车架以及空中运输车辆

技术领域

本发明属于物流运输技术领域，尤其涉及一种车架以及空中运输车辆。

背景技术

目前，我国港口集疏体系主要依靠公路完成(公路占比高达84％)，公路运输环境污染大、运输成本高，特别是对集装箱港口最后一公里的设施衔接问题，已经成为我国综合交通运输体系发展的首要难题。

为了解决上述技术问题，现有技术中新兴了一种应用于港口集装箱物流的空中轨道运输设备，空中轨道运输线路可能跨越公路、河流、厂区等，以解决最后一公里的集装箱运输问题。

申请号为201911423648.9的专利文献中，公开了一种车架及空中运输车辆，其中的车架包括上车架以及下车架，上车架以及下车架可通过操作提升组件相互靠近或者分离，当空中运输车辆空载行驶到位后停止，集装箱位于车辆正下方，操作提升组件，使上车架和下车架分离，将集装箱装配至下车架上，再次操作提升组件，下车架与集装箱整体上升，下车架和上车架靠近后锁定，即完成了空中运输车辆装箱过程，车辆可以启动运输。该空中运输车辆通过自身设备即可实现空中运输车辆同集装箱的装配连接，具有操作简单、自动化程度高的特点。

上述空中运输车辆在实际应用中，存在以下不足：

由于港口特殊的地理位置，尤其是靠近海侧装卸区，一般风速较大，上述专利所使用的提升组件虽然具备较好的承载性能，但提升组件所使用的钢丝绳无法适应风速较大的装卸环境，防摇性能差，仍需要借助地面辅助设施对和上车架相分离的下车架防风防摇，影响运输效率。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种车架以及空中运输车辆，以解决现有技术中提升组件所使用的钢丝绳无法适应风速较大的装卸环境，防摇性能差，需要借助地面辅助设施对和上车架相分离的下车架防风防摇，影响运输效率的技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一方面，本发明提供了一种车架，所述车架包括：

上车架；

下车架；

提升组件，所述提升组件沿纵向间隔设置有两组，通过操作两组所述提升组件可使所述下车架和所述上车架相互靠近或分离，每组所述提升组件均包括两个沿横向相对设置的第一钢丝绳，每个所述第一钢丝绳的一端均可收卷地连接在所述上车架上，每个所述第一钢丝绳的另一端均连接在所述下车架上；

防摇组件，两个所述防摇组件间隔设置在两个提升组件之间，每个所述防摇组件均包括两个转动单元以及两个和所述转动单元一一对应设置的第二钢丝绳，两个所述转动单元分别布置在所述上车架的横向两侧，所述第二钢丝绳的一端收卷在对应的所述转动单元的输出端上，所述第二钢丝绳的另一端连接在所述下车架上，每个所述防摇组件的两个所述第二钢丝绳交叉设置。

进一步地，两个所述防摇组件的第二钢丝绳的另一端均向背离的方向延伸。

更进一步地，所述转动单元包括防摇电机、减速箱、制动器以及卷筒，所述防摇电机、所述减速箱以及所述制动器均安装在所述上车架上，所述防摇电机的输出轴和所述减速箱的输入轴连接，所述卷筒设置在所述减速箱的输出轴上，所述卷筒为所述转动单元的输出端，所述制动器的输出部可作用在所述卷筒上。

进一步地，所述上车架包括上纵梁以及多个间隔设置的上横梁，多个所述上横梁的中部通过所述上纵梁连接。

进一步地，每个所述上横梁的两端设置有支撑件，所述支撑件可沿竖向向上往返伸缩。

进一步地，所述下车架包括下纵梁以及两个固定梁，两个所述固定梁沿纵向相对设置，两个所述固定梁的中部通过所述下纵梁连接，每个所述固定梁的两端均设置有连接耳板，所述第二钢丝绳的另一端连接在所述连接耳板上。

进一步地，所述下车架还包括两个伸缩梁，两个所述伸缩梁相对设置在两个所述固定梁的外侧，同侧的所述伸缩梁和所述固定梁可沿纵向相对分离或者靠近。

更进一步地，同侧的所述伸缩梁和所述固定梁通过伸缩组件可沿纵向相对分离或者靠近，所述伸缩组件包括：

直线往返机构，所述下纵梁内沿横向间隔设置有两个所述直线往返机构，所述直线往返机构的输出端可沿纵向移动；

伸缩杆，每个所述伸缩梁均通过一个所述伸缩杆和所述直线往返机构的伸缩端连接；

导向杆，所述导向杆和所述伸缩梁对应设置，所述导向杆沿纵向设置，所述导向杆的一端连接在对应的所述伸缩梁上，所述导向杆的另一端沿纵向活动设置在所述下纵梁内。

进一步地，每组所述提升组件均还包括和第一钢丝绳一一对应的提升电机、动滑轮以及连接块，其中：

两个所述提升电机相对设置在所述上车架的横向两侧；

两个所述连接块均设置在所述上车架上，两个所述连接块相对设置在两个所述提升电机之间；

两个所述动滑轮沿横向可转动地相对设置在所述下车架上；

所述第一钢丝绳的一端缠绕在对应的所述提升电机的输出端上，所述第一钢丝绳的另一端绕过对应的所述动滑轮，所述第一钢丝绳的另一端设置在对应的所述连接块上。

另一方面，本发明还提供了一种空中运输车辆，所述车辆包括上述车架。

本发明的有益效果至少包括：

本发明提供的一种空中运输车辆，其包括车架，车架的上车架通过转向架悬挂在空中轨道上，而下车架是用于和集装箱装配的，装配运输集装箱时，操作提升组件使下车架和上车架分离，进而使集装箱吊装至下车架上，然后操作下车架和上车架相互靠近，并使下车架和上车架相互锁定，进而实现集装箱在空中运输车辆上的装配连接；集装箱的卸载动作相反操作即可。

在集装箱吊装的过程中，两组提升组件第一钢丝绳同下车架的连接处形成四点约束，使下车架断面只能呈四连杆运动摆动，而防摇组件加入后，下车架至少再增加一根第二钢丝绳承载，形成新増约束点，原有的四连杆运动被限制，下车架整体呈类刚体结构，具有较好的防摇效果，从而减少因钢丝绳摇晃影响运输效率的现象发生，具有很好的实用性。

另外，若发生下车架处于非合适姿态，则通过提升组件和防摇组件的配合，调整下车架的姿态，以方便集装箱在下车架上的装配，以进一步提高装配效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种空中运输车辆的结构示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为图1中的上车架的结构示意图；

图4为图1中的下车架的结构示意图；

图5为本实施例的提升组件的结构示意图。

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、完整地描述，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。

图1为本发明实施例的一种空中运输车辆的结构示意图，图2为图1的俯视示意图，结合图1以及图2，本发明实施例所提供的一种空中运输车辆，包括车架、转向架1、车钩缓冲装置，其中，车架可依次设置有多个，每个车架上均装配有至少两个转向架1，相邻的两个车架之间通过车钩缓冲装置连接，这样转向架1可在空中轨道上行走，进而带动多个车架在空中轨道上行走。

本实施例的转向架1可以选用非动力转向架，相比于具有驱动功能的转向架，在不影响车架行走的前提下，可减轻车辆重量。

结合图1以及图2，本实施例的车架包括上车架3和下车架4，当车架在空中轨道上行走时，上车架3和下车架4可相对锁定，当车架需要装配集装箱时，操作上车架3和下车架4，使二者分离。

图3为图1中的上车架的结构示意图，结合图1以及图3，本实施例中的上车架3通过两个转向架1悬挂在空中轨道上，其可以包括上纵梁301以及多个间隔设置的上横梁302，多个上横梁302的中部通过上纵梁301连接。

图4为图1中的下车架的结构示意图，结合图1以及图4，本实施例的下车架4位于上车架3的正下方，其可以包括下纵梁401以及两个固定梁402，两个固定梁402沿纵向相对设置，两个固定梁402的中部通过下纵梁401连接。

结合图1-图3，本实施例的车架还包括提升组件5，提升组件5沿纵向间隔设置有两组，通过操作两组提升组件5可使下车架4和上车架3相互靠近或分离。

图5为本实施例的提升组件的结构示意图，结合图5，本实施例的每组提升组件5均包括两个沿横向相对设置的第一钢丝绳501，每个第一钢丝绳501的一端均可收卷地连接在上车架3上，每个第一钢丝绳501的另一端均连接在下车架4上，同步操作各个第一钢丝绳501收卷，即可实现下车架4和上车架3的相互靠近或分离。

进一步地，结合图3-图5，本实施例中，每组提升组件5均还包括和第一钢丝绳501一一对应的提升电机502、动滑轮503以及连接块(图中未标出)，其中，两个提升电机5相对设置在上车架3的横向两侧，两个连接块均设置在上车架3上，两个连接块相对设置在两个提升电机502之间，而两个动滑轮503沿横向可转动地相对设置在下车架4上，第一钢丝绳501的一端缠绕在对应的提升电机502的输出端上，第一钢丝绳501的另一端绕过对应的动滑轮503，第一钢丝绳501的另一端设置在对应的连接块上，通过同步控制各个第一钢丝绳501在对应提升电机502的输出端收卷，即可带动动滑轮503的上下移动，进而带动下车架4和上车架3的相互靠近或分离。

本实施例中，每组提升组件5的两个提升电机502可安装在上纵梁301的横向两侧上，连接块可直接安装在上纵梁301的底部，动滑轮503安装在下纵梁401的顶部上，当然，上述构件也可以安装在气体位置，本实施例对此不作限制。

通过操作提升组件可使下车架4和上车架3固定连接或分离，进而实现空中运输车辆同集装箱的装配连接，具体操作为：

控制各个提升电机的输出端同步转动，使对应的第一钢丝绳同步伸长，进而使对应的动滑轮同步下放，带动下车架下放至预设高度，完成集装箱同下车架的装配后，控制各个提升电机的输出端反向转动，使对应的第一钢丝绳同步收卷，进而使同组的动滑轮上升，带动装配有集装箱的下车架上升，完成上车架和下车架的锁定后，即完成了车架同集装箱的装配连接；集装箱的卸载动作相反操作即可。

在实现空中运输车辆同集装箱的装配连接过程中，申请人发现由于港口特殊的地理位置，尤其是靠近海侧装卸区，一般风速较大，上述所使用的提升组件虽然具备较好的承载性能，但提升组件所使用的钢丝绳无法适应风速较大的装卸环境，防摇性能差，仍需要借助地面辅助设施对和上车架相分离的下车架防风防摇，影响运输效率，基于此，申请人进行改进。

结合图1-图3，本实施例的车架还包括防摇组件6，两个防摇组件6间隔设置在两个提升组件5之间，每个防摇组件6均包括两个转动单元602以及两个和转动单元602一一对应设置的第二钢丝绳601，两个转动单元602分别布置在上车架3的横向两侧，第二钢丝绳601的一端收卷在对应的转动单元的输出端上，第二钢丝绳601的另一端连接在下车架4上，每个防摇组件的两个第二钢丝绳601交叉设置。

在集装箱吊装的过程中，两组提升组件5第一钢丝绳501同下车架4的连接处(即动滑轮)形成四点约束，使下车架断面只能呈四连杆运动摆动，而防摇组件6加入后，下车架4至少再增加一根第二钢丝绳601承载，形成新増约束点，原有的四连杆运动被限制，下车架4整体呈类刚体结构，具有较好的防摇效果，从而减少因钢丝绳摇晃影响运输效率的现象发生，具有很好的实用性。

具体地，本实施例中，上车架3的上纵梁301的横向两侧可设置有连接梁，每个防摇组件6的两个转动单元602可装配在上车架3的上纵梁301的横向两侧的连接梁上，而两个防摇组件6的第二钢丝绳601的另一端均向背离的方向延伸，以使第二钢丝绳601具有足够的张紧力。

需要说明的是，本实施例中，上车架3和下车架4发生相对移动时，提升组件和防摇组件是同步动作的。

进一步地，本实施例中的，转动单元602可包括防摇电机、减速箱、制动器以及卷筒，防摇电机、减速箱以及制动器均安装在上车架的连接梁上，防摇电机的输出轴和减速箱的输入轴连接，卷筒设置在减速箱的输出轴上，卷筒为转动单元的输出端，制动器的输出部可作用在卷筒上。防摇电机的驱动可传递动力至减速箱，再传动动力至卷筒，这样可以降低卷筒的转速，从而可使下车架4的升降速度降低，以提高下车架4升降的稳定性；另外，当防摇电机停止工作时，制动器的输出端可作用在卷筒上，可防止因集装箱重力等因素造成卷筒再次运转，进一步提高安全性。

结合图4，本实施例中，每个固定梁402的两端均设置有连接耳板403，第二钢丝绳601的另一端连接在该连接耳板403上。

另外，若发生下车架处于非合适姿态，则通过提升组件和防摇组件的配合，调整下车架的姿态，以方便集装箱在下车架上的装配，以进一步提高装配效率。

结合图3，本实施例的防摇组件的防摇电机分别为6a、6b、6c以及6d，以图3的右侧为前进方向为例，对下车架的姿态的操作可结合表一进行。

表一

当需要调节下车架的前后端高低时，可以通过控制前后两侧的提升组件的组合运动实现。

进一步地，结合图2以及图3，本实施例中，每个上横梁301的两端设置有支撑件9，该支撑件9可沿竖向向上往返伸缩。当需要进行集装箱的装卸时，先将支撑件9的伸缩端伸出，使支撑件9的伸缩端顶靠在空中轨道的底部，从而可防止在装卸集装箱时，因上车架发生摇晃导致的装卸效率差的现象发生。

本实施例中，支撑件9可选用油缸，具有支撑可靠的特点，而在支撑件9的伸缩端的顶部可设置有支撑板10，以提高支撑效果。

另外，现有技术中，港口集装箱吞吐量越来越大，对于船上20ft集装箱的装卸，越来越多的采用双箱吊具，因此，与岸桥匹配的集卡或AGV车辆一般也具备双20ft集装箱运输能力。申请号为201911423648.9的专利文献中所公开的空中运输车辆的车架的下车架受制于结构限制，只能装卸运载一个20ft集装箱的集卡或AGV车辆，装卸效率差，因此，申请人继续改进。

结合图4，本实施例的下车架还包括两个伸缩梁407，两个伸缩梁407相对设置在两个固定梁402的外侧，同侧的伸缩梁407和固定梁402可沿纵向相对分离或者靠近，当需要装配双20ft集装箱的集卡或AGV车辆时，则可操作下车架，使同侧的伸缩梁407和固定梁402沿纵向相对分离，使两个伸缩梁407之间的尺寸和双20ft集装箱的集卡或AGV车辆的长度尺寸相适应，进而可对双20ft集装箱的集卡或AGV车辆进行装卸。

结合图4，本实施例中，同侧的伸缩梁407和固定梁402通过伸缩组件可沿纵向相对分离或者靠近，该伸缩组件包括直线往返机构404、伸缩杆405以及导向杆406，其中，下纵梁401内沿横向间隔设置有两个直线往返机构404，直线往返机构404的输出端可沿纵向移动，而每个伸缩梁407均通过一个伸缩杆405和直线往返机构404的伸缩端连接，导向杆406和伸缩梁407对应设置，导向杆406沿纵向设置，导向杆406的一端连接在对应的伸缩梁407上，导向杆406的另一端沿纵向活动设置在下纵梁401内，当需要调整两个伸缩梁407之间的尺寸时，操作直线往返机构404的伸缩端移动至预订行程后，即可带动伸缩杆405移动，进而实现两个伸缩梁407之间的尺寸的调整，进而可实现对双20ft集装箱的集卡或AGV车辆进行装卸。

进一步地，本实施例中，直线往返机构404可选用油缸、滚珠丝杠等结构，本实施例对对此不作限制，而下纵梁401内可间隔设置有多个加强座，用于加强下车架的装载能力。

同样，结合图4，本实施例的车架上还包括锁定装置7，该锁定装置7设置在下车架4上，在两个伸缩梁407的两侧均设置有锁定装置7，当下车架4和上车架3相互靠近时，操作锁定装置7，可使下车架3和上车架4相互锁定。本实施例的锁定装置可利用申请号为201911423648.9的专利文献所公开的锁定装置，本实施例在此不做赘述。

还有，当下车架4和上车架3分离后，需要快速将下车架4和集装箱快速装配连接，为了实现不同规格的集装箱同下车架4的快速装配连接，本实施例的车架还包括导向装置8，在两个伸缩梁407的两侧均设置有导向装置8，该导向装置也可利用申请号为201911423648.9的专利文献所公开的导向装置，本实施例在此不做赘述。

本实施例中，下车架和集装箱可以通过锁具进行装配连接，该锁具和现有技术中通过顶升设备将集装箱同空中车辆连接的锁具一致，本实施例对此不做限制。

另外，结合图1以及图2，本实施例中，伸缩梁407的两端设置有集装箱防坠装置2，当下车架和集装箱装配后，集装箱防坠装置会拖住集装箱，以提高集装箱转运时的安全性。

本实施例的集装箱防坠装置的具体结构，在申请号为“201811638159.0”、名称为“集装箱防坠装置”专利申请中已经进行了相关描述，本实施例对此不在赘述。

综上所述，本发明实施例提供的一种空中运输车辆，不仅可通过自身设备即可实现空中运输车辆同集装箱的装配连接，还能防止提升组件的钢丝绳摇晃影响运输效率的现象发生，提高装配效率，具有很好的实用性。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。