应用于敞车卸货设备的卸货机械手

1.本实用新型涉及铁路卸货装备技术领域，尤其涉及一种应用于敞车卸货设备的卸货机械手。


背景技术：

2.鉴于我国经济的迅猛发展，致使东西部能源供需矛盾日益突出，为解决此矛盾，近年来我国不断加快交通运输的建设，但仍赶不上需求的增长，煤炭仍是制约我国经济增长的“瓶颈”之一，因此提高铁路运输效率是提高我国运煤效率的重要方法之一。而提高铁路运输效率，加快车辆周转的有效手段之一就是提高装卸的机械化程度。
3.目前，国内卸煤方式一般采用翻车机、链斗卸车机、螺旋卸车机和人工作业。翻车机对土建要求高、费用大，卸货不完全，仍需要人工进行清理。链斗卸车机和螺旋卸车机作业粉尘大，工作环境恶劣，卸载不完全。且三种机械设备均不便于移动。而人工作业工人环境恶劣，劳动强度高，卸车效率低。
4.因此，如何提供一种方便拆装与操作的卸货设备，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种应用于敞车卸货设备的卸货机械手，便于装卸，方便对敞车车厢内货物卸载，可有效提高工作效率，降低工作强度及制作成本，优化工作环境。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
7.一种应用于敞车卸货设备的卸货机械手，包括中心箱体、铲斗及用于夹紧敞车车厢边缘的夹紧机构，所述铲斗设置于中心箱体的下方，所述中心箱体通过连接架与夹紧机构相连；所述中心箱体内设有用于驱动铲斗旋转的旋转机构，所述中心箱体与铲斗之间通过驱动机构驱动铲斗伸缩及摆动；所述夹紧机构、旋转机构及驱动机构均与控制器无线或有线连接。
8.优选的，所述夹紧机构与能够沿着敞车车厢边缘移动的行走机构相连；所述行走机构包括能够沿着敞车车厢边缘滚动的行走轮及用于驱动行走轮的动力机构，所述动力机构设置于动力箱内，所述动力箱通过连接架与中心箱体相连，所述行走轮设置于动力箱的外部、且与动力机构相连；所述行走轮为四个，四个动力箱通过横梁连接成口字型。
9.优选的，所述夹紧机构为4对，4对夹紧机构两两相对设置；每个动力箱的两侧对称设有夹紧机构；所述连接架包括4个伸缩臂，所述伸缩臂的上端通过万向节与中心箱体相连、下端通过万向节与动力箱相连。
10.优选的，所述横梁包括两个平行于车厢侧壁的纵向横梁和两个垂直于车厢侧壁的横向横梁，所述横向横梁横跨车厢的两个侧壁，所述横向横梁为伸缩式结构。
11.优选的，所述旋转机构包括第二电机、第二主动轮、第二从动轮及回转轴，所述第
二主动轮与第二从动轮啮合，所述回转轴的上端与第二从动轮同轴固定，所述回转轴与中心箱体的底部转动配合，所述回转轴的末端延伸至中心箱体的外部。
12.优选的，所述驱动机构包括上斗杆、下斗杆、第一电动缸、第二电动缸及第三电动缸，所述上斗杆的上端与回转轴的下端转动连接，所述第一电动缸的缸体与中心箱体的外壁铰接，所述第一电动缸的活塞杆与第二电动缸的缸体铰接，第二电动缸的缸体与上斗杆的下端固连；所述第二电动缸的活塞杆与下斗杆的上端相连，所述下斗杆的下端与铲斗上端转动连接；所述第三电动缸的缸体与下斗杆的上部铰接，所述第三电动缸的活塞杆与连接叉的中间折弯部转动连接，所述连接叉的两侧边末端分别与铲斗上部及下斗杆下部转动连接。
13.优选的，所述夹紧机构包括夹紧臂、夹紧爪、滑块及伸缩部件，所述伸缩部件设置于动力箱内，所述动力箱的侧壁上设有斜向下倾斜的滑道，所述滑块设置于滑道内；所述滑块的里侧与伸缩部件相连，所述滑块的外侧与夹紧臂的上端相连，所述夹紧臂的下端与夹紧爪相连，用于夹紧车厢的外侧边缘。
14.优选的，所述夹紧臂为敞口朝下的u形钩，所述夹紧臂的一个开放端与滑块相连，所述夹紧臂的另一开放端与夹紧爪的上端通过扭簧相连，所述夹紧爪的自由端设有向内翘起的倒钩。
15.优选的，所述动力机构包括第一电机、第一主动轮、第一从动轮和传动轴，所述第一电机的输出轴与第一主动轮同轴固定，所述第一主动轮与第一从动轮啮合，所述第一从动轮与传动轴同轴固定，所述行走轮与传动轴的末端相连。
16.优选的，所述传动轴的两端通过轴承与动力箱内的轴承座相连，所述从动轮的两侧设有套筒，所述套筒设置于从动轮与轴承之间；所述传动轴的输出端与动力箱之间通过毡圈密封。
17.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型具有结构简单紧凑、使用灵活方便的优点，利用夹紧机构将卸货装置固定在车厢顶部，确保卸货过程中的稳定性；通过中心箱体内的旋转机构驱动铲斗旋转，同时借助驱动机构驱动铲斗伸缩及摆动，使铲斗完成不同角度的铲挖推动作，进而实现彻底卸货的目的；通过控制器控制夹紧机构、旋转机构及驱动机构的动作，提高了自动化控制程度。利用本实用新型可有效提高工作效率，降低工作强度及制作成本，优化工作人员的工作环境。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例提供的一种应用于敞车卸货设备的卸货机械手的结构示意图；
19.图2是图1的左视图；
20.图3是图1的俯视图；
21.图4是图1中中心箱体的剖视图；
22.图5是图3中行走机构及夹紧结构的结构示意图；
23.图6是图5中动力箱的a
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a断面图；
24.图7是图6中动力箱的俯视图；
25.图8是图5中动力箱的外形图；
26.图9是图1中夹紧臂和夹紧爪的配合示意图；
27.图10是本实用新型实施例中行走轮与车厢的配合示意图；
28.图11是本实用新型实施例的应用状态图；
29.图12是图11的左视图；
30.图中：00
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车厢；1
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行走机构，101
‑
行走轮，102
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动力箱，103
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第一电机，104
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第一主动轮，105
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第一从动轮，106
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传动轴，107
‑
滑道；
[0031]2‑
铲斗；201
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上斗杆，202
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下斗杆，203
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第一电动缸，204
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第二电动缸，205
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第三电动缸，206
‑
连接叉；
[0032]3‑
连接架；301
‑
伸缩臂；302
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万向节；
[0033]4‑
中心箱体，41
‑
上箱体，42
‑
下箱体，43
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活动挡板，44
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连接耳，45
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安装台，46
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支撑台，47
‑
深沟球轴承，48
‑
推力球轴承；401
‑
第二电机，402
‑
第二主动轮，403
‑
第二从动轮，404
‑
回转轴；
[0034]5‑
夹紧机构，501
‑
夹紧臂，502
‑
夹紧爪，503
‑
滑块，504
‑
伸缩部件；
[0035]6‑
吊钩；7
‑
横梁，71
‑
纵向横梁，72
‑
横向横梁，73
‑
调节块；8
‑
轴承；9
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套筒；10
‑
毡圈；11
‑
连接吊耳。
具体实施方式
[0036]
为了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例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0037]
如图1
‑
3所示，本实用新型实施例提供的一种应用于敞车卸货设备的卸货机械手，包括中心箱体4、铲斗2及用于夹紧敞车车厢00边缘的夹紧机构5，所述铲斗2设置于中心箱体4的下方，所述中心箱体4通过连接架3与夹紧机构5相连；所述中心箱体4内设有用于驱动铲斗2旋转的旋转机构，所述中心箱体4与铲斗2之间通过驱动机构驱动铲斗伸缩及摆动；所述夹紧机构5、旋转机构及驱动机构均与控制器无线或有线连接，方便控制铲斗的各种动作。
[0038]
进一步优化上述技术方案，如图1所示，中心箱体4的顶部安装吊钩6，方便吊装至铲车车厢00的顶部；铲斗相较于挖掘机铲斗较宽、容积较小，方便在车厢内部灵活转动、伸缩，可将车厢内边角处的货物彻底清理干净。
[0039]
在本实用新型的一个具体实施例中，如图3、5所示，所述夹紧机构5与能够沿着敞车车厢00边缘移动的行走机构1相连；所述行走机构1包括能够沿着敞车车厢00边缘滚动的行走轮101及用于驱动行走轮101的动力机构，所述动力机构设置于动力箱102内，所述动力箱通过连接架3与中心箱体4相连，所述行走轮101设置于动力箱102的外部、且与动力机构相连；所述行走轮101为四个，四个动力箱102通过横梁7连接成口字型。四个行走轮101两两跨于车厢侧壁上，如图10、11、12所示，通过夹紧机构跨坐于敞车车厢的侧壁上，方便拆卸。如图7、8所示，动力箱的外壁角部设有连接吊耳11，用于与连接架3下端的万向节302相连。
[0040]
在本实用新型的一个具体实施例中，如图3、11、12所示，所述夹紧机构5为4对，4对夹紧机构5两两相对设置；每个动力箱102的两侧对称设有夹紧机构5；所述连接架3包括4个
伸缩臂301，所述伸缩臂301的上端通过万向节302与中心箱体4相连、下端通过万向节302与动力箱102相连。采用该结构，能够确保该卸货设备牢固固定在车厢顶部，方便铲斗对车厢内的货物进行卸货。
[0041]
在本实用新型的一个具体实施例中，如图3、5所示，所述横梁7包括两个平行于车厢00侧壁的纵向横梁71和两个垂直于车厢00侧壁的横向横梁72，所述横向横梁72横跨车厢00的两个侧壁，所述横向横梁72为伸缩式结构。其中，所述横向横梁72的中部设有多个调节孔及与之配合的调节块73，所述调节块73通过紧固螺栓与不同调节孔配合，用于调节横向横梁72的长度，方便在不同规格的敞车上使用。
[0042]
在本实用新型的一个具体实施例中，如图4所示，所述旋转机构包括第二电机401、第二主动轮402、第二从动轮403及回转轴404，所述第二主动轮402与第二从动轮403啮合，所述回转轴404的上端与第二从动轮403同轴固定，所述回转轴404与中心箱体4的底部转动配合，所述回转轴404的末端延伸至中心箱体4的外部。其中，第二电机与控制器无线或有线连接，方便工作人员在中控室进行控制。中心箱体选用分体式结构，下箱体42与上箱体41通过螺栓副连接固定，在下箱体42的敞口端设置安装台45及活动挡板43，可将第二电机401置于安装台与活动挡板之间，同时在上箱体的顶部设置用于固定第二电机的限位槽；下箱体42的外壁均布安装四个连接耳44，用于与连接架3的万向节相连；下箱体的下部呈收缩状，回转轴404上分别套装深沟球轴承47及推力球轴承48，以减小回转轴在回转过程中所受阻力；同时在回转轴404的中部设置轴肩，轴肩安装在支撑台46上，对回转轴起到支撑作用。
[0043]
在本实用新型的一个具体实施例中，如图1所示，所述驱动机构包括上斗杆201、下斗杆202、第一电动缸203、第二电动缸204及第三电动缸205，所述上斗杆201的上端与回转轴404的下端转动连接，所述第一电动缸203的缸体与中心箱体4的外壁铰接，所述第一电动缸203的活塞杆与第二电动缸204的缸体铰接，第二电动缸204的缸体与上斗杆201的下端固连；所述第二电动缸204的活塞杆与下斗杆202的上端相连，所述下斗杆202的下端与铲斗2上端转动连接；所述第三电动缸205的缸体与下斗杆202的上部铰接，所述第三电动缸205的活塞杆与连接叉206的中间折弯部转动连接，所述连接叉206的两侧边末端分别与铲斗2上部及下斗杆202下部转动连接。其中，第一电动缸203、第二电动缸204及第三电动缸205均与控制器无线或有线连接，工作人员在中控室即可控制铲斗的伸缩及摆动动作，操作灵活方便。
[0044]
在本实用新型的一个具体实施例中，如图1、5、8、9所示，所述夹紧机构5包括夹紧臂501、夹紧爪502、滑块503及伸缩部件504，所述伸缩部件504设置于齿轮箱102内，所述齿轮箱102的侧壁上设有斜向下倾斜的滑道107，所述滑块503设置于滑道107内；所述滑块503的里侧与伸缩部件504相连，所述滑块503的外侧与夹紧臂501的上端相连，所述夹紧臂501的下端与夹紧爪502相连，用于夹紧车厢00的外侧边缘。其中，伸缩部件与控制器无线或有线连接，工作人员在中控室即可进行控制；伸缩部件可选用电动推杆、电动缸或液压缸；滑道可并列设置为两个，同时通过两个滑块与夹紧臂相连，确保夹紧臂运行平稳。同时在进行卸货作业时可以夹紧敞车车厢侧壁防止设备机体移动对自身或敞车车厢造成损坏。
[0045]
借助夹紧臂及夹紧爪可方便跨越车厢侧壁上的障碍，将横向横梁的两端与齿轮箱设计为铰接，具体操作如下：当一侧行走轮在滚动过程中遇到障碍时，可利用夹紧爪抓紧车厢，伸缩部件动作向下推动滑块，借助夹紧臂的向下延伸使行走轮抬起；与其对应的后部行
走轮继续前行，驱使前部行走轮跨过障碍，同时横向横梁呈倾斜偏摆；随后另一侧的两个行走轮向前驱动，使两侧行走轮并列前行。
[0046]
在本实用新型的一个具体实施例中，如图9所示，所述夹紧臂501为敞口朝下的u形钩，所述夹紧臂501的一个开放端与滑块503相连，所述夹紧臂501的另一开放端与夹紧爪502的上端通过扭簧相连，可起到缓冲作用；所述夹紧爪502的自由端设有向内翘起的倒钩，用于勾住车厢的外侧壁的沟槽。
[0047]
在本实用新型的一个具体实施例中，如图5、6所示，所述动力机构包括第一电机103、第一主动轮104、第一从动轮105和传动轴106，所述第一电机103的输出轴与第一主动轮104同轴固定，所述第一主动轮104与第一从动轮105啮合，所述第一从动轮105与传动轴106同轴固定，所述行走轮101与传动轴106的末端相连。将第一电机与控制器无线或有线连接，工作人员在中控室即可实现卸货操作。
[0048]
在本实用新型的一个具体实施例中，如图5、6所示，所述传动轴106的两端通过轴承8与齿轮箱102内的轴承座相连，所述从动轮105的两侧设有套筒9，所述套筒9设置于从动轮105与轴承8之间；所述传动轴106的输出端与齿轮箱102之间通过毡圈10密封。采用该结构，能够确保传动轴转动灵活。
[0049]
综上所述，本实用新型通过吊车及吊钩将设备整体吊装至车厢顶部，同时借助行走轮沿着车厢顶壁行走，遇到障碍时可借助夹紧机构实现跨越，确保其沿着车厢能够移至任意工作地点；随后用夹紧机构将其固定在车厢侧壁顶部；通过旋转机构及驱动机构驱动铲斗旋转、伸缩及摆动，可进行左右摆动，方便将煤等货物推出。本实用新型的各部分采用组装结构，便于拆卸，有效降低工人的劳动强度，节省敞车卸货时间，提高效率。本实用新型用于推土和铲土，铲斗部分相较于挖掘机要宽，但容积较小。本实用新型中的动力装置多选用电机及电动缸，在安装时连接更简单方便，能够在连接时具有较好的兼容，且相较于液压缸，电动缸的经济效用好，能够重复使用，而且制动能力较强；在控制方面，电动缸通过控制器的处理器控制，运行平稳，变速能力较强，优化工作环境。
[0050]
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。