一种新型节能堆高机吊具、堆高机及堆高机侧移方法与流程

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种新型节能堆高机吊具、堆高机及堆高机侧移方法。

背景技术：

集装箱运输具有简化货物包装，保障货物安全，提供装卸运输效率，便于物流运输管理等优点，因此在海运、铁路、公路运输中取得普及和推广。而常用的堆码设备为耗能较大，环境不友好的堆高机，但由于国家对节能环保减排要求越来越高，企业对降低能耗提高经济效益要求越来越来高的背景下，亟需一种能耗低、操作灵活的集装箱。

针对以柴油机为动力集装箱空箱堆高机的巨大无效功率消耗，国内外该设备制造企业一直在致力于减少设备作业和行驶工况油耗的研究，从该行业目前取得的节能研究成果看来，在行驶工况节能方面，欧美发达国家研发成功一种hit变速箱系统技术，最大油耗降低约30％，而作业油耗节约方面欧美国家鲜有突破，而在国内空箱堆高机的作业节能方面，研究了一种作业能量回收技术进行油耗的降低，其主要原理是利用该设备吊具、门架举升至一定高度产生的势能，将这些势量转换成液压能量进行回收和储存，因为堆高机液压能的回收难以使用专用的双作用节能油缸，而使用变量泵马达进行液压能采用大型液压蓄能器进行回收能量储存，其缺点是能量转换装置昂贵，转换功率损失较大，需要有高压大容量的液压蓄能器，而且即使使用这种较昂贵的节能装置，其最大综合节能效率也仅仅在20％以下。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的节能效率低，成本高的技术问题，本发明提供一种摒弃支撑座的设计的新型堆高机吊具，本发明提供的堆高机吊具改变了传统的吊具结构，极大的降低了侧移重量，而且油缸采用的连接方式提高了吊具整体的刚性，节能效率达10％以上。

为实现本发明的技术目的，本发明一方面提供一种新型节能堆高机吊具，包括与堆高机主体连接的滑板小车，设置在滑板小车两侧的左右吊柱；还包括：

按不同高度依次设置在滑板小车左右侧的两个中空导向臂；

滑动连接在滑板小车上的移动小车；

与吊柱和移动小车连接，通过中空导向臂使吊具长度发生改变的伸缩机构；

与移动小车和一个中空导向臂连接，使吊具发生侧移的侧移机构。

其中，所述中空导向臂包括：

固定在滑板小车左侧的左导向臂；

固定在滑板小车右侧的右导向臂。

其中，所述左导向臂和右导向臂呈不同高度进行固定。

具体的，所述左导向臂可以高于右导向臂进行设置，左导向臂也可以低于右导向臂进行设置，本发明不做限制。

特别是，为了使左导向臂和右导向臂具有更佳的力学效果，所述左导向臂和右导向臂呈中心对称固定在滑板小车上。

本发明通过将导向臂固定在滑板小车上，不仅可以为伸缩臂提供良好的承重作用，使伸缩臂能够安全稳定的通过导向臂进行吊具宽度的调整，而且还为伸缩臂的伸缩方向提供稳定导向作用，使左伸缩臂和右伸缩臂在既定的作业路线上相互平行伸缩，经计算，本发明提供的导向臂结构的应力在320mpa以下，变形控制在1/300以下，均符合行业标准要求，完全可以替代常规吊具的侧移滑座、侧移滑梁和侧移套管等复杂结构。

此外，本发明提供的中空导向臂为中空结构，且结构简单，重量远低于目前堆高机吊具所用的侧移滑座、侧移滑梁和侧移套管等复杂结构的重量，因此，本发明采用的中空导向臂不仅可以替代常规吊具上述结构，而且还能为作业频繁的吊具降低了能耗。

其中，所述移动小车设置于中空导向臂的上方。

具体的，所述移动小车可以通过本领域任一一种能够实现相对滑动的滑动组件与滑板小车发生滑动连接。

在本发明的一个实施例中，采用如下结构实移动小车在滑板小车上的相对移动，包括：

设置在滑板小车上的导轨；

设置移动小车两侧，与导轨相适配的滑块。

特别是，所述伸缩机构包括：

与吊柱连接，经由中空导向臂进行移动的伸缩臂；

一端与吊柱连接，另一端与移动小车连接的伸缩油缸。

其中，所述伸缩臂包括

一端与左吊柱连接，另一端穿过左导向臂进行伸缩的左伸缩臂；

一端与右吊柱连接，另一端穿过右导向臂进行伸缩的右伸缩臂。

需要说明的是，所述导向臂中设有与伸缩臂外部相适配的滑动组件，以便伸缩臂在导向臂中在驱动的作用下自由滑动，因此本发明的伸缩臂可以在驱动的作用下安全地在导向臂进行灵活的伸缩。所述滑动组件均为本领域常规结构。

特别是，本发明为了最大限度的减少吊具自重，仅在中空导向臂内壁上设置滑块，使伸缩臂外表面在滑块表面上滑动，实现伸缩臂与导向臂的相对滑动。。

具体的，为了使伸缩臂在滑块表面发生滑动，可以采用任一一种能够减少滑块与伸缩臂外表面的摩擦力的现有技术，例如通过机械加工使滑块与伸缩臂表面的光滑度增加。

本发明通过在导向臂中增加滑块，一方面可以使导向臂与伸缩臂保持一定的空间距离，在伸缩过程中保护导向臂，防止滑动过程中对导向臂的损耗或损伤，另一方面可以减少滑动过程中空气阻力对伸缩作业的影响。

其中，所述滑块7的设置方式只要符合力学要求任一一种均可，本发明不作限制。

需要说明的是，本发明提供的中空导向臂及伸缩臂的长度和厚度可以根据本技术领域对机械结构应力和变形的标准要求进行计算得到，计算方法均为本领域公知常识，根据所设计吊具的规格大小、属性要求、材料性质，导向臂长度和厚度也不相同。

其中，所述伸缩油缸包括：

一端与左吊柱连接，另一端与移动小车的右端连接，驱动左伸缩臂穿过左导向臂发生伸缩的左伸缩油缸；

一端与右吊柱连接，另一端与移动小车的左端连接，驱动右伸缩臂穿过右导向臂发生伸缩的右伸缩油缸。

本发明增加了伸缩油缸与吊柱的连接，使吊具的刚性进一步提高，解决了吊具吊装过长导致的刚性不足、容易弯曲等技术问题，增强了吊具作业的稳定性。

特别是，所述侧移机构所设置的高度位于伸缩臂与伸缩油缸的高度之间。

尤其是，所述侧移机构为一端与移动小车连接，另一端与较高的中空导向臂连接的侧移油缸。

具体的，当左导向臂高于右导向臂时，侧移机构的另一端与左导向臂连接；反之，当右导向臂高于左导向臂时，侧移机构的另一端与右导向臂连接。

其中，所述伸缩油缸为液压油缸，其缸体端固定在移动小车上，其活塞杆端与吊柱连接。

其中，所述侧移油缸为液压油缸，其缸体端固定在移动小车上，其活塞杆端固定在较高的导向臂上。

本发明通过将侧移驱动、伸缩驱动的一端固定在移动小车上，使技术人员仅需操作侧移驱动，即可使伸缩驱动牵引吊柱、伸缩臂同时发生侧移，进而实现整个吊具的侧移，使用吊具的侧移重量减轻，进一步地减低了能耗。

为实现本发明的技术目的，本发明第二方面提供一种新型节能堆高机，其具有上述的新型节能堆高机吊具。

为实现本发明的技术目的，本发明第三方面提供一种堆高机吊具侧移方法，其利用上述的新型节能堆高机吊具或新型节能堆高机实现。

其中，所述堆高机吊具侧移方法是，通过驱动滑动连接在滑板小车上的移动小车使吊具发生横向移动，实现吊具的侧移。

其中，所述通过驱动滑动连接在滑板小车上的移动小车使吊具发生横向移动包括：

侧移油缸牵引移动小车，使移动小车与滑板小车的中心重合，保持吊具处于中位；

控制侧移油缸牵引移动小车向一侧侧移，使连接在移动小车上的左右伸缩驱动牵引左右伸缩臂同时向一侧侧移，使吊具发生横向移动。

其中，所述一侧为左侧或右侧。

其中，所述横向移动包括左移或右移。

有益效果

1、本发明通过将中空导向臂固定在滑板小车上，不仅可以为伸缩臂提供良好的承重作用，使伸缩臂能够安全稳定的通过导向臂进行吊具宽度的调整，而且还为伸缩臂的伸缩方向提供稳定导向作用，使左伸缩臂和右伸缩臂在既定的作业路线上相互平行伸缩，经计算，本发明提供的导向臂结构的应力在320mpa以下，变形控制在1/300以下，均符合行业标准要求，完全可以替代常规吊具的侧移滑座、侧移滑梁和侧移套管等复杂结构，结构简单，维护成本低，而且重量轻，可为作业频繁的吊具降低重量，进而减少能耗。

2、本发明提供的吊具的左右吊柱的距离一旦由伸缩油缸固定后，仅需驱动移动小车即可使连接在移动小车上的伸缩驱动牵引吊柱和连接在滑动小车上的伸缩臂同时发生侧移，而且能够完全保证两个吊柱在侧移过程中间距固定不变，不仅减轻了吊具侧移的重量，进一步降低能耗，而且能够实现灵活精准的吊挂。

3、本申请利用伸缩油缸的连接方式，使吊柱不仅通过伸缩臂连接到滑板小车上，还使吊柱通过伸缩油缸连接到滑板小车上，从结构和连接方式上增加了吊具的刚性和稳定性。

4、本申请提供的堆高机吊具在没有支撑座的情况下，利用导向臂、移动小车、油缸的连接方式，极大的减低了堆高机吊具的重量，还使总的侧移重量减轻，因此本发明提供的吊具能够更加灵活、稳定、精准的对40呎和20呎集装箱进行吊挂，节能效率高，操作简便。

5、本发明仅仅通过改变吊具结构，就可减轻吊具自重和侧移总重，使节能效率达到10％以上，成本低，普适性广，节能效益显著。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的本发明的节能堆高机的结构示意图，也是应用实施例对40呎集装箱作业时吊具居中位置的状态图；

图2是本发明实施例1提供的本发明的节能堆高机的油缸侧向在布置图；

图3是本发明应用实施例中提供的对40呎集装箱作业时吊具侧移600mm位置的状态图；

图4是本发明应用实施例中提供的对20呎集装箱作业时吊具居中时的位置的状态图；

图5是本发明应用实施例中提供的对20呎集装箱作业时吊具侧移600mm时的位置的状态图；

图6是本发明实施例1提供的滑块的设置方式结构示意图。

图中，1、滑板小车；2、吊柱；3、中空导向臂，31、左导向臂，32、右导向臂；4、移动小车，41、滑动组件，411、导轨，412、滑块；5、伸缩机构，51、伸缩臂，511、左伸缩臂，512、左伸缩臂，52、伸缩油缸，521、左伸缩油缸，522、右伸缩油缸；6、侧移机构；7、滑块。

a、伸缩油缸长度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，其中没有说明的结构均采用常规结构，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1堆高机吊具

如图1和2所示，本发明提供的一种新型节能堆高机吊具，包括与堆高机主体连接的滑板小车1，设置在滑板小车两侧的左右吊柱2；还包括：按不同高度依次设置在滑板小车左右侧的两个中空导向臂3；滑动连接在滑板小车上的移动小车4；与吊柱和移动小车连接，通过中空导向臂使吊具长度发生改变的伸缩机构5；与移动小车和一个中空导向臂连接，使吊具发生侧移的侧移机构6。

具体的，所述中空导向臂3包括固定在滑板小车左侧的左导向臂31和固定在滑板小车右侧的右导向臂32。

进一步地，本领域技术人员将左导向臂31设置在右导向臂32的上方，也可以将左导向臂31设置在右导向臂32的下方，本发明不作限制，只要将左导向臂和右导向臂置于具有更佳力学效果的位置均属于本发明的保护范围，在本发明的一个实施例中，本发明将左导向臂31和右导向臂32呈中心对称设置。

其中，左导向臂31和右导向臂32的规格可以根据实际的承重需求和行业要求进行调整，本发明不做限制，只要将导向臂设计为中空结构，均属于本发明的保护范围。

本发明通过将导向臂固定在滑板小车上，不仅可以为伸缩臂提供良好的承重作用，使伸缩臂能够安全稳定的通过导向臂进行吊具宽度的调整，而且还为伸缩臂的伸缩方向提供稳定导向作用，使左伸缩臂和右伸缩臂在既定的作业路线上相互平行伸缩，经计算，本发明提供的中空导向臂结构的应力在320mpa以下，变形控制在1/300以下，均符合行业标准要求，完全可以替代常规吊具的侧移滑座、侧移滑梁和侧移套管等复杂结构；而且，得益于导向臂的中空结构，极大的降低了目前堆高机吊具所用的侧移滑座、侧移滑梁和侧移套管等复杂结构的重量，因此，本发明采用的中空导向臂不仅可以替代常规吊具上述结构，而且还能为作业频繁的吊具降低了能耗。

具体的，所述移动小车4可以采用本领域常规使用的任一一种能够使移动小车在滑板小车上发生相对移动的滑动组件实现移动小车4在滑板小车1上的滑动，在本发明的一个实施例中，如图2所示，所述滑动组件41包括：设置在滑板小车上的导轨411；设置移动小车两侧，与导轨相适配的滑块412，移动小车4通过滑块412与导轨411的相适配，实现移动小车4与滑板小车1的滑动连接。

具体的，如图1所示，所述伸缩机构5包括：与吊柱连接，经由中空导向臂进行移动的伸缩臂51；一端与吊柱连接，另一端与移动小车连接的伸缩油缸52。

进一步的，所述伸缩臂51包括一端与左吊柱连接，另一端穿过左导向臂进行伸缩的左伸缩臂511；一端与右吊柱连接，另一端穿过右导向臂进行伸缩的右伸缩臂512。

其中，本发明为了最大限度的减少吊具自重，仅在中空导向臂内壁上设置滑块7，使伸缩臂外表面在滑块表面上滑动，实现伸缩臂与导向臂的相对滑动。。

具体的，为了使伸缩臂在滑块表面发生滑动，可以采用任一一种能够减少滑块与伸缩臂外表面的摩擦力的现有技术，例如通过机械加工使滑块与伸缩臂表面的光滑度增加。

本发明通过在导向臂中增加滑块，一方面可以使导向臂与伸缩臂保持一定的空间距离，在伸缩过程中保护导向臂，防止滑动过程中对导向臂的损耗或损伤，另一方面可以减少滑动过程中空气阻力对伸缩作业的影响。

其中，所述滑块7的设置方式只要符合力学要求任一一种均可，在本发明的一个实施例中可以采用如图6所示的设置方式。

其中，所述中空导向臂与伸缩臂外部还可以使用本领域常规使用的滑动组件实现伸缩臂在导向臂中在驱动的作用下自由滑动。本发明不再赘述。

需要说明的是，本发明提供的中空导向臂及伸缩臂的长度和厚度可以根据本技术领域对机械结构应力和变形的标准要求进行计算得到，计算方法均为本领域公知常识，根据作业要求的不同，所设计吊具的规格大小、属性要求、材料性质，导向臂长度和厚度也不相同。

进一步的，所述伸缩油缸52为液压油缸，其缸体端固定在移动小车上，其活塞杆端与吊柱连接。

进一步的，所述伸缩油缸52包括：一端与左吊柱连接，另一端与移动小车的右端连接，驱动左伸缩臂穿过左导向臂发生伸缩的左伸缩油缸521；一端与右吊柱连接，另一端与移动小车的左端连接，驱动右伸缩臂穿过右导向臂发生伸缩的右伸缩油缸522。

进一步的，一方面为了保证吊具的稳定作业，另一方面便于使用和维修，本发明将伸缩油缸52设置在伸缩臂51的上方。

具体的，当左伸缩臂511位于右伸缩臂512的上方时，左伸缩油缸521设置在右伸缩油缸的上方，反之亦可。

需要说明的是，左伸缩臂511与右伸缩臂512的位置设置均根据左导向臂31和右导向臂32的位置设置进行布设。

本发明将伸缩油缸的一端与吊柱的连接，另一端与移动小车连接，使吊具的刚性进一步提高，解决了吊具吊装过长导致的刚性不足、容易弯曲等技术问题，增强了吊具作业的稳定性。

具体的，所述侧移机构6为一端与移动小车连接，另一端与较高的中空导向臂连接的侧移油缸。

进一步的，所述侧移机构6所设置的高度位于伸缩臂与伸缩油缸的高度之间。

具体的，当左导向臂高于右导向臂时，侧移机构的另一端与左导向臂连接；反之，当右导向臂高于左导向臂时，侧移机构的另一端与右导向臂连接。

其中，所述侧移油缸6为液压油缸，其缸体端固定在移动小车上，其活塞杆端固定在较高的中空导向臂上。

需要说明的是，本发明提供的中空导向臂的规格、伸缩臂的规格均可以根据其材料属性、堆高机的性能要求、滑板小车的属性、及作业环境进行力学实验和计算获得，本发明不作限制。

需要说明的是，本发明将左伸缩油缸521、右伸缩油缸522和侧移油缸在移动小车上分上中下分别进行设置，结构合理，力学性能佳，而且均为可接触设置，维护方便，成本低。

本发明所称的“规格”包括但不限于长度、内外径大小、长度。

实施例2新型节能堆高机

除具有实施例1所述的堆高机吊具结构外，其他均与常规堆高机结构相同。

本发明提供的节能堆高机不仅能够高效灵活的对不同尺寸规格的集装箱进行堆码作业，还能实现集装箱的平移作业，作业模式多样，普适性广。

实施例3堆高机吊具侧移方法

利用实施例1提供的节能堆高机吊具或实施例2提供的节能堆高机进行吊具的侧移，具体为：

控制伸缩油缸52驱动伸缩臂511和512同时向外或向内延伸，使吊具长度与集装箱尺寸相匹配；

控制侧移油缸6将移动小车4的中心与滑板小车1的中心重合，使堆高机吊具处于在正中位置，并将所有油缸进出口闭锁，对集装箱进行吊挂；

控制侧移油缸6驱动移动小车4进行向左或向右侧移，使移动小车牵引伸缩机构5发生同向侧移，实现吊具的侧移。

具体的，所述使移动小车4牵引伸缩机构5发生同向侧移是移动小车4移动时带动设置在移动小车4上的左伸缩油缸521和右伸缩油缸522发生同向侧移，而左伸缩油缸521牵引左伸缩臂511进行侧移，右伸缩油缸522牵引右伸缩臂512进行侧移，实现吊具的侧移。

应用实施例

目前标准集装箱长度有40呎和20呎两种规格，本发明将40呎集装箱起吊孔间距标记为l1，20呎集装箱起吊孔间距标记为l2，集装箱堆高机的吊具应能适应这两种标准集装箱。为了使堆高机作业更方便，要求堆高机车体不动的情况下，吊具可左右侧移各600mm。利用本发明实施例1或2对集装箱进行作业的过程如下：

1、40呎集装箱的作业过程

启动堆高机吊具1，使吊具1位于集装箱的上部，为了使吊柱2能吊挂40呎集装箱，技术人员控制伸缩油缸52驱动伸缩臂511和512同时向外延伸，使吊具长度为l1，与40呎的集装箱相适配。此时驱动侧移油缸将移动小车的中心与滑板小车的中心重合，使堆高机吊40呎标准集装箱吊具处于在正中位置(如图1所示)，并将所有油缸进出口闭锁，对40呎标准集装箱进行吊挂。

吊挂作业完成后，对吊具进行侧移操作，具体为：假使使吊具整体向左侧移600，只需操作侧移油缸驱动移动小车4向左推移600，移动小车4移动的同时会带动设置其上的左伸缩油缸521和右伸缩油缸522向左推移，而左伸缩油缸521牵引左伸缩臂511向左移动600，右伸缩油缸522牵引右伸缩臂512向左移动600侧移，完成吊具整体的向左侧移；反之，操作侧移油缸向右移600即可实现右侧移600，图3为向右侧移最大量600mm位置图，左移同理。

可见，控制吊具整体发生侧移时，只需操作侧移油缸即可完成侧移作业，不需要对伸缩油缸进行任何操作，因此由伸缩油缸控制的两个吊柱的中心距l1固定不变，因此，采用本发明提供的吊具结构可以完成精准灵活的吊挂作业。

2、40呎标准集装箱切换成吊20呎标准集装箱的作业过程

当吊具需从吊40呎标准集装箱切换成吊20呎标准集装箱时，技术人员控制左伸缩油缸521牵引左伸缩臂511向右移动，操作右伸缩油缸522牵引右伸缩臂512向左移动，使吊具缩回至左右吊柱中心尺寸为l2。此时驱动侧移油缸将移动小车的中心与滑板小车的中心重合，使堆高机吊40呎标准集装箱吊具处于在正中位置(如图4所示)，并将所有油缸进出口闭锁，对20呎标准集装箱进行吊挂。

吊挂作业完成后，对吊具进行侧移操作，具体步骤为：如向左侧移600，只需操作侧移油缸对移动小车4向左推移600，移动小车4同时带动设置其上的左伸缩油缸521和右伸缩油缸522向左推移，左伸缩油521缸牵引左伸缩臂511向左移动600，右伸缩油缸522牵引右伸缩臂512向左移动600侧移机构；反之，操作侧移油缸向右移600即可实现右侧移600。由于只需操作侧移油缸即可完成移动作业，因此由伸缩油缸控制的两个吊柱的中心距l2固定不变，作业状态如图4所示。