一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置

摘要

本发明涉及设备运输领域，特涉及一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置。本发明的轴承座固定在固定架上，凸轮为盘形凸轮结构，凸轮下部为驱动梁，每个凸轮下部设置两个球轴承，棘轮棘爪的棘轮部分固定在传动轴上，棘轮棘爪的棘爪部分设在固定架与棘轮部分相向的部位；压紧组件包括压紧梁、驱动梁、导向座、导向板；压紧梁、驱动梁、导向板组成闭合的框架结构，驱动梁设置球轴承，球轴承位于凸轮下部。本发明的装置布局紧凑、锁紧牢靠，能有效减缓或消除制式箱组、装载平台及承运各种器材、仪表类物资时在运输状态下所受的持续交变应力，从而提高运输产品可靠性和寿命。

权利要求

1.一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，包括固定架和压紧机构，压紧机构设置在固定架上；其特征在于：压紧机构包括传动组件、压紧组件、复位装置，所述的传动组件包括传动轴、轴承座、凸轮、棘轮棘爪，轴承座固定在固定架上，凸轮为盘形凸轮结构，凸轮下部为驱动梁，每个凸轮下部设置两个球轴承，棘轮棘爪的棘轮部分固定在传动轴上，棘轮棘爪的棘爪部分设在固定架与棘轮部分相向的部位；压紧组件包括压紧梁、驱动梁、导向座、导向板；压紧梁、驱动梁、导向板组成闭合的框架结构，驱动梁设置球轴承，球轴承位于凸轮下部；导向座固定在固定架上，导向板卡在导向座内；复位装置包括弹簧座、第二压缩弹簧、滑动座、角形件；角形件立面固定在压紧组件的压紧梁或导向板上，角形件底面通过螺接或焊接形式固定在滑动座上，第二压缩弹簧设置在滑动座与弹簧座之间，弹簧座固定在固定架上。

2.根据权利要求1所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：1套压紧组件对应设置两套复位装置，两套复位装置分别安装在固定架两侧的边梁上。

3.根据权利要求1所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：轴承座安装在固定架的下部，导向板厚度为2至3mm。

4.根据权利要求1所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：球轴承为双面带封球轴承。

5.根据权利要求1所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：凸轮为从低位起点转过180°角时，凸轮的行程达到最大值，再经过180°角时返回到起点的凸轮，且凸轮行程处于最大值和最小值状态时，凸轮与球轴承始终处于接触状态。

6.根据权利要求1所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：传动组件还包括棘轮踏板，棘轮踏板安装在传动轴的端部。

7.根据权利要求1所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：传动组件还包括同轴反向减速机，同轴反向减速机设置在传动轴中间。

8.根据权利要求1所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：驱动梁和压紧梁呈平行排列，驱动梁和压紧梁的两端与导向板连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：压紧机构还包括锁定装置，传动组件还增设法兰式轴套，轴套固定在传动轴上，其上设有插孔，锁定装置包括拉销、帽头、拉销座、第一压缩弹簧；拉销后侧固定帽头，拉销通过第一压缩弹簧卡接在拉销座内。

10.根据权利要求1任一项所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：固定架包括骨架组件、引导及定位装置，骨架组件为框架结构，用于安装压紧机构和引导及定位装置；引导及定位装置包括支梁、导轮、支撑轴、定位板，导轮通过支撑轴安装在支梁上，定位板螺装在两个支梁之间。

说明书

一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置

技术领域

[0001] 本发明涉及设备运输领域，特涉及一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置。

背景技术

[0002] 制式箱作为仪表器材、五金器具甚至某些战略储备物资(如矿产品、化工产品、农产品等)的存放容器，在很多行业中都能见其踪影。多数情况下，制式箱以箱组的型式陈列于仓库中，需要使用存放其中的物资时，领走物资即可，箱体依然会留在原位。但在一些特殊行业中，制式箱又会作为物资的外包装或保护壳，参与到物资的前送及后运活动中。为了保证运输的安全性、可靠性，此时对箱体的材质及内外结构特征就有了严格的要求：既要满足承压指标，又要满足堆垛指标，目前很多行业中使用的制式箱组，基本满足此类要求。运输中为防止箱体滑移或跌落，造成箱体和内部物品不必要的损失，实践中对所有参与运输的制式箱组都要进行定位锁固操作。业内通常采用的做法是在承运工具(如车辆、船舶等)上制式箱存放区周围固定捆带(如扣锁带、尼龙粘扣带等)，待箱体落位后，再人工将捆带绕箱体表面捆紧或扎紧。此方法遇箱组数量少时尚显便利，但遇箱组数量多尤其要求每个制式箱都能独立取放时，该方法占用的空间就比较大，特别是对每个箱体都要进行重复的捆扎操作，不仅费时效率低下，而且对捆带的消耗量也很大，长时间使用后捆带的更新率也比较高。如果遇到执行类似抢险救灾、参与部队保障等对时间控制极为严格的紧急任务，常规方法显然对任务下达后的响应速度跟不上实际需求。为解决出现的矛盾并提高经济性和保障性，于是有了开发一种以金属型材构件组装成平台托架、以简单操作为前提、依靠内部机构的联动作用实现上装箱组一次性紧固的新型装置的想法。目前藉此想法设计生产出的样机已通过车载条件下的验证工作，达到了设计要求，后期将以保障型方舱车辆为运输平台进行试装，并根据用户需求，尝试进一步加装仓储信息管理系统并与其它仓储平台组网的可能性，以期全面提升库管物资的物流管理能力。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题在于，克服制式箱组在运输固定、随放随取及场所空间利用率方面现行办法存在的重大不足，大幅降低人力成本、时间成本及耗材成本。采用新型的承载和安装锁固方案，不但使操作简单，取放方便，同规格的制式箱还可实现互换，也可按标签指示位置放置，而且整套装置布局紧凑、锁紧牢靠，能有效减缓或消除制式箱组、装载平台及承运各种器材、仪表类物资时在运输状态下所受的持续交变应力，从而提高产品可靠性和寿命。另外，此新型装置不受场所条件的限制，从静态的仓储环境到动态的运输工具，都可以完美有效地布局实施。如果再辅以智能化的仓储信息管理系统，无疑使该新型装置更具推广前景。

[0004] 本发明为实现目的采取技术方案为：一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，包括固定架和压紧机构，压紧机构设置在固定架上；其特征在于：压紧机构包括传动组件、压紧组件、复位装置，所述的传动组件包括传动轴、轴承座、凸轮、棘轮棘爪，轴承座固定在固定架上，凸轮为盘形凸轮结构，凸轮下部为驱动梁，每个凸轮下部设置两个球轴承，棘轮棘爪的棘轮部分固定在传动轴上，棘轮棘爪的棘爪部分设在固定架与棘轮部分相向的部位；压紧组件包括压紧梁、驱动梁、导向座、导向板；压紧梁、驱动梁、导向板组成闭合的框架结构，驱动梁设置球轴承，球轴承位于凸轮下部；导向座固定在固定架上，导向板卡在导向座内；复位装置包括弹簧座、第二压缩弹簧、滑动座、角形件；角形件立面固定在压紧组件的压紧梁或导向板上，角形件底面通过螺接或焊接形式固定在滑动座上，第二压缩弹簧设置在滑动座与弹簧座之间，弹簧座固定在固定架上。

[0005] 根据如上所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：1套压紧组件对应设置两套复位装置，分别安装在固定架两侧的边梁上。

[0006] 根据如上所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：轴承座安装在固定架的下部，导向板厚度为2至3mm。

[0007] 根据如上所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：球轴承最为双面带封球轴承。

[0008] 根据如上所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：凸轮为从低位起点转过180°角时，凸轮的行程达到最大值，再经过180°角时返回到起点的凸轮，且凸轮行程处于最大值和最小值状态时，凸轮与球轴承始终处于接触状态。

[0009] 根据如上所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：传动组件还包括棘轮踏板，棘轮踏板安装在传动轴的端部。

[0010] 根据如上所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：传动组件还包括同轴反向减速机，同轴反向减速机设置在传动轴中间。

[0011] 根据如上所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：驱动梁和压紧梁呈平行排列，驱动梁和压紧梁的两端与导向板连接。

[0012] 根据如上所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：压紧机构还包括锁定装置，传动组件还增设法兰式轴套，轴套固定在传动轴上，其上设有插孔，锁定装置包括拉销、帽头、拉销座、第一压缩弹簧；拉销后侧固定帽头，拉销通过第一压缩弹簧卡接在拉销座内。

[0013] 根据如上所述的一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸装置，其特征在于：固定架包括骨架组件、引导及定位装置，骨架组件为框架结构，用于安装压紧机构和引导及定位装置；引导及定位装置包括支梁、导轮、支撑轴、定位板，导轮通过支撑轴安装在支梁上，定位板螺装在两个支梁之间。

[0014] 本发明的有益效果是：(1)装置布设不受场所条件限制，从静态的仓储环境到动态的运输工具，只要有富余空间，都可以进行布设。(2)既做到了箱组安全运输和按需取放两者兼顾，又保持了极高的有效空间利用率(3)装置上箱体存放区，对于同规格制式箱可实现互换放置也可按标签指示放置。(4)运输中箱体取放简单快捷，锁紧操作安全可靠，凭单人即可完成。(5)整套装置采用不锈钢管及铝合金型材制作，使用中不发生损耗，具有使用寿命长、维护成本低、环境适应性高的特点。(6)以此装置为基础，进行适当的外形尺寸调整，可适应多种行业类型制式箱的装载发运。(7)依用户需求可在装置上配装感应模块，接入与之对应的计算机系统后就能对所有配发箱组进行信息化管理。(8)如果空间允许，多个不同的装置可沿左右方向或前后方向并排布置，既提高了总的装箱能力，又增强了布局的美观性。(9)依用户需求(如车载使用下要求车内车外均可取放箱体)，装置的前后面均可作为操作面。(10)可以快速锁定和拆卸制式箱组，没有电动设备，操作简单，设备的可靠性高。

附图说明

[0015] 图1为装置示意图(正视)。

[0016] 图2为装置示意图(侧视)。

[0017] 图3为制式箱装放示意图(正视)。

[0018] 图4为制式箱装放示意图(侧视)。

[0019] 图5为装置排列布置图。

[0020] 图6为骨架组件示意图(正视)。

[0021] 图7为骨架组件示意图(侧视)。

[0022] 图8为引导及定位组件示意图。

[0023] 图9为传动组件示意图。

[0024] 图10为压紧组件示意图。

[0025] 图11为锁定装置原理图。

[0026] 图12为复位装置示意图(B-B剖)。

[0027] 图13为复位装置示意图(A-A剖)。

[0028] 图14为压紧梁示意图。

[0029] 图15为驱动梁示意图。

[0030] 图16为棘轮棘爪咬合示意图。

[0031] 名词解释：

[0032] 1、制式箱组：是一种强度较高、拥有标准尺寸系列、可采用堆垛形式码放的储运箱组合。模块化器材箱属于其中的一种。目前质量优良的制式箱既具有良好的抗压性，又具备IP67以上的防水等级。

[0033] 2、棘轮踏板：是一种与棘轮扳手具有类似功能、可以用脚操作的施力工具，多为自制工具。

具体实施方式

[0034] 附图中的标记说明：固定架A、压紧机构B、骨架组件A1、引导及定位装置A2、传动组件B1、压紧组件B2、锁定装置B3、复位装置B4、纵梁A11、横梁A12、侧梁A13、固定座A14、专用连接座A15、专用紧固件A16、护板A17、支梁A21、导轮A22、支撑轴A23、定位板A24、传动轴B11、轴承座B12、轴套B13、棘轮棘爪B14、凸轮B15、同轴反向减速机B16、棘轮踏板B17、压紧梁B21、驱动梁B22、导向座B23、球轴承B223、导向板B24、拉销B31、帽头B32、拉销座B33、第一压缩弹簧B34、弹簧座B41、第二压缩弹簧B42、滑动座B43、角形件B44、外罩B45、矩形管一B211、堵头一B212、胶条B213、矩形管二B221、堵头二B222、支撑轴B224。

[0035] 下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细说明。

[0036] 如图1至图16所示，本发明是一种静置和运输状态制式箱组快速锁定和拆卸的装置，包括固定架A和压紧机构B，所有制式箱组放置在固定架A上，以固定架A为平台设置压紧机构B，通过压紧机构B将全部制式箱组压紧在固定架A上。

[0037] 本发明压紧机构B包括传动组件B1、压紧组件B2、锁定装置B3、复位装置B4，[0038] 如图9所示，传动组件B1包括传动轴B11、轴承座B12、凸轮B15、棘轮棘爪B14，轴承座B12固定在固定架A上，从方便操作及受力角度考虑，最好安装在固定架A的下部。固定在下部时，通过传动轴B11的转动传递到导向板B24上的外力将仅承受拉力，此时厚度为2至3mm的导向板B24，就可以承受很大的拉力，且不会发生变形情况。凸轮B15为盘形凸轮结构，其轮廓曲线按滚子凸轮理论轮廓线方法确定，凸轮B15下部对应压紧组件B2的驱动梁B22，每个凸轮B15下部均设置两个球轴承B223，球轴承B223最好选双面带封球轴承，这样可长期使用不用维护。棘轮棘爪B14的棘轮部分固定在传动轴B11上，棘轮棘爪B14的棘爪部分设在固定架A与棘轮部分相向的部位，这样通过棘爪可控制棘轮的转向，使传动轴B11只能朝一个方向旋转，且旋转后可以锁定位置，不会移动。本发明中的凸轮B15最好设两组以上，这样每套压紧组件B2受各自凸轮B15的驱动，可以确保制式箱组的两端均被可靠压紧。本发明的轴承座B12、棘轮棘爪B14可根据实际情况确定套数，如需在传动轴B11的两侧进行操作，则棘轮棘爪B14最好为两套，轴承座B12设4套以上，其中，靠近凸轮B15的部位必须有轴承座B12给予有效支撑，以避免传动轴B11的弯矩过大。

[0039] 本发明的凸轮B15设计为从低位起点转过180°角时，凸轮的行程达到最大值，再经过180°角时返回到起点，即行程达到最小值。在凸轮B15行程处于最大值和最小值状态时，凸轮B15与球轴承B223始终处于接触状态。

[0040] 如图9所示，本发明的传动轴B11上可装设棘轮踏板B17，棘轮踏板B17通过紧固螺钉安装在传动轴B11的端部，传动轴B11的转动也可以通过插入棘轮扳手进行操作。当需要传动轴B11的两侧均可操作时，在传动轴B11中间设置同轴反向减速机B16，可以使两侧都符合操作习惯。

[0041] 如图10所示，压紧组件B2包括压紧梁B21、驱动梁B22、导向座B23、导向板B24。压紧梁B21、驱动梁B22、导向板B24组成闭合的框架结构，其中驱动梁B22设置球轴承B223，球轴承B223位于凸轮B15下部，通过凸轮B15旋转推动下部的两个球轴承B223上下移动，带动驱动梁B22运动，进而带动压紧组件B2整体位移。导向座B23固定在固定架A上，导向板B24卡在导向座B23内，从而使导向板B24只能沿导向座B23的设定方向移动。当压紧组件B2整体下移时，压紧梁B21将制式箱组压紧，当压紧组件B2整体上移时，则制式箱组脱离压紧状态，此时制式箱组可自由取放。

[0042] 如图10和图15所示，本发明的驱动梁B22最好位于压紧组件B2的底部。驱动梁B22由矩形管二B221、堵头二B222、球轴承B223、支撑轴B224螺装而成，球轴承B223通过支撑轴B224安装在矩形管二B221上，矩形管二B221通过堵头二B222将驱动梁B22与左右两个导向板B24固定。本发明的驱动梁B22可设置两根或两根以上，通过对应的凸轮B15分别对驱动梁B22进行压紧操作。

[0043] 如图10和图14所示，多根压紧梁B21设置在压紧组件B2上，压紧梁B21由矩形管一B211、堵头一B212、胶条B213螺装而成，胶条B213设置在矩形管一B211下部，这样，压紧时胶条B213与制式箱组接触，确保了制式箱组表面不会受损。矩形管一B211通过堵头一B212将压紧梁B21固定两个导向板B24上。

[0044] 本发明的驱动梁B22和压紧梁B21呈平行排列，驱动梁B22和压紧梁B21的两端可以通过螺接或焊接的形式与导向板B24连接。采用螺接形式时，压紧梁B21的安装位置可依导向板B24上的孔距调整。

[0045] 对于运输过程中，考虑路途非常颠簸的情况下，本发明的装置为了确保制式箱组长期处于压紧状态，提高装置的可靠性，本发明可以增设锁定装置B3，同时增设法兰式轴套B13，轴套B13固定在传动轴B11上，其上设有插孔。如图11所示，锁定装置B3包括拉销B31、帽头B32、拉销座B33、第一压缩弹簧B34。拉销B31后侧固定帽头B32，拉销B31通过第一压缩弹簧B34卡接在拉销座B33内。当装置处于压紧状态需要锁定时，将拉销B31弹入轴套B13的插孔即可。平稳运输条件下可以不操作锁定装置B3的拉销B31。

[0046] 如图12、图13所示，本发明的复位装置B4包括弹簧座B41、第二压缩弹簧B42、滑动座B43、角形件B44、外罩B45。角形件B44立面通过螺栓孔固定在压紧组件B2的压紧梁B21或导向板B24上，角形件B44底面通过螺接或焊接形式固定在滑动座B43上，第二压缩弹簧B42设置在滑动座B43与弹簧座B41之间，外罩B45与弹簧座B41均固定在固定架A上。本发明1套压紧组件B2对应两套复位装置B4，分别安装在固定架A两侧的边梁上。复位装置B4的弹簧力度可按需调整，可通过滑动座B43和弹簧座B41的上下移动来调节弹簧组的压紧力。压紧状态下，复位装置B4产生向上的力可以对制式箱组、球轴承B223受向下的力进行适当的均衡。

[0047] 本发明的固定架A起到制式箱组与压紧机构B的承载作用，使压紧机构B向下运动固定后，通过压紧梁B21将制式箱组紧固在固定架A上，保障其安全运输。

[0048] 如图1至图4所述，本发明的固定架A包括骨架组件A1、引导及定位装置A2，如图6、图7所示，骨架组件A1包括纵梁A11、横梁A12、侧梁A13、固定座A14、专用连接座A15、专用紧固件A16、护板A17，最终形成框架结构，用于安装压紧机构B和引导及定位装置A2。固定座A14可结合运输工具实际状态进行螺装，一头与骨架组件A1的背面或顶面相连，另一头与紧挨的墙壁相连，主要用于稳固此新型装置的装放位置。

[0049] 如图8所示，引导及定位装置A2包括支梁A21、导轮A22、支撑轴A23、定位板A24，导轮A22通过支撑轴A23安装在支梁A21上，定位板A24螺装在两个支梁A21之间。设置滚轮方便制式箱组插入或抽出；设置定位板A24便于制式箱组推送到位。

[0050] 本发明装置使用时，制式箱组先放置在固定架A上，然后通过棘轮踏板B17带动凸轮B15旋转，凸轮旋转再带动压紧组件B2做上下线性运动。当凸轮B15处于行程远端时，凸轮B15与球轴承B223之间压力最大，压紧梁B21将制式箱组压紧，使装置整体满足运输要求。当需要取下制式箱组时，再通过棘轮踏板B17带动凸轮B15旋转，当凸轮B15处于行程近端时，凸轮B15与球轴承B223之间压力最小，在复位装置B4的作用下，压紧梁B21自动抬升至顶端，制式箱组可方便地取下。

[0051] 本发明的安装过程是：骨架组件A1在装配平台上组装成型后，下一步安装固定所有的引导及定位装置A2，安装时，要求每个引导及定位装置A2均以待装箱体为对称中心依次固定在固定架A的每一层装箱区的底部。引导及定位装置A2对所有待装箱体有引导、支撑及定位的作用，其配置数量与固定架A上的总装箱数相匹配。固定架A成型后，以它为平台搭建压紧机构B。固定架A下部正中前后方向安装1套传动组件B1，传动组件B1的上方于装饰板A17上安装1套锁定装置B3；固定架A顶部左右两侧边梁上一前一后安装4套复位装置B4，每套复位装置B4通过螺接方式与一前一后布置的2套压紧组件B2相固联，压紧组件B2则呈闭合框架结构跨接于固定架A的内部两侧，并与传动组件B1上的凸轮B15位置相贴合。传动组件的前后传动轴B11端部均预留了供操作棘轮扳手用的四方插口，插口上根据实际需要可套接固定一副棘轮踏板B17，以方便人员脚踏操作。

[0052] 本发明的球轴承B223也可以用滚轮代替，因球轴承B223属于滚动摩擦，所以采用球轴承B223相对于滚轮来说摩擦力更小。设计中采用双轴承B223方案与凸轮B15接触，能实现在压紧梁B21下行至终点将制式箱压紧后，依靠双轴承与凸轮B15尖部两侧面完全贴合时形成的稳定三角形制约关系，就能保证锁定状态在平稳运输条件下长期有效。另外，压紧梁B21下行至终点时，凸轮B15尖部与双滚轮同时啮合时发出的声音提示，也有助于操作人员掌握机构的运行动态。

[0053] 如图3、图4所示此新型装置设置了4层箱体装放区，底层放大号制式箱，中层及上层放中号或小号制式箱。由于骨架组件A1由轻质型材组装而成，货源丰富，其它组件也是一些基础零件螺装而成，拆装很方便，故此新型装置的高度、宽度、深度、装箱层数等参数可以在一定范围内做出调整，以适应所处空间环境的不同和制式箱类型的不同。另外，也可以按系列化要求做出多个具有不同外形尺寸的此新型同类装置，按需并排布设或背靠背布设(如图5)，以增强所在场所空间利用率和总的装箱能力。

[0054] 当有多种类制式箱需要同时考虑装放时，若空间环境许可，可以有2种处理方式，一是布局多套装置，每套装置的高度、宽度甚至深度都可以有所不同，但同一套装置只上装同类不同规格的箱组；二是同样布局多套装置，每套装置外形尺寸一样，只是装置上不同的存放区对应箱组的类型不同，但就其中一个存放区而言，上装的是同类且同规格的箱体。以上2种方式均要求大箱在下、小箱在上处理，以平衡载荷分配及降低重心。