CN1013845B - 移动运输工具的装置 - Google Patents

Abstract

移动运输工具的装置包括反向旋转的轮子(12、23、24、34、41、53)和转轮(14、21、23、38、42、52)，它们各自的轴线有一间隔，使轮(14、21、22 、38、42、52)与运输工具的车轮(16、19、39、54、62)，接触，而轮子(12、23、24、34、41、53)与地面接触，轮子(12、23、24、34、41、53)和轮(14、21、22、38、42、52)由一适当的支撑梁(26、33)支撑、驱动装置使轮子和轮在车轮上产生楔入作用，从而给车轮提供驱动力。

Description

本发明涉及运输工具的移动装置，特别是可控制地将轮式运输工具从一处移动到另一处的装置。

本发明特别适用于移动飞机，但也可以用于移动其它轮式运输工具，包括汽车、货车、各种轮式运输车辆、铁路机车以及类似的车辆。为简化起见，着重从飞机的移动来说明本发明。

将一个运输工具从一处移动到另一处，通常需要利用该运输工具本身的推进装置或者与被移动的运输工具可拆卸地连接的辅助牵引装置。

用于大型飞机的辅助牵引装置，如国际机场上用的这类装置的造价很贵。这类牵引车辆或牵引装置被用于移动飞机进出装货场或者为了维修或其它目的而移动飞机绕柏油碎石路行驶。由于这类牵引车辆造价贵，所以有时因买不到这类车辆，而影响了飞机的运行。

牵引车辆、原动机或牵引装置能推动一个运输工具，如移动一架飞机的条件是：牵引装置与地面之间产生的地面接触力大于被移动的运输工具所产生的地面摩擦力及其它力。这些力是牵引装置的重量、接地轮所获得的功率以及牵引装置与地面之间的摩擦系数的函数。在机场柏油碎石路面覆盖有水或冰的情况下，要使牵引装置产生足够的力拉动一架停放的飞机、即便有可能也是极其困难的。特别是当飞机已停放多时、以至轮胎与地面接触区已形成“平面吸附”时更是如此。

一般地，在机场上使用牵引装置至少需要三个人，即一个驾驶员和两个观测员。在有些情况下，还需要额外的人员协助布放牵引装置 的拉杆、搬动飞机的垫木以及类似的东西。由于需要这么多地勤人员，使机场的管理成本增加了。

在轻型飞机的机场上，飞机通常是靠人力移动，而不是用动力。在某些维修过程中，常常需要相当频繁地将飞机移进移出修理棚，以满足全部的修维要求和协调其它飞机进出修理棚。每次移动飞机都要耗费人力并且可能产生机翼翼尖与棚架或类似结构的刮碰，致使飞机损坏。另外，在修理棚内使用现有的这类牵引装置或原动机会增加污染，这是应该尽可能避免的。

澳大利亚专利519027号中公开了一种改进飞机牵引车辆，它有一个平台、用于放置被牵引飞机的前轮装置。平台上延伸出一个斜面形成的前轮引入斜板。该斜板是铰接的、油压千斤顶控制该斜面的升降。

这种车辆需要提升飞机的前轮，从而也提升了飞机的前身。对于大型飞机，提升到车辆上的质量会相当大。另外，车辆的构造应足以承受飞机重量在前轮上的垂直载荷。

因而，需要提供一种用于移动运输工具、如移动飞机的装置，它可以避免或至少能削弱现有移动装置中存在的某些弊病。

这种移动运输工具装置也应造价低廉、使用简便。

这种移动运输工具装置也应能用于运输工具所处的任意地面上。

这种移动运输工具装置也应能根据使用范围和被移动运输工具的类型变换成各种形式。

本发明的目的是提供一种用于移动至少有一个接地轮的运输工具的装置，该装置包括至少有一个可转动的接地轮装置，至少有一个与运输工具的接地轮接触的驱动装置以及使所述的接地轮装置与驱动装 置反向旋转的装置。

本发明的另一个目的是提供一种用于移动支撑在一些轮子之上的运输工具的装置，该装置包括一对可转动的驱动装置、该驱动装置至少与运输工具上的一个车轮接触，至少一个接地轮装置、推动接地轮装置的第一推进装置使一个驱动装置与运输工具上的车轮摩擦接触、第二推进装置转动所说的一个驱动装置与接地轮装置反向旋转、并由此驱动运输工具上的车轮。

本发明给出了一个特别适用于移动飞机的实施方案。其中，在飞机支承轮轮胎前、后分别有驱动辊轮与其表面接触，而接地轮与驱动辊轮联动，但二者不同轴。接地轮分别在轮胎的前后与地面接触。每个接地轮都与一个驱动辊轮联动，每个接地轮都按一给定方向旋转，而驱动辊轮则按相反方向旋转。接地轮与驱动辊轮的相对转速是它们各自直径的函数。飞机支承轮后面的驱动辊轮与支承轮摩擦接触，并通过摩擦力推动支承轮转动。随着支承轮的转动，移动装置也沿地面行驶并与地面保持摩擦接触。如果被驱动的支承轮速度超过后驱动辊轮，则前驱动辊轮的摩擦力提高，从而保证了移动速度基本恒定。

由于利用反向旋转驱动装置与运输工具的车轮接触使其转动、由接地轮在地面上产生驱动力，并且运输工具一个车轮的前后都配置一套上述的装置，因而这种移动装置可以沿某一方向移动运输工具，而在运输工具移动的过程中，所说的移动装置还可以做制动装置使用。

如果需要，可以在运输工具的车轮两侧布置导向辊轮，使移动装置相对车轮定位。这种导向辊轮还可以有助于转向，这在以下的叙述中，可以明显地看出。

在本发明的实施例中，可以把几对接地轮与轮驱动装置安装在一 个框架上、该框架上有铰链部分，因而允许其中的一对在运输工具车轮前面接触，另一对可转动地在车轮后面接触。支架上可以安装液压缸和/或锁止机构，借此使位于车轮前后的两对接地轮与轮驱动装置能够相向移动，从而将运输工具的车轮夹在其中，由此给车轮表面和地面施以必要的驱动力。我们将看到，当轮驱动装置与接地轮反向转动时，轮后会产生楔入作用，使得运输工具车轮上的载荷通过轮驱动装置传给接地轮，进而传给地面。如果需要，在框架上的液力的或其它类型的锁止装置可以使对置的接地轮与轮驱动装置相向移动到这种程度，以至运输工具上的车轮基本上从地面被托起，这样，运输工具的重量在该车轮上的载荷部分地或全部地加到移动装置的接地轮上。

本发明的移动运输工具装置，其结构比较紧凑，制造成本也基本上低于现有的飞机“牵引装置”。由于本发明的移动装置造价较低，所以航空站的每个通道都可以配备一台。这样每架飞机都可以用各自的通道。这对于紧急情况，如失火时，疏散飞机大有益处。因为所有飞机都能迅速地移到安全地点，而不必等候由航空站的一台牵引装置来牵引。

另外，本发明的飞机移动装置还可以用做飞机支承轮的垫木。这样，地勤人员既使忘记给飞机加垫木也不要紧。

本发明的另一实施例的目的是提供一种用于移动至少有一个接地轮的运输工具的搬运机、该机包括至少有一个可转动的车轮部件、至少两个与运输工具的车轮接触的辊轮或轮子、它们分别在车轮前后与其接触、另外还有驱动接地轮的装置。在这种结构中，接地轮部件相对较大，两个与运输工具的车轮接触的辊轮或轮子对车轮施加水平力使其移动。运输工具的车轮和与其接触的辊轮或轮子之间的摩擦力产 生楔入作用，使接地轮上产生向下的力，从而增加了与地面的摩擦接触。

为使本发明更易于理解，以下将参照附图描述本发明的实施例。

图1是本发明移动运输工具装置的一个实施例的主视图、

图2是图1所示装置的侧视图、

图3是本发明的另一实施例的主视图、

图4是图3所示实施例的侧视图、

图5是图3所示实施例的俯视图、

图6是本发明的一个实施例的俯视图、

图7是本发明的又一个实施例的俯视图、

图8是本发明所述驱动辊轮的示意图。

图1、2所示的运输工具移动装置、包括有一对反向旋转轮组12和14、轮12和轮14并排安装在各自的轴上，轴与轴间至少在垂直方向上有一间隔。轮12与地面接触，而轮14支撑在高于地面的位置、并与被移动的运输工具的轮胎16的表面接触，例如飞机的前轮轮胎。

两对反向旋转轮组12和14分别位轮胎16的前方和后方。如果需要，可以在轮胎16的两侧增设导向辊轮17，用于准确地调整反向旋转轮组12和14的位置，使其相对轮胎16对中。

轮组12和14可转动地安装并支撑在一个支撑框架或类似构件上。该框架能使轮组12和14移到并保持在图示的位置上。在一种支撑布置中，用一根共用的轴贯通每一组轮12和14，轴上安有与轮组、例如轮12直接啮合的齿轮和用于将轴的运动传给另一轮14的间接啮合齿轮，这样使轮组12和14反向旋转。

在另一种支撑和驱动布置中，相邻的轮子用内啮合斜齿轮相互连接，这样，一个轮子12的端部转动可以直接推动下一个与其直接连接的轮子14反向转动，由此又使下一个轮子14转动，以此类推，使整个轮组转动起来。

在另一种驱动布置中，轮12是由液力或电力沿一个方向驱动，而轮14则由液力或电力沿相反方向驱动。在这种布置中，每一组中的每一个轮子都可以被分别驱动和分别控制。所以，一组轮子中一端的轮子转速可以高于该组中另一端的轮子，从而产生回转作用，使轮胎16转向。

在本实施例中，装置是这样工作的，轮12沿某一方向，例如图1所示箭头A的方向转动，轮14沿箭头B所示方向反向转动。这样，右边的轮组向左移，如图1所示。由此在轮14和轮胎16之间产生楔入作用，并在轮12上产生一个向下的力。这种楔入效应与轮14的旋转共同作用，使轮胎16沿箭头C的方向转动，从而使车轮以及与之相连的运输工具沿箭头D的方向移动。

当轮胎16以相同于右边轮组的速度左移时，左边轮组12和14助推轮胎16的转动。

对左边轮组施加制动力，使其相对转动减慢可以减慢运输工具的车轮和轮胎16的运动，由于轮胎与轮14的摩擦力较大，因而使轮胎16的运动随之减慢。

在本发明的实施例中，轮组12和14是由电力或液力驱动的，并且，其加减速度可被控制，以防止轮胎16跳离减速轮组。然而，我们将看到，轮组与轮胎16的相对尺寸也会影响加减速度。如果需要，可以增加反馈系统和导向辊轮，用以传感任一轮胎跳跃的趋势， 从而自动修正加、减速度的变化，这样就可以消除潜在的问题。

尽管图2所示的轮组12和14中的轮子是相互靠紧的，但可以理解，这些轮子也可以相互隔开或按照与图示结构不同的方式布置。只要与地面和运输工具的车轮有足够的接触区域，则反向旋转轮子之间的连接可以采用任何适当的形式。

不难理解，在运输工具向某一方向移动时，起驱动作用的反向旋转轮组12和14，在运输工具向相反方向移动时，则成为制动轮。

如图3、4、5所示，飞机前轮总成通常具有双轮和轮胎19。在本实施例中，两个共轴的辊轮21位于轮胎19之前，第二对共轴辊轮22则位于轮胎19之后。两对辊轮21和22分别被两对大致同轴的轮子23和24支撑于地面上。两对轮子23和24是由每侧一个连接件26相连接，连接件26隔开了两对轮子23和24以及与它们分别相配的两对辊轮21和22。连接件26最好是可以调整的，以便对应不同型号的车轮来调整移动运输工具的装置。在驱动时，连接件26可以锁止。而如图5所示的结构，在一侧的连接件26是由相互铰接的两件组成的，铰接点在27处。这样使两对轮子23和24可以从图5所示的装配位置移到基本同轴的位置，以便移动运输工具的装置进入或退出工作位置。如果需要，铰接点27的布置可以使轮子24在与轮子23基本同轴时，从地面升起。这样，在退出工作位置时，轮子23的驱动运转将推动装置移动。

在连接件26的垂直伸臂26上安装的导向辊轮28，其作用是与轮胎19的侧面接触，以校正移动运输工具的装置相对于车轮和轮胎19的位置。

在工作时，液力、电力或其它驱动装置驱动辊轮21和22以及 轮子23和24，使辊轮21与轮子23反向转动，与之相关的辊轮22和轮子24也同此运动，运动方式与前面所述实施例类似。反向转动的相对速度是辊轮和轮子直的函数。反向转动以及后辊轮22与轮胎19的摩擦接触产生楔入作用，使轮胎19向驱动轮子23/24施加一个向下的载荷。

双轮轮胎19的转向可以通过改变同轴驱动轮子23/24的速度来实现，即“滑转”转向。用电力或液力驱动装置分别对每对轮23和24中的每一轮子进行适当控制，则能很容易地控制转动方向和转动速度，用微处理机或计算机系统以及适当的软件进行自动控制，可以保证每对轮子23和24的轮子以及每对辊轮21和22的辊轮，都能根据需要分别被驱动，从而实现轮子和轮胎19所需要的运动。

图6表示了本发明的使用单轮的移动运输工具的装置的又一个实施例。图中表示了操作者用手柄31推动装置的方法。手柄31是由一个适当长的杆32连到一个车叉33上，车叉33与一对共轴轮子34相连。手柄31包括“钳把”型控制杆36和控制按钮37。如果需要，手柄31可以安在一个轮式平台上（图中没有表示），操作者可站在平台上。

与飞机轮胎39的表面接触的辊轮38与轮子34连接，连接形式与前述实施例类似。辊轮38转动的方向与轮子34的转向相反，其转速较低，以便推动轮胎39转动，传动方式与前面所述相同。第二对轮子41与第二个辊轮42连接，该辊轮与轮胎39的前面接触。每对轮子34和41上都连接着液力或电力驱动马达和变速箱，使动力传给轮子34和41以及与之相联的辊轮38和42。每对轮子和马达43，都是由相互配合的连接件44和46连接的。连接件44 和46有纵向导槽（没表示）使它们能沿箭头E的方向相对纵向移动，但不能有任何转动和横向移动。连接件44上有一个导向槽47，支撑在连接件46上的一个销子48穿过导向槽47。在连接件44和46相对的整个长度上，通过导向槽相对伸缩，它们也可绕销48沿箭头F方向相对转动。第二对轮子41，与之相联的辊轮42以及液力马达43，从轮胎39前面移到工作位置，这样就使移动运输工具的装置可以进入或退出一个合适的车轮位置。液压缸49和51被用于控制连接件44和46的相对纵向移动和转动。

图7以平面图形式表示了移动运输工具装置，铰支在支撑车架上（没表示）的接地轮53在图示位置上，或其它位置上，实现双轮54在移动中的转向。支撑在同一车架上的导向辊轮56压在运输工具的车轮54的两侧，使车轮54绕其中心支撑57转动到运输工具所需要的移动位置。驱动辊轮52作用在运输工具的车轮上推动其转动，也能改变轮子54的转动速度实现转向移动。

接地轮和/或与车轮接触的辊轮的表面材料应选择的相匹配，以使开动的移动运输工具的装置能推动车轮。

陶瓷粉末金属制的驱动辊轮或金属辊轮的晶粒粗大，因而可在驱动辊轮和车轮轮胎之间产生足够的摩擦接触。此外，驱动辊轮表面也可以制得与砂轮类似。如果需要，辊轮可以制成带槽表面，或者用浸渍复合材料、粗陶瓷材料、由密实金属纤维形成的钢丝刷材料，或者将粉末金属浸入水基溶液中，它可以释放出能渗到辊轮表面的一些磨擦颗粒。

在另一种结构中，驱动辊轮可以由一组薄圆盘组成，圆盘基本上安在同一轴上，但可以相对移动，从而产生一种自调节运动。这种圆 盘上可以加工出适当形式的边缘，以便利于夹紧车轮轮胎。

接地轮也可以用一些，如硬橡胶、浸渍复合材料、金属、粉末金属、金属纤维、甚至充气轮胎等材料制成。如前所述，移动运输工具的装置可以用液力、或者由电动马达驱动，从电池或与主动力源供给动力。如前所述，驱动最好是可控制的，以便保持加、减速度平稳从而防止车轮跳过辊轮。另外，轮子和辊轮也可以用齿轮轴、链传动、带齿皮带、变扭器或类似机构驱动。传动机构最好有差速作用，以保证转向时一个接地轮与另一个接地轮速度不等。

在移动运输工具装置被用于不同路面的情况下，如混凝土路、沥青路、冰路、雪路及类似的路面，此时，接地轮和接触车轮的辊轮的轮胎可以更换成相应材料的轮胎。在冰雪路上，可能需要两台移动装置来移动一架大型飞机。移动装置应设计成不仅能用于飞机的主要着陆轮，也能用于普通的前轮。

为了保证在驱动辊轮和被驱动车轮之间有足够的摩擦力，最好用液力或电力驱动装置将被动车轮“夹紧”在驱动辊轮之间，从而产生足够的摩擦力，并且在驱动轮子上产生向下的力。如果需要，被动轮可以升到基本脱离地面的位置，这样，在一些特别困难的情况下，如在光滑表面或类似路面上，全部重量则由驱动轮子承受。

另外，这种装置也可以在以下状况中使用，即辊轮没有被驱动，而是自由地靠在车轮上，车轮与接地轮间产生楔入作用，使重量从车轮传到接地轮，从而有利于装置的移动。在这种结构中，自由转动的辊轮作为楔块推动车轮前进。这特别适用于粗糙路面，如地表面或类似的路面。

在图8所示的结构中，每个与车轮接触的辊轮62可以加工出凸 缘或制成图8所示的形状，以配合轮胎61的曲面形状。这种辊轮形状有助于保持辊轮62与轮胎61的接触，而不需要额外的导向辊轮。

移动运输工具装置上可以安上一个手柄，当该装置上、下或横向移动时，手柄可以自由地控制该装置运动的速度和方向、位移量和/或决定加速度、速度和方向。由于本发明的装置造价相对低廉，所以每个飞机的装货场都可配备一台。在这种情况下，该装置可以用适合的电缆接到主动力源上。

用于轻型飞机的该装置可以制造得重量较轻、成本较低，对于一般飞机移动，只用电池驱动就已足够。另外，液力传动可以用内燃机或类似的原动机提供动力。

Claims (17)

1、用于移动具有一接地轮的运载工具的运载工具移动装置，它包括：

至少一个配置于所述运载工具接地轮之前的第一接地轮装置；

至少一个配置于所述运载工具接地轮之后的第二接地轮装置；

至少一个跟第一接地轮装置相连、并被配置来跟所述运载工具接地轮的前方圆周表面啮合的第一驱动轮装置；

至少一个跟第二接地轮装置相连、并被配置来跟所述运载工具接地轮的后方圆周表面啮合的第二驱动轮装置；

用于支承第一与第二接地轮装置及第一与第二驱动辊轮装置、并用于在第一与第二驱动辊轮装置的旋转轴线之间保持一预定间距的支承装置；

用于沿一个旋转方向驱动旋转第一与第二驱动辊轮装置的驱动装置，其特征在于所述驱动装置还沿第一与第二驱动辊轮装置旋转方向相反的方向驱动旋转第一与第二从动接地装置，所述驱动装置包括用于按相反方向以作为接地轮装置与辊轮装置各自尺寸的函数的相对速度驱动旋转所述各自相连的从动接地轮装置及驱动辊轮装置的驱动马达装置；

用于改变所述相连的从动接地轮装置和驱动辊轮装置各自的转速以便有选择地对运载工具接地轮施以加速或阻滞力的控制装置。

2、按权利要求1所述的装置，其特征在于所述支承装置包括用于支承和固定运载工具接地轮前后的所述相连从动接地论装置和驱动辊轮装置的装置。

3、按权利要求2所述的装置，其特征在于所述从动接地轮装置至少包括二个基本上实心的轮子，这些轮子受所述驱动装置驱动沿地面向前或向后移动所述装置。

4、按权利要求1所述的装置，其特征在于所述从动接地轮装置至少包括二个基本上实心的轮子，它们受所述驱动装置驱动以便沿地面向前或向后移动所述装置。

5、按权利要求1所述的装置，其特征在于每一所述第一和第二驱动辊轮装置中包括一个与运载工具轮子圆周面相啮合的基本上实心的轮子，每一所述驱动滚轮装置具有一个当受所述驱动装置驱动时用于对运载工具轮施加一摩擦驱动力的表面装置。

6、按权利要求1所述的装置，还包括由所述支承装置支承的导向辊轮，所述导向辊轮被设置来跟运载工具轮子的所述表面啮合。

7、按权利要求2所述的装置，其特征在于所述支承装置包括：

用于支承所述相连第一从动接地轮装置和第一驱动辊轮装置的第一部分，所述第一部分具有连于其上的手把装置;

用于支承所述相连的第二从动接地轮装置和第二驱动辊轮装置的第二部分;

以枢轴将第一和第二部分连接在一起的枢轴装置。

8、按权利要求7所述的装置，其特征在于所述支承装置包括用于改变在各自相连的从动接地轮装置和驱动辊轮装置之间间距的装置。

9、按权利要求8所述的装置，其特征在于所述手把装置包括自所述第一部分延伸的手把，所述手把包括用于操作和改变各自相连的从动接地轮装置和驱动辊轮装置的反转速度和方向的速度和方向控制装置。

10、按权利要求6所述的装置，其特征在于所述手把装置包括自第一部分延伸的手把，所述手把包括用于操作和改变各自相连的接地轮装置和驱动辊轮装置的反转速度和方向的速度和方向控制装置。

11、按权利要求2所述的装置，其特征在于所述支承装置包括一对在其端点由第一和第二固定轴装置相互连接的水平间隔的侧梁，所述第一从动接地轮装置由第一固定轴装置支持并被配置得靠近各侧梁，第二从动接地轮装置由第二固定轴装置支承，并被配置得靠近各侧梁，各所述固定轴装置在各自的轮子之间具有一个向下、向内偏心的部分，各自的辊轮装置安装在各相应固定轴装置的所述偏心部分上。

12、按权利要求1所述的装置，其特征在于所述支承装置包括用于相对于第二驱动辊轮装置移动第一驱动辊轮装置来挤压它们之间的运输工具接地轮的液压操作夹紧装置。

13、按权利要求1所述的装置，其特征在于所述支承装置包括用于相对于第二驱动辊轮装置移动第一驱动辊轮装置来挤压它们之间的运载工具接地轮的夹紧装置。

14、按权利要求1所述的装置，其特征在于第一和第二接地轮装置中的至少一个相对于所述支承装置是可以移动的，以便使该装置转向。

15、按权利要求1所述的装置，其特征在于每个第一和第二驱动辊轮装置具有圆周形状，以便紧密啮合运载工具接地轮。

16、用于移动具有至少一个接地轮的运载工具的运载工具移动装置，所述装置包括：

用于支承各自可跟至少一个运载工具接地轮啮合的第一与第二旋转驱动辊轮装置及连接于第一与第二驱动辊轮装置中每一个的至少一个接地轮装置的支承装置;

用于按第一方向驱动旋转第一旋转驱动辊轮装置从而对运载工具接地轮施加一旋转力来沿地面移动该装置的驱动装置，其特征在于备有动力装置来驱动旋转所述接地轮装置，从而朝运载工具接地轮方向移动其相连的旋转驱动辊轮装置以便跟运载工具接地轮的表面摩擦啮合，所述驱动装置包括用于阻滞第二驱动辊轮装置转动使其在所述驱动装置阻滞第二驱动辊轮装置转动时作为制动辊轮装置的装置。

17、按权利要求16所述的装置，其特征在于第一和第二驱动辊轮装置中的每一个具有圆周形状以便紧密啮合运载工具接地轮。

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