CN105000012A - 履带式气浮运输车 - Google Patents

Abstract

履带式气浮运输车，包括底盘，底盘上设有动力系统和控制系统，底盘底部左侧和右侧均设有结构相同且左右对称的履带行走机构，底盘中部设有框架，框架顶部设有上支架，上支架上水平设有承载板，框架底部设有下支架，下支架下端左右两侧分别设有一个喷气式承重装置，两个喷气式承重装置均位于履带行走机构内部，喷气式承重装置前端和后端分别通过连杆机构与履带行走机构连接，底盘与履带行走机构之间设有弹簧；框架内设有空气压缩机和高压储气罐，高压储气罐的出口通过高压气管与喷气式承重装置的进气口连接。本发明便于操控、易于制造、成本低、耗能小、安全可靠性高，特别适合码头、港口重型货物的搬运作业。

Description

履带式气浮运输车

技术领域

本发明涉及一种低能耗高载重搬运设备，尤其涉及一种履带式气浮运输车。

背景技术

目前气垫搬运装置在国外已经成为工业不可缺少的装备之一，在国内企业应用也比较多，象气悬浮列车、气浮导轨、空气轴承、气垫搬运车等。这种工业用气垫搬运装置尽管存在高效率、低成本等优点，但这种气垫搬运装置对地面方面的要求是极其严格，不仅要求地面承载能力，而且对于地表面的粗糙度及不平度都极其苛刻。就承载能力300吨的气垫车而言，对地面的具体要求为：“不平度≤2mm/m,表面粗糙度6.3μm～12μm，地表面不能有裂缝，承载力250kN/m²～350kN/m²”。现有的工业硬质地面用气垫搬运装置在搬运前必须对地面进行整理，地面必须水平光滑，所以制约了气垫搬运装置很多场合的使用。

气浮技术尽管在企业应用较多，但民用方面还很少。民用化搬运设备还是重型搬运运输车居多，这种重型运输车，质量大、成本高、能耗大、对路面破坏大，尤其是空间限制的时候，这种重型运输车不能发挥其作用。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构紧凑、便于操作、自动化程度高、能耗小、成本低、能有效保护路面的履带式气浮运输车。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：履带式气浮运输车，包括底盘，底盘上设有动力系统和控制系统，底盘底部左侧和右侧均设有结构相同且左右对称的履带行走机构，底盘中部设有框架，框架顶部设有上支架，上支架上水平设有承载板，框架底部设有下支架，下支架下端左右两侧分别设有一个喷气式承重装置，两个喷气式承重装置均位于履带行走机构内部，喷气式承重装置前端和后端分别通过连杆机构与履带行走机构连接，底盘与履带行走机构之间设有弹簧；框架内设有空气压缩机和高压储气罐，空气压缩机的出口与高压储气罐的进口连接，高压储气罐的出口通过高压气管与喷气式承重装置的进气口连接，高压气管上设有气门开关和减压阀。

所述履带行走机构包括安装框和设在安装框前后两端的驱动轮和导向轮，驱动轮和导向轮之间绕设有一条环形履带；驱动轮和导向轮均包括沿左右方向水平设置的驱动轴，驱动轴上键连接有轴套，轴套两端分别设有一个与环形履带啮合传动的链轮，驱动轴两端均设有轴承座，轴承座上设有固定座，所述弹簧下端设在固定座内；

安装框上垂直设有四根立杆，四根立杆分别设在环形履带前部和后部的两侧并呈矩形的四个顶点布置，同侧的两个立杆之间均水平设有安装杆，两个安装杆之间沿左右方向水平设有固定轴，固定轴沿前后方向均匀设置至少三根，每根固定轴外圆周均通过轴承转动连接有滚筒，所有滚筒在同一水平面，环形履带上半幅下表面与滚筒接触。

所述喷气式承重装置包括设在环形履带下半幅上方的支撑箱，支撑箱底部敞口，支撑箱内部设有气垫，气垫底部设有喷气孔，支撑箱下端边沿设有由氨基甲酸乙酯材料制成的环形围裙，支撑箱和气垫的顶部设有与高压气管连接的高压气进口；

连杆机构包括均沿前后方向设置的上连杆和下连杆，上连杆的两端分别与固定座和支撑箱铰接，下连杆的两端分别与轴承座下部和支撑箱铰接。

所述支撑箱内部设有两块隔板，两块隔板将支撑箱分割成三个气室，气垫对应设在每个气室内，每个气室的顶部至少设有一个高压气进口，环形围裙对应设在支撑箱和隔板的下端边沿。

采用上述技术方案，本发明的动力系统主要为驱动轮和空气压缩机输送动力。控制系统包括遥感控制、驱动控制、转向控制和喷气控制。环形履带外表面光滑，减小对地面的破坏。环形履带内表面分为三部分，环形履带两侧内表面上设有齿，与驱动轮和导向轮啮合行走，环形履带内表面两侧齿的边缘设有凸起，防止驱动轮和导向轮脱离环形履带。环形履带内表面中间光滑，喷气式承重装置下表面设在环形履带的内表面中间部位。

控制系统包括遥感控制系统、行走检测系统和喷气控制系统。遥感控制系统主要控制搬运车的前进、后退、转弯、搬运车的行驶速度，还包括其他协调运作。行走检测系统主要是控制行驶过程中遇到障碍后的停车动作。

动力系统为电气混合动力系统。充电电池两组，分别连接空气压缩机和电机。高压储气罐设在底盘上，空气压缩机设在高压储气罐旁边，充电电池通过电机控制驱动轮前进、后退和转向。

本发明的工作过程如下：操作人员通过遥控装置控制，本发明可单独使用，也可成组使用。操作人员按下遥控装置上的启动按钮，启动空气压缩机，空气压缩机对高压储气罐进行充气，使高压储气罐内的气压到达一定的值，通过喷气控制系统，打开高压气管上的减压阀，高压空气通过高压气管进入到气垫，气垫下面的喷气孔将高压气垂直向下喷向环形履带，与环形履带下半幅的上表面之间形成一层薄的气膜，支撑箱向上升起通过下支架、框架、上支架和承载板将重物托起，由于连杆机构的设置，可以确保支撑箱具有自由升降的自由；弹簧的设置，可使底盘与安装框之间具有一定的缓冲，避免底盘随着框架的升降带动安装框的移动。接着按下前进按钮，电机带动驱动轴，带动驱动轮前进。按下停止按钮，电机断电，驱动轮停止。按下左转或右转按钮，左侧或右侧履带停止前进，另一侧履带前进，实现转弯功能。按下后退按钮，电机反转。

本发明中的环形围裙由氨基甲酸乙酯编织而成，氨基甲酸乙酯具有很强的耐磨性，编织成网则增加了围裙的强度、弹性和抗撕裂能力，在运输过程中具有摩擦力小、耐用及抗化学腐蚀能力强等特点。

当气垫内在没有通入气体时，底盘的刚性支撑件与地面直接接触，此时环形围裙也与地面有轻微接触，当气垫冲入高压气体时气垫将逐渐膨胀，刚性支撑件开始逐渐离开地面，当气垫内气压达到额定气压时则会有气体从气垫中溢出，从而形成有一定高度的空气薄膜，气垫盘就完成了对重物的托起作用。

本发明还有较高的精准定位能力，由于要移动的机械处于自由悬浮状态，装置可以万向转动，可以很方便调节位置，即使将庞大体积的重物搬至狭小的空间里也能够很好的得到位置的调整, 因为重物在气垫的搬运下, 可以自由地水平移动或旋转。

总的来说本发明与其它搬运设备相比具有以下突出优点：

1.省力：运动摩擦力极小，10 N的力可以移动成吨的重量。

2.灵活：由于本发明采用履带式结构，可以实现轨道自动随行，可全方位全地形移动，即便在低矮的地点运输物资，也能够在狭窄通道和拐角自由行走。

3.可靠性强：整车高度很低，对载荷的举升高度低，装卸难度低、运输过程安全可靠，操控简单，容易控制，安全性好。

4.经济：车辆整体结构设计较为简洁，具有较强的装载能力，动力源有自身所带的发电机提供，很好的保证了车辆的长距离输送力；相对于其他同样吨位的运输设备，设计生产成本非常低。

5.对地压强低：与地面作用面积大，被作用面受力均匀，因此对道路的强度要求极低，提高了本车辆的恶劣地形通过能力，并且气垫工作时整车处于悬浮状态，气垫磨损极低。

6.对于不规则负载的适应性：气垫车属于地面设备范畴，且我们会针对不同形状的负载设计不同的工装来满足搬运的需求。

综上所述，本发明结构简单、设计合理、便于操控、易于制造、成本低、耗能小、安全可靠性高，特别适合码头、港口重型货物的搬运作业。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中去掉承载板后的俯视图；

图3是图1的左视图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明的履带式气浮运输车，包括底盘1，底盘1上设有动力系统和控制系统，底盘1底部左侧和右侧均设有结构相同且左右对称的履带行走机构，底盘1中部设有框架2，框架2顶部设有上支架3，上支架3上水平设有承载板4，框架2底部设有下支架5，下支架5下端左右两侧分别设有一个喷气式承重装置，两个喷气式承重装置均位于履带行走机构内部，喷气式承重装置前端和后端分别通过连杆机构与履带行走机构连接，底盘1与履带行走机构之间设有弹簧6；框架2内设有空气压缩机7和高压储气罐8，空气压缩机7的出口与高压储气罐8的进口连接，高压储气罐8的出口通过高压气管9与喷气式承重装置的进气口连接，高压气管9上设有气门开关10和减压阀11。

履带行走机构包括安装框12和设在安装框12前后两端的驱动轮13和导向轮14，驱动轮13和导向轮14之间绕设有一条环形履带15；驱动轮13和导向轮14均包括沿左右方向水平设置的驱动轴16，驱动轴16上键连接有轴套17，轴套17两端分别设有一个与环形履带15啮合传动的链轮18，驱动轴16两端均设有轴承座19，轴承座19上设有固定座20，所述弹簧6下端设在固定座20内。

安装框12上垂直设有四根立杆21，四根立杆21分别设在环形履带15前部和后部的两侧并呈矩形的四个顶点布置，同侧的两个立杆21之间均水平设有安装杆22，两个安装杆22之间沿左右方向水平设有固定轴23，固定轴23沿前后方向均匀设置至少三根，每根固定轴23外圆周均通过轴承转动连接有滚筒24，所有滚筒24在同一水平面，环形履带15上半幅下表面与滚筒24接触。滚筒24用于支撑环形履带15的上半幅不下垂，这样就避免环形履带15触碰支撑箱。

喷气式承重装置包括设在环形履带15下半幅上方的支撑箱25，支撑箱25底部敞口，支撑箱25内部设有气垫，气垫底部设有喷气孔，支撑箱25下端边沿设有由氨基甲酸乙酯材料制成的环形围裙26，支撑箱25和气垫的顶部设有与高压气管9连接的高压气进口。

连杆机构包括均沿前后方向设置的上连杆27和下连杆28，上连杆27的两端分别与固定座20和支撑箱25铰接，下连杆28的两端分别与轴承座19下部和支撑箱25铰接。

支撑箱25内部设有两块隔板，两块隔板将支撑箱25分割成三个气室，气垫对应设在每个气室内，每个气室的顶部至少设有一个高压气进口，环形围裙26对应设在支撑箱25和隔板的下端边沿。

本发明中的动力系统、控制系统、隔板、气垫以及喷气孔均没有示意出来。

本发明的动力系统主要为驱动轮13和空气压缩机7输送动力。控制系统包括遥感控制、驱动控制、转向控制和喷气控制。环形履带15外表面光滑，减小对地面的破坏。环形履带15内表面分为三部分，环形履带15两侧内表面上设有齿，与驱动轮13和导向轮14啮合行走，环形履带15内表面两侧齿的边缘设有凸起，防止驱动轮13和导向轮14脱离环形履带15。环形履带15内表面中间光滑，喷气式承重装置下表面设在环形履带15的内表面中间部位。

控制系统包括遥感控制系统、行走检测系统和喷气控制系统。遥感控制系统主要控制搬运车的前进、后退、转弯、搬运车的行驶速度，还包括其他协调运作。行走检测系统主要是控制行驶过程中遇到障碍后的停车动作。

动力系统为电气混合动力系统。充电电池两组，分别连接空气压缩机7和电机。高压储气罐8设在底盘1上，空气压缩机7设在高压储气罐8旁边，充电电池通过电机控制驱动轮13前进、后退和转向。

本发明的工作过程如下：操作人员通过遥控装置控制，本发明可单独使用，也可成组使用。操作人员按下遥控装置上的启动按钮，启动空气压缩机7，空气压缩机7对高压储气罐8进行充气，使高压储气罐8内的气压到达一定的值，通过喷气控制系统，打开高压气管9上的减压阀11，高压空气通过高压气管9进入到气垫，气垫下面的喷气孔将高压气垂直向下喷向环形履带15，与环形履带15下半幅的上表面之间形成一层薄的气膜，支撑箱25向上升起通过下支架5、框架2、上支架3和承载板4将重物托起，由于连杆机构的设置，可以确保支撑箱25具有自由升降的自由；弹簧6的设置，可使底盘1与安装框12之间具有一定的缓冲，避免底盘1随着框架2的升降带动安装框12的移动。接着按下前进按钮，电机带动驱动轴16，带动驱动轮13前进。按下停止按钮，电机断电，驱动轮13停止。按下左转或右转按钮，左侧或右侧履带停止前进，另一侧履带前进，实现转弯功能。按下后退按钮，电机反转。

本发明中的环形围裙26由氨基甲酸乙酯编织而成，氨基甲酸乙酯具有很强的耐磨性，编织成网则增加了围裙的强度、弹性和抗撕裂能力，在运输过程中具有摩擦力小、耐用及抗化学腐蚀能力强等特点。

当气垫内在没有通入气体时，底盘1的刚性支撑件与地面直接接触，此时环形围裙26也与地面有轻微接触，当气垫冲入高压气体时气垫将逐渐膨胀，刚性支撑件开始逐渐离开地面，当气垫内气压达到额定气压时则会有气体从气垫中溢出，从而形成有一定高度的空气薄膜，气垫盘就完成了对重物的托起作用。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.履带式气浮运输车，包括底盘，底盘上设有动力系统和控制系统，底盘底部左侧和右侧均设有结构相同且左右对称的履带行走机构，其特征在于：底盘中部设有框架，框架顶部设有上支架，上支架上水平设有承载板，框架底部设有下支架，下支架下端左右两侧分别设有一个喷气式承重装置，两个喷气式承重装置均位于履带行走机构内部，喷气式承重装置前端和后端分别通过连杆机构与履带行走机构连接，底盘与履带行走机构之间设有弹簧；框架内设有空气压缩机和高压储气罐，空气压缩机的出口与高压储气罐的进口连接，高压储气罐的出口通过高压气管与喷气式承重装置的进气口连接，高压气管上设有气门开关和减压阀。

2.根据权利要求1所述的履带式气浮运输车，其特征在于：所述履带行走机构包括安装框和设在安装框前后两端的驱动轮和导向轮，驱动轮和导向轮之间绕设有一条环形履带；驱动轮和导向轮均包括沿左右方向水平设置的驱动轴，驱动轴上键连接有轴套，轴套两端分别设有一个与环形履带啮合传动的链轮，驱动轴两端均设有轴承座，轴承座上设有固定座，所述弹簧下端设在固定座内；

安装框上垂直设有四根立杆，四根立杆分别设在环形履带前部和后部的两侧并呈矩形的四个顶点布置，同侧的两个立杆之间均水平设有安装杆，两个安装杆之间沿左右方向水平设有固定轴，固定轴沿前后方向均匀设置至少三根，每根固定轴外圆周均通过轴承转动连接有滚筒，所有滚筒在同一水平面，环形履带上半幅下表面与滚筒接触。

3.根据权利要求2所述的履带式气浮运输车，其特征在于：所述喷气式承重装置包括设在环形履带下半幅上方的支撑箱，支撑箱底部敞口，支撑箱内部设有气垫，气垫底部设有喷气孔，支撑箱下端边沿设有由氨基甲酸乙酯材料制成的环形围裙，支撑箱和气垫的顶部设有与高压气管连接的高压气进口；

连杆机构包括均沿前后方向设置的上连杆和下连杆，上连杆的两端分别与固定座和支撑箱铰接，下连杆的两端分别与轴承座下部和支撑箱铰接。

4.根据权利要求3所述的履带式气浮运输车，其特征在于：所述支撑箱内部设有两块隔板，两块隔板将支撑箱分割成三个气室，气垫对应设在每个气室内，每个气室的顶部至少设有一个高压气进口，环形围裙对应设在支撑箱和隔板的下端边沿。