开顶集装箱的卸料设备的制作方法

本发明涉及装卸机械领域，尤其涉及一种开顶集装箱侧向倾转的卸料设备。

背景技术：

随着人们对环境保护、洁净物流、便捷高效物流要求的不断提高，越来越多的干散货采用集装箱运输已成为发展趋势。目前，常见的硬开顶集装箱（也称敞顶集装箱）用于装载煤炭、矿石等干散货，其使用起重机从顶部装卸，操作麻烦，作业效率普遍偏低。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明在于提供一种开顶集装箱的卸料设备，以解决现有开顶集装箱装载大宗散装货物时，装卸慢，效率低等问题。

针对上述技术问题，本发明提出一种开顶集装箱的卸料设备，其包括：支撑框架、倾转装置、箱盖开闭机构和翻转驱动装置；倾转装置包括：翻转架、转轴和锁固机构；所述翻转架上具有安放开顶集装箱的安置空间；所述锁固机构安装在所述翻转架上，用于将开顶集装箱锁紧于所述翻转架；所述转轴固定于所述翻转架，所述转轴的轴向与放置于安置空间的开顶集装箱的长度方向一致，且所述转轴还与所述支撑框架可转动连接而使所述翻转架能够相对于所述支撑框架旋转；箱盖开闭机构设置于所述倾转装置的上方，用于开启或关闭开顶集装箱的顶盖；翻转驱动装置用于驱动所述翻转架绕所述转轴旋转而使开启的开顶集装箱顶部开口朝下实现卸料。

在优选方案中，所述箱盖开闭机构包括：支架和安装在所述支架上的能够将开顶集装箱的顶盖向上提升或盖回原位的顶盖升降机构；所述顶盖升降机构包括：顶盖连接机构、与所述顶盖连接机构相连的拉链、以及用于收放所述拉链的电动推杆。

在优选方案中，所述顶盖连接机构包括：基座、锁销和转销机构；所述锁销连接于所述基座的底面，所述锁销具有与开顶集装箱顶盖上的长锁孔配合的长形的卡块，所述转销机构安装在所述基座上并与所述锁销传动相连而带动所述锁销旋转，进而与开顶集装箱的顶盖锁止或解锁。

在优选方案中，所述锁销有四个，所述转销机构分成两组，每组转销机构与两个锁销相连，每组转销机构均包括：一电动推杆和一曲柄连杆机构；所述曲柄连杆机构包括：一连杆和分别铰接连接在所述连杆两端的两曲柄，每个曲柄远离所述连杆的另一端固定连接一个锁销，所述转销机构的电动推杆的活塞杆与所述连杆铰接而带动所述连杆直线往复移动而实现两锁销同向同步旋转。

在优选方案中，所述箱盖开闭机构还包括用以带动开顶集装箱顶盖水平地移开所述倾转装置上方区域或将顶盖水平地移回原位的横移机构；所述横移机构包括：滑道、滚轮和支架移动驱动机构；所述滑道设置于所述支撑框架的顶部，所述支架通过所述滚轮与所述滑道滑动连接；所述支架移动驱动机构能够驱动所述支架沿所述滑道水平平移。

在优选方案中，所述翻转架包括：翻转平台和竖直固定在所述翻转平台两端的侧框；所述转轴为两个，分别固定在两侧框上；所述翻转平台与两侧框围成用以安置开顶集装箱的安置空间；所述翻转平台面向所述安置空间的表面设有至少一能够产生振动的激振器，以在开顶集装箱卸货的过程中对开顶集装箱底部施以振动。

在优选方案中，所述激振器包括：连接座、衔铁、导向伸缩杆、弹簧和激振源；所述连接座与所述翻转架固定连接；所述衔铁为所述激振器的振动端，用以抵靠于开顶集装箱的底部；所述导向伸缩杆连接于所述衔铁和连接座之间，所述弹簧套设于所述导向伸缩杆上；所述激振源设置于所述衔铁的底部。

在优选方案中，所述翻转驱动装置驱动所述翻转架绕所述转轴旋转360度而实现开顶集装箱卸料，当所述开顶集装箱旋转至135度~300度之间时，启动所述激振器。

在优选方案中，所述支撑框架包括：两个间隔设置的支撑座和连接于两所述支撑座之间的矩形框；所述支撑座与所述转轴连接；所述矩形框设置于所述翻转架的下方，且所述矩形框的内缘与翻转架的外缘具有间隙。

在优选方案中，所述翻转架或所述矩形框的底部设有称重传感器，所述称重传感器能够将作用于其上的载荷转换为电信号，并通过信号处理器后转换为重量。

在优选方案中，所述翻转平台对应安放开顶集装箱的四角位置各设置一组限位结构；每组限位机构均具有两个限位块，各限位块面向所述安置空间的一侧均具有一竖直的限位面和一由下至上朝背离所述安置空间倾斜的导向面，同一限位机构的两限位块的限位面相互垂直。

在优选方案中，所述锁固机构设置在所述翻转平台上，所述锁固机构包括：四个旋锁和旋锁驱动机构；所述旋锁包括用以与开顶集装箱底部角件相配合的长形的锁轴，所述旋锁驱动机构与各旋锁的锁轴传动相连而带动四个旋锁的锁轴同步转动。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明开顶集装箱的卸料设备通过在支撑框架上设置倾转装置和翻转驱动装置，并配合位于倾转装置上方的箱盖开闭机构，实现了开顶集装箱的自动化侧向翻转高效卸料，同时安全性能高、大大提高了作业效率。

附图说明

图1是本实施例卸料设备的主视示意图。

图2是图1中aa方向剖视示意图。

图3是图2中w部分的局部放大图。

图4是图1所示卸料设备侧视时，箱盖开闭机构位移前和位移后两个状态的结构示意图。

图5是本实施例倾转装置的主视示意图。

图6是图5中y部分的局部放大图。

图7是本实施例倾转装置的俯视示意图。

图8是图7中bb方向的剖视示意图。

图9是图7中z部分的局部放大图。

图10是本实施例激振器的结构示意图。

图11是本实施例箱盖开闭机构的主视示意图。

图12是图11中n部分的局部放大图。

图13是本实施例箱盖开闭机构的俯视示意图。

图14是图13中cc方向的剖面示意图。

图15是图13中m部分的局部放大图。

附图标记说明如下：1、开顶集装箱；2、支撑框架；21、支撑座；22、矩形框；23、立柱；24、横梁；3、倾转装置；311、翻转平台；3111、纵梁；312、侧框；32、转轴；33、锁固机构；331、旋锁；332、旋锁驱动机构；341、侧部限位块；3411、限位面；3412、导向面；342、端部限位块；3421、限位面；3422、导向面；4、箱盖开闭机构；41、支架；411、长连杆；412、导向块；42、拉链；43、电动推杆；44、基座；441、底板；442、立板；45、锁销；46、转销机构；461、电动推杆；4611、活塞杆；462、连杆；463、曲柄；481、滑道；482、滚轮；483、支架移动驱动机构；49、支撑杆；5、翻转驱动装置；51、驱动器；52、小齿轮；53、内齿圈；6、称重传感器；7、激振器；71、连接座；72、衔铁；73、导向伸缩杆；74、弹簧；75、激振源；8、中心滑环继电器；9、电控箱。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

参阅图1至图4，本实施例开顶集装箱的卸料设备用于对开顶集装箱1进行侧向翻转卸料，该卸料设备包括：支撑框架2、倾转装置3、箱盖开闭机构4和翻转驱动装置5。

倾转装置3包括：翻转架、转轴32和锁固机构33。翻转架上具有安放开顶集装箱1的安置空间。锁固机构33安装在翻转架上，用于将开顶集装箱1锁紧于翻转架。转轴32固定于翻转架，转轴32的轴向与安放与安置空间的开顶集装箱1的长度方向同向，且转轴32还与支撑框架2可转动连接而使翻转架能够相对于支撑框架2旋转。箱盖开闭机构4设置于倾转装置3的上方，用于开启或关闭开顶集装箱1的顶盖。翻转驱动装置5用于驱动翻转架绕转轴32旋转而使开启的开顶集装箱1顶部开口朝下实现卸料。

具体而言，本实施例的支撑框架2包括：两个间隔设置的支撑座21、连接于两支撑座21之间的矩形框22、四根立柱23和两根横梁24。矩形框22为长方形框体，四根立柱23固定立设于矩形框22上且位于矩形框22的四角位置，沿矩形框22长度方向的每一端的两立柱23的顶端连接一横梁24，两横梁24平行设置且其长度方向垂直于转轴32的轴向。支撑座21与转轴32连接，且转轴32的轴向与开顶集装箱1的长度方向同向设置；矩形框22设置于翻转架的下方，且矩形框22的内缘与翻转架的外缘具有间隙，防止翻转架旋转时与矩形框22发生干涉；两横梁24的上表面与箱盖开闭机构4滑动连接。

进一步地，支撑框架2矩形框22的底部设有称重传感器6，称重传感器6能够将作用于其上的载荷转换为电信号，并通过信号处理器后转换为重量，以便于获得开顶集装箱1的载货重量和空箱重量。较优地，称重传感器6的数量为多个并对称分布于矩形框22底部的两侧。

需要说明的是，称重传感器6的作用在于卸料前对开顶集装箱1的称重和卸料后对开顶集装箱1的称重。具体地，开顶集装箱1安置于翻转架之后且在开顶集装箱1的顶盖移除之前进行称重，以及开顶集装箱1卸料完毕后回正并加盖顶盖之后进行称重。较优地，称重传感器6的信号采集工作应延时进行，以为更为准确的采集重量信号。

在实际使用中，称重传感器6还可以设置于翻转平台311上，此处不予限定。

参阅图5至图10，倾转装置3的翻转架包括：翻转平台311和竖直固定在翻转平台311两端的侧框312。翻转平台311大致为长方形框型结构，其长边与支撑框架2的轴向同向。较优地，翻转平台311还设有两纵梁3111，以加强其支撑强度。

本实施例的转轴32为两个，分别固定在两侧框312上；翻转平台311与两侧框312围成用以安置开顶集装箱1的安置空间。

锁固机构33设置在翻转平台311上，锁固机构33包括：四个旋锁331和旋锁驱动机构332。旋锁331包括用以与开顶集装箱1底部角件相配合的长形的锁轴，旋锁驱动机构332与各旋锁331的锁轴传动相连而带动四个旋锁331的锁轴同步转动。

在其他实施例中，还可以设置两个旋锁驱动机构332，两旋锁驱动机构332分别靠近翻转平台311两端，每个旋锁驱动机构332与位于翻转平台311同一端的两个旋锁331传动相连而带动该两个旋锁331的锁轴同步转动。

进一步地，翻转平台311对应安放开顶集装箱1的四角位置各设置一组限位结构。每组限位机构均具有两个限位块，各限位块面向安置空间的一侧均具有一竖直的限位面和一由下至上朝背离安置空间方向倾斜的导向面，同一限位机构的两限位块的限位面相互垂直。

本实施例每组限位机构中的两个限位块为侧部限位块341和端部限位块342。侧部限位块341设置于翻转平台311宽度方向的侧边，用以与开顶集装箱1长度方向的底边配合；端部限位块342设置于翻转平台311长度方向的侧边，用以与开顶集装箱1宽度方向的底边配合。其中，侧部限位块341具有限位面3411和导向面3412，端部限位块342具有限位面3421和导向面3422；侧部限位块341的限位面3411与端部限位块342的限位面3421相互垂直，侧部限位块341的导向面3412和端部限位块342的导向面3422均由下至上朝背离安置空间方向倾斜，使开顶集装箱1能够快速、准确地放置于翻转平台311，以起到导向定位作用。

在实际使用中，每组限位结构可以是一个整体结构或每相邻的两组限位结构为一整体结构。

翻转平台311面向安置空间的表面还设有四个能够产生振动的激振器7，以在开顶集装箱1卸货的过程中对开顶集装箱1底部施以振动。

进一步地，参阅图10，该激振器7包括：连接座71、衔铁72、导向伸缩杆73、弹簧74和激振源75。

连接座71与翻转架固定连接；衔铁72为激振器7的振动端，用以抵靠于开顶集装箱1的底部；导向伸缩杆73连接于衔铁72和连接座71之间，弹簧74套设于导向伸缩杆73上；激振源75设置于衔铁72的底部，为激振器7提供振动源。

本实施例的激振源75可以是电磁激振源、电动激振源或电液式激振源。

在实际使用中，激振器7的数量可以根据实际情况和需要进行调整。

参阅图11至图15，箱盖开闭机构4包括：支架41和安装在支架41上的能够将开顶集装箱1的顶盖向上提升或盖回原位的顶盖升降机构。

支架41包括两平行的长连杆411，其长度方向平行于转轴32轴向。

顶盖升降机构包括：顶盖连接机构、与顶盖连接机构相连的拉链42、以及用于收放拉链42的电动推杆43。

进一步地，顶盖连接机构包括：基座44、锁销45和转销机构46。基座44包括底板441和位于底板441上表面间隔设置的两立板442；底板441位于支架41的下方，两个立板442活动连接于支架41的两长连杆411之间。锁销45连接于基座44的底面，锁销45具有与开顶集装箱1顶盖上的长锁孔配合的长形的卡块，转销机构46安装在基座44上并与锁销45传动相连而带动锁销45旋转，进而与顶盖锁止或解锁。具体地，锁销45首先穿过开顶集装箱1顶盖上的长锁孔，然后转销机构46带动锁销45旋转，直至卡块的长度方向与长锁孔的长度方向具有夹角（通常使二者的夹角呈90度），此时锁销45长度方向的两端卡在长锁孔周缘的孔壁上，而实现顶盖的锁止；或者，转销机构46带动锁销45反向旋转，直至卡块的长度方向与长锁孔长度方向一致，此时锁销45能够从长锁孔中脱出，而实现顶盖的解锁。

本实施例的锁销45具有四个，转销机构46分为两组，每组转销机构46与两个锁销45相连。每个转销机构46均包括：一电动推杆461和一曲柄连杆机构。该曲柄连杆机构包括：一连杆462和分别铰接连接在连杆462两端的两曲柄463，每个曲柄463远离连杆462的另一端固定连接一个锁销45，电动推杆461的活塞杆4611与连杆462铰接而带动连杆462直线往复移动而实现两锁销45同向同步旋转。

较优地，支架41两长连杆411上对应两个立板442的位置还设有导向块412，为立板442的上下移动提供导向作用，见图15。

进一步地，箱盖开闭机构4还包括用以带动开顶集装箱1的顶盖水平地移开倾转装置3上方区域或将顶盖水平地移回原位的横移机构。横移机构包括：滑道481、滚轮482和支架移动驱动机构483。滑道481设置于横梁24上，支架41通过滚轮482分别与两个滑道481滑动连接；支架移动驱动机构483能够驱动支架41沿滑道481水平平移。其中，两个滑道481同向朝倾转装置3的一侧延伸，横梁24的外端设置一支撑杆49与立柱23的下部连接，以加强横梁24和滑道481的支撑强度。

箱盖开闭机构4通过顶盖升降机构实现了开顶集装箱1顶盖的开闭，以及上下方向的位移；同时，箱盖开闭机构4通过横移机构实现了开顶集装箱1顶盖的水平侧向移位。具体地，支架41从翻转平台311的正上方位置s1水平横移至一侧位置s2，见图5所示，避免提升的顶盖对翻转架和开顶集装箱1箱体的侧向翻转造成干涉。

参阅图4，翻转驱动装置5设置于两个支撑座21上，该翻转驱动装置5包括：驱动器51、小齿轮52和内齿圈53，驱动器51安装于支撑座21上，内齿圈53与倾转装置3两端的侧框312固定连接，小齿轮52与内齿圈53啮合，驱动器51驱动小齿轮52以带动固定连接于倾转装置3两端的侧框312的内齿圈53，从而驱动翻转架绕转轴32旋转360度而实现开顶集装箱1卸料，如图4所示的r路径，当开顶集装箱1旋转至135度~300度之间时，启动激振器7，以使激振器7高频振动，使粘附于开顶集装箱1箱壁上的物料剥离，保证物料卸尽。

进一步地，本实施例的卸料设备还包括中心滑环继电器8和电控箱9。

中心滑环继电器8套设于转轴32上，以传递倾转装置3、旋锁驱动机构332和激振器7动力和执行状态的信号。电控箱9设置于支撑框架2的支撑座21的外侧上，为各驱动机构提供动力，并按给定的指令和设定的编程控制各机构工作。

较优地，本实施例开顶集装箱的卸料设备还包括行程限位开关，各工作机构的位置和状态信息通过该行程限位开关检测和程序控制自动实现，达到了自动化快速卸料。

本发明的卸料设备的工作原理是：起重机或其它设备将装有干散货的开顶集装箱1运移于倾转装置3翻转架的安置空间，并通过锁固机构33锁固。箱盖开闭机构4将开顶集装箱1的顶盖开启，开启翻转驱动装置5使其驱动翻转架绕转轴32旋转并带动开顶集装箱1进行侧向翻转实现卸料。

本发明开顶集装箱的卸料设备通过在支撑框架上设置倾转装置和翻转驱动装置，并配合位于倾转装置上方的箱盖开闭机构，实现了自动化侧向翻转卸料，同时安全性能高、大大提高了作业效率。

虽然已参照以上典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。