带有传动系统的折叠式集装箱房的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种带有传动系统的折叠式集装箱房，原标准箱体长边一侧通过长边翻转机械构件可翻转连接长边翻转平台；标准箱体的底部安装可移动支撑手臂及其液压系统；原标准箱体短边一侧通过短边翻转机械构件可翻转连接短边上翻平台和下翻平台，短边上翻平台和下翻平台内设有可向室外开启的双开门；拓展箱体一通过拓展箱体一机械构件可在长边翻转平台和标准箱体间移动连接，当拓展箱体一向外拓展时，拓展箱体一通过拓展箱体一机械构件内部的滑动轨道框架沿箱体、平台固定轨道移至长边翻转平台上；拓展箱体二通过拓展箱体二机械构件悬挂嵌套于固定轨道中，固定轨道则安装在标准箱体的箱体顶部。本发明能最大限度地拓展室内空间，满足宜居的功能要求。
【专利说明】带有传动系统的折叠式集装箱房
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种集装箱房屋，具体涉及一种带有液压传动系统，能够通过折叠翻转等方式扩展室内空间的集装箱房屋。
【背景技术】
[0002]集装箱，因具有坚固耐用和标准化外形设计等特性，在货物批量运输中被大量使用。集装箱的自身机构稳定坚固，内部空间完整，故近年来大批闲置的废旧集装箱被循环利用，改造成供一般居住和商业需要的集装箱房，如集装箱社区或者移动城市咖啡店等。
[0003]集装箱的角柱、角件、顶板、侧板(波形钢板)等构件以焊接为连接方式，其结构形式视为整体式结构，稳定性较好。将废旧集装箱箱体作为集装箱房的主要结构体系，不但节省了建造成本，也大大缩短了建造时间。但是目前国内的集装箱改造的空间和功能布置较为单一，仅仅满足最基本的需要。集装箱改造房屋的居住性(舒适程度)未进行评估，规范其设计标准。从居住空间角度来说，存在着一些设计和技术问题，具体来说:
(I)现有国内集装箱房单元的空间较为单一，多为原有集装箱的长方形仓体，缺乏考虑居住者对于空间组织的需要，比如私密性或开放性的功能需要，活动(动)与睡觉(静)的空间需分离，又如卫生间的干湿分区等。
[0004](2)缺乏考虑同一空间内的多种使用功能的可能性和结构空间的延展性。因此目前用于居住的集装箱房多采用40尺标准柜，其占地面积大，未能很好地体现集装箱改造房屋的经济且环保的特点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于从居住空间角度出发，最大程度地开拓室内结构空间的延展性，提高集装箱改造房屋的居住舒适度，而提供一种带有传动系统的折叠式集装箱房，通过一定的机械传动技术手法，提高整个箱体空间使用率，增加居住空间使用的灵活性。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种带有传动系统的折叠式集装箱房，包括原标准箱体、可移动支撑手臂、长边翻转平台、翻转机械构件、短边上翻平台和下翻平台、拓展箱体一、拓展箱体二、拓展箱体机械构件、液压系统，其特点是:原标准箱体长边一侧通过长边翻转机械构件可翻转连接长边翻转平台；可移动支撑手臂包括可移动支撑手臂及液压系统，液压系统安装在标准箱体的底部；原标准箱体短边一侧通过短边翻转机械构件可翻转连接短边上翻平台和下翻平台，短边上翻平台和下翻平台内设有可向室外开启的双开门；拓展箱体一通过拓展箱体一机械构件可在长边翻转平台和标准箱体间移动连接，当拓展箱体一向外拓展时，拓展箱体一通过拓展箱体一机械构件内部的滑动轨道框架沿箱体固定轨道和平台固定轨道移至长边翻转平台上；拓展箱体二通过拓展箱体二机械构件悬挂嵌套于固定轨道中，固定轨道则安装在标准箱体的箱体顶部。
[0007]原标准箱体底部平面内设置三组可移动支撑手臂，每组可移动支撑手臂由支撑方管、支撑垫片构件、外围护构件组成；其中，两根支撑方管嵌套在外围护构件中，并在支撑方管之间安装一组液压缸设备；两根支撑方管的端头中央安装弹性支撑垫片和弹簧。
[0008]长边翻转机械构件由液压缸、固定支座、固定支脚组成，液压缸的缸体一端与固定支座枢接固定在集装箱底板槽钢上，另一端由液压缸的活塞杆与固定支脚枢接固定在长边翻转平台上。
[0009]短边翻转机械构件为反向气弹簧或气弹簧，反向气弹簧安装在短边上翻平台上，气弹簧安装在短边下翻平台上，反向气弹簧或气弹簧由缸体、活塞杆、固定支脚、固定支座组成，缸体一端与固定支座枢接固定在标准箱体短边侧板上，另一端由活塞杆与固定支脚枢接固定在短边下翻平台上。
[0010]拓展箱体一机械构件包括箱体固定轨道、平台固定轨道、滑动轨道框架、推动框架的液压缸，箱体固定轨道固定安装在标准箱体底部，平台固定轨道固定安装在长边翻转平台上，滑动轨道框架上放置拓展箱体一，并通过框架两侧的八只滑轮与箱体固定轨道、平台固定轨道可移动连接；平台固定轨道的端部安装滑轮挡板；液压缸的缸体固定于原标准箱体内，活塞杆与滑动轨道框架通过固定支座连接。
[0011]拓展箱体二机械构件包括固定轨道、滑动轨道框架、液压缸，其中，两根固定轨道固定在原标准箱体顶部，滑动轨道框架通过两侧的八只滑轮与两根固定轨道移动连接；液压缸的缸体固定在标准箱体顶部，液压缸的活塞杆前端通过固定支座与滑动轨道框架固定连接。
[0012]液压系统包括油箱、电机、油泵、过滤器；其中，油箱顶面安装过滤器、油泵及电机，油泵通过四路油管分别连接用于拓展箱体二、拓展箱体一、长边翻转平台、可移动支撑手臂的液压缸设备。
[0013]本发明的有益效果是:
当此集装箱屋处于被折叠状态，其具有标准ISO运输用集装箱的特征，可通过通用的ISO运输渠道完成运送和堆放或装卸。折叠状态的集装箱房箱体为标准ISO 20尺高柜；通过整体液压系统伸展箱体内置构件，可使此集装箱房的实际地板面积，比折叠箱体增加近30%。本发明较大程度地增加了集装箱箱体的实际使用功能和居住舒适度，使其更好地适用于民用居住领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1A是本发明的集装箱房处于折叠状态的的左轴测图；
图1B是本发明的集装箱房处于展开折态的的右轴测图；
图1C是本发明的集装箱房内部功能布置示意平面；
图2是所有机械传动系统分布平面图；
图3A是长边侧翻转平台的可移动支撑手臂展开和折叠平面图；
图3B是长边侧翻转平台的可移动支撑手臂安装位置立面图；
图3C是长边侧翻转平台的可移动支撑手臂展开状态立体图；
图4A是长边侧翻转平台机械展开状态立面图；
图4B是长边侧翻转平台机械折叠状态立面图；
图4C是长边侧翻转平台传动机械构件详图；
图4D是长边侧翻转平台传动机械构件立体图； 图5A是短边翻转平台机械展开状态立面图；
图5B是短边翻转平台机械折叠状态立面图；
图5C是短边翻转平台传动机械构件示意图；
图是短边翻转平台传动机械构件立体图；
图6A是拓展箱体一的机械展开状态平面图；
图6B是拓展箱体一的机械折叠状态平面图；
图6C是拓展箱体一的传动机械构件不意图；
图6D是拓展箱体一的传动机械构件立体图；
图7A是拓展箱体二的机械展开状态平面图；
图7B是拓展箱体二的机械折叠状态平面图；
图7C是拓展箱体二的传动机械构件示意图；
图8是本发明的集装箱房的液压系统原理图。
[0015]具体实施方法
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0016]如图1A至图8所示，一种带有传动系统的折叠式集装箱房，包括原标准箱体、可移动支撑手臂210、长边翻转平台201、翻转机械构件、短边上翻平台和下翻平台203、拓展箱体一 202、拓展箱体二 205、拓展箱体机械构件、液压设备等。
[0017]原标准箱体长边一侧通过长边翻转机械构件220翻转连接长边翻转平台201，并由可移动支撑手臂210支撑，与地面呈平行状态(可移动支撑手臂210及其液压系统安装于箱体的底部)；原标准箱体短边一侧通过短边翻转机械构件230翻转短边上翻平台和下翻平台203，短边上翻平台和下翻平台203内设有可向室外开启的双开门204 ;拓展箱体一202通过机械构件240展开或折叠，当拓展箱体一 202向外拓展时，拓展箱体一 202内部的滑动轨道框架243沿箱体固定轨道241和平台固定轨道242移至长边翻转平台201上；拓展箱体二 205通过拓展箱体二机械构件250悬挂嵌套于固定轨道251中，固定轨道251则安装在原标准箱体的箱体顶部。
[0018]图1A-图1C示出本发明的集装箱房处于折叠和展开时的形态，整体液压设备及其机械系统为集装箱住宅的空间拓展提供多种可能性。
[0019]图1A所示本发明的集装箱房(折叠状态)100符合ISO (国际标准化组织)标准的运输用20英尺集装箱高柜，且具有与其相同的主要构件和结构特征。即长为6.044米(20英尺)，宽为2.43米(8英尺)，高为2.9米(9英尺6寸)。本发明集装箱房(折叠状态)100由标准立柱107、标准角件110、箱顶短边钢构件103、箱底短边钢构件104、箱顶长边钢构件105、箱底长边钢构件106以及长边刚性侧板108、短边刚性侧板109 (由上、下短边刚性侧板109a、109b组成)等标准构组成。利用箱底长边钢构件106上的两个标准插口 111，进行堆放或装卸。
[0020]图1B所示本发明的集装箱房(展开状态)200的形态，即长边翻转平台201由翻转机械构件220带动翻转90度与室内地坪保持同一水平面上；短边上翻平台和下翻平台203由翻转机械构件230牵制向上或下翻转90度，使双开门204可顺利向室外开启；拓展箱体
一202和拓展箱体二 205分别移出集装箱原有箱体。
[0021]所有液压传动均按照室内的功能和空间的需要设计。为进一步展示液压设备与内部功能的结合方式，在图1C中补充了集装箱房200内部功能布置平面。集装箱房200内包括卧室区域301 (即拓展箱体一 202)、客厅或餐厅区域302、卫生间区域304 (包含拓展箱体二 205)、设备房305以及衣柜306和迷你吧台307等空间组成。卧室区域301和卫生间区域304由走廊303分为相对独立的两个区域。通过整体液压系统伸展箱体内置构件，使集装箱房(展开状态)200的可使用空间面积，比集装箱房(折叠状态)100增加近30%。
[0022]图2标示出本发明的集装箱房200的整体液压设备及其机械系统的汇总平面布置情况(所有设备均在不同标高平面上安装)。它们分别是长边一侧翻转平台的可移动支撑手臂210的液压系统(位于箱底部)、拉动长边侧平台翻转的机械构件220 (位于长边侧)、翻转短边侧平台的机械构件230 (位于短边侧)、拓展箱体一 202的机械构件240 (位于集装箱室内底部)和拓展箱体二 205的机械构件250 (位于集装箱室内顶部)。需要说明的是本发明集装箱房200共采用了五套传动机械设备，其中有四套液压传动设备和一套气压设备，分另Ij在不同方向上伸展和收缩，以此满足居住空间功能变化的需要。
[0023]图3A-7C逐一描述了这样五套按照在不同位置和为不同居住功能服务的液压及其机械设备。
[0024]图3A-3C所示长边一侧翻转平台可移动支撑手臂210的液压系统，其安装于整个集装箱房的底部，为支撑长边翻转平台201之用。图3A所示箱体平面内设置三组移动支撑手臂210构件，主要由支撑方管211、支撑垫片212构件和外围护构件213组成。两根支撑方管211嵌套在外围护构件213中，并安装一组液压缸设备214在其中，推或者拉支撑方管211、支撑垫片212等构件。在支撑方管211端头上部安装弹性支撑垫片212。支撑垫片212的材料为高强度工业橡胶，用以支撑和铺垫翻转平台201的波形钢板，较好地化解了翻转平台翻至90度后形成的反作用力。支撑垫片212下装有弹簧，当支撑方管211移动至最内侧(与箱底长边钢构件106齐平时)，支撑垫片212沿档边方向自由向下翻转，与支撑方管211 一起隐藏入箱底。图3B和图3C通过立面图和立体图，描述此液压系统的空间关系。
[0025]图4A-4D详细地描述了集装箱房200长边一侧翻转平台201的翻转机械构件220。图4A和图4B分别为长边侧翻转平台机械的展开和折叠状态。缸体223的一端与固定支座222枢接固定与集装箱底板槽钢114上，另一端由活塞杆224与固定支脚226枢接固定在长边翻转平台201上。当活塞杆224发生收缩作用时，固定支座222与固定支脚226之间距离变短，使得长边翻转平台201沿着翻转平台铰链115转动。当旋转角度228到达一定数量时，长边翻转平台201由水平状态201.1渐渐升起至垂直状态201.2。枢接点225的旋转路径即长边翻转平台201和固定支脚226的移动行程229。整个液压设备安装于液压设备外包构件221内，活塞杆224摆动空间的边界处安装挡水构件119，保护缸体并防止雨水入侵集装箱房室内118空间。
[0026]图5A-?所示集装箱房200短边一侧翻转平台203的翻转机械构件230。图5A和图5B分别为短边侧翻转平台机械的展开和折叠状态。安装于上翻和下翻平台的设备分别是反向气弹簧230a和气弹簧230b。气弹簧230b的作用力方向为向内，即为拉力；反向气弹簧230a的作用力方向为向外，即为撑力。短边上翻平台203a，需要安装提供撑力的反向气弹簧230a ;相反，短边下翻平台203b，因为重力关系，需安装提供拉力的气弹簧230b。图5C所示缸体231的一端与固定支座枢接固定于集装箱短边侧板上，另一端由活塞杆232与固定支脚233枢接固定在短边下翻平台203b上。以短边下翻平台203b为例，当活塞杆232发生拉动作用力时，固定支座233与枢接点235之间距离变短，使得短边翻转平台203b向上翻动，直至缸体231与侧墙呈平行状态，下翻平台203b完全翻起。
[0027]图6描绘了向外推或向内拉动拓展箱体一 202的液压及其机械构件的构造。图6A为拓展箱体一 202拓展状态。长边翻转平台201、下翻平台203b翻转后，与集装箱房的室内空间118地坪呈水平，拓展箱体一 202以及滑动轨道框架243从集装箱箱体内移至长边翻转平台201上。图6B为拓展箱体一 202呈折叠状态，即拓展箱体一 202以及滑动轨道框架243移回箱体，为折叠后的运输做准备。
[0028]拓展箱体一 202的液压及其机械构件240包括箱体固定轨道241、平台固定轨道242、滑动轨道框架243、推动框架的液压缸244等组成。箱体固定轨道241，安装于集装箱箱体底部，由固定支脚241.1铆接固定。平台固定轨道242，安装于长边翻转平台201上，由固定支脚242.1铆接固定与平台主次梁方管上部。箱体固定轨道241和平台固定轨道242作为导轨，引导滑动轨道框架243通过下部两侧共八个滑轮247在平台和箱体间移动。平台固定轨道242的端部安装滑轮挡板248，限制滑轮及拓展箱体一 202的滑移距离。
[0029]液压缸244的缸体244.1固定于箱体内，活塞杆244.2与滑动轨道框架243通过固定支座244.3连接。当液压缸发生力的作用时，活塞杆244.2向缸体244.1方向收缩，整个拓展箱体一 202及其下部滑动轨道框架243移至箱体内(移动前提为拓展箱体一 202的地板等构件已完成旋转，并与地坪呈垂直状态，此部分不在此发明内详细说明)；反之亦然。图6A和图6B左侧给出固定及移动轨道展开和折叠状态下的立面245、246。
[0030]图7详细描绘了拓展箱体二 205的机械构件250，其固定轨道251及液压设备安装与集装箱箱体顶部，故拓展箱体二 205的主要箱体部分为悬挂式结构。图7A为拓展箱体二 205的拓展状态；图7B为拓展箱体二 205的折叠状态，即滑动轨道框架252及拓展箱体
二205移入集装箱箱体内。
[0031]拓展箱体二 205的液压及其机械构件包括固定轨道251、滑动轨道框架252、液压缸253等组成。图7C详细描绘液压设备及移动机械构件的构造。液压设备即包括缸体253.1(右侧端部为油缸体固定点253.4，左侧端部为油缸进油口 253.3)、活塞杆253.2和固定支座253.6。移动机械构件包括固定轨道251 (焊接固定支脚251.1)、滑动轨道框架252和滑轮256等构成。两组共八个滑轮256分别固定在滑动轨道框架252两侧，在固定导轨251内移动，使拓展箱体二 205达到展开和折叠的功能需要。
[0032]图8所示本发明集装箱房的液压系统油路控制线路。液压系统油路控制设备位于设备房305内，油箱501上部安装电机503 (通过过滤器502及油泵504)、压力表505和溢流阀506。通过四路油管，将液压油分别输送至拓展箱体二 205 (卫生间箱体)、拓展箱体一202(卧室箱体)、长边翻转平台201和可移动支撑手臂210的液压缸内，由电机和油泵控制，实现展开和折叠的移动功能。
[0033]需要注意的是本发明是针对空间拓展的机械技术设计方面展开的，不涉及控制机械传动的电子控制智能系统领域。
【权利要求】
1.一种带有传动系统的折叠式集装箱房，包括原标准箱体、可移动支撑手臂(210)、长边翻转平台(201)、翻转机械构件、短边上翻平台和下翻平台(203)、拓展箱体一(202)、拓展箱体二(205)、拓展箱体机械构件、液压系统，其特征在于:所述原标准箱体长边一侧通过长边翻转机械构件(220)可翻转连接长边翻转平台(201);可移动支撑手臂(210)包括可移动支撑手臂(210)及液压系统，液压系统安装在标准箱体的底部；原标准箱体短边一侧通过短边翻转机械构件(230)可翻转连接短边上翻平台和下翻平台(203)，短边上翻平台和下翻平台(203)内设有可向室外开启的双开门(204);拓展箱体一(202)通过拓展箱体一机械构件(240)可在长边翻转平台(201)和标准箱体间移动连接，当拓展箱体一(202)向外拓展时，拓展箱体一(202)通过拓展箱体一机械构件(240)内部的滑动轨道框架(243)沿箱体固定轨道(241)和平台固定轨道(242)移至长边翻转平台(201)上；拓展箱体二(205)通过拓展箱体二机械构件(250)悬挂嵌套于固定轨道(251)中，固定轨道(251)则安装在标准箱体的箱体顶部。
2.根据权利要求1所述的带有传动系统的折叠式集装箱房，其特征在于:所述原标准箱体底部平面内设置三组可移动支撑手臂(210)，每组可移动支撑手臂(210)由支撑方管(211)、支撑垫片(212)构件、外围护构件(213)组成；其中，两根支撑方管(211)嵌套在外围护构件(213)中，并在支撑方管(211)之间安装一组液压缸设备(214);两根支撑方管(211)的端头中央安装弹性支撑垫片(212)和弹簧。
3.根据权利要求1所述的带有传动系统的折叠式集装箱房，其特征在于:所述长边翻转机械构件(220)由液压缸、固定支座(222)、固定支脚(226)组成，液压缸的缸体(223) —端与固定支座(222)枢接固定在集装箱底板槽钢(114)上，另一端由液压缸的活塞杆(224)与固定支脚(226)枢接固定在长边翻转平台(201)上。
4.根据权利要 求1所述的带有传动系统的折叠式集装箱房，其特征在于:所述短边翻转机械构件(230)为反向气弹簧(230a)或气弹簧(230b)，反向气弹簧(230a)安装在短边上翻平台(203a)上，气弹簧(230b)安装在短边下翻平台(203b)上，反向气弹簧(230a)或气弹簧(230b)由缸体(231)、活塞杆(232)、固定支脚(233)、固定支座(233)组成，缸体(231) —端与固定支座枢接固定在集装箱短边侧板上，另一端由活塞杆(232)与固定支脚(233)枢接固定在短边下翻平台(203b)上。
5.根据权利要求1所述的带有传动系统的折叠式集装箱房，其特征在于:所述拓展箱体一机械构件(240)包括箱体固定轨道(241)、平台固定轨道(242)、滑动轨道框架(243)、推动框架的液压缸(244)，箱体固定轨道(241)固定安装在原标准箱体底部，平台固定轨道(242)固定安装在长边翻转平台(201)上，滑动轨道框架(243)上面放置拓展箱体一(202)，并通过框架两侧的八只滑轮与箱体固定轨道(241)、平台固定轨道(242)可移动连接；平台固定轨道(242)的端部安装滑轮挡板(248);液压缸(244)的缸体(244.1)固定于原标准箱体内，活塞杆(244.2)与滑动轨道框架(243)通过固定支座(244.3)连接。
6.根据权利要求1所述的带有传动系统的折叠式集装箱房，其特征在于:所述拓展箱体二机械构件(250)包括固定轨道(251)、滑动轨道框架(252)、液压缸(253)，其中，两根固定轨道(251)固定连接在原标准箱体顶部，滑动轨道框架(252)通过两侧的八只滑轮(256)与两根固定轨道(251)移动连接；液压缸(253)的缸体(253.1)固定在标准箱体顶部，液压缸(253)的活塞杆(253.2)前端通过固定支座(253.6)与滑动轨道框架(252)固定连接。
7.根据权利要求1所述的带有传动系统的折叠式集装箱房，其特征在于:所述液压系统包括油箱(501)、电机(503)、油泵(504)、过滤器(502);其中，油箱(501)顶面安装过滤器(502)、油泵(504)及电机(503)，油泵(504)通过四路油管分别连接用于拓展箱体二(205)、拓展箱体一(2 02)、长边翻转平台(201)、可移动支撑手臂(210)的液压缸设备。
【文档编号】E04B1/343GK103981949SQ201410243889
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】沈姗姗, 林屹峰, 陈奕文, 马东华 申请人:沈姗姗