一种集装箱锁定装置的制作方法

本实用新型属于交通运输技术领域，尤其涉及一种集装箱锁定装置。

背景技术：

集装箱运输是现代货物运输最安全的载体，安全则是集装箱运输的“生命线”。承载着十几吨甚至是几十吨重货物的箱体，一旦滑移或侧翻脱离车体，将对人身生命和财产安全带来重大损失，所以在集装箱和车体之间必须通过专门的锁具来连接固定。根据中华人民共和国交通部《道路货物运输及站场管理规定》和《集装箱汽车运输规划》的相关规定，对从事集装箱运输的车辆，必须配备固定集装箱的转锁装置，具体数量可根据集装箱规格配备，通常是4个或8个，个别特殊的也采用10个。

集装箱锁和车体的连接方式有多种，有的是直接焊接在车身上的，锁头只能旋转而不能纵向移动，此种称为固定式；有的转锁通过支架与车身固定连接，锁头不但能旋转而且还能垂向伸缩，不用时可将锁头降至承载面以下，以适用不同的标准箱型，此种称为升降式；还有的转锁铰接在车体上或做成可以移动的，这样对紧固位置能够进行调节，从而大大提高了车辆的利用率；另外还有一种插入式转锁，锁轴像插销一样伸入箱体固定部位，一般与其他类型的转锁配合使用。

然而，集装箱在运输过程中常常因车辆的加速、制动等工况产生串动，会破坏上述集装箱与车体之间的锁固状态，导致集装箱从车辆脱落。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有自锁功能、可确保运输过程中集装箱的安全性以及货物的完整性的集装箱锁定装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种集装箱锁定装置，包括设置于用于承载集装箱的承载面上的第一锁；所述第一锁包括弹性撑杆、以及对称设置的两个分锁，所述弹性撑杆的两端分别与两个分锁相连；

所述分锁具有用于插入集装箱底面的角件孔中以锁定集装箱的锁块，所述锁块沿垂向方向延伸，两个所述锁块之间具有合并状态和分开状态；

所述集装箱沿垂向方向向下运动过程中下压弹性撑杆，弹性撑杆带动两个锁块从合并状态向分开状态转换，至所述集装箱被锁定时，两个锁块位于所述集装箱的角件孔中且两个锁块的外壁均与所述集装箱的角件孔壁贴合；所述集装箱从沿垂向方向向上过程中脱离弹性撑杆，弹性撑杆回弹从而带动两个锁块从分开状态向合并状态转换。

借由上述结构，使锁块与集装箱角件孔内壁接触，消除锁块与集装箱角件孔内壁之间的纵向间隙，依靠集装箱自身重量将其锁紧，具有自动锁紧、纵向无间隙而消除集装箱和锁闭装置的冲击性以及无法脱出的特性，运行过程中具有保持该装置的安全性和自锁性。从而避免出现由于集装箱在运输过程中因车辆的加速、制动等工况产生串动，使集装箱与车体之间的锁固机构破坏，导致集装箱从车辆脱落的现象。

作为上述技术方案的进一步改进：

本实用新型采用以下具体结构实现弹性撑杆带动两个锁块从合并状态向分开状态转换：

所述分锁包括锁头、螺杆和螺母；所述锁头包括第一锁套和固定于第一锁套上端的所述锁块；所述第一锁还包括锁座，所述锁座沿垂直于垂向方向的纵向方向开设有容纳两个分锁的第一孔；所述锁座沿垂向方向还开设有与所述第一孔连通的第一槽；两个分锁设于所述第一孔内且可沿第一孔轴向移动，所述第一锁套通过螺纹套接于螺杆靠近另一分锁的一端，所述螺母通过非自锁螺纹套接于螺杆远离另一分锁的一端，所述第一锁套和螺母的螺纹为右旋螺纹；两个锁块均伸出所述第一槽外；所述第一槽具有供锁块沿纵向方向往复运动的第一行程空间；所述弹性撑杆的两端分别与两个螺母固连，所述第一孔内具有供螺母沿纵向方向往复运动的第二行程空间。

集装箱在向下移动过程中下压弹性撑杆，弹性撑杆受压后，两端分别向左右移动，推动驱动螺母位移，由于驱动螺母不能旋转，由于驱动螺杆与驱动螺母非自锁螺纹的作用，迫使驱动螺杆旋转及直线运动；并由于驱动螺杆与第一锁套螺纹的作用，驱动螺杆带动锁块从合并状态向分开状态转换。集装箱起吊过程中，在弹性撑杆的回弹作用下，弹性撑杆向中间缩回，带动驱动螺母向中间移动，期间各螺纹副的运动状态与集装箱下压弹性撑杆的运动状态刚好全部相反，最终导致整个第一锁恢复到初始位置。

所述弹性撑杆的两端分别通过端轴与相应的螺母固连；所述端轴沿垂直于垂向方向并垂直于纵向方向的横向方向设置，所述锁座上开设有供端轴伸出的第二槽，所述第二槽具有供端轴沿纵向方向往复运动的第三行程空间。

所述弹性撑杆设有两个，两个弹性撑杆设置于锁座沿横向方向的两端。

所述分锁还包括固定于螺杆上的右旋螺套，所述螺杆通过右旋螺套与第一锁套螺纹连接。

所述分锁还包括固定于螺杆上的左旋螺套，所述螺杆通过左旋螺套与锁座螺纹连接，所述右旋螺套和左旋螺套分设于螺母的两端。

所述右旋螺套和左旋螺套均通过键与螺杆固连。

集装箱落车及起吊时上述第一锁动作状态说明如下(以左侧的锁头各部件运动状态为例说明，右侧锁头运动状态与左侧锁头对称。且：由于驱动螺母和锁头被锁座限位，不能转动，只能沿纵向方向直线运动；右旋螺套、驱动螺杆及左旋螺套三者为固定连接，相当于三者为刚性整体，整个运动过程中三者间没有任何相对运动)：

1、集装箱落车时，集装箱依靠自重下压弹性撑杆，弹性撑杆向纵向方向两侧直线移动，带动两驱动螺母分别向纵向方向的两侧做直线移动，及左侧的驱动螺母左移，右侧的驱动螺母右移。

2、由于驱动螺母不能转动，迫使驱动螺杆旋转(驱动螺母与驱动螺杆为非自锁螺纹副，也就是说驱动螺母受到轴向力时，在其不能旋转的情况下，会迫使驱动螺杆旋转)。

3、假设驱动螺杆旋转了360°，也就是一个整圈，以驱动螺杆与驱动螺母螺纹副的导程为30mm为例，则驱动螺母向左移动了30mm。

4、驱动螺杆旋转了一个整圈时，右旋螺套也同样是旋转了一个整圈，由于锁头不能转动，而第一锁套与右旋螺套又是通过螺纹连接(如梯形螺纹)，那么锁头就会在轴向方向相对右旋螺套(以及驱动螺杆、左旋螺套)发生直线移动，根据旋转分析，锁头移动方向是向左的。以右旋螺套和第一锁套的螺纹副导程为16mm为例，移动距离为16mm。

5、同时，由于锁座是固定的(刚性固定在用于承载集装箱的承载面上)，也就是说锁座在整个螺纹副转动，各部件直线移动过程中是静止不动的。当驱动螺杆(以及右旋螺套、左旋螺套)旋转一个整圈时，左旋螺套在于锁座构成的内螺纹中是旋转着向左侧移动的，以左旋螺套和锁座的螺纹副导程为16mm为例，其移动距离为16mm。

6、驱动螺杆向左直线移动，会带动驱动螺母及锁头也跟着向左直线移动，移动的距离都为16mm。

7、综合以上运动情况，驱动螺杆旋转一个整圈时，驱动螺母向左移动的距离为 30mm+16mm＝46mm，驱动螺杆除了自身的旋转外，向左侧移动了16mm，锁头向左侧移动的距离为16mm+16mm＝32mm。

8、集装箱起吊时，集装箱脱离弹性撑杆，在弹性撑杆的回弹作用下，弹性撑杆向中间缩回，带动驱动螺母向中间移动，期间各螺纹副的运动状态与集装箱下压弹性撑杆的运动状态刚好全部相反，最终导致整个第一锁恢复到初始位置。

所述锁座分为通过紧固件固连的上锁座和下锁座。

该集装箱锁定装置还包括设置于靠近集装箱侧面位置的第二锁；

所述第二锁包括第二锁套、锁杆和弹簧；所述第二锁套、锁杆和弹簧均沿垂直于所述集装箱的侧面方向布置，所述第二锁套开设有沿轴向方向设置的锁孔，所述锁杆从靠近集装箱的一端穿入所述锁孔中且可轴向运动，所述锁杆靠近集装箱的端面为斜面；所述锁孔远离集装箱的一端具有底面，所述弹簧可弹性形变地置于所述底面和锁杆之间。

借由第二锁的结构，集装箱在重力作用下首先接触锁杆的斜面，第二锁在锁杆轴向力作用下压缩弹簧向远离集装箱的外侧移动，当整个集装箱落位后第二锁的锁杆在弹簧反力作用下复原回位，卡紧集装箱的侧面，避免其在运输过程中发生起跳或脱落，进一步保证了运输过程中集装箱的安全性。

所述第二锁还包括套设于第二锁套远离集装箱的一端的端盖，所述端盖的内侧面形成所述锁孔的底面。

为便于解锁，该集装箱锁定装置还包括控制组件，所述控制组件包括控制杆；

所述控制杆沿垂直于所述集装箱的侧面方向布置，所述控制杆从远离集装箱的一端穿入所述锁孔中且可轴向运动，所述弹簧套设于控制杆上，所述控制杆伸入所述锁孔的一端与所述锁杆相连，所述控制杆的另一端伸出所述锁孔外。

解锁时只需人力通过控制手柄将控制杆拉出，从而带动锁杆向远离集装箱的外侧移动，方便集装箱起吊。另外，集装箱角件离开，在弹性撑杆的弹性作用下，驱动螺母向锁头方向位移，迫使驱动螺杆旋转；由于驱动螺杆两端的右旋螺套和左旋螺套的自锁螺纹的作用，锁头向合并方向位移。使锁块与集装箱之间产生纵向间隙，方便集装箱吊出。

所述控制杆伸出所述锁孔外的一端与所述控制手柄相连。

所述U型手柄的两臂及所述控制杆伸出所述锁孔外的一端上均开设有轴孔，所述控制杆伸出所述锁孔外的一端通过第一销轴与所述U型手柄的两臂相连，所述控制杆伸出所述锁孔外的一端设于所述U型手柄的两臂之间。

所述滚轮位于所述控制杆的上方，所述滚轮通过第二销轴与所述U型手柄相连。

所述锁杆远离集装箱的端面开设有容纳孔，所述控制杆伸入所述容纳孔中，所述弹簧的一端与容纳孔的底面抵接，所述弹簧的另一端与所述端盖的内侧面抵接。

所述容纳孔的底部开设有与所述凸起配合的凹槽，所述凸起与凹槽过盈配合。

还包括安装座，所述安装座包括底座和侧座，所述第一锁通过锁座固定于底座上；所述侧座上开设有轴向方向垂直于所述集装箱的侧面的安装孔，所述第二锁套固定于所述安装孔中。

所述定位挡圈包括挡圈部和设于挡圈部上且沿挡圈部轴向方向延伸的定位部，所述第二锁套具有朝径向方向的上端延伸的延伸部，所述延伸部开设有与定位部配合的定位孔，所述定位部穿过所述定位孔后与侧座固定。

所述定位部通过轴承与定位孔连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型在锁紧集装箱时，依靠的是集装箱自身重量将其锁紧，具有自动锁紧、纵向无间隙而消除集装箱和锁闭装置的冲击性以及无法脱出的特性，运行过程中具有保持该装置的安全性和自锁性。可避免集装箱在运输过程中因车辆的加速、制动等工况产生串动，使集装箱与车体之间的锁固机构破坏，导致集装箱从车辆脱落的现象，确保运输过程中集装箱的安全性以及货物的完整性。

2、本实用新型结构简单可靠、操作简便，安装工艺性和可维护性高，通用性强。

附图说明

图1为本实用新型的集装箱锁定装置的剖面结构示意图。

图2为本实用新型中的第一锁的立体结构示意图。

图3为本实用新型中的第一锁的剖面结构示意图。

图4为本实用新型中的第二锁的剖面结构示意图。

图5为本实用新型中的控制组件的剖面结构示意图。

图例说明：1、第一锁；11、弹性撑杆；12、锁头；121、锁块；122、第一锁套；13、螺杆；14、螺母；15、端轴；16、右旋螺套；17、左旋螺套；18、锁座；181、第一孔；1811、第二行程空间；182、第一槽；1821、第一行程空间；183、第二槽；1831、第三行程空间； 184、上锁座；185、下锁座；2、第二锁；21、第二锁套；211、锁孔；212、延伸部；2121、定位孔；22、锁杆；221、容纳孔；2211、凹槽；23、弹簧；24、端盖；25、定位挡圈；251、挡圈部；252、定位部；26、轴承；3、控制组件；31、控制杆；311、凸起；32、控制手柄； 321、U型手柄；322、手柄球；323、第一销轴；324、滚轮；325、第二销轴；4、安装座； 41、底座；42、侧座；421、安装孔。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例：

如图1所示，本实施例的集装箱锁定装置，包括第一锁1、第二锁2、控制组件3和安装座4。

安装座4包括底座41和侧座42，底座41用于将第一锁1固定于用于承载集装箱的承载面上(如车体或船舶承载集装箱的承载面)，侧座42用于将第二锁2固定于靠近集装箱侧面的位置。

如图2和3所示，第一锁1包括弹性撑杆11、对称设置的两个分锁和锁座18。

锁座18沿垂直于垂向方向z的纵向方向y开设有容纳两个分锁的第一孔181；锁座18 沿垂向方向z还开设有与第一孔181连通的第一槽182。

分锁包括锁头12、螺杆13、螺母14、端轴15、右旋螺套16和左旋螺套17；锁头12包括第一锁套122和固定于第一锁套122上端的锁块121，锁块121用于插入集装箱底面的角件孔中以锁定集装箱。锁块121沿垂向方向z延伸，两个锁块121之间具有合并状态和分开状态。

两个分锁设于第一孔181内且可沿第一孔181轴向移动，两个锁块121均伸出第一槽182 外，第一槽182具有供锁块121沿纵向方向y往复运动的第一行程空间1821。

螺母14、右旋螺套16和左旋螺套17均套设于螺杆13上，右旋螺套16和左旋螺套17 分设于螺母14的两端。螺母14与螺杆13为非自锁螺纹副。螺杆13、右旋螺套16和左旋螺套17具开设有键槽，配合后在键槽中插入键以限制三者的相对运动。螺杆13通过右旋螺套 16与第一锁套122螺纹连接，螺杆13通过左旋螺套17与锁座18螺纹连接。右旋螺套16与第一锁套122之间、左旋螺套17与锁座18之间均为DT52×16/2自锁螺纹。

弹性撑杆11的两端分别通过端轴15与相应的螺母14固连；第一孔181内具有供螺母 14沿纵向方向y往复运动的第二行程空间1811。端轴15沿垂直于垂向方向z并垂直于纵向方向y的横向方向x设置，锁座18上开设有供端轴15伸出的第二槽183，第二槽183具有供端轴15沿纵向方向y往复运动的第三行程空间1831。

本实施例中，弹性撑杆11设有两个，两个弹性撑杆11设置于锁座18沿横向方向x的两端。

本实施例中，锁座18分为通过紧固件固连的上锁座184和下锁座185。第一锁通过下锁座185固定于底座41上。

如图4所示，第二锁2包括第二锁套21、锁杆22、弹簧23、端盖24和定位挡圈25。

如图5所示，控制组件3包括控制杆31和控制手柄32。

锁杆22、弹簧23和控制杆31均沿垂直于集装箱的侧面方向布置，第二锁套21开设有沿轴向方向设置的锁孔211，锁杆22从靠近集装箱的一端穿入锁孔211中且可轴向运动，锁杆22靠近集装箱的端面为斜面；端盖24套设于第二锁套21远离集装箱的一端。

控制杆31从远离集装箱的一端穿入锁孔211中且可轴向运动，弹簧23套设于控制杆31 上，控制杆31伸入锁孔211的一端与锁杆22相连，控制杆31的另一端伸出锁孔211外并与控制手柄32相连。

锁杆22远离集装箱的端面开设有容纳孔221，控制杆31伸入容纳孔221中，弹簧23的一端与容纳孔221的底面抵接，弹簧23的另一端与端盖24的内侧面抵接。

本实施例中，容纳孔221的底部开设有与凸起311配合的凹槽2211，通过凸起311与凹槽2211的过盈配合以实现控制杆31和锁杆22的固连。

继续参阅图1，侧座42上开设有轴向方向垂直于集装箱的侧面的安装孔421，第二锁套21固定于安装孔421中。

继续参阅图1和4，定位挡圈25包括挡圈部251和设于挡圈部251上且沿挡圈部251轴向方向延伸的定位部252，第二锁套21具有朝径向方向的上端延伸的延伸部212，延伸部212 开设有与定位部252配合的定位孔2121，定位部252穿过定位孔2121后与侧座42固定。

本实施例中，定位部252通过轴承26与定位孔2121连接。

继续参阅图5，U型手柄321的两臂及控制杆31伸出锁孔211外的一端上均开设有轴孔，控制杆31伸出锁孔211外的一端通过第一销轴323与U型手柄321的两臂相连，控制杆31 伸出锁孔211外的一端设于U型手柄的321两臂之间。

本实施例中，滚轮324位于控制杆31的上方，滚轮324通过第二销轴325与U型手柄 321相连。

第一锁中，锁座采用铸造或锻造结构，在锁座与左旋螺套配合处加工出螺纹，螺纹须热处理以提高耐磨性；第一和左旋螺套均锻造而成，有与驱动螺杆配合的螺纹，螺纹需要热处理提高耐磨性，驱动螺杆、第一和左旋螺套均具有键槽，在配合后在键槽中插入键以限制相对运动；锁头采用锻造结构，上部为带锥度的锁块形状，下部为中空圆柱结构，中空部分加工出螺纹，与右旋螺套组成的端轴螺纹配合；弹性撑杆采用弹簧钢制造成类似板簧结构，具有比较好的弹性，左右有连接孔通过端轴连接在驱动螺母上。

第二锁中，第二锁套采用QT500铸造后机加工而成，具有比较高的强度、韧性和耐磨性能；锁杆采用35号钢加工制造，端部为一斜面结构，起导向作用，中间掏空以安装控制杆和弹簧等；控制杆采用45号钢制造，其中一端部有螺纹与锁杆连接，在锁杆和控制杆之间预压缩一个弹簧，弹簧提供复原力，在控制杆端部通过一销轴与控制手柄连接，锁套上部采用螺钉将定位挡圈安装在安装座上。

控制手柄中，滚轮和手柄采用QT-500制造，具有比较高的强度和耐磨性能，滚轮通过轴和销固定在手柄上，手柄上部中间为夹板结构，以便与控制杆连接，手柄下部固定连接一个手柄球，方便操作人员操纵控制手柄。

安装座采用QT500铸造后进行机加工，上面安装有第一锁、第二和控制手柄，安装座侧面腹板上钻孔作为接口以便整个锁紧装置与外部装置连接，安装座通过螺栓连接与第一锁连接在一起，通过螺钉连接与第二锁和控制手柄连接在一起。

集装箱在重力作用下首先接触第二锁的斜面，第二锁在锁杆轴向力作用下压缩弹簧向外侧移动，当整个集装箱落位后第二锁的锁杆在弹簧反力作用下复原回位，卡紧集装箱，避免其在运输过程中发生起跳或脱落。

集装箱继续向下移动过程中下压弹性撑杆，弹性撑杆受压后，两端分别向左右移动，推动驱动螺母位移，由于驱动螺母不能旋转，迫使驱动螺杆旋转；由于驱动螺杆两端的右旋螺套(右旋螺套)和左旋螺套(左旋螺套)的DT52×16/2自锁螺纹的作用，锁头向第一锁外侧方向位移。从而使锁块与集装箱角件孔孔壁接触，消除锁块与集装箱孔壁之间的纵向间隙，使集装箱自动锁紧，避免集装箱在运输过程中因车辆的加速、制动等工况产生串动，使集装箱与车体之间的锁固机构破坏，导致集装箱从车辆脱落。

解锁时只需人力通过控制手柄将控制杆拉出，连带锁杆向远离集装箱想方向移动，从而可将集装箱起吊；集装箱角件离开，在弹性撑杆的弹性作用下，驱动螺母向滑爪方向位移，迫使驱动螺杆旋转；由于驱动螺杆两端的右旋螺套和左旋螺套的DT52×16/2自锁螺纹的作用，滑爪向纵向锁中央方向位移。使锁块与集装箱之间产生纵向间隙，方便集装箱吊出。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。