一种轨道式起重机自动牵引装置和系统的制作方法

1.本实用新型涉及移动式起重机领域，具体而言，涉及一种轨道式起重机自动牵引装置和系统。


背景技术：

2.在港口码头的作业场地，通常有很多轨道式移动起重机吊运集装箱。当其中一台起重机出现故障时，需要快速将出现故障的起重机拖走，以免影响其它起重机的工作。现有技术的做法是：当发现一台起重机出现故障后，工作人员来到现场，使用挂钩和钢丝绳将故障起重机与相邻的正常起重机连接起来，然后手动打开故障起重机的制动器，再由正常起重机拖动故障起重机离开作业场地。
3.现在的作业场地通常是全封闭区域，无人化作业，工作人员进入作业场地存在安全风险，而且，采用人工方式连接故障起重机和正常起重机的效率较低。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种轨道式起重机自动牵引装置，该轨道式起重机自动牵引装置可实现故障起重机与正常起重机之间的自动连挂和电连接，无需工作人员进入作业场地，安全性好，效率高。
5.本实用新型的轨道式起重机自动牵引装置，包括：第一车钩单元、可与所述第一车钩单元连挂的第二车钩单元、第一电连接单元、可伸出并与所述第一电连接单元电连接的第二电连接单元、以及连挂检测单元；所述连挂检测单元与所述第二电连接单元电连接，所述连挂检测单元检测到所述第一车钩单元和第二车钩单元连挂成功后，向所述第二电连接单元发出伸出指令，所述第二电连接单元伸出并与所述第一电连接单元接触，以实现电连接。
6.进一步地，所述连挂检测单元包括第二控制单元、设置在第一车钩单元上的反射板和设置在第二车钩单元上的光电距离传感器，所述第二控制单元分别与所述光电距离传感器和第二电连接单元电连接，所述光电距离传感器检测自己与所述反射板之间的距离并将距离值发送给所述第二控制单元，所述第二控制单元将所述距离值与设定值比较，当所述距离值小于所述设定值时，所述第二控制单元向所述第二电连接单元发出伸出指令，所述第二电连接单元伸出并与所述第一电连接单元电连接。
7.进一步地，所述第一电连接单元包括第一安装架和第一接插组件，所述第一接插组件安装在所述第一安装架上；所述第二电连接单元包括电机、直线驱动机构和与所述第一接插组件配合的第二接插组件，所述电机与所述直线驱动机构传动连接，所述第二接插组件与所述直线驱动机构的伸出部相连，所述电机与所述第二控制单元电连接。
8.进一步地，所述第一电连接单元还包括弹簧，所述弹簧连接在所述第一安装架和第一接插组件之间，所述直线驱动机构为滚珠丝杠机构。
9.进一步地，所述第一车钩单元包括第一钩体、第一钩舌、第一钩舌转销、第一钩舌
锁销和第一连杆，所述第一钩舌通过所述第一钩舌转销可转动地安装在所述第一钩体上，所述第一钩舌锁销设置在所述第一钩体上，所述第一连杆与所述第一钩体相连；所述第二车钩单元包括第二钩体、第二钩舌、第二钩舌转销、第二钩舌锁销和第二连杆，所述第二钩舌通过所述第二钩舌转销可转动地安装在所述第二钩体上，所述第二钩舌锁销设置在所述第二钩体上，所述第二连杆与所述第二钩体相连。
10.进一步地，所述轨道式起重机自动牵引装置还包括第一安装座、第二安装座、第一缓冲器和第二缓冲器，所述第一车钩单元、第一电连接单元和第一缓冲器均安装在所述第一安装座上，所述第一车钩单元与所述第一缓冲器相连，所述第二车钩单元、第二电连接单元和第二缓冲器均安装在所述第二安装座上，所述第二车钩单元与所述第二缓冲器相连。
11.进一步地，所述第一接插组件包括第一接插件和两个第二导向套，所述第一接插件位于所述两个第二导向套之间，所述第二接插组件包括与所述第一接插件相适配的第二接插件和两个分别与所述两个第二导向套相适配的第二导向柱，所述第二接插件位于所述两个第二导向柱之间，当所述第一接插件与所述第二接插件插接在一起时，所述两个第二导向柱分别插入两个所述第二导向套内。
12.进一步地，所述第一接插组件还包括多个环绕所述第一接插件的第一导向柱，所述多个第一导向柱位于所述两个第二导向套之间，所述第二接插组件还包括多个环绕所述第二接插件的第一导向套，所述第一导向柱与所述第一导向套相适配，当所述第一接插件与所述第二接插件插接在一起时，所述多个第一导向柱分别插入多个所述第一导向套内。
13.进一步地，所述第一接插件与所述第二接插件均成方形，所述第一导向柱为四个，四个所述第一导向柱在所述第一接插件周围成方形布置，所述第一导向套为四个，四个所述第一导向套在所述第二接插件周围成方形布置。
14.本实用新型还提供一种轨道式起重机自动牵引系统，包括：被动起动机、主动起重机、第一控制单元和上述的轨道式起重机自动牵引装置，所述第一控制单元、第一车钩单元和第一电连接单元设置在被动起重机上，所述第二控制单元、第二车钩单元和第二电连接单元设置在主动起重机上；所述第一车钩单元和第二车钩单元连挂成功后，所述第二控制单元检测到主动起重机开始移动后，通过所述第二电连接单元和第一电连接单元向所述第一控制单元发送移动指令，所述第一控制单元接收到所述移动指令后，控制被动起重机的制动器打开。
15.有益效果：
16.本实用新型的轨道式起重机自动牵引装置和系统，通过设置第一车钩单元、第二车钩单元、第一电连接单元、第二电连接单元以及连挂检测单元，可实现故障起重机(被动起重机)与正常起重机(主动起重机)之间的自动连挂和供电，进而可对故障起重机进行控制，以使正常起重机可以拖动故障起重机移动。
17.具体地，需要拖走故障起重机时，工作人员远程控制正常起重机向故障起重机运动，使第一车钩单元和第二车钩单元相互连挂，当第一车钩单元和第二车钩单元连挂成功后，第二电连接单元伸出并与第一电连接单元接触，以实现电连接，二者之间可进行电能和信号传输。然后，工作人员远程控制正常起重机向反方向运动，第二控制单元检测到主动起重机开始移动后，通过第二电连接单元和第一电连接单元向第一控制单元发送移动指令，第一控制单元接收到移动指令后，控制被动起重机的制动器打开，然后正常起重机可以拖
动故障起重机，将故障起重机拖到不影响其它起重机工作的位置。在这个过程中，工作人员不需要到现场，因此安全性好，而且效率高。
附图说明
18.图1是本实用新型一个实施例的轨道式起重机自动牵引装置的示意图；
19.图2是本实用新型一个实施例的第一电连接单元和第二电连接单元的示意图；
20.图3是本实用新型一个实施例的第一车钩单元的示意图；
21.图4是本实用新型一个实施例的第二车钩单元的示意图；
22.图5a是本实用新型一个实施例的两个车钩单元在全开状态的示意图；
23.图5b是本实用新型一个实施例的两个车钩单元在闭锁状态的示意图；
24.图5c是本实用新型一个实施例的两个车钩单元在开锁状态的示意图；
25.图6是本实用新型一个实施例中正常起重机拖动故障起重机的示意图；
26.图7是本实用新型一个实施例的轨道式起重机自动牵引装置的控制原理图。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的单元或具有相同或类似功能的单元。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或单元必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本说明书的描述中，术语“安装”、“设置”、“连接”等应作广义的理解，可以是直接的安装、设置或连接，也可以是间接的安装、设置或连接，其中，“连接”可以是机械的连接，也可以是电连接，还可以是实现动力传递的传动连接，电连接可以是接触连接、有线连接或无线连接。另外，限定有“第一”、“第二”的特征只是为了描述方便，并不意味着二者之间有主次关系或哪一个更重要。
30.下面参考图1-7描述本实用新型实施例的轨道式起重机自动牵引装置100和轨道式起重机自动牵引系统。起重机可由工作人员通过网络远程控制，以在轨道400上移动或停止，比如通过工业以太网进行远程控制。起重机在某个位置停止后，起重机上的制动器是关闭的，即制动器起制动作用，起重机准备移动时，需要打开制动器。本实用新型实施例中，被动起重机即是故障起重机200，主动起重机即是正常起重机300。
31.本实用新型一个实施例的轨道式起重机自动牵引装置100，包括：第一车钩单元30、第二车钩单元40、第一电连接单元50、第二电连接单元60、以及连挂检测单元。第一车钩单元30可与第二车钩单元40连挂，第二电连接单元60可伸出并与第一电连接单元50接触，以实现电连接，连挂检测单元的作用是检测第一车钩单元30与第二车钩单元40是否连挂成功。
32.连挂检测单元与第二电连接单元60电连接，连挂检测单元检测到第一车钩单元30和第二车钩单元40连挂成功后，向第二电连接单元60发出伸出指令，第二电连接单元60伸出并与第一电连接单元50接触，以实现电连接，电连接成功后，正常起重机可向故障起重机提供电能，正常起重机和故障起重机之间可进行信号传输，以便对故障起重机进行控制。
33.连挂检测单元的具体结构可以有很多种，只要能实现第一车钩单元30与第二车钩单元40的连挂检测即可。在一个实施例中，连挂检测单元包括第二控制单元20、设置在第一车钩单元30上的反射板11和设置在第二车钩单元40上的光电距离传感器12，第二控制单元20分别与光电距离传感器12及第二电连接单元60电连接，光电距离传感器12检测自己与反射板11之间的距离并将距离值发送给第二控制单元20，第二控制单元20将距离值与设定值比较，当距离值小于设定值时，第二控制单元20向第二电连接单元60发出伸出指令，第二电连接单元60伸出并与第一电连接单元50电连接。
34.设定值可通过多次试验确定。比如，反射板11和光电距离传感器12安装好后，经过多次试验，在第一车钩单元30和第二车钩单元40连挂成功后，反射板11和光电距离传感器12之间的距离在180毫米左右，可以将设定值设置为200毫米。当然，也可采用其它的设定方式。
35.在一个实施例中，第一车钩单元30包括第一钩体31、第一钩舌32、第一钩舌转销33、第一钩舌锁销34和第一连杆35，第一钩舌32通过第一钩舌转销33可转动地安装在第一钩体31上，第一钩舌锁销34设置在第一钩体31上，第一连杆35与第一钩体31相连。第二车钩单元40包括第二钩体41、第二钩舌42、第二钩舌转销43、第二钩舌锁销44和第二连杆45，第二钩舌42通过第二钩舌转销43可转动地安装在第二钩体41上，第二钩舌锁销44设置在第二钩体41上，第二连杆45与第二钩体41相连。
36.第一车钩单元30和第二车钩单元40之间具有三种状态，分别是：全开状态、闭锁状态和开锁状态。全开状态如图5a所示，此时第一车钩单元30和第二车钩单元40完全分开，第一钩舌32和第二钩舌42转动到打开位置。闭锁状态如图5b所示，此时第一钩舌32与第二钩舌42咬合在一起，且第一钩舌32被第一钩舌锁销34挡住而不能转动，第二钩舌42被第二钩舌锁销44挡住而不能转动，上述的第一车钩单元30和第二车钩单元40连挂成功即是指第一车钩单元30和第二车钩单元40处于闭锁状态。开锁状态如图5c所示，此时其中一个钩舌锁销被提起，相应的钩舌没有被钩舌锁销挡住，当有外力拉动第一车钩单元30或第二车钩单元40时，没有被挡住的钩舌转动，进而使第一钩舌32和第二钩舌42脱开。
37.当然，第一车钩单元30和第二车钩单元40也可选用其它类型的自动车钩，以实现两个车钩单元的自动连挂，本实用新型对此不作限制。
38.在一个实施例中，该轨道式起重机自动牵引装置100还包括第一安装座71、第二安装座72、第一缓冲器73和第二缓冲器74。第一车钩单元30、第一电连接单元50和第一缓冲器73均安装在第一安装座71上，第一车钩单元30与第一缓冲器73相连，第一安装座71可以安装到故障起重机200上。第二车钩单元40、第二电连接单元60和第二缓冲器74均安装在第二安装座72上，第二车钩单元40与第二缓冲器74相连，第二安装座72可安装到正常起重机300上。在第一车钩单元30与第二车钩单元40连挂的过程中可能会产生冲击，通过设置第一缓冲器73和第二缓冲器74，可以缓解冲击，避免第一车钩单元30和第二车钩单元40损坏。缓冲器可采用弹簧缓冲器，或者油液缓冲器。
39.第一控制单元和第二控制单元20可以选用plc，或者其它的具有控制功能的部件。
40.在一个实施例中，第一电连接单元50包括第一安装架51、第一接插组件和弹簧52，弹簧52连接在第一安装架51和第一接插组件之间。弹簧52可以设置多个，比如，弹簧52有四个，四个弹簧52成方形布置。第二电连接单元60包括电机61、直线驱动机构62和与第一接插组件配合的第二接插组件。电机61与直线驱动机构62传动连接，即电机61转动时可带动直线驱动机构62的伸出部伸出或缩回，电机61与第二控制单元20电连接，电机61可以是带减速器的减速电机61。第二接插组件与直线驱动机构62的伸出部相连，比如固定连接或者可转动连接。第一接插组件与第二接插组件插接在一起时，第一电连接单元50和第二电连接单元60电连接。弹簧52的作用主要是缓冲，防止第一接插组件与第二接插组件插接过度，导致损坏。需要第二电连接单元60伸出时，第二控制单元20向电机61发出启动信号，电机61开始转动，带动直线驱动机构62，直线驱动机构62的伸出部伸出，带动第二接插组件伸出。直线驱动机构62可以选用滚珠丝杆机构或其它具有直线运动功能的机构。
41.具体地，第二电连接单元60还包括连杆63，第二接插组件与直线驱动机构62的伸出部可转动连接，连杆63的一端与直线驱动机构62可转动连接，连杆63的另一端与第二接插组件可转动连接。连杆63可以是伸缩杆。
42.在一个实施例中，第一接插组件包括第一接插件53和多个环绕第一接插件53的第一导向柱54，第二接插组件包括与第一接插件53相适配的第二接插件64和多个环绕第二接插件64的第一导向套65，第一导向柱54与第一导向套65相适配，当第一接插件53与第二接插件64插接在一起时，多个第一导向柱54分别插入多个第一导向套65内。第一接插件53与第二接插件64均成方形，具体地，第一导向柱54为四个，四个第一导向柱54在第一接插件53周围成方形布置，第一导向套65为四个，四个第一导向套65在第二接插件64周围成方形布置。当第一接插件53与第二接插件64插接在一起时，四个第一导向柱54分别插入四个第一导向套65内。设置第一导向柱54和第一导向套65的目的是为了给第一接插件53和第二接插件64导向，防止第一接插件53和第二接插件64没对齐。弹簧52还具有辅助导向的作用，在第一导向柱54和第一导向套65没有完全对齐时，通过弹簧52的变形，第一导向柱54可以调整位置，使第一导向柱54顺利插入第一导向套65内。
43.在一个实施例中，第一接插组件还包括两个第二导向套55，多个第一导向柱54位于两个第二导向套55之间，第二接插组件还包括两个分别与两个第二导向套55相适配的第二导向柱66，多个第一导向套65位于两个第二导向柱66之间，当第一接插件53与第二接插件64插接在一起时，两个第二导向柱66分别插入两个第二导向套55内。说明，导向套是内部带有孔的结构，以使导向柱能够插入。设置第二导向柱66和第二导向套55的目的是为了给第一接插件53和第二接插件64导向，防止第一接插件53和第二接插件64没对齐。弹簧52还具有辅助导向的作用，在第二导向套55与第二导向柱66没有完全对齐时，通过弹簧52的变形，第二导向套55可调整位置，使第二导向柱66顺利插入第二导向套55内。
44.本实用新型一个实施例的轨道式起重机自动牵引系统，包括：被动起动机、主动起重机、第一控制单元和上述的轨道式起重机自动牵引装置，第一控制单元、第一车钩单元和第一电连接单元设置在被动起重机上，第二控制单元、第二车钩单元和第二电连接单元设置在主动起重机上。
45.工作过程中，需要拖走故障起重机200时，工作人员通过工业以太网远程控制正常
起重机300向故障起重机200运动，随着正常起重机300向故障起重机200的运动，第二车钩单元40向第一车钩单元30靠近并与第一车钩单元30连挂，第二控制单元20接收光电距离传感器12发送的距离值并进行判断，当距离值小于设定值时，第一车钩单元30与第二车钩单元40连挂成功，第二控制单元20向电机61发出启动信号，电机61开始转动，带动直线驱动机构62，直线驱动机构62的伸出部伸出，带动第二接插组件伸出，使第一接插件53与第二接插件64接插在一起，实现电连接。然后，工作人员远程控制正常起重机300向反方向运动(制动器打开)，第二控制单元检测到正常起重机300开始移动后，通过第二电连接单元和第一电连接单元向第一控制单元发送移动指令，第一控制单元接收到移动指令后，控制故障起重机200的制动器打开，然后正常起重机300可以拖动故障起重机200，将故障起重机200拖到不影响其它起重机工作的位置。在这个过程中，工作人员不需要到现场，因此安全性好，而且效率高。
46.为了使对故障起重机200的牵引更平顺，可以在两个起重机之间设置两个轨道式起重机自动牵引装置100，如图6所示。
47.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。