轨道式龙门起重模拟装置的制作方法

本实用新型涉及教学用具技术领域，特别是一种轨道式龙门起重模拟装置。

背景技术：

随着贸易国际化进程的不断推进，世界范围内各个国家间的贸易往来日益频繁，因而商品的运输成为至关重要的环节之一。目前，作为产品远距离运输的主要方式之一便是海运，与之配套工作的港口扮演着重要角色。港口内的商品通常放置在集装箱内，之后采用大载重的龙门式起重机将一个个集装箱整齐码放到运输轮船上，由轮船将商品运往目的地国家。由于工作环境的特殊性，港口内大型龙门式起重机的安全和精准操作尤为作用，因而国家和行业对于相关人才的需求数量和质量也不断增加。为了满足市场需要，一些大专院校也增开了相应专业进行专项人才培养。而受到资金、场地等教学条件的限制，学生在龙门式起重机上的实操演练只能在一些模拟软件或简陋的演示教具上进行，且目前市面上的该产品仅能够进行简单项目的训练，缺乏动态功能及远程无线遥控功能，使得学生无法进行更加科学、逼真、直观地实操训练，例如无法进行电子设备的控制与维修、集装箱装卸等。导致教学效果不佳，学生无法真正掌握扎实的操作技能，存在较大的企业生产和操作安全隐患。

技术实现要素：

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种实现远程动态操作，实操及教学效果好，工作安全可靠且结构简单的轨道式龙门起重模拟装置。

其技术方案如下：

一种轨道式龙门起重模拟装置，包括：

操练平台；

电控装置，所述电控装置设置于所述操练平台；

遥控装置，所述遥控装置包括遥控信号发射器、及设置在所述操练平台上并与所述电控装置通信连接的遥控信号接收器，所述遥控信号发射器与所述遥控信号接收器通信连接；

Y轴行车机构，所述Y轴行车机构包括设置于所述操练平台上的Y轴导轨、及可滑动设置于所述Y轴导轨上的Y轴行车组件；

X轴行车机构，所述X轴行车机构包括设置于所述Y轴行车组件上并与所述Y轴导轨垂直布置的X轴导轨、及可滑动设置于所述X轴导轨上的X轴行车组件；及

用于装卸货物的起吊机构，所述起吊机构设置于所述X轴行车组件上。

当上述轨道式龙门起重模拟装置使用时，操作者通过遥控装置的遥控信号发射器发出操作信号，由所述遥控信号接收器接受信号并传输给所述电控装置，之后由所述电控装置控制所述Y轴行车组件在所述Y轴导轨上移动、或控制所述X轴行车组件在所述X轴导轨上移动，以改变所述起吊机构的起吊位置实现集装箱的精确起吊操练。如此可以培训操作者进行远程动态集装箱操作，使龙门式起重机的实操更加科学、全面和直观，有利于提高老师教学及学生的学习效果，且该模拟装置的结构简单，操作方便，使用安全可靠。

下面对技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施中，所述Y轴行车组件包括设有支脚的车架、设置于所述支脚上并与所述Y轴导轨压接的第一轮组、及设置于所述车架上并与所述第一轮组动连接的第一驱动件。因而使得车架通过第一驱动件驱动第一轮组在Y轴导轨上水平移动，可以模拟出一定长度范围内的集装箱吊装操作，使得模拟实操更加直观和逼真，有利于提高训练效果。且该装配结构简单，制造及使用成本低。

在其中一个实施中，所述Y轴行车机构还包括设置于所述Y轴导轨端部并与所述电控装置电性连接的Y轴限位装置，所述Y轴限位装置包括限位挡板，所述限位挡板与所述Y轴行车组件可配合挡接。如此当车架移动至Y轴导轨端部时，通过限位挡板可有效防止其移动过度而脱离导轨，避免安全事故发生。

在其中一个实施中，所述Y轴限位装置还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器设置于所述限位挡板上，且所述第一压力传感器与所述电控装置电性连接。因而通过第一压力传感器可以实时有效检测限位挡板受车架的挤压力，当车架移动至与限位挡板压接触时，此时第一压力传感器可以将压力信号传输给电控装置，从而控制第一驱动件停止工作，以防止车架在第一轮组的带动下进一步撞击限位挡板，使车架和限位挡板发生结构性损伤，影响装置使用寿命。

在其中一个实施中，所述X轴行车组件包括车箱、设置于所述车箱上并与所述X轴导轨压接的第二轮组、及设置于所述车箱上并与所述第二轮组动连接的第二驱动件。因而使得车箱通过第二驱动件驱动第二轮组方便在X轴导轨上水平移动，可以模拟出一定宽度范围内的集装箱吊装操作，使得模拟实操更加直观和逼真，有利于提高训练效果。且该装配结构简单，制造及使用成本低。

在其中一个实施中，所述X轴行车机构还包括设置于所述X轴导轨上并与所述电控装置电性连接的X轴限位装置，所述X轴限位装置包括限位框架，所述限位框架与所述X轴行车组件可配合挡接。如此当车箱移动至X轴导轨端部时，通过限位框架可有效防止其移动过度而脱离导轨高处摔落，避免安全事故发生。

在其中一个实施中，所述X轴限位装置还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器设置于所述限位框架上，且所述第二压力传感器与所述电控装置电性连接。因而通过第二压力传感器可以实时有效检测限位框架受车箱的挤压力，当车箱移动至与限位框架抵压接触时，此时第二压力传感器可以将压力信号传输给电控装置，从而控制第二驱动件停止工作，以防止车架在第二轮组的带动下进一步撞击限位框架，使车箱和限位框架发生结构性损伤，影响装置使用寿命。

在其中一个实施中，所述起吊机构包括升降驱动件、与所述升降驱动件动连接的吊索组件、及与所述吊索组件连接的吊抓，所述吊抓包括夹板、及对称设置于所述夹板上的至少两个夹爪。因而通过升降驱动件驱动吊索组件上下移动，从而带动吊抓升降，使得吊抓带动集装箱完成装卸操作，模拟效果更佳科学、逼真。此外，通过夹板和夹爪与集装箱夹持固定，可以确保抓持更佳牢固，防止集装箱松脱造成摔落，消除安全隐患。

在其中一个实施中，还包括设置于所述车架上的爬梯，所述爬梯沿所述车架的纵向延伸设置。因而当X轴行车机构发生损坏时，方便操作者攀爬至高处进行维修和更换操作，提高模拟装置的使用便利性。

在其中一个实施中，所述操练平台上设有装卸指示标记。因而可以提供参照点实现集装箱的定点定位装卸，有利于提高集装箱装卸实操的训练水平。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的轨道式龙门起重模拟装置的正视图；

图2为本实用新型实施例所述的轨道式龙门起重模拟装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例所述的轨道式龙门起重模拟装置的侧视图。

附图标记说明：

100、操练平台，200、遥控装置，300、Y轴行车机构，320、Y轴导轨，340、Y轴行车组件，342、车架，344、第一轮组，346、第一驱动件，360、Y轴限位装置，362、限位挡板，400、X轴行车机构，420、X轴导轨，440、X轴行车组件，442、车箱，444、第二轮组，446、第二驱动件，460、X轴限位装置，462、限位框架，500、起吊机构，520、吊索组件，540、吊抓，542、夹板，544、夹爪，600、爬梯，700、装卸指示标记。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

如图1至图3所示，为本实用新型实施例展示的一种轨道式龙门起重模拟装置，包括操练平台100；电控装置(图中未示出)，所述电控装置设置于所述操练平台100；遥控装置200，所述遥控装置200包括遥控信号发射器、及设置在所述操练平台100上并与所述电控装置通信连接的遥控信号接收器，所述遥控信号发射器与所述遥控信号接收器通信连接；Y轴行车机构300，所述Y轴行车机构300包括设置于所述操练平台100上的Y轴导轨320、及可滑动设置于所述Y轴导轨320上的Y轴行车组件340；X轴行车机构400，所述X轴行车机构400包括设置于所述Y轴行车组件340上并与所述Y轴导轨320垂直布置的X轴导轨420、及可滑动设置于所述X轴导轨420上的X轴行车组件440；及用于装卸货物的起吊机构500，所述起吊机构500设置于所述X轴行车组件440上。

当上述轨道式龙门起重模拟装置使用时，操作者通过遥控装置200的遥控信号发射器发出操作信号，由所述遥控信号接收器接受信号并传输给所述电控装置，之后由所述电控装置控制所述Y轴行车组件340在所述Y轴导轨320上移动、或控制所述X轴行车组件440在所述X轴导轨420上移动，以改变所述起吊机构500的起吊位置实现集装箱的精确起吊操练。如此可以培训操作者进行远程动态集装箱操作，使龙门式起重机的实操更加科学、全面和直观，有利于提高老师教学及学生的学习效果，且该模拟装置的结构简单，操作方便，使用安全可靠。

其中，遥控发射器上对应有多个物理按键，按键的功能分别对应于Y轴行车组件340在Y轴轨道上沿两个方向的移动(南、北向或上、下向)、X轴行车组件440在X轴轨道上沿两个方向的移动(东、西向或左、右向)、以及起吊机构500沿上下两个方向的移动。其他实施方式中，遥控发射器也可以采用触屏或声控等进行操控。上述总共六个方向的移动动作可以分别单独进行，也可以是两个或以上的动作协同进行，如此可以提高起吊机构500的动作灵活性，便于实现更大范围内集装箱的起吊。此外，上述被用来装卸的货物可以是集装箱、货箱等，本实施例优选是集装箱。

一实施中，所述Y轴行车组件340包括设有支脚的车架342、设置于所述支脚上并与所述Y轴导轨320压接的第一轮组344、及设置于所述车架342上并与所述第一轮组344动连接的第一驱动件346。因而使得车架342通过第一驱动件346驱动第一轮组344方便在Y轴导轨320上水平移动，可以模拟出一定长度范围内的集装箱吊装操作，使得模拟实操更加直观和逼真，有利于提高训练效果。且该装配结构简单，制造及使用成本低。其中，车架342为倒U型结构，具体为两个U型架体和至少两个连接桁架，两个连接桁架与两个U型架体固连形成一体式结构，不仅结构简单，降低制造难度和成本，同时有利于提高整体结构强度。两个U型架体的四个端部(支脚)通过轴承和转轴分别与一个滚轮连接，四个滚轮组合形成第一轮组344。同一侧的两个滚轮分别通过线缆与一台直流电机连接从而获得动力，即Y轴行车组件340同时由两台直流电机驱动。此外，Y轴导轨320向内凹设有U型槽，滚轮嵌设于U型槽内，因而防止车架342移动时侧向滑脱。

如图2所示，此外，一实施中，所述Y轴行车机构300还包括设置于所述Y轴导轨320端部并与所述电控装置电性连接的Y轴限位装置360，所述Y轴限位装置360包括限位挡板362，所述限位挡板362与所述Y轴行车组件340可配合挡接。如此当车架342移动至Y轴导轨320端部时，通过限位挡板362可有效防止其移动过度而脱离导轨，避免安全事故发生。

进一步的，所述Y轴限位装置360还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器设置于所述限位挡板362上，且所述第一压力传感器与所述电控装置电性连接。因而通过第一压力传感器可以实时有效检测限位挡板362受车架342的挤压力，当车架342移动至与限位挡板362压接触时，此时第一压力传感器可以将压力信号传输给电控装置，从而控制第一驱动件346停止工作，以防止车架342在第一轮组344的带动下进一步挤压限位挡板362，使车架342和限位挡板362发生结构性损伤，影响装置使用寿命。其中，第一压力传感器可以是接触式或非接触式，即与限位挡板362直接接触或与之存在一定间距。

请参照图1，此外，所述X轴行车组件440包括车箱442、设置于所述车箱442上并与所述X轴导轨420压接的第二轮组444、及设置于所述车箱442上并与所述第二轮组444动连接的第二驱动件446。因而使得车箱442通过第二驱动件446驱动第二轮组444方便在X轴导轨420上水平移动，可以模拟出一定宽度范围内的集装箱吊装操作，使得模拟实操更加直观和逼真，有利于提高训练效果；且该装配结构简单，制造及使用成本低。其中，车箱442为半封闭矩形箱体，箱体的下端开口；箱体内部沿X轴轨道的宽度方向分别安设有一台直流电机，从而控制压设在X轴导轨420上的滚轮转动，即第二驱动件446包括左右对称布置的两台直流电机。X轴导轨420的顶面向内凹设有U型槽，从而可以防止滚轮侧向脱出，以提高车箱442移动可靠性。

当X轴轨道上的车箱442和Y轴轨道上的车架342同时同向或反向移动时，起吊机构500的移动轨迹为弧线，如此可以弥补单向直线移动的缺陷，实现更加精准的装卸操作。

一实施中，所述X轴行车机构400还包括设置于所述X轴导轨420上并与所述电控装置电性连接的X轴限位装置460，所述X轴限位装置460包括限位框架462，所述限位框架462与所述X轴行车组件440可配合挡接。如此当车箱442移动至X轴导轨420端部时，通过限位框架462可有效防止其移动过度而脱离导轨高处摔落，避免安全事故发生。

在其中一个实施中，所述X轴限位装置460还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器设置于所述限位框架462上，且所述第二压力传感器与所述电控装置电性连接。因而通过第二压力传感器可以实时有效检测限位框架462受车箱442的挤压力，当车箱442移动至与限位框架462抵压接触时，此时第二压力传感器可以将压力信号传输给电控装置，从而控制第二驱动件446停止工作，以防止车架342在第二轮组444的带动下进一步挤压限位框架462，使车箱442和限位框架462发生结构性损伤，影响装置使用寿命。

一实施中，所述起吊机构500包括升降驱动件、与所述升降驱动件动连接的吊索组件520、及与所述吊索组件520连接的吊抓540，所述吊抓540包括夹板542、及对称设置于所述夹板542上的至少两个夹爪544。因而通过升降驱动件驱动吊索组件520上下移动，从而带动吊抓540升降，使得吊抓540带动集装箱完成装卸操作，模拟效果更佳科学、逼真。此外，通过夹板542和夹爪544与集装箱夹持固定，可以确保抓持更佳牢固，防止集装箱松脱造成摔落，消除安全隐患。在本优选的实施例中，夹板542为矩形，夹爪544的数量为四个，以两两对称的方式布置于矩形夹板542的长边或短边上；对集装箱进行夹持时，夹板542与集装箱的顶面贴合，四个夹爪544分别夹持集装箱的相对的两个侧面或四个侧面，以实现对集装箱的周向固定，如此有利于提高抓持的稳固性。当然，其他实施例中起吊机构500也可以是其他的实施方式。

此外，一实施例中，上述轨道式龙门起重模拟装置还包括设置于所述车架342上的爬梯600，所述爬梯600沿所述车架342的纵向延伸设置。因而当X轴行车机构400发生损坏时，方便操作者攀爬至高处进行维修和更换操作，提高模拟装置的使用便利性。

请参照图2，一实施中，所述操练平台100上设有装卸指示标记700。因而可以提供参照点实现集装箱的定点定位装卸，有利于提高集装箱装卸实操的训练水平。其中，装卸指示标记700为印刷在操练平台100上的图案，例如1号箱堆、2号箱堆、车道等，如此可以使得模拟装置更加贴近实际工作环境，使得操练更加科学、规范。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。