通过双目视频图像智能六自由度吊具定位、旋锁锁紧集装箱及吊具，将集装箱平移6米，打开集装箱门后倾翻集装箱平台旋转75°，实现龙门式集装箱系统倾卸集装箱一气呵成，使人工技能操作提升到智能数字、图像化，实现集装箱翻卸系统质的飞跃；

2、采用双目视觉图像检测系统及六自由度吊具克服上述现有技术的不足，图像预处理模块程序分析、设计与最终实现六自由度平台的定位与旋锁。双目视觉图像系统二值化处理对图像分析中确定六自由度吊具对集装箱吊孔区域进行椭圆拟合与重心法计算集装箱吊孔的中心坐标。解决了吊具摆动大、吊具定位需碰撞集装箱及空中吊具停留时间长以及变形集装箱无法对位起吊的弊端；

3、龙门式集装箱翻转机智能化控制程度高，重复定位精确，易操作、监护，操作人员可根据现场工况实际修改参数，保证检测精度，提高集装箱生产效率；

4、龙门式集装箱翻转机在铁路专用线上移动范围大，可以连续装、卸作业；

5、龙门式集装箱翻转系统具有位置识别系统及吊具图像识别定位系统；

6、集装箱吊具在倾翻平台上旋转±75°，满足集装箱前、后开门进行翻卸需求；

7、集装箱吊具可水平旋转±15°，满足机器视觉图像识别系统保证左右坐标重合，实现吊具自动化定位；

8、具有对20、40英尺集装箱卸载状态高清视频监控系统；

9、龙门式翻卸机升降系统采用液压系统；

10、集装箱吊具移动小车驱动方式采用齿条与齿轮啮合；

11、集装箱设置自动开门机构；

12、翻转平台移动距离5-6米即可翻卸散料，皮带机可将散料输送到料仓；

13、系统中设置车轮夹轮装置防止铁路平车集装箱作业时车辆移动，能够确保翻卸集装箱作业安全；

14、作业现场采用干雾抑尘装置，保护现场环境；

15、龙门式集装箱翻转机根据用户需求可扩大跨距实现装、卸集装箱一条龙。

综上，本实用新型提供的翻卸铁路平车集装箱的龙门式翻卸集装箱系统适用大型火力发电厂、港口、钢铁、水泥、化工厂以及煤炭行业的洗煤厂等部门的平车集装箱散装物料的翻卸。本次研发以降低企业能耗、增加企业效益的思路出发，改善作业方式，提高卸货效率满足适应货运市场的变化以及环境保护意识的要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的龙门式翻卸集装箱系统平面示意图；

图2为本实用新型实施例提供的龙门式翻卸集装箱系统立体示意图；

图3为本实用新型实施例提供的倾翻集装箱矩形框架示意图；

图4为本实用新型实施例提供的龙门式翻卸集装箱液压系统图；

图5为本实用新型实施例提供的环保除尘监控系统电路图；

图6为本实用新型实施例提供的集装箱吊装平面示意图；

图7为本实用新型实施例提供的集装箱吊装立体示意图；

图8为本实用新型实施例提供的夹轮器示意图；

图9为本实用新型实施例提供的吊具定位流程图；

其中，1、工程架；11、轨道；12、夹轮器；2、倾翻集装箱吊装平台；21、龙门式翻卸大车走行机构；22、传动门架；221、矩形框架；222、传动装置；23、吊具；24、集装箱起吊锁紧装置；25、吊具回转装置；26、门架升降缓冲装置；27、门架液压系统；3、集装箱运输平台；31、集装箱；32、集装箱平车。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步详细、完整地说明，实施例中出现的仪器和原材料均为市售，在此不作赘述。

如图所示，本实用新型提供的龙门式翻卸集装箱系统包括工程架1，和在工程架1上移动的倾翻集装箱吊装平台2以及集装箱运输平台3；倾翻集装箱吊装平台2跨设于集装箱运输平台3两侧，倾翻集装箱吊装平台2将集装箱运输平台3上的集装箱31吊装后倾翻。

本实施例中，工程架1上设有若干轨道11，倾翻集装箱吊装平台2沿工程架1两边的轨道 11走行，集装箱运输平台3沿工程架1中部的轨道11走行。

本实施例中，倾翻集装箱吊装平台2包括龙门式翻卸大车走行机构21、传动门架22和吊具23，传动门架22两端分别与龙门式翻卸大车走行机构21连接，两龙门式翻卸大车走行机构21在轨道11上走行，吊具23吊装在传动门架22上，传动门架22倾翻时带动吊具23运动，吊具23和集装箱31上设有集装箱起吊锁紧装置24，集装箱起吊锁紧装置24相互连接以连接并锁紧吊具23和集装箱31。

本实施例中，龙门式翻卸大车走行机构21顶部安装有门架升降缓冲装置26，门架升降缓冲装置26通过门架液压系统27控制传动门架22升降。

本实施例中，传动门架22包括一矩形框架221和一传动装置222，矩形框架221两侧边对应设有与龙门式翻卸大车走行机构21连接的轴孔，矩形框架221两直边的顶面和底面设有与传动装置222连接的传动轨道，传动装置222在传动轨道上滑动。

本实施例中，传动装置222包括两轴对称的夹持部和驱动部，夹持部设有若干夹持传动轮，夹持传动轮在矩形框架221两直边的顶面和底面上滚动。

本实施例中，吊具23与传动门架22之间设有可转动的吊具回转装置25，吊具23通过吊具回转装置25在传动门架22绕竖直方向为轴任意转动。

本实施例中，倾翻集装箱吊装平台2还包括双目图像检测部和红外测距部，用于检测集装箱的对位；其中，

双目图像检测部安装于吊具23上，用于吊具23的智能定位；

红外测距部分别安装于吊具23和集装箱31上，用于识别吊具23与集装箱31顶部距离。

本实施例中，双目图像检测部包括图像预处理模块和图像去雾模块，分别用于通过采集的图像计算集装箱吊孔的中心坐标和对图像去雾。

本实施例中，红外测距部包括若干组红外测距模块，红外测距模块包括一红外信号发射器和一红外接收器，红外信号发射器和红外接收器分别安装于吊具23和集装箱31上。

本实施例中，倾翻集装箱吊装平台2在龙门式翻卸大车走行机构21上设有检修台和驾驶室，驾驶室内有控制台。

本实施例中，集装箱运输平台3包括一集装箱平车32和一开门机构，集装箱平车32承载集装箱31并在工程架1中部的轨道11上走行，开门机构开闭集装箱31门外的门止挡装置。

本实施例中，工程架1中部的轨道11两侧还设有夹轮器12或涨轮器，用于集装箱平车32 在轨道11上静止时的车轮锁紧。

本实施例中，夹轮器12包括沿轨道11两侧设置的夹轮片和油缸，油缸推动夹轮片对车轮的放松或锁紧。

本实施例中，集装箱运输平台3还包括卸载高清视频部和走行红外线对位部，用于检测集装箱31的吊装和翻卸；

卸载高清视频部安装于龙门式翻卸大车走行机构21、吊具23和/或集装箱31，用于实时采集翻卸集装箱31卸载状态；

走行红外线对位部安装于龙门式翻卸大车走行机构21上，用于集装箱31外形尺寸对位监控。

本实施例中，倾翻集装箱吊装平台2和集装箱运输平台3的走行轨迹平行。

本实施例中，龙门式翻卸集装箱系统还包括环保除尘监控系统，环保除尘监控系统包括相互独立安装的温度传感器、湿度传感器、灰尘传感器、风速传感器和大气压传感器。

本实施例中，工程架1内底部铺设有散料输送皮带机。

值得一提的是，本实施例中，双目图像检测部中机器视觉主要运用在集装箱吊具的智能定位，运用双目摄像机基本参数与立体校正，结合OpenCV函数库与Matlab软件，运用张氏棋盘标定法对双目摄像机参数标定程序化设计，实现图像处理检测满足吊具定位要求。图像预处理模块程序分析、设计与最终实现，主要通过平滑处理、形态学处理、二值化处理对图像中的集装箱吊孔区域进行椭圆拟合与重心法计算集装箱吊孔的中心坐标。

本实施例中，图像去雾模块程序分析是通过暗通道提取去雾处理方法，完成(模糊)有雾图像自动化去雾处理程序，其目的获得清晰图像缩小计算误差。

本实施例中，专用集装箱吊具运用双目视觉三维空间成像与目标锁孔坐标，实现各功能模块程序完整镶嵌使用，对于地处沿海地区常伴有雾天天气影响，计算机双目视觉图像处理可以调整图像信息，去除浓雾对工作目标的影响，增强目标识别效果，不仅代替人眼捕捉信息，而且可有效提高工作效率，具有重要的应用和经济价值。

本实施例中，红外测距检测部是利用一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物时，红外信号反射回来被接收管接收，经过处理之后，通过数字传感器接口返回到专用集装箱的主机，集装箱吊具即可利用红外的返回信号来识别吊具与集装箱顶部距离。

本实施例中，卸载高清视频监控部实时采集翻卸集装箱卸载状态，生成高清清晰彩色视频图像，实现预检作业的快速发现、快速定位、快速标记、及时报警等功能，卸载高清视频始终监控含水量超过14％的残留在集装箱内的物料，反馈到主机发出采取振动清除残余物料的指令。

本实施例中，走行红外线对位部中控制大车检测集装箱对位装置安装在龙门式翻卸大车走行机构两端，通过红外线监控每节平车上的集装箱外形尺寸进行对位监控。

最后有必要在此说明的是：上面结合实施例对本实用新型实施方式进行了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (18)

1.龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：包括工程架(1)，和在工程架(1)上移动的倾翻集装箱吊装平台(2)以及集装箱运输平台(3)；所述倾翻集装箱吊装平台(2)跨设于集装箱运输平台(3)两侧，所述倾翻集装箱吊装平台(2)将集装箱运输平台(3)上的集装箱(31)吊装后倾翻。

2.权利要求1所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述工程架(1)上设有若干轨道(11)，所述倾翻集装箱吊装平台(2)沿工程架(1)两边的轨道(11)走行，所述集装箱运输平台(3)沿工程架(1)中部的轨道(11)走行。

3.权利要求1所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述倾翻集装箱吊装平台(2)包括龙门式翻卸大车走行机构(21)、传动门架(22)和吊具(23)，所述传动门架(22)两端分别与龙门式翻卸大车走行机构(21)连接，所述两龙门式翻卸大车走行机构(21)在轨道(11)上走行，所述吊具(23)吊装在传动门架(22)上，所述传动门架(22)倾翻时带动吊具(23)运动，所述吊具(23)和集装箱(31)上设有集装箱起吊锁紧装置(24)，所述集装箱起吊锁紧装置(24)相互连接以连接吊具(23)和集装箱(31)。

4.权利要求3所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述龙门式翻卸大车走行机构(21)顶部安装有门架升降缓冲装置(26)，所述门架升降缓冲装置(26)通过门架液压系统(27)控制传动门架(22)升降。

5.权利要求3所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述传动门架(22)包括一矩形框架(221)和一传动装置(222)，所述矩形框架(221)两侧边对应设有与龙门式翻卸大车走行机构(21)连接的轴孔，所述矩形框架(221)两直边的顶面和底面设有与传动装置(222)连接的传动轨道，所述传动装置(222)在传动轨道上滑动。

6.权利要求5所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述传动装置(222)包括两轴对称的夹持部和驱动部，所述夹持部设有若干夹持传动轮，所述夹持传动轮在矩形框架(221)两直边的顶面和底面上滚动。

7.权利要求3所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述吊具(23)与传动门架(22)之间设有可转动的吊具回转装置(25)，所述吊具(23)通过吊具回转装置(25)在传动门架(22)绕竖直方向为轴任意转动。

8.权利要求1所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述倾翻集装箱吊装平台(2)还包括双目图像检测部和红外测距部，用于检测集装箱的对位；其中，

所述双目图像检测部安装于吊具(23)上，用于吊具(23)的智能定位；

所述红外测距部分别安装于吊具(23)和集装箱(31)上，用于识别吊具(23)与集装箱(31)顶部距离。

9.权利要求8所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述双目图像检测部包括图像预处理模块和图像去雾模块，分别用于通过采集的图像计算集装箱吊孔的中心坐标和对图像去雾。

10.权利要求8所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述红外测距部包括若干组红外测距模块，所述红外测距模块包括一红外信号发射器和一红外接收器，所述红外信号发射器和红外接收器分别安装于吊具(23)和集装箱(31)上。

11.权利要求1所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述倾翻集装箱吊装平台(2)在龙门式翻卸大车走行机构(21)上设有检修台和驾驶室，所述驾驶室内有控制台。

12.权利要求1所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述集装箱运输平台(3)包括一集装箱平车(32)和一开门机构，所述集装箱平车(32)承载集装箱(31)并在工程架(1)中部的轨道(11)上走行，所述开门机构开闭集装箱(31)门外的门止挡装置。

13.权利要求12所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述工程架(1)中部的轨道(11)两侧还设有夹轮器(12)或涨轮器，用于集装箱平车(32)在轨道(11)上静止时的车轮锁紧。

14.权利要求13所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述夹轮器(12)包括沿轨道(11)两侧设置的夹轮片和油缸，油缸推动夹轮片对车轮的放松或锁紧。

15.权利要求1所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述集装箱运输平台(3)还包括卸载高清视频部和走行红外线对位部，用于检测集装箱(31)的吊装和翻卸；

所述卸载高清视频部安装于龙门式翻卸大车走行机构(21)、吊具(23)和/或集装箱(31)，用于实时采集翻卸集装箱(31)卸载状态；

所述走行红外线对位部安装于龙门式翻卸大车走行机构(21)上，用于集装箱(31)外形尺寸对位监控。

16.权利要求1所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述倾翻集装箱吊装平台(2)和集装箱运输平台(3)的走行轨迹平行。

17.权利要求1所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述龙门式翻卸集装箱系统还包括环保除尘监控系统，所述环保除尘监控系统包括相互独立安装的温度传感器、湿度传感器、灰尘传感器、风速传感器和大气压传感器。

18.权利要求1所述的龙门式翻卸集装箱系统，其特征在于：所述工程架(1)内底部铺设有散料输送皮带及其驱动机构。