专利名称：平车机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种物料整理装置，具体地说，是涉及一种用于对车辆上堆放的散装 货物进行平整的平车机。
背景技术：
在对散装货物进行装车运输时，出于运输安全的考虑，需要对货物的堆放高度进 行严格的限制。以货运火车为例，在将散装货物装入火车车厢后，由于铁路安全的要求，所 装的货物必须平整划一，即货物高度必须保证在安全高度以下。目前，只有专用码头专业装 车设备所装出的车辆才能满足平整划一的要求，其他非专业设备所装的车辆都无法达到铁 路要求，必须进行平车处理。而目前平车基本上都是人力平车。由于人力平车劳动强度大， 投入的劳力多，且效率低下，因此平车作业已经成为目前影响散货装卸效率的一项难题。发明内容
本发明为了解决人力平车劳动强度大、效率低的问题，提供了一种平车机，使用机 械代替人力进行平车，以提高平车效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现
一种平车机，包括机架、安装于机架上的平车行走机构、用于摊平货物的水平旋转 叶轮以及驱动所述水平旋转叶轮旋转的电动机；所述水平旋转叶轮安装在叶轮升降架上， 所述叶轮升降架通过安装在机架上的叶轮升降机构驱动其升降。
其中，在所述平车行走机构中包括沿载货车辆厢体侧壁的顶面行走的平车行走 轮、以及用于驱动所述平车行走轮转动的驱动机构。
进一步的，在所述平车行走机构中还包括在平车机平车时沿载货车辆厢体的侧壁 内面行走的平车行走防偏轮。
又进一步的，在所述平车机中还设置有叶轮升降控制装置，所述叶轮升降控制装 置在检测到水平旋转叶轮下降到设定高度时，输出限位信号控制所述叶轮升降机构停止运 行。
再进一步的，在所述叶轮升降控制装置中包括标尺、滑块、限位开关以及用于带动 所述滑块沿标尺上下移动的滑块驱动装置；所述标尺和滑块设置在叶轮升降架上，限位开 关设置在机架上，所述限位开关在叶轮升降架的下降过程中碰触到滑块时，产生所述的限 位信号。
更进一步的，在所述机架的前侧安装有用于检测机架与载货车辆的厢体后壁之间 距离的平车行走到位传感器；在所述机架的后侧安装有用于检测机架与载货车辆的厢体前 壁之间距离的倒车到位传感器。
为了实现平车机在两节相邻的车厢之间自动跨车，本发明在所述平车机中还设置 有跨车机构，包括用于在平车机跨车时抬起所述机架的支腿、驱动所述支腿升降的支腿升 降机构、以及安装于所述支腿上的跨车行走轮和驱动所述跨车行走轮转动的驱动机构；所述支腿的长度大于载货车辆两节车厢的正常间距。
进一步的，在所述跨车机构中还设置有跨车纠偏装置，安装于跨车行走轮的内侧， 沿跨车行走轮的内测边缘向外延伸出一圈斜挡边，所述斜挡边的外壁与跨车行走轮的内侧 面形成30 60度夹角，优选设计成45度夹角。
再进一步的，在所述支腿中包括两条伸向机架前方的前向支腿和两条伸向机架后 方的后向支腿；在所述前向支腿上设置有用于检测两节车厢间距的间距异常传感器，在所 述后向支腿上设置有用于检测跨车行走是否到位的跨车到位传感器。
更进一步的，在所述平车机中还设置有柴油发电机组和控制器，所述柴油发电机 组输出各用电机构所需电能；控制器通过与其连接的无线接收模块接收遥控指令，进而生 成控制指令控制各执行机构动作。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是本发明的平车机采用机械替代人 力来对载货车辆上的散装货物进行摊平处理，从而彻底解放了生产力，提高了平车效率，解 决了困扰目前散货装卸的难题。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更 加清楚。
图1是本发明所提出的平车机的平车行走状态图2是图1省略跨车机构后的右视图3是本发明所提出的平车机的跨车行走状态图4是图3的右视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细地描述。
实施例一，参见图1所示，本实施例的平车机主要由机架1、平车行走机构、水平旋 转叶轮10和用于驱动水平旋转叶轮10旋转的电动机组成。其中，平车行走机构安装在机 架1上，可以由安装于机架1底面的平车行走轮8以及用于驱动所述平车行走轮8转动的 驱动机构组成。所述平车行走轮8优选设置4个，其中两个安装在机架1的前侧，另外两个 安装在机架1的后侧，以平车机行走方向定义前、后、左、右四个方位，如图1、图2所示的标 注(为表述清楚起见，图2中省略了跨车机构中的部分组件)。对左右两侧平车行走轮8之 间的距离进行合理选择，使其与载货车辆的厢体宽度相当，从而在平车机平车时，使平车行 走轮8刚好能够沿载货车辆厢体侧壁36的顶面36-1行走。所述平车行走轮8的宽度最好 宽于车厢侧壁36的顶面36-1宽度，如图2所示，以提高平车机平车行走的稳定性。
水平旋转叶轮10用于摊平车厢顶部的散装货物，安装在叶轮升降架4上，如图1 所示，叶轮升降架4通过安装在机架1上的叶轮升降机构3驱动其升降。所述叶轮升降机 构3可以设计成螺旋升降机构，由电机驱动其旋转升降。当平车机平车时，所述叶轮升降机 构3驱动叶轮升降架4下降，进而使水平旋转叶轮10到达合适的高度后，通过启动液压马 达13控制叶轮开始旋转平车。
在所述叶轮升降架4的外侧安装有滚轮37，在叶轮升降架4升降的过程中，滚轮437在机架1上行走，一方面可以避免叶轮升降架4与机架1直接接触产生过大的摩擦力，另 一方面可以提高叶轮升降架4在升降过程中的稳定度。
在水平旋转叶轮10周围还可以安装挡料刮平板16，如图1所示，所述挡料刮平板 16可以仅安装在水平旋转叶轮10的左、右两边和后边，前边(即朝向平车机前进方向的一 边)可以安装也可以不安装，由此可以避免水平旋转叶轮10旋转平货时，由于离心力的作 用，使货物严重甩向车厢两侧或者后方。
在驱动平车行走轮8行走的驱动机构中，可以包括液压马达17、由液压马达17驱 动旋转的转轴18、以及套装在转轴18上、由转轴18驱动其旋转的传动轮12，如图2所示。 所述传动轮12通过链条19驱动平车行走轮8转动行走。当然，上述仅是所述驱动机构的 其中一种设计方式，本实施例并不仅限于以上举例。
为了保证平车机在车厢上行走时不会偏离车厢侧壁的顶面36-1，本实施例在所述 平车行走机构中还进一步设计有平车行走防偏轮9，如图2所示。所述防偏轮9位于平车行 走轮8的内侧下方，通过固定架20固定于机架1上，优选在每一个平车行走轮8的内侧均 安装一个防偏轮9，当平车行走轮8在车厢侧壁的顶面36-1行走时，防偏轮9刚好沿车厢侧 壁的内面行走，以防止平车行走轮8发生跑偏故障。
为了对水平旋转叶轮10的下放高度进行准确定位，本实施例在平车机中还设计 了叶轮升降控制装置14。通过叶轮升降控制装置14可以检测水平旋转叶轮10的下放高 度，当下降到设定高度时，输出限位信号控制叶轮升降机构3停止运行，进而使水平旋转叶 轮10刚好停留在所要求的高度上。作为一种优选的实施方式，本实施例可以采用标尺、滑 块、限位开关以及用于带动所述滑块沿标尺上下移动的滑块驱动装置来构建所述的叶轮升 降控制装置。将所述标尺和滑块安装在叶轮升降架4上，限位开关安装在机架1上。在平 车机开始平车前，首先根据平车高度控制叶轮升降控制装置14动作，进而带动滑块移动到 标尺的合适刻度上；然后启动叶轮升降机构3运行，驱动叶轮升降架4下放。在下放的过程 中，当滑块碰触到限位开关时，限位开关改变其原始状态，进而通知平车机上的控制器下放 到位，此时控制器输出限位信号，控制叶轮升降机构3停止运行，使水平旋转叶轮10停留在 所要求的平车高度上。由于此处设计，本领域技术人员通过上述文字描述很容易联想到实 际结构，因此在图中未示出。
在本实施例中，所述叶轮升降控制装置14可以采用电机驱动丝杠伸缩，进而带动 滑块位移的方式设计实现。当然，也可以手动地调节滑块的高度，本实施例并不仅限于以上 举例。
对于火车等同时挂接有多节车厢的载货车辆来说，为了让平车机在平车完毕一节 车厢后，能够自动地运行到下一节车厢继续平车，本实施例在所述平车机中还设计了跨车 机构，如图1所示。所述跨车机构由支腿6、支腿升降机构5、跨车行走轮7以及驱动所述跨 车行走轮7转动的驱动机构等部分组成。其中，所述支腿6优选设置4条，两条伸向机架1 的前方，称为前向支腿6-1，两条伸向机架1的后方，称为后向支腿6-2，且其长度均应大于 载货车辆两节车厢的正常间距。支腿6的一端通过转轴21固定在机架1上，另一端安装跨 车行走轮7。支腿升降机构5可以选用液压缸，活塞端通过转轴22安装到支腿6上，另一端 通过转轴23的固定到机架1上。当平车机行走到当前所在车厢的末端，需要跨车时，控制 器首先控制平车行走机构停止运行，收起水平旋转叶轮10 ；然后控制支腿升降机构5动作，将支腿6放下。此时，前向支腿6-1刚好跨到下一节车厢上，后向支腿6-2仍停留在当前车 厢上，机架1在支腿6的支撑作用下被抬起，通过驱动机构控制跨车行走轮7转动，进行跨 车行走，参见图3所示，进而将整个机架1转移到下一节车厢上。当平车行走轮8全部转移 到后一节车厢上时，控制器控制跨车行走轮7停转，平车机停车；然后控制器控制支腿升降 机构5动作，收起支腿6，放下支架1，进而使平车行走轮8刚好下放到下一节车厢的侧壁顶 面36-1上，完成跨车行走过程。此后，控制器重新控制叶轮升降机构3放下水平旋转叶轮 10，然后控制平车行走轮8转动行走，开始对下一节车厢中的货物进行摊平作业。
在所述用于驱动跨车行走轮7转动的驱动机构中包括液压马达17、液压马达17通 过链条传动方式驱动传动轮26旋转，传动轮沈通过转轴25驱动安装在前向支腿6-1上的 两个跨车行走轮7旋转行走。当然，本实施例对于所述驱动机构并不仅限于以上设计方式。
为了使平车机能够自动感知自身所在车厢的位置，本实施例在平车机上安装了跨 车到位传感器31、倒车到位传感器32、平车行走到位传感器33和间距异常传感器34，如图 1所示。其中，所述跨车到位传感器31优选安装在后向支腿6-2上；倒车到位传感器32优 选安装在机架1的后侧；平车行走到位传感器33优选安装在机架1的前侧；间距异常传感 器34优选安装在前向支腿6-1上。当平车机开始对第一节车厢进行平车作业时，首先通过 倒车到位传感器32检测机架1与载货车辆的厢体前壁之间的距离，以判断平车机是否位于 车厢的起始端，若不是，则平车机倒车，直到控制器接收到倒车到位传感器32发出的警示 信号后，停止倒车。所述倒车到位传感器32的工作原理同目前车辆上的倒车雷达，本实施 例在此不作过多说明。平车行走到位传感器33用于检测机架1与载货车辆的厢体后壁之 间的距离，当平车机行走到达车厢的末端时，平车行走到位传感器33会发出感应信号给控 制器，进而控制整车停车。为了防止列车脱列，即相邻的两节车厢间距异常，或平车机工作 到最后一节车厢，特设了间距异常传感器34，遇到以上情况时平车机会自动停止工作。若两 节车厢的间距正常，则控制器自动控制平车机跨车行走。在平车机跨车行走的过程中，跨车 到位传感器31实时检测行走位置，当到达预定位置后，即后向支腿6-2与车厢后壁的距离 到达设定距离后，输出信号至控制器，以控制平车机停车，收起支腿6，放下平车行走轮8， 开始对下一节车厢进行平车作业。
当然，对于各传感器的具体安装位置本实施例并不仅限于以上举例，也可以根据 各传感器的自身职能选择平车机上其他合适的位置进行安装。
为了防止平车机在跨车行走时偏离车厢，本实施例在所述跨车机构中还设置了跨 车纠偏装置11，如图4所示，安装在跨车行走轮7的内侧，沿跨车行走轮7的内测边缘向外 延伸出一圈斜挡边，即类似无底碗状，所述斜挡边的外壁与跨车行走轮7的内侧面形成一 定夹角a。所述夹角α可以设置在30 60度之间，优选设计成45度夹角。
在跨车纠偏装置11的基础上还可以进一步设置弯道跨车校正装置15，如图4所 示，即位于跨车纠偏装置11的外侧，且与跨车纠偏装置11的斜挡边平行的斜板，即所述斜 板的外壁与跨车行走轮7的内侧面所成夹角也为α。当平车机需要在铁路弯道上进行跨车 行走时，若跨车行走轮7偏离车厢侧壁的顶面36-1，则弯道跨车校正装置15可以将偏离的 跨车行走轮7校正过来，使其正常进行跨车作业。
在本实施例的平车机中设置柴油发电机组2，可以安装在机架1上，如图1、图2所 示，为平车机中的各用电机构提供电力。控制器与无线接收模块连接，接收操作人员发出的遥控指令，进而生成控制指令控制各执行机构动作。
平车机的整体工作流程是首先用吊车或叉车将平车机放置到需要平车的载货车 辆厢体的开始端，遥控启动柴油发电机组2并遥控电源合闸。而后，根据装车划线尺寸，遥 控控制叶轮升降控制装置14将滑块移动到合适的位置，然后开始平车作业。智能平车机的 工作顺序为自左向右。整列车箱左端为平车开始端，这时平车机会根据程序控制开始倒车， 达到预定位置后倒车到位传感器32发出指令，停止倒车，开始正常工作。此时，控制器控制 水平旋转叶轮10下降，三秒钟后叶轮旋转，达到预定高度后平车行走轮8开始旋转，向右平 车行走。在平车过程中，当货物多发生堵转时，平车机会在程序控制下边工作边自动提升水 平旋转叶轮10，使水平旋转叶轮10取货减少，恢复正常，然后下放到设定位置继续平车。当 平车机到达车厢末端时，平车行走到位传感器33发出到位指令，通过控制器控制平车行走 轮8停止行走。水平旋转叶轮10上升，前后支腿6同步下降。当支腿6下降到位后，跨车 行走轮7在驱动机构的作用下，开始跨车行走。跨车行走到位后，跨车到位传感器31发出 指令，控制器控制跨车行走轮7停止，前后支腿6同步上升。水平旋转叶轮10再次下降，开 始第二节车厢的平车工作。周而复始，一个车厢接一个车厢，直到间距异常传感器34探测 到前方无车时，平车机自动停机。此时，用吊车或叉车将平车机取下，平车完成。
当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种平车机，其特征在于包括机架、安装于机架上的平车行走机构、用于摊平货物 的水平旋转叶轮以及驱动所述水平旋转叶轮旋转的电动机；所述水平旋转叶轮安装在叶轮 升降架上，所述叶轮升降架通过安装在机架上的叶轮升降机构驱动其升降。
2.根据权利要求1所述的平车机，其特征在于在所述平车行走机构中包括沿载货车 辆厢体侧壁的顶面行走的平车行走轮、以及用于驱动所述平车行走轮转动的驱动机构。
3.根据权利要求2所述的平车机，其特征在于在所述平车行走机构中还包括在平车 机平车时沿载货车辆厢体的侧壁内面行走的平车行走防偏轮。
4.根据权利要求1所述的平车机，其特征在于在所述平车机中还设置有叶轮升降控 制装置，所述叶轮升降控制装置在检测到水平旋转叶轮下降到设定高度时，输出限位信号 控制所述叶轮升降机构停止运行。
5.根据权利要求4所述的平车机，其特征在于在所述叶轮升降控制装置中包括标尺、 滑块、限位开关以及用于带动所述滑块沿标尺上下移动的滑块驱动装置；所述标尺和滑块 设置在叶轮升降架上，限位开关设置在机架上，所述限位开关在叶轮升降架的下降过程中 碰触到滑块时，产生所述的限位信号。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的平车机，其特征在于在所述平车机中还设置 有跨车机构，包括支腿、安装于所述支腿上的跨车行走轮以及驱动所述跨车行走轮转动的 驱动机构；所述支腿的长度大于载货车辆两节车厢的正常间距。
7.根据权利要求6所述的平车机，其特征在于在所述跨车机构中还设置有用于驱动 所述支腿升降的支腿升降机构，所述支腿升降机构通过转轴安装于机架上。
8.根据权利要求7所述的平车机，其特征在于在所述跨车机构中还设置有跨车纠偏 装置，安装于跨车行走轮的内侧，沿跨车行走轮的内测边缘向外延伸出一圈斜挡边，所述斜 挡边的外壁与跨车行走轮的内侧面形成30 60度夹角。
9.根据权利要求6所述的平车机，其特征在于在所述支腿中包括两条伸向机架前方 的前向支腿和两条伸向机架后方的后向支腿；在所述前向支腿上设置有用于检测两节车厢 间距的间距异常传感器，在所述后向支腿上设置有用于检测跨车行走是否到位的跨车到位 传感器；在所述机架的前侧安装有用于检测机架与载货车辆的厢体后壁之间距离的平车行 走到位传感器；在所述机架的后侧安装有用于检测机架与载货车辆的厢体前壁之间距离的 倒车到位传感器。
10.根据权利要求6所述的平车机，其特征在于在所述平车机中还设置有柴油发电机 组和控制器，所述柴油发电机组输出各用电机构所需电能；控制器通过与其连接的无线接 收模块接收遥控指令，进而生成控制指令控制各执行机构动作。
全文摘要
本发明公开了一种平车机，包括机架、安装于机架上的平车行走机构、用于摊平货物的水平旋转叶轮以及驱动所述水平旋转叶轮旋转的电动机；所述水平旋转叶轮安装在叶轮升降架上，所述叶轮升降架通过安装在机架上的叶轮升降机构驱动其升降。本发明的平车机采用机械替代人力来对载货车辆上的散装货物进行摊平处理，从而彻底解放了生产力，提高了平车效率，解决了困扰目前散货装卸的难题。
文档编号B65G69/04GK102040105SQ20101056823
公开日2011年5月4日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者吕崇让, 李君 , 法良善, 王军正, 耿双成, 闫志庭, 陈福香, 雒兴滨 申请人:青岛港(集团)有限公司