一种升降式扩展方舱

技术领域

本发明属于方舱技术领域，尤其涉及一种升降式扩展方舱。

背景技术

扩展方舱是在普通方舱的基础上，通过结构设计和扩展机构设计，实现回收时具有与普通方舱一样的运输性能，展开时又能够提供较大的作业空间，以适应不同功能需求。扩展方舱的种类较多，常见的有左右扩展的翻板式扩展方舱和抽拉式扩展方舱及垂直扩展的扩展方舱，现有垂直升降式扩展方舱，在固定舱的外面罩设大的升降舱，升降舱通过传动机构、推杆机构、控制结构等升降装置实现垂直升降扩展，此种方舱扩展时需要将固定舱外罩设的升降舱整个升起，由于升降舱体积大、重量大，对顶升装置的顶升能力要求高，顶升能耗也高，同时由于是采用大升降方舱套小固定方舱，稳定性较差，不具备抗冲击荷载的防爆能力，且现有的垂直升降式扩展方舱主要是车载式，依托车辆底盘作为其支撑平台，一般为公路运输或铁路运输，没有考虑在海运复杂情况下的方舱承载力情况。

发明内容

为了解决背景技术中问题，本发明公开一种升降式扩展方舱，升降舱嵌设在固定舱中且能相对固定舱升降调整方舱空间，顶升能耗低、稳定性强、具备防爆能力，满足海运状态下方舱与其他集装箱混合堆码需求。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种升降式扩展方舱，包括固定舱、升降舱、升降导轨和顶升机构，固定舱和升降舱分别是矩形中空结构，升降舱嵌设在固定舱中，升降舱与固定舱活动连接，在固定舱和升降舱之间设有竖直设置的升降导轨，在顶升机构的作用下，升降舱能够沿升降导轨相对固定舱垂直升降调整方舱内空间。

进一步地，固定舱和升降舱分别包括舱体骨架和面板，固定舱舱体骨架和升降舱舱体骨架分别是矩形框架结构，在固定舱舱体骨架和升降舱舱体骨架的每个面上分别吻合设置有面板，面板与对应的舱体骨架固定连接。

进一步地，固定舱舱体骨架包括顶部横梁A、集装箱角件、顶部纵梁A、立柱A、底部横梁A和底部纵梁A，顶部横梁A和顶部纵梁A之间及底部横梁A和底部纵梁A之间分别通过集装箱角件固定连接，顶部集装箱角件和相应的底部集装箱角件之间设有竖直设置的立柱A。

进一步地，固定舱舱体骨架还包括顶部加强梁和底部加强梁A，在两根顶部纵梁A之间间隔设置有两根顶部加强梁，两根顶部加强梁和两根顶部纵梁A共同围成一个供升降舱进出固定舱的开口，在开口的下方对应设置有顶升机构，在两根底部纵梁A之间间隔设置有若干底部加强梁A。

进一步地，升降舱舱体骨架包括顶部横梁B、顶部纵梁B、底部横梁B、底部纵梁B和立柱B，顶部横梁B和顶部纵梁B之间及底部横梁B和底部纵梁B之间分别固定连接，在顶部横梁B端部和相应的底部横梁B端部之间分别设有竖直设置的立柱B。

进一步地，升降导轨包括内层导轨、从动中层导轨和固定外层导轨，内层导轨是立柱B，在立柱B外侧的下部设置有从动中层导轨，立柱B与从动中层导轨滑动连接，在顶部纵梁A和底部纵梁A之间与立柱B对应位置分别设置有固定外层导轨，从动中层导轨与固定外层导轨滑动连接。

进一步地，顶升机构包括双输出电机、传动轴A、换向装置、传动轴B和丝杠，在顶部纵梁A和底部纵梁A之间与固定外层导轨对应的位置分别设有竖直设置的丝杠，丝杠的一端通过滑块与对应的立柱B活动连接，丝杠的另一端依次通过传动轴B、换向装置和传动轴A与双输出电机的输出端传动连接，在双输出电机的作用下，丝杠通过滑块带动立柱B沿相应的从动中层导轨和/或固定外层导轨滑动相对固定舱垂直升降。

进一步地，升降式扩展方舱还包括防水机构，防水机构包括L形挡板、U形排水槽和密封条，U形排水槽槽口朝上沿供升降舱进出固定舱的开口的周向延伸，U形排水槽外侧板的端部与顶部加强梁或顶部纵梁A固定连接，U形排水槽内侧板的端部与升降舱顶板的底部边缘抵接，在U形排水槽内侧板的端部设置有密封条A，L形挡板的水平段与升降舱顶板的顶部边缘连接，L形挡板的竖直段向下延伸伸入U形排水槽中，在L形挡板竖直段的下端部设置有密封条B。

进一步地，面板包括由内至外依次设置的内蒙皮、隔热层、矩形管和外蒙皮，内蒙皮、矩形管和外蒙皮分别是轻质硬金属板，隔热层是聚氨酯泡沫。

进一步地，在固定舱和升降舱的侧面分别设置有推拉式采光窗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明升降式扩展方舱，包括固定舱、升降舱、升降导轨和顶升机构，小升降舱嵌设在大固定舱中，在顶升机构作用下，固定舱内部套嵌的升降舱能够相对固定舱升降调整方舱内空间，升降舱体积小、重量小，对顶升装置的顶升能力要求不高，顶升能耗也低，稳定性强，具备较强的防爆能力；

本发明升降式扩展方舱，固定舱和升降舱舱体骨架和面板固定连接，结构连接可靠、强度高，方舱抗冲击荷载能力提高，同时具备海运复杂情况下的承载能力；

本发明升降式扩展方舱，在供升降舱进出固定舱的开口内边缘设置有防水机构，提高方舱的防雨性能，且本发明升降式扩展方舱在固定舱和升降舱的侧面分别设置有推拉式采光窗，方便采光及观察外界环境。

附图说明

图1是本发明扩展状态的结构示意图；

图2是本发明收拢状态的结构示意图；

图3是本发明中固定舱的舱体骨架结构示意图；

图4是本发明中升降舱的舱体骨架结构示意图；

图5是本发明中升降导轨和顶升机构的安装结构示意图；

图6是本发明中防水机构的结构示意图；

上述图中：1-固定舱；1.1-顶部横梁A；1.2-集装箱角件；1.3-顶部加强梁；1.4-顶部纵梁A；1.5-立柱A；1.6-底部横梁A；1.7-底部纵梁A；1.8-底部加强梁A；2-升降舱；2.1-顶部横梁B；2.2-顶部纵梁B；2.3-立柱B；2.4-底部横梁B；2.5-底部加强梁B；2.6-底部纵梁B；3-升降导轨；3.1-从动中层导轨;3.2-固定外层导轨;4-双输出电机；5-传动轴A；6-换向装置；7-传动轴B；8-丝杠；9-L形挡板；10-密封条A；11-密封条B；12-排水槽；13-排水孔。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

结合附图1-附图6详细阐述本发明一种升降式扩展方舱，包括固定舱1、升降舱2、升降导轨3和顶升机构，固定舱1和升降舱2分别是矩形中空结构，升降舱2嵌设在固定舱1中，升降舱2与固定舱1活动连接，在固定舱1和升降舱2之间设有竖直设置的升降导轨3，在顶升机构的作用下，升降舱2能够沿升降导轨3相对固定舱1垂直升降调整方舱内空间，升降舱2的体型小于固定舱1的体型，升降舱2沿升降导轨3相对固定舱1垂直升降时，对顶升机构的顶升能力要求不高，顶升能耗低，同时由于是采用小升降舱2嵌设在大固定舱1中，在冲击荷载作用下稳定性更强，顶升机构主要承受舱体之间纵向力，升降导轨3则保证升降舱2升降过程中的横向稳定性，且在方舱承受横向冲击荷载时对顶升机构起到一定的保护作用，防止方舱被破坏。

作为可选设计，优选固定舱1和升降舱2分别包括舱体骨架和面板，固定舱1舱体骨架和升降舱2舱体骨架分别是矩形框架结构，在固定舱1舱体骨架和升降舱2舱体骨架的每个面上分别吻合设置有面板，面板与对应的舱体骨架固定连接，面板独立压制成型后整体嵌入舱体骨架并用特制强力胶粘固，结构强度高且整体性强，固定舱1舱体骨架包括顶部横梁A1.1、集装箱角件1.2、顶部纵梁A1.4、立柱A1.5、底部横梁A1.6和底部纵梁A1.7，顶部横梁A1.1和顶部纵梁A1.4之间及底部横梁A1.6和底部纵梁A1.7之间分别通过集装箱角件1.2固定连接，顶部集装箱角件1.2和相应的底部集装箱角件1.2之间设有竖直设置的立柱A1.5，考虑到固定舱1的整体强度、刚度、所需要承受的最大堆码重力载荷以及冲击荷载，优选顶部横梁A1.1、顶部纵梁A1.4、立柱A1.5、底部横梁A1.6和底部纵梁A1.7分别选用镀锌钢管，舱体垂直方向的载荷主要由四根立柱A1.5及上下八个集装箱角件1.2来承受，提高方舱整体强度的同时满足海运状态下方舱与其他集装箱混合堆码需求。

作为可选设计，优选固定舱1舱体骨架还包括顶部加强梁1.3和底部加强梁A1.8，在两根顶部纵梁A1.4之间间隔设置有两根顶部加强梁1.3，两根顶部加强梁1.3和两根顶部纵梁A1.4共同围成一个供升降舱2进出固定舱1的开口，在开口的下方对应设置有顶升机构，根据底部载荷分布及安装需求在两根底部纵梁A1.7之间间隔设置有若干底部加强梁A1.8。

作为可选设计，优选升降舱2舱体骨架包括顶部横梁B2.1、顶部纵梁B2.2、底部横梁B2.4、底部纵梁B2.6和立柱B2.3，顶部横梁B2.1和顶部纵梁B2.2之间及底部横梁B2.4和底部纵梁B2.6之间分别固定连接，在顶部横梁B2.1端部和相应的底部横梁B2.4端部之间分别设有竖直设置的立柱B2.3，升降舱2舱体骨架镀锌钢管整体焊接成型，强度高且耐锈蚀，并在底部焊接底部加强梁B2.5进行底部结构加强，底部加强梁B2.5也是镀锌钢管，在升降舱2底板上设一通过口用于人员上下舱，特设有活动盖板，盖板结构与壁板结构相同，强度高且质量轻，在无人员上下时将活动盖板盖合，防止升降舱内人员跌落发生危险。

作为可选设计，优选升降导轨3包括内层导轨、从动中层导轨3.1和固定外层导轨3.2，内层导轨是立柱B2.3，在立柱B2.3外侧的下部设置有从动中层导轨3.1，立柱B2.3与从动中层导轨3.1的内侧面滑动连接，在顶部纵梁A1.4和底部纵梁A1.7之间与立柱B2.3对应位置分别设置有固定外层导轨3.2，从动中层导轨3.1的外侧面与固定外层导轨3.2的内侧面滑动连接。

作为可选设计，优选顶升机构包括双输出电机4、传动轴A5、换向装置6、传动轴B7和丝杠8，在顶部纵梁A1.4和底部纵梁A1.7之间与固定外层导轨3.2对应的位置分别设有竖直设置的丝杠8，丝杠8的一端通过滑块与对应的立柱B2.3活动连接，丝杠8的另一端依次通过传动轴B7、换向装置6和传动轴A5与双输出电机4的输出端传动连接，在双输出电机4的作用下，丝杠8通过滑块带动立柱B2.3沿相应的从动中层导轨3.1和/或固定外层导轨3.2滑动相对固定舱1垂直升降，顶升机构通过同一电机驱动，具有良好的同步性，保证升降舱2在升降的过程中升降平稳、可靠，方舱的整套升降机构采用双输出轴电机4作为主动力源，电机依次通过传动轴A5、换向装置6、传动轴B7和将动力传到丝杠8上，由丝杠8旋转带动滑动实现升降舱2的升降动作，应急状态下可以采取手动方式完成观察舱2的升降。

作为可选设计，所述升降式扩展方舱还包括防水机构，防水机构包括L形挡板9、U形排水槽12和密封条，U形排水槽12槽口朝上沿供升降舱2进出固定舱1的开口周向延伸，U形排水槽12外侧板的端部与顶部加强梁1.3或顶部纵梁A1.4固定连接，方舱在收拢状态时，U形排水槽12内侧板的端部与升降舱2顶板的底部边缘抵接，在U形排水槽12内侧板的端部设置有密封条A10，在U形排水槽12的端部设置有贯穿固定舱侧板的排水孔13，U形排水槽12内收集的雨水通过排水孔13排出，保证排水槽12内的积水能够及时排走，L形挡板9的水平段与升降舱2顶板的顶部边缘连接，L形挡板9的竖直段向下延伸伸入U形排水槽12中，在L形挡板9竖直段的下端部设置有密封条B11，方舱在收拢状态时，L形挡板9竖直段的下端部与U形排水槽12的底部抵接，在两者接触面时间设置有密封条B11，L形挡板9、U形排水槽12、密封条A10和密封条B11的设置，保证方舱在收拢状态时雨水进入到U形排水槽12后无法进入方舱内部，确保方舱防雨性能，此处需要说明的是，优选在升降舱2侧面底部转动连接有柔性雨檐，当升降舱2升起到位后，柔性雨檐越过密封条A10位置后弹起并盖住密封条A10，舱壁上的雨水下流后经过柔性雨檐导入U形排水槽12中排走，避免雨水在升降舱2升起状态下从该部位进入主体舱。

作为可选设计，优选面板包括由内至外依次设置的内蒙皮、隔热层、矩形管和外蒙皮，内蒙皮、矩形管和外蒙皮分别是轻质硬金属板，隔热层是聚氨酯泡沫，整体热压成型后嵌入舱体骨架中并可靠连接，具有良好的结构强度，使方舱具备抗击冲击荷载和防爆能力，同时具有良好的保温性能。

作为可选设计，优选在固定舱1和升降舱2的侧面分别设置有推拉式采光窗，采光窗配套有防尘窗帘及遮光窗帘，实用性强且外形美观，考虑到安全性能，防止冲击荷载导致玻璃破碎飞溅，采光窗玻璃选用防爆玻璃，在玻璃受外力破坏时，由于自身表面压应力的作用，碎片会成类似蜂窝状的钝角碎小颗粒，不易对人体造成严重的伤害；亦可根据更高级别的安全防护需求，将PC耐力板材料作为采光窗玻璃，PC耐力板常作为警用防爆盾牌的制造材料，具有不易碎抗撞击的特点，安全性高，在固定舱1的前端设置有供人及设备进出的门。

本发明升降式扩展方舱在收拢状态时，升降舱2嵌在固定舱1中，此时方舱内空间最小，升降舱2的顶部与固定舱1的顶部齐平，此时，U形排水槽12内侧板的端部与升降舱2顶板的底部边缘抵接，在U形排水槽12内侧板的端部设置有密封条A10， L形挡板9竖直段的下端部与U形排水槽12的底部抵接，在两者接触面时间设置有密封条B11，雨雪天气，雨水进入到U形排水槽12后经排水孔13排出，确保方舱防雨性能；

本发明升降式扩展方舱需要由收拢状态转换到扩展状态时，在顶升机构的作用下，升降舱2沿升降导轨3相对固定舱1上升增大方舱内空间，当升降舱2升起到位后，柔性雨檐越过密封条A10位置后弹起并盖住密封条A10，舱壁上的雨水下流后经过柔性雨檐导入U形排水槽12中排走，避免雨水在升降舱2升起状态下从该部位进入舱体中，本发明升降式扩展方舱需要由扩展状态转换到收拢状态时，在顶升机构的作用下，升降舱2沿升降导轨3相对固定舱1下降缩小方舱内空间，柔性雨檐转动收缩贴着升降舱2的侧壁，当升降舱2下降至原位后，方舱恢复至最初状态。

以上说明仅为本发明的应用实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，不能以此来限定本发明的权利范围，任何根据本发明的技术方案所做的等效变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。