一种用于半挂车上的钢卷固定装置的制作方法

本发明涉及钢卷运输技术领域，特别是一种用于半挂车上的钢卷固定装置。

背景技术：

钢卷，又称卷钢。钢材热压、冷压成型为卷状。为了方便储存和运输，方便进行各种加工，例如加工成为钢板、钢带等。

在不锈钢生产和再生产行业中，常常需要运载钢卷，钢卷通常都是放置在车厢内进行运输的，由于钢卷呈圆柱状且质量重，为了保证运输的安全性，对钢卷进行稳定的固定是十分必要的。

钢卷固定装置一般都包括固定架，在固定架上设有可供钢卷进行抵靠的支撑座，钢卷放置到固定架上时，钢卷的两侧分别抵靠在支撑座上形成固定，再通过绑带将钢卷绑定在固定架上，这种方式的固定，钢卷与支撑座、绑带的接触面积小，稳定性差，并且绑带固定钢卷时，必须要绑定牢固，绑带操作起来十分不便，绑紧的过程耗费时间长，运输到目的地后解绑也费时费力。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于半挂车上的钢卷固定装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种用于半挂车上的钢卷固定装置，包括底板，底板上安装有两个基座，两个基座间形成放置钢卷的内凹空间，钢卷设置在两个基座上，所述基座包括固定在其内侧空腔中的支撑板，基座两侧均设有横移机构；

所述横移机构包括横移板和固定在底板上的第一滑轨，第一滑轨内滑动安装有螺母滑座，底板上还固定有两个与第一滑轨平行设置的第二滑轨，第二滑轨内滑动安装有第一滑块，横移板固定在第一滑块和螺母滑座上，基座上安装有第一螺杆，第一螺杆与螺母滑座螺纹连接，第一螺杆上安装有第一横移传动皮带轮；

所述横移板上安装有若干双向压紧机构，双向压紧机构包括第一壳体和轴向压板，第一壳体固定在横移板朝向钢卷的端面上，第一壳体朝向钢卷的端面上固定有用于从钢卷轴向压紧钢卷的轴向压板，第一壳体内安装有第二螺杆和第一滑杆，第二螺杆一端安装在第一壳体内另一端伸出第一壳体且安装有第一锥齿轮，第一滑杆固定安装在第一壳体内且与第二螺杆平行设置，第二螺杆和第一滑杆上安装有升降螺母座，升降螺母座上固定有l形径向压紧杆，横移板上安装有第二转轴，第二转轴上安装有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接；各双向压紧机构的第二转轴间通过联动传动机构传动连接；

所述横移板上其中一个双向压紧机构上还安装有定位切换机构，定位切换机构包括安装在第二转轴上的第二升降传动皮带轮及安装在第一壳体与轴向压板间的第一活塞套筒，第一活塞套筒内固定有密封环，密封环内滑动密封安装有第一活塞杆，第一活塞套筒上且位于密封环上方一侧开有进气口，第一活塞套筒内且位于密封环上方滑动密封安装有第一活塞块，第一活塞杆上端与第一活塞块连接，第一活塞杆下端安装有升降块，第一活塞块另一端安装有第一压簧，第一压簧另一端与第一活塞套筒上端内壁抵接，升降块内开有第一安装槽，第一安装槽内安装有弹簧柱塞，第一活塞套筒上开有与弹簧柱塞卡接配合的卡接口，升降块下端伸出第一活塞套筒且安装有u形轮架，u形轮架滑动卡装在第一壳体和轴向压板间，u形轮架上安装有第一转轴，第一转轴上安装有下压橡胶摩擦轮和第一升降传动皮带轮，第一升降传动皮带轮与第二升降传动皮带轮间通过第一弹性传动皮带张紧传动连接；轴向压板上嵌装有限位套，限位套与卡接口同轴设置，限位套内滑动安装有第三滑块，限位套内穿插有用于与弹簧柱塞配合的顶杆，顶杆穿过第三滑块且与其固定连接，顶杆一端穿过限位套延伸至卡接口，顶杆上且位于第三滑块朝向卡接口的杆段上套装有第二压簧，第二压簧两端分别于第三滑块和限位套抵接，顶杆另一端延伸出限位套用于与钢卷抵接配合以使弹簧柱塞与卡接口分离。

优选地，还包括驱动传动机构，所述驱动传动机构包括安装在底板上的驱动电机，驱动电机上安装有主动皮带轮，支撑板上安装有传动轴，传动轴两端安装有驱动橡胶摩擦轮，传动轴中部安装有从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮间通过第一传动皮带张紧传动连接，基座上安装有第三转轴，第三转轴上安装有第二横移传动皮带轮和上层传动橡胶摩擦轮，第二横移传动皮带轮与第一横移传动皮带轮间通过第二传动皮带张紧传动连接，底板上还固定有两个导向板，导向板上开有贯通的弧形滑槽，弧形滑槽圆心位于传动轴轴线上，弧形滑槽内滑动卡装有沿弧形滑槽轨迹滑动的弧形滑块，弧形滑槽内还安装有弧形压簧，弧形压簧上端与弧形滑块下端连接，弧形压簧下端与弧形滑槽底部连接，弧形滑块内转动安装有切位转轴，切位转轴两端分别安装有切位橡胶摩擦轮和切位橡胶摩擦辊，切位橡胶摩擦轮与驱动橡胶摩擦轮摩擦传动连接，切位转轴上还安装有下层传动橡胶摩擦轮，下层传动橡胶摩擦轮用于与上层传动橡胶摩擦轮摩擦传动配合，下压橡胶摩擦轮用于下压切位橡胶摩擦辊以使下层传动橡胶摩擦轮用于与上层传动橡胶摩擦轮分离。

优选地，还包括与定位切换机构对应的空压复位机构，所述空压复位机构包括第二活塞套筒，第二活塞套筒固定在横移板背向钢卷的端面上，第二活塞套筒内滑动密封安装有上层活塞和下层活塞，下层活塞内部设有气流通道，上层活塞和下层活塞间通过中空钢管固定连接，中空钢管上端延伸至上层活塞上端，中空钢管与气流通道连通，第二活塞套筒上端一侧设有单向通气口，单向通气口处安装有单向阀，上层活塞上端固定有连接架，连接架上端固定有第二活塞杆，第二活塞杆上端伸出第二活塞套筒，第二活塞套筒与第二活塞套筒滑动密封连接，横移板上开有升降口，升降螺母座与第二活塞杆间通过穿过升降口的z形杆连接，第二活塞套筒上开有用于与气流通道配合的排气口，当下层活塞上升至最高处时气流通道与排气口连通；排气口与进气口间通过穿过升降口的连接管连通。

优选地，所述联动传动机构包括联动传动皮带及安装在第二转轴上的联动传动带轮，基座上安装有导向带轮，联动传动皮带与各联动传动带轮、导向带轮传动连接。

本发明的有益效果：通过驱动传动机构输出动力，钢卷置于基座后，横移机构同步动作带动基座两侧的轴向压板沿钢卷轴向移动自动夹紧钢卷，在轴向压板到位后定位切换机构自动将横移机构的动力切换至双向压紧机构，使l形径向压紧杆从钢卷径向压紧钢卷，钢卷固定操作简单、快速，稳定性强；卸下钢卷时，只需驱动传动机构输出反向动力，由空压复位机构压缩空气，提供动力辅助双向压紧机构复位，将动力重新切换至横移机构，进而使横移机构复位，整个过程自动化，可方便地装卸钢卷。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是图1的侧视图；

图4是图3视角省略横移板时的结构示意图；

图5是图1中沿a-a线的剖视图；

图6是本发明另一状态的局部结构示意图（双向压紧机构压紧钢卷状态）；

图7是驱动传动机构的在图1状态的局部结构示意图一（下压橡胶摩擦轮未下压切位橡胶摩擦辊状态）；

图8是驱动传动机构的在图6状态的局部结构示意图二（下压橡胶摩擦轮下压切位橡胶摩擦辊状态）；

图9是驱动传动机构的局部结构示意图；

图中，1、底板；2、基座；21、支撑板；3、钢卷；4、横移机构；401、横移板；402、第一滑轨；403、螺母滑座；404、第二滑轨；405、第一滑块；406、第一螺杆；407、第一横移传动皮带轮；5、双向压紧机构；501、第一壳体；502、轴向压板；503、第二螺杆；504、第一滑杆；505、第一锥齿轮；506、升降螺母座；507、l形径向压紧杆；508、第二转轴；509、联动传动带轮；510、第二锥齿轮；6、联动传动机构；601、联动传动皮带；602、联动传动带轮；603、导向带轮；7、定位切换机构；701、第二升降传动皮带轮；702、第一活塞套筒；703、密封环；704、第一活塞杆；705、进气口；706、第一活塞块；707、升降块；708、第一压簧；709、第一安装槽；710、弹簧柱塞；711、卡接口；712、u形轮架；713、第一转轴；714、下压橡胶摩擦轮；715、第一升降传动皮带轮；716、第一弹性传动皮带；717、限位套；718、第三滑块；719、顶杆；720、第二压簧；8、驱动传动机构；801、驱动电机；802、主动皮带轮；803、传动轴；804、驱动橡胶摩擦轮；805、从动皮带轮；806、第一传动皮带；807、第三转轴；808、第二横移传动皮带轮；809、上层传动橡胶摩擦轮；810、第二传动皮带；811、导向板；812、弧形滑槽；813、弧形滑块；814、弧形压簧；815、切位转轴；816、切位橡胶摩擦轮；817、切位橡胶摩擦辊；818、下层传动橡胶摩擦轮；9、空压复位机构；901、第二活塞套筒；902、上层活塞；903、下层活塞；904、气流通道；905、中空钢管；906、单向通气口；907、单向阀；908、连接架；909、第二活塞杆；910、升降口；911、z形杆；912、排气口；913、连接管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-9所示：一种用于半挂车上的钢卷固定装置，包括底板1，底板1上安装有两个基座2，两个基座2间形成放置钢卷3的内凹空间，钢卷3设置在两个基座2上，基座2包括固定在其内侧空腔中的支撑板21，基座2内侧具有空腔，以便于安装驱动传动机构，设置支撑板21可提高基座2的稳定性，保证基座2的支撑强度，基座2两侧均设有横移机构4；

如图1和图3所示，横移机构4包括横移板401和固定在底板1上的第一滑轨402，第一滑轨402内滑动安装有螺母滑座403，底板1上还固定有两个与第一滑轨402平行设置的第二滑轨404，第二滑轨404内滑动安装有第一滑块405，横移板401固定在第一滑块405和螺母滑座403上，基座2上安装有第一螺杆406，第一螺杆406与螺母滑座403螺纹连接，第一螺杆406上安装有第一横移传动皮带轮407；

如图1-2所示，横移板401上安装有若干双向压紧机构5，双向压紧机构5包括第一壳体501和轴向压板502，第一壳体501固定在横移板401朝向钢卷3的端面上，第一壳体501朝向钢卷3的端面上固定有用于从钢卷3轴向压紧钢卷3的轴向压板502，第一壳体501内安装有第二螺杆503和第一滑杆504，第二螺杆503一端安装在第一壳体501内另一端伸出第一壳体501且安装有第一锥齿轮505，第一滑杆504固定安装在第一壳体501内且与第二螺杆503平行设置，第二螺杆503和第一滑杆504上安装有升降螺母座506，升降螺母座506上固定有l形径向压紧杆507，横移板401上安装有第二转轴508，第二转轴508通过轴承安装在横移板401，第一壳体501底部具有向下延伸至第二转轴508的延伸部，第二转轴508通过另一轴承安装在延伸部，增加第二转轴508安装的稳定性，第二转轴508上安装有第二锥齿轮510，第二锥齿轮510与第一锥齿轮505啮合连接；各双向压紧机构5的第二转轴508间通过联动传动机构6传动连接；

如图1-2所示，横移板401上其中一个双向压紧机构5上还安装有定位切换机构7，定位切换机构7包括安装在第二转轴508上的第二升降传动皮带轮701及安装在第一壳体501与轴向压板502间的第一活塞套筒702，第一活塞套筒702内固定有密封环703，密封环703内滑动密封安装有第一活塞杆704，第一活塞套筒702上且位于密封环703上方一侧开有进气口705，第一活塞套筒702内且位于密封环703上方滑动密封安装有第一活塞块706，第一活塞杆704上端与第一活塞块706连接，第一活塞杆704下端安装有升降块707，第一活塞块706另一端安装有第一压簧708，第一压簧708另一端与第一活塞套筒702上端内壁抵接，升降块707内开有第一安装槽709，第一安装槽709内安装有弹簧柱塞710，第一活塞套筒702上开有与弹簧柱塞710卡接配合的卡接口711，升降块707下端伸出第一活塞套筒702且安装有u形轮架712，u形轮架712滑动卡装在第一壳体501和轴向压板502间，u形轮架712上安装有第一转轴713，第一转轴713上安装有下压橡胶摩擦轮714和第一升降传动皮带轮715，第一升降传动皮带轮715与第二升降传动皮带轮701间通过第一弹性传动皮带716张紧传动连接；轴向压板502上嵌装有限位套717，限位套717与卡接口711同轴设置，限位套717内滑动安装有第三滑块718，限位套717内穿插有用于与弹簧柱塞710配合的顶杆719，顶杆719穿过第三滑块718且与其固定连接，顶杆719一端穿过限位套717延伸至卡接口711，顶杆719上且位于第三滑块718朝向卡接口711的杆段上套装有第二压簧720，第二压簧720两端分别于第三滑块718和限位套717抵接，顶杆719另一端延伸出限位套717用于与钢卷3抵接配合以使弹簧柱塞710与卡接口711分离。

为提供驱动横移机构4和双向压紧机构5运动的动力，还设置了驱动传动机构8，如图1、图5-9所示，驱动传动机构8包括安装在底板1上的驱动电机801，驱动电机801上安装有主动皮带轮802，支撑板21上安装有传动轴803，传动轴803两端安装有驱动橡胶摩擦轮804，传动轴803中部安装有从动皮带轮805，主动皮带轮802与从动皮带轮805间通过第一传动皮带806张紧传动连接，基座2上安装有第三转轴807，第三转轴807上安装有第二横移传动皮带轮808和上层传动橡胶摩擦轮809，第二横移传动皮带轮808与第一横移传动皮带轮407间通过第二传动皮带810张紧传动连接，底板1上还固定有两个导向板811，导向板811上开有贯通的弧形滑槽812，弧形滑槽812圆心位于传动轴803轴线上，弧形滑槽812内滑动卡装有沿弧形滑槽812轨迹滑动的弧形滑块813，弧形滑槽812内还安装有弧形压簧814，弧形压簧814上端与弧形滑块813下端连接，弧形压簧814下端与弧形滑槽812底部连接，弧形滑块813内转动安装有切位转轴815，切位转轴815两端分别安装有切位橡胶摩擦轮816和切位橡胶摩擦辊817，切位橡胶摩擦轮816与驱动橡胶摩擦轮804摩擦传动连接，切位转轴815上还安装有下层传动橡胶摩擦轮818，下层传动橡胶摩擦轮818用于与上层传动橡胶摩擦轮809摩擦传动配合，下压橡胶摩擦轮714用于下压切位橡胶摩擦辊817以使下层传动橡胶摩擦轮818用于与上层传动橡胶摩擦轮809分离。

为辅助双向压紧机构5的复位，还设置了与定位切换机构7对应的空压复位机构9，如图1-2所示，空压复位机构9包括第二活塞套筒901，第二活塞套筒901的下端敞开与大气连通，第二活塞套筒901固定在横移板401背向钢卷3的端面上，第二活塞套筒901内滑动密封安装有上层活塞902和下层活塞903，上层活塞902位于下层活塞903上方，下层活塞903内部设有气流通道904，上层活塞902和下层活塞903间通过中空钢管905固定连接，中空钢管905上端延伸至上层活塞902上端，中空钢管905与气流通道904连通，第二活塞套筒901上端一侧设有单向通气口906，单向通气口906处安装有单向阀907，上层活塞902上端固定有连接架908，连接架908上端固定有第二活塞杆909，通过设置连接架908使第二活塞杆909与上层活塞902连接并使中空钢管905上端保持敞开、位于上层活塞902上端，第二活塞杆909上端伸出第二活塞套筒901，第二活塞套筒901与第二活塞套筒901滑动密封连接，横移板401上开有升降口910，升降螺母座506与第二活塞杆909间通过穿过升降口910的z形杆911连接，该升降螺母座506为与定位切换机构7连接的双向压紧机构5中的升降螺母座506，第二活塞套筒901上开有用于与气流通道904配合的排气口912，当下层活塞903上升至最高处时气流通道904与排气口912连通；排气口912与进气口705间通过穿过升降口910的连接管913连通。

为实现各双向压紧机构5的同步运动，设置联动传动机构6，如图4所示，联动传动机构6包括联动传动皮带601及安装在第二转轴508上的联动传动带轮602，基座2上安装有导向带轮603，联动传动皮带601与各联动传动带轮602、导向带轮603传动连接。

本实施方案的工作原理：底板1安装在半挂车上，在需要运输钢卷3时，通过吊装装置将钢卷3吊至两个基座2间，并使钢卷3两端距基座2距离大致相同，以使钢卷3更稳定；

钢卷3下降由基座2支撑后，控制驱动电机801工作，驱动电机801带动，驱动传动机构8通过主动皮带轮802通过第一传动皮带806带动从动皮带轮805、传动轴803、驱动橡胶摩擦轮804依次旋转，驱动橡胶摩擦轮804带动切位橡胶摩擦轮816、切位转轴815、切位橡胶摩擦辊817和下层传动橡胶摩擦轮818旋转，下层传动橡胶摩擦轮818带动上层传动橡胶摩擦轮809、第三转轴807和第二横移传动皮带轮808旋转，第二横移传动皮带轮808通过第二传动皮带810带动第一横移传动皮带轮407、第一螺杆406旋转，在第一滑轨402、第一滑块405的导向作用下，第一螺杆406带动螺母滑座403沿第二滑轨404直线运动，使横移板401向钢卷3靠拢，由于钢卷3与两侧的横移板401间距不同因此会有一横移板401距钢卷3更近，距钢卷3更近的横移板401对应的顶杆719会先接触钢卷3，当顶杆719接触钢卷3时会被压入限位套717内，第二压簧720压缩，顶杆719带动第三滑块718在限位套717内向卡接口711处滑动，当轴向压板502与钢卷3端面贴合时，顶杆719伸入卡接口711并将弹簧柱塞710顶出卡接口711，弹簧柱塞710不再与卡接口711卡接，在第一压簧708弹力和升降块707等零件自身重力作用下，第一活塞杆704、升降块707、u形轮架712下降，下压橡胶摩擦轮714与切位橡胶摩擦辊817接触并下压切位橡胶摩擦辊817，使切位橡胶摩擦辊817、切位转轴815、下层传动橡胶摩擦轮818下降一小段位移，从而使下层传动橡胶摩擦轮818与上层传动橡胶摩擦轮809分离，横移机构4失去动力后不再带动横移板401横移；另一横移机构4的横移板401可继续横移；

在下压橡胶摩擦轮714的压力作用下，弧形压簧814压缩，弧形滑块813在弧形滑槽812内滑动，由于弧形滑槽812的圆心位于传动轴803轴线上，因此切位橡胶摩擦轮816会沿驱动橡胶摩擦轮804外缘运动始终与驱动橡胶摩擦轮804摩擦传动接触，此时切位橡胶摩擦辊817与下压橡胶摩擦轮714接触并带动下压橡胶摩擦轮714转动，下压橡胶摩擦轮714带动第一转轴713和第一升降传动皮带轮715转动，第一升降传动皮带轮715通过第一弹性传动皮带716带动第二升降传动皮带轮701、第二转轴508、联动传动带轮602和第二锥齿轮510转动，联动传动带轮602通过联动传动皮带601带动其他各联动传动带轮602、导向带轮603旋转，进而使各第二转轴508同时旋转，第二转轴508通过第二锥齿轮510带动第一锥齿轮505、第二螺杆503旋转，在第一滑杆504的导向作用下，第二螺杆503驱动升降螺母座506下降，升降螺母座506带动l形径向压紧杆507下降，l形径向压紧杆507压紧钢卷3内壁；

由于下压橡胶摩擦轮714与切位橡胶摩擦辊817是摩擦接触，因此当一部分l形径向压紧杆507未压紧钢卷3，而另一部分l形径向压紧杆507压紧钢卷3时，压紧钢卷3的l形径向压紧杆507对应的下压橡胶摩擦轮714会停止旋转，但不影响切位橡胶摩擦辊817旋转驱动其余下压橡胶摩擦轮714旋转，直至所有的l形径向压紧杆507均压紧钢卷3，再控制驱动电机801停止工作；

当需要卸下钢卷3时，控制驱动电机801反向旋转，同上述固定钢卷3的原理相同，首先第二螺杆503驱动升降螺母座506上升，升降螺母座506带动l形径向压紧杆507、z形杆911上升，l形径向压紧杆507不再压紧钢卷3内壁，z形杆911带动第二活塞杆909、连接架908、上层活塞902、中空钢管905和下层活塞903上升，此时排气口912位于上层活塞902和下层活塞903间，上层活塞902上升时，压缩上层活塞902和第二活塞套筒901间的空气，单向通气口906处的单向阀907隔断第二活塞套筒901与外界大气的的通路，形成外界大气进入第二活塞套筒901的单向通路，当下层活塞903上升至排气口912处时，气流通道904与排气口912连通，上层活塞902和第二活塞套筒901间压缩的空气由中空钢管905、气流通道904、排气口912、连接管913依次进入进气口705，使第一活塞套筒702内密封环703与第一活塞块706间的气压增大，进而顶起第一活塞块706，下压橡胶摩擦轮714上升与下压切位橡胶摩擦辊817分离，弹簧柱塞710上升至顶杆719处，在弧形压簧814弹力作用下，弧形压簧814推动弧形滑块813复位，切位转轴815、下层传动橡胶摩擦轮818一同复位，下层传动橡胶摩擦轮818与上层传动橡胶摩擦轮809重新接触摩擦传动，进而驱动横移机构4横移，使双向压紧机构5远离钢卷3，同时在第二压簧720弹性恢复力作用下，顶杆719恢复原位远离卡接口711，弹簧柱塞710复位卡入卡接口711；随后控制驱动电机801停止旋转，通过吊装装置将钢卷3吊走即可。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

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