一种通用型箱门开关装置及其箱门锁杆旋转驱动装置的制作方法

本实用新型涉及一种起重吊装技术领域，尤其是一种通用型箱门开关装置及其箱门锁杆旋转驱动装置。

背景技术：

随着公路、铁路、水路多式联运模式是现阶段我国大力推广和重点发展的运输方式，其中“散改集”即“散货集装箱化运输”是重点中的重点，其发展前景更是不可估量。各种散状物料能高效安全、方便低成本的进出集装箱是关键，其中，实现应用于集装箱翻转设备上能自动开关箱门的集装箱吊具是技术难点。目前使用的各种形式集装箱翻转设备及吊具，竖直装货满箱后都需要人工登高作业去实施箱门关闭和锁杆转动操作；反之，翻转倒箱卸货时一次性全开箱门会产生很大冲击和导致流量失控，且存在严重安全隐患；为此，本申请设计了一种能够避免和克服上述缺点的一种应用于集装箱翻转箱口向上竖立装料和箱口向下卸空散货的箱门开关和锁杆转动装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种通用型箱门开关装置及其箱门锁杆旋转驱动装置。

本实用新型所设计的一种箱门锁杆旋转驱动装置，包括定位框体，定位框体的内腔两端均安装有对集装箱的箱门锁杆进行抱紧的锁杆抱紧装置和锁杆旋转驱动件，定位框架的内腔两端内侧壁均具有弧形孔，两锁杆抱紧装置上的旋转轴分别插入两处的弧形孔内，锁杆旋转驱动件的伸缩杆连接套套于旋转轴上。

作为优选，定位框体的中部通过设置隔板形成上下两个安装腔；且两处弧形孔分别为上部安装腔上靠箱门中心线方向的一端上侧壁和下侧壁均设置位置相互对应的第一弧形孔、以及下部安装腔上靠箱门铰链方向的一端上侧壁和下侧壁均设置位置相互对应的第二弧形孔；各箱门锁杆抱紧装置分别位于于各安装腔内，第一弧形孔的位置和第二弧形孔的位置分别与箱门上的两锁杆位置对应；一旋转轴的两端分别对应插入两第一弧形孔中，另一旋转轴的两端分别对应插入两第二弧形孔中，且两旋转轴均安装箱门锁杆抱紧装置，两锁杆旋转油缸分别固定在两安装腔的侧壁上，且两锁杆旋转油缸的活塞杆端部连接套分别套于两旋转轴上，且活塞杆伸缩驱动箱门锁杆抱紧装置进行旋转。

作为优选，两箱门锁杆抱紧装置均包括两个抱紧件和抱紧油缸，两个抱紧件相互组合形成y字形状的抱紧组件，抱紧组件纵向部和倾斜部之间具有通孔，且抱紧组件通过通孔套于旋转轴上，抱紧油缸的缸体一端与一抱紧件的倾斜部顶端销轴铰接，其活塞杆的另一端与另一抱紧件的倾斜部顶端销轴铰接；两个抱紧件的纵向部靠箱门一端内侧具有与箱门锁杆圆形匹配的弧形槽。

作为优选，还包括对下部安装腔内的旋转轴沿第二弧形孔轨迹位移行程进行限位的位移限位机构。

作为优选，位移限位机构包括限位油缸、旋转限位板、限位支座和限位销轴；限位销轴通过限位支座安装在定位框架的隔板上，并位于第二弧形孔的旁侧；旋转限位板利用其穿孔套于限位销轴上；限位油缸的缸体一端通过油缸支座安装在定位框架的隔板上，其活塞杆端部与旋转限位板进行销轴铰接；旋转限位板的底面具有两块相互对应间隔设置的限位挡板，两限位挡板分别位于旋转轴的两侧；旋转轴的端部从隔板上的第二弧形孔处伸出，其端部位于受限位挡板限位。

作为优选，定位框体上和隔板上朝向箱门的一侧设置有两个定位槽，且两个定位槽分别与第一弧形孔和第二弧形孔位置对应，抱紧件上的弧形槽位置处设置有限位板，且限位板插入于定位槽内。

一种通用型箱门开关装置，包括翻转框架和如以上所述的箱门锁杆旋转驱动装置，翻转框架上相对应的两侧均安装有箱门开关油缸，两处箱门开关油缸的活塞杆端部均销轴铰接有对集装箱的箱门锁杆进行锁定后促使箱门锁杆发生旋转的箱门锁杆驱动装置，箱门开关油缸的活塞杆伸缩驱动箱门锁杆驱动装置进行向内侧或外侧翻转。

作为优选，还包括吊具，吊具一端固定有翻转油缸，翻转框架顶部的斜板顶端与翻转油缸的活塞杆端部进行销轴铰接，翻转框架的顶部与吊具一端部的铰接座进行销轴铰接。

且箱门开关油缸的活塞杆贯穿定位框架侧壁一端的定位孔后与定位框架的侧壁另一端进行销轴铰接。

作为优选，吊具的底面四个边角处安装有吊点锁轴机构，各吊点锁轴机构分别与集装箱顶面的各锁孔位置对应；

作为优选，吊具上设置的翻转锁定挡板。

作为优选，锁杆旋转驱动件采用锁杆旋转油缸。

本实用新型所设计的一种通用型箱门开关装置及其箱门锁杆旋转驱动装置，其结构应用于集装箱翻转作业时，具有自动开关箱门功能，并且其整体结构能满足“散改集”运输作业要求的集装箱倾转装卸散货的箱门开关要求，需要进行卸货时，将集装箱倾转成竖直状，且箱口朝下，利用箱门开闭机构与箱门的锁杆锁定机构相互配合将箱门自动缓慢打开；需要进行装货时，将集装箱倾转成竖直状，箱口朝上，箱体保护板和压紧板分别压紧在箱门侧壁板和端壁板上，从而进行装货，待装货完毕后，利用箱门开闭机构与箱门的锁杆锁定机构相互配合将箱门自动关闭，进一步箱门开关为非人工操作，使吊装设备具备高效率、安全性、可控性操作等特点。

另外，还增加了自动锁杆转动机构，使得在集装箱的需要打开或关闭的箱口处于低位时人工将手柄锁定在自动锁杆转动机构上后，自动锁杆转动机构自动转动箱门锁杆，以实现锁杆的锁头与集装箱的锁座锁合或者开锁，从而达到如果集装箱在装货完成后箱口朝上的情况下，人工无需攀爬至高位进行转动锁杆的技术效果，避免了人工攀爬至高位而发生安全事故的情况，同时锁杆转动为自动转动与箱门开关装置配合使得在集装箱箱门作业时进一步提升工作效率和操作的安全性。

附图说明

图1是实施例的箱门锁杆手柄安装方式结构示意图(一)；

图2是实施例的箱门锁杆手柄安装方式结构示意图(二)；

图3是实施例的箱门锁杆手柄安装方式结构示意图(三)；

图4是实施例的箱门开启状态结构示意图；

图5是实施例的翻转框架安装在吊具上的结构示意图；

图6是实施例的箱门开关装置结构示意图(一)；

图7是实施例的箱门开关装置结构示意图(二)；

图8是实施例的箱门开关装置结构示意图(三)；

图9是实施例的下部安装腔内安装锁杆旋转油缸和锁杆抱紧装置、以及隔板上安装限位装置的结构示意图；

图10是实施例的第一弧形孔处的锁杆抱紧装置结构示意图；

图11是实施例的上部安装腔内安装锁杆旋转油缸和锁杆抱紧装置的结构示意图；

图12是实施例的第二弧形孔处的锁杆抱紧装置结构示意图；

图13是实施例的抱紧件结构示意图；

图14是实施例的旋转限位装置结构示意图(一)；

图15是实施例的旋转限位装置结构示意图(二)；

图16是实施例的吊点锁轴机构结构示意图(一)；

图17是实施例的吊点锁轴机构结构示意图(二)；

图18是实施例的吊具结构示意图(一)；

图19是实施例的吊具结构示意图(二)；

图20是实施例的吊具结构示意图(三)；

图21是实施例的吊具结构示意图(四)。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1-图21所示，本实施例所描述的一种通用型箱门开关装置，包括翻转框架212和安装在吊具一端的翻转油缸211，翻转框架顶部的斜板215顶端与翻转油缸的活塞杆端部进行销轴铰接，翻转框架的顶部与吊具一端部的铰接座214进行销轴铰接，且翻转框架上相对应的左右两侧均安装有箱门开关油缸221，两处箱门开关油缸221的活塞杆端部均销轴铰接有对集装箱的箱门锁杆进行锁定后促使箱门锁杆发生旋转的箱门锁杆驱动装置22，箱门开关油缸221的活塞杆伸缩驱动箱门锁杆驱动装置22进行向内侧或外侧翻转；吊具上一吊具端梁结构118的侧面固定有铰接座214。

上述结构中，在翻转油缸211的活塞杆作用下，通过铰接座214与翻转框架销轴铰接结构实现翻转框架213的垂直转动，靠近或离开箱门，为后续的开关箱门准备。

进一步达到箱门开关的稳定性，将箱门开关油缸设置为四根，且以两两一组分别通过油缸销轴223铰接在翻转框架左右两侧的油缸支座222上，箱门开关油缸221通过油缸头部的箱门油缸销轴223与定位框架224上的长形孔2241进行宽松式铰接。

本实施例中，箱门锁杆驱动装置22包括定位框架224、两根旋转轴26、两个箱门锁杆抱紧装置23和两个锁杆旋转油缸234；且箱门开关油缸的活塞杆贯穿定位框架侧壁一端的定位长形孔后与定位框架224的侧壁另一端进行销轴铰接；定位框体的中部通过设置隔板225形成上下两个安装腔228，各箱门锁杆抱紧装置23分别位于于各安装腔内，上部安装腔上靠箱门中心线方向的一端上侧壁和下侧壁均设置有位置相互对应的第一弧形孔226，下部安装腔上靠箱门铰链方向的一端上侧壁和下侧壁均设置有位置相互对应的第二弧形孔227，第一弧形孔的位置和第二弧形孔的位置分别与箱门上的两锁杆位置对应；一旋转轴的两端分别对应插入两第一弧形孔中，另一旋转轴的两端分别对应插入两第二弧形孔中，且两旋转轴均安装箱门锁杆抱紧装置23，两锁杆旋转油缸分别固定在两安装腔的侧壁上，两锁杆旋转油缸234的活塞杆端部连接套分别套于两旋转轴26上，且活塞杆伸缩驱动箱门锁杆抱紧装置进行旋转，其中第一弧形孔和第二弧形孔均以各自的箱门锁杆的中心线为圆心而设置，从而旋转轴绕箱门锁杆的中心线进行旋转，以促使箱门锁杆发生转动进行解锁或者上锁。

上述结构中，当翻转框架213垂直转动与集装箱箱门门框接触后，左侧两根箱门开关油缸组件221的活塞杆首先进行同步伸出动作，左侧的锁杆抱紧装置23动作与左侧箱门箱门锁杆接合在一起，且左侧箱门处的两锁杆旋转油缸的活塞杆伸缩分别驱动左侧箱门上的两旋转轴分别沿第一弧形孔和第二弧形孔的弧形轨迹进行位移，从而满足左侧箱门锁杆转动要求，锁杆转动后，锁杆与集装箱解锁，左侧两根箱门开关油缸组件221的活塞杆回缩带动定位框架向外侧翻转，以将左侧箱门打开；右侧两根箱门开关油缸组件221的活塞杆首先进行同步伸缩动作，右侧的锁杆抱紧装置23动作与左侧箱门箱门锁杆接合在一起，且右侧箱门处的两锁杆旋转油缸的活塞杆伸缩分别驱动右侧箱门上的两旋转轴分别沿第一弧形孔和第二弧形孔的弧形轨迹进行位移，从而满足右侧箱门锁杆转动要求，锁杆转动后，锁杆与集装箱解锁，右侧两根箱门开关油缸组件221的活塞杆回缩带动定位框架向外侧翻转，以将右侧箱门打开；如果需要自动关闭箱门时，箱门开关油缸的活塞杆伸出将箱门向内侧翻转将箱门关闭，进一步依上述步骤，左右箱门开关可分别按次序开关动作。

其中，靠两箱门之间中心线侧的锁杆的转动角度由定位框架224上对应的第一弧形孔开设的范围决定，靠箱门铰链线侧的锁杆的转动角度由定位框架224上对应的第二弧形孔开设的范围和转动限位机构25中的旋转限位板255的位置决定，并且第二弧形孔的长度长于第一弧形孔，其第二弧形孔的设计可实现箱门上两锁杆的旋转方向相同的集装箱应用其箱门锁杆均向两箱门之间中心方向旋转，亦可在箱门上两锁杆的旋转方向不同的集装箱应用其靠箱门中心线的一箱门锁杆向箱门中心方向旋转，靠箱门铰链的一箱门锁杆向箱门铰链方向旋转；同时锁杆的旋转方向依锁杆上的手柄设置方向而定。

进一步地，两箱门锁杆抱紧装置均包括两个抱紧件233和抱紧油缸231，两个抱紧件相互组合形成y字形状的抱紧组件，抱紧组件纵向部和倾斜部之间具有通孔，且抱紧组件通过通孔套于旋转轴上，抱紧油缸的缸体一端与一抱紧件的倾斜部顶端销轴铰接，其活塞杆的另一端与另一抱紧件的倾斜部顶端销轴铰接；两个抱紧件的纵向部靠箱门一端内侧具有与箱门锁杆圆形匹配的弧形槽232。抱紧油缸231进行伸缩动作，实现两抱紧件相对转动，进一步抱紧锁杆，实现锁杆抱紧装置23与箱门固定接合在一起，进而通过定位框架224与箱门进行固定接合在一起，满足箱门能进行转动的要求。

本实施例中，基于定位框架上第二弧形孔227的开设长度较长，而箱门上靠箱门铰链处的锁杆解锁和开锁的旋转角度设定，以防止箱门锁杆旋转过渡，还包括对下部安装腔内的旋转轴沿第二弧形孔227轨迹位移行程进行限位的位移限位机构25；位移限位机构包括限位油缸251、旋转限位板255、限位支座256和限位销轴253；限位销轴通过限位支座安装在定位框架的隔板上，并位于第二弧形孔的旁侧；旋转限位板利用其穿孔套于限位销轴上；限位油缸的缸体一端通过油缸支座安装在定位框架的隔板上，其活塞杆端部与旋转限位板进行销轴铰接；旋转限位板的底面具有两块相互对应间隔设置的限位挡板257，两限位挡板分别位于旋转轴的两侧；旋转轴的端部从隔板上的第二弧形孔处伸出，其端部位于受限位挡板限位。

上述机构中，限位油缸251进行伸缩动作，进一步带动旋转限位板255左右转动，使得限位结构组件255的外侧弧形档板有选择性的与从第二弧形孔处伸出的旋转轴进行阻挡限位，达到限制锁杆转动角度范围和设置转动方向的要求。

本实施例中，所述吊具11由吊具承载吊点111、吊具两侧纵梁112、中部连接横梁113、靠近箱门横梁114、靠近箱端横梁115、中间护箱纵梁116、翻转锁定止档117和吊具端梁结构118组成。其中，吊具承载吊点111是连接集装箱翻转主机的节点，也是所有部件和满载集装箱载荷的最大受力点，需满足强度和刚度要求。吊具两侧纵梁112、中部连接横梁113、靠近箱门横梁114、靠近箱端横梁115和中间护箱纵梁116组合成为整体。靠近箱门横梁114与该侧的吊具端梁结构118安装有箱门开关机构2。靠近箱端横梁115与该侧的吊具端梁结构118安装有箱体保护机构3中的端板保护机构和端板锁定机构32。中间护箱纵梁116上安装有箱体保护总成3中的侧板保护机构33，同时，端板保护机构和侧板保护机构组合防止集装箱箱体顶板变形。吊具两侧纵梁112上设置的翻转锁定挡板117是吊具主体结构11翻转竖直时的锁定结构。两吊具端梁结构118的两端内均安装有吊点锁轴机构12，且使得吊具的底面四个边角处均具有有吊点锁轴机构，各吊点锁轴机构分别与集装箱顶面的各锁孔位置对应；其中，吊点锁轴机构12由吊点转动锁轴121、锁轴转动手柄122、转锁油缸销轴123、转锁油缸组件124、转锁油缸支座125和锁轴角度指针126组成。吊点转动锁轴121插入集装箱四角件的锁孔内，在转锁油缸组件124的作用下，通过转锁油缸销轴123和锁轴转动手柄122旋转吊点转动锁轴121，吊点转动锁轴的挂钩锁定集装箱，锁轴角度指针126能指示双方的结合状况。

本实施例中，定位框体上和隔板上朝向箱门的一侧设置有两个定位槽100，且两个定位槽分别与第一弧形孔和第二弧形孔位置对应，抱紧件上的弧形槽232位置处设置有限位板236，且限位板236插入于定位槽内；其中，定位槽采用圆弧定位槽，且定位槽的宽度大于锁杆的直径，当两抱紧件发生绕旋转轴中心旋转而发生抱紧装置摆动，限位板可与定位槽的内侧壁抵触，以达到限位抱紧装置的摆动范围，使得两抱紧件张开后更容易将锁杆置于两抱紧件的弧形槽之间，以便于对箱门锁杆进行抱紧；另外为了抱紧后使得锁杆更方便旋转，可在弧形槽内侧壁胶水粘合固定橡胶摩擦垫，橡胶摩擦垫的内侧面凸起有多个方形阵列的小凸块，小凸块在橡胶摩擦垫的内侧面布满，从而在抱紧后增大摩擦力。

综合上述，其实现的工作原理如下：

翻转油缸的活塞杆伸出将翻转框架翻转至与箱门的门框接触后，翻转油缸发生自锁，此时箱门开关油缸的活塞杆伸出驱动箱门锁杆抱紧装置与箱门锁杆接触后，箱门开关油缸发生自锁，抱紧油缸的活塞杆回缩驱动两抱紧件的纵向部相互并齐，使得锁杆的侧壁与弧形槽紧贴，使得箱门锁杆被抱紧，抱紧后抱紧油缸发生自锁，锁杆旋转油缸的活塞杆开始工作，第一弧形孔处锁杆旋转油缸的活塞杆伸出，旋转轴沿第一弧形孔轨迹位移，推动锁杆抱紧装置向两箱门之间中心线位移，且该处锁杆向两箱门之间中心线旋转，此处锁杆旋转完成后油缸发生自锁；第二弧形孔处的锁杆在被抱紧时，其锁杆旋转油缸的活塞杆伸缩使此处锁杆上的手柄安装位置来定旋转方向，如该处锁杆开锁需要向箱门铰链方向旋转，则锁杆旋转油缸的活塞杆在伸出的状态下再持续伸出，使得第二弧形孔内的旋转轴再持续向箱门铰链方向位移，促使锁杆向箱门铰链方向旋转，以进行锁杆解锁，如该处锁杆开锁需要向箱门中心线方向旋转，则锁杆旋转油缸的活塞杆在伸出的状态下进行回缩，使得第二弧形孔内的旋转轴向箱门中心线方向位移，促使锁杆向箱门中心线方向旋转，以进行锁杆解锁，锁杆旋转油缸在发生动作后，且动作到位后发生自锁，从而在进行解锁后，锁杆抱紧装置仍然抱紧于锁杆上，箱门开关油缸的活塞杆回缩，以拉动整体箱门向外侧翻转，从而将箱门打开，以进行装货。

其中，油缸的活塞杆进行伸缩后实现自锁功能通过设置平衡阀、中位截止的滑阀或电磁球阀等等对缸体内的油液进行封堵，从而锁住油缸的活塞杆，进一步实现上述所有油缸的自锁等功能。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

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