专利名称：长距离重载拖链的托辊支承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种滚动支承装置，特别是一种用于船用型钢移动式机器人等离子切割与划线设备中的长距离重载拖链的托辊支承装置，属于机械领域。
背景技术：
目前，对于长行程的重载拖链，为了减少拖链在移动过程中的摩擦阻力，延长拖链的使用寿命，一个有效的办法就是克服拖链在移动过程中的过度弯曲和拖链上段与下段之间的滑动摩擦。减小这一滑动摩擦的措施目前的方法是在拖链的上段底部或下段的顶部按一定间距均匀地布置一些减摩耐磨衬片或自动滑动托套(见德国易格斯(igus)拖链产品样本)，但这一方法只对于中小规格的轻载拖链比较适用；还有一种方法就是设置滑轨、滑轮和导向槽，缺点是成本较高。
经文献检索发现，中国机械工业部西安重型机械研究所申请的专利“一种悬挂式电缆拖链”，申请号为00113809.X，该专利公开了一种在浇钢平台往复运行车辆使用的悬挂式电缆拖链，其自述特征是钢丝绳上连接有电缆夹板，滚轮式悬挂架、定距环、悬臂拖动架及配重块和固定装置；滚轮式悬挂架连为一组，两侧单个滚轮盒用一个中间轴连接在一起，滚轮套在钢丝绳上，拖动时滚轮在钢丝绳上滚动，滚轮盒下吊挂电缆夹板和电缆。各滚轮悬挂架之间用比电缆短的金属小链连接，小链固定在各悬挂架的中间轴的中点，拖动电缆时，电缆不受拉力。该专利利用多个电缆夹板夹住电缆后吊挂在滚轮盒下，各电缆夹板之间的电缆因重力会产生弯曲，另外拖动时，滚轮在钢丝绳上滚动，由于钢丝绳有桡性，移动过程中会产生波动，从而对有移动精度要求的小车产生不利影响。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种长距离重载拖链的托辊支承装置，该装置主要是针对一般的长距离中重载拖链，尤其是国产拖链，为降低拖链的过度弯曲和移动摩擦阻力、延长拖链使用寿命和降低成本而设计的结构简单、使用可靠的专用托辊支承系统，对于长行程的中重载拖链采用托辊支承，不仅可以变拖链上段与下段之间的滑动摩擦为滚动摩擦，减小拖链移动阻力，而且由于托辊的支承作用，减轻了拖链和拖链携带的电缆、气管、液管等在长距离移动过程中因重力引起的弯曲程度，从而可以大大延长它们的使用寿命。
本发明是根据以下技术方案实现的，本发明主要包括重载拖链、拖链托辊支承系统、机架、直线滚动导轨副、滚轮导轨副、移动小车、驱动减速电机、齿轮、齿条、机器人、拖链连接架，其连接方式为重载拖链一端用螺钉固定在托辊支承系统中央的地基上，绕过托辊支承系统中若干个滚筒后，重载拖链的另一端用螺钉与拖链连接架固接，同时，与重载拖链相同长度的钢丝绳绕过其余托辊与重载拖链首尾相固接，托辊支承系统布置在机架的一侧，用螺钉固定在地基上，机器人用螺钉固定在移动小车的底板上，移动小车采用直线滚动导轨副、滚轮导轨副支撑在机架上，小车通过减速电机驱动，减速电机用螺钉固定在小车的底板上，齿条用螺钉固定在机架上，齿轮通过键连接及轴端压板固定在减速电机的输出轴上，拖链连接架用螺钉固定在小车的底板上。
托辊支承系统主要包括支撑轨道、导向托辊、连接板(一)、(二)、(三)、中间托辊、支承托辊，其连接方式为头尾均为一导向托辊，相邻两连接板(一)与(二)、(二)与(三)之间为一支承托辊，尺寸较长的连接板(二)的中央等距布置若干个中间托辊。
导向托辊主要由滚筒(一)、心轴(一)、水平滚轮(一)、垂直滚轮(一)组成，心轴(一)与滚筒(一)之间为焊接，在连接板(一)上用螺纹连接安装有水平滚轮(一)、垂直滚轮(一)，心轴(一)穿过滚筒(一)两侧的连接板(一)后用螺母与垫圈固接，水平滚轮(一)、垂直滚轮(一)分别与支撑轨道的顶面与内侧面接触并保持滚动摩擦。
支承托辊主要由滚筒(二)、心轴(二)、滚动轴承(一)、垂直滚轮(二)组成，心轴(二)与滚动轴承(一)过渡配合，滚动轴承(一)与滚筒(二)为过盈配合，在连接板(二)上用螺纹连接安装有垂直滚轮(二)，心轴(二)的两端与连接板(二)用螺母与垫圈固接，滚筒(二)、垂直滚轮(二)分别与支撑轨道的顶面与内侧面接触并保持滚动摩擦。
中间托辊主要由滚筒(三)、滚动轴承(二)、心轴(三)组成，心轴(三)与滚动轴承(二)过渡配合，滚动轴承(二)与滚筒(三)为过盈配合，心轴(三)的两端与连接板(三)之间用螺母和垫圈固接，中间托辊与支撑轨道之间保持一定的间距。
电缆、气管、液管穿过重载拖链经拖链连接架引到移动小车上的机器人、驱动电机、作业工具和控制器内，驱动减速电机通过齿轮齿条传动带动小车沿直线滚动导轨副作往复移动，通过拖链连接架带动拖链及其托辊支承系统沿支撑轨道作相应的往复滚动移动。
当移动小车通过拖链连接装置带动重载拖链作往复长距离移动时，由于托辊的支承作用，重载拖链不会因长度过长或载荷过重而出现拖链上段过度悬垂以至与拖链下段之间发生滑动摩擦而增大移动阻力，甚至使小车不能移动的现象。
本发明具有实质性特点和显著进步，本发明所用的托辊支承装置可以使移动机器人在对船用型钢进行等离子切割和划线两种作业时，使带有电缆、气管、液管的长距离重载拖链十分自如地随机器人移动小车作往复移动，由于托辊与支撑轨道之间为滚动摩擦，拖链的上段有托辊支撑，避免了长距离重载拖链的过度弯曲，既减小了小车的移动阻力，又延长了拖链的使用寿命，这种托辊支承系统，结构简单，安装方便，非常适合作为长距离重载拖链的滚动支承。从而使得本发明能够适应机器人对船用型钢进行等离子切割与划线作业时的生产需要。
图1本发明总体结构布置示意2本发明托辊支承系统结构示意3本发明导向托辊结构示意4本发明支承托辊结构示意5本发明中间托辊结构示意图
具体实施例方式
如图1至图5所示，本发明主要包括重载拖链1、托辊支承系统2、机架3、直线滚动导轨副4、滚轮导轨副5、移动小车6、齿条7、齿轮8、驱动减速电机9、机器人10、拖链连接架11，其连接方式为重载拖链1一端用螺钉固定在托辊支承系统中央的地基上，绕过托辊支承系统2中若干个滚筒后，重载拖链1的另一端用螺钉与拖链连接架11固接，同时，与重载拖链1相同长度的钢丝绳绕过其余托辊与重载拖链首尾相固接，托辊支承系统2布置在机架3的一侧，用螺钉固定在地基上，机器人10用螺钉固定在移动小车6的底板上，移动小车采用直线滚动导轨副4、滚轮导轨副5支撑在机架3上，小车6采用减速电机9驱动，减速电机用螺钉固定在小车6的底板上，齿条7用螺钉固定在机架3上，齿轮8通过键连接及轴端压板固定在减速电机9的输出轴上，拖链连接架11用螺钉固定在小车6的底板上。
托辊支承系统2主要包括支撑轨道12、导向托辊13、连接板16、17、18、中间托辊14、支承托辊15，其连接方式为头尾均为一导向托辊13，相邻两连接板16与17，17与18之间为一支承托辊15，尺寸较长的连接板17的中央等距布置若干个中间托辊14。
导向托辊13主要由滚筒19、心轴20、水平滚轮21、垂直滚轮22组成，其连接方式为心轴20与滚筒19之间为焊接，在连接板16上用螺纹连接安装有水平滚轮21、垂直滚轮22，心轴20穿过滚筒19两侧的连接板后用螺母与垫圈固接，水平滚轮21、垂直滚轮22分别与支撑轨道12的顶面与内侧面接触并保持滚动摩擦。
支承托辊15主要由滚筒23、心轴24、滚动轴承25、垂直滚轮26组成，其连接方式为心轴24与滚动轴承25过渡配合，滚动轴承25与滚筒23为过盈配合，在连接板18上用螺纹连接安装有垂直滚轮26，心轴24的两端与连接板18用螺母与垫圈固接，滚筒23、垂直滚轮26分别与支撑轨道12的顶面与内侧面接触并保持滚动摩擦。
中间托辊14主要由滚筒27、滚动轴承28、心轴29组成，其连接方式为心轴29与滚动轴承28过渡配合，滚动轴承28与滚筒27为过盈配合，心轴29的两端与连接板17之间用螺母和垫圈固接，中间托辊14与支撑轨道12之间保持一定的间距。
电缆、气管、液管穿过重载拖链1经拖链连接架11引到移动小车6上的机器人、驱动电机、作业工具和控制器内，驱动减速电机9通过齿轮8、齿条7传动带动小车6沿直线滚动导轨副4作往复移动，通过拖链连接架11带动拖链1及其托辊支承系统沿支撑轨道12作相应的往复移动。
权利要求
1.一种长距离重载拖链的托辊支承装置，主要包括重载拖链(1)、机架(3)、直线滚动导轨副(4)、滚轮导轨副(5)、移动小车(6)、齿条(7)、齿轮(8)、驱动减速电机(9)、机器人(10)、拖链连接架(11)，其特征在于还包括托辊支承系统(2)，其连接方式为重载拖链(1)一端用螺钉固定在托辊支承系统中央的地基上，绕过托辊支承系统(2)中若干个滚筒后，重载拖链(1)的另一端用螺钉与拖链连接架(11)固接，同时，与重载拖链(1)相同长度的钢丝绳绕过其余托辊支承系统与重载拖链首尾相固接，托辊支承系统(2)布置在机架(3)的一侧，用螺钉固定在地基上，机器人(10)用螺钉固定在移动小车(6)的底板上，移动小车通过直线滚动导轨副(4)、滚轮导轨副(5)支撑在机架(3)上，小车(6)通过驱动减速电机(9)驱动，驱动减速电机用螺钉固定在小车(6)的底板上，齿条(7)用螺钉固定在机架(3)上，齿轮(8)通过键连接及轴端压板固定在减速电机(9)的输出轴上，拖链连接架(11)用螺钉固定在小车(6)的底板上。
2.根据权利要求1所述的这种长距离重载拖链的托辊支承装置，其特征是托辊支承系统(2)主要包括支撑轨道(12)、导向托辊(13)、连接板(16)、(17)、(18)、中间托辊(14)、支承托辊(15)，其连接方式为头尾均为一导向托辊(13)，相邻两连接板(16)与(17)、连接板(17)与(18)之间为一支承托辊(15)，尺寸较长的连接板(17)的中央等距布置若干个中间托辊(14)。
3.根据权利要求2所述的这种长距离重载拖链的托辊支承装置，其特征是导向托辊(13)主要由滚筒(19)、心轴(20)、水平滚轮(21)、垂直滚轮(22)组成，其连接方式为心轴(20)与滚筒(19)之间为焊接，在连接板(16)上用螺纹连接设置有水平滚轮(21)、垂直滚轮(22)，心轴(20)穿过滚筒(19)两侧的连接板(16)后用螺母与垫圈固接，水平滚轮(21)、垂直滚轮(22)分别与支撑轨道(12)的顶面与内侧面接触并保持滚动摩擦。
4.根据权利要求2所述的这种长距离重载拖链的托辊支承装置，其特征是支承托辊(15)主要由滚筒(23)、心轴(24)、滚动轴承(25)、垂直滚轮(26)组成，其连接方式为心轴(24)与滚动轴承(25)过渡配合，滚动轴承(25)与滚筒(23)为过盈配合，在连接板(18)上用螺纹连接设置有垂直滚轮(26)，心轴(24)的两端与连接板(18)用螺母与垫圈固接，滚筒(23)、垂直滚轮(26)分别与支撑轨道(12)的顶面与内侧面接触并保持滚动摩擦。
5.根据权利要求2所述的这种长距离重载拖链的托辊支承装置，其特征是中间托辊(14)主要由滚筒(27)、滚动轴承(28)、心轴(29)组成，其连接方式为心轴(29)与滚动轴承(28)过渡配合，滚动轴承(28)与滚筒(27)为过盈配合，心轴(29)的两端与连接板(17)之间用螺母和垫圈固接，中间托辊(14)与支撑轨道(12)之间有间距。
6.根据权利要求1所述的这种长距离重载拖链的托辊支承装置，其特征是电缆、气管、液管穿过重载拖链(1)经拖链连接架(11)引到移动小车(6)上的机器人、驱动减速电机、作业工具和控制器内，驱动减速电机(9)通过齿轮(8)、齿条(7)传动带动小车(6)沿直线滚动导轨副(4)作往复移动，通过拖链连接架(11)带动拖链(1)及其托辊支承系统沿支撑轨道(12)作相应的往复移动。
全文摘要
长距离重载拖链的托辊支承装置属于机械领域。重载拖链一端用螺钉固定在托辊支承系统中央的地基上，绕过托辊支承系统中若干个滚筒后，重载拖链另一端用螺钉与拖链连接架固接，托辊支承系统布置在机架一侧，用螺钉固定在地基上，机器人用螺钉固定在移动小车的底板上，移动小车通过直线滚动导轨副、滚轮导轨副支撑在机架上，驱动减速电机用螺钉固定在小车的底板上，齿条用螺钉固定在机架上，齿轮通过键连接及轴端压板固定在减速电机的输出轴上，拖链连接架用螺钉固定在小车的底板上。本发明避免了长距离重载拖链的过度弯曲，既减小了小车的移动阻力，又延长了拖链的使用寿命，托辊支承系统结构简单，设置方便，非常适合作为长距离重载拖链的滚动支承。
文档编号B65G39/10GK1413895SQ0215107
公开日2003年4月30日 申请日期2002年12月5日 优先权日2002年12月5日
发明者高雪官, 姚舜, 杨君仁, 马培荪, 丁国清, 闵观荣, 戴林 申请人:上海交通大学, 江南造船(集团)有限责任公司