专利名称：自驱动拖车系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及拖动系统技术领域，特别适用于固定式辐射成像 检查系统中的拖车技术。
背景技术：
随着大型集装货物检查系统日趋广泛的应用，人们越来越多地关 注在检查中，被检车辆能否安全、快速地通过扫描通道，这是影响扫 描通过率及系统应用的关键。现有技术中，这种专用的拖动装置有平 板车、板式输送机及各种拖动小车等。例如对于长度需要60米，外部两端占地长度各40米的检查通道， 其拖动系统十分庞大，存在土建工程占地面积大、系统工程造价高、 不易维修、不能实现异地随机检查的缺点。现有检查系统中还有采用地下三牵引车循环拖动方式，由于牵引 车的地上地下动作使其工程复杂，且在牵引车拖动集装箱车时，车前 轮会产生滑动，易出现集装箱车辆向前向后掉下拖车的事故，以至造 成对集装箱车辆和检查系统的冲击损伤。本申请人申请的中国专利CN00107480.6公开了 一种用于固定式 集装箱检查系统的自动平车，检查时，被检车辆完全开上自动平车， 平车底部装有纵、横向行走机构，这些平车在矩形轨道上循环或往复 运行，输送被检车辆通过扫描通道。为保证系统的检查通过率，通常 一套系统要配置一台或多台自动平车。自动平车要承载被检车辆的全 部重量(包括货物)，车体庞大，结构复杂，附属设施多，能源消耗 大，占地大，造价高，维护成本高。本申请人申请的中国专利CN00107478.4公开了 一种名称为《固定 式集装箱检查系统的板链输送机》的发明专利，它包括驱动装置、头 轮装置、机架及机尾张紧装置等。板式输送机较适合输送集装箱或托 盘货物，不适合拖动被检卡车，尤其是装载货物的集装箱卡车。本申请人申请的中国专利CN200310100184.0公开了 一种"用于辐射成像中的拖车系统的拖车"。此发明的驱动机构是设置在检查通道 两端的绞车，绞车通过钢丝绳牵引拖车通过扫描通道。检查时，锁定 拖车，被检车前轮开上拖车，前轮停在拖车定位窝台定位。定位窝台 只能在运行时从后侧顶紧车轮，不能阻止启动、停止时被检车由于惯 性的前后摆动，而且，检查时，如果轨道稍有不平，还会引起拖车与 被检车速度的变化；由于结构限制，这种拖车的设计高度还会严重影 响其使用。在被检集装箱卡车开上或驶离拖车时，拖车有时会挂蹭被 检车底盘油箱等附件，损坏被检集装箱卡车；绞车驱动在拖车起停时 会对钢丝绳产生较大的冲击，并导致被检车运行速度的变化，从而严 重影响图像质量。因此此发明用于辐射成像检查系统可靠性差，图像 质量不稳定性，对建筑的要求高。实用新型内容为了克服上述现有技术中存在的拖动系统庞大、结构复杂，附属 设施多、能源消耗大，检查过程中车辆易滑动造成损伤等缺点，本实 用新型提供一种运行平稳可靠，结构简单、使用方便的拖车。本实用新型的技术方案以如下方式实现一种自驱动拖车系统，包括两个结构对称的拖车，所述拖车包括 一组驱动机构、 一组行驶轮组和车体，所述拖车还包括托轮装置、顶 升油缸、 一组平衡轮组和两组导轮组，驱动机构、行驶轮组和平衡轮 组安装在车体上，平衡轮组位于车体上行驶轮组的外侧，托轮装置通 过顶升油缸与车体连接；导轮每两个成一组分别安装在车体前、后两 端，用于在拖车行驶中的导向。优选的，所述前托臂组件包括油缸、转臂、心轴、前托臂以及前 托臂上的感应器，转臂与心轴之间、心轴与前托臂之间为键连接；工
作时，油缸牵引转臂转动，从而带动心轴、前托臂旋转。工作时，前 托臂展开，与拖车夹角成90° ,拖车向停在通道入口处的集装箱卡 车移动，当前托臂触碰到被检车前轮时，感应器发出控制信号，拖车 停止，完成认址功能。优选的，与前托臂类似，后托臂组件也安装在座体上，同样包括 油缸、转臂、心轴和后托臂，转臂与心轴之间、心轴与后托臂之间为键连接；工作时，油缸牵引转臂转动，从而带动心轴、后托臂旋转， 使后托臂处于工作或回程状态。工作时，后托臂与拖车夹角成90° 。与前托臂不同的是，前、 后托臂工作旋转方向相反，二者分别从前、后两个方向靠紧被检集装 箱卡车前轮。在上文中所述前托臂完成认址功能后，后托臂旋转至与拖车夹角成90° 。后托臂组件不仅可以旋转，还可以水平滑动。平移油缸一端安装在座体上，另一端连接后托臂组件，平移油缸伸缩， 带动后托臂组件沿座体上的滑槽平移。通过设定平移油缸的工作压 力，系统自动判断前、后托臂是否已经卡紧前轮，确认卡紧后，系统 输出信号，平移油缸停止移动，拖车继续完成后续动作。此时前、后 托臂平行。至此，拖车完成认址找正功能。优选的，在所述托轮装置的座体上还设置有两个座体滑槽，所述 后托臂组件在所述平移油缸的带动下沿所述座体滑槽平移。优选的，在车体上还设有两个车体滑槽，所述顶升油缸带动托轮 装置沿所述车体滑槽上升或下降。优选的，本系统还具有由平衡轮组实现的自平衡系统，通过改善 结构设计增大拖车与轨道间的粘着力，减小自重。平衡轮组与前、后 托臂分别布置在行驶轮组的两侧，工作时沿固定设置在基础上的槽形 轨道滚动。平衡轮组一方面用以平衡工作时拖车受到的来自被检集装 箱卡车及拖车自身的倾翻力矩，另一方面，由于固定在基础上的槽形 轨道的作用，拖车行驶车轮与行驶轨道之间的正压力增大，二者间黏
着力增加，提高驱动系统可利用功率，因此，避免为增大黏着力而为 系统额外配重，减轻系统总重。顶升油缸用于带动托轮装置沿车体上的滑槽上升，使被检集装箱 卡车前轮离开地面，并在驱动机构的带动下，拖动被检集装箱卡车通 过扫描通道。通过本实用新型，前托臂组件、后托臂组件的旋转、平移，使被 检集装箱卡车停在入口处的位置不需非常精确，而是由拖车自行寻找 并确认卡车车轮停止位置，简化卡车司机的停靠精度与操作时间，简化扫描循环过程，且使拖车可以适应不同的被检车轮轮径，扩大了系 统应用范围。而且，由于顶升油缸的顶升作用，被检集装箱卡车在通 道行驶中不必上、下拖车，因此不会出现挂蹭底盘的危险，系统安全 可靠。同现有技术相比，本实用新型所述拖车运行平稳可靠，质量稳定， 结构简单、使用方便。它采用可旋转托臂，被检集装箱卡车停在入口 处的位置不需非常精确，而是由拖车自行寻找并确认，简化卡车司机的停靠精度与操作时间，简化扫描循环过程，实现单车往复运行；后 托臂可平移，适应不同被检集卡轮径；增加平衡轮组，增大系统黏着 力，减轻系统总重。
以下结合附图及一个完整的系统工作流程对本实用新型作进一 步的描述图l是利用本实用新型的 一个完整扫描系统图；图2是拖车的主视图；图3是拖车的俯视图；图4是图2的阶梯剖面视图；图5是导轮结构视图；图6是托轮装置的主视图7是托轮装置的俯视图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。图l为本实用新型所述自驱动拖车系统的扫描结构图，本系统主要由两个结构对称的拖车1和2组成，拖车1、2分别位于扫描通道两侧， 分别拖动被检集装箱卡车左前轮和右前轮，同时，系统还需配备相应 的行驶轨道3、拖链系统4、电气控制系统(图中未示出)及地面土建 设施(图中未示出)等，拖车在拖链系统的驱动下沿行驶轨道方向前 后移动。其中拖链系统4沿轨道布置，在拖车工作时，随拖车的移动 收放，保护拖车与控制系统间传输电缆，拖车的前后移动并不需要拖 链系统的驱动；电气控制系统通常布置在控制室内，用于监督、控制 检测过程中所有机电设备的运行。图2 图4分别为本实用新型所述自驱动拖车系统的拖车的主视 图、俯视图和剖面图，拖车包括一组驱动机构5、 一组行驶轮组6、车 体7、托轮装置8、顶升油缸9、 一组平衡轮组10和两组导轮11，驱动 机构5、行驶轮组6、平衡轮组10安装在车体7上，托轮装置8通过顶升 油缸9与车体7连接，顶升油缸9与车体通过螺栓连接。驱动机构5带动 行驶轮组6运动，从而带动车体7、托轮装置8、顶升油缸9、平衡轮组 10、导轮11等各机构沿行驶轨道3运行。导轮11安装在车体7前、后端, 每两个导轮成一组分别设置在行驶轨道3的两侧。导轮ll无动力，用 于在拖车行驶中沿行驶轨道3对行驶轮组6导向，导轮ll在与行驶轨道 3接触时受摩擦力作用沿行驶轨道3侧端面滚动，降低拖车行驶阻力。车体7上还设计有滑槽7-l、滑槽7-2,顶升油缸9可以带动托轮装 置8沿车体滑槽上下移动。本领域技术人员应当知晓，对于滑槽位置、 形状的设计没有具体的限定，只要结构、受力合理，并能满足托轮装 置的上下移动就可以。此外，在地面土建设施上还设有槽形轨道(图中未示出)，平衡 轮组10设置在拖车行驶轮组6的外侧，嵌在槽形轨道中，工作时沿 固定设置在地面土建基础上的槽形轨道滚动。图5和图6分别示出了托轮装置8的主视图和俯视图，如图所示， 托轮装置8主要包括座体8-l、前托臂组件8-2、后托臂组件8-3、 平移油缸8-4和两个滑块组8-5、8-6等。在座体8-l上，设计有滑槽8-l-l、 滑槽8-l-2。同车体上的滑槽7-l、滑槽7-2—样，对于座体8-l上的滑槽 8-1-1、滑槽8-l-2位置、形状的设计也没有具体的限定，只要结构、 受力合理，并能满足托轮装置的左右移动就可以。顶升油缸9用于带动托轮装置8沿车体升降，使被检集装箱卡车前 轮离开或落回地面。在顶升油缸9的带动下，托轮装置8上的滑块组 8-5、滑块组8-6分别沿车体上的滑槽7-l、滑槽7-2上、下运动，其中 滑块组8-5与滑槽7-l限制托轮装置升降过程中在拖车行进方向的摆 动，滑块组8-6与滑槽7-2限制托轮装置8升降过程中在垂直于拖车行进 方向上的摆动。扫描前，顶升油缸9将托轮装置8顶起，被检集装箱卡车前轮离开 地面，拖车在驱动机构5的带动下，拖动被检集装箱卡车通过扫描通 道；扫描结束后，顶升油缸9反向动作，托轮装置8下降，被检集装箱 卡车前轮落回地面，前托臂组件8-2、后托臂组件8-3展开，司机上车 将被检集装箱卡车驶离扫描通道。在托轮装置8中，前托臂组件8-2安装在座体8-l上，包括油缸 8-2-1、转臂8-2-2、心轴8-2-3、前托臂8-2-4及前托臂上的感应器8-2-5 等。其中前托臂组件8-2上的油缸8-2-l —端固定在座体8-l上，油缸活 动杆部分与转臂8-2-2铰接；转臂8-2-2的另 一端及前托臂8-2-)通过心 轴8-2-3与座体8-l连接，感应器8-2-5安装在前托臂8-2-4上。工作时，油缸8-2-l牵引转臂8-2-2绕心轴8-2-3转动，转臂8-2-2与 心轴8-2-3之间、心轴8-2-3与前托臂8-2-4之间都是键连接，因此，在
油缸8-2-l牵引下，转臂8-2-2转动，从而带动心轴8-2-3和前托臂8-2-4 旋转。工作时，前托臂8-2-4展开，与拖车夹角成90。，拖车向停在通 道入口处的集装箱卡车移动，当前托臂8-2-4触碰到被检车前轮时，感 应器8-2-5发出控制信号，拖车停止，完成认址功能。当然，在不影响工作性能的前提下，转臂8-2-2与心轴8-2-3之间、 心轴8-2-3与前托臂8-2-4之间也可以釆用键连接之外的其他形式的连 接方式。与前托臂组件8-2类似，后托臂组件8-3也安装在座体8-l上，同样 包括油缸8-3-l、转臂8-3-2、心轴8-3-3、后托臂8-3-4等。工作时，油 缸8-3-l牵引转臂8-3-2绕心轴8-3-3转动，转臂8-3-2与心轴8-3-3之间、 心轴8-3-3与后托臂8-3-4之间都是键连接，因此，在油缸8-3-l牵引下， 转臂8-3-2转动，从而带动心轴(8-3-3)、后托臂8-3-4旋转，使后托臂 8-3-4处于工作或回程状态。工作时，后托臂8-3-4与拖车夹角成90° 。 与前托臂8-2-4不同的是，前、后托臂工作旋转方向相反，二者分别从 前、后两个方向靠紧被检集装箱卡车前轮。在上文中所述前托臂完成 认址功能后，后托臂8-3-4旋转至与拖车夹角成90° 。后托臂组件8-3 不仅可以旋转，还可以水平滑动。图3显示前托臂、后托臂分别处于工作与非工作状态位置图，其 中虛线所示的前、后托臂表示非工作状态，前托臂、后托臂与扫描通 道平行；实线所示的与扫描通道垂直的前、后托臂表示工作状态；箭 头表示前、后托臂的移动方向。平移油缸8-4—端安装在座体8-l上，另 一端连接后托臂组件8-3， 平移油缸8-4伸缩，带动后托臂组件8-3沿座体8-l上的滑槽8-l-l、滑槽 8-l-2平移。通过设定平移油缸8-4的工作压力，系统自动判断前、后 托臂是否已经卡紧前轮，确认卡紧后，系统输出信号，平移油缸8-4 停止移动，拖车继续完成后续动作。此时前、后托臂平行。至此，拖 车完成认址找正功能。 在上述的认址找正功能完成后，顶升油缸9抬起，带动托轮装置8沿车体7上的滑槽7-l、滑槽7-2上升，使被检集装箱卡车前轮离开地面， 驱动机构5启动，拖车拖动被检集装箱卡车通过扫描通道。在本实用新型中，平移油缸8-4和顶升油缸9采用现有技术。 前托臂组件8-2、后托臂组件8-3的旋转、平移，使被检集装箱卡 车停在入口处的位置不需非常精确，而是由拖车自行寻找并确认卡车 车轮停止位置，简化卡车司机的停靠精度与操作时间，简化扫描循环 过程，且使拖车可以适应不同的被检车轮轮径，扩大了系统应用范围。 而且，由于顶升油缸9的顶升作用，被检集装箱卡车在通道行驶中不 必上、下拖车，因此不会出现挂蹭底盘的危险，系统安全可靠。本实用新型所述自驱动拖车系统还具有自平衡系统，通过改善结 构设计增大拖车l、 2与行驶轨道3间的粘着力，减小自重。设置在拖 车上的平衡轮组10与前、后托臂分别布置在行驶轮组6的两侧，工作 时平衡轮组10沿固定设置在基础上的槽形轨道滚动。平衡轮组10—方 面用以平衡工作时拖车受到的来自被检集装箱卡车及拖车自身的倾 翻力矩，另一方面，由于固定在基础上的槽形轨道的作用，拖车行驶 轮组6与行驶轨道3之间的正压力增大，二者间黏着力增加，提高驱动 机构5可利用功率，因此，避免为增大黏着力而为系统额外配重，减 轻系统总重。扫描完成后，拖车与被检集装箱卡车停止在扫描通道的出口处， 这时顶升油缸组件9收起，带动托轮装置8沿车体7上的车体滑槽7-l、 车体滑槽7-2下降，使被检集装箱卡车前轮落回地面，然后，油缸8-2-l、 油缸8-3-l工作，带动前托臂8-2-4、后托臂8-3-4旋转至与扫描通道平 行，被检集装箱卡车驶离让开扫描通道。被检集装箱卡车前轮落回地面后，拖车驱动机构5即可启动，拖 车向通道入口方向行驶。在系统设定位置，拖车检测被检集装箱卡车 是否已经离开通道，确认离开后(通常检测被检集装箱卡车离开检测
通道的方法有人工检测或传感器自动检测)，油缸8-2-l工作，带动前托臂8-2-4旋转90° ，至与扫描通道垂直，同时拖车继续向通道入口方 向行驶。当前托臂8-2-4触碰到被检车前轮时，感应器8-2-5发出控制 信号，拖车停止，至此， 一个完整的扫描过程结東，系统进入下一个 扫描循环。此外，本实用新型的拖车不仅可以用来拖动集装箱卡车通过扫描 通道，还可以用来拖曳集装箱卡车以外的东西用于非集装箱检查系 统，并且，也可以使用一个拖车仅拖动集装箱卡车单侧前轮来实现集 装箱的检查。因此，本实用新型的拖车也可以单独使用。虽然本实施例表述的是用于车辆辐射成像检查的自驱动拖车系 统和方法，但本领域技术人员可以将其应用到其它领域以解决车辆、 货物输送的问题，因此本领域技术人员在本实施例的基础上进行的所 有相关的扩展和应用都应落入本申请的保护范围。因此，按照上述的技术方案，如果上述拖动小车不是用于辐射成 像而是用于其他用途的车辆、货物输送，也属于本实用新型的保护范 围。按照上述的技术方案，上述拖动小车既可以单独使用，也可两台 成对或多台匹配使用。按照上述的技术方案，上述拖动行驶轮组不是在轨道上而是在其 他路面或结构表面行驶，也属于本实用新型的保护范围。按照上述的技术方案，如果上述各种机构不是釆用液压缸而是釆 用其他形式驱动，也属于本实用新型的保护范围。按照上述的技术方案，上述拖动小车既可以往返运行，又可以多 车循环运行。按照上述的技术方案，上述拖动小车可以应用到全地上、半地上 或全地下。按照上述的技术方案，如果前托臂、后托臂的旋转不是90。，而是某一角度(如80°或120°等)，也属于本实用新型的保护范围。按照上述的技术方案，如果后托臂组件、托轮装置不是沿滑槽滑 移而是以其他形式运动或取消某些局部动作，也属于本实用新型的保 护范围。
权利要求1、一种自驱动拖车系统，包括两个结构对称的拖车(1，2)，所述拖车(1，2)包括驱动机构(5)、行驶轮组(6)和车体(7)，所述驱动机构(5)、行驶轮组(6)安装在车体(7)上，其特征在于所述拖车(1，2)还包括托轮装置(8)、顶升油缸(9)、平衡轮组(10)和导轮(11)；所述平衡轮组(10)安装在车体(7)上所述行驶轮组(6)的外侧，托轮装置(8)通过顶升油缸(9)与车体(7)连接；所述导轮(11)每两个成一组分别安装在车体(7)前、后两端，用于在拖车(1，2)行驶中的导向。
2、 如权利要求1所述的自驱动拖车系统，其特征在于所述托轮 装置(8 )包括座体(8-1 )、前托臂组件(8-2 )和后托臂组件(8-3 )、 平移油缸(8-4)，所述前托臂组件(8-2)、后托臂组件(8-3)安装在 座体(8-l)上，所述平移油缸(8-4) —端安装在座体上，另一端连 接后托组件(8-3)。
3、 如权利要求2所述的自驱动拖车系统，其特征在于，所述前 托臂组件(8-2)包括油缸(8-2-1)、转臂(8-2-2)、心轴(8-2-3)、 前托臂(8-2-4)以及前托臂上的感应器(8-2-5)，转臂与心轴之间、 心轴与前托臂之间为键连接；工作时，油缸牵引转臂转动，从而带动 心轴、前托臂旋转。
4、 如权利要求2所述的自驱动拖车系统，其特征在于所述后托 臂组件(8-3)包括油缸(8-3-1)、转臂(8-3-2)、心轴(8-3-3)和后 托臂(8-3-4),转臂与心轴之间、心轴与后托臂之间为键连接；工作 时，油缸牵引转臂转动，从而带动心轴、后托臂旋转，使后托臂处于 工作或回程状态。
5、 如权利要求2至4之一所述的自驱动拖车系统，其特征在于, 在所述托轮装置(8)的座体(8-l)上还设置有两个座体滑槽(8-1-1,8-1-2)，所述后托臂组件(8-3)在所述平移油缸(8-4)的带动下沿 所述座体滑槽(8-1-1， 8-1-2)平移。
6、 如权利要求1至4之一所述的自驱动拖车系统，其特征在于， 在所述车体(7)上还设有两个车体滑槽(7-1, 7-2)，所述顶升油缸(9)带动托轮装置(8)沿所述车体滑槽(7-1， 7-2)上升或下降。
7、 如权利要求6所述的自驱动拖车系统，其特征在于，所述托 轮装置(8)还包括与所述两个车体滑槽(7-1, 7-2)相对应的两个滑 块组(8-5, 8-6),所述托轮装置(8)以其上的滑块组(8-5, 8-6) 嵌在车体滑槽(7-1, 7-2)内的方式沿车体滑槽(7-1, 7-2)上、下 运动。
8、 如权利要求2所述的自驱动拖车系统，其特征在于，所述前 托臂组件(8-2)包括前托臂(8-2-4)，所述后托臂组件(8-3)包括 后托臂(8-3-4),设置在车体(7)上的平衡轮组(10)与前、后托臂(8_2_4， 8-3-4)分别布置在所述行驶轮组(6)的两侧。
9、 如权利要求8所述的自驱动拖车系统，其特征在于该系统还 具有与拖车相应的行驶轨道(3)、拖链系统(4)、电气控制系统以及 地面土建设施，所述行驶轨道(3)固定在地面土建设施上。
10、 如权利要求9所述的自驱动拖车系统，其特征在于在所述地 面土建设施上还设有槽形轨道，所述平衡轮组(10)嵌在固定在地面 土建设施上的槽形轨道中，可以沿所述槽形轨道滚动。
专利摘要本实用新型涉及拖动系统技术领域，特别适用于辐射成像检查中的自驱动拖车系统。本实用新型所述的自驱动拖车系统包括两个结构对称的拖车(1，2)，所述拖车包括驱动机构(5)、行驶轮组(6)、车体(7)、托轮装置(8)、顶升油缸(9)、平衡轮组(10)和导轮(11)，驱动机构、行驶轮组和平衡轮组安装在车体(7)上，托轮装置(8)通过顶升油缸(9)与车体(7)连接，托轮装置上的前、后托臂(8-2-4，8-3-4)能够卡紧待检车辆前轮，在顶升油缸(9)带动下上下移动。本实用新型所述拖车运行平稳可靠，结构简单，并且适应不同被检集卡车轮径，使用方便。
文档编号B60S13/00GK201042957SQ200620173210
公开日2008年4月2日 申请日期2006年12月31日 优先权日2006年12月31日
发明者盛 唐, 孙尚民, 宋全伟, 华 彭, 光 杨, 梁志忠, 南 江, 沈万全, 斌 胡, 郭振斌, 黄唯蓉 申请人:清华同方威视技术股份有限公司;清华大学