阅读说明：本技术 一种工字轮装卸运输车 (I-shaped wheel loading and unloading transport vehicle ) 是由 李五田 高建立 刘伟 常守亮 陈生超 王艺菲 孙毅博 夏营 侯耐 王宽儒 于 2020-06-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种工字轮装卸运输车,包括：车架,包括两个纵梁和立柱；两夹取臂,分别安装在每一纵梁上；夹取动力机构,与两夹取臂后端连接；两个抬升动力机构,分别竖置在每一夹取臂后端,抬升动力机构连接在立柱和夹取臂后端之间；夹取臂通过复合安装结构安装在纵梁上、形成以复合安装结构为支点的杠杆结构,复合安装结构包括竖直转轴和水平转轴,夹取臂在夹取动力机构作用下绕竖直轴线转动、实现张开和靠拢,夹取臂在抬升动力机构作用下绕水平轴线转动、实现抬升和降落。利用杠杆原理控制夹取臂动作,可以达到省力目的,降低对动力机构的配置要求,节约制造成本。夹取动力机构位于两夹取臂之间,不占用外侧空间,横向尺寸较小,使用灵活方便。(The invention provides a spool loading and unloading transport vehicle, which comprises: the frame comprises two longitudinal beams and an upright post; two clamping arms respectively mounted on each longitudinal beam; the clamping power mechanism is connected with the rear ends of the two clamping arms; the two lifting power mechanisms are respectively vertically arranged at the rear end of each clamping arm and are connected between the upright post and the rear ends of the clamping arms; the clamping arm is arranged on the longitudinal beam through the composite mounting structure, a lever structure taking the composite mounting structure as a fulcrum is formed, the composite mounting structure comprises a vertical rotating shaft and a horizontal rotating shaft, the clamping arm rotates around the vertical axis under the action of the clamping power mechanism, the clamping arm is opened and closed, and the clamping arm rotates around the horizontal axis under the action of the lifting power mechanism, and the lifting and descending are realized. The lever principle is utilized to control the clamping arm to move, so that the aim of saving labor can be fulfilled, the configuration requirement on a power mechanism is reduced, and the manufacturing cost is saved. The clamping power mechanism is positioned between the two clamping arms, does not occupy the space outside, has small transverse size and is flexible and convenient to use.)

一种工字轮装卸运输车

技术领域

本发明涉及一种工字轮装卸运输车。

背景技术

在电线电缆、钢丝绳、焊丝等线材产品生产过程中，半成品的周转经常会用到工字轮作为承载工具。工字轮在收线或放线设备上的装卸大多是采用人工装卸，工字轮的人工装卸劳动强度大、生产效率低。工字轮在周转运输过程中是采用常用的叉车等运输设备，为了能降低劳动强度、提高生产效率，需要一种既能装卸又能运输的工字轮装卸运输设备。

对此，申请公布号为CN110775881A的中国发明专利申请公开了一种用于光伏电站的电缆线盘运输机械（即一种工字轮运输装置），包括车体、升降机构、U型件、侧轴和伸缩驱动机构，其中升降机构固定连接在车体前部或后部，U型件的连接臂与升降机构固定连接，侧轴通过伸缩驱动机构活动连接在U型件两侧臂上。使用时，在伸缩驱动机构作用下，侧轴***工字轮中心孔内，升降机构升降可使U型件升降，调整工字轮高度，使得工字轮与地面间的压力适合，通过车体推动工字轮，使工字轮一边滚动、一边实现转运。

上述运输装置是让工字轮在滚动中实现转运，工字轮直接与地面接触摩擦，容易损伤工字轮，当然，它也可以通过升降机构完全将工字轮抬离地面，但是这对升降机构的动力配置要求较高，并且由于U型件的两侧壁悬伸设置，对于U型件自身强度以及与升降机构的连接强度要求都比较高，这样不但会增加制造成本，而且转运过程中重心比较靠前，整个装置有倾倒的风险。此外，由于伸缩驱动机构水平设置，且设置在U型件的两侧壁外侧，导致整个运输装置的横向尺寸比较大，在转运过程中，需要足够的横向通过空间，适用范围受限，或者有些时候使用起来非常不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能够将工字轮抬离地面运输、又可以降低对动力机构的配置要求、同时横向尺寸可以相对较小的工字轮装卸运输车。

为实现上述目的，本发明中的工字轮装卸运输车采用如下技术方案：

一种工字轮装卸运输车，包括：

车架，车架包括底盘和固定在底盘上的立柱或立板，底盘包括两个间隔设置的纵梁，两纵梁之间的间隔用于容纳工字轮；

两个夹取臂，分别安装在每一个纵梁上，定义纵梁的长度方向为前后方向、两个纵梁左右间隔布置，所述立柱或立板位于夹取臂的后侧，夹取臂的前端设置有用于***工字轮中心孔内的***结构；

夹取动力机构，横置在两个夹取臂的后端，夹取动力机构包括主体部分和伸缩部分，伸缩部分连接在主体部分上且能够相对主体部分做直线伸缩运动，主体部分和伸缩部分分别与两个夹取臂的后端连接；

两个抬升动力机构，分别竖置在每一个夹取臂的后端，抬升动力机构包括固定部分和活动部分，活动部分连接在固定部分上且能够相对固定部分做直线伸缩运动，固定部分和活动部分的其中一个连接在立柱或立板上、另一个与夹取臂的后端连接；

其中，夹取臂通过球铰结构安装在纵梁上、形成以球铰结构为支点的杠杆结构，两个夹取臂能够在夹取动力机构作用下绕竖直轴线转动、实现张开和靠拢，夹取臂还能够在抬升动力机构作用下绕水平轴线转动、实现抬升和降落；或者，

夹取臂通过复合安装结构安装在纵梁上、形成以复合安装结构为支点的杠杆结构，复合安装结构包括转动轴线竖直延伸的竖直转轴，以使两个夹取臂能够在夹取动力机构作用下绕竖直轴线转动、实现张开和靠拢，复合安装结构还包括与竖直转轴相连的水平转轴，以使夹取臂能够在抬升动力机构作用下绕水平轴线转动、实现抬升和降落。

上述技术方案的有益效果在于：当两个夹取臂通过球铰结构安装在纵梁上时，形成以球铰结构为支点的杠杆结构，这样当夹取动力机构的伸缩部分做直线伸缩运动时，可以使两个夹取臂绕竖直轴线转动、实现张开和靠拢，从而使夹取臂前端的***结构***或退出工字轮中心孔，实现夹取工字轮或者与工字轮脱离；另外，当抬升动力机构的活动部分做直线伸缩运动时，可以使两个夹取臂绕水平轴线转动、实现抬升和降落，也即实现夹取臂前端***结构的抬升和降落，从而将工字轮抬离地面或放置在地面上。夹取动力机构和抬升动力机构配合，可以使夹取臂夹取工字轮、并实现工字轮抬离地面运输，避免工字轮与地面接触摩擦而损伤到工字轮。

当两个夹取臂通过复合安装结构安装在纵梁上时，形成以复合安装结构为支点的杠杆结构，复合安装结构包括竖直转轴和水平转轴，可以使两个夹取臂绕竖直轴线转动、实现张开和靠拢，也可以使夹取臂绕水平轴线转动、实现抬升和降落，原理同上。

由于夹取动力机构和抬升动力机构均利用杠杆原理控制夹取臂动作，这样通过合理设计动力臂的长度可以达到省力的目的，从而降低对动力机构的配置要求，节约制造成本。同时，由于夹取动力机构位于两个夹取臂的后端，且设置在两个夹取臂之间，不占用夹取臂外侧的空间，因此工字轮装卸运输车的横向尺寸可以相对较小，不需要太大的横向通过空间，使用更加灵活方便。

进一步的，为了方便制造和组装，夹取臂通过复合安装结构安装在纵梁上，复合安装结构还包括固定筒，固定筒固定安装在纵梁上，竖直转轴的下部通过第一轴承转动安装在固定筒内，水平转轴贯穿设置在竖直转轴的顶部，夹取臂与水平转轴连接。

进一步的，为了方便制造和装配，水平转轴的两端安装有第二轴承，水平转轴通过第二轴承与夹取臂相互转动配合。

进一步的，为了保证夹取臂的结构强度，同时方便第二轴承的安装，夹取臂为箱式结构，夹取臂的两个竖直侧壁上分别固定有轴承座，所述第二轴承位于轴承座内。

进一步的，为了方便加工和安装，竖直转轴的顶部设有相背布置的台阶面，竖直转轴上供水平转轴贯穿的穿孔连通两侧的台阶面。

进一步的，为了避免两个夹取臂在夹取工字轮后左右摆动，夹取动力机构的主体部分和伸缩部分分别通过连接杆与夹取臂连接，两个连接杆与车架之间、或者两个夹取臂与车架之间分别连接有弹性件，弹性件对连接杆或者夹取臂施加弹性限制力、避免两个夹取臂在夹取工字轮后左右摆动。

进一步的，为了方便连接，并顺利实现夹取臂在水平面内的摆动，夹取臂的后端固定有固定框，固定框内设置有固定杆，抬升动力机构的固定部分连接在立柱或立板上、活动部分通过关节轴承与固定杆连接。

进一步的，为了能够稳定的夹取和转运工字轮，***结构为固定在夹取臂前端的***板，***板的上下两端分别设置有朝向两个夹取臂之间延伸的延伸板，延伸板为弧形板、以与工字轮中心孔的孔壁相匹配。

进一步的，为了方便更换另一种***板，实现不同型号工字轮的运输，***板可拆连接在夹取臂前端。

进一步的，为了方便配置和控制，所述夹取动力机构和抬升动力机构均为电动缸，车架上安装有与电动缸连接的电池组和电控系统。

附图说明

图1为本发明中工字轮装卸运输车的使用状态的主视图（工字轮抬离地面前）；

图2为本发明中工字轮装卸运输车的使用状态的主视图（工字轮抬离地面后）；

图3为本发明中工字轮装卸运输车的使用状态的立体图（工字轮抬离地面前）；

图4为本发明中工字轮装卸运输车的立体图；

图5为本发明中工字轮装卸运输车的夹取抬升装置的立体图（两夹取臂处于靠拢状态）；

图6为本发明中工字轮装卸运输车的夹取抬升装置的俯视图（两夹取臂处于靠拢状态）；

图7为本发明中工字轮装卸运输车的夹取抬升装置的立体图（两夹取臂处于张开状态）；

图8为本发明中工字轮装卸运输车的夹取抬升装置的俯视图（两夹取臂处于张开状态）；

图9为本发明中工字轮装卸运输车的夹取抬升装置的立体图（两夹取臂处于靠拢的抬升状态）；

图10为本发明中工字轮装卸运输车的复合安装结构的***图。

图中：100-夹取抬升装置；101-夹取臂；102-***板；103-夹取动力缸；104-连接杆；105-抬升动力缸；106-固定板；107-固定框；108-固定杆；109-固定筒；110-轴承座；111-弹簧；112-第二轴承；113-竖直转轴；114-水平转轴；115-第一轴承；116-安装板；117-连接板；118-台阶面；200-车架；201-纵梁；202-立柱；300-电控系统；400-电池组；500-舵轮；600-定轮；700-工字轮；701-中心孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明中工字轮装卸运输车的一个实施例如图1、图2、图3和图4所示，工字轮装卸运输车包括车架200和安装在车架200上的夹取抬升装置100，车架200包括底盘和固定在底盘后部的框架，框架包括立柱202，底盘包括两个间隔设置的纵梁201，两纵梁201之间的间隔用于容纳工字轮700。定义本实施例中纵梁201的长度方向为前后方向、两个纵梁201左右间隔布置。

夹取抬升装置100包括两个夹取臂101，两个夹取臂101分别安装在每一个纵梁201上，立柱202位于夹取臂101的后侧，夹取臂101的前端设置有用于***工字轮的中心孔701内的***结构。结合图5、图7和图9所示，夹取臂101的前端焊接固定有连接板117，***结构具体是固定在连接板117上的***板102，***板102的上下两端分别设置有朝向两个夹取臂之间延伸的延伸板，延伸板为弧形板、以与工字轮的中心孔701的孔壁相匹配，这样可以稳定的夹取和转运工字轮。优选的，***板102通过螺栓可拆连接在连接板117上，这样可以方便更换另一种***板，实现不同型号工字轮的运输。

夹取臂101为箱式结构，其纵截面大致呈三角形，夹取臂101通过复合安装结构安装在纵梁201的中部。复合安装结构如图10所示，包括固定筒109、竖直转轴113和水平转轴114，固定筒109插装固定在纵梁201上，竖直转轴113的转动轴线竖直延伸，竖直转轴113的下部通过第一轴承115转动安装在固定筒109内，且竖直转轴113通过安装板116与固定筒109的顶部法兰固定连接。

竖直转轴113的顶部设有相背布置的台阶面118，水平转轴114贯穿设置在竖直转轴113的顶部，竖直转轴113上供水平转轴114贯穿的穿孔连通两侧的台阶面118。水平转轴114的两端安装有第二轴承112，夹取臂101的两个竖直侧壁上分别固定有轴承座110，第二轴承112位于轴承座110内，水平转轴114通过第二轴承112与夹取臂101相互转动配合。台阶面118的设置可以方便穿孔的加工，并且可以方便第二轴承112的安装，第二轴承112距离台阶面118较近，可以减小夹取臂101的宽度。

夹取抬升装置100还包括夹取动力机构，本实施例中的夹取动力机构为夹取动力缸103，夹取动力缸103横置在两个夹取臂101的后端，夹取动力缸103包括主体部分和伸缩部分，伸缩部分连接在主体部分上且能够相对主体部分做直线伸缩运动，主体部分和伸缩部分分别与两个夹取臂101的后端连接。具体的，如图5、图7和图8所示，夹取臂101的后端固定有固定框107，固定框107内设置有固定杆108，固定框107的外侧面上固定有连接杆104，主体部分和伸缩部分分别与两个连接杆104铰接。

夹取抬升装置100还包括两个抬升动力机构，本实施例中的抬升动力机构为抬升动力缸105，两个抬升动力缸105分别竖置在每一个夹取臂101的后端。抬升动力缸105包括固定部分和活动部分，活动部分连接在固定部分上且能够相对固定部分做直线伸缩运动，具体的，抬升动力缸105的固定部分在上、活动部分在下，如图5和图7所示，固定部分顶部设置有固定板106，固定部分通过固定板106连接在立柱202上，如图4所示。活动部分底部通过关节轴承与固定杆108连接。

夹取臂101形成以复合安装结构为支点的杠杆结构，具体的，如图7和图8所示，当夹取动力缸103的伸缩部分缩回时，主体部分和伸缩部分将拉动夹取臂101沿着竖直转轴113的轴线在水平面内转动，两个***板102相背移动，两个夹取臂101张开。如图5和图6所示，当夹取动力缸103的伸缩部分伸出时，主体部分和伸缩部分将推动夹取臂101沿着竖直转轴113的轴线在水平面内转动，两个***板102相向移动，两个夹取臂101靠拢。在上述过程中，夹取臂101形成以竖直转轴113为支点的杠杆结构，并且由于抬升动力缸105的活动部分通过关节轴承与固定杆108连接，所以抬升动力缸105不会影响夹取臂的正常摆动。

结合图1、图3所示，当两个夹取臂101张开时，工字轮装卸运输车的两个纵梁可以移动到工字轮700的两侧，当两个夹取臂101靠拢时，夹取臂上的***板102***工字轮的中心孔701内，从而实现工字轮的夹取。

抬升动力缸105是在夹取动力缸103实现两个夹取臂101的靠拢之后才开始动作，也即夹取抬升装置的动作过程是先夹取、再抬升，抬升时，抬升动力缸105的活动部分伸出，下压固定杆108，使夹取臂101沿着水平转轴114的轴线在竖直平面内转动，结合图2和图9所示，夹取臂101的前端向上移动，将工字轮700抬离地面，这时就可以进行工字轮的运输。反之，则实现工字轮700的降落。在夹取臂101上下摆动的过程中，形成以水平转轴114为支点的杠杆结构，并且由于动力臂大于阻力臂，杠杆结构均为省力杠杆，从而可以降低对抬升动力缸105和夹取动力缸103的配置要求，节约制造成本。

在工字轮700的运输过程中，为了避免工字轮700左右摆动，保证工字轮的稳定，在两个连接杆104与车架之间分别连接有弹性件，本实施例中的弹性件为弹簧111，如图6和图8所示，当夹取抬升装置向一侧摆动时，另一侧的弹簧被拉伸，对连接杆施加弹性限制力，使其复位，从而可以对夹取抬升装置的位置进行校正，使其保持在中间位置。

本实施例中的抬升动力缸105和夹取动力缸103均为电动缸，为了方便控制，在车架上安装有与电动缸连接的电池组400和电控系统300。为了方便移动，在车架的底盘上安装有两个定轮600和一个舵轮500，两个定轮600分别安装在纵梁底部，舵轮500安装在底盘的后部中间，且与电池组400和电控系统300连接。

本发明的工字轮装卸运输车的工作原理是：

使用时，首先通过夹取动力缸103控制两个夹取臂101张开，然后将工字轮装卸运输车的两个纵梁移动到工字轮700的外侧，再通过夹取动力缸103控制两个夹取臂101靠拢，使***板102***工字轮的中心孔701内，实现工字轮的夹取。然后通过抬升动力缸105下压夹取臂，使夹取臂101的前端抬升，将工字轮700抬离地面，这时就可以进行工字轮的运输。运输到合适的位置后，首先控制夹取臂101的前端降落，将工字轮放置在地面上，然后控制两个夹取臂101张开，即可移走工字轮装卸运输车。

本发明的工字轮装卸运输车可以使夹取臂夹取工字轮、并实现工字轮抬离地面运输，避免工字轮与地面接触摩擦而损伤到工字轮。同时，由于夹取动力缸103位于两个夹取臂的后端，且设置在两个夹取臂之间，不占用夹取臂外侧的空间，因此工字轮装卸运输车的横向尺寸可以相对较小，不需要太大的横向通过空间，使用更加灵活方便。此外，工字轮装卸运输车在运输工字轮时，整体重心比较靠后，运输比较稳定，安全性高。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，夹取动力机构和抬升动力机构也可以均采用电动推杆、液压缸或者气缸。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，夹取臂的前端也可以不设置连接板，***板直接连接在夹取臂前端。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，***板也可以是焊接固定在夹取臂前端，不可拆。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，***结构也可以是插轴。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，抬升动力机构的固定部分在下、活动部分在上，活动部分通过关节轴承与立柱连接。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，底盘上的立柱也可以替换为立板，此时抬升动力机构的固定部分连接在立板上、活动部分通过关节轴承与固定杆连接，或者是抬升动力机构的活动部分连接在立板上。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，夹取臂的后端不设置固定框和固定杆，此时抬升动力机构的固定部分连接在立柱或立板上、活动部分通过球铰结构与夹取臂的后端直接连接。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，弹性件也可以是弹性绳。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，弹性件也可以直接连接在夹取臂与车架之间。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，也可以不设置弹性件，此时为了防止夹取抬升装置过度摆动，在不影响夹取臂顺利张开的前提下，可以使夹取臂的后端尽量靠近车架的立板设置，这样当夹取抬升装置摆动过度时，会被立板挡止；或者是在车架底盘上设置挡轴，挡轴有两个，分别设置在每个夹取臂的内侧，且在两个夹取臂处于靠拢状态时，挡轴距离夹取臂最近或者是贴近夹取臂内侧，这样挡轴不会影响两个夹取臂的张开动作，但是却能够在两夹取臂处于靠拢状态时阻止其左右摆动。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，竖直转轴的顶部不设置台阶面，而是在柱状的竖直转轴上直接加工穿孔。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，夹取臂也可以是杆式结构。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，水平转轴的两端未设置第二轴承，水平转轴和夹取臂之间焊接固定，此时水平转轴和竖直转轴之间必须是转动配合。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，复合安装结构不包括固定筒，竖直转轴的下部直接通过第一轴承转动安装在纵梁上。

在工字轮装卸运输车的其他实施例中，夹取臂可以通过球铰结构直接安装在纵梁上、形成以球铰结构为支点的杠杆结构，同样的，两个夹取臂能够在夹取动力机构作用下绕竖直轴线转动、实现张开和靠拢，夹取臂还能够在抬升动力机构作用下绕水平轴线转动、实现抬升和降落。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。