一种货叉机构及集装箱堆垛机的制作方法

[0001]
本实用新型涉及体仓储物流技术领域，特别涉及一种货叉机构及集装箱堆垛机。


背景技术：

[0002]
堆垛机又叫堆垛起重机，是一种仓储工作中常见的设备，堆垛起重机是指采用货叉或串杆作为取物装置，在仓库、车间等处攫取、搬运和堆垛或从高层货架上取放单元货物的专用起重机。
[0003]
货叉型的堆垛机中在移动集装箱时，一般是直接利用货叉机构将集装箱托起然后移动至指定位置，当堆垛机出现急停情况时，集装箱容易从货叉机构脱落，造成危险。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的主要目的在于解决现有技术中的利用堆垛机货叉机构转移集装箱时，易出现集装箱从货叉机构脱落而造成危险的问题。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型的实施例公开了一种货叉机构，包括：伸缩货叉以及吊梁；吊梁与集装箱可拆卸连接，用于吊取集装箱，伸缩货叉与吊梁固定连接，以使吊梁随伸缩货叉的移动而移动。
[0006]
通过将吊梁与伸缩货叉连接以及将吊梁与集装箱设置为可拆卸连接，以实现将集装箱吊挂于伸缩货叉，利用伸缩货叉吊取集装箱进行集装箱的转移，即实现了货叉机构以另外一种方式，即吊取集装箱的方式，实现集装箱的转移。相对于托举转移方式，利用货叉机构吊取集装箱的方式，能够有效避免因堆垛机货叉机构出现急停而导致的集装箱从货叉机构脱落情况的发生，减少了危险发生的概率，使得转移过程更加安全可靠。
[0007]
可选地，在本实用新型实施例提供的货叉机构中，伸缩货叉与吊梁通过连接件固定连接，其中，连接件具有连接区和固定区，沿第二方向，伸缩货叉位于吊梁与固定区之间，连接区与吊梁螺栓连接。
[0008]
可选地，在本实用新型实施例提供的货叉机构中，伸缩货叉至少为两组，每相邻两组伸缩货叉均通过同步机构连接，且至少一组同步机构连接有驱动装置；驱动装置通过同步机构同步驱动多组伸缩货叉。
[0009]
可选地，在本实用新型实施例提供的货叉机构中，同步机构包括：传动轴与齿轮箱；其中，
[0010]
每一组伸缩货叉均连接有一组齿轮箱，且相邻齿轮箱之间通过传动轴连接；至少一个传动轴连接有驱动装置。
[0011]
可选地，在本实用新型实施例提供的货叉机构中，伸缩货叉为齿轮齿条型货叉，包括：上叉、中叉、下叉、驱动齿轮与从动齿轮；驱动齿轮与中叉连接，用于驱动中叉沿中叉的长度方向运动；从动齿轮固定于中叉且从动齿轮分别与上叉和下叉啮合连接，用于在中叉的运动作用下驱动上叉沿长度方向运动；上叉与吊梁固定连接。
[0012]
可选地，在本实用新型实施例提供的货叉机构中，齿轮箱与驱动齿轮连接，用于将
传动轴的扭矩传递给驱动齿轮。
[0013]
可选地，在本实用新型实施例提供的货叉机构中，驱动装置为电机减速箱，传动轴与电机减速箱的空心轴套设连接。
[0014]
可选地，在本实用新型实施例提供的货叉机构中，吊梁沿第一方向设有多对旋锁机构，用于固定集装箱。
[0015]
可选地，在本实用新型实施例提供的货叉机构中，伸缩货叉设置有通讯系统，吊梁具有供电单元、电控柜和监控器；供电单元分别与电控柜、监控器以及通讯系统电连接，用于提供电能；监控器与通讯系统连接，监控器用于采集吊梁与集装箱连接处的信息，通讯系统用于传递信息。
[0016]
相应地，本实用新型的实施例还提供了一种集装箱堆垛机，包括载物台、控制系统以及上述任一实施例中的货叉机构；其中，伸缩货叉固定于载物台。
[0017]
可选地，在本实用新型实施例提供的集装箱堆垛机中，伸缩货叉设置有通讯系统，吊梁具有供电单元、电控柜和监控器；供电单元分别与电控柜、监控器以及通讯系统电连接，用于提供电能；通讯系统与监控器电连接且通讯系统与控制系统通过无线连接，监控器用于采集所述吊梁与所述集装箱连接处的信息，通讯系统用于传递信息至所述控制系统。
[0018]
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：
[0019]
通过将吊梁与伸缩货叉连接以及将吊梁与集装箱设置为可拆卸连接，实现了货叉机构以另外一种方式，即吊取集装箱的方式，实现集装箱的转移。相对于托举转移方式，利用货叉机构吊取集装箱的方式，能够有效避免因堆垛机货叉机构出现急停而导致的集装箱从货叉机构脱落情况的发生，减少了危险发生的概率，使得转移过程更加安全可靠。
附图说明
[0020]
图1是本实用新型一实施例提供的货叉机构的结构示意图一；
[0021]
图2是本实用新型一实施例提供的货叉机构中伸缩货叉与吊梁的连接示意图；
[0022]
图3是图2的俯视图；
[0023]
图4是图1的俯视图；
[0024]
图5是本实用新型一实施例提供的货叉机构中伸缩货叉的结构示意图；
[0025]
图6是本实用新型一实施例提供的集装箱堆垛机的结构示意图。
具体实施方式
[0026]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因
此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0028]
在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]
在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“固定”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
[0030]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
[0031]
如图1至图3所示，本实用新型一实施例提供了一种货叉机构，该货叉机构可以用于堆垛集装箱，该货叉机构包括伸缩货叉1以及吊梁5；吊梁5与集装箱4可拆卸链接，用于吊取集装箱4，并且伸缩货叉1与吊梁5固定连接，吊梁5随伸缩货叉5的移动而移动。具体地，要实现吊梁5能随伸缩货叉的移动而移动，需要将吊梁5与伸缩货叉中进行伸缩的部分相连接，例如当伸缩货叉为三节式伸缩货叉时，吊梁5与伸缩货叉的上叉或中叉相连接，从而实现吊梁随伸缩货叉的中叉或者上叉的伸缩移动而移动，进一步地，因为上叉的可移动范围较广，因此可以将吊梁5与伸缩货叉中的上叉固定连接，以实现上叉带动吊梁5在更广范围内移动。再进一步的，可以将吊梁固定连接于伸缩货叉1中上叉的下表面，以更好地利用吊梁5吊取集装箱4。
[0032]
现有技术中通常是利用伸缩货叉1托举集装箱4以实现集装箱4的转移，即将集装箱4放置在伸缩货叉的上叉上，利用上叉将集装箱4托举转运。而本实施例提供的货叉机构是通过将吊梁5与伸缩货叉1固定连接，将吊梁5与集装箱4设置为可拆卸连接，即吊梁用于吊挂集装箱4，利用伸缩货叉1的伸缩移动，带动吊梁移动，进而带动吊挂的集装箱4移动，实现了对集装箱4的转移。本实用新型的货叉机构以另外一种方式，即吊取集装箱的方式，实现集装箱4的转移。相对于托举转移方式，本实用新型的吊取集装箱的方式，能够有效避免因堆垛机货叉机构出现急停而导致的集装箱从货叉机构脱落情况的发生，减少了危险发生的概率，使得转移过程更加安全可靠。具体地，在进行堆取的过程中，本实施例中的货叉机构带动集装箱4进行移动的方向与之前托举转移方式中集装箱转移的方向相同。例如，参考图4，本实用新型通过伸缩货叉1和吊梁5带动集装箱4沿z方向移动，从而实现对集装箱4的放入或取出。
[0033]
这里所说的伸缩货叉1可以为齿轮齿条型货叉，也可以为齿轮链条型货叉；可以是两节伸缩货叉，也可以是三节或者更多节伸缩货叉，在此不做限制。
[0034]
需注意的是，伸缩货叉1与吊梁5可以通过连接件等器件间接连接，也可以通过焊接形式直接连接在一起，在此不做限制。作为本实用新型的一个可选的实施方式，参考图2和图3，伸缩货叉1与吊梁5可以通过连接件6固定连接，其中，连接件6具有连接区61和固定区62，沿第二方向(如图2中y方向所示)，伸缩货叉1位于吊梁5与固定区62之间，且连接区61与吊梁5螺栓连接。具体的，固定区62朝向吊梁5的一侧具有凹槽，该凹槽用于容纳伸缩货叉1中的上叉，连接区61设置有第一安装孔，且吊梁5设置有与第一安装孔相匹配的第二安装孔，螺栓依次穿过第一安装孔和第二安装孔以使连接件6与吊梁5螺栓连接，并将伸缩货叉1
固定于连接件6与吊梁5之间。具体实施时，连接件6和吊梁5的相应位置都设置有安装孔，将连接件6覆盖于伸缩货叉1上叉的上表面，然后将螺栓穿过连接件6和吊梁5上的安装孔，从而实现连接件6与吊梁5固定连接。由于伸缩货叉1在第二方向上位于吊梁5与连接件6之间，相当于吊梁5与连接件6对伸缩货叉1进行夹持，从而实现了将伸缩货叉1与吊梁5固定在一起。可选地，连接件6可以为z型件或者l型件或者矩形压板等。如图2所示，相对于在伸缩货叉1的上叉直接打孔，然后通过将螺栓穿过伸缩货叉上的孔将伸缩货叉1与吊梁5连接的方式，通过设置连接件6，并通过在连接件6打孔以通过连接件将伸缩货叉1与吊梁5间接固定连接，无需在伸缩货叉上打孔，因而不会减弱伸缩货叉的刚性和承载力，从而能够使伸缩货叉1具有更大的承载力。第二方向为伸缩货叉1与吊梁5的安装方向，本实施例中吊梁5安装与伸缩货叉1的上叉的下表面，因为第二方向为竖直方向，即伸缩货叉1在竖直方向上位于吊梁5和连接件6之间。
[0035]
另外本实用新型中的货叉机构是用于立柱式的重型堆垛机上的，其取放的集装箱的重量一般较大，甚至可达20吨以上，因此对于货叉机构的承载能力要求较高。并且随着码头集装箱吞吐量的增加，卸载码头对于堆取集装箱的效率要求也越来越高，由于目前堆垛机中的货叉机构尺寸较小，无法有效堆取集装箱，并且施工码头暂置集装箱的空间有限，因此容易出现集装箱无法及时转运的情况。
[0036]
为解决这一问题，作为本实用新型的一个可选的实施方式，伸缩货叉1至少为两组，每相邻两组伸缩货叉1均通过同步机构2连接，且至少一台同步机构2连接有驱动装置3。驱动装置通过同步机构同步驱动多组伸缩货叉。即如图1所示，同步机构的数量比伸缩货叉的数量少一组，每两组相邻的伸缩货叉之间均连接有一组同步机构2，比如，伸缩货叉的组数为4组的话，同步机构的组数可以是3组。同步机构2用于实现多组伸缩货叉1的同步驱动，因而使得该货叉机构能够承载重量更大的集装箱，并且伸缩速度也得以提高，进而提高了作业效率。具体的，如图1所示，多组伸缩货叉1沿第一方向(图1中方向x所示)并列排布，且每相邻两组伸缩货叉1通过一组同步机构2连接。多组同步机构2可以同轴线设置。
[0037]
如图1所示，作为本实用新型的一个可选的实施方式，同步机构2包括：传动轴21与齿轮箱22，其中，每一组伸缩货叉1均连接有一组齿轮箱22，且相邻齿轮箱22之间通过传动轴21连接；至少一个传动轴21连接有驱动装置3。
[0038]
即，齿轮箱22与伸缩货叉1一一对应，且驱动装置21连接在传动轴21上，具体地，驱动装置的数量可以为1个或者2个或者更多，驱动装置数量越多，提供的驱动能也就越大，但是，相应的耗电量以及货叉机构的重量也就越大。因此可以根据货叉机构中伸缩货叉1的组数以及实际需求情况确定驱动装置3的数量。例如，可以设置4组伸缩货叉1，并设置有2个驱动装置。
[0039]
可选地，驱动装置3可以为电机减速箱，其中部具有空心轴，如图1所示，传动轴21套设于电机减速箱的空心轴内，并且传动轴21的两端伸出空心轴外分别与相邻的两个齿轮箱22连接。
[0040]
在具体实施时，齿轮箱22内可以包括多组相互啮合的齿轮，且齿轮中部具有通孔，传动轴21的端部与齿轮通孔连接，传动轴21可以采用花键副方式套设于电机减速箱的空心轴内。
[0041]
如图5所示，作为本实用新型的一个可选的实施方式，伸缩货叉1包括：上叉11、中
叉12、下叉13、驱动齿轮14与从动齿轮15；驱动齿轮14与中叉12连接，用于驱动中叉12沿伸缩货叉1的长度方向运动。本实施例中长度方向为如图3和图4中所示的z方向。从动齿轮15固定于中叉12上，且分别与上叉11和下叉13啮合连接，用于在中叉12的作用下驱动上叉11也沿上述长度方向运动。由于齿轮齿条型货叉的结构属于现有技术，仅在此简单描述下，不在详细展开说明。中叉12沿第一方向间隔设置有两组滑槽，两组滑槽分别设置于中叉的两侧，且每组滑槽均具有沿第一方向间隔设置第一滑槽(图中未示出)和第二滑槽(图中未示出)，第一滑槽与第二滑槽沿长度方向延伸；上叉11固定有上叉导向轮16，上叉导向轮16沿第一滑槽滑动；下叉13固定有中叉导向轮17，中叉导向轮17沿第二滑槽滑动，其中，长度方向、第一方向以及第二方向相互垂直。在具体实施时，可以将伸缩货叉1的上叉11与吊梁5固定连接，优选的，可以通过连接件6将上叉11与吊梁5连接。
[0042]
即在本实施方式中，每组伸缩货叉1均通过连接件6与吊梁5牢固地连接在一起；且每组伸缩货叉1均为齿轮齿条型式的三节式伸缩结构，由上叉11、中叉12、下叉13、齿轮、齿条及导向轮等构成一个完整的伸缩机构，并且相较于齿轮链条型货叉，齿轮齿条型货叉的承载力更强，能够承载重量更大的集装箱。
[0043]
作为本实用新型的一个可选的实施方式，齿轮箱22与驱动齿轮14连接，用于将传动轴21的扭矩传递给驱动齿轮14，且齿轮箱固定于下叉13底面。
[0044]
具体的，可以是齿轮箱22中的齿轮与驱动齿轮14通过齿条连接，并且齿轮箱22还与传动轴21连接，传动轴21将驱动装置3输出的扭矩传递给齿轮箱22内的齿轮，进而通过齿条带动驱动齿轮14的转动。
[0045]
作为本实用新型的一个可选的实施方式，吊梁5沿第一方向设有多对旋锁机构51，用于固定集装箱4。相应的，集装箱4相应位置具有销孔，例如可以在集装箱4的侧表面设置多个销孔，吊梁5上的旋锁机构51能够与集装箱4上的销孔匹配，以实现吊梁5与集装箱4的紧固连接。并且，由于不同尺寸的集装箱的长度不同，因此可以在吊梁5的相应位置设置与集装箱相对应的旋锁机构，即旋锁机构可以包括多组适用于不同尺寸集装箱的旋锁机构，因此其具有适应不同箱型的能力，比如，如图1所示，旋锁机构共设置了四组，包括两组40尺集装箱旋锁机构(用于锁住40尺集装箱，这两组40尺集装箱旋锁机构沿第一方向的距离与40尺集装箱锁销孔之间的距离一致)以及两组20尺集装箱旋锁机构(用于锁住20尺集装箱，这两组20尺集装箱旋锁机构沿第一方向的距离与20尺集装箱锁销孔之间的距离一致)，并且在旋锁集装箱4前可以先调节旋锁机构的高度。虽然图1中只示出了四组旋锁机构51，但是旋锁机构的数量和位置并不局限于此，可以根据实际情况设置。
[0046]
如图4所示，作为本发明的一个可选的实施方式，吊梁5还具有供电单元52、电控柜53以及监控器54，伸缩货叉1上设置有通讯系统55；供电单元52分别与电控柜53、监控器54以及通讯系统55电连接，用于提供电能；监控器54与通讯系统55连接，监控器54用于采集吊梁5与集装箱4连接处的信息，通讯系统55用于传递该信息。可选地，如图1所示，监控器54可以设置在旋锁机构51的外侧角位置。具体地，吊梁5为箱型梁焊接而成，其内装有锁销、油缸，并且可固定设备相关的电控柜53和相关元件；电控柜53其内装有变频器、安全开关等电气元件及控制器，可以控制油缸的伸缩，从而实现旋锁机构51的旋转动作等；供电单元52包括蓄电池以及电池管理单元，可为集装箱4旋锁转动、无线通讯、视觉传感器提供能源；通讯系统55具体为无线通讯系统，包含通讯控制器、收发信号天线等，通讯系统55除与监控器54
连接之外，还可以与供电单元52以及电控柜53连接，实时传输液压站相关数据、锁具的动作、是否对准集装箱上的锁孔等信息，反馈给上一级的控制系统；液压系统(13)其内包含电机、泵、油箱、冷却器等，为油缸动作提供动力油源，从而可使锁销旋转。
[0047]
本实用新型提供的货叉机构，在具体实施时，传动轴21用于保证多组伸缩货叉能够同步转动，提高了同步精度，并减少对结构的破坏，传动轴21的两端分别与齿轮箱22连接；驱动装置3是整个货叉机构的动力输入装置，为伸缩货叉1的伸缩动作提供所需的扭矩及转速；齿轮箱22固定在伸缩货叉的下叉13底面，可以传递驱动装置3输入的扭矩，并将该扭矩输出给伸缩货叉1的驱动齿轮14。在取放集装箱4过程中，通过控制驱动装置3正反转，从而实现中叉12在驱动齿轮14的驱动下沿长度方向前后移动，而上叉11在中叉12移动的过程中，在从动齿轮15的驱动下，也可沿长度方向前后移动，从而可以实现伸缩货叉1的前后伸缩。
[0048]
相应地，如图6所示，本实用新型还提供了一种集装箱堆垛机，包括载物台100、控制系统以及上面所说的货叉机构；其中，伸缩货叉1固定于载物台100上。可选地，在该集装箱堆垛机中，伸缩货叉上可以设置有通讯系统，吊梁具有供电单元、电控柜和监控器；供电单元分别与电控柜、监控器以及通讯系统电连接，用于提供电能；通讯系统与所述监控器电连接且通讯系统与控制系统通过无线连接，监控器用于采集吊梁与集装箱连接处的信息，并通过通讯系统将该信息传递至控制系统。具体地，通讯系统可以为无线通讯系统，包含通讯控制器、收发信号天线等，通讯系统除与监控器连接之外，还可以与供电单元以及电控柜连接，实时传输液压站相关数据、锁具的动作、是否对准集装箱上的锁孔等信息，反馈给上一级的控制系统。
[0049]
具体实施时，可以将伸缩货叉1的下叉13安装在载物台100上，监控器54用于识别集装箱4锁孔的位置将该位置信息反馈至控制系统，并且当旋锁机构51与集装箱4销孔位置对齐后，再次反馈信号至控制系统，以执行旋锁动作，然后控制系统通过控制驱动装置以驱动伸缩货叉1进行伸缩动作。
[0050]
虽然通过参照本实用新型的实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下做出若干简单推演或替换。

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