CN107416446A - 一种精密安装轨上机械臂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精密安装轨上机械臂装置，属于机械工程领域的精密仪器吊运及精密安装技术领域。该机械臂装置包括挂车、回转机构、牵引小车、轨道、伸缩机构、平动机构和机械手；挂车通过挂车轮组机构悬挂在轨道上；牵引小车通过牵引小车轮组机构悬挂在轨道上，且与挂车固定连接；挂车下方固定有回转机构；回转机构下方固定有伸缩机构；伸缩机构的伸缩端与平动机构连接；平动机构的平动端与机械手连接。本发明采用轨上运行方案，多自由度耦合吊运实现了狭小空间内的灵活壁障；大范围运动机构的初步就位与六自由度微调精密对接相结合，实现了光学组件的高效、高精度的对接安装，适用于重型光学组件的吊运。

Description

一种精密安装轨上机械臂装置

技术领域

本发明涉及一种精密安装轨上机械臂装置，属于机械工程领域的精密仪器吊运及精密安装技术领域，特别适用于洁净环境下，狭小空间内重型光学仪器的精密对接及吊装运输。

背景技术

随着重大科学实验专项工程的开展，众多大型化、高度集成化的科学实验室开始建设并投入使用。大型试验室内的光、机、电设备的布置错综复杂，运输通道、安装空间狭小，而各类实验设备尤其是光学仪器的对接安装及吊装运输要求高平稳性和高精度性。由于实验室内的环境的特殊性、复杂性，没有成型的吊装设备、安装机械能够满足该类实验室建设的需求，如何实现在狭小空间内对重型实验仪器的吊装及精密安装，成为当前重大专项实验室建设规划的关键性问题。

发明内容

为实现在狭小空间内对重型实验仪器的吊装及精密安装，本发明设计了一套能够用于重型光学仪器平稳吊运、姿态精确调整并能够灵活适应实验室环境，躲避地面障碍的机械臂系统。

为了实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：

一种精密安装轨上机械臂装置，该机械臂装置包括挂车1、回转机构2、牵引小车4、轨道6、伸缩机构7、平动机构8和机械手16；所述挂车1通过挂车轮组机构悬挂在轨道6上；所述牵引小车4通过牵引小车轮组机构悬挂在轨道6上，并且与挂车1固定连接，用于驱动挂车1在轨道6上行驶；所述挂车1下方固定有回转机构2；所述回转机构2下方固定有伸缩机构7，用于驱动伸缩机构7在水平面内做360°转动；所述伸缩机构7的伸缩端与平动机构8连接，用于驱动平动机构8沿水平方向往复运动；所述平动机构8的平动端与机械手16连接，用于驱动调节机械手16的竖直高度。

进一步地，该机械臂装置还包括取电小车5；所述取电小车5设有取电小车轮组机构，用于将取电小车5悬挂在轨道6上，并且取电小车5与挂车1固定连接在一起。

更进一步地，所述轨道6上还设置有输电环；所述输电环与取电小车5的取电端电连接，为机械臂装置提供电力。

进一步地，所述轨道6的外侧固定有链条；所述牵引小车4上设有驱动链轮，所述驱动链轮与所述链条咬合连接，用于驱动挂车1在轨道6上行驶。

进一步地，所述平动机构8包括四根等长的支杆81，固定件82，液压缸83和平动件84；其中：所述固定件82与伸缩机构7的伸缩端固定连接；所述平动件84与机械手16固定连接；所述四根等长的支杆81位于固定件82和平动件84之间，且支杆81的两端分别与固定件82和平动件84铰接；所述四根等长的支杆81互相平行设置；所述液压缸83的一端与固定件82的下端连接，另一端与平动件84的上端连接。

进一步地，所述机械手16包括摆动机构9和对接结构10；所述摆动机构9与平动机构8的平动端相连；所述摆动机构9的摆动端与对接机构10相连，用于驱动调节对接机构10的安装角度。

更进一步地，所述对接机构10为六自由度的对接机构。

进一步地，所述轨道6包括ρ形的内轨道61和ρ形的外轨道62；内轨道61和外轨道62构成ρ形的双环轨道，其中，所述外轨道62位于ρ形的双环轨道的外侧；所述轨道6包括直轨段和环轨段，其中直轨段用于泊车，环轨段覆盖全部安装位置。

进一步地，所述外轨道62的环轨段与内轨道61的直轨段交叉处内轨道61断开。

进一步地，所述挂车轮组机构沿轨道6运行方向布置的三排轮组。

更进一步地，所述轨道6包括上翼板、腹板和下翼板，其中腹板位于上翼板和下翼板之间，上翼板和腹板构成T形结构，腹板和下翼板构成直角结构；每排所述轮组包括悬挂于内轨道61上的内轮组12和悬挂于外轨道62的外轮组13；每组所述内轮组12包括内环轨段轮组121和内直轨段轮组122；所述内环轨段轮组121和内直轨段轮组122分别对称设置于内轨道61的腹板的两侧，内环轨段轮组121的上轮组和内直轨段轮组122的上轮组分别位于内轨道61的下翼板的上方，内环轨段轮组121的下轮组和内直轨段轮组122的下轮组分别位于内轨道61的下翼板的下方；每组所述外轮组13包括外环轨段轮组131和外直轨段轮组132；所述外环轨段轮组131和外直轨段轮组132分别对称设置于外轨道62的腹板的两侧，外环轨段轮组131的上轮组和外直轨段轮组132的上轮组分别位于外轨道62的下翼板的上方，外环轨段轮组131的下轮组和外直轨段轮组132的下轮组分别位于外轨道62的下翼板的下方；沿内轨道61至外轨道62方向，依次设置内环轨段轮组121、内直轨段轮组122、外环轨段轮组131和外直轨段轮组132；所述内环轨段轮组121和外环轨段轮组131用于轨道6的环轨段行驶；所述内直轨段轮组122和外直轨段轮组132用于轨道6的直轨段行驶。

更进一步地，所述挂车1上还固定有两组辅助轮组14；两组辅助轮组14分别沿轨道6的运行方向布置在中间排的内直轨段轮组122的两侧；所述辅助轮组14的上轮组位于内轨道61的下翼板的上方、下轮组位于内轨道61的下翼板的下方。

更进一步地，所述内环轨段轮组121，内直轨段轮组122，外环轨段轮组131和外直轨段轮组132上分别设有定位轮15；所述定位轮15的运行方向与内环轨段轮组121、内直轨段轮组122、外环轨段轮组131和外直轨段轮组132的运行方向互相垂直；位于内环轨段轮组121上的定位轮与位于内直轨段轮组122的定位轮分别设置在内轨道61的腹板的两侧、且在腹板上沿轨道6方向运行；位于外环轨段轮组131上的定位轮与位于外直轨段轮组132的定位轮分别位于外轨道621的腹板的两侧、且在腹板上沿轨道6方向运行。

本发明有益效果：

本发明针对重大实验室内光学仪器的吊运及精密对接安装，发明了一套轨上运行的精密安装机械臂系统。本发明采用轨上运行方案，实现了与地面设备的干涉；多自由度耦合吊运实现了狭小空间内的灵活壁障；大范围运动机构的初就位与六自由度微调精密对接相结合，实现了光学组件的高效、高精度的对接安装，最终实现重型光学组件的吊运。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明装置总体布局图；

图3为本发明装置中挂车的立体结构示意图；

图4为本发明轨上机械臂系统图；

图5为图4中挂车与回转结构的布局放大图；

图6为图4中伸缩机构的的布局放大图；

图7为图4中平动机构和机械手的局部放大图；

图8为图4中平动机构和机械手的局部放大图；

其中：1，挂车；12，内轮组；121，内环轨段轮组,122，内直轨段轮组；13，外轮组；131，外环轨段轮组；132，外直轨段轮；14，辅助轮组；15定位轮；2，回转机构；3，枕梁；4，牵引小车；5，取电小车；6，轨道；61，内轨道；62，外轨道；63，直轨段；64，环轨段；7，伸缩机构；8，平动机构；81，支杆；82，固定件；83，液压缸；84，平动件；9，摆动机构；10，对接机构；16，机械手；17，光学组件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

实施方式一：

结合图1-8说明本实施方式，本实施方式的一种精密安装轨上机械臂装置，该机械臂装置包括挂车1、回转机构2、牵引小车4、轨道6、伸缩机构7、平动机构8和机械手16；所述挂车1通过挂车轮组机构悬挂在轨道6上；所述牵引小车4通过牵引小车轮组机构悬挂在轨道6上，并且与挂车1固定连接，用于驱动挂车1在轨道6上行驶；所述挂车1下方固定有回转机构2；所述回转机构2下方固定有伸缩机构7，用于驱动伸缩机构7在水平面内做360°转动；所述伸缩机构7的伸缩端与平动机构8连接，用于驱动平动机构8沿水平方向往复运动；所述平动机构8的平动端与机械手16连接，用于驱动调节机械手16的竖直高度。

本实施方式中回转机构2采用传统工程机械常用方案，液压马达带动小齿轮，与回转支承外齿圈啮合，实现回转运动；

本实施方式中伸缩机构7采用顺序伸缩方案，由液压缸带动伸缩臂结构，实现幅度改变；

本实施方式中平动机构8实现光学组件姿态不变条件下，安装位置的高度调节。

本实施方式的技术方案的工作原理是：

如图1所示，轨道6通过枕梁3安装于实验室天棚，重载机械臂通过挂车1安装在轨道6上并能够沿轨道形式实现如光学组件17的吊装及运输。机械臂系统包括4个自由度的大范围运动，分别为：1、挂车1由牵引小车4沿轨道的行驶；2、回转机构2实现伸缩机构7相对挂车1的转动；3、伸缩机构7的伸缩实现工作幅度的增大或减小；4、平动机构8实现工作高度的改变；这四个大范围的运动实现光学组件17安装的初步就位。光学组件17初步就位后，由机械手16实现安装角度的调整，进而与安装组件(如光学组件17)的精密对接，完成安装光学组件17。

牵引小车4驱动挂车1沿双环轨道的行驶，实现光学组件的吊运；回转机构2、伸缩机构7、平动机构8三个大自由度的配合，可灵活躲避挂车1行驶过程中，地面设备的障碍；挂车1运行到位附近后，由回转机构2、伸缩机构7、平动机构8三个大自由度配合，实现光学组件与安装法兰面的初步就位；然后由机械手16实现安装角度的调整，进而与安装组件(如光学组件17)的精密对接，完成安装，保障了安装效率与精度。

本实施方式可以采用如下具体的连接方式，如：图1中枕梁3通过高强螺栓连接到实验室天棚上作为双环轨安装的基础，轨道6通过高强螺栓连接到枕梁3上；图1中挂车1的通过挂车轮组机构悬挂在轨道6上；图1中牵引小车4通过轮组机构悬挂在轨道6上，牵引小车的驱动链轮与轨道6外环外侧布置的链条啮合产生整个设备的牵引动力；牵引小车4通过销轴与挂车连接在一起，牵引挂车沿轨道行驶；图1中挂车1与回转机构2的回转支承内圈通过高强螺栓连接在一起；伸缩机构7的基本臂与回转机构2的回转支承外齿圈通过高强螺栓连接在一起，通过回转机构带动小齿轮与回转支承齿圈啮合，实现伸缩机构相对挂车绕中心线的转动；图1中伸缩机构7与平动机构8通过销轴连接。

实施方式二

本实施方式在实施方式一的基础之上，增加了技术特征：该机械臂装置还包括取电小车5；所述取电小车5设有取电小车轮组机构，用于将取电小车5悬挂在轨道6上，并且取电小车5与挂车1固定连接在一起。本实施方式增加的技术特征，获得了为整个机械臂装置提供电力的效果。

如图1所示，本实施方式中取电小车5通过组轮悬挂在轨道6上，取电小车5通过销轴与挂车连接在一起，取电小车5与挂车1一起由牵引小车4在轨道6上驱动行驶；取电小车5取电后启动液压系统及电控系统，为整个系统提供电力。

实施方式三

本实施方式在实施方式二的基础之上，增加了技术特征：所述轨道6上还设置有输电环；所述输电环与取电小车5的取电端电连接，为机械臂装置提供电力。本实施方式增加的技术特征获得了为机械臂装置提供电力的效果。

本实施方式中输电环可以采用铝制输电环。

本实施方式中机械臂电气系统所需要的电力由取电小车5取电，可以在轨道6的外轨62的上翼板下侧设置两条连续的铝制输电环，输电环在直轨端部接入实验室电源，取电小车5设置取电轮，取电轮与铝输电环滚动接触，为机械臂系统保障连续的电力供应。

实施方式四

本实施方式在实施方式一的基础上，进一步限定轨道6和牵引小车4的连接方式，本实施方式的轨道6的外侧固定有链条；所述牵引小车4上设有驱动链轮，所述驱动链轮与所述链条咬合连接，用于驱动挂车1在轨道6上行驶。

本实施方式中挂车1在轨上行驶的动力由牵引小车4提供，牵引小车4通过销轴与挂车连接在一起，牵引挂车沿轨道行驶，进而实现机械臂系统沿ρ形轨道6的行驶，获得了为挂车1在轨道6上行驶提供动力，保证机械臂运行动力连续传输的效果。

本实施方式可以采用如下方式实现：牵引小车4设置低速大扭矩马达驱动链轮转动，链轮与布置在轨道6外侧的链条啮合产生挂车1行驶的动力。

实施方式五

本实施方式在实施方式一的基础上，进一步限定平动机构8，如图1所示，本实施方式的平动机构8包括四根等长的支杆81，固定件82，液压缸83和平动件84；其中：所述固定件82与伸缩机构7的伸缩端固定连接；所述平动件84与机械手16固定连接；所述四根等长的支杆81位于固定件82和平动件84之间，且支杆81的两端分别与固定件82和平动件84铰接；所述四根等长的支杆81互相平行设置；所述液压缸83的一端与固定件82的下端连接，另一端与平动件84的上端连接。

本实施方式的平动机构8通过设置成平行四边形机构，并且通过液压缸83的伸缩驱动，进而实现安装组件姿态不变的前提下，安装位置的高度调节，即实现工作高度的调节。

本实施方式中固定件82与平动件84对应的铰点相互平行设置，且四根支杆81通过两端铰点连接固定件件84与平动件82并使平动件82保持恒定的姿态，固定件82、平动件84分别与伸缩机构7的伸缩端和机械手16固定连接；液压缸83为平动机构的驱动，其两端分别与固定件82的下端、平动件84的上端连接。本实施方式中的平动机构8与伸缩机构7可以通过销轴连接。

实施方式六

本实施方式在实施方式一的基础上，进一步限定机械手16，如图1所示，本实施方式的机械手16包括摆动机构9和对接结构10；所述摆动机构9与平动机构8的平动端相连；所述摆动机构9的摆动端与对接机构10相连，用于驱动调节对接机构10的安装角度。

本实施方式的机械手16中的摆动机构9可以采用油缸摆臂机构，实现安装组件的俯仰，实现安装组件的安装角度的调整；对接结构10实现了与安装组件的精密对接，保障了安装效率与精度。

本实施方式的对接机构10可以采用六自由度对接机构，能够获得六个自由度的角度调整，进一步强化精密对接安装组件的效果。

本实施方式中的平行机构8与摆动机构9通过销轴连接；对接机构10与摆动机构9通过花键轴连接；安装组件如光学组件17，与对接机构10可以通过螺栓连接。

实施方式七

本实施方式在实施方式一的基础上，进一步限定轨道6，如图1所示，本实施方式的轨道6所述轨道6包括ρ形的内轨道61和ρ形的外轨道62；内轨道61和外轨道62构成ρ形的双环轨道，其中，所述外轨道62位于ρ形的双环轨道的外侧；所述轨道6包括直轨段63和环轨段64，其中直轨段63用于泊车，环轨段64覆盖全部安装位置。

本实施方式的轨道6分为环轨段和直轨段，环轨段覆盖所有安装组件的安装工位，用于安装组件的安装，直轨段为设备泊车位，用于非安装工况机械臂的停放。本实施方式的轨道既设置了泊车位，又设置了安装位，安装位覆盖全部安装位置，可以实现灵活安装。

实施方式八

本实施方式在实施方式七的基础上，对外轨道与内轨道的连接方式进一步限定，本实施方式中外轨道62的环轨段与内轨道61的直轨段交叉处内轨道61断开，解决交叉干涉问题，保证外轨连续。

实施方式九

本实施方式在实施方式七的基础上，对挂车轮组机构进一步限定，如图3所示，本实施方式中挂车轮组机构沿轨道6运行方向布置的三排轮组，本实施方式的挂车轮组机构通过设置三排轮组，能够获得实现越轨行驶能够实现越轨行驶的效果。

实施方式十

本实施方式在实施方式七的基础上，对轨道6和轮组进一步限定，如图3所示，本实施方式中所述轨道6包括上翼板、腹板和下翼板，其中腹板位于上翼板和下翼板之间，上翼板和腹板构成T形结构，腹板和下翼板构成直角结构；每排所述轮组11包括悬挂于内轨道61上的内轮组12和悬挂于外轨道62的外轮组13；每组所述内轮组12包括内环轨段轮组121和内直轨段轮组122；所述内环轨段轮组121和内直轨段轮组122分别对称设置于内轨道61的腹板的两侧，内环轨段轮组121的上轮组和内直轨段轮组122的上轮组分别位于内轨道61的下翼板的上方，内环轨段轮组121的下轮组和内直轨段轮组122的下轮组分别位于内轨道61的下翼板的下方；每组所述外轮组13包括外环轨段轮组131和外直轨段轮组132；所述外环轨段轮组131和外直轨段轮组132分别对称设置于外轨道62的腹板的两侧，外环轨段轮组131的上轮组和外直轨段轮组132的上轮组分别位于外轨道62的下翼板的上方，外环轨段轮组131的下轮组和外直轨段轮组132的下轮组分别位于外轨道62的下翼板的下方；沿内轨道61至外轨道62方向，依次设置内环轨段轮组121、内直轨段轮组122、外环轨段轮组131和外直轨段轮组132；所述内环轨段轮组121和外环轨段轮组131用于轨道6的环轨段行驶；所述内直轨段轮组122和外直轨段轮组132用于轨道6的直轨段行驶。

本实施方式中分别在腹板两侧设置设置轮组，能够实现挂车的平稳行驶，不脱轨。

本实施方式中分别设置直轨段行驶的轮组和直轨段形式的轮组，能够实现行驶过程中轨道平稳变换、转弯。

本实施方式中分别在轨道翼板上和翼板下设置轮组，使挂车结构既能承受向下的重力载荷，又能承受前倾弯矩载荷作用。

本实施方式中将内片轮组成一定角度排列，用于环轨段行驶，外片轮组直线排列，用于直轨段行驶，实现了行驶过程轨道平稳变换、转弯。

本实施方式中的三排内环轨段轮组121和三排外环轨段轮组131的轮组分别按照轨道6的弧度排列(即轨道6的弧度与三排内环轨段轮组121排列的角度相同，轨道6的弧度与三排外环轨段轮组131的角度相同)，进而使得行驶过程中转弯更平稳、顺畅。

实施方式十一

为实现跨越内轨断口，本实施方式在实施方式十的基础上，增加了技术特征：所述挂车1上还固定有两组辅助轮组14；两组辅助轮组14分别沿轨道6的运行方向布置在中间排的内直轨段轮组122的两侧；所述辅助轮组14的上轮组位于内轨道61的下翼板的上方、下轮组位于内轨道61的下翼板的下方。本实施方式在内轨直轨段行驶的轮组增加两组辅助轮组，减小轮组间的轴距，保障平稳越轨。

本实施方式中的辅助轮组可以由一个上轮和一个下轮组成，上轮和下轮分别位于下翼板的上方和下方。

实施方式十二

本实施方式在实施方式十的基础上，增加技术特征：内环轨段轮组121，内直轨段轮组122，外环轨段轮组131和外直轨段轮组132上分别设有定位轮15；所述定位轮15的运行方向与内环轨段轮组121、内直轨段轮组122、外环轨段轮组131和外直轨段轮组132的运行方向互相垂直；位于内环轨段轮组121上的定位轮与位于内直轨段轮组122的定位轮分别设置在内轨道61的腹板的两侧、且在腹板上沿轨道6方向运行；位于外环轨段轮组131上的定位轮与位于外直轨段轮组132的定位轮分别位于外轨道621的腹板的两侧、且在腹板上沿轨道6方向运行。

本实施方式在主轮系中设置了与主轮系行走轮正交的定位轮，定位轮的外圆与轨道腹板相切，从而进行挂车的定位，进一步避免啃轨。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种精密安装轨上机械臂装置，其特征在于，该机械臂装置包括挂车(1)、回转机构(2)、牵引小车(4)、轨道(6)、伸缩机构(7)、平动机构(8)和机械手(16)；所述挂车(1)通过挂车轮组机构悬挂在轨道(6)上；所述牵引小车(4)通过牵引小车轮组机构悬挂在轨道(6)上，并且与挂车(1)固定连接，用于驱动挂车(1)在轨道(6)上行驶；所述挂车(1)下方固定有回转机构(2)；所述回转机构(2)下方固定有伸缩机构(7)，用于驱动伸缩机构(7)在水平面内做360°转动；所述伸缩机构(7)的伸缩端与平动机构(8)连接，用于驱动平动机构(8)沿水平方向往复运动；所述平动机构(8)的平动端与机械手(16)连接，用于驱动调节机械手(16)的竖直高度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该机械臂装置还包括取电小车(5)；所述取电小车(5)设有取电小车轮组机构，用于将取电小车(5)悬挂在轨道(6)上，并且取电小车(5)与挂车(1)固定连接在一起。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平动机构(8)包括四根等长的支杆(81)，固定件(82)，液压缸(83)和平动件(84)；其中：所述固定件(82)与伸缩机构(7)的伸缩端固定连接；所述平动件(84)与机械手(16)固定连接；所述四根等长的支杆(81)位于固定件(82)和平动件(84)之间，且支杆(81)的两端分别与固定件(82)和平动件(84)铰接；所述四根等长的支杆(81)互相平行设置；所述液压缸(83)的一端与固定件(82)的下端连接，另一端与平动件(84)的上端连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机械手(16)包括摆动机构(9)和对接结构(10)；所述摆动机构(9)与平动机构(8)的平动端相连；所述摆动机构(9)的摆动端与对接机构(10)相连，用于驱动调节对接机构(10)的安装角度。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轨道(6)包括ρ形的内轨道(61)和ρ形的外轨道(62)；内轨道(61)和外轨道(62)构成ρ形的双环轨道，其中，所述外轨道(62)位于ρ形的双环轨道的外侧；所述轨道(6)包括直轨段(63)和环轨段(64)，其中直轨段(63)用于泊车，环轨段(64)覆盖全部安装位置。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述外轨道(62)的环轨段与内轨道(61)的直轨段交叉处内轨道(61)断开。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述挂车轮组机构沿轨道(6)运行方向布置的三排轮组。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述轨道(6)包括上翼板、腹板和下翼板，其中腹板位于上翼板和下翼板之间，上翼板和腹板构成T形结构，腹板和下翼板构成直角结构；每排所述轮组包括悬挂于内轨道(61)上的内轮组(12)和悬挂于外轨道(62)的外轮组(13)；每组所述内轮组(12)包括内环轨段轮组(121)和内直轨段轮组(122)；所述内环轨段轮组(121)和内直轨段轮组(122)分别对称设置于内轨道(61)的腹板的两侧，内环轨段轮组(121)的上轮组和内直轨段轮组(122)的上轮组分别位于内轨道(61)的下翼板的上方，内环轨段轮组(121)的下轮组和内直轨段轮组(122)的下轮组分别位于内轨道(61)的下翼板的下方；每组所述外轮组(13)包括外环轨段轮组(131)和外直轨段轮组(132)；所述外环轨段轮组(131)和外直轨段轮组(132)分别对称设置于外轨道(62)的腹板的两侧，外环轨段轮组(131)的上轮组和外直轨段轮组(132)的上轮组分别位于外轨道(62)的下翼板的上方，外环轨段轮组(131)的下轮组和外直轨段轮组(132)的下轮组分别位于外轨道(62)的下翼板的下方；沿内轨道(61)至外轨道(62)方向，依次设置内环轨段轮组(121)、内直轨段轮组(122)、外环轨段轮组(131)和外直轨段轮组(132)；所述内环轨段轮组(121)和外环轨段轮组(131)用于轨道(6)的环轨段行驶；所述内直轨段轮组(122)和外直轨段轮组(132)用于轨道(6)的直轨段行驶。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述挂车(1)上还固定有两组辅助轮组(14)；两组辅助轮组(14)分别沿轨道(6)的运行方向布置在中间排的内直轨段轮组(122)的两侧；所述辅助轮组(14)的上轮组位于内轨道(61)的下翼板的上方、下轮组位于内轨道(61)的下翼板的下方。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述内环轨段轮组(121)，内直轨段轮组(122)，外环轨段轮组(131)和外直轨段轮组(132)上分别设有定位轮(15)；所述定位轮(15)的运行方向与内环轨段轮组(121)、内直轨段轮组(122)、外环轨段轮组(131)和外直轨段轮组(132)的运行方向互相垂直；位于内环轨段轮组(121)上的定位轮与位于内直轨段轮组(122)的定位轮分别设置在内轨道(61)的腹板的两侧、且在腹板上沿轨道(6)方向运行；位于外环轨段轮组(131)上的定位轮与位于外直轨段轮组(132)的定位轮分别位于外轨道(621)的腹板的两侧、且在腹板上沿轨道(6)方向运行。