CN104418260B - 一种在轨换向多功能货物输送车 - Google Patents
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Abstract
一种在轨换向多功能货物输送车，涉及一种厂区轨道运输车辆，该车采用PLC控制变频技术，在转向用升降装置中，采用多级力学传动原理，利用力系水平与垂直之间的转化与传递，实现整体升降功能，进而达到换向目的；在空中对轨装置中，采用齿轮传动与齿条传动实现轨道水平伸缩功能，利用偏心轮结构与蜗轮蜗杆传动原理，实现上层轨道的上下微调升降功能，进而实现载物输送车与空中轨道的精准对轨。该在轨换向多功能货物输送车具备整体升降换向和空中对轨准确、快速、高效两大功能。该车整体结构紧凑，设计合理，性能稳定，操作方便，省时省力，能有效降低工人的劳动强度，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种厂区轨道运输车辆，特别是一种在轨换向多功能货物输送车。产品适用于需要变换轨道的运输场所，尤其适合需要空中轨道对接的地面交叉轨道场所。
背景技术
我国改革开放以来，国民经济得到快速增长，以“科技创新，自主创新”成为我国目前工业发展的主流，我国工业逐步向集约型，节能减排，低碳的方向发展。轨道货物输送车是一种沿着轨道行走的运输工具，具有控制系统简单、移动方便、行走平稳、速度快等优点。但是，有时因为运输需要，轨道货物输送车的行走路线需要变化，不再是单一直行的轨道运行方式。例如，国内太阳能光伏产业零部件在进行相关烘干作业时，需要先后进入水分烘干室、膜烘干室、胶烘干室等若干室体内，而这类的室体一般都呈并排设置，这就需要轨道货物输送车频繁的更换轨道路线才能进入各个室体内。目前在市场上，室内轨道换轨的方式有：道岔换轨方式、电动转盘换轨方式，双输送车换轨方式等，但是这类的换轨方式有的生产成本较高，有的占用场地面积大，推广使用率不高。所以，市场上使用最多的还是采用经改装的手动液压升降工艺车的输送方式。该改装的手动液压升降工艺车是以普通液压升降工艺车为基础，上面加设零部件夹装装置，零部件夹装装置上设有可以与空中轨道对轨的微调丝杠。以光伏产业零部件进入各烘干室为例，改装液压升降工艺车的输送过程是：将光伏产业零部件放置在改装液压升降工艺车的零部件夹装装置上，由改装液压升降工艺车运至各对应设备工位前。先经人工手动换向后，再手动微调丝杠使其与空中轨道对轨，最后由操作工人将载有零部件的工艺车推到各室体内轨道上进行相关作业。一个烘干作业完成后，由人工操作换向进入下一个设备工位，再进行重复上述换轨、对轨操作。虽然采用改装液压升降工艺车运行成本较低，且不占用场地，但由于在烘干过程中需频繁改变输送车运行方向，每一次换轨都需要依靠人工体力操作，费时又费力，不仅生产效率低，还增加了工人的劳动强度。由于手动液压升降工艺车两轨道间距较小，受自身条件限制，在放置较宽工件时，如果偏心放置就容易造成侧翻现象，造成财产损失。为此，我们希望能设计出一种能实现输送车在地面交叉轨道自动转向换轨，同时又能实现输送车上输送轨道与设备轨道自动对轨的全自动多功能货物输送车。为了解决上述问题，科研单位和企业科技人员在不断的研究、探索，利用现代科学技术设计出一种在轨换向多功能货物输送车，虽然在技术上取得了一定进步，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种在轨换向多功能货物输送车，该车采用PLC控制变频技术，在转向用升降装置中，采用多级力学传动原理，利用力系水平与垂直之间的转化与传递，实现整体升降功能，进而达到换向目的；在空中对轨装置中，采用齿轮传动与齿条传动实现轨道水平伸缩功能，利用偏心轮结构与蜗轮蜗杆传动原理，实现上层轨道的上下微调升降功能，进而实现载物输送车与空中轨道的精准对轨。该在轨换向多功能货物输送车具备整体升降换向和空中对轨准确、快速、高效两大功能。该车整体结构紧凑，设计合理，性能稳定，操作方便，省时省力，能有效降低工人的劳动强度，提高生产效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：含有行车轮组、车架、空中对轨装置、手推扶手、定位装置、轨道、转向用升降装置、旋转滚轮、转向用旋转装置，车架为长方形框架结构，由钢结构焊接组装而成，框架内设有环形固定板，环形固定板的下端面上均布有6个转向用旋转装置和6个旋转滚轮，且转向用旋转装置与旋转滚轮呈间隔设置，转向用旋转装置的下端设有转向用升降装置，在车架长度方向的两个侧边各设有1个手推扶手，车架下端的四个边角处设有4个行走轮组，其中靠近左侧手推扶手的一个行走轮组上设有一个定位装置。
上述的空中对轨装置，含有水平伸缩装置、上下微调升降装置、手轮A、主动轮、从动轮、传动轴A、固定座、传动齿轮、下轨道、偏心轮、导柱、底座、上层轨道、传动齿条、传动轴B、RV减速机、手轮B，水平伸缩装置设置在2组上下微调升降装置的下方，并通过传动齿轮与传动齿条相连接，水平伸缩装置上设有一组主动轮和一组从动轮，主动轮与从动轮通过齿轮相啮合，主动轮上设有手轮A，从动轮上设有传动轴A，传动轴A通过2组固定座被固定在轨道车上，在传动轴A的两端各设有一个传动齿轮，该传动齿轮分别与2组上下微调升降装置上的传动齿条相啮合连接，上下微调升降装置的底部设有底座，底座设置在下轨道上，在底座的上面设有RV减速机，RV减速机的输入轴上设有手轮B,输出轴上设有传动轴B, 传动轴B被固定在底座上，在传动轴B的两端设有偏心轮，偏心轮与上方的导柱相接触，导柱被固定在上层轨道上。
上述的转向用升降装置，含有升降框架、电机减速机、主动锥齿轮、小锥齿轮A、传动轴、小锥齿轮B、大锥齿轮、丝杠螺母，升降框架整体呈圆柱状，升降框架的中心位置设有电机减速机，电机减速机的输出轴上设有主动锥齿轮，主动锥齿轮上设有与其相啮合连接的四个小锥齿轮A, 四个小锥齿轮A设置在四根传动轴的一个端部，传动轴之间呈相互垂直设置，并被固定在升降框架上，在每根传动轴的另一端同时设有一个小锥齿轮B,四个小锥齿轮B分别与固定在升降框架外周围的四个丝杠螺母上的大锥齿轮相啮合连接。所述的丝杠螺母含有丝杠轴、螺母套、套筒顶杆、支座，丝杠轴顶端设有大锥齿轮，螺母套套在丝杆轴上，螺母套的外层设有套筒顶杆，套筒顶杆被固定在支座上,支座被固定在升降框架的外周围。
上述的电机减速机线路均与变频器控制电路相连接，再接入PLC控制柜。
本发明采用的技术原理是：采用PLC变频控制技术，实现电机减速机启动、停止、正转 、反转、调速等功能，从而实现多功能货物输送车运输、停止、换向，并与空中轨道快速高效精准对轨功能。该车采用多级力学传动原理，利用力系水平与垂直之间的转化与传递，实现整体升降功能，进而达到换向目的。采用齿轮传动与齿条传动实现轨道水平伸缩功能，利用偏心轮结构与蜗轮蜗杆传动原理，实现上层轨道的上下微调升降功能。在转向用升降装置中，电机减速机运行时，设置在电机减速机主动轴上的主动锥齿轮旋转，带动与其相啮合的四个小锥齿轮A转动，四根传动轴同步转动，实现力系垂直到水平间的转换与传递。四根传动轴的转动带动四个小锥齿轮B转动，四个小锥齿轮B转动同时又带动与其相啮合的四个大锥齿轮转动，实现了力系从水平再到垂直间的转换与传递。大锥齿轮设置在丝杠螺母的丝杠轴上，大锥齿轮转动使丝杠轴同步转动，在丝杠轴的作用下，丝杠螺母带动套筒顶杆实现升降功能。在空中对轨装置中，水平伸缩装置上主动轮与从动轮相啮合连接，通过摇动手轮A使主动轮转动，进而带动从动轮上传动轴转动，同时使设置在传动轴两端的两个传动齿轮同步转动。由于传动齿轮与上下微调升降装置上的传动齿条相啮合，从而带动上下微调升降装置在下轨道上滑动，完成上下微调升降装置上的上层轨道与空中轨道的水平对接功能。在上下微调升降装置上，摇动手轮B，在RV减速机蜗轮蜗杆的传动下，传动轴B带动两端的偏心轮转动，在偏心轮的偏心结构作用下，偏心轮顶起上方的导柱，使上层轨道呈上升运动，实现上层轨道与空中轨道准确对轨。
本发明有益效果是：该车采用PLC控制变频技术，在转向用升降装置中，采用多级力学传动原理，利用力系水平与垂直之间的转化与传递，实现整体升降功能，进而达到换向目的。在空中对轨装置中，采用齿轮传动与齿条传动实现轨道水平伸缩功能，利用偏心轮结构与蜗轮蜗杆传动原理，实现上层轨道的上下微调升降功能，进而实现载物输送车与空中轨道的精准对轨。该在轨换向多功能货物输送车具备整体升降换向和空中对轨快速、准确、高效两大功能。该车整体结构紧凑，设计合理，性能稳定，操作方便，省时省力，能有效降低工人的劳动强度，提高生产效率，且生产成本低，占用场地面积小。
附图说明
下面是结合附图和实施例对本发明进一步描述：
图1是一种在轨换向多功能货物输送车整体结构示意图；
图2是一种在轨换向多功能货物输送车左视图；
图3是一种在轨换向多功能货物输送车空中对轨装置示意图；
图4是一种在轨换向多功能货物输送车空中对轨装置左视图；
图5是一种在轨换向多功能货物输送车空中对轨装置主视图；
图6是一种在轨换向多功能货物输送车转向用升降装置示意图；
图7是一种在轨换向多功能货物输送车转向用升降装置升降系统示意图；
图8是一种在轨换向多功能货物输送车转向用升降装置丝杠螺母结构示意图；
在图中：1.行车轮组、2.车架、3.空中对轨装置、3-1.水平伸缩装置、3-2.上下微调升降装置、3-3.手轮A、3-4.主动轮、3-5.从动轮、3-6.传动轴A、3-7.固定座、3-8.传动齿轮、3-9.下轨道、3-10.偏心轮、3-11.导柱、3-12.底座、3-13.上层轨道、3-14.传动齿条、3-15.传动轴B、3-16.RV减速机、3-17.手轮B、4.手推扶手、5.定位装置、6.轨道、7.转向用升降装置、7-1.升降框架、7-2.电机减速机、7-3.主动锥齿轮、7-4.小锥齿轮A、7-5.传动轴、7-6.小锥齿轮B、7-7.大锥齿轮、7-8.丝杠螺母、7-9.丝杠轴、7-10.螺母套、7-11.套筒顶杆、7-12.支座、8.旋转滚轮、9.转向用旋转装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施列作详细描述。
在图1、图2中，车架2为长方形框架结构，由钢结构焊接组装而成，框架内设有环形固定板，环形固定板的下端面上设有6个转向用旋转装置9和6个旋转滚轮8，转向用旋转装置9与旋转滚轮8呈间隔设置，转向用旋转装置9的下端设有转向用升降装置7，在车架2长度方向的两边设有2个手推扶手4，车架2下端的四个边角处设有4个行走轮组1，其中靠近左侧手推扶手4的一个行走轮组上设有一个定位装置5。
在图3、图4、图5中，水平伸缩装置3-1设置在2组上下微升降调装置3-2的下方，并通过传动齿轮3-8与传动齿条3-14相连接，水平伸缩装置3-1上设有一组主动轮3-4和一组从动轮3-5，主动轮3-4与从动轮3-5通过齿轮相啮合，主动轮3-4上设有手轮A 3-3，从动轮3-5上设有传动轴A 3-6，传动轴A 3-6通过2组固定座3-7被固定在轨道车上，在传动轴A 3-6的两端各设有一个传动齿轮3-8，该传动齿轮3-8分别与2组上下微调升降装置3-2上的传动齿条3-14相啮合连接，上下微调升降装置3-2的底部设有底座3-12，底座3-12设置在下轨道6上，底座3-12能够在下轨道6上来回滑动，在底座3-12的上面设有RV减速机3-16，RV减速机3-16的输入轴上设有手轮B 3-17，输出轴上设有传动轴B 3-15，传动轴B 3-15固定在底座3-12上，在传动轴B 3-15的两端设有偏心轮3-10，偏心轮3-10与上方的导柱3-11相接触，导柱3-11被固定在上层轨道3-13上。
在图6、图7、图8中，转向用升降装置7的升降框架7-1整体呈圆柱状，升降框架7-1的中心位置设有电机减速机7-2，电机减速机7-2的输出轴上设有主动锥齿轮7-3，主动锥齿轮7-3上设有与其相啮合连接的四个小锥齿轮A 7-4，四个小锥齿轮A 7-4设置在四根传动轴7-5的一个端部，四根传动轴7-5之间呈水平相互垂直设置，并被固定在升降框架7-1上，在每根传动轴7-5的另一端同时设有一个小锥齿轮B 7-6，四个小锥齿轮B 7-6分别与固定在升降框架7-1外周围的四个丝杠螺母7-8上的大锥齿轮7-7相啮合连接。在丝杠螺母7-8上，丝杠轴7-9顶端设有大锥齿轮7-7，螺母套7-10套在丝杆轴7-9上，螺母套7-10的外层设有套筒顶杆7-11，套筒顶杆7-11被固定在支座7-12上，支座7-12被固定在升降框架7-1的外周围。
上述的电机减速机线路均与变频器控制电路相连接，再接入PLC控制柜，实现PLC变频控制。
本在轨换向多功能货物输送车采用PLC变频控制技术，实现电机减速机启动、停止、正转 、反转、调速等功能，从而实现多功能货物输送车运输、停止、换向，并与空中轨道快速高效精准对轨功能。该车采用多级力学传动原理，利用力系水平与垂直之间的转化与传递，实现整体升降功能，进而达到换向目的。采用齿轮传动与齿条传动实现轨道水平伸缩功能，利用偏心轮结构与蜗轮蜗杆传动原理，实现上层轨道3-13的上下微调升降功能。在转向用升降装置7中，电机减速机7-2运行时，设置在电机减速机7-2主动轴上的主动锥齿轮7-3转动，带动与其相啮合的四个小锥齿轮A 7-4转动，四根传动轴7-5同步转动，实现力系垂直到水平间的转换与传递。四根传动轴7-5的转动带动四个小锥齿轮B 7-6转动，四个小锥齿轮B 7-6转动同时又带动与其相啮合的四个大锥齿轮7-7转动，实现了力系从水平再到垂直间的转换与传递。大锥齿轮7-7设置在丝杠螺母7-8的丝杠轴7-9上，大锥齿轮7-7转动使丝杠轴7-9同步转动，在丝杠轴7-9的作用下，丝杠螺母7-8带动套筒顶杆7-11实现升降功能。在空中对轨装置中，水平伸缩装置3-1上主动轮3-4与从动轮轮3-5相啮合连接，通过摇动手轮A 3-3使主动轮3-4转动，进而带动从动轮3-5上传动轴A 3-6转动，同时使设置在传动轴A 3-6两端的两个传动齿轮3-8同步转动。由于传动齿轮3-8与上下微调升降装置3-2上的传动齿条3-14相啮合，从而带动上下微调升降装置3-2在下轨道3-9上滑动，完成上下微调升降装置上的上层轨道与空中轨道的水平对接功能。在上下微调升降装置3-2上，摇动手轮B 3-17，在RV减速机3-16蜗轮蜗杆的传动下，传动轴B 3-15带动两端的偏心轮3-10转动，在偏心轮3-10的偏心结构作用下，偏心轮3-10顶起上方的导柱3-11，使上层轨道3-13呈上升运动，实现上层轨道与空中轨道准确对轨。
该在轨换向多功能货物输送车在运行时，当多功能货物输送车运行到水平横向与纵向十字交叉轨中心时，在PLC的控制下，通过变频器的作用使行走电机缓慢减速并停止运行。放下行走轮组上的定位装置，整车被平稳定位在轨道上。操作PLC控制器，使转向用升降装置7上的电机减速机7-2转动，电机减速机7-2带动小锥齿轮A 7-4、传动轴7-5、小锥齿轮7-6和大锥齿轮7-7同时转动，丝杠轴7-9在大锥齿轮7-7的作用下转动，丝杠螺母7-8受丝杠轴7-9作用，带动套筒顶杆7-11呈上升运动。四组丝杠螺母7-8同步举升，使在轨换向多功能货物输送车的四个行走轮组脱离原水平横向轨道，这时推动在轨换向多功能货物输送车上的手推扶手，使整车旋转90°。再次操作PLC控制器，使电机减速机反转，四组丝杠螺母7-8的套筒顶杆7-11同时回收，在轨换向多功能货物输送车上的行车轮组降落在新水平纵向轨道上，实现了在轨换向功能。当在轨换向多功能货物输送车运行至室体相关设备轨道前，通过摇动手轮A 3-3，使空中对轨装置3上的水平伸缩装置3-1向前运动，实现上下微调升降装置3-2上的上层轨道3-13与空中其它设备轨道水平对接。如果上层轨道3-13与空中其它设备轨道还存在上下高度的偏差，通过摇动手轮B 3-17，在RV减速机3-16蜗轮蜗杆的传动下，传动轴B 3-15两端的偏心轮3-10顶起上方的导柱3-11，上层轨道3-13呈上升运动，完成上层轨道3-13与空中其它设备轨道高度的调节，进一步实现空中对轨装置与空中其它设备轨道水平精准对接功能。
该在轨换向多功能货物输送车具备整体升降换向和空中对轨快速、准确、高效两大功能。该车整体结构紧凑，设计合理，性能稳定，操作方便，省时省力，能有效降低工人的劳动强度，提高生产效率，且生产成本低，占用场地面积小。
Claims (3)
1.一种在轨换向多功能货物输送车，含有行车轮组、车架、空中对轨装置、手推扶手、定位装置、轨道、转向用升降装置、旋转滚轮、转向用旋转装置，其特征是：轨道上设有行车轮组，行车轮组上设有车架，车架为长方形框架结构，由钢结构焊接组装而成，框架内设有环形固定板，环形固定板的下端面上均布有6个转向用旋转装置和6个旋转滚轮，且转向用旋转装置与旋转滚轮呈间隔设置，转向用旋转装置的下端设有转向用升降装置，在车架长度方向的两个侧边各设有1个手推扶手，车架下端的四个边角处设有4个行走轮组，其中靠近左侧手推扶手的一个行走轮组上设有一个定位装置；所述的空中对轨装置，含有水平伸缩装置、上下微调升降装置、手轮A、主动轮、从动轮、传动轴A、固定座、传动齿轮、下轨道、偏心轮、导柱、底座、上层轨道、传动齿条、传动轴B、RV减速机、手轮B，水平伸缩装置设置在2组上下微调升降装置的下方，并通过传动齿轮与传动齿条相连接，水平伸缩装置上设有一组主动轮和一组从动轮，主动轮与从动轮通过齿轮相啮合，主动轮上设有手轮A，从动轮上设有传动轴A，传动轴A通过2组固定座被固定在车架上，在传动轴A的两端各设有一个传动齿轮，该传动齿轮分别与2组上下微调升降装置上的传动齿条相啮合连接，上下微调升降装置的底部设有底座，底座设置在下轨道上，在底座的上面设有RV减速机，RV减速机的输入轴上设有手轮B,输出轴上设有传动轴B, 传动轴B被固定在底座上，在传动轴B的两端设有偏心轮，偏心轮与上方的导柱相接触，导柱被固定在上层轨道上。
2.根据权利要求1所述的一种在轨换向多功能货物输送车，其特征是：所述的转向用升降装置，含有升降框架、电机减速机、主动锥齿轮、小锥齿轮A、传动轴、小锥齿轮B、大锥齿轮、丝杠螺母，升降框架整体呈圆柱状，升降框架的中心位置设有电机减速机，电机减速机的输出轴上设有主动锥齿轮，主动锥齿轮上设有与其相啮合连接的四个小锥齿轮A, 四个小锥齿轮A设置在四根传动轴的一个端部，传动轴之间呈相互垂直设置，并被固定在升降框架上，在每根传动轴的另一端同时设有一个小锥齿轮B,四个小锥齿轮B分别与固定在升降框架外周围的四个丝杠螺母上的大锥齿轮相啮合连接，所述的丝杠螺母含有丝杠轴、螺母套、套筒顶杆、支座，丝杠轴顶端设有大锥齿轮，螺母套套在丝杆轴上，螺母套的外层设有套筒顶杆，套筒顶杆被固定在支座上,支座被固定在升降框架的外周围。
3.根据权利要求2所述的一种在轨换向多功能货物输送车，其特征是：所述的电机减速机线路均与变频器控制电路相连接，再接入PLC控制柜。
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