专利名称：基于同步带的轨道小车驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种演出设备，特别是一种基于同步带的轨道小车驱动装置。
背景技术：
威亚和飞行器已在演艺演出中得到了广泛应用，它们在演出中的主要作用是实现 演员的两维飞行动作，即水平运动和升降运动。在通常状况下，威亚和飞行器的升降动作是 通过钢丝绳卷扬或钢丝绳曳引的方式来实现，在舞台机械中钢丝绳卷扬和曳引技术已发展 非常成熟，其在速度、承载、噪音控制等方面均能满足威亚和飞行器的要求。对于威亚和飞 行器的水平运动，目前常用的技术是钢丝绳闭环牵引或自行走的方式。对于目前流行的威 亚设备来讲，其在水平运动中一般都采用钢丝绳作为其承重轨道，钢丝绳承重轨道的水平 拉力通常状况下都是很大的，它对建筑或钢架有很高的承载要求，并且钢丝绳轨道均有一 定的垂度，这就要求其水平驱动要有较大的功率，不仅如此，如果对威亚的平面运动轨迹要 求是非直线(如弧形、圆形或异形闭环等)的，那么用钢丝绳轨道就很难实现了。对于有专门 刚性轨道的飞行器来讲，如果采用自行走，虽然可以实现其水平运行轨迹的非直线要求，但 它却有运行速度不能太高、运行时噪音偏大和运行时打滑造成定位不准确的缺点。
发明内容为克服现有技术的不能高速运行，运行时噪音大，易打滑造成定位不准确的缺点， 本实用新型提供了一种可高速运行，运行时噪音小，定位准确的基于同步带的轨道小车驱 动装置。基于同步带的轨道小车驱动装置，包括轨道、沿轨道运动的轨道小车和驱动小车 运动的驱动机构；所述的轨道包括固定于固定架的上横臂，形成小车运动轨迹的竖直臂，和 挂接所述的小车的下横臂；所述的轨道小车包括车架和使小车沿轨道运行的行走机构；所述的行走机构包括 位于小车顶部、挂设于所述的轨道下横臂的行走轮；所述的驱动机构固定于所述的车架上，所述的驱动机构包括电机、与电机连动的 同步带传动机构和与所述的同步带传动机构连接的、固定于所述的轨道竖直臂的固定同步 带；所述的同步带传动机构包括与电机输出轴连接的主动带轮和连接主动带轮和从 动带轮的驱动同步带，所述的驱动同步带的正反两面均设有啮合齿，所述的驱动同步带的 正面与带轮啮合传动、反面与固定同步带啮合传动。进一步，所述的轨道的横截面呈工字型。进一步，所述的同步带传动机构具有两个从动带轮，两个从动带轮之间的驱动同 步带与所述的固定同步带啮合。进一步，所述的车架上对称地设有抵靠于所述的轨道竖直臂、确保驱动同步带与 固定同步带有效啮合的水平靠紧滚轮，所述的轨道竖直臂位于一对水平靠紧滚轮之间；所述的水平靠紧滚轮的圆周面靠紧所述的轨道竖直臂。进一步，所述的车架上设有抵靠于所述的轨道下横臂的底部、防止车架上下跳动 的底部靠紧滚轮。进一步，所述的车架上设有两对水平靠紧滚轮和两对行走轮。进一步，所述的电机输出轴上设有能抱紧所述的电机输出轴、以降低其输出转速 的主制动器；所述的车架底部设有能抱紧所述的轨道下横臂、以进一步降低小车运动速度 的辅助制动器，所述的小车上设有启动所述的主制动器的主刹车和启动所述的辅助制动器 的辅刹车。进一步，所述的电机为减速电机，所述的电机上设有计算小车实际位置的编码器。本实用新型的技术构思是将轨道固定于高空固定架上，小车挂设于轨道下横臂 上，小车的行走轮架设且行走于轨道下横臂。轨道竖直臂上固定一固定同步带，驱动机构的 驱动同步带与固定同步带啮合、带动小车沿轨道运动。本发明通过非金属的驱动同步带与固定同步带的啮合使小车运行，所以小车在高 速运行时噪音比较低，并且在传动中采用的是有啮合齿的同步带，在传动过程中不会由于 打滑而产生位置“丢失”现象，因而电机上的编码器所输出的位置信号是准确的，所以小车 有准确的位置检测。两对水平靠紧滚轮均紧靠轨道竖直臂，水平靠近滚轮与轨道竖直臂的间距能保证 驱动同步带和固定同步带的有效啮合，并且保证轨道小车能够在运行轨道上灵活运行。同 时，因水平靠近滚轮比行走轮更靠近轨道竖直臂，所以保证了行走轮不会脱离轨道。底部靠 紧滚轮抵靠于轨道下横臂的底部，防止小车在高速运行时小车向上有间歇式的跳动现象， 以保证轨道小车运行的稳定性和安全性，使所述小车行走机构保证轨道小车在高速满载荷 情况下，能够沿着运行轨道稳定安全地运行。主制动器与减速电机的输出轴相连接，当轨道小车需要正常定位停止时，主制动 器抱紧电机输出轴，轨道小车在停止前先进行减速，当轨道小车速度减小到零速度时，主制 动器制动完成。当轨道小车需要紧急停车时，辅助制动器被启动，辅助制动器抱紧所述的轨 道下横臂、消耗小车的大部分动能，从而有效地保护了同步带传动机构，如果轨道小车在某 个位置需要长期停驻或在某个停驻位置承受较大的水平载荷时，启用辅助制动器可以有效 地保证系统的安全可靠性。本实用新型中所述同步带驱动轨道小车装置可以单台使用，也可以两台或两台以 上设备在同一轨道同步编组使用。本实用新型具有可高速运行，运行时噪音小，定位准确，安全可靠的优点。
图1是本实用新型的示意图。图2是图1的C-C向剖视图。图3是图1的B-B向剖视图。图4是图3的I部放大图。图5是图1的A向剖视图。
具体实施方式
参照附图，进一步说明本实用新型基于同步带的轨道小车驱动装置，包括轨道10、沿轨道10运动的轨道小车12和驱 动小车12运动的驱动机构；所述的轨道10包括固定于固定架的上横臂101，形成小车运动 轨迹的竖直臂102，和挂接所述的小车的下横臂103 ；所述的轨道小车12包括车架和使小车沿轨道运行的行走机构；所述的行走机构 包括位于小车12顶部、挂设于所述的轨道下横臂103的行走轮9 ；所述的驱动机构固定于所述的车架上，所述的驱动机构包括电机2、与电机2连动 的同步带传动机构和与所述的同步带传动机构连接的、固定于所述的轨道竖直臂102的固 定同步带6 ；所述的同步带传动机构包括与电机输出轴连接的主动带轮3和连接主动带轮3和 从动带轮5的驱动同步带4，所述的驱动同步带4的正反两面均设有啮合齿，所述的驱动同 步带4的正面与带轮3、5啮合传动、反面与固定同步带6啮合传动。所述的轨道10的横截面呈工字型。所述的同步带传动机构具有两个从动带轮5，两个从动带轮5之间的驱动同步带4 与所述的固定同步带啮合6。所述的车架上对称地设有抵靠于所述的轨道竖直臂102、确保驱动同步带4与固 定同步带6有效啮合的水平靠紧滚轮8，所述的轨道竖直臂102位于一对水平靠紧滚轮8之 间；所述的水平靠紧滚轮8的圆周面靠紧所述的轨道竖直臂102。所述的车架上设有抵靠于所述的轨道下横臂103的底部、防止车架上下跳动的底 部靠紧滚轮7。所述的车架上设有两对水平靠紧滚轮8和两对行走轮9。所述的电机输出轴上设有能抱紧所述的电机输出轴、以降低其输出转速的主制动 器；所述的车架底部设有能抱紧所述的轨道下横臂103、以进一步降低小车12运动速度的 辅助制动器11，所述的小车上设有启动所述的主制动器的主刹车和启动所述的辅助制动器 的辅刹车。所述的电机2为减速电机，所述的电机2上设有计算小车实际位置的编码器1。本实用新型的技术构思是将轨道10固定于高空固定架上，小车12挂设于轨道下 横臂103上，小车12的行走轮9架设且行走于轨道下横臂103。轨道竖直臂102上固定一 固定同步带6，驱动机构的驱动同步带4与固定同步带6啮合、带动小车12沿轨道运动。本发明通过非金属的驱动同步带4与固定同步带6的啮合使小车运行，所以小车 12在高速运行时噪音比较低，并且在传动中采用的是有啮合齿的同步带，在传动过程中不 会由于打滑而产生位置“丢失”现象，因而电机上的编码器所输出的位置信号是准确的，所 以小车有准确的位置检测。两对水平靠紧滚轮8均紧靠轨道竖直臂，水平靠近滚轮8与轨道竖直臂102的间 距能保证驱动同步带4和固定同步带6的有效啮合，并且保证轨道小车12能够在运行轨道 上灵活运行。同时，因水平靠近滚轮8比行走轮9更靠近轨道竖直臂102，所以保证了行走 轮9不会脱离轨道10。底部靠紧滚轮7抵靠于轨道下横臂103的底部，防止小车12在高速 运行时小车向上有间歇式的跳动现象，以保证轨道小车12运行的稳定性和安全性，使所述小车行走机构保证轨道小车在高速满载荷情况下，能够沿着运行轨道稳定安全地运行。主制动器与减速电机2的输出轴相连接，当轨道小车12需要正常定位停止时，主 制动器抱紧电机输出轴，轨道小车12在停止前先进行减速，当轨道小车12速度减小到零速 度时，主制动器制动完成。当轨道小车12需要紧急停车时，辅助制动器11被启动，辅助制 动器11抱紧所述的轨道下横臂103、消耗小车12的大部分动能，从而有效地保护了同步带 传动机构，如果轨道小车12在某个位置需要长期停驻或在某个停驻位置承受较大的水平 载荷时，启用辅助制动器11可以有效地保证系统的安全可靠性。本实用新型中所述同步带驱动轨道小车装置可以单台使用，也可以两台或两台以 上设备在同一轨道同步编组使用。本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新 型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及 于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求1.基于同步带的轨道小车驱动装置，包括轨道、沿轨道运动的轨道小车和驱动小车运 动的驱动机构；其特征在于所述的轨道包括固定于固定架的上横臂，形成小车运动轨迹 的竖直臂，和挂接所述的小车的下横臂；所述的轨道小车包括车架和使小车沿轨道运行的行走机构；所述的行走机构包括位于 小车顶部、挂设于所述的轨道下横臂的行走轮；所述的驱动机构固定于所述的车架上，所述的驱动机构包括电机、与电机连动的同步 带传动机构和与所述的同步带传动机构连接的、固定于所述的轨道竖直臂的固定同步带；所述的同步带传动机构包括与电机输出轴连接的主动带轮和连接主动带轮和从动带 轮的驱动同步带，所述的驱动同步带的正反两面均设有啮合齿，所述的驱动同步带的正面 与带轮啮合传动、反面与固定同步带啮合传动。
2 如权利要求1所述的基于同步带的轨道小车驱动装置，其特征在于所述的同步带 传动机构具有两个从动带轮，两个从动带轮之间的驱动同步带与所述的固定同步带啮合。
3.如权利要求2所述的基于同步带的轨道小车驱动装置，其特征在于所述的车架上 对称地设有抵靠于所述的轨道竖直臂、确保驱动同步带与固定同步带有效啮合的水平靠紧 滚轮，所述的轨道竖直臂位于一对水平靠紧滚轮之间；所述的水平靠紧滚轮的圆周面靠紧 所述的轨道竖直臂。
4.如权利要求3所述的基于同步带的轨道小车驱动装置，其特征在于所述的车架上 设有抵靠于所述的轨道下横臂的底部、防止车架上下跳动的底部靠紧滚轮。
5.如权利要求4所述的基于同步带的轨道小车驱动装置，其特征在于所述的车架上 设有两对水平靠紧滚轮和两对行走轮。
6.如权利要求1-5之一所述的基于同步带的轨道小车驱动装置，其特征在于所述的 电机输出轴上设有能抱紧所述的电机输出轴、以降低其输出转速的主制动器；所述的车架 底部设有能抱紧所述的轨道下横臂、以进一步降低小车运动速度的辅助制动器，所述的小 车上设有启动所述的主制动器的主刹车和启动所述的辅助制动器的辅刹车。
7.如权利要求6所述的基于同步带的轨道小车驱动装置，其特征在于所述的电机为 减速电机，所述的电机上设有计算小车实际位置的编码器。
专利摘要基于同步带的轨道小车驱动装置，包括轨道、沿轨道运动的轨道小车和驱动小车运动的驱动机构；轨道包括上横臂，竖直臂和下横臂；轨道小车包括车架和使小车沿轨道运行的行走机构；行走机构包括位于小车顶部、挂设于轨道下横臂的行走轮；驱动机构固定于车架上，驱动机构包括电机、与电机连动的同步带传动机构和与同步带传动机构连接的、固定于轨道竖直臂的固定同步带；同步带传动机构包括与电机输出轴连接的主动带轮和连接主动带轮和从动带轮的驱动同步带，驱动同步带的正反两面均设有啮合齿，驱动同步带的正面与带轮啮合传动、反面与固定同步带啮合传动。本实用新型具有可高速运行，运行时噪音小，定位准确，安全可靠的优点。
文档编号A63J5/12GK201921527SQ20102065325
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月11日 优先权日2010年12月11日
发明者何晓新, 刘榛, 武进 申请人:浙江大丰实业有限公司