一种悬挂式过山车轮胎压紧装置及其压力调节方法与流程

本发明涉及游乐观览设备技术领域，具体地说，涉及一种悬挂式过山车轮胎压紧装置及其压力调节方法。

背景技术：

在游乐设施中，过山车是一种十分常见的游乐设备，有着“游艺机之王”的美称。由于过山车常常需要完成俯冲等高难度动作，在运行过程中，轮胎与轨道之间的压紧力并不能很好的控制，轮胎与轨道之间挤压力过大，过山车行走困难，挤压力过小，则过山车会产生驱动力不足的情况，具有安全隐患，且过山车在不同运行阶段(水平运行，上坡或下坡)所需的驱动力不同，轮胎与轨道之间的压紧力也有相应的变化，若采取相同压紧力会造成能源的浪费。截至目前，暂未有比较有效的能够合理调节过山车轮胎与轨道之间压紧力的技术方案。

技术实现要素：

为解决以上问题，本发明提供一种悬挂式过山车轮胎压紧装置，驱动车架可滑动地安装在轨道上，轮胎压紧装置包括：弹性元件；直线驱动机构，包括缸体和伸缩杆，缸体的尾部铰接在驱动车架上；导向支架，包括两块竖立间隔设置的支撑板，以及连接于两个支撑板底部之间的连接板，两个支撑板的上部通过水平的第二连接销与所述伸缩杆的端头铰接在一起，所述弹性元件设置在连接板的上表面，驱动电机支座，水平延伸出扣压在弹性元件上的承压板，所述弹性元件套设在设置在承压板和连接板之间的安装杆上，所述安装杆向上穿透承压板上表面并紧固，通过直线驱动机构的伸缩杆配合弹性元件来调节轮胎对轨道的压力。

优选地，还包括压力传感器，所述压力传感器设置在连接板和弹性元件之间，所述安装杆的下端面低靠在压力传感器的上表面，或者，采用具有压力传感器的直线驱动机构。

优选地，所述安装杆的底端水平延伸出外台肩，所述弹性元件套设在外台肩以上的安装杆上，所述外台肩的下表面与压力传感器的上表面贴合。

优选地，所述直线驱动机构是电动缸、液压缸、气缸、推杆、升降机中的一个。

优选地，还包括导向单元，用于引导支撑板可靠的上下移动。

优选地，所述弹性元件包括多个沿竖立方向层叠的碟簧。

优选地，所述伸缩杆的端头端面与安装杆的端头之间为预设的距离，以防止承压板上升超过限定的距离。

优选地，轨道为三角形桁架结构，包括主支撑管、驱动轨道和位于驱动轨道两侧的悬挂轨道，所述轮胎向上挤压在驱动轨道的下表面上。

优选地，还包括压力传感器，所述压力传感器设置在连接板和弹性元件之间，所述安装杆从连接板的上表面向上延伸并依次穿过压力传感器和弹性元件。

本发明还提供一种悬挂式过山车轮胎压紧装置的压力调节方法，利用以上所述的悬挂式过山车轮胎压紧装置来调节轮胎与轨道之间的压力，通过控制直线驱动机构的行程来调整弹性元件的变形量，设定直线驱动机构的行程与弹性元件的变形量的对应关系，通过控制直线驱动机构的行程来控制轮胎与轨道之间正压力。

本发明的悬挂式过山车轮胎压紧装置能够根据过山车在不同运行阶段(水平运行，上坡或下坡)所需的驱动力不同来调节轮胎与轨道之间的压紧力。既能够保持过山车平稳运行，又能够节省动力，减少能源损耗。采用三角形桁架式的轨道，轨道强度高。采用倒挂轮系来扶持过山车运行，过山车运行安全可靠。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本发明实施例的悬挂式过山车轮胎压紧装置的结构示意图；

图2是表示图1的b处的放大图；

图3是表示本发明的导向支架的一个实施例的侧视图；

图4是表示本发明的导向支架的另一个实施例的侧视图；

图5是表示本发明实施例的轨道的立体示意图；

图6是表示本发明实施例的倒挂轮系的立体示意图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的悬挂式过山车轮胎压紧装置及其压力调节方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

下面结合附图对本发明实施例作进一步详细描述。如图1所示，本实施例的悬挂式过山车轮胎压紧装置包括直线驱动机构、弹簧组41、压力传感器42、导向支架40。其中，驱动电机10安装在驱动电机支座50上，驱动电机10的输出轴带动轮胎20旋转，驱动电机10驱动轮胎20沿轨道60滚动，驱动车架30可滑动地安装在轨道60上，随着轮胎20滚动，驱动车架30沿轨道60移动，在驱动车架30上可以安装例如座椅等其他附属设施。所述驱动电机支座50与驱动车架30之间通过第一连接销31铰接。

直线驱动机构包括缸体43和从缸体中向外延伸出的伸缩杆44。缸体43的尾部铰接在驱动车架30上，直线驱动机构的伸缩杆44的端头则与导向支架40铰接。

下面具体说明导向支架40的结构。如图2、图3所示，导向支架40包括两块竖立间隔设置的支撑板401，以及连接于两个支撑板401底部之间的连接板402。两个支撑板401的上部通过水平的第二连接销403与伸缩杆44的端头铰接在一起。具体说，所述第二连接销403穿透伸缩杆44和两侧的支撑板401将伸缩杆44与两侧的支撑板401铰接起来。在连接板402的上端面上向上延伸出安装杆404，压力传感器42和弹簧组41依次从下向上套设在安装杆404上。压力传感器42采用穿心式压力传感器。驱动电机支座50向导向支架40的方向水平延伸出承压板51。所述承压板一直延伸到弹簧组41的上方，使得弹簧组41的上端低靠在承压板51的下表面。安装杆404向上穿透承压板51上表面，并通过紧固件407紧固。

通过直线驱动机构的伸缩杆44伸缩，可以带动导向支架40移动，从而由连接板402推动压力传感器42和弹簧组41。

采用以上结构，可以通过直线驱动机构来调节轮胎20对轨道60的压力。例如，直线驱动机构减小行程，伸缩杆44向上回缩，从而使得支撑板401以及连接板402向上移动，连接板402向上压紧弹簧组41与压力传感器42。弹簧组41挤压承压板51，即可使得驱动电机支座50绕第一连接销31顺时针摆动，从而使得驱动电机驱动的轮胎20向上压紧轨道60。压力传感器42向总控单元反馈压力，当压力达到预设值时，直线驱动机构停止运动，从而确保轮胎20在不同运行阶段与轨道60之间正压力达到理想状态。

以上仅是一种示例，也可以不采用穿心式压力传感器。安装杆404并不是从连接板402向上延伸，安装杆404的下端具有承接弹簧组41的水平的外台肩47，弹簧组41套设在安装杆404上，而安装杆404则设置在压力传感器42的上方，外台肩的下表面与压力传感器42的上表面贴合。所述安装杆404向上穿过承压板51，并通过紧固件407紧固。而压力传感器42的下部设置在连接板402上，通过连接板402向上挤压，压力传感器42和弹簧组41受压使得承压板51向上移动，从而调节轮胎与轨道60之间的压力。

以上两种方式，都是通过压力传感器和弹簧组41来调节轮胎与轨道之间的压力。轮胎始终压紧轨道，所以弹簧组41始终处于压缩状态。而通过伸缩杆的伸缩来调节弹簧组的压缩量，从而确保轮胎20在不同运行阶段与轨道60之间正压力达到理想状态。例如，爬坡时，轮胎与轨道之间需要保持较大的压紧力，则直线驱动机构的伸缩杆收缩。下坡时，轮胎与轨道之间需要保持较小的压紧力，则直线驱动机构的伸缩杆伸出。

所述压力传感器42也可以集成在直线驱动机构中(即采用具有压力传感器的直线驱动机构)，或者，也可以取消压力传感器，通过控制直线驱动机构的行程来调整弹簧组41的变形量，而直线驱动机构的行程与弹性元件的变形量具有一定的对应关系，因此可以通过控制直线驱动机构的行程来间接掌控轮胎20与轨道60之间正压力。

在一个可选实施例中，所述直线驱动机构可以是电动缸、液压缸、气缸、推杆、升降机中的一个。

在一个可选实施例中，如图3所示，还包括导向单元406，用于引导承压板51可靠的上下移动。所述导向单元406可以是多种形式。例如导向键，导向柱等。

在一个可选实施例中，所述弹簧组41包括多个沿竖立方向层叠的碟簧，当然，本实施例并不用于限制弹簧组41的构成，弹簧组41也可选取其它弹性元件，例如，可以是弹性胶垫。

在一个可选实施例中，所述伸缩杆44的端头端面与安装杆延伸出紧固件407的端头之间为预设的距离，以防止承压板51上升超过限定的距离。

在一个可选实施例中，如图4所示，轨道60为三角形桁架结构，包括主支撑管300、驱动轨道100和位于驱动轨道100两侧的悬挂轨道200。所述轮胎20向上挤压在驱动轨道100的下表面上。

在一个可选实施例中，所述驱动车架30通过设置在悬挂轨道200上的倒挂轮系6悬挂在悬挂轨道200上。对应每个悬挂轨道设置有一个倒挂轮系。如图5所示：每个倒挂轮系6包括轮架17以及安装在轮架17上的立轴12、承重轮13、侧导轮14、倒挂轮15、水平销轴16。轮架17上的立轴12为轴线竖立的，水平销轴16穿过轮架17和立轴12，将轮架17固定在立轴12上，以便使得轮架17能够随立轴12转动，这使得倒挂轮系6可以自由转动。驱动车架30与立轴12可转动地连接。其中，承重轮13和倒挂轮15轴线水平且垂直于轨道方向，侧导轮14则轴线竖直。承重轮13位于悬挂轨道200的上方，倒挂轮15位于悬挂轨道200的下方，而侧导轮14则位于悬挂轨道200的水平外侧，从而由承重轮13的下边缘、倒挂轮15的上边缘以及侧导轮14的内侧边缘形成包围悬挂轨道200的空间，从而在三个方向包围轨道，保证驱动车架30沿轨道运行，并在运行过程中不脱轨。为更好的包围悬挂轨道200，承重轮13的下边缘、倒挂轮15的上边缘以及侧导轮14的内侧边缘可以制成与悬挂轨道200的外周轮廓相匹配的轮廓，以便于更好的包围悬挂轨道。为安装各个承重轮13、倒挂轮15和侧导轮14在轮架17上设置一些耳板、轴承等结构，在此不做详述。

更加优选地，在轮架17上，承重轮13、倒挂轮和侧导轮14沿轨道长度方向均为成对设置，以使得悬挂更稳定。

本发明还提供一种使用悬挂式过山车轮胎压紧装置来调节轮胎与轨道之间压力的方法，通过控制直线驱动机构的行程来调整弹簧组41的变形量，而直线驱动机构的行程与弹性元件的变形量具有一定的对应关系，因此可以通过控制直线驱动机构的行程来间接掌控轮胎20与轨道60之间正压力。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。