CN109229195B - 电动爬楼车 - Google Patents

Abstract

一种电动爬楼车，其主轴（9）由一直流电机（13）驱动，主轴两端分别活动连接有十字形的轮架（15），其端部设有车轮（2）和第一齿轮（1）其中部设有第二齿轮（4），在主轴上固定连接有大齿轮（6），第一齿轮通过第二齿轮与大齿轮相啮合；大齿轮与轮架之间设有电磁离合器（8），电磁离合器受控于一控制器。本爬楼器对不同的尺寸楼梯都能适应，在爬楼过程中，当楼梯台阶的深度或高度较小时，车轮与轮架同步转动；当楼梯台阶的深度或高度较大时，控制器通过电磁离合器，使轮架转动暂停片刻而车轮继续转动，然后再使车轮与轮架同步转动，当轮架转动一定角度时，相邻的车轮分别搁置在相邻的台阶上，实现爬楼动作。

Description

电动爬楼车

技术领域

本发明涉及一种爬楼车，用于在楼梯上运送货物。

背景技术

对体力较弱的人来说在楼梯上运送较重的货物是一件困难的事，因此有必要提供一种爬楼车，以减轻运送货物的负担。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电动爬楼车，以方便将较重的货物运送上楼。

本发明的技术方案是，一种电动爬楼车，其包括车架、车轮2、主轴9，主轴由一直流电机13驱动，其特征是，主轴两端分别活动连接有轮架15，轮架由四个辐条16组成，其形状为十字形，各辐条的端部设有第一芯轴3，各辐条的中部设有第二芯轴5，第一芯轴上套有车轮和第一齿轮1，第一齿轮位于车轮内侧且与车轮固定连接，第二芯轴上套有第二齿轮4，在主轴上固定连接有大齿轮6，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮与大齿轮相啮合；第一齿轮的直径小于车轮的直径，车轮的直径尺寸小于楼梯台阶的高度尺寸，轮架的中心至车轮外侧边缘的距离的尺寸大于楼梯台阶的高度尺寸，第一齿轮的齿数小于大齿轮的齿数，大齿轮与轮架之间设有电磁离合器8，电磁离合器受控于一控制器。

其工作原理是，上楼梯时，电磁离合器吸合，直流电机带动主轴旋转，轮架在楼梯上翻滚，车轮在楼梯的台阶平面上转动，当轮架转动一定角度时，相邻的车轮分别搁置在相邻的台阶上，实现爬楼动作。

其发明的特点是，本爬楼器对不同的尺寸楼梯都能适应，无需调节辐条的长度，当楼梯台阶的深度或高度较小时，电磁离合器处于闭合状态，车轮与轮架同步转动；当楼梯台阶的深度尺寸较大或台阶的高度尺寸较大时，使电磁离合器分离片刻，车轮转动而轮架不转动，车轮在楼梯台阶行走一段路程后再使电磁离合器吸合，车轮与轮架同步转动，当轮架转动一定角度时，相邻的车轮分别搁置在相邻的台阶上，实现爬楼动作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A向视图。

图3为轮架的结构示意图。

图4为控制器的电路原理图。

附图标志分别表示：1-第一齿轮、2-车轮、3-第一芯轴、4-第二齿轮、5-第二芯轴、6-大齿轮、7-侧板、8-电磁离合器、9-主轴、10-轴套、11-限位套、12-底板、13-直流电机、14-横板、15-轮架、16-辐条、17-蓄电池、18-爬手、20-楼梯。

具体实施方式

一种电动爬楼车，其包括车架，车架的两侧为侧板7，侧板之间连接有横板14，主轴9通过轴套10与侧板连接，轴套两侧设有限位套11，限位套与主轴固定连接，主轴两端分别活动连接有轮架15，轮架由四个辐条16组成，其形状为十字形，各辐条的端部设有第一芯轴3，各辐条的中部设有第二芯轴5，第一芯轴上套有车轮2和第一齿轮1，第一齿轮位于车轮内侧且与车轮固定连接，第二芯轴上套有第二齿轮4，在主轴上套有电磁离合器8的主动端，电磁离合器的主动端与主轴固定连接，大齿轮6内圆与电磁离合器的主动端的外圆固定连接，电磁离合器的从动端与轮架固定连接。

第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮与大齿轮相啮合；第一齿轮的直径小于车轮的直径，车轮的直径尺寸小于楼梯台阶的高度尺寸，轮架的中心至车轮外侧边缘的距离的尺寸大于楼梯台阶的高度尺寸，第一齿轮的齿数小于大齿轮的齿数。

主轴由直流电机13驱动，直流电机安装在底板12上，底板的两端与侧板的底端固定连接，在底板上设有为直流电机和电磁离合器提供电源的蓄电池17。

根据楼梯设计规范的规定，楼梯台阶的深度不应小于0.26m，台阶高度不应大于0.175m，为此轮架的中心至车轮外侧边缘的距离的尺寸范围为0.176m，车轮的直径为0.07m轮架的中心至车轮外侧边缘的距离的尺寸是指轮架的中心至第一芯轴中心的距离再加上车轮的半径，第一齿轮的齿数与大齿轮的齿数之比为10:23，第一齿轮的齿数与大齿轮的齿数之比与车轮的直径相关，车轮的直径越大，第一齿轮的齿数与大齿轮的齿数之比也越大，在这样上楼时某一车轮的落点在台阶平面时，靠前车轮的落点也在靠上台阶的平面上。

上楼梯时，接通直流电机电源，控制器使电磁离合器吸合，直流电机带动主轴旋转，轮架在楼梯20上翻滚，车轮在楼梯的台阶平面上转动，拉住车架的把手18使车架向斜上方倾斜，当轮架转动90度时，相邻的车轮分别搁置在相邻的台阶上，实现爬楼动作。

当楼梯台阶的深度尺寸较大或台阶的高度尺寸较大时，爬楼器会产生行程积累误差，即爬楼器爬了几级台阶后，轮架转动90度时相邻的车轮不能分别搁置在相邻的台阶上，这时通过控制器使电磁离合器分离，车轮转动而轮架不转动，车轮在楼梯台阶平面上行走一段路程后可消除积累误差，然后再使电磁离合器吸合，车轮与车架同步转动，使相邻的车轮分别搁置在相邻的台阶上，实现爬楼动作。

电动爬楼器在平地上行走时，将离合器分离即可。

所述控制器，可为一拨动开关，其拨到一侧电磁离合器通电，电磁离合器吸合，电磁离合器的主动端与从动端连接；拨到一侧电磁离合器断电，电磁离合器释放，电磁离合器的主动端与从动端分离。

为更方便地消除积累误差，控制器可采用图4的结构，其包括运算放大器A1，运算放大器A1的反相输入端通过电阻R1接母线M，运算放大器A1的反相输入端通过电阻R2接地，运算放大器A1的同相输入端通过可变电阻RW接母线M，运算放大器A1的同相输入端通过电容C接地，运算放大器A1的同相输入端与输出端之间接有电阻R3，电容C与按键TA并联，运算放大器A1的输出端通过电阻R4接三极管T1的基极，三极管T1的发射极接地，三极管T1的集电极通过直流继电器的线圈J接母线，二极管D1的阴极接母线，二极管D1的阳极接三极管T1的集电极，直流继电器的常开触点J1的一端接母线，直流继电器的常开触点J1的另一端通过电磁离合器的励磁线圈XQ接地；母线M通过电源开关K1接电源VDD。

控制器的工作原理是，按键TA松开时，运算放大器A1的同相输入端电压大于反相输入端的电压，运算放大器A1输出高电平，三极管T1导通，直流继电器的线圈J有电流通过，直流继电器的常开触点J1闭合，电磁离合器的励磁线圈XQ通电，电磁离合器吸合；按键TA闭合时，对电容C放电，运算放大器A1的同相输入端电压为零，运算放大器A1输出低电平，三极管T1截止，电磁离合器的励磁线圈XQ断电，电磁离合器释放；按键TA弹回后，电源通过可变电阻RW对电容C充电，电容C的电压上升，当电容C的电压大于运算放大器反相输入端的电压时，运算放大器A1输出高电平，三极管T1导通，电磁离合器的励磁线圈XQ通电，电磁离合器吸合。

可变电阻RW的阻值越大，电容C的充电时间越长，反之亦然，调节可变电阻RW，可改变电容C的充电时间，电容的充电时间调节在0.2秒左右。

上楼时，合上电源开关K1，轮架转动，如台阶的深度尺寸较大，爬几级台阶后按一下按键，使轮架暂停转动片刻，而车轮则继续转动，消除积累误差。

Claims (3)

1.一种电动爬楼车，其包括车架、车轮（2）、主轴（9），车架的两侧为侧板（7），侧板之间连接有横板（14），主轴通过轴套（10）与侧板连接，轴套两侧设有限位套（11），限位套与主轴固定连接，主轴由一直流电机（13）驱动，其特征是，主轴两端分别活动连接有轮架（15），轮架由四个辐条（16）组成，其形状为十字形，各辐条的端部设有第一芯轴（3），各辐条的中部设有第二芯轴（5），第一芯轴上套有车轮和第一齿轮（1），第一齿轮位于车轮内侧且与车轮固定连接，第二芯轴上套有第二齿轮（4），在主轴上固定连接有大齿轮（6），第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮与大齿轮相啮合；第一齿轮的直径小于车轮的直径，车轮的直径尺寸小于楼梯台阶的高度尺寸，轮架的中心至车轮外侧边缘的距离的尺寸大于楼梯台阶的高度尺寸，第一齿轮的齿数小于大齿轮的齿数，大齿轮与轮架之间设有电磁离合器（8），电磁离合器受控于一控制器。

2.根据权利要求1所述的电动爬楼车，其特征是，轮架的中心至车轮外侧边缘的距离的尺寸范围为0.176m，车轮的直径为0.07m，第一齿轮的齿数与大齿轮的齿数之比为10:23。

3.根据权利要求1或2所述的电动爬楼车，其特征是，所述的控制器包括运算放大器A1，运算放大器A1的反相输入端通过电阻R1接母线M，运算放大器A1的反相输入端通过电阻R2接地，运算放大器A1的同相输入端通过可变电阻RW接母线M，运算放大器A1的同相输入端通过电容C接地，运算放大器A1的同相输入端与输出端之间接有电阻R3，电容C与按键TA并联，运算放大器A1的输出端通过电阻R4接三极管T1的基极，三极管T1的发射极接地，三极管T1的集电极通过直流继电器的线圈J接母线，二极管D1的阴极接母线，二极管D1的阳极接三极管T1的集电极，直流继电器的常开触点J1的一端接母线，直流继电器的常开触点J1的另一端通过电磁离合器的励磁线圈XQ接地；母线M通过电源开关K1接电源VDD。