货物电力驱动单元及使用其的货物搬运方法技术

提供一种用于运输货物的装置（１００），该装置包括支撑基座（１０５）和可枢转地安装到该支撑基座（１０５）上的，用于垂直运动的驱动组件（１１０）。该驱动组件（１１０）包括辊（１２０）和用于旋转该辊（１２０）的第一电控电机（１２５）。提升组件具有用于使该驱动组件（１１０）相对于该支撑基座（１０５）从缩回位置移动到延伸位置，并且辊抵靠在货物上的第二电控电机（１５５）。电子控制器（１９５），控制该第一（１２５）和第二电机（１５５）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用在诸如飞机的移动运载工具，上的货物的货物搬运系统。本专利技术在辊驱动系统中具有特别的适用性，其中当启动该系统时，相对于将搬运的货物，向上推动辊，以及当停止该系统时，使辊缩回。
技术介绍
可移动地安装到连接在运载工具的底面上的搬运器的辊组件广泛地用于搬运这种运载工具内的货物。这些辊组件或“传动机构”用在涉及运输普遍用在空运货物、地面运输货物(汽车货运)、铁运货物和船运货物工业中的商业和军事货物集装箱的系统中。传动机构安装到货物运输运载工具中，并为运载工具内的集装箱提供推动力和固定(即，制动)。通常称为电力驱动单元或动力驱动单元(PDU)的传动机构结合外部支持装置一起工作以便于将货物集装箱装入运载工具内和从该运载工具卸出货物集装箱。PDU通常包含固定框架或刚性连接到货物运载工具的底面或底面结构上的支撑基座。将移动驱动组件连接到支撑基座上。驱动组件包括用于接触货物集装箱并通过弹性辊表面和集装箱底部间的摩擦系数向它们提供推动力的驱动辊或多个驱动辊，以及电机，用于旋转驱动辊。货物集装箱底部通常是连接到方的或矩形框架结构上的平的、金属壳，然而，它们也可由非金属材料，诸如木材或加固塑料制成。PDU还包含提升机构，其相对于货物集装箱底部，使驱动组件从其降低的位置提升到接合点，如通过相对于支撑基座中的反作用点或轴承，旋转通用凸轮轴上的凸轮。提升机构将垂直力提供给驱动辊，其反过来提供摩擦力以便驱动该集装箱。还啮合提升机构以便当不转动驱动辊时，使集装箱保持原地，以防止运载工具内集装箱无意识运动。当从PDU消除驱动和/或保持命令时，PDU驱动组件降低到其缩回位置。货物集装箱通常由统称为运输硬件的多个自由转动的圆柱辊、球状传送单元或轮脚组件支架。当缩回PDU时，移动集装箱在运输硬件上自由，并且通常在运动工具运动期间，通过插销、导轨和其他限制硬件，将其保持在原地。在U.S.专利3,690,440、U.S.专利3,737,022和U.S.专利5,547,069中描述了典型的PDUs，其中使用单个电机来旋转弹性驱动辊以及为提升机构供电，提升机构相对于货物集装箱底部，将带有辊的驱动组件上升到接合点中。在Podanski et al.的U.S.专利5,803,234中描述了另一种PDU，其中为驱动和提升功能提供单独的电机。在Podanski的PDU中，驱动电机是标准的AC感应电机，以及提升电机是刷式DC电机。现有技术的PDU能包含既昂贵且难以修补或替换的复杂的机构。然而，不管它们的复杂度如何，现有技术的PDU的局限在于在各种条件下，诸如用在不同运载工具中或用于不同类型的货物集装箱或装载的它们的操作灵活性。因此，它们不容易适合于要求改变驱动转矩和/或提升力的不同应用，并且由于例如，“摩擦(scrubbing)”停放或卡住集装箱下的驱动辊，会过热和超载。
技术实现思路
本专利技术的优点是其驱动和提升功能彼此完全独立并且电可编程的PDU，从而使得灵活地设置和改变操作，诸如运载工具接口功能、逻辑功能、驱动转矩和提升力，以及使本专利技术的PDU适合于用在各种不同运载工具应用中。根据本专利技术，通过用于运输货物的装置部分实现上述和其他优点，该装置包括支撑基座和可枢转地安装到支撑基座上，用于基本上垂直于所述支撑基座的纵向轴的有限垂直运动的驱动组件，驱动组件包括辊和第一电控电机，用于相对于支撑基座，将驱动组件从基本上在支撑基座中的缩回位置移向延伸位置，并且辊抵靠在货物上，以及电子控制器，控制第一和第二电机。从下述的详细描述，本专利技术的另外的优点对本领域的技术人员来说是显而易见的，其中简单地通过示例用于执行本专利技术所设计的最佳方式，仅示出和描述了本专利技术的优选实施例。如在附加权利要求书中特别指出的实现和获得本专利技术的优点。如将意识到的，本专利技术能有其他和不同的实施例，所有的均不脱离本专利技术。因此，附图和说明书实际上视为示例性的，而不是限制。附图的简单描述参考附图，其中具有相同标记的元件表示相同的元件，以及其中附图说明图1是根据本专利技术的实施例的装置的透视图；图2A是图1的装置的顶视图；图2B是图1的装置的侧视图；图3是沿图2B的线A-A的截面图；图4是根据本专利技术的实施例的装置的透视图；图5A和5B是表示用在本专利技术的实施例中的功耗曲线的图形。具体实施例方式传统的PDU机械复杂并且在改变操作条件或运载工具中缺乏灵活性。本专利技术解决和解答传统的PDU的这些问题。本专利技术的PDU包括两个独立的电控电机，一个用于驱动功能以及一个用于提升功能。这些电机可是永磁交流(PMAC)电机，通常称为“无刷DC”电机。这些电机具有集成到PDU的电子组件中的它们自己的控制电子设备。本专利技术的双电控电机装置为PDU的驱动和提升功能提供独立的、完全可控的功率。例如，能通过PDU的控制软件独立地设置和改变PDU的最大驱动转矩和最大提升力，从而对将传动机构用在各种货物应用中提供最大的灵活性。此外，不象现有技术的传动机构，本专利技术不缩回，然后根据驱动方向改变提升，当反转驱动方向时，驱动辊保持与集装箱接触，从而当改变驱动方向时，避免不希望的货物运动。此外，在本专利技术的传动机构中使用可控电机通过提供相对于现有技术的传动机构的增加的推动力、降低的功耗和降低的重量，改进了技术发展水平。现在将参考图1-4来描述本专利技术的实施例。根据本专利技术的PDU100包括驱动装置安装到其上的金属诸如铝的支撑基座105，驱动装置诸如驱动组件110，经枢转销115可枢转地安装到支撑基座上，用于基本上垂直于所述支撑基座的纵向轴的有限垂直运动。驱动组件110包括驱动辊120，具有弹性外表面，以及用于旋转辊120的装置，诸如电控电机，例如，用于经行星齿轮组件130、小齿轮135、内啮合齿轮140和输出齿轮145旋转辊120的传统的PMAC电机125(见图3)。本专利技术的PDU还包括提升装置，诸如，提升组件150，用于当通过靠着支撑基座中的反作用点或轴承旋转通用凸轮轴上的凸轮时，使驱动装置升离其降低位置。提升装置为驱动辊提供垂直力，驱动辊反过来提供摩擦力以便驱动集装箱。更具体地说，提升组件150包括电可控电机诸如传统的PMAC电机155。如图3和4所示，提升电机155通过行星齿轮组件160、提升电缆驱动器165、提升电缆170和提升滑轮175将电力传送给在其任何一端具有一对凸轮185的凸轮轴180。凸轮185反作用于由支撑基座105中的提升反作用销190a支撑的轴承190以便相对于支撑基座105，绕枢转销115使驱动组件110从基本上位于支撑基座105(如图1-4所示)内的缩回位置移动到延伸位置，其中辊120抵靠货物(未示出)。当提升驱动组件110时，以约11,000rpm驱动提升电机155，然后，当驱动辊120与集装箱底部接触时，或当提升组件150到达其内部提升限制器(未示出)时，在失速条件下操作提升电机155。提升组件150包括张紧电缆(tension cable)170，以便将来自提升电机155和齿轮160的转矩传送给提升凸轮185。在现有技术传动机构中，向提升凸轮提供转矩的通用装置是使用齿轮。将本专利技术的布局设计成驱动辊120位于电机125、155和提升凸轮185之间。该布局提供最佳的负载分配和最小化传送到支撑基座105中的负载。通过由在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运输货物的装置，所述装置包括：　　　　支撑基座；　　　　驱动组件，可枢转地安装到所述支撑基座上，用于基本上垂直于所述支撑基座的纵向轴的有限垂直运动，所述驱动组件包括辊和用于旋转所述辊的第一电控电机；　　　　提升组件，包括用于使所述驱动组件相对于所述支撑基座从基本上在所述支撑基座内的缩回位置移动到延伸位置，并且辊抵靠在货物上的第二电控电机；以及　　　　电子控制器，用于控制所述第一和第二电机。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦F莱因冈，马修S麦康奈尔，罗伯特M沃尔夫，
申请(专利权)人：安克拉国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]