CN216994764U - 一种智能履带式船舱清舱机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能履带式船舱清舱机，包括支撑框架，支撑框架底座设置有履带式行走机构，在支撑框架一侧上下分别铰链连接有扒料机构和推铲机构，在支撑框架另一侧的支撑框架底座伸出设置有旋转驱动支撑座，一个布料输送机构通过回转支撑转盘座卧在旋转驱动支撑座上，贯穿所述支撑框架一侧和另一侧设置有集料输送机构，在支撑框架底座中间座卧设置有液压驱动控制柜，控制柜中设置有液压动力源和PLC控制器，液压动力源与履带式行走机构、扒料机构、推铲机构、布料输送机构和旋转驱动支撑座连接提供动力，本实用新型集推铲、输送、布料为一体，布料围绕船舱的中部可以旋转将船舱周边散料堆积至堆料处，即安全又提高了清舱效率。

Description

一种智能履带式船舱清舱机

技术领域

本实用新型涉及一种智能履带式船舱清舱机。

背景技术

在港口对散装货物卸载中是通过抓斗将船舱中的散装货抓出的，抓斗是在船舱口上下动作，因此在后期的卸载中需要将船舱底部四周的散货集中到船舱的中部供抓斗抓取，因此在后期需要放下辅助机械人工下到船舱底部作业，目前的辅助机械大都使用的是铲车，然而由于是散装货物使用铲车需要人工事先下去开辟一块场地以提供铲车可以行走，另外使用铲车的过程需要前进铲起、后退、前进倒出用时长，由于下舱作业环境差，司机同时要注意上方抓斗的运行情况，劳动强度大、效率低、安全系数低，随着无线遥控技术的应用，完全可以采用无线有空技术完成无线操作，配合无线操作需要提供一个更加高效的辅助机械设备。

发明内容

本发明实用新型的目的在于提供一种智能履带式船舱清舱机，设备集推铲、输送、布料为一体，并且布料围绕船舱的中部可以旋转，可以在前行的过程中将船舱周边散料堆积至船舱的中部，减小了劳动强度，提高了清仓效率。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种智能履带式船舱清舱机，包括支撑框架，支撑框架底座两侧分别设置有履带式行走机构，其中，在支撑框架一侧上下分别铰链连接有扒料机构和推铲机构，与支撑框架一侧相对的支撑框架另一侧的支撑框架底座伸出设置有一个旋转驱动支撑座，一个布料输送机构通过回转支撑转盘座卧在旋转驱动支撑座上，旋转驱动支撑座用于驱动回转支撑转盘使布料输送机构的传输带尾端出口端始终朝向船舱堆料处，贯穿所述支撑框架一侧和另一侧设置有集料输送机构，集料输送机构的输送带前端与推铲机构的推铲相衔接，集料输送机构的输送带尾端置于所述旋转驱动支撑座之上，在支撑框架底座中间座卧设置有液压驱动控制柜，控制柜中设置有液压动力源和PLC控制器，液压动力源分别通过液压驱动开关与履带式行走机构、扒料机构、推铲机构、布料输送机构和旋转驱动支撑座连接提供动力，PLC控制器的输出分别连接控制液压动力源及液压驱动开关，一个智能清舱制器连接PLC控制器。

方案进一步是：扒料机构包括扒料臂，扒料臂后端与支撑框架一侧上端铰链连接，在上端铰链连接之下的支撑框架连接设置有第一液压缸伸缩臂，第一液压缸伸缩臂的前端连接在扒料臂中部带动扒料臂围绕铰链连接做上下摆动，一个扒料辊设置在扒料臂的前端由第一液压马达带动旋转。

方案进一步是：所述扒料臂包括固定臂和扒料伸缩臂，固定臂和扒料伸缩臂相套设置，固定臂后端与支撑框架一侧上端通过转轴铰链连接，在固定臂上设置有第二液压缸伸缩臂，第二液压缸伸缩臂前端连接扒料伸缩臂带动扒料伸缩臂前后移动。

方案进一步是：所述推铲机构包括两个推铲推臂，两个推铲推臂的尾端与支撑框架一侧下端两侧铰链连接，两个推铲推臂分别在集料输送机构输送带的两侧，在下端两侧铰链连接之上的支撑框架一侧分别连接设置有第三液压缸伸缩臂，第三液压缸伸缩臂的前端连接在推铲推臂中部带动推铲推臂围绕铰链连接做上下摆动，所述推铲设置在两个推铲推臂的前端。

方案进一步是：所述集料输送机构包括输送带机架，输送带机架包括相互铰链连接的水平段机架和倾斜段机架，水平段机架置于液压驱动控制柜之上，倾斜段机架的前端与推铲机构的推铲衔接置于推铲的下端或后侧，水平段机架的尾端置于所述旋转驱动支撑座之上，在输送带机架两侧板之间上下分别设置有输送带的上托辊和下托辊，上托辊和下托辊沿输送带机架长度方向间隔设置有多个，在倾斜段机架前端设置有回转滚筒，在水平段机架的尾端设置有驱动滚筒，输送带在上托辊与下托辊上侧绕过回转滚筒和驱动滚筒设置，驱动滚筒由第二液压马达带动旋转进而带动输送带行走。

方案进一步是：所述布料输送机构包括传输带机架，传输带机架至少分为两段，分别为水平机架段和倾斜机架段，水平机架段和倾斜机架段相互铰链连接，水平机架段通过回转支撑转盘座卧在旋转驱动支撑座上，在水平机架段侧壁设置有第四液压缸伸缩臂，第四液压缸伸缩臂的前端连接倾斜机架段带动倾斜机架段围绕铰链连接摆动改变倾斜机架段的倾斜角度，在传输带机架两侧板之间上下分别设置有传输带的上托辊和下托辊，上托辊和下托辊沿传输带机架长度方向间隔设置有多个，在水平机架段前端设置有回转滚筒，在倾斜机架段的尾端设置有驱动滚筒，传输带在上托辊与下托辊上侧绕过回转滚筒和驱动滚筒设置，驱动滚筒由第三液压马达带动旋转进而带动传输带行走。

方案进一步是：所述倾斜机架段分为前后设置的第一倾斜机架段和第二倾斜机架段，第一倾斜机架段和第二倾斜机架段铰链连接，第一倾斜机架段与水平机架段铰链连接，在第一倾斜机架段两侧板分别设置有第五液压缸伸缩臂，第五液压缸伸缩臂前端连接第二倾斜机架段带动第二倾斜机架段围绕铰链连接转动，用于非工作状态时折叠倾斜机架段。

方案进一步是：所述履带式行走机构包括固定在支撑框架底座前后两端的带齿滚轮，环绕前后两端的带齿滚轮设置有行走履带，履带与带齿滚轮啮合，其中一个带齿滚轮是由第四液压马达带动的主动带齿滚轮，在前后两端的带齿滚轮之间设置有多个履带支撑轮。

方案进一步是：所述旋转驱动支撑座中设置有由第五液压马达驱动旋转的齿圈转盘，所述布料输送机构的回转支撑转盘通过转轴座卧在齿圈转盘中的轴承座上，齿圈转盘通过连接柱与回转支撑转盘连接，第五液压马达驱动齿圈转盘转动进而通过连接柱带动回转支撑转盘转动，使布料输送机构的传输带尾端出口端始终朝向船舱的堆料处，实现定区域打堆卸料。

方案进一步是：所述智能清舱控制器包括多个激光雷达和与之连接的控制服务器，多个激光雷达分别布置在支撑框架的四周和顶部，布置在支撑框架的四周的激光雷达用于对四周散料状态进行检测，布置在顶部的激光雷达用于建图定位与跟踪识别船舱口，控制服务器用于根据激光雷达的信号建立船舱点云地图，以及根据散料状态向PLC控制器发出控制指令实现智能清舱。

本实用新型的有益效果是：设备集推铲、输送、布料为一体，并且布料围绕船舱的中部可以旋转，可以在向前推进的过程中无需后退转向就将船舱周边

散料堆积至船舱的中部堆料处，减小了劳动强度，即安全又提高了清舱效率。

下面结合附图和实施例对本适应新型进行详细描述。

附图说明

图1为清舱机整体结构示意图；

图2为清舱机支撑框架侧面结构示意图；

图3为清舱机支撑框架底座平面示意图，图2的俯视图；

图4为清舱机集料输送机构平面展开结构示意图；

图5为清舱机推铲机构平面展开结构示意图，图1机推铲机构的A向视图；

图6为清舱机布料输送机构平面展开结构示意图；

图7为清舱机从布料输送机构侧看示意图；

图8为清舱机布料输送机构收起状态示意图；

图9为清舱机旋转驱动支撑座结构示意图，图7的B部放大图；

图10为清舱机液压动力控制逻辑示意图。

具体实施方式

一种智能履带式船舱清舱机，是一种全液压清舱设备，如图1至图10所示，所述清舱机包括支撑框架1，支撑框架1是由钢梁焊接组成的矩形框架，包括框顶矩形框101、底座矩形框102和前后侧矩形框103、104，在支撑框架底座两侧分别设置有履带式行走机构2，在支撑框架一侧上下分别铰链连接有扒料机构3和推铲机构4，与支撑框架一侧相对的支撑框架另一侧的支撑框架底座伸出平台105，平台105上设置有一个旋转驱动支撑座5，一个布料输送机构6通过回转支撑转盘601座卧在旋转驱动支撑座5上，旋转驱动支撑座5用于驱动回转支撑转盘601旋转使布料输送机构6的传输带尾端出口端始终朝向船舱中部的堆料处，贯穿所述支撑框架一侧和另一侧设置有集料输送机构7，集料输送机构7的输送带前端置于推铲机构4的推铲401相衔接，集料输送机构7的输送带尾端置于支撑框架底座伸出平台105上所述旋转驱动支撑座5垂直之上，在所述输送带尾端对应布料输送机构6的传输带前端设置有下料斗8，在支撑框架底座中间座卧设置有液压驱动控制柜9，如图10所示，控制柜中设置有液压动力源901和PLC控制器902，液压动力源分别通过液压驱动开关903与履带式行走机构、扒料机构、推铲机构和布料输送机构连接提供动力，PLC控制器902的输出分别连接控制液压动力源901及液压驱动开关903（换向阀开关）根据指令控制各机构中的液压马达、液压缸伸缩臂的动作，一个智能清舱控制器连接PLC控制器902；所述智能清舱控制器包括多个激光雷达904和与之连接的控制服务器905，多个激光雷达分别布置在支撑框架的四周和顶部（本实施例中激光雷达有6个，四周各一个顶部2个，图中未示出），布置在支撑框架的四周的激光雷达是在支撑框架四周的中部，用于对四周散料状态进行检测，布置在顶部的激光雷达用于建图定位与跟踪识别船舱口，控制服务器用于根据激光雷达的信号建立船舱点云地图，以及根据散料状态向PLC控制器发出控制指令实现智能清舱；在顶部还设置安装GNSS+IMU组合导航设备906，GNSS+IMU组合导航设备已被广泛应用于汽车自动驾驶导航，是已知技术，GNSS+IMU组合导航设备布置在支撑框架顶部用于对激光雷达定位的补充。工作时，随着清舱机的行走，推铲机构的推铲将散料铲起送入集料输送机构的输送带上，或者由扒料机构3的扒料辊301将散料从推铲机构的推铲上扒到集料输送机构的输送带上，散料经集料输送机构的输送带落到布料输送机构的传输带上被输送到船舱的中部堆料处供卸舱抓斗抓取。

其中：扒料机构3包括扒料臂302，扒料臂302可以是两个也可以是一个，两个扒料臂会分开设置在支撑框架两边，扒料臂后端与支撑框架1一侧上端通过转轴303铰链连接，在上端铰链连接之下的支撑框架一侧连接设置有第一液压缸伸缩臂10，第一液压缸伸缩臂10的前端连接在扒料臂302中部带动扒料臂3围绕铰链连接做上下摆动，扒料臂302包括固定臂302-1和扒料伸缩臂302-2，固定臂302-1和扒料伸缩臂302-2相套设置，固定臂302-1后端与支撑框架1一侧上端通过转轴303铰链连接，在固定臂302-1上，设置有第二液压缸伸缩臂11，第二液压缸伸缩臂11前端连接扒料伸缩臂302-2带动扒料伸缩臂302-2前后移动，所述扒料辊301设置在扒料臂302的前端或者说扒料伸缩臂302-2前端由第一液压马达12带动旋转，当然环绕扒料辊301设置有扒齿（图中未示出）。

实施例中：如图1和图5所示，所述推铲机构4包括两个推铲推臂402，两个推铲推臂的尾端与支撑框架一侧下端两侧通过轴销403铰链连接，两个推铲推臂分别在集料输送机构7的输送带及侧板的两侧，在下端两侧铰链连接轴销403之上的支撑框架一侧分别连接设置有第三液压缸伸缩臂13，第三液压缸伸缩臂13的前端连接在推铲推臂402中部带动推铲推臂围绕铰链连接做上下摆动，所述推铲401设置在推铲推臂402的前端，推铲401的形状如同铲车铲的形状，如图5所示，推铲401的中间设置有分散筋板404，在两个推铲推臂之间设置有连接杆405，集料输送机构的输送带前端设置在连接杆405下端。

实施例中：如图1和图4所示，所述集料输送机构7包括输送带机架，输送带机架包括相互铰链连接的水平段机架701和倾斜段机架702，水平段机架置于液压驱动控制柜9之上，倾斜段机架702的前端与推铲机构4的推铲401衔接置于推铲401的下端或后侧，水平段机架的尾端置于所述旋转驱动支撑座5之上并垂直于旋转驱动支撑座5，在输送带机架两侧板之间上下分别设置有输送带的上托辊703和下托辊704，上托辊703和下托辊704沿输送带机架长度方向间隔设置有多个，在倾斜段机架前端设置有回转滚筒705，在水平段机架的尾端设置有驱动滚筒706，输送带在上托辊与下托辊上侧绕过回转滚筒和驱动滚筒设置，其中，在两个下托辊704之间还设置有张紧装置，第二液压马达14带动驱动滚筒旋转进而带动输送带行走。

实施例中：如图1和图6所示，所述布料输送机构6包括传输带机架，传输带机架6至少分为两段，分别为水平机架段602和倾斜机架段603，水平机架段和倾斜机架段相互铰链连接，水平机架段通过回转支撑转盘601座卧在旋转驱动支撑座5上，在水平机架段侧壁设置有第四液压缸伸缩臂15，第四液压缸伸缩臂15的前端连接倾斜机架段603带动倾斜机架段603围绕铰链连接摆动改变倾斜机架段603的倾斜角度，在传输带机架两侧板之间上下分别设置有传输带的上托辊604和下托辊605，上托辊604和下托辊605沿传输带机架长度方向间隔设置有多个，上托辊604分为两个分别向内倾斜（防止跑偏）设置在传输带机架两侧板上，在水平机架段前端设置有回转滚筒606，在倾斜机架段的尾端设置有驱动滚筒607，传输带在上托辊与下托辊上侧绕过回转滚筒606和驱动滚筒607设置，驱动滚筒607第三液压马达16带动旋转进而带动传输带行走。

考虑到不工作时可以收缩倾斜机架段603，将所述倾斜机架段603分为前后设置的第一倾斜机架段603-1和第二倾斜机架段603-2，第一倾斜机架段603-1和第二倾斜机架段603-2通过轴销铰链连接，第一倾斜机架段603-1与水平机架段602铰链连接，在第一倾斜机架段603-1设置有第五液压缸伸缩臂17，第五液压缸伸缩臂17前端连接第二倾斜机架段603-2带动第二倾斜机架段603-2围绕铰链连接的转轴608转动，实施例中的转动连接采用了连杆609和绳索610方式与第五液压缸伸缩臂17前端连接，通过第五液压缸伸缩臂17拉紧和松弛绳索实现第二倾斜机架段603-2的转动，如图8所示，用于非工作状态时折叠倾斜机架段。

实施例中：如图1和图2以及图8所示，所述履带式行走机构2包括固定在支撑框架底座前后两端的带齿滚轮201，环绕前后两端的带齿滚轮设置有行走履带202，履带与带齿滚轮啮合，其中一个带齿滚轮是由第四液压马达18带动的主动带齿滚轮，其中：履带式行走机构2是两套，两套履带式行走机构2分别设置在支撑框架底座左右两端下侧，两侧的履带式行走机构2的第四液压马达18独立控制，以便于控制转向，在前后两端的带齿滚轮之间设置有多个履带支撑轮203。

实施例中：如图9所示，所述旋转驱动支撑座5中设置有由第五液压马达19（带有减速器的液压马达）驱动旋转的齿圈转盘501，所述布料输送机构的回转支撑转盘601下端固定连接旋转驱动支撑座5中设置的转轴502，并通过转502轴座卧在齿圈转盘501中的轴承座503上，齿圈转盘501通过连接柱504与回转支撑转盘601连接，第五液压马达19驱动齿圈转盘501转动使布料输送机构的传输带尾端出口端始终朝向船舱的中部堆料处，实现定区域打堆卸料。

实施例中使用的所述输送带的宽度是1.8m至2m，所述传输带的宽度是1m至1.1m。

上述智能履带式船舱清舱机实施例集推铲、输送、布料为一体，并且布料

围绕船舱的中部可以旋转，可以在向前推进的过程中无需后退转向就将船舱周边散料堆积至船舱的中部堆料处，减小了劳动强度，提高了清舱效率。

Claims (10)

1.一种智能履带式船舱清舱机，包括支撑框架，支撑框架底座两侧分别设置有履带式行走机构，其特征在于，在支撑框架一侧上下分别铰链连接有扒料机构和推铲机构，与支撑框架一侧相对的支撑框架另一侧的支撑框架底座伸出设置有一个旋转驱动支撑座，一个布料输送机构通过回转支撑转盘座卧在旋转驱动支撑座上，旋转驱动支撑座用于驱动回转支撑转盘使布料输送机构的传输带尾端出口端始终朝向船舱堆料处，贯穿所述支撑框架一侧和另一侧设置有集料输送机构，集料输送机构的输送带前端与推铲机构的推铲相衔接，集料输送机构的输送带尾端置于所述旋转驱动支撑座之上，在支撑框架底座中间座卧设置有液压驱动控制柜，控制柜中设置有液压动力源和PLC控制器，液压动力源分别通过液压驱动开关与履带式行走机构、扒料机构、推铲机构、布料输送机构和旋转驱动支撑座连接提供动力，PLC控制器的输出分别连接控制液压动力源及液压驱动开关，一个智能清舱控制器连接PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的清舱机，其特征在于，所述扒料机构包括扒料臂，扒料臂后端与支撑框架一侧上端铰链连接，在上端铰链连接之下的支撑框架连接设置有第一液压缸伸缩臂，第一液压缸伸缩臂的前端连接在扒料臂中部带动扒料臂围绕铰链连接做上下摆动，一个扒料辊设置在扒料臂的前端由第一液压马达带动旋转。

3.根据权利要求2所述的清舱机，其特征在于，所述扒料臂包括固定臂和扒料伸缩臂，固定臂和扒料伸缩臂相套设置，固定臂后端与支撑框架一侧上端通过转轴铰链连接，在固定臂上设置有第二液压缸伸缩臂，第二液压缸伸缩臂前端连接扒料伸缩臂带动扒料伸缩臂前后移动。

4.根据权利要求1所述的清舱机，其特征在于，所述推铲机构包括两个推铲推臂，两个推铲推臂的尾端与支撑框架一侧下端两侧铰链连接，两个推铲推臂分别在集料输送机构输送带的两侧，在下端两侧铰链连接之上的支撑框架一侧分别连接设置有第三液压缸伸缩臂，第三液压缸伸缩臂的前端连接在推铲推臂中部带动推铲推臂围绕铰链连接做上下摆动，所述推铲设置在两个推铲推臂的前端。

5.根据权利要求1所述的清舱机，其特征在于，所述集料输送机构包括输送带机架，输送带机架包括相互铰链连接的水平段机架和倾斜段机架，水平段机架置于液压驱动控制柜之上，倾斜段机架的前端与推铲机构的推铲衔接置于推铲的下端或后侧，水平段机架的尾端置于所述旋转驱动支撑座之上，在输送带机架两侧板之间上下分别设置有输送带的上托辊和下托辊，上托辊和下托辊沿输送带机架长度方向间隔设置有多个，在倾斜段机架前端设置有回转滚筒，在水平段机架的尾端设置有驱动滚筒，输送带在上托辊与下托辊上侧绕过回转滚筒和驱动滚筒设置，驱动滚筒由第二液压马达带动旋转进而带动输送带行走。

6.根据权利要求1所述的清舱机，其特征在于，所述布料输送机构包括传输带机架，传输带机架至少分为两段，分别为水平机架段和倾斜机架段，水平机架段和倾斜机架段相互铰链连接，水平机架段通过回转支撑转盘座卧在旋转驱动支撑座上，在水平机架段侧壁设置有第四液压缸伸缩臂，第四液压缸伸缩臂的前端连接倾斜机架段带动倾斜机架段围绕铰链连接摆动改变倾斜机架段的倾斜角度，在传输带机架两侧板之间上下分别设置有传输带的上托辊和下托辊，上托辊和下托辊沿传输带机架长度方向间隔设置有多个，在水平机架段前端设置有回转滚筒，在倾斜机架段的尾端设置有驱动滚筒，传输带在上托辊与下托辊上侧绕过回转滚筒和驱动滚筒设置，驱动滚筒由第三液压马达带动旋转进而带动传输带行走。

7.根据权利要求6所述的清舱机，其特征在于，所述倾斜机架段分为前后设置的第一倾斜机架段和第二倾斜机架段，第一倾斜机架段和第二倾斜机架段铰链连接，第一倾斜机架段与水平机架段铰链连接，在第一倾斜机架段两侧板分别设置有第五液压缸伸缩臂，第五液压缸伸缩臂前端连接第二倾斜机架段带动第二倾斜机架段围绕铰链连接转动，用于非工作状态时折叠倾斜机架段。

8.根据权利要求1所述的清舱机，其特征在于，所述履带式行走机构包括固定在支撑框架底座前后两端的带齿滚轮，环绕前后两端的带齿滚轮设置有行走履带，履带与带齿滚轮啮合，其中一个带齿滚轮是由第四液压马达带动的主动带齿滚轮，在前后两端的带齿滚轮之间设置有多个履带支撑轮。

9.根据权利要求1所述的清舱机，其特征在于，所述旋转驱动支撑座中设置有由第五液压马达驱动旋转的齿圈转盘，所述布料输送机构的回转支撑转盘通过转轴座卧在齿圈转盘中的轴承座上，齿圈转盘通过连接柱与回转支撑转盘连接，第五液压马达驱动齿圈转盘转动进而通过连接柱带动回转支撑转盘转动，使布料输送机构的传输带尾端出口端始终朝向船舱的堆料处，实现定区域打堆卸料。

10.根据权利要求1所述的清舱机，其特征在于，所述智能清舱控制器包括多个激光雷达和与之连接的控制服务器，多个激光雷达分别布置在支撑框架的四周和顶部，布置在支撑框架的四周的激光雷达用于对四周散料状态进行检测，布置在顶部的激光雷达用于建图定位与跟踪识别船舱口，控制服务器用于根据激光雷达的信号建立船舱点云地图，以及根据散料状态向PLC控制器发出控制指令实现智能清舱。

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