CN105016041A - 一种用于e-rtg转场供电的移动式柴油供电车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，包括车体、行走机构、自动上电装置和导航装置，行走机构包括设置在车体底部的四个麦克纳姆轮，各麦克纳姆轮分别配置有一个驱动电机；自动上电装置包括设置在E-RTG下横梁处的对接头机构及设置在车体顶端的供电浮动头机构，对接头机构包括导槽，供电浮动头机构包括充电插头；导航装置包括中控室、安装在E-RTG下横梁处的红外信号源及安装在移动式柴油供电车上的信息系统、编码器、红外线感应器，移动式柴油供电车的信息系统中设置有用于标记车体当前位置的网格平面，信息系统中还存储有每一台E-RTG转场换电源时的地点坐标。本发明可与E-RTG进行同步运动，在狭小的空间内运动自如，在振动下不易损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动导航充电小车，尤其涉及一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车。
背景技术
目前，国内集装箱堆场广泛采用轮胎式龙门起重机(RTG)作业，为响应国家节能减排的政策，克服传统内燃驱动RTG产生的废气排放、高噪音、高运营成本等问题，各种采用市电驱动的电动轮胎式龙门起重机(E-RTG)应运而生。E-RTG在转场时需要进行供电，现有的自动导航供电车在移动过程大多通过如下方式来进行：采用常见的驱动结构如汽车的驱动结构，并通过设置导引路径或是设置磁钉的方式来进行导引。且自动导航供电车大多应用于物流系统，在仓库中有着比较大的活动空间，但是在狭小的空间中却无法自如运动。此外，现有的自动导航供电车的自动充电装置大多通过机械对位以完成插座的自动对接，这种插接方式存在的问题在于：在跟随RTG移动时，系统中产生的振动将导致上述刚性对接方式的累积性损伤，降低了部分零部件的使用寿命。
由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。
发明内容
本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种在狭小的空间内能自如运动的用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车。
本发明所采用的技术方案为：
一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，包括车体、行走机构、自动上电装置和导航装置，行走机构包括设置在车体底部的四个麦克纳姆轮，各麦克纳姆轮分别配置有一个驱动电机；自动上电装置包括设置在E-RTG下横梁处的对接头机构及设置在车体顶端的供电浮动头机构，对接头机构包括导槽，供电浮动头机构包括与所述导槽相适配的充电插头；所述导航装置包括中控室、安装在E-RTG下横梁处的红外信号源及安装在移动式柴油供电车上的信息系统、编码器、红外线感应器，所述移动式柴油供电车的信息系统中设置有用于标记车体当前位置的网格平面，所述信息系统中还存储有每一台E-RTG转场换电源时的地点坐标。
所述供电浮动头机构还包括两根沿车身长度方向平行放置的光轴，两根光轴之间设置有一根活动轴，活动轴的两端分别穿在两根光轴上且可沿光轴的长度方向移动，活动轴与各光轴的接触处均设置有直线轴承，各光轴的两端分别设置有用于限制活动轴移动的光轴挡板。
所述用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车还包括用于实现E-RTG与移动式柴油供电车同步运动的同步运动机构，该同步运动机构包括设置在E-RTG下横梁处的四根悬垂的牵引绳及设置在移动式柴油供电车顶端四个角上的卡盘，每根牵引绳的末端均设置有一个导磁性凸台，各卡盘均包括卡盘体，各卡盘体的中央均设置有圆柱形的凹台，各凹台内均设置有电磁吸盘。
所述同步运动机构还包括设置在各卡盘体顶端的用于夹住上述导磁性凸台的卡爪，各卡盘体上的卡爪有三个，各卡盘体的顶端均开设有可供卡爪移动的直线导轨槽，直线导轨槽与上述凹台相连通；各所述卡盘均配备有一台用于驱动卡爪移动的卡爪电机，卡爪电机的输出轴端设置有第一锥齿轮，卡盘的底端设置有与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，第二锥齿轮的背面设置有第一平面螺旋线槽,各卡爪的底端设置有与所述第一平面螺旋线槽相适配的第二平面螺旋线槽。
所述对接头机构还包括与导槽相适配且用于对充电插头进行锁紧定位的导槽挡板，所述导槽为收口型导槽。
所述充电插头的底端安装在导向环上，导向环套置在所述活动轴上。
所述活动轴与导向环的截面均呈椭圆形。
所述移动式柴油供电车上还安装有在车体移动过程中用于检测车身四周障碍物情况的超声波传感器。
本发明还公开了一种用于对如上所述的移动式柴油供电车进行导航上电的方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：将需要换电源的E-RTG移动至规定的换电源的地点；
步骤2：中控室发出自动导航开始指令给移动式柴油供电车；
步骤3：移动式柴油供电车接收来自中控室的需换电源的E-RTG的坐标，也就是目标位置信息，并计算从当前位置到目标位置所需的平移量和转动量，通过自身程序得到最优路径，之后接收发自中控室的出发指令开始移动；
步骤4：移动式柴油供电车接近目标位置时，接收到来自E-RTG下横梁处的红外线信号，并开启红外线导航模式，通过自身的红外线感应器判断方位并转换成所需要的平移量及转动量，之后发送信号给E-RTG，使其降下收口型导槽；
步骤5：使充电插头插入收口型导槽，检测确认到位后，E-RTG降下导槽挡板；
步骤6：检测是否开始供电，检测到顺利供电后，供电车启动电磁吸盘，定位导磁性凸台，并启动卡爪电机，使导磁性凸台不会在平面上移动。
由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：
1、本发明中的供电车可在狭小的空间内运动自如并能进行准确定位，满足了E-RTG转场换电时的供电需求。
2、本发明中供电车的自动上电装置采用的是浮动头结构，使其在一定范围内保持灵活性，极大地降低了现有的刚性连接所带来的危害。
3、本发明解决了现有的充电车与E-RTG无法同步运动的问题，且同步运动机构结构简单，便于安装维护。
附图说明
图1为本发明中移动式柴油供电车的整体结构示意图。
图2为本发明中移动式柴油供电车的俯视图。
图3为本发明中行走机构的结构示意图。
图4为本发明中自动上电装置的结构示意图。
图5为本发明中同步运动机构的轴测图。
图6为本发明中同步运动机构的侧视图。
图7为本发明中移动式柴油供电车进行导航上电的方法的流程框图。
其中，
1、车体 2、行走机构 201、麦克纳姆轮 202、驱动电机 3、自动上电装置 301、收口型导槽 302、导槽挡板 303、充电插头 304、导向环 305、活动轴 306、光轴 307、光轴挡板 4、同步运动机构 401、牵引绳 402、导磁性凸台 403、卡盘404、卡爪 405、直线导轨槽 406、电磁吸盘 407、第一锥齿轮 408、卡爪电机 409、第二锥齿轮
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。
如图1及图2所示，一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，包括车体1、行走机构2、自动上电装置3和导航装置4。
如图1至图3所示，所述行走机构2包括设置在车体1底部的四个半径为203.2mm的麦克纳姆轮201，各麦克纳姆轮201分别配置有一个驱动电机202，且该驱动电机为SEW电机，其型号为KA87DRE160MC4，通过控制每个麦克纳姆轮201不同的转向及转速，可以实现整车在地面上不同方向不同形式的运动。
所述导航装置包括中控室、安装在E-RTG下横梁处的红外信号源及安装在移动式柴油供电车上的信息系统、编码器、红外线感应器，所述移动式柴油供电车的信息系统中设置有用于标记车体当前位置的网格平面，所述信息系统中还存储有每一台E-RTG转场换电源时的地点坐标；所述移动式柴油供电车上还安装有在车体1移动过程中用于检测车身四周障碍物情况的超声波传感器，在供电车移动的过程中，超声波传感器一直处于工作状态，通过不停的检测，确保供电车在移动过程中不会碰撞到人或物体以造成损害。
如图2及图4所示，所述自动上电装置3包括设置在E-RTG下横梁处的对接头机构及设置在车体1顶端的供电浮动头机构，对接头机构包括收口型导槽301，供电浮动头机构包括与所述收口型导槽301相适配的充电插头303；所述供电浮动头机构还包括两根沿车身长度方向平行放置的光轴306，两根光轴306之间设置有一根活动轴305，活动轴305的两端分别穿在两根光轴306上且可沿光轴306的长度方向移动，活动轴305与各光轴306的接触处均设置有直线轴承，直线轴承使活动轴305能够在光轴306上自如滑动，从而充电插头303在一定的范围内保持灵活性的目的，各光轴306的两端分别设置有用于限制活动轴305移动的光轴挡板307，所述充电插头303的底端安装在导向环304上，导向环304套置在所述活动轴305上，所述活动轴305与导向环304的截面均呈椭圆形；所述对接头机构还包括设置在E-RTG下横梁处的用于对充电插头进行锁紧定位的导槽挡板302，当红外线感应器检测到充电插头303到位后，供电车停止移动，导槽挡板302从下横梁处降下，之后对充电插头303与收口型导槽301进行插接定位，导槽挡板302的存在保证了转场时充电插头303与收口型导槽301间不会产生相对位移，进而因切应力过大而使充电插头303断裂。
如图5及图6所示，所述用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车还包括用于实现E-RTG与移动式柴油供电车同步运动的同步运动机构4，该同步运动机构4包括设置在E-RTG下横梁处的四根悬垂的牵引绳401及设置在移动式柴油供电车顶端四个角上的卡盘403，每根牵引绳401的末端均设置有一个导磁性凸台402，各卡盘403均包括卡盘体，各卡盘体的中央均设置有圆柱形的凹台，各凹台内均设置有电磁吸盘406；所述同步运动机构4还包括设置在各卡盘体顶端的用于夹住上述导磁性凸台402的卡爪404，各卡盘体上的卡爪404有三个，各卡盘体的顶端均开设有可供卡爪移动的直线导轨槽405，直线导轨槽405与上述凹台相连通；各所述卡盘403均配备有一台用于驱动卡爪移动的卡爪电机408，卡爪电机408的输出轴端设置有第一锥齿轮407，卡盘403的底端设置有与所述第一锥齿轮407相啮合的第二锥齿轮409，第二锥齿轮409的背面设置有第一平面螺旋线槽，各卡爪的底面设置有与第一平面螺旋线槽相适配的第二平面螺旋线槽，第一、第二锥齿轮旋转时，第一平面螺旋线槽就会带动卡爪移动。牵引绳401绳端的导磁性凸台402会被卡盘403中央的电磁吸盘406吸住，之后通过卡爪电机408带动第一、第二锥齿轮旋转，通过平面螺旋线让卡爪404沿着直线导轨槽405进行移动，从而达到卡住导磁性凸台402的目的，之后，E-RTG通过牵引绳401拖着供电车进行移动。
如图7所示，本发明还公开了一种用于对如上所述的移动式柴油供电车进行导航上电的方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：将需要换电源的E-RTG移动至规定的换电源的地点；
步骤2：中控室发出自动导航开始指令给移动式柴油供电车；
步骤3：移动式柴油供电车接收来自中控室的需换电源的E-RTG的坐标，也就是目标位置信息，并计算从当前位置到目标位置所需的平移量和转动量，通过自身程序得到最优路径，之后接收发自中控室的出发指令开始移动；
步骤4：移动式柴油供电车接近目标位置时，接收到来自E-RTG下横梁处的红外线信号，并开启红外线导航模式，通过自身的红外线感应器判断方位并转换成所需要的平移量及转动量，之后发送信号给E-RTG，使其降下收口型导槽；
步骤5：使充电插头插入收口型导槽，检测确认到位后，E-RTG降下导槽挡板；
步骤6：检测是否开始供电，检测到顺利供电后，供电车启动电磁吸盘，定位导磁性凸台，并启动卡爪电机，使导磁性凸台不会在平面上移动。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，其特征在于：包括车体、行走机构、自动上电装置和导航装置，行走机构包括设置在车体底部的四个麦克纳姆轮，各麦克纳姆轮分别配置有一个驱动电机；自动上电装置包括设置在E-RTG下横梁处的对接头机构及设置在车体顶端的供电浮动头机构，对接头机构包括导槽，供电浮动头机构包括与所述导槽相适配的充电插头；所述导航装置包括中控室、安装在E-RTG下横梁处的红外信号源及安装在移动式柴油供电车上的信息系统、编码器、红外线感应器，所述移动式柴油供电车的信息系统中设置有用于标记车体当前位置的网格平面，所述信息系统中还存储有每一台E-RTG转场换电源时的地点坐标。
2.根据权利要求1所述的一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，其特征在于：所述供电浮动头机构还包括两根沿车身长度方向平行放置的光轴，两根光轴之间设置有一根活动轴，活动轴的两端分别穿在两根光轴上且可沿光轴的长度方向移动，活动轴与各光轴的接触处均设置有直线轴承，各光轴的两端分别设置有用于限制活动轴移动的光轴挡板。
3.根据权利要求1所述的一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，其特征在于：所述用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车还包括用于实现E-RTG与移动式柴油供电车同步运动的同步运动机构，该同步运动机构包括设置在E-RTG下横梁处的四根悬垂的牵引绳及设置在移动式柴油供电车顶端四个角上的卡盘，每根牵引绳的末端均设置有一个导磁性凸台，各卡盘均包括卡盘体，各卡盘体的中央均设置有圆柱形的凹台，各凹台内均设置有电磁吸盘。
4.根据权利要求3所述的一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，其特征在于：所述同步运动机构还包括设置在各卡盘体顶端的用于夹住上述导磁性凸台的卡爪，各卡盘体上的卡爪有三个，各卡盘体的顶端均开设有可供卡爪移动的直线导轨槽，直线导轨槽与上述凹台相连通；各所述卡盘均配备有一台用于驱动卡爪移动的卡爪电机，卡爪电机的输出轴端设置有第一锥齿轮，卡盘的底端设置有与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，第二锥齿轮的背面设置有第一平面螺旋线槽,各卡爪的底端设置有与所述第一平面螺旋线槽相适配的第二平面螺旋线槽。
5.根据权利要求1所述的一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，其特征在于：所述对接头机构还包括与导槽相适配且用于对充电插头进行锁紧定位的导槽挡板，所述导槽为收口型导槽。
6.根据权利要求2所述的一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，其特征在于：所述充电插头的底端安装在导向环上，导向环套置在所述活动轴上。
7.根据权利要求6所述的一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，其特征在于：所述活动轴与导向环的截面均呈椭圆形。
8.根据权利要求1所述的一种用于E-RTG转场供电的移动式柴油供电车，其特征在于：所述移动式柴油供电车上还安装有在车体移动过程中用于检测车身四周障碍物情况的超声波传感器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |