双轨小车变结构转向装置及其系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种双轨小车变结构转向装置，包括安装于轨道系统上的牵引主小车、承载副小车，以及连接牵引主小车和承载副小车的旋转变结构总成，其中，轨道系统包括相对设置的内轨道和外轨道；牵引主小车包括安装于轨道系统上的轮系总成、外轨道横梁和内轨道横梁；承载副小车包括外轨道载荷梁、内轨道载荷梁以及载荷梁；旋转变结构总成包括上旋转基座、下旋转基座、上滑块和下滑块，上旋转基座与上滑块固定连接、下滑块与下旋转基座固定连接。本发明进一步提出一种双轨小车变结构转向系统。本发明提出的双轨小车变结构转向装置，能实现双轨小车在小半径内转弯，提高了双轨小车在转弯运行时的平稳度，同时结构简单。
【专利说明】双轨小车变结构转向装置及其系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及输送机结构【技术领域】，尤其涉及一种双轨小车变结构转向装置及其系统。
【背景技术】
[0002]目前,在双轨悬挂自行输送机方面，由于双轨悬挂自行输送机整体结构较复杂、制造成本较高。双轨小车在转弯时需要克服的难题是:如何保证平稳的通过弯道。因内外轨道转弯半径不同，内外轨道车轮速度不同，内外轨道前后轮横梁之间位置关系会不断地变化。现有技术中通常采用的双轨列车转向架，适合于城市间双轨的转弯半径很大，且转弯时内外轨道前后轮横梁之间位置关系变化不大，在列车轮轨间隙、变形及打滑等综合作用下能实现转弯；但对于工厂输送机运行受空间限制，双轨的转弯半径较小，转弯时内外轨道前后轮横梁之间位置关系变化较大情况下，需要采用一种变结构设计。另外，也有的双轨小车采用的四个吊钩多为独立运行，由传感器来控制彼此的位置，结构复杂且运行时不平稳，不利于双轨悬挂自行输送机的工作。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于提供一种双轨小车变结构转向装置及其系统，旨在提高双轨小车在转弯运行时的平稳度，同时结构简单。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种双轨小车变结构转向装置，包括安装于轨道系统上的牵引主小车、用于与承载装置连接的承载副小车，以及连接牵引主小车和承载副小车的旋转变结构总成，其中，
所述轨道系统包括相对设置的内轨道和外轨道；
所述牵引主小车包括安装于所述轨道系统上的轮系总成，以及与所述轮系总成转动连接的外轨道横梁和内轨道横梁，所述外轨道横梁和内轨道横梁相对设置；
所述承载副小车包括相对设置的外轨道载荷梁和内轨道载荷梁、以及连接所述外轨道载荷梁和内轨道载荷梁的载荷梁；
所述旋转变结构总成包括转动连接的上旋转基座和下旋转基座、与所述承载副小车滑动连接的上滑块、与所述外轨道横梁滑动连接的下滑块，所述上旋转基座与所述上滑块固定连接、且所述下滑块与所述下旋转基座固定连接将所述外轨道横梁与所述承载副小车活动连接。
[0005]优选地，所述承载副小车还包括位于所述外轨道载荷梁背离所述内轨道载荷梁一侧的导向梁，所述导向梁上设置有上滑轨，所述上滑块安装于所述上滑轨上将所述上滑块与所述承载副小车滑动连接。
[0006]优选地，所述外轨道横梁上设置有下滑轨，所述下滑块安装于所述下滑轨上将所述下旋转基座与所述牵弓I主小车滑动连接。
[0007]优选地，所述下滑块和上滑块上均安装有用于减小其滑动摩擦力的滚轮。
[0008]优选地，所述下滑块和上滑块均安装有用于润滑其滑动运动的刮油器和金属刮板。
[0009]优选地，所述下滑轨和上滑轨均设置有多条，所述上滑块和下滑块均设置有多个，多个所述上滑块与上滑轨一一对应设置，多个所述下滑块与下滑轨一一对应设置。
[0010]优选地,所述旋转变结构总成还包括旋转主轴,所述上旋转基座与所述旋转主轴的上方转动连接，所述下旋转基座与所述旋转主轴的下方转动连接，所述上旋转基座与所述旋转主轴之间，以及所述下旋转基座与所述旋转主轴之间均设置有轴承。
[0011]优选地，所述轮系总成包括安装于所述内轨道上的内轨道前轮和内轨道后轮，以及安装于所述外轨道上的外轨道前轮和外轨道后轮，所述内轨道横梁的两端分别与所述内轨道前轮和内轨道后轮的悬挂机构转动连接，所述外轨道横梁的两端分别与所述外轨道前轮和外轨道后轮的悬挂机构转动连接，所述双轨小车变结构转向装置还包括安装于所述外轨道前轮和内轨道前轮上的传感器，以及与所述传感器电连接的用于控制所述外轨道前轮和内轨道前轮速度的控制器。
[0012]优选地，所述内轨道载荷梁与所述内轨道横梁固定连接。
[0013]本发明进一步提出一种双轨小车变结构转向系统，其特征在于，包括上述的双轨小车变结构转向装置以及轨道系统，所述双轨小车变结构转向装置的牵引主小车安装于所述轨道系统上。
[0014]本发明提出的双轨小车变结构转向装置，牵引主小车与承载副小车之间既有滑动连接，又有转动连接，因此，承载副小车无论是在直轨道还是弯轨道，承载副小车始终保持平面内的平动，从而保证了承载副小车在轨道系统中运行的平稳度。另外，因牵引主小车与承载副小车之间既有滑动连接，又有转动连接，因此，双轨小车在弯轨行驶时变结构应运动自如，行动灵活，不会被弯道卡住。同时，本双轨小车变结构转向装置不需要四个传感器分别驱动，使用两个传感器即可实现精确控制，同时其具有结构简单、操作方便的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明双轨小车变结构转向装置优选实施例的结构示意图；
图2为图1所示的双轨小车变结构转向装置中牵引主小车与外轨道横梁的俯视方向的局部透视结构示意图；
图3为图2所示的牵引主小车与外轨道横梁的放大结构示意图；
图4为图1所示的双轨小车变结构转向装置中牵引主小车与外轨道横梁的仰视方向的局部透视结构示意图；
图5为图1所示的双轨小车变结构转向装置的局部剖视结构示意图；
图6为图1所示的双轨小车变结构转向装置中牵引主小车与轨道系统的局部剖视结构示意图。
[0016]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0017]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0018]需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0019]参照图1至图6，本优选实施例中，双轨小车变结构转向装置包括安装于轨道系统10上的牵引主小车20、用于与承载装置连接的承载副小车30，以及连接牵引主小车20和承载副小车30的旋转变结构总成40，其中，
轨道系统10包括相对设置的内轨道11和外轨道12 ；
牵引主小车20包括安装于轨道系统10上的轮系总成21，以及与轮系总成21转动连接的外轨道横梁22和内轨道横梁23，外轨道横梁22和内轨道横梁23相对设置；
承载副小车30包括相对设置的外轨道载荷梁31和内轨道载荷梁32、以及连接外轨道载荷梁31和内轨道载荷梁32的载荷梁33 ；
旋转变结构总成40包括转动连接的上旋转基座41和下旋转基座42、与承载副小车30滑动连接的上滑块43、与外轨道横梁22滑动连接的下滑块44，上旋转基座41与上滑块43固定连接，下滑块44与下旋转基座42固定连接将外轨道横梁22与承载副小车30活动连接。本实施例中，下滑块44与下旋转基座42通过螺钉连接，上旋转基座41与上滑块43通过螺钉连接。
[0020]进一步地，结合参照图2至图4，承载副小车30还包括位于外轨道载荷梁31背离内轨道载荷梁32 —侧的导向梁34，导向梁34上设置有上滑轨301，上滑块43安装于上滑轨301上将上滑块43与承载副小车30滑动连接。外轨道横梁22上设置有下滑轨201，下滑块44安装于下滑轨201上将下旋转基座42与牵引主小车20滑动连接。
[0021]当然，上滑块43与外轨道横梁22也可通过其它方式进行滑动连接，本发明对此不作限定。本实施例中，上滑轨301通过螺钉固定于导向梁34上。同样，下滑轨201通过螺钉固定于外轨道横梁22上。
[0022]进一步地，结合参照图1和图5，本实施例中，旋转变结构总成40还包括旋转主轴45，上旋转基座41与旋转主轴45的上方转动连接，下旋转基座42与旋转主轴45的下方转动连接，上旋转基座41与旋转主轴45之间，以及下旋转基座42与旋转主轴45之间均设置有轴承。本实施例中，采用固定转柱式的旋转结构，可使旋转变结构总成40的结构更简单与紧凑。
[0023]具体地，结合参照图1和图6，本实施例中，轮系总成21包括安装于内轨道11上的内轨道前轮211和内轨道后轮212，以及安装于外轨道12上的外轨道前轮213和外轨道后轮214，内轨道横梁23的两端分别与内轨道前轮211和内轨道后轮212的悬挂机构转动连接，外轨道横梁22的两端分别与外轨道前轮213和外轨道后轮214的悬挂机构转动连接，双轨小车变结构转向装置还包括安装于外轨道前轮213和内轨道前轮211上的传感器(图中未示出)，以及与传感器电连接的用于控制外轨道前轮213和内轨道前轮211速度的控制器(图中未示出)。具体地，内轨道横梁23的两端与内轨道前轮211和内轨道后轮212的悬挂机构转动连接可通过多种方式实现，如在内轨道横梁23的两端分别设置转轴，将两转轴分别安装在内轨道前轮211和内轨道后轮212的悬挂机构上分别设置的安装孔中，安装孔与转轴的接触面设置有多个轴承。
[0024]本实施例中，通过设置传感器和控制器，从而实现了外轨道前轮213和内轨道前轮211速度的自动控制，使本双轨小车变结构转向装置更加智能，在过弯道时运行更加平稳。
[0025]本实施例中，参照图1，优选内轨道载荷梁32与内轨道横梁23固定连接。当然，内轨道载荷梁32与内轨道横梁23也可采用与外轨道载荷梁31和外轨道横梁22相同的方式连接，此时，双轨小车变结构转向装置的结构更加复杂，更换多个滑轨也不利于后续维护。因此，本实施例中，内轨道载荷梁32与内轨道横梁23固定连接，通过外轨道载荷梁31与外轨道横梁22固定连接即可达到平稳过弯道的目的，从而简化了本双轨小车变结构转向装置的结构，节约成本。
[0026]首先说明一下双轨小车在转弯时需要克服的难题，因内、外轨道转弯的半径不同，内、外轨道的双轨小车车轮速度不同，内外轨道上前后车轮横梁之间间距变化。在设计过程中，要求双轨小车在弯道中行驶时两前轮中心的连线必须过轨道圆心。由双轨小车从直线段驶入，进入90度弯轨，再到驶出弯轨进入下一直线段整个运行情况可以看出，在直轨道上，内、外轨道上前轮的速度一致，弯道部分时，外轨道车轮速度较快，因此，车身结构不能等同于一般小车进行设计，需改变结构，以使内轨道横梁作相对地平面运动，这样才能使小车顺利通过弯轨过渡段，不至于卡死。因此，外轨道横梁、内轨道横梁以及双轨小车的车架之间至少有两个构件要做相对地转动和移动，并且转动的角度和移动的距离先由小变大再由大变小，具有方向性。
[0027]为了解决这个问题，本实施例中，可采用双滑块机构，即上旋转基座41和下旋转基座42转动连接，同时下滑块44与外轨道横梁22滑动连接，上旋转基座41与上滑块43固定连接。本实施例中，承载副小车30与内、内轨道横梁相对于现有技术中的铰接形式，使承载副小车30和内轨道横梁之间采用双滑块机构，使其可沿两个方向相对移动，这样吊具和承载物的晃动就可以避免。方案中车身变结构的实现需要有两个运动，即滑块与车架、滑块与内轨道横梁之间的移动以及两个滑块之间的相对转动。因此，需要有两套滑轨和一套旋转机构。因此，本实施例中，通过外轨道前后轮与外轨道横梁22连接，同时在外轨道横梁22安装下滑轨201，旋转基座41安装在上滑块43的支撑底板上，下旋转基座42安装在下滑块44的支撑底板上，保证了上滑块43和下滑块44之间可发生相对转动，同时保证上滑轨301与上滑块43之间可发生相对滑动，下导轨副保证下滑轨201与下滑块44之间可发生相对滑动。
[0028]当承载副小车30进入弯道时，下滑块44与下滑轨201可发生相对滑动，上滑块43与上滑轨301可发生相对滑动，同时上滑块43与下滑块44之间可发生相对转动，即滑块与车架、滑块与内轨道横梁之间的移动以及两个滑块之间的相对转动都可以实现，因此，双轨小车变结构转向装置在弯轨行驶时由于设计，可以保证承载副小车30运动自如，很灵活，不会被卡住。
[0029]本双轨小车变结构转向装置的工作过程如下，外轨道前轮213和内轨道前轮211自行驱动，通过传感器和控制器分别控制外轨道前轮213和内轨道前轮211的运行速度。当小车内外轨道前轮213开始驶入弯道时，传感器感应当前的轨道位置，将信息传递到控制器，由控制器控制外轨道前轮213加速，以保证内轨道前轮211与外轨道前轮213同时驶出弯道并进入直线轨道。当小车内、外轨道前轮开始驶入直线轨道时，传感器感应到当前的轨道位置后，将信息传递到控制器，再由控制器调节外轨道前轮213车速，保证内轨道前轮211与外轨道前轮213在直线轨道上以相同速度运行，承载副小车30始终按照这个规律运行。由于每一双轨小车变结构转向装置工作的轨道宽度和内外轨道曲率半径为定值，因此，双轨小车变结构转向装置其速度参数很容易确定，在弯道上，内外轨道前后轮速度之比即为内外轨道曲率半径之比。当弯轨段所对应的圆心角发生改变时，只需要在对应的位点安装传感器，并对控制器进行参数命令设计，即可实现任意圆心角对应的弯轨道的平稳运行。
[0030]本发明提出的双轨小车变结构转向装置，牵引主小车20与承载副小车30之间既有滑动连接，又有转动连接，因此，承载副小车30无论是在直轨道还是弯轨道，承载副小车30可以始终保持平面内的平动，从而保证了承载副小车30在轨道系统10中运行的平稳度。另外，因牵引主小车20与承载副小车30之间既有滑动连接又有转动连接，因此，双轨小车在弯轨行驶时变结构应运动自如，行动灵活，不会被弯道卡住。同时，本双轨小车变结构转向装置不需要四个传感器分别驱动，使用两个传感器即可实现精确控制，同时其具有结构简单、操作方便的优点。
[0031 ] 进一步地，下滑块44和上滑块43上均安装有用于减小滑动摩擦阻力的滚轮(图中未示出)。滚轮与上滑轨301或下滑轨201滑动连接。因为下滑块44与上滑块43在滑动时，承载副小车30承载的重量较重，因此，需最大化地降低下滑块44与上滑块43在滑动时的摩擦阻力，由滑动导轨副和滚动导轨副的对比，最终决定下滑块44和上滑块43的设计选用直线滚动导轨副。
[0032]进一步地，下滑块44和上滑块43均安装有用于润滑其滑动运动的刮油器和金属刮板。此时，可进一步减小下滑块44和上滑块43在其滑动时的摩擦阻力。
[0033]进一步地，结合参照图1至图4，下滑轨201和上滑轨301均设置有多条，上滑块43和下滑块44均设置有多个，多个上滑块43与上滑轨301——对应设置，多个下滑块44与下滑轨201—一对应设置。
[0034]本实施例中，下滑轨201和上滑轨301均设置有两条，上滑块43和下滑块44均设置有两个。下旋转基座42固定于两下滑块44之间，上旋转基座41固定于两上滑块43之间。
[0035]因承载副小车30承载的重量较重，本实施例中，下滑轨201和上滑轨301均设置有多条，上滑块43和下滑块44均设置有多个，从而减小单个滑块所受正压力，使双轨小车变结构转向装置运行更加平稳可靠，同时提高承载能力。
[0036]本发明进一步提出一种双轨小车变结构转向系统。
[0037]本优选实施例中，双轨小车变结构转向系统包括双轨小车变结构转向装置以及轨道系统，所述双轨小车变结构转向装置的牵引主小车安装于所述轨道系统上，其中，双轨小车变结构转向装置的具体结构参照上述实施例，在此不再赘述。
[0038]本实施例提出的双轨小车变结构转向系统，牵引主小车与承载副小车之间既有滑动连接，又有转动连接，因此，承载副小车无论是在直轨道还是弯轨道，承载副小车始终能够保持平面内的平动，从而保证了承载副小车在轨道系统中运行的平稳度。另外，因牵引主小车与承载副小车之间既有滑动连接，又有转动连接，因此，双轨小车在弯轨行驶时变结构应运动自如，行动灵活，不会被弯道卡住，有效的减小了双轨小车在转弯时所需的转弯半径，使双轨小车的应用可以更加广泛。同时，本双轨小车变结构转向系统不需要四个传感器各自单独驱动，使用两个传感器即可实现精确控制，同时其具有结构简单、操作方便的优点。
[0039]以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种双轨小车变结构转向装置，其特征在于，包括安装于轨道系统上的牵引主小车、用于与承载装置连接的承载副小车，以及连接牵引主小车和承载副小车的旋转变结构总成，其中， 所述轨道系统包括相对设置的内轨道和外轨道； 所述牵引主小车包括安装于所述轨道系统上的轮系总成，以及与所述轮系总成转动连接的外轨道横梁和内轨道横梁，所述外轨道横梁和内轨道横梁相对设置； 所述承载副小车包括相对设置的外轨道载荷梁和内轨道载荷梁、以及连接所述外轨道载荷梁和内轨道载荷梁的载荷梁； 所述旋转变结构总成包括转动连接的上旋转基座和下旋转基座、与所述承载副小车滑动连接的上滑块、与所述外轨道横梁滑动连接的下滑块，所述上旋转基座与所述上滑块固定连接、且所述下滑块与所述下旋转基座固定连接将所述外轨道横梁与所述承载副小车活动连接。
2.如权利要求1所述的双轨小车变结构转向装置，其特征在于，所述承载副小车还包括位于所述外轨道载荷梁背离所述内轨道载荷梁一侧的导向梁，所述导向梁上设置有上滑轨，所述上滑块安装于所述上滑轨上将所述上滑块与所述承载副小车滑动连接。
3.如权利要求2所述的双轨小车变结构转向装置，其特征在于，所述外轨道横梁上设置有下滑轨，所述下滑块安装于所述下滑轨上将所述下旋转基座与所述牵引主小车滑动连接。
4.如权利要求3所述的双轨小车变结构转向装置，其特征在于，所述下滑块和上滑块上均安装有用于减小其滑动摩擦力的滚轮。
5.如权利要求3所述的双轨小车变结构转向装置，其特征在于，所述下滑块和上滑块均安装有用于润滑其滑动运动的刮油器和金属刮板。
6.如权利要求3所述的双轨小车变结构转向装置，其特征在于，所述下滑轨和上滑轨均设置有多条，所述上滑块和下滑块均设置有多个，多个所述上滑块与上滑轨一一对应设置，多个所述下滑块与下滑轨一一对应设置。
7.如权利要求3所述的双轨小车变结构转向装置，其特征在于，所述旋转变结构总成还包括旋转主轴，所述上旋转基座与所述旋转主轴的上方转动连接，所述下旋转基座与所述旋转主轴的下方转动连接，所述上旋转基座与所述旋转主轴之间，以及所述下旋转基座与所述旋转主轴之间均设置有轴承。
8.如权利要求3所述的双轨小车变结构转向装置，其特征在于，所述轮系总成包括安装于所述内轨道上的内轨道前轮和内轨道后轮，以及安装于所述外轨道上的外轨道前轮和外轨道后轮，所述内轨道横梁的两端分别与所述内轨道前轮和内轨道后轮的悬挂机构转动连接，所述外轨道横梁的两端分别与所述外轨道前轮和外轨道的悬挂机构后轮转动连接，所述双轨小车变结构转向装置还包括安装于所述外轨道前轮和内轨道前轮上的传感器，以及与所述传感器电连接的用于控制所述外轨道前轮和内轨道前轮速度的控制器。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的双轨小车变结构转向装置，其特征在于，所述内轨道载荷梁与所述内轨道横梁固定连接。
10.一种双轨小车变结构转向系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的双轨小车变结构转向装置以及轨道系统，所述双轨小车变结构转向装置的牵引主小车 安装于所述轨道系统上。
【文档编号】B65G35/00GK104291081SQ201410441627
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】尹海斌, 何明畅, 黄善胜, 肖帮东, 陈睿, 周隽阳 申请人:武汉理工大学