CN106143567A - 一种行星轮式爬楼装置 - Google Patents

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李春辉
夏兴隆
雷焱谱
蓄念
蔡磊
王晓雨
郑阳
任芳
袁忧
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Abstract

本发明涉及运输装置技术领域，特指一种行星轮式爬楼装置，包括机械组件与电气组件，机械组件包括传动装置、制动装置、机械平衡装置与载物装置，电气组件包括电源、控制器与电路回路装置。本发明采用行星轮式爬楼装置，有效解决传统爬楼装置的不足，可在楼梯上自动调节载物的重心，实现稳定、高效运载货物的目的，其造价经济、结构简单、且实用性强。

Description

一种行星轮式爬楼装置
技术领域
本发明涉及运输装置技术领域，特指一种行星轮式爬楼装置。
背景技术
随着我国城镇化进程的加快，更多平房被楼房代替，相当一部分居民居住在七层以下无电梯的楼房，影响了居民的日常生活，目前，主要有支撑腿式、轮组式、履带式、步行式爬楼装置。支撑腿式的爬楼装置结构简单，但爬楼过程中重心起伏大，不平稳；轮组式装置稳定性差，并且爬楼过程中需要人力协助保证重心的稳定；履带式爬楼装置的爬楼过程相对平稳、高效，但在楼梯半层平台的通过性差，平地行走不灵活；步行式爬楼装置虽爬楼时运动平稳，但它对控制的要求很高，不能实现推广。由此可见，为满足社会的需求，需要研究一种价格低廉、功能多样且高效的爬楼装置。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种行星轮式爬楼装置，包括自制传动系统、制动装置、机械平衡装置及单片机控制的自动调整电路系统，它造价经济，结构简单，实用性强，可在楼梯上自动调节载物的重心，实现稳定、高效的动载货物。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种行星轮式爬楼装置，包括机械组件与电气组件，机械组件包括传动装置、制动装置、机械平衡装置与载物装置，电气组件包括电源、控制器与电路回路装置。
进一步而言，所述传动装置与制动装置对应设置，传动装置包括行星轮机构与行星引导轮结构，行星轮机构包括原动齿轮、传动齿轮、行星轮、行走轮与转臂，原动齿轮与传动齿轮对应设置，传动齿轮与行星轮对应设置，原动齿轮、传动齿轮、行星轮分别设于转臂内，转臂上设有离合器装置，行走轮通过行星驱动器驱动，行星引导轮结构包括万向轮与引导轮，万向轮与引导轮对应设置。
进一步而言，所述制动装置包括端齿式棘轮，端齿式棘轮与原动齿轮对应设置。
进一步而言，所述机械平衡装置包括连车架、液压驱动系统、连箱架与水平传感器，连车架、液压驱动系统、连箱架对应设置，水平传感器与控制器对应连接。
进一步而言，所述载物装置包括车厢，传动装置设于车厢底部。
进一步而言，所述控制器包括PC机与单片机。
进一步而言，所述电路装置包括换向阀、平衡阀、液压马达、制动液压缸、单向节流阀、压力控制阀与液压泵。
本发明有益效果：
本发明采用行星轮式爬楼装置，有效解决传统爬楼装置的不足，可在楼梯上自动调节载物的重心，实现稳定、高效运载货物的目的，其造价经济、结构简单、且实用性强。
附图说明
图1是行星轮机构结构图；
图2是行星轮工作图；
图3是行星引导轮工作原理图；
图4是行星引导轮结构图；
图5是机械平衡装置结构图；
图6是机械平衡工作原理图；
图7是电路回路结构图。
1.原动齿轮；2.传动齿轮；3.行星轮；4.行走轮；40.转臂；5.离合器装置；6.楼梯；7.新式行星轮机构；8.行星轮驱动器；9.电源；10.控制器；11.行星引导轮结构；12.万向轮；13.引导轮；14.车厢底板；15.车厢；16.连车架；17.液压驱动系统；18.连箱架；20.换向阀；21.平衡阀；22.液压马达；23.制动液压缸；24.单向节流阀；25.压力控制阀；26.液压泵。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1至图7所示，本发明所述一种行星轮式爬楼装置，包括机械组件与电气组件，机械组件包括传动装置、制动装置、机械平衡装置与载物装置，电气组件包括电源9、控制器10与电路回路装置。
本发明采用行星轮式爬楼装置，通过机械组件与电气组件相结合，可自动调节载物的重心，实现稳定、高效运载货物的目的，有效解决传统爬楼装置的不足，其造价经济、结构简单，且实用性强。本发明所述控制器10对小车上下楼时进行倾斜自动调整控制，有效确保小车爬楼过程中的安全性。
如图1至图4所示，所述传动装置与制动装置对应设置，传动装置包括行星轮机构7与行星引导轮结构11，行星轮机构7包括原动齿轮1、传动齿轮2、行星轮3、行走轮4与转臂40，原动齿轮1与传动齿轮2对应设置，传动齿轮2与行星轮3对应设置，原动齿轮1、传动齿轮2、行星轮3分别设于转臂40内，转臂40上设有离合器装置5，行走轮4通过行星驱动器8驱动，行星引导轮结构11包括万向轮12与引导轮13，万向轮12与引导轮13对应设置。本发明采用这样的结构设置，其工作原理：由于普通的行星轮结构在爬楼的过程中行星轮3与地面接触时会有相对转动，行走轮4容易磨损并且摩擦力为滑动摩擦，改进后的行星轮机构7在爬楼时，通过离合器装置5将驱动力作用在转臂40上，原动齿轮1带动传动齿轮2，传动齿轮2带动行星轮3，从而实现爬楼梯6的功能，而且这样使平地行走和楼梯6攀爬可以使用同一个机构，起到保护行走轮4的作用，减少了行走轮4轮胎因摩擦造成的损失。
更具体而言，所述制动装置包括端齿式棘轮，端齿式棘轮与原动齿轮1对应设置。采用这样的结构设置，针对于原动齿轮1进行制动，起到刹车的目的。
如图5和6所示，所述机械平衡装置包括连车架16、液压驱动系统17、连箱架18与水平传感器，连车架16、液压驱动系统17、连箱架18对应设置，水平传感器与控制器10对应连接。采用这样的结构设置，主要是用于保证小车在运行过程中重心偏向前方，以保证助力小车在行驶过程中的安全性和平稳性，其工作原理：水平传感器属于角度传感器的一种，其作用就是测量载体的水平度，水平传感器是通过静态重力加速变化，转换成倾角变化，由于水平传感器能够测量载体的倾斜角度，因此我们将其布置在助力小车的底盘上，在小车上楼梯6的过程中，由于小车车身倾斜，经水平传感器感知，测量出小车的倾斜角度，将倾斜角度反馈给控制器10，控制器10通过电机控制器控制电机的旋转，从而带动液压传动系统17工作，开始调整小车车身的角度，直至达到车身水平。
更具体而言，所述载物装置包括车厢15，传动装置设于车厢15底部。本发明采用车厢15进行承载物品。
更具体而言，所述控制器10包括PC机与单片机。通过控制器10采集信息并自动控制电机控制器，从而实现小车上下楼时进行倾斜自动调整控制，有效确保小车爬楼过程中的安全性。
如图7所示，所述电路回路装置包括换向阀20、平衡阀21、液压马达22、制动液压缸23、单向节流阀24、压力控制阀25与液压泵26。其工作原理：在系统工作压力调定及供油量一定时，通过调整换向阀20阀口开度来调节供给液压马达的流量、控制液压马达的转速，实现起升、下降作业。换向阀20中位时，制动液压缸23的活塞杆在复位弹簧的作用下使制动器制动，这样，即使液压马达有内泄露也能保证吊重被迅速制动住，实现车身空中可靠悬停或就位，当换向阀20处于I位时，压力油压缩液压缸弹簧使制动器脱开，同时向马达供油实现提升作业；当换向阀20处于II位时，实现小车车身的下降。为了防止车身超速下降发生事故，在车身下降的回油路放置了起限速作用的平衡阀21。同时，平衡阀21还起到液压锁的作用防止小车车身的突然下降。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种行星轮式爬楼装置，其特征在于，包括机械组件与电气组件，所述机械组件包括传动装置、制动装置、机械平衡装置与载物装置，所述电气组件包括电源(9)、控制器(10)与电路回路装置。
2.根据权利要求1所述的一种行星轮式爬楼装置，其特征在于，所述传动装置与制动装置对应设置，所述传动装置包括行星轮机构(7)与行星引导轮结构(11)，所述行星轮机构(7)包括原动齿轮(1)、传动齿轮(2)、行星轮(3)、行走轮(4)与转臂(40)，所述原动齿轮(1)与传动齿轮(2)对应设置，所述传动齿轮(2)与行星轮(3)对应设置，所述原动齿轮(1)、传动齿轮(2)、行星轮(3)分别设于转臂(40)内，所述转臂(40)上设有离合器装置(5)，所述行走轮(4)通过行星驱动器(8)驱动，所述行星引导轮结构(11)包括万向轮(12)与引导轮(13)，所述万向轮(12)与引导轮(13)对应设置。
3.根据权利要求2所述的一种行星轮式爬楼装置，其特征在于，所述制动装置包括端齿式棘轮，所述端齿式棘轮与原动齿轮(1)对应设置。
4.根据权利要求1所述的一种行星轮式爬楼装置，其特征在于，所述机械平衡装置包括连车架(16)、液压驱动系统(17)、连箱架(18)与水平传感器，所述连车架(16)、液压驱动系统(17)、连箱架(18)对应设置，所述水平传感器与控制器(10)对应连接。
5.根据权利要求1所述的一种行星轮式爬楼装置，其特征在于，所述载物装置包括车厢(15)，所述传动装置设于车厢(15)底部。
6.根据权利要求1所述的一种行星轮式爬楼装置，其特征在于，所述控制器(10)包括PC机与单片机。
7.根据权利要求1所述的一种行星轮式爬楼装置，其特征在于，所述电路装置包括换向阀(20)、平衡阀(21)、液压马达(22)、制动液压缸(23)、单向节流阀(24)、压力控制阀(25)与液压泵(26)。
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