一种提升倾转转运车的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及铁水转运技术领域，具体涉及一种能够将铁水快速准确安全运输到指定位置的提升倾转转运车。

背景技术：
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铁水转运是铸造生产车间必不可少的工艺步骤，铁水转运效率直接影响整个生产加工效率。传统的铁水转运方式主要依靠叉车、吊车等工具实现，通过叉车、吊车等方式转运不仅工作效率低，而且需要多人操作，运行平稳性较差，工作环境安全性也相对较低，因此传统的转运工具已经无法满足铁水转运对转运效率、转运安全性以及操作简便性的要求。

随着技术进步，铁水转运车逐步取代传统转运方式成为现代铁水转运系统中关键转运设备，铁水转运车具有转运效率高、自动化程度高、转运平稳等优点，与传统转运方式相比具有显著的优势，因此得到广泛认可和普遍的使用。虽然现有铁水转运车提升了铁水转运的效率，但依然还存在一些有待进一步改进的地方，其中比较突出的有两个方面，一是现有的铁水转运车功能相对单一，不能满足各种工况对空间运动的需求，现有铁水转运车大多只能移动和旋转，或移动两旋转等简单组合形式，上述转运车对于简单的操作转运还可以，但对于复杂的转运环境或者由于受工厂条件限制要想完成自动化铁水转运需要铁水转运车实现空间内的多个空间运动的转运环境则无法实现，只能采用多个转运车配合使用或转运车与人工配合使用才能实现要求，例如在大型生产车间，通常需要将球化后的铁水转运到浇注机中，然后通过浇注机再去进行浇注，从球化站到浇注机，这中间需要完成浇包转运、运输、提升、倾转(倾倒铁水)等多个动作，这对铁水转运车提出了更高的要求。二是现有铁水转运车在运行时存在一定的潜在风险，例如由于运行不平稳导致浇包中的铁水洒出，又如现有提升主要采用油缸的方式实现，而铁水喷溅是在所难免的，一旦与油接触，非常危险，另外，油缸驱动还存在控制复杂，运行精度差，高温环境下安全性低等问题，因此需要对现有的铁水转运车提升安全防护。

需要说明的是，上述内容属于实用新型人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于解决现有技术所存在的问题，提供一种提升倾转转运车，能够满足铁水转运对空间运动的要求，运行更加平稳，安全性更高，使用更加方便。

本实用新型通过采取以下技术方案实现上述目的：

一种提升倾转转运车，包括：

行走单元，所述行走单元包括车架，所述车架四角处分别设有车轮，所述车架上设有驱动所述车轮在轻轨上行走的行走驱动机构，所述车架上还设有用于测定行走距离的距离检测机构；

横移单元，所述横移单元包括设置在所述车架上的横移导轨，所述横移导轨与所述车轮行走方向垂直设置，所述横移导轨上设有横移底座，所述车架上设有驱动所述横移单元相对所述车架横移的横移驱动机构；

水平旋转单元，所述水平旋转单元包括设置在所述横移底座上的回转支承，所述回转支承上设有驱动其相对所述车架水平旋转的水平旋转驱动机构，所述回转支承上设有提升单元；

提升单元，所述提升单元包括垂直设置在所述回转支承上的提升立柱，所述提升立柱上竖向设有提升导轨，所述提升导轨上设有提升架，所述提升架上设有倾转单元，所述提升立柱上设有驱动所述提升架升降的提升驱动机构；

倾转单元，所述倾转单元包括设置在所述提升架上的机械臂，所述机械臂上可拆卸安装有浇包，所述机械臂一侧设有驱动所述浇包倾转的倾转驱动机构；

所述行走单元、横移单元、水平旋转单元、提升单元和倾转单元分别与控制系统连接。

所述横移单元、水平旋转单元、提升单元和倾转单元的重心设置在四个所述车轮支撑点形成的方形内。

所述浇包和所述浇包内铁水的重心高度低于所述浇包倾转中心。

所述行走驱动机构包括设置在所述车架上的行走伺服电机，所述行走伺服电机连接有行走驱动轴，所述行走驱动轴两端分别连接有所述车轮，所述行走伺服电机与所述控制系统连接。

所述行走驱动轴包括行走驱动轴a和行走驱动轴b，所述行走驱动轴a和行走驱动轴b通过联轴器a连接，所述行走驱动轴a外端和所述行走驱动轴b外端分别连接有所述车轮。

所述距离检测机构包括设置在所述车架上的激光测距仪和与其配合使用的反光架，所述激光测距仪外侧设有护罩，所述激光测距仪与所述控制系统连接。

所述横移驱动机构包括对称设置在所述横移底座上的横移齿条，所述横移齿条上设有与其配合的横移齿轮，两个所述横移齿轮通过传动轴连接，所述传动轴的一端设有驱动所述横移齿轮旋转的横移伺服电机，所述横移伺服电机与所述控制系统连接。

所述传动轴包括传动轴a和传动轴b，所述传动轴a和传动轴b通过联轴器b连接。

所述回转支承包括内圈支承和外圈支承，所述内圈支承与外圈支承之间设有滚珠，所述内圈支承固定设置在所述横移底座上，所述外圈支承相对于内圈支承水平旋转，所述外圈支承上设有支承圆盘，所述支承圆盘上垂直设有所述提升立柱，所述内圈支承内侧设有内齿，所述水平旋转驱动机构包括垂直设置在所述支承圆盘上的水平旋转伺服电机，所述水平旋转伺服电机连接有水平旋转齿轮，所述水平旋转齿轮与所述内圈支承的内齿啮合，所述水平旋转伺服电机与所述控制系统连接。

所述提升驱动机构包括设置在所述提升立柱顶部的提升伺服电机，所述提升伺服电机连接有竖向设置的提升丝杠，所述提升丝杠上设有丝母，所述提升架上设有提升连杆，所述提升连杆上设有安装丝母的安装孔，所述丝母固定安装在所述安装孔内，所述提升伺服电机与所述控制系统连接。

所述倾转驱动机构包括设置在所述机械臂上的倾转支座，所述倾转支座上设有倾转伺服电机，所述倾转伺服电机连接有齿轮箱，所述齿轮箱输出端设有转块，所述转块上设有插槽，所述浇包两侧对称设有倾转轴，所述机械臂上设有与所述倾转轴配合的卡槽，所述倾转轴端部设有与所述插槽匹配的插块，所述倾转伺服电机与所述控制系统连接。

所述齿轮箱内设有啮合的小齿轮和大齿轮，所述小齿轮与所述倾转伺服电机连接，所述大齿轮通过输出轴与所述转块连接。

所述车架前端设有线轮。

所述提升架上方设有用于防止铁水飞溅的防护罩，所述提升架与所述提升立柱上端之间以及所述提升架与所述提升立柱下端之间分别设有可伸缩的柔性盔甲护罩。

所述控制系统包括设置在所述提升立柱后侧上的控制柜，所述控制柜内设有plc控制器。

本实用新型采用上述结构，能够带来如下有益效果：(1)通过设计行走单元、横移单元、水平旋转单元、提升单元和倾转单元，并把上述各运动单元巧妙的结合在一起，并根据各自对运行精度以及平稳性的要求分别设置了对应的驱动结构形式，进而确保整体能够实现三平动两转动的串联式空间运动结构形式，这能够满足现有铁水转运对空间运动要求，机械化程度高，铁水转运效率高，安全性高，运行平稳。(2)通过采用伺服电机、丝杠驱动的形式代替传统的油缸驱动形式实现对浇包的提升，不仅安全性更高，而且运行精度也高。(3)回转支承采用内圈支承固定不动，而外圈支承旋转，同时内圈支承设内齿，支承圆盘设水平旋转伺服电机，水平旋转伺服电机与内圈支承配合驱动实现水平旋转，这种结构设计能够将水平旋转伺服电机重心设置在内圈支承内，同时整个圆周方向上都有支撑且支撑均匀，进而确保水平旋转过程更加平稳，运行精度更高。

附图说明：

图1为本实用新型提升倾转转运车的主视图结构示意图；

图2为本实用新型提升倾转转运车的立体结构示意图；

图3为本实用新型提升倾转转运车另一视角的立体结构示意图；

图4为本实用新型行走单元驱动部分的结构示意图；

图5为本实用新型行走单元测距部门的结构示意图

图6为本实用新型横移单元、水平旋转单元的结构示意图；

图7为图6中a部局部放大图；

图8为本实用新型提升单元的结构示意图；

图9为本实用新型倾转单元的结构示意图；

图中，1、行走单元，101、车架，102、车轮，103、行走驱动机构，1031、行走伺服电机，1032、行走驱动轴，1033、行走驱动轴a，1034、行走驱动轴b，1035、联轴器a，104、行走距离检测机构，1041、激光测距仪，1042、反光架，1043、护罩，2、横移单元，201、横移导轨，202、横移底座，203、横移驱动机构，2031、横移齿条，2032、横移齿轮，2033、传动轴，2034、横移伺服电机，2035、传动轴a，2036、传动轴b，2037、联轴器b，3、水平旋转单元，301、回转支承，3011、内圈支承，3012、外圈支承，3013、滚珠，3014、支承圆盘，3015、内齿，302、水平旋转驱动机构，3021、水平旋转伺服电机，3022、水平旋转齿轮，4、提升单元，401、提升立柱，402、提升导轨，403、提升架，404、提升驱动机构，4041、提升伺服电机，4042、提升丝杠，4043、丝母，4044、提升连杆，4045、安装孔，5、倾转单元，501、机械臂，502、浇包，503、倾转驱动机构，5031、倾转支座，5032、倾转伺服电机，5033、齿轮箱，5034、转块，5035、插槽，5036、小齿轮，5037、大齿轮，504、倾转转轴，505、卡槽，506、插块，6、控制系统，7、线轮，8、防护罩，9、柔性盔甲罩，10、轻轨。

具体实施方式：

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

此外，术语“上”、“下”、“一侧”、“a”、“b”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的位置。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1－9所示，一种提升倾转转运车，包括：

行走单元1，所述行走单元1包括车架101，所述车架101四角处分别设有车轮102，所述车架101上设有驱动所述车轮102在轻轨10上行走的行走驱动机构103，所述车架101上还设有用于测定行走距离的距离检测机构104；

横移单元2，所述横移单元2包括设置在所述车架101上的横移导轨201，所述横移导轨201与所述车轮102行走方向垂直设置，所述横移导轨201上设有横移底座202，所述车架101上设有驱动所述横移单元2相对所述车架101横移的横移驱动机构203；

水平旋转单3元，所述水平旋转单元3包括设置在所述横移底座202上的回转支承301，所述回转支承301上设有驱动其相对所述车架101水平旋转的水平旋转驱动机构302；

提升单元4，所述提升单元4包括垂直设置在所述回转支承301上的提升立柱401，所述提升立柱401上竖向设有提升导轨402，所述提升导轨402上设有提升架403，所述提升架403上设有倾转单元5，所述提升立柱401上设有驱动所述提升架403升降的提升驱动机构404；

倾转单元5，所述倾转单元5包括设置在所述提升架403上的机械臂501，所述机械臂501上可拆卸安装有浇包502，所述机械臂501一侧设有驱动所述浇包502倾转的倾转驱动机构503；

所述行走单元1、横移单元2、水平旋转单元3、提升单元4和倾转单元5分别与控制系统6连接。通过设计行走单元1、横移单元2、水平旋转单元3、提升单元4和倾转单元5，并把上述各运动单元巧妙的结合在一起，并根据各自对运行精度以及平稳性的要求分别设置了对应的驱动结构形式，进而确保整体能够实现三平动两转动的串联式空间运动结构形式，这能够满足现有铁水转运对空间运动要求，机械化程度高，铁水转运效率高，安全性高，运行平稳。

所述横移单元2、水平旋转单元3、提升单元4和倾转单元5的重心设置在四个所述车轮102形成的方形内。确保整体结构的重心在四个车轮内，这样可有效防止倾翻。确保运行更加平稳。

所述浇包502和所述浇包502内铁水的重心高度低于所述浇包502倾转中心。可以有效确保浇包502在倾转时不会因其倾转而导致前倾，进而倾转时更加安全、稳定。

所述行走驱动机构103包括设置在所述车架101上的行走伺服电机1031，所述行走伺服电机1031连接有行走驱动轴1032，所述行走驱动轴1032两端分别连接有所述车轮102，所述行走伺服电机1031与所述控制系统6连接。通过采用行走伺服电机1031和行走驱动轴1032的传动方式驱动车轮102在轻轨10行走，具有运行精度高，控制简单方便等优点，这里的驱动一般采用前轮驱动。

所述行走驱动轴1032包括行走驱动轴a1033和行走驱动轴b1034，所述行走驱动轴a1033和行走驱动轴b1034通过联轴器a1035连接，所述行走驱动轴a1033外端和所述行走驱动轴b1034外端分别连接有所述车轮102。

所述距离检测机构104包括设置在所述车架101上的激光测距仪1041和与其配合使用的反光架1042，所述激光测距仪1041外侧设有护罩1043，所述激光测距仪1041与所述控制系统6连接。这里的激光测距能够确保行走距离精度可控，反光架1042根据实际工作环境可以指定设置，而为了进一步确保运行安全可以设置行程开关和/或极限开关。

所述横移驱动机构203包括对称设置在所述横移底座202上的横移齿条2031，所述横移齿条2031上设有与其配合的横移齿轮2032，两个所述横移齿轮2032通过传动轴2033连接，所述传动轴2033的一端设有驱动横移齿轮2032旋转的横移伺服电机2034，所述横移伺服电机2034与所述控制系统6连接。通过采用齿轮齿条的驱动方式在配合导轨实现横移驱动精度高、运行相对平稳的效果。

所述传动轴2033包括传动轴a2035和传动轴b2036，所述传动轴a2035和传动轴b2036通过联轴器b2037连接。

所述回转支承301包括内圈支承3011和外圈支承3012，所述内圈支承3011与外圈支承3012之间设有滚珠3013，所述内圈支承3011固定设置在所述横移底座202上，所述外圈支承3012相对于内圈支承3011水平旋转，所述外圈支承3012上设有支承圆盘3014，所述支承圆盘3014上垂直设有所述提升立柱401，所述内圈支承3011内侧设有内齿3015，所述水平旋转驱动机构302包括垂直设置在所述支承圆盘3014上的水平旋转伺服电机3021，所述水平旋转伺服电机3021连接有水平旋转齿轮3022，所述水平旋转齿轮3022与所述内圈支承3011的内齿3015啮合，所述水平旋转伺服电机3021与所述控制系统6连接。回转支承301采用内圈支承3011固定不动，而外圈支承3012旋转，同时内圈支承3011设内齿3015，支承圆盘3014上设水平旋转伺服电机3021，水平旋转伺服电机3021与内圈支承3011配合驱动实现水平旋转，这种结构设计能够将水平旋转伺服电机3021重心设置在内圈支承3011内，同时整个圆周方向上都有支撑且支撑均匀，进而确保水平旋转过程更加平稳，运行精度更高。

所述提升驱动机构404包括设置在所述提升立柱401顶部的提升伺服电机4041，所述提升伺服电机4041连接有竖向设置的提升丝杠4042，所述提升丝杠4042上设有丝母4043，所述提升架403上设有提升连杆4044，所述提升连杆4044上设有安装所述丝母4043的安装孔4045，所述丝母4043固定安装在所述安装孔4045内，所述提升伺服电机4041与所述控制系统6连接。通过采用提升伺服电机4041、提升丝杠4042驱动的形式代替传统的油缸驱动形式实现对浇包502的提升，不仅安全性更高，而且运行精度也高。

所述倾转驱动机构503包括设置在所述机械臂501上的倾转支座5031，所述倾转支座5031上设有倾转伺服电机5032，所述倾转伺服电机5032连接有齿轮箱5033，所述齿轮箱5033输出端设有转块5034，所述转块5034上设有插槽5035，所述浇包502两侧对称设有倾转轴504，所述机械臂501上设有与所述倾转轴504配合的卡槽505，所述倾转轴504端部设有与所述插槽5035匹配的插块506，所述倾转伺服电机5032与所述控制系统6连接。通过设计机械臂501以及对浇包502进行改进，实现浇包502能够通过倾转轴504直接卡在卡槽505内即可，同时插块506直接插接在转块5034的插槽5035内，实现快速安装浇包，而倾转时只需倾转伺服电机5032通过齿轮箱5033驱动转块5034旋转即可，而倾转角度是小于90°的。

所述齿轮箱5033内设有啮合的小齿轮5036和大齿轮5037，所述小齿轮5036与所述倾转伺服电机5031连接，所述大齿轮5037通过输出轴与所述转块5034连接。通过设置齿轮箱5033确保倾转过程平稳，防止浇注位置发生较大偏移。

所述车架101前端设有线轮7。通过线轮确保在整个转运车运行过程中能够给转运车上的各个用电设备供电。

所述提升架403上方设有用于防止铁水飞溅的防护罩8，所述提升架403与所述提升立柱401上端之间以及所述提升架403与所述提升立柱401下端之间分别设有可伸缩的柔性盔甲护罩9。通过设置各防护罩能够进一步提高安全。

所述控制系统6包括设置在所述提升立柱后侧上的控制柜，所述控制柜内设有plc控制器。

本实用新型提升倾转转运车的工作过程：

行走时，控制系统6给行走伺服电机信号启动，行走伺服电机1031驱动行走驱动轴1032旋转，进而驱动车轮102转动沿轻轨10行走，同时激光检测仪1041实时检测距离，当到达指定位置后，行走伺服电机1031停止工作。

横移时，横移伺服电机2034启动驱动横移齿轮2032旋转，横移齿轮2032驱动横移齿条2031移动，进而实现横移底座202(及其上的设备)沿横移导轨201横向进给。

水平旋转时，水平旋转伺服电机3021启动驱动水平旋转齿轮3022转动，由于内圈支承3011是固定的，因此水平旋转齿轮3022沿内圈支承3011做公转运动，支承圆盘3014相对车架101做水平旋转运动，同时带动支承圆盘3014上的其他设备以及外圈支承3012做水平旋转运动，进而实现水平旋转。

提升时，提升伺服电机4041启动驱动提升丝杠4042旋转，提升丝杠4042通过丝母4043带动提升架403升降，进而实现提升，提升时在提升立柱401上可以设置光电感应开关用于防止提升超出界限。

倾转时，倾转伺服电机5032启动通过齿轮箱5033驱动转块5034旋转，转块5034通过插块506带动浇包502在卡槽505内倾转。

上述各个空间运动不一定每次铁水运转时都要工作，而是根据实际工作环境而定，通常行走、提升和倾转时常用的，当然横移、旋转也会用到，当横移和旋转都需要的时候一般要先旋转后横移，这样便于旋转时更加稳定。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。