一种介入干预型自适应定位式钢管无损化运输设备的制作方法

1.本发明属于钢管运输设备技术领域，具体是指一种介入干预型自适应定位式钢管无损化运输设备。


背景技术：

2.钢管是指具有空心截面，其长度远大于直径或周长的钢材，在建筑施工现场经常可以见到用小货车运输圆钢管的情况，但是在运输中由于设备可能会产生振动很容易导致钢管向上攒动而掉落，若是采用相应的固定措施将钢管固定在运输设备上，则容易导致在进行加工或是下料时，需花费大量时间解除钢管的固定状态，结果大大降低了生产效率。
3.现有的钢管运输设备尚未公开较好的定位钢管的方案，直接采用刚性结构定位钢管可能会使钢管表面产生凹坑，影响美观，而采用绳子对钢管进行捆扎则需要将若干钢管按三角形等形状排列才能保证其稳定性，费时费力；现有的钢管运输设备到达目的地后需要卸货，通常需要采用工具将钢管从运输设备上滚下，或是采用小型吊车对钢管搬运卸货，前者虽然无需额外机械来操作，节能高效，但可能导致滚动的钢管压在周围操作人员的脚上，有一定的危险性，而后者使用成本较大，且需要技术熟练的师傅来操作，故需要提出一种介入干预型自适应定位式钢管无损化运输设备。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种介入干预型自适应定位式钢管无损化运输设备，针对钢管卸货时既要滚动钢管使其依靠自身重力从运输设备上落下，又不能直接滚动钢管（防止滚动的钢管压到人脚）的矛盾特性，创造性地设置了无损化介入干预型卸货机构，在不借助任何传统缓冲方法和额外动力源的情况下，仍然实现了极佳的钢管滚落时速度的缓冲效果，将中介物原理（使用中间物体来传递或执行一个动作）的技术理论应用到钢管运输设备的技术领域中，将非牛顿流体作为中间物，实现了现有技术难以实现的节能高效的钢管的无损化卸货效果，解决了钢管卸货时现有技术难以解决的既要滚动钢管，又不能直接滚动钢管的矛盾性技术难题；针对钢管运输时既不能采用刚性结构定位钢管，又不能采用绳子等柔性方式定位钢管的矛盾特性，创造性地设置了自适应式防摇摆定位机构，在不设置传统定位结构的情况下，仍然实现了对不规则放置的钢管的自适应定位效果，在不破坏钢管表面完整性的情况下完成了钢管的定位，且同时起到钢管运输过程中防止钢管晃动的效果，镍钛合金材质的顶部自适应弹簧和底部自适应弹簧可塑性高且在特定温度下可自动恢复为原始形状，保证了装置的免维护，解决了钢管运输时现有技术难以解决的既不能采用刚性结构定位钢管，又不能采用绳子等柔性方式定位钢管的矛盾性技术难题。
5.本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种介入干预型自适应定位式钢管无损化运输设备，包括自适应式防摇摆定位机构、无损化介入干预型卸货机构、顶部定位调节机构、牵引车头、运输车厢、耐火板和后侧车轮，运输车厢设于牵引车头上，耐火板设于运输
车厢上，后侧车轮设于运输车厢上，顶部定位调节机构设于耐火板上，自适应式防摇摆定位机构设于顶部定位调节机构和耐火板上，无损化介入干预型卸货机构设于运输车厢的两侧。
6.作为优选地，自适应式防摇摆定位机构包括顶部导热外壳、顶部自适应弹簧、顶部自适应运作腔、顶部接触定位杆、顶部支撑板、顶部加热枪、底部导热外壳、底部自适应弹簧、底部自适应运作腔、底部接触定位杆和底部加热枪，顶部支撑板设于顶部定位调节机构上，顶部导热外壳固接于顶部支撑板的底部，顶部自适应运作腔设于顶部导热外壳中，顶部接触定位杆嵌合滑动设于顶部自适应运作腔上，顶部自适应弹簧设于顶部自适应运作腔和顶部接触定位杆之间，顶部加热枪贯穿设于顶部支撑板上，顶部加热枪的加热口对准于顶部导热外壳上，底部导热外壳固接于耐火板上，底部自适应运作腔设于底部导热外壳上，底部接触定位杆嵌合滑动设于底部自适应运作腔上，底部自适应弹簧设于底部自适应运作腔和底部接触定位杆之间，底部加热枪设于耐火板上，底部加热枪的加热口对准于底部导热外壳上，顶部接触定位杆和底部接触定位杆实现了对钢管的定位和防摇摆。
7.进一步地，无损化介入干预型卸货机构包括介入干预机构、钢管滚落外壳、倾斜滚落腔、垂直滚落腔、发条弹簧、自卸货转筒、钢管嵌合槽和转筒支撑板，钢管滚落外壳固接于运输车厢的侧壁上，倾斜滚落腔设于钢管滚落外壳中，垂直滚落腔设于钢管滚落外壳中，倾斜滚落腔和垂直滚落腔相连通，转筒支撑板固接于钢管滚落外壳的两侧，自卸货转筒通过两端的转轴转动设于转筒支撑板之间，发条弹簧设于自卸货转筒的转轴上，钢管嵌合槽阵列设于自卸货转筒上，介入干预机构阵列设于钢管滚落外壳的内壁上，介入干预机构设有两组。
8.其中，介入干预机构包括非牛顿流体、包裹球囊、侧移滑动杆、无损缓冲斜坡面、缓冲弹簧、缓冲腔、侧移固定导向杆和侧边移动运作槽，侧边移动运作槽设于钢管滚落外壳的内壁上，侧移固定导向杆固接于侧边移动运作槽上，侧移滑动杆设于侧移固定导向杆上，缓冲腔设于侧移滑动杆上，侧移滑动杆通过缓冲腔嵌合滑动设于侧移固定导向杆上，缓冲弹簧的一端设于缓冲腔上，缓冲弹簧的另一端设于侧移固定导向杆上，无损缓冲斜坡面设于侧移滑动杆上，包裹球囊设于侧移滑动杆的端部，非牛顿流体填充设于包裹球囊中，无损缓冲斜坡面位于包裹球囊内。
9.优选地，顶部定位调节机构包括传动链条、链轮一、链轮二、链轮三、定位调节电机、定位调节机构支撑板、定位调节导轨、滑动定位架、链条连接滑块和滑块移动槽，定位调节机构支撑板固接于耐火板上，定位调节导轨固接于定位调节机构支撑板上，滑动定位架嵌合滑动设于定位调节导轨上，滑块移动槽设于滑动定位架上，定位调节电机的机身设于定位调节机构支撑板上，链轮一的轴设于定位调节电机的输出端上，链轮二转动设于定位调节机构支撑板上，链轮三转动设于定位调节机构支撑板上，传动链条卡合设于链轮一、链轮二和链轮三上，链条连接滑块的一端设于传动链条上，链条连接滑块的另一端嵌合滑动设于滑块移动槽中。
10.为了定位间隙不规则分布的成堆钢管，顶部导热外壳呈方阵分布，底部导热外壳呈方阵分布，使得若干组顶部接触定位杆和底部接触定位杆由于钢管的作用力进行自适应伸缩，达到对钢管本身的定位和防摇摆效果。
11.为了使顶部定位调节机构能带动顶部支撑板进行移动，顶部支撑板固接于滑动定
位架上，为了使顶部自适应弹簧和底部自适应弹簧能迅速恢复其原始状态，实现免维护条件下的反复长期使用，顶部自适应弹簧和底部自适应弹簧为镍钛合金材质；为了保证顶部加热枪和底部加热枪加热时较高的导热效率，顶部导热外壳和底部导热外壳由铜制成。
12.其中，顶部支撑板由耐火材料制成。
13.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案提供了一种介入干预型自适应定位式钢管无损化运输设备，针对钢管卸货时既要滚动钢管使其依靠自身重力从运输设备上落下，又不能直接滚动钢管（防止滚动的钢管压到人脚）的矛盾特性，创造性地设置了无损化介入干预型卸货机构，在不借助任何传统缓冲方法和额外动力源的情况下，仍然实现了极佳的钢管滚落时速度的缓冲效果，将中介物原理（使用中间物体来传递或执行一个动作）的技术理论应用到钢管运输设备的技术领域中，将非牛顿流体作为中间物，实现了现有技术难以实现的钢管的无损化卸货效果，解决了钢管卸货时现有技术难以解决的既要滚动钢管，又不能直接滚动钢管的矛盾性技术难题；针对钢管运输时既不能采用刚性结构定位钢管，又不能采用绳子等柔性方式定位钢管的矛盾特性，创造性地设置了自适应式防摇摆定位机构，在不设置传统定位结构的情况下，仍然实现了对不规则放置的钢管的自适应定位效果，在不破坏钢管表面的情况下完成了钢管的定位，且同时起到钢管运输过程中防止钢管晃动的效果，镍钛合金材质的顶部自适应弹簧和底部自适应弹簧可塑性高且在特定温度下可自动恢复为原始形状，保证了装置的免维护，解决了钢管运输时现有技术难以解决的既不能采用刚性结构定位钢管，又不能采用绳子等柔性方式定位钢管的矛盾性技术难题。
附图说明
14.图1为本发明提供的一种介入干预型自适应定位式钢管无损化运输设备的主视图；图2为本发明的除去顶部定位调节机构的剖面图；图3为本发明的无损化介入干预型卸货机构的左视剖面图；图4为本发明的介入干预机构、钢管滚落外壳、倾斜滚落腔和垂直滚落腔的俯视剖面图；图5为本发明的顶部定位调节机构的右视结构示意图；图6为图2的a部分的局部放大图；图7为图2的b部分的局部放大图；图8为图3的c部分的局部放大图；图9为图4的d部分的局部放大图。
15.其中，1、自适应式防摇摆定位机构，2、无损化介入干预型卸货机构，3、顶部定位调节机构，4、牵引车头，5、运输车厢，6、耐火板，7、后侧车轮，8、介入干预机构，9、钢管滚落外壳，10、倾斜滚落腔，11、垂直滚落腔，12、发条弹簧，13、自卸货转筒，14、钢管嵌合槽，15、转筒支撑板，16、非牛顿流体，17、包裹球囊，18、侧移滑动杆，19、无损缓冲斜坡面，20、缓冲弹簧，21、缓冲腔，22、侧移固定导向杆，23、侧边移动运作槽，24、顶部导热外壳，25、顶部自适应弹簧，26、顶部自适应运作腔，27、顶部接触定位杆，28、顶部支撑板，29、顶部加热枪，30、底部导热外壳，31、底部自适应弹簧，32、底部自适应运作腔，33、底部接触定位杆，34、底部
加热枪，35、传动链条，36、链轮一，37、链轮二，38、链轮三，39、定位调节电机，40、定位调节机构支撑板，41、定位调节导轨，42、滑动定位架，43、链条连接滑块，44、滑块移动槽。
16.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
17.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。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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发明的限制。
19.如图1-图2所示，本发明提供了一种介入干预型自适应定位式钢管无损化运输设备，包括自适应式防摇摆定位机构1、无损化介入干预型卸货机构2、顶部定位调节机构3、牵引车头4、运输车厢5、耐火板6和后侧车轮7，运输车厢5设于牵引车头4上，耐火板6设于运输车厢5上，后侧车轮7设于运输车厢5上，顶部定位调节机构3设于耐火板6上，自适应式防摇摆定位机构1设于顶部定位调节机构3和耐火板6上，无损化介入干预型卸货机构2设于运输车厢5的两侧。
20.如图2、图6和图7所示，自适应式防摇摆定位机构1包括顶部导热外壳24、顶部自适应弹簧25、顶部自适应运作腔26、顶部接触定位杆27、顶部支撑板28、顶部加热枪29、底部导热外壳30、底部自适应弹簧31、底部自适应运作腔32、底部接触定位杆33和底部加热枪34，顶部支撑板28设于顶部定位调节机构3上，顶部导热外壳24固接于顶部支撑板28的底部，顶部自适应运作腔26设于顶部导热外壳24中，顶部接触定位杆27嵌合滑动设于顶部自适应运作腔26上，顶部自适应弹簧25设于顶部自适应运作腔26和顶部接触定位杆27之间，顶部加热枪29贯穿设于顶部支撑板28上，顶部加热枪29的加热口对准于顶部导热外壳24上，底部导热外壳30固接于耐火板6上，底部自适应运作腔32设于底部导热外壳30上，底部接触定位杆33嵌合滑动设于底部自适应运作腔32上，底部自适应弹簧31设于底部自适应运作腔32和底部接触定位杆33之间，底部加热枪34设于耐火板6上，底部加热枪34的加热口对准于底部导热外壳30上，顶部接触定位杆27和底部接触定位杆33实现了对钢管的定位和防摇摆。
21.如图1-图2所示，无损化介入干预型卸货机构2包括介入干预机构8、钢管滚落外壳9、倾斜滚落腔10、垂直滚落腔11、发条弹簧12、自卸货转筒13、钢管嵌合槽14和转筒支撑板15，钢管滚落外壳9固接于运输车厢5的侧壁上，倾斜滚落腔10设于钢管滚落外壳9中，垂直滚落腔11设于钢管滚落外壳9中，倾斜滚落腔10和垂直滚落腔11相连通，转筒支撑板15固接于钢管滚落外壳9的两侧，自卸货转筒13通过两端的转轴转动设于转筒支撑板15之间，发条弹簧12设于自卸货转筒13的转轴上，钢管嵌合槽14阵列设于自卸货转筒13上，介入干预机构8阵列设于钢管滚落外壳9的内壁上，介入干预机构8设有两组。
22.如图3-图4、图8-图9所示，介入干预机构8包括非牛顿流体16、包裹球囊17、侧移滑
动杆18、无损缓冲斜坡面19、缓冲弹簧20、缓冲腔21、侧移固定导向杆22和侧边移动运作槽23，侧边移动运作槽23设于钢管滚落外壳9的内壁上，侧移固定导向杆22固接于侧边移动运作槽23上，侧移滑动杆18设于侧移固定导向杆22上，缓冲腔21设于侧移滑动杆18上，侧移滑动杆18通过缓冲腔21嵌合滑动设于侧移固定导向杆22上，缓冲弹簧20的一端设于缓冲腔21上，缓冲弹簧20的另一端设于侧移固定导向杆22上，无损缓冲斜坡面19设于侧移滑动杆18上，包裹球囊17设于侧移滑动杆18的端部，非牛顿流体16填充设于包裹球囊17中，无损缓冲斜坡面19位于包裹球囊17内。
23.如图5所示，顶部定位调节机构3包括传动链条35、链轮一36、链轮二37、链轮三38、定位调节电机39、定位调节机构支撑板40、定位调节导轨41、滑动定位架42、链条连接滑块43和滑块移动槽44，定位调节机构支撑板40固接于耐火板6上，定位调节导轨41固接于定位调节机构支撑板40上，滑动定位架42嵌合滑动设于定位调节导轨41上，滑块移动槽44设于滑动定位架42上，定位调节电机39的机身设于定位调节机构支撑板40上，链轮一36的轴设于定位调节电机39的输出端上，链轮二37转动设于定位调节机构支撑板40上，链轮三38转动设于定位调节机构支撑板40上，传动链条35卡合设于链轮一36、链轮二37和链轮三38上，链条连接滑块43的一端设于传动链条35上，链条连接滑块43的另一端嵌合滑动设于滑块移动槽44中。
24.如图1-图2所示，为了定位间隙不规则分布的成堆钢管，顶部导热外壳24呈方阵分布，底部导热外壳30呈方阵分布，使得若干组顶部接触定位杆27和底部接触定位杆33由于钢管的作用力进行自适应伸缩，达到对钢管本身的定位和防晃动效果。
25.具体使用时，先将需要运输的若干钢管放置在底部接触定位杆33上，然后启动定位调节电机39，于是链轮一36转动，带动传动链条35开始运作，于是链轮二37、链轮三38转动，使得传动链条35平稳运行，于是链条连接滑块43随着传动链条35移动，而链条连接滑块43嵌合滑动设于滑块移动槽44中，于是链条连接滑块43带动滑动定位架42沿着定位调节导轨41进行滑动，控制定位调节电机39使得滑动定位架42沿着定位调节导轨41向下滑动，在顶部支撑板28向下移动一定距离后通过控制定位调节电机39控制其停止，使得若干组顶部接触定位杆27根据与钢管顶部之间的距离自主地滑动缩回顶部自适应运作腔26中，而若干组底部接触定位杆33根据与钢管底部之间的距离自主地滑动缩回底部自适应运作腔32中，由于顶部自适应弹簧25和底部自适应弹簧31的设置，使得顶部接触定位杆27和底部接触定位杆33紧紧抵在钢管的上壁和下壁上，实现了对钢管的定位，而不接触钢管的顶部接触定位杆27和底部接触定位杆33完全伸出，在定位后的钢管旁边形成围挡，在运输中发生晃动时，不接触钢管的顶部接触定位杆27和底部接触定位杆33不会缩回，防止钢管发生晃动，当钢管对顶部接触定位杆27和底部接触定位杆33施加的力使得顶部自适应弹簧25和底部自适应弹簧31超过弹性限度时，顶部自适应弹簧25和底部自适应弹簧31暂时不能恢复原状，此时只需等待钢管运到目的地卸下后启动顶部加热枪29和底部加热枪34即可，于是对顶部导热外壳24和底部导热外壳30进行加热，铜材质的顶部导热外壳24和底部导热外壳30导热很快，于是很快使所有顶部导热外壳24和底部导热外壳30发热，于是又将热量传递至顶部自适应弹簧25和底部自适应弹簧31上，此时镍钛合金材质的顶部自适应弹簧25和底部自适应弹簧31很快便恢复其原始状态，此时立即关闭顶部加热枪29和底部加热枪34，操作简单便捷，无需再进行单独人工维护，方便下次运输钢管时使用，而耐火板6的设置保证了底部
导热外壳30的热量不会传递至运输车厢5上，耐火材料制成的顶部支撑板28保证了顶部导热外壳24的热量不会传递至周围其他部件上，确保安全问题，可见，针对钢管运输时既不能采用刚性结构定位钢管，又不能采用绳子等柔性方式定位钢管的矛盾特性，创造性地设置了自适应式防摇摆定位机构1，在不设置传统定位结构的情况下，仍然实现了对不规则放置的钢管的自适应定位效果，在不破坏钢管表面的情况下完成了钢管的定位，且同时起到钢管运输过程中防止钢管晃动的效果，镍钛合金材质的顶部自适应弹簧25和底部自适应弹簧31可塑性高且在特定温度下可自动恢复为原始形状，镍钛合金的伸缩率在百分之20以上，疲劳寿命达1*10的7次方，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，也耐高温，因此可以满足本发明的需求，且反复操作仍不能破坏其特性，保证了装置的免维护，解决了钢管运输时现有技术难以解决的既不能采用刚性结构定位钢管，又不能采用绳子等柔性方式定位钢管的矛盾性技术难题；通过牵引车头4的动力将钢管运输至目的地后，再次调节定位调节电机39，使得顶部接触定位杆27脱离钢管顶部，此时将钢管从钢管滚落外壳9的顶部滚入，使得钢管经过倾斜滚落腔10和垂直滚落腔11后落在两侧的包裹球囊17上，此时钢管滚落的冲击力隔着包裹球囊17作用在包裹球囊17和无损缓冲斜坡面19之间的一部分非牛顿流体16上，于是这部分非牛顿流体16迅速呈现固体特性，于是逐渐将钢管滚落的冲击力缓冲掉，使得此冲击力逐渐消失，接着，非牛顿流体16逐渐由固体特性转换为常态的流体特性，渐渐地，钢管隔着包裹球囊17压在无损缓冲斜坡面19上，由于钢管本身的重力作用，且无损缓冲斜坡面19为斜坡面，于是钢管向两组侧移滑动杆18施加水平方向的分力，使得两组侧移滑动杆18沿着缓冲腔21向两侧进行背向滑动，于是钢管逐渐脱离包裹球囊17并落下，缓冲弹簧20的设置使得此时侧移滑动杆18复位，方便进行下一个钢管的卸货，于是钢管便落在钢管嵌合槽14上，由于钢管重力的作用使得自卸货转筒13进行转动，由于发条弹簧12的设置，使得自卸货转筒13的转动速度较慢，于是钢管缓缓地落在地面上，在钢管滚动卸货时最大程度上保护了钢管本身，实现了真正意义上的无损化钢管自动卸货，且钢管落下后，自卸货转筒13通过发条弹簧12快速复位，方便进行下一个钢管的卸货，同时，缓慢落下的钢管不可能压到人脚，保证了操作人员的安全，操作人员可交替地将钢管通过两侧的两组无损化介入干预型卸货机构2进行卸货，节能高效，可见，针对钢管卸货时既要滚动钢管，又不能直接滚动钢管（防止滚动的钢管压到人脚）的矛盾特性，创造性地设置了无损化介入干预型卸货机构2，在不借助任何传统缓冲方法和额外动力源的情况下，仍然实现了极佳的钢管滚落时速度的缓冲效果，将中介物原理（使用中间物体来传递或执行一个动作）的技术理论应用到钢管运输设备的技术领域中，将非牛顿流体16作为中间物，实现了现有技术难以实现的钢管的无损化卸货效果，解决了钢管卸货时现有技术难以解决的既要滚动钢管，又不能直接滚动钢管（防止滚动的钢管压到人脚）的矛盾性技术难题。
26.需要说明的是，在本文中，诸如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。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
28.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。