顶盖可打开的硬顶集装箱论文和设计-蒋家慧

全文摘要

顶盖可打开的硬顶集装箱，涉及运输装备技术领域，其包括箱体，箱体上设有可打开的尾门和顶盖，箱体内设有顶盖开合机构，顶盖开合机构包括伸缩缸，控制器、连接臂、连接臂限位结构以及安装在顶盖上的开销机构、卷扬机构及铰耳；连接臂的两端分别与伸缩缸的活塞杆顶端及铰耳铰接，开销机构包括连杆和连杆驱动装置，连杆驱动装置驱动连杆前后移动，从而带动铰销对应插入或从铰耳的铰接孔中抽出；在连接臂上设有拉线卷绕轴，卷扬机构包括卷筒、拉线和卷筒驱动装置，拉线的一端卷绕在拉线卷绕轴上、另一端卷绕在卷筒上，卷筒驱动装置用于驱动卷筒转动以实现拉线的收卷和放卷。该硬顶集装箱的顶盖开合机构设置在箱体内并顶盖开启角度远大于180度。

主设计要求

1.顶盖可打开的硬顶集装箱，包括箱体（A），所述箱体（A）上设有可打开的尾门和顶盖（A1），所述箱体（A）内设有顶盖开合机构（B），所述顶盖开合机构（B）包括安装在箱体（A）的底壁或侧壁（A2）上的伸缩缸（B1），其特征在于：该顶盖开合机构（B）还包括控制器、连接臂（B2）、连接臂限位结构（B3）以及安装在顶盖（A1）内壁上的开销机构（B4）、卷扬机构（B5）及铰耳（B6）；所述连接臂（B2）的底端与伸缩缸（B1）的活塞杆顶端铰接，所述连接臂（B2）的顶端与铰耳（B6）通过铰销铰接，随着所述伸缩缸（B1）的活塞杆伸出或缩回，所述连接臂（B2）推动顶盖（A1）对应翻转打开或关合，所述连接臂限位结构（B3）用于在打开顶盖（A1）过程中限制连接臂（2）绕其与活塞杆的铰接点往外侧翻转的角度小于90度；所述开销机构（B4）包括连杆和连杆驱动装置（B4a），所述连杆连接铰销和连杆驱动装置（B4a），所述连杆驱动装置（B4a）驱动连杆前后移动，从而带动所述铰销对应插入铰耳（B6）的铰接孔或从铰耳（B6）的铰接孔中抽出；在所述连接臂（B2）上还设有拉线卷绕轴（B7），所述卷扬机构（B5）包括卷筒（B5a）、拉线（B5b）和卷筒驱动装置（B5c），所述拉线（B5b）的一端卷绕在拉线卷绕轴（B7）上、另一端卷绕在卷筒（B5a）上，所述卷筒驱动装置（B5c）用于驱动卷筒（B5a）转动以实现拉线（B5b）的收卷和放卷；所述伸缩缸（B1）、连杆驱动装置（B4a）及卷筒驱动驱动装置（B5c）均与控制器连接并受控制器控制。

设计方案

所述连接臂（B2）的底端与伸缩缸（B1）的活塞杆顶端铰接，所述连接臂（B2）的顶端与铰耳（B6）通过铰销铰接，随着所述伸缩缸（B1）的活塞杆伸出或缩回，所述连接臂（B2）推动顶盖（A1）对应翻转打开或关合，所述连接臂限位结构（B3）用于在打开顶盖（A1）过程中限制连接臂（2）绕其与活塞杆的铰接点往外侧翻转的角度小于90度；

所述开销机构（B4）包括连杆和连杆驱动装置（B4a），所述连杆连接铰销和连杆驱动装置（B4a），所述连杆驱动装置（B4a）驱动连杆前后移动，从而带动所述铰销对应插入铰耳（B6）的铰接孔或从铰耳（B6）的铰接孔中抽出；

在所述连接臂（B2）上还设有拉线卷绕轴（B7），所述卷扬机构（B5）包括卷筒（B5a）、拉线（B5b）和卷筒驱动装置（B5c），所述拉线（B5b）的一端卷绕在拉线卷绕轴（B7）上、另一端卷绕在卷筒（B5a）上，所述卷筒驱动装置（B5c）用于驱动卷筒（B5a）转动以实现拉线（B5b）的收卷和放卷；

所述伸缩缸（B1）、连杆驱动装置（B4a）及卷筒驱动驱动装置（B5c）均与控制器连接并受控制器控制。

2.根据权利要求1所述的顶盖可打开的硬顶集装箱，其特征在于：所述连接臂（B2）包括主臂（B2a）以及分别对应连接在主臂（B2a）顶端和底端的第一副臂（B2b）和第二副臂（B2c），所述第一副臂（B2b）与铰耳（B6）通过铰销铰接，所述第二副臂（B2c）与伸缩缸（B1）的活塞杆顶端铰接；所述顶盖（A1）完全关合后，所述主臂（B2a）处于竖直位置，所述第一副臂（B2b）和第二副臂（B2c）均位于主臂（B2a）靠侧壁（A2）的一侧。

3.根据权利要求2所述的顶盖可打开的硬顶集装箱，其特征在于：所述拉线卷绕轴（B7）设置在第一副臂（B2b）上。

4.根据权利要求2所述的顶盖可打开的硬顶集装箱，其特征在于：所述第一副臂（B2b）与主臂（B2a）之间的夹角为钝角，所述第二副臂（B2c）与主臂（B2a）之间的夹角为直角，所述第一副臂（B2b）的长度大于第二副臂（B2c）的长度，所述顶盖（A1）完全关合后，所述第一副臂（B2b）与铰耳（B6）的连接点位于第二副臂（B2c）与活塞杆铰接点的正上方。

5.根据权利要求1所述的顶盖可打开的硬顶集装箱，其特征在于：所述连杆驱动装置（B4a）为电缸，所述卷筒驱动装置（B5c）包括一个电机和一个减速机，所述电机的输出轴与减速机的输入端通过联轴器连接，所述减速机的输出端与卷筒（B5a）传动连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及运输装备技术领域，特别涉及一种顶盖可打开的硬顶集装箱。

背景技术

对于一些大尺寸的物体（尤其是长度非常长的物件，例如长度达到20米以上），由于不便于采用叉车装卸，通常需要利用吊车来装箱，这时就需要用到顶盖可打开的集装箱。

目前来看，带顶盖的集装箱主要有两种，一种是软顶（篷布顶罩）结构，另一种是硬顶（金属顶盖）结构。硬顶集装箱顶盖开启的方式主要有两种：一种是顶盖不带开合机构，而是在顶盖上设置挂钩和锁栓，开盖时，先由人工将吊车的吊钩钩住顶盖挂钩，再通过吊车往上提拉吊钩来打开顶盖；另一种顶盖带有开合机构，为保证顶盖开启角度足够大（大于180度），通常需要将开合机构设置在箱体外侧壁上（设置在箱体内的开合机构一般无法让顶盖开启角度大于180度）。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种顶盖开合机构设置在箱内且顶盖开启角度远大于180度的硬顶集装箱。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种顶盖可打开的硬顶集装箱，包括箱体，所述箱体上设有可打开的尾门和顶盖，所述箱体内设有顶盖开合机构，所述顶盖开合机构包括安装在箱体的底壁或侧壁上的伸缩缸，还包括控制器、连接臂、连接臂限位结构以及安装在顶盖内壁上的开销机构、卷扬机构及铰耳；

所述连接臂的底端与伸缩缸的活塞杆顶端铰接，所述连接臂的顶端与铰耳通过铰销铰接，随着所述伸缩缸的活塞杆伸出或缩回，所述连接臂推动顶盖对应翻转打开或关合，所述连接臂限位结构用于在打开顶盖过程中限制连接臂绕其与活塞杆的铰接点往外侧翻转的角度小于90度；

所述开销机构包括连杆和连杆驱动装置，所述连杆连接铰销和连杆驱动装置，所述连杆驱动装置驱动连杆前后移动，从而带动所述铰销对应插入铰耳的铰接孔或从铰耳的铰接孔中抽出；

在所述连接臂上还设有拉线卷绕轴，所述卷扬机构包括卷筒、拉线和卷筒驱动装置，所述拉线的一端卷绕在拉线卷绕轴上、另一端卷绕在卷筒上，所述卷筒驱动装置用于驱动卷筒转动以实现拉线的收卷和放卷；

所述伸缩缸、连杆驱动装置及卷筒驱动驱动装置均与控制器连接并受控制器控制。

其中，所述连接臂包括主臂以及分别对应连接在主臂顶端和底端的第一副臂和第二副臂，所述第一副臂与铰耳通过铰销铰接，所述第二副臂与伸缩缸的活塞杆顶端铰接；所述顶盖完全关合后，所述主臂处于竖直位置，所述第一副臂和第二副臂均位于主臂靠侧壁的一侧。

其中，所述拉线卷绕轴设置在第一副臂上。

其中，所述第一副臂与主臂之间的夹角为钝角，所述第二副臂与主臂之间的夹角为直角，所述第一副臂的长度大于第二副臂的长度，所述顶盖完全关合后，所述第一副臂与铰耳的连接点位于第二副臂与活塞杆铰接点的正上方。

优选地，所述连杆驱动装置为电缸，所述卷筒驱动装置包括一个电机和一个减速机，所述电机的输出轴与减速机的输入端通过联轴器连接，所述减速机的输出端与卷筒传动连接。

本实用新型的工作原理如下：当需要打开集装箱顶盖时，通过控制器控制伸缩缸的活塞杆伸出，活塞杆将推力经连接臂、铰耳传递至顶盖，顶盖以连接其与集装箱侧壁的铰链为轴心往外翻转，随着顶盖外翻打开，连接臂也随顶盖一同往外侧翻转，当连接臂往外翻转到达最大角度（即连接臂受到连接臂限位结构阻挡）后，通过控制器控制开销机构将销轴从铰耳的铰接孔中抽出，铰耳与连接臂脱离，再通过控制器控制卷扬机构放卷，此时，顶盖在自身重力作用下进一步往外翻转，随着放卷过程的持续进行，拉线不断被放出，最终顶盖外翻角度可以超过180度，甚至达到与集装箱侧壁相平行的270度。关合顶盖的过程与打开顶盖的过程相反，不再赘述。

从上述对本实用新型工作原理的介绍可以看出，在本实用新型提供的顶盖可打开的硬顶集装箱中，顶盖开合机构设置在箱体内部，同时可以实现顶盖打开角度超过180度甚至理论上可以达到270度，这种结构的集装箱尤其适合运输大型野战装备，由于顶盖开合机构位于箱体内，可以避免运输过程中顶盖开合机构受树木、尖石刮蹭损坏而影响顶盖正常开启的情况。

附图说明

图1为本实用新型所涉硬顶集装箱在其顶盖未打开时的整体结构示意图；

图2为图1所示硬顶集装箱顶盖开启角度小于180度时的整体结构示意图；

图3为图1所示硬顶集装箱顶盖开启角度超过180度时的整体结构示意图；

图4为顶盖开合机构开启顶盖时，连接臂往外翻转到达最大角度前的立体结构示意图；

图5为顶盖开合机构开启顶盖时，连接臂往外翻转到达最大角度时的立体结构示意图；

图6为顶盖开合机构开启顶盖时，连接臂往外翻转到达最大角度并且卷扬机构放卷时的立体结构示意图；

图中：

A——箱体 B——顶盖开合机构

A1——顶盖 A2——侧壁

B1——伸缩缸 B2——连接臂

B3——连接臂限位结构 B4——开销机构

B5——卷扬机构 B6——铰耳

B7——拉线卷绕轴 B2a——主臂

B2b——第一副臂 B2c——第二副臂

B4a——连杆驱动装置 B5a——卷筒

B5b——拉线 B5c——卷筒驱动装置。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“竖向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1-6所示，一种顶盖可打开的硬顶集装箱，包括箱体A，箱体A上设有可打开的尾门（尾门在附图中未示出）和顶盖A1，箱体A内设有顶盖开合机构B，顶盖开合机构B包括安装在箱体A侧壁A2上的伸缩缸B1（需要明白的是，该伸缩缸B1实际上也可以固定安装在箱体A的底壁上），此外，该顶盖开合机构B还包括控制器（控制器在附图中未示出）、连接臂B2、连接臂限位结构B3以及安装在顶盖A1内壁上的开销机构B4、卷扬机构B5及铰耳B6；连接臂B2的底端与伸缩缸B1的活塞杆顶端铰接，连接臂B2的顶端与铰耳B6通过铰销铰接，随着伸缩缸B1的活塞杆伸出或缩回，连接臂B2将推动顶盖A1对应翻转打开或关合，连接臂限位结构B3用于在打开顶盖A1过程中限制连接臂B2绕其与活塞杆的铰接点往外侧翻转的角度小于90度。

需要说明的是，虽然在图5和图6中，连接臂限位结构B3为一连接在活塞杆顶端用于顶住连接臂B2的凸块，但本领域技术人员应当明白，实际应用时，能够实现将连接臂B2往外侧翻转角度限制在小于90度的范围内的结构并不局限于该凸块，实际上现有技术中存在多种能够实现上述技术目的的结构，鉴于本申请并未针对连接臂限位结构B3作出创造性的改变，在此不再对其它类型的连接臂限位结构B3进行描述。

其中，前述开销机构B4包括连杆和连杆驱动装置B4a，连杆连接铰销和连杆驱动装置B4a，连杆驱动装置B4a驱动连杆前后移动，从而带动所述铰销对应插入铰耳B6的铰接孔或从铰耳B6的铰接孔中抽出。

在连接臂B2上还设有拉线卷绕轴B7，卷扬机构B5包括卷筒B5a、拉线B5b和卷筒驱动装置B5c，拉线B5b的一端卷绕在拉线卷绕轴B7上、另一端卷绕在卷筒B5a上，卷筒驱动装置B5c用于驱动卷筒B5a转动以实现拉线B5b的收卷和放卷。

上述伸缩缸B1、连杆驱动装置B4a及卷筒驱动驱动装置B5c均与控制器连接并受控制器控制。

下面介绍上述顶盖开合机构B的工作原理。

见图1所示，顶盖A1关合后，整个顶盖开合机构B位于集装箱内。当需要打开顶盖A1时，通过控制器控制伸缩缸B1的活塞杆伸出，活塞杆将推力经连接臂B2、铰耳B6传递至顶盖A1，顶盖A1以连接其与集装箱侧壁A2的铰链为轴心往外翻转。见图2和图4所示，随着顶盖A1外翻打开，连接臂B2也随顶盖A1一同往外侧翻转，当连接臂B2往外翻转到达图5所示位置时，连接臂B2受到连接臂限位结构B3阻挡，此时已达到连接臂B2往外翻转的最大角度，然后通过控制器控制开销机构B4将销轴从铰耳B6的铰接孔中抽出，见图6所示，铰耳B6与连接臂B2脱离，再通过控制器控制卷扬机构B5放卷，此时，顶盖A1在自身重力作用下进一步往外翻转，随着放卷过程的持续进行，拉线B5b不断被放出，见图3所示，最终顶盖A1外翻开启的角度可以超过180度，理论上来说，最终顶盖A1外翻开启的角度甚至可以达到与集装箱侧壁A2相平行的270度（图3所示顶盖A1开启角度约为240度）。

关合顶盖A1的过程与打开顶盖A1的过程相反，首先通过控制器控制卷扬机构B5收卷，拉线B5b不断被收卷到卷筒B5a上，同时在拉线B5b的拉力作用下，顶盖A1以连接其与集装箱侧壁A2的铰链为轴心上翻，当顶盖A1上翻并回到初始放卷位置（即铰耳B6的铰接孔与连接臂B2的铰接孔位置对齐）时，通过控制器控制开销机构B4将销轴插入铰耳B6及连接臂B2的铰接孔中，从而通过铰耳B6将顶盖A1与连接臂B2再度连接，与此同时控制卷扬机构B5停止收卷，再由控制器控制伸缩缸B1的活塞杆回缩，最终在活塞杆的拉动下，顶盖A1翻转盖回到集装箱的箱顶。

需要提醒本领域技术人员注意的是，虽然本申请中让各执行机构（伸缩缸B1、开销机构B4、卷扬机构B5）执行对应的动作需要依靠控制器的控制来实现，但是本领域及人员应当明白，通过控制器控制上述机构执行相应的动作是现有技术人非常成熟的技术，本申请并不涉及对上述执行机构电路以及控制方式的改进，本领域技术人员可以认为，在本申请中，控制器与伸缩缸B1、开销机构B4、卷扬机构B5之间的连接电路及控制方式均为现有技术。

从上述对顶盖开合机构B工作原理的介绍可以看出，在图1-6所示顶盖可打开的硬顶集装箱中，顶盖开合机构B设置在箱体A内部，同时可以实现顶盖A1打开角度超过180度甚至理论上可以达到270度，这种结构的集装箱尤其适合运输大型野战装备，由于顶盖开合机构B位于箱体A内，可以避免运输过程中顶盖开合机构B受树木、尖石刮蹭损坏而影响顶盖A1正常开启的情况。

在图1-6中，连接臂B2包括主臂B2a以及分别对应连接在主臂B2a顶端和底端的第一副臂B2b和第二副臂B2c，第一副臂B2b与铰耳B6通过铰销铰接，第二副臂B2c与伸缩缸B1的活塞杆顶端铰接；顶盖A1完全关合后，主臂B2a处于竖直位置，第一副臂B2b和第二副臂B2c均位于主臂B2a靠侧壁A2的一侧。

其中，拉线卷绕轴B7设置在第一副臂B2b上。第一副臂B2b与主臂B2a之间的夹角为钝角，第二副臂B2c与主臂B2a之间的夹角为直角，第一副臂B2b的长度大于第二副臂B2c的长度，顶盖A1完全关合后，第一副臂B2b与铰耳B6的连接点位于第二副臂B2c与活塞杆铰接点的正上方。实际应用时，连杆驱动装置B4a优选采用电缸，卷筒驱动装置B5c包括一个电机和一个减速机，电机的输出轴与减速机的输入端通过联轴器连接，减速机的输出端与卷筒B5a传动连接。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。

设计图

顶盖可打开的硬顶集装箱论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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