CN110154862B - 全转向防爆蓄电池转运车 - Google Patents

Abstract

全转向防爆蓄电池转运车，涉及运输技术领域，其包括车架，所述车架设有蓄电池、行走机构、驱动机构、转向机构、制动机构、液压机构以及电气机构，所述车架的顶部设有装载平台，所述装载平台上设有悬臂吊、支撑托架、工装转盘以及升降工作台。本发明可在狭窄的车间通道内转向自如，满足厂房内无污染和防爆设计要求，并能使工人在其车上对工件进行一定程度的装配调试。

Description

全转向防爆蓄电池转运车

技术领域

本发明涉及运输技术领域，尤其指一种全转向防爆蓄电池转运车。

背景技术

转运车的主要功能是将物件在两个不同的地点之间进行转运，对于工厂车间或码头而言，转运车通常要运载重物，传统的转运车场地适应性不强，尤其是对于比较狭窄的车间通道来说，转运车很难在其中进行转向和行走，不仅如此，传统的转运车通常仅可起到运载作用，而不具备工装调试功能，若能直接在转运车上进行一些普通和简单的安装调试工序，那么便可在运送到装配工位上进行安装时节省出不少的安装时间。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提供一种全转向防爆蓄电池转运车，可在狭窄的车间通道内转向自如，并能使工人在其车上对工件进行一定程度的装配调试。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种全转向防爆蓄电池转运车，包括车架，所述车架设有蓄电池、行走机构、驱动机构、转向机构、制动机构、液压机构以及电气机构，所述车架的顶部设有装载平台，所述装载平台上设有悬臂吊、支撑托架、工装转盘以及升降工作台。

所述行走机构包括安装在车架底部的主动轮和从动轮。

所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机通过减速机与主动轮传动连接，所述驱动电机与蓄电池电连接。

所述转向机构包括分别安装在主动轮和从动轮上的轮体连接块，所述轮体连接块的顶部固定连接有一块圆盘，所述圆盘可转动地连接于车架，所述圆盘上铰接有可摆动的连杆，所述连杆的一端铰接有摆板，所述摆板的一端铰接于车架，所述摆板连接有转向油缸，所述转向油缸活塞杆的一端连接摆板并可推动或拉动摆板，从而推动或拉动所述连杆，进而使所述圆盘带动主动轮或从动轮各自转动至任意角度。

所述制动机构包括安装在驱动电机上的电磁制动装置。

所述液压机构包括安装在车架内的液压泵站，所述液压泵站与转向油缸连接。

所述电气机构包括安装在车架内的控制器、设置在车架侧面的开关板，所述开关板上设有多个与控制器连接的开关。

所述支撑托架的数量为至少两个，所述支撑托架的顶部开设有弧形凹槽。

所述工装转盘上设有多个用于卡接工件的T型槽，所述工装转盘可转动地连接于车架。

所述升降工作台通过升降油缸驱动并可在装载平台上升或下降，所述升降油缸与液压泵站连接。

所述控制器分别与蓄电池、行走机构、驱动机构、转向机构、制动机构以及液压机构连接。

进一步地，所述工装转盘的底部固定连接有齿轮盘，所述齿轮盘可转动地与车架连接，所述齿轮盘啮合有一个齿轮，所述齿轮通过转盘减速机与转盘电机传动连接，所述转盘减速机和转盘电机均与控制器连接。

其中，所述工装转盘的数量为两个，所述升降工作台设置在两个工装转盘之间。

进一步地，所述升降工作台包括底板和顶板，所述底板和顶板之间连接有可折叠的支撑杆，所述升降油缸的底部与底板铰接，所述升降油缸活塞杆的一端与支撑杆铰接并可推动支撑杆伸展或收折，从而使所述升降工作台上升或下降。

优选地，两个支撑托架分别设置在远离升降工作台的工装转盘的一侧。

更优选地，所述主动轮和从动轮均包括两个平行设置的轮体，两个轮体通过轮体轴同步传动连接，所述轮体连接块安装在轮体轴上，所述驱动电机安装在轮体连接块上并通过减速机与轮体轴传动连接。

其中，所述轮体为采用实心胎制成。

进一步地，所述液压机构还包括油箱、过滤器、液压泵、电动机、先导型电磁溢流阀、调速阀、蓄能器、两个三位四通电液比例换向阀、八个单向阀、四个同步阀、四个转向油缸。

优选地，所述车架采用H型钢和工字钢焊接成型。

更优选地，所述蓄电池的容量为440Ah，电压为80V。

本发明的有益效果在于：该转运车在转运工件时，若遇到狭窄的车间通道，可改变各个主动轮和从动轮的转向，由于可调整各个轮子在360度的范围内进行独立转向，因此可使整个转运车轻松切换出多种行走模式，例如除直行外的横向行驶、斜向行驶、原地转向或者以车身外一个点作为转向中心，绕其旋转或转弯等行走模式，从而使转运车很好地适应狭窄的车间通道并在其中通畅自如，不仅如此，由于装载平台上还设有悬臂吊、工装转盘以及升降工作台，可使工作人员站在升降工作台上，对装载在工装转盘上的工件（例如立式的航天发动机等）进行一定程度的装配调试，悬臂吊则能够起到辅助工人操作、吊运配件的作用，再由于工装转盘可带动工件转动，因此极大程度地方便了工人对工件进行装配调试，使得该转运车还可起到对工件进行一定程度的装配调试的作用，而无需在各个工位上都对工件进行一次卸装工作（例如一些简单的装配调试工位则可省去，无需再将工件刻意转运到这些工位上再进行卸装），很大程度地提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例中的整体结构示意图；

图2为实施例中转运车底面的整体结构示意图；

图3为实施例中转运车直行行驶时各轮组的调整的角度示意图；

图4为实施例中转运车横向行驶时各轮组的调整的角度示意图；

图5为实施例中转运车斜向行驶时各轮组的调整的角度示意图；

图6为实施例中转运车原地转向行驶时各轮组的调整的角度示意图；

图7为实施例中转运车八字转向行驶时各轮组的调整的角度示意图；

图8为实施例中工装转盘的整体结构示意图；

图9为实施例中升降工作台中的底板、升降油缸以及支撑杆的结构示意图；

图10为实施例中主动轮的结构示意图；

图11为实施例中四轮转向液压系统的原理示意图。

附图标记为：

1——车架 2——悬臂吊 3——支撑托架

3a——弧形凹槽 4——工装转盘 4a——T型槽

4b——齿轮盘 4c——齿轮 4d——转盘电机

5——升降工作台 5a——升降油缸 5b——底板

5c——顶板 5d——支撑杆 6a——主动轮

6b——从动轮 6c——轮体 7——驱动电机

8a——轮体连接块 8b——圆盘 8c——连杆

8d——摆板 8e——转向油缸 9——开关板。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”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。

如图1-2所示，全转向防爆蓄电池转运车，包括车架1，所述车架1设有蓄电池、行走机构、驱动机构、转向机构、制动机构、液压机构以及电气机构，车架1的顶部设有装载平台，装载平台上设有悬臂吊2、支撑托架3、工装转盘4以及升降工作台5；所述行走机构包括安装在车架1底部的主动轮6a和从动轮6b；驱动机构包括驱动电机7，驱动电机7通过减速机与主动轮6a传动连接，驱动电机7与蓄电池电连接；转向机构包括分别安装在主动轮6a和从动轮6b上的轮体连接块8a，轮体连接块8a的顶部固定连接有一块圆盘8b，圆盘8b可转动地连接于车架1，圆盘8b上铰接有可摆动的连杆8c，连杆8c的一端铰接有摆板8d，摆板8d的一端铰接于车架1，摆板8d连接有转向油缸8e，转向油缸8e活塞杆的一端连接摆板8d并可推动或拉动摆板8d，从而推动或拉动连杆8c，进而使圆盘8b带动主动轮6a或从动轮6b各自转动至任意角度；制动机构包括安装在驱动电机7上的电磁制动装置；液压机构包括安装在车架1内的液压泵站，液压泵站与转向油缸8e连接；电气机构包括安装在车架1内的控制器、设置在车架1侧面的开关板9，开关板上设有多个与控制器连接的开关；支撑托架3的数量为至少两个，支撑托架3的顶部开设有弧形凹槽3a；工装转盘4上设有多个用于卡接工件的T型槽4a，工装转盘4可转动地连接于车架1；升降工作台5通过升降油缸5a驱动并可在装载平台上升或下降，升降油缸5a与液压泵站连接；控制器分别与蓄电池、行走机构、驱动机构、转向机构、制动机构以及液压机构连接。

上述实施方式提供的全转向防爆蓄电池转运车在转运工件时，若遇到狭窄的车间通道，可改变各个主动轮6a和从动轮6b的转向，由于可调整各个轮子在360度的范围内进行独立转向，因此可使整个转运车轻松切换出多种行走模式，例如除直行外的横向行驶、斜向行驶、原地转向或者以车身外一个点作为转向中心，绕其旋转或转弯等行走模式，从而使转运车很好地适应狭窄的车间通道并在其中通畅自如，不仅如此，由于装载平台上还设有悬臂吊2、工装转盘4以及升降工作台5，可使工作人员站在升降工作台上，对装载在工装转盘4上的工件（例如立式的航天发动机等）进行一定程度的装配调试，悬臂吊2则能够起到辅助工人操作、吊运配件的作用，再由于工装转盘4可带动工件转动，因此极大程度地方便了工人对工件进行装配调试，使得该转运车还可起到对工件进行一定程度的装配调试的作用，而无需在各个工位上都对工件进行一次卸装工作（例如一些简单的装配调试工位则可省去，无需再将工件刻意转运到这些工位上再进行卸装），很大程度地提高了生产效率，除此之外，该全转向防爆蓄电池转运车整车采用防爆设计，使该车可适应于Ex dII BT4级危险场所内运行，满足厂房内无污染和防爆设计要求，适用于爆炸性危险场所在以及狭窄的路面上行驶作业，进行短途转运，并符合GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求》、GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2部分隔爆型“d”》、GB19854-2005《爆炸性环境用工业车辆防爆技术通则》。

下面对上述转运车的多种行走模式进行详细说明，首先是直行模式，如图3所示，通过直行模式进行转向也就是车辆正常行驶的方式，既无转向的情况，假设车辆轴线方向为基准方向，则直行模式进行转向可定义为各个车轮绕其各自的转向中心转动零角度。

然后是横向行驶模式进行转向，如图4所示，假设车身轴线方向为基准方向，横向行驶模式进行转向是各轮组绕其各自中心旋转90度，该转向模式下，车辆行驶的方向与车身垂直，在该转向模式下车辆可以在横向自由的移动，增加了车辆运动的灵活性。

然后是斜向模式，如图5所示，斜向模式进行转向是各轮组绕其各自中心旋转相同的角度(该角度不等于0度和90度)，此时各个转向轮组的轴线相互平行。

然后是原地（中心）转向模式，如图6所示，各轮组绕其各自的转向中心转动一定的角度，各个转向轮组的轴线交于车身的中心，即转弯半径为零的情况，这时车辆绕其自身的中心在原地旋转。

最后是八字转向模式，如图7所示，即车辆以车身外一点作为转向中心，绕其旋转或者转弯，这时各轮组绕其各自的转向中心转动一定的角度，各轮组的轴线交于一点（即车身外的转向中心），该点到车身中心的水平距离即为转向半径或者说转弯半径，在八字转向模式下各轮组绕其各自中心转过的角度各不相同，这样才能保证在该转向模式下各个轮均为纯滚动，减少轮胎的磨损。

进一步，如图8所示，工装转盘4的底部固定连接有齿轮盘4b，齿轮盘4b可转动地与车架1连接，齿轮盘4b啮合有一个齿轮4c，齿轮4c通过转盘减速机与转盘电机4d传动连接，转盘减速机和转盘电机4d均与控制器连接，其中，工装转盘4的数量为两个，升降工作台5设置在两个工装转盘4之间，使得工作人员站在升降工作台5上时可对两边的工件都能进行操作。

作为优选地，如图9所示，升降工作台5包括底板5b和顶板5c，底板5b和顶板5c之间连接有可折叠的支撑杆5d，升降油缸5a的底部与底板5b铰接，升降油缸5a活塞杆的一端与支撑杆5d铰接并可推动支撑杆5d伸展或收折，从而使升降工作台5上升或下降。

作为更优选地，两个支撑托架3分别设置在远离升降工作台5的工装转盘4的一侧，在这两个支撑托架3上可横放大型的筒形或半筒形工件来进行转运。

进一步，如图10所示，主动轮6a和从动轮6b均包括两个平行设置的轮体6c，两个轮体6c通过轮体轴同步传动连接，轮体连接块8a安装在轮体轴上，驱动电机7安装在轮体连接块8a上并通过减速机与轮体轴传动连接，其中，轮体6c为采用实心胎制成，并选用胶轮材质，可实现减小路面承压的作用。

在本实施例中，液压机构还包括油箱、过滤器、液压泵、电动机、先导型电磁溢流阀、调速阀、蓄能器、两个三位四通电液比例换向阀、八个单向阀、四个同步阀、四个转向油缸8e，具体地，四轮转向液压系统的原理如图11所示，在工作时，同步阀和一对转向液压缸组成前轮（一主动轮6a搭配一从动轮6b）、后轮（一主动轮6a搭配一从动轮6b）转向执行机构，通过两个电液比例换向阀控制前、后轮转向执行机构实现车轮转向，前、后轮转向机构用同步阀来实现两个转向油缸8e的同步。当电液比例换向阀位于左位时，液压泵供油经电液比例换向阀、分流阀向两个转向油缸8e无杆腔输入等量的油液，两转向油缸8e的活塞杆同步向外伸出，有杆腔的油液经单向阀及电液比例换向阀流回油箱；当电液比例换向阀右位工作时，液压泵供油经电液比例换向阀，分流阀向转向油缸8e有杆腔输入等量的油液，两转向油缸8e的活塞杆同步向内缩回，无杆腔的油液经单向阀及电液比例换向阀流回油箱。先导型电磁溢流阀设定系统的供油压力（基本可以保证在工作状态下，保持泵的出口压力恒定）。当发出转向指令（可以是方向盘或者无线遥控或者拖线手柄操控）后经过电位传感器向控制器输入电压信号，控制器经过计算、分析，向电液比例换向阀组施加电信号，电信号经过放大，控制电液比例换向阀的开口，通过电液比例换向阀来控制流入转向油缸8e的流量与阀的开口成正比，从而控制转向油缸8e活塞杆的伸长量，间接达到控制各个转向轮的偏转角度的目的。为了提高控制精度，四个转向轮上均装有非接触式霍尔效应传感器，并通过传感器把各轮的实际转角反馈给控制器，控制器再经过计算、分析，重新发出指令信号，纠正希望转角与实际转角的偏差。

需要说明的是，本实施例中的电气机构还包括主电路和控制电路，驱动电机7采用隔爆型驱动电机，电源电压80V，控制电路电压为24V，在车架1上设置防爆警示灯、其他控制电器后可提供其使用。整个运行驱动电路采用Curtis控制器控制，具体地，选用Curtis1236电机速度控制器，通过先进的控制软件保证了驱动电机7在不同的模式下，都能平稳运行，包括全速和大扭矩状态下的再生制动，零速以及扭矩控制，专有的输入/输出端口及软件，保证了控制器对电磁制动控制的经济性和高效率。

上述Curtis1236控制器使用矢量控制技术，结合运算法则，保证了控制器能始终提供峰值扭矩和最佳效率。扭矩和速度的工作区域非常宽广，再生性能也非常完美。内部闭环控制的速度和扭矩模式保证了最优性能，而不需要任何其它的装置。通过编程参数设置，调节驱动和制动性能至最佳。扭矩控制模式提供独特的性能，保证了平稳转换，并在任何状态下都可以积极响应。

另外，制动机构中的电磁制动器具体的工作原理是通过直流电来控制旋转动力轴的制动和脱开，断电时，摩擦片被压紧，驱动电机7的动力轴被制动固定；通电时，摩擦片分离脱开，动力轴可自由旋转，并且，还可设置手动释放杆，可在断电状态下通过人工拨动释放杆，使得摩擦片分离脱开，该制动机构的反应时间灵敏，低噪音，使用寿命长。

另外，作为优选的方案，车架1可采用H型钢和工字钢焊接成型，可预留预设接口，便于安装各种工装设备，装载平台的长度为9000mm，宽度为3000mm，高度为1095mm，整车的载重质量为40T，轴距为6809mm，其蓄电池的容量选为440Ah，电压为80V，一次充电运行距离可达10km以上，驱动电机7为功率7.5Kw的交流电机，额定转速为1500r/min，减速机和转盘减速机分别为意大利PMP轮边减速机、SEW减速机。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (10)

1.全转向防爆蓄电池转运车，包括车架（1），其特征在于：所述车架（1）设有蓄电池、行走机构、驱动机构、转向机构、制动机构、液压机构以及电气机构，所述车架（1）的顶部设有装载平台，所述装载平台上设有悬臂吊（2）、支撑托架（3）、工装转盘（4）以及升降工作台（5）；

所述行走机构包括安装在车架（1）底部的主动轮（6a）和从动轮（6b），一主动轮（6a）搭配一从动轮（6b）形成前轮，另一主动轮（6a）搭配另一从动轮（6b）形成后轮；

所述驱动机构包括驱动电机（7），所述驱动电机（7）通过减速机与主动轮（6a）传动连接，所述驱动电机（7）与蓄电池电连接；

所述转向机构包括分别安装在主动轮（6a）和从动轮（6b）上的轮体连接块（8a），所述轮体连接块（8a）的顶部固定连接有一块圆盘（8b），所述圆盘（8b）可转动地连接于车架（1），所述圆盘（8b）上铰接有可摆动的连杆（8c），所述连杆（8c）的一端铰接有摆板（8d），所述摆板（8d）的一端铰接于车架（1），所述摆板（8d）连接有转向油缸（8e），所述转向油缸（8e）活塞杆的一端连接摆板（8d）并可推动或拉动摆板（8d），从而推动或拉动所述连杆（8c），进而使所述圆盘（8b）带动主动轮（6a）或从动轮（6b）各自转动至任意角度；

所述制动机构包括安装在驱动电机（7）上的电磁制动装置；

所述液压机构包括安装在车架（1）内的液压泵站，所述液压泵站与转向油缸（8e）连接；

所述电气机构包括安装在车架（1）内的控制器、设置在车架（1）侧面的开关板（9），所述开关板上设有多个与控制器连接的开关；

所述支撑托架（3）的数量为至少两个，所述支撑托架（3）的顶部开设有弧形凹槽（3a）；

所述工装转盘（4）上设有多个用于卡接工件的T型槽（4a），所述工装转盘（4）可转动地连接于车架（1）；

所述升降工作台（5）通过升降油缸（5a）驱动并可在装载平台上升或下降，所述升降油缸（5a）与液压泵站连接；

所述控制器分别与蓄电池、行走机构、驱动机构、转向机构、制动机构以及液压机构连接。

2.根据权利要求1所述的全转向防爆蓄电池转运车，其特征在于：所述工装转盘（4）的底部固定连接有齿轮盘（4b），所述齿轮盘（4b）可转动地与车架（1）连接，所述齿轮盘（4b）啮合有一个齿轮（4c），所述齿轮（4c）通过转盘减速机与转盘电机（4d）传动连接，所述转盘减速机和转盘电机（4d）均与控制器连接。

3.根据权利要求2所述的全转向防爆蓄电池转运车，其特征在于：所述工装转盘（4）的数量为两个，所述升降工作台（5）设置在两个工装转盘（4）之间。

4.根据权利要求3所述的全转向防爆蓄电池转运车，其特征在于：所述升降工作台（5）包括底板（5b）和顶板（5c），所述底板（5b）和顶板（5c）之间连接有可折叠的支撑杆（5d），所述升降油缸（5a）的底部与底板（5b）铰接，所述升降油缸（5a）活塞杆的一端与支撑杆（5d）铰接并可推动支撑杆（5d）伸展或收折，从而使所述升降工作台（5）上升或下降。

5.根据权利要求4所述的全转向防爆蓄电池转运车，其特征在于：两个支撑托架（3）分别设置在远离升降工作台（5）的工装转盘（4）的一侧。

6.根据权利要求5所述的全转向防爆蓄电池转运车，其特征在于：所述主动轮（6a）和从动轮（6b）均包括两个平行设置的轮体（6c），两个轮体（6c）通过轮体轴同步传动连接，所述轮体连接块（8a）安装在轮体轴上，所述驱动电机（7）安装在轮体连接块（8a）上并通过减速机与轮体轴传动连接。

7.根据权利要求6所述的全转向防爆蓄电池转运车，其特征在于：所述轮体（6c）为采用实心胎制成。

8.根据权利要求7所述的全转向防爆蓄电池转运车，其特征在于：所述液压机构还包括油箱、过滤器、液压泵、电动机、先导型电磁溢流阀、调速阀、蓄能器、两个三位四通电液比例换向阀、八个单向阀、四个同步阀、四个转向油缸（8e）。

9.根据权利要求8所述的全转向防爆蓄电池转运车，其特征在于：所述车架（1）采用H型钢和工字钢焊接成型。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的全转向防爆蓄电池转运车，其特征在于：所述蓄电池的容量为440Ah，电压为80V。