钳夹车两自由度多层并联提升机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多层过约束并联提升机构，特别涉及应用于铁路特种货物运输中超重载、超宽等大型超限设备运输的钳夹车提升机构。
【背景技术】
[0002]铁路特种货物运输钳夹车承担着特高压输电、油气管线和航母制造等关乎国计民生的重特大工程中超重超限大型关键设备的运输，如大型变压器，超大型发电机定子，乳机机架，大型压力机的机架等。随着国家能源、电力等行业发展以及工业智能转型战略与节能减排措施的实施，大型发电机、反应堆等超重超限货物的运输重量越来越大，如石化反应器等工程装备已接近或超过千吨。
[0003]然而，现有结构的钳夹车受制造工艺与生产设备等限制，其承载能力的再度提升已十分有限。因此从钳夹车本体构型出发，创新设计新一代具有超高承载能力的钳夹车新构型，是突破该瓶颈的关键。国内外关于钳夹车的专利较少，其中涉及到钳夹车提升机构及超重载钳夹车整体构型的专利更少，例如中国专利CN101475007A公开的技术，其通过改变钳夹车自承载结构，降低了车体重心以及整车质量来提高整车的载重量以及运输的便捷性，但对货物的升降以及提升油缸的负荷没有涉及，同时由于构型的限制，该技术并不适用于超重超宽货物的起运；中国专利CN103101546A公开的技术，其通过协调钳夹车提升油缸工作的同步率来改善货物提升过程中钳夹车的受力情况；中国专利CN104192155A公开的技术，其通过改变提升机构的驱动配置一定程度上减小了提升过程中的提升油缸的负荷，但对于超重载、超宽货物的运输还存在一定的应用局限。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种适用于超重载超宽货物的钳夹车两自由度提升机构，除具有传统钳夹车的功能外，该钳夹车提升机构通过采用多层并联过约束机构，提高了提升机构的载重量，增加了作用空间，同时减小了货物偏载对提升机构的影响，从而为超重载、超宽等大型超限关键设备的运输提供了一种钳夹车两自由度多层并联提升机构。
[0005]钳夹车两自由度多层并联提升机构主要包括有:基座A、基座B、基座C、球铰A、球铰B、球铰C、支撑油缸A、球铰D、支撑油缸C、球铰E、导向梁、钳形梁A、钳形梁B、钳形梁C、球铰F、球铰G、等分撑杆A、等分撑杆B、球铰H、球铰1、球铰J、球铰K、提升油缸、车耳和转动副。其中，三个基座分别为基座A、基座B和基座C，依次从前至后置于水平面上。基座A上端与球铰A的下端相连，基座B上端与球铰B的下端相连，基座C上端与球铰C的下端相连，在球铰A的上端固定连接支撑油缸A的固定端，支撑油缸A活塞杆的自由端与球铰D的下端相连，在球铰C的上部固定连接支撑油缸C的固定端，支撑油缸C活塞杆的自由端与球铰E的下端相连。球铰B、球铰D和球铰E的上端分别与导向梁的一端相连。导向梁是一个等腰梯形的平板，导向梁的上部设有三个相互平行的钳形梁，依次为钳形梁A、钳形梁B和钳形梁C。导向梁的另一端设有两个球铰，分别为球铰F和球铰G，球铰F与等分撑杆A的一端铰接，球铰G与等分撑杆B的一端铰接，等分撑杆A的另一端与球铰Η铰接，等分撑杆Β的另一端与球铰I铰接，球铰Η和球铰I分别设在钳形梁Α和钳形梁C的内侧壁上。每个钳形梁的一端与导向梁上部的一端相铰接。在每个钳形梁的另一端的上部分别与提升油缸的固定端通过球铰J相连，提升油缸活塞杆的自由端与货物一侧的上部通过内嵌球铰K铰接。每个钳形梁的另一端的下部分别与车耳一端通过转动副相连，车耳的另一端与货物一侧的下部勾连。上述部件构成钳夹车两自由度多层并联提升机构。以货物的中心线为对称轴，货物两侧的钳夹车两自由度多层并联提升机构内侧相向。
[0006]本发明在使用时，在轨道上相向停靠两个半车，将货物吊置两个半车中间，再将两个半车与货物调整至适当的距离，然后将车耳与货物下部勾连，再将左右六个提升油缸与货物上部铰连，所有铰接处安装完毕，同时启动六个提升油缸，通过提升油缸活塞杆的伸长来实现货物的提升，提升过程中始终保持一个半车处于制动状态，另一个半车处于随动状态。在车耳拉力以及提升油缸压力作用下，货物被钳夹在两个半车之间，从而保证了货物提升与运输平稳性。
[0007]本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0008]1、本发明采用两自由度多层并联过约束提升机构，有效增加了钳夹车提升机构的载重量，适用于超重载货物的提升运输；
[0009]2、本发明采用并联多层过约束提升机构，有效增加了提升作用空间，可用于超宽货物的提升运输，同时也减小了货物偏载对提升机构的影响。
【附图说明】
[0010]图1钳夹车两自由度多层并联提升机构示意简图。
[0011]图2钳夹车两自由度多层并联前后提升机构平面示意简图主视图。
[0012]图3钳夹车两自由度多层并联中部提升机构平面示意简图主视图。
[0013]【具体实施方式】在本发明的图1、图2和图3的示意简图中，三个基座分别为基座A1、基座B2和基座C3，依次从前至后置于水平面上。基座A上端与球铰A4的下端相连，基座B上端与球铰B5的下端相连，基座C上端与球铰C6的下端相连，在球铰A的上端固定连接支撑油缸A7的固定端，支撑油缸A活塞杆的自由端与球铰D8的下端相连，在球铰C的上部固定连接支撑油缸C9的固定端，支撑油缸C活塞杆的自由端与球铰E10的下端相连。球铰B、球铰D和球铰E的上端分别与导向梁11的一端相连。导向梁是一个等腰梯形的平板，导向梁的上部设有三个相互平行的钳形梁，依次为钳形梁A12、钳形梁B13和钳形梁C14。导向梁的另一端设有两个球铰，分别为球铰F15和球铰G16，球铰F与等分撑杆A17的一端铰接，球铰G与等分撑杆B18的一端铰接，等分撑杆A的另一端与球铰H19铰接，等分撑杆B的另一端与球铰120铰接，球铰Η和球铰I分别设在钳形梁Α和钳形梁C的内侧壁上。每个钳形梁的一端与导向梁上部的一端相铰接。在每个钳形梁的另一端的上部分别与提升油缸21的固定端通过球铰J22铰接，提升油缸活塞杆的自由端与货物一侧的上部通过内嵌球铰K23铰接。每个钳形梁的另一端的下部分别与车耳24 —端通过转动副25铰接，车耳的另一端与货物一侧的下部勾连。上述部件构成钳夹车两自由度多层并联提升机构。以货物的中心线为对称轴，货物两侧的钳夹车两自由度多层并联提升机构内侧相向。
【主权项】
1.钳夹车两自由度多层并联提升机构，主要包括有基座A、基座B、基座C、球铰A、球铰B、球铰C、支撑油缸A、球铰D、支撑油缸C、球铰E、导向梁、钳形梁A、钳形梁B、钳形梁C、球铰F、球铰G、等分撑杆A、等分撑杆B、球铰H、球铰1、球铰J、球铰K、转动副、提升油缸、车耳和铰链，其特征在于:三个基座分别为基座A、基座B和基座C，依次从前至后置于水平面上，基座A上端与球铰A的下端相连，基座B上端与球铰B的下端相连，基座C上端与球铰C的下端相连，在球铰A的上端固定连接支撑油缸A的固定端，支撑油缸A活塞杆的自由端与球铰D的下端相连，在球铰C的上部固定连接支撑油缸C的固定端，支撑油缸C活塞杆的自由端与球铰E的下端相连，球铰B、球铰D和球铰E的上端分别与导向梁的一端相连，导向梁是一个等腰梯形的平板，导向梁的上部设有三个相互平行的钳形梁，依次为钳形梁A、钳形梁B和钳形梁C，导向梁的另一端设有两个球铰，分别为球铰F和球铰G，球铰F与等分撑杆A的一端铰接，球铰G与等分撑杆B的一端铰接，等分撑杆A的另一端与球铰Η铰接，等分撑杆Β的另一端与球铰I铰接，球铰Η和球铰I分别设在钳形梁Α和钳形梁C的内侧壁上，每个钳形梁的一端与导向梁上部的一端相铰接，在每个钳形梁的另一端的上部分别与提升油缸的固定端通过球铰J铰接，提升油缸活塞杆的自由端与货物一侧的上部通过内嵌球铰K铰接，每个钳形梁的另一端的下部分别与车耳通过转动副相连，车耳的另一侧与货物一侧的下部勾连，上述部件构成钳夹车两自由度多层并联提升机构，以货物的中心线为对称轴，货物两侧的钳夹车两自由度多层并联提升机构内侧相向。
【专利摘要】钳夹车两自由度多层并联提升机构，主要包括有基座A、基座B、基座C、球铰A、球铰B、球铰C、支撑油缸A、球铰D、支撑油缸C、球铰E、导向梁、钳形梁A、钳形梁B、钳形梁C、球铰F、球铰G、等分撑杆A、等分撑杆B、球铰H、球铰I、球铰J、球铰K、提升油缸、车耳和转动副，上述部件构成钳夹车两自由度多层并联提升机构，以货物中心线为对称轴，货物两侧的钳夹车两自由度多层并联提升机构内侧相向。本发明采用两自由度多层并联过约束提升机构，有效增加了钳夹车提升机构的载重量，适用于超重载货物的提升运输；采用并联多层过约束提升机构，有效增加了提升作用空间，可用于超宽货物的提升运输，同时也减小了货物偏载对提升机构的影响。
【IPC分类】B61D3/16, B61D45/00
【公开号】CN105365829
【申请号】CN201510848235
【发明人】赵延治, 焦雷浩, 任玉波
【申请人】燕山大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月27日