一种车厢分层装置的驱动器
技术领域
本发明属于物流运输设备技术领域,涉及一种车厢分层装置的驱动器。
背景技术
货物在车厢内运输的过程中,为了高效利用车厢内的空间,一般会在车厢内设置分层装置,从而实现货物的上下层放置,以避免空间的浪费。
现有车厢分层装置有支撑横梁式的,也有分层板式的。对于支撑横梁式的分层装置,其结构如中国专利文献公开的一种用于货箱内的分层装置(授权公告号:CN203020831U),该分层装置通过在车厢内壁上沿竖向固连定位轨道,同时在平行相邻的两定位轨道之间设置支撑横梁,支撑横梁的两端均通过扣合件连接在定位轨道上且能沿定位轨道上下移动,扣合件与定位轨道之间具有使扣合件与定位轨道保持定位以防止定位支撑横梁下滑的扣合结构。在货物分层时,可以调节多根支撑横梁位于同一高度上,多根支撑横梁的下部可以放置一些货物,多根支撑横梁上部也形成了堆放货物的空间且多根支撑横梁一起对货物形成支撑,以此实现了车厢内货物的分层放置。现有支撑横梁式分层装置中,对于支撑横梁的上下位置调节都是通过手动的方式来调节的,由于支撑横梁为了保证具有较高的强度,一般质量都较重,因此手动调节的方式会导致操作的过程十分费力、浪费时间,而且,操作人员在车厢内操作,身旁都堆放着货物,不仅操作空间有限,操作麻烦,同时还存在安全性差的问题,现有技术中缺少专门用于对支撑横梁进行升降的驱动器。
对于分层板式的车厢分层装置,现有技术中存在利用驱动器,来实现分层装置自动升降的结构。如中国专利文献公开的一种自动传送分层车厢(授权公告号:CN205440076U),该装置包括厢体、输送机构、绕绳盘、支撑装置、导杆和底板,输送机构和绕绳盘分别安装在厢体的内底上,厢体顶部分别安装有穿绳板和滑轮,支撑装置安装在厢体四壁上,导杆自上而下依次穿过穿绳板和底板与厢体内底连接,绕绳盘由电机一驱动,电机一连接调速器,绕绳盘的绳索通过滑轮和穿绳板与底板连接。通过电机一带动绕绳盘转动,绕绳盘的绳索通过滑轮和穿绳板提升底板,从而实现分层装置的自动升降。该装置中的分层装置驱动器包括电机一,该电机一为减速机和电机集成所形成的减速电机。该电机一的输出轴作为动力的输出源,通过在输出轴上连接绕绳盘,来实现底板的升降。这样的结构使得分层装置驱动器横向尺寸包含了减速电机壳体、输出轴、绕绳盘三者轴向的尺寸,导致该分层装置驱动器横向尺寸较大,占用了较大的车厢内部空间。
为了减小车厢分层装置的驱动器占用的车厢内部空间,减小驱动器的尺寸是一个较为直接的解决手段,现有技术中,通常都是通过以下几种方式来减小驱动器的尺寸:
1、减小驱动器的减速箱的尺寸:如采用尺寸较小的蜗轮蜗杆减速箱或行星减速箱,使驱动器整体尺寸减小。
蜗轮蜗杆减速箱中,蜗杆齿数往往可以很少,所以传动比可以很大,蜗轮蜗杆传动的传动比要比齿轮传动大得多,相同传动比的情况下,蜗轮蜗杆传动的所需体积也要比齿轮传动小得多,因此,蜗轮蜗杆减速箱具有尺寸小的特点。如中国专利文献公开的一种减速电机(申请号:201610659337.2),该减速电机中在输出轴与电机的输入轴之间,采用蜗轮蜗杆进行减速传递,达到了结构紧凑、减速器尺寸更小的效果。
行星减速电机中,由于起减速作用的太阳轮、行星齿轮均位于齿圈内,在一定程度上减少了减速箱轴的向尺寸。如中国专利文献公开的一种直流行星齿轮减速电机(申请号:201720045820.1)。
2、选择尺寸较小的电机,减小电机占用的空间。如盘式电机具有尺寸小的特点,是目前小型驱动器中,最常使用的电机。
3、改变减速箱中齿轮的材料,使得齿轮在保证强度的基础上,可以做得较薄,以此减小驱动器的尺寸。
4、提升装配精度,减小齿轮间的装配间隙,以此减小驱动器的尺寸。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种车厢分层装置的驱动器,本发明解决现有车厢分层装置的驱动器占用车厢内部空间大的问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种车厢分层装置的驱动器,包括座体和固连在座体上的驱动件,其特征在于,所述驱动件设置于座体一侧且座体的另一侧用于与车厢内壁连接,所述驱动件的一端部分伸入座体内,所述座体上还设置有能够转动的同步带轮,所述座体内还设有使驱动件能带动同步带轮转动的减速传动机构。
本分层装置的驱动器主要用于车厢内支撑横梁的升降。在使用时,在每根定位轨道的上方分别固定本驱动器,同时,在每根定位轨道的下方设置从动带轮,然后在同步带轮与下方对应的从动带轮之间套设同步带能使同步带处于竖向设置,同步带的其中一侧带体与支撑横梁的端部固连,这样当驱动件带动同步带转动时,同步带便能带动支撑横梁进行升降。
本驱动器中,减速传动机构能够增大驱动件的输出扭矩,从而在实现额定扭矩的基础上能减小驱动件的尺寸,有利于减小本驱动器的体积并减小占用的空间。而且,本驱动器将驱动件设置在座体的一侧且座体另一侧与车厢内壁连接,同时将减速传动机构集成于座体内部,能使驱动器纵向尺寸较小,避免在座体顶部或底部额外设置减速箱、或者将驱动件设置在座体顶部或底部造成驱动件纵向尺寸增大的问题。由于支撑横梁的端部是在驱动器的下方移动的,因此驱动器纵向尺寸较小,这样支撑横梁向上收起不使用时,能使支撑横梁上升至更高而更靠近车厢的顶壁,以尽可能减小支撑横梁不使用时对车厢内部空间的占用,从而方便货物的装卸。支撑横梁在使用时,支撑横梁上部需要放置货物,本驱动器将驱动件的一端部分伸入座体内,能减小驱动器的横向尺寸,而且,由于采用同步带轮作为动力输出源且同步带轮设置在座体上,因此省去了如现有减速电机端部伸出的输出轴结构,避免了输出轴的设置带来的驱动器横向尺寸的增加。因此,本驱动器还具有较小的很小尺寸,能进一步降低对车内空间的占用,从而方便在支撑横梁上放置货物。
在上述的车厢分层装置的驱动器中,所述座体包括基座和固连在基座侧部且与基座间隔设置的固定板,所述同步带轮呈圆环形且套设在基座和固定板之间,所述驱动件的一端穿过固定板并伸入同步带轮内。同步带轮呈圆环形,因此使得驱动件的一端能够伸入同步带轮内,以最大程度地优化驱动器的横向尺寸,使得驱动器占用车厢内部空间小。通过在基座侧部间隔设置固定套,从而方便安装圆环形的同步带轮,并保证同步带轮转动稳定。
在上述的车厢分层装置的驱动器中,所述同步带轮的内周面上沿周向设有内齿,所述减速传动机构包括设置于基座一侧且与同步带轮的内齿相啮合的同步齿轮,所述基座另一侧设置有主动齿轮,所述驱动件的转轴穿过基座与主动齿轮相连,所述主动齿轮与同步齿轮之间设有使两者同步转动的传动结构。电机的转轴穿过基座与主动齿轮相连,这样在驱动器安装车厢内壁之后,电机的转轴更加靠近车厢的内壁,同时电机的尾部更为靠近车厢内壁,从而减小对车厢内部空间的占用。
在上述的车厢分层装置的驱动器中,所述传动结构包括位于基座一侧且与同步齿轮相啮合的传动齿轮,所述基座另一侧设置有与主动齿轮相啮合的大齿轮,所述大齿轮与传动齿轮同轴心设置且两者同步转动,所述大齿轮的直径大于主动齿轮以及传动齿轮的直径,所述同步齿轮的直径大于传动齿轮的直径。这样的设计在大齿轮与主动齿轮之间形成一级减速,大齿轮与传动齿轮之间形成二级减速,传动齿轮与同步齿轮之间形成三级减速,即驱动件通过三级减速来带动同步带轮转动,使得驱动件在体积小、占用空间小的情况下,其输出扭矩能得到了保证。本驱动器将大齿轮和主动齿轮设置在基座背向同步带轮的一侧,而不是设置在同步带轮的内部,这样的设置使得大齿轮和主动齿轮让出了同步带轮内部的空间,以供驱动件的一端伸入同步带轮内部,从而最大程度地优化驱动器的横向尺寸,使得驱动器占用车厢内部空间小。作为另外一种情况,传动结构也可以是设置转轴,将同步齿轮固定套设在转轴的一端,转轴的另一端固定套设与主动齿轮相啮合的一个齿轮,这样的设置也能实现主动齿轮带动同步齿轮转动。
在上述的车厢分层装置的驱动器中,所述同步带轮的外周面上设有供同步带套设的带齿。通过这样的设计,使得同步带套设在同步带轮上后,同步带上的带齿能与同步带轮上的带齿相啮合,防止打滑,使支撑横梁升降稳定。
在上述的车厢分层装置的驱动器中,所述固定板上沿周向固定设置有若干固定销,每个固定销上均套设有一个上述同步齿轮,每个同步齿轮均与同步带轮内周面上的内齿相啮合,所述传动齿轮与其中一个同步齿轮相啮合。若干同步齿轮在同步带轮周向上对同步带轮进行了支撑,从而实现了同步带轮的稳定安装,避免了同步带轮径向的窜动,使得同步带轮转动稳定。采用多个同步齿轮共同支撑同步带轮,在保证支撑效果的基础上,单个固定销和同步齿轮所承受的力有所降低,因此能使固定销和同步齿轮直径能做得较小,这样能使同步带轮内部留出足够的空间来供驱动件的端部进行插入,进而减小驱动器的横向尺寸。
在上述的车厢分层装置的驱动器中,所述固定板呈环形板状,所述固定板背向同步带轮的侧面上具有呈圆筒状的凸出部,所述凸出部的内孔为两端贯穿的通孔,所述驱动件的一端固定插设在凸出部的内孔中。设置凸出部之后,利用凸出部的内孔对驱动件进行支撑和固定,这样不仅实现了驱动件端部的内嵌式设计,减小驱动器了体积,而且给驱动件提供了较大的安装面,保证了驱动件安装的稳定性。为了进一步固定电机,所述基座与驱动件的端面之间设有对驱动件进行固定的螺栓。
在上述的车厢分层装置的驱动器中,所述座体还包括连接板,所述基座包括呈圆形板状的板体,所述板体的边缘沿周向设有环形翻边,所述连接板的边沿搭靠在环形翻边上,连接板与基座之间形成容纳腔,所述主动齿轮和大齿轮均位于所述容纳腔内。通过设置容纳腔且将主动齿轮和大齿轮设置在容纳腔中,在不增加驱动器尺寸的前提下,使得主动齿轮和大齿轮形成内置式设计,具有安全、防尘、防水等性能。而且,容纳腔中剩余的空间还可以用于编码器、控制芯片等,这样本驱动器集成度更高,体积更小。
在上述的车厢分层装置的驱动器中,所述板体的中部开设有供驱动件的转轴穿过的过孔,所述固定销的两端分别与板体和固定板连接。固定销的两端分别与板体和固定板连接,保证了固定销以及固定销上的同步齿轮具有较高的稳定性,从而保证同步带轮转动稳定不抖动,使本驱动器整体稳定性和可靠性更高。
在上述的车厢分层装置的驱动器中,所述基座环形翻边的外周面上设有若干凸起部,每个凸起部上均设有锁定螺钉,锁定螺钉的杆部穿过所述连接板。在安装时,将驱动器放置于车厢内壁上,然后依靠锁定螺钉与车厢内壁进行连接,从而实现驱动器的固定。
在上述的车厢分层装置的驱动器中,所述基座上还固连有罩设在电机外部的电机罩壳。
与现有技术相比,本车厢分层装置的驱动器具有以下优点:
1、本车厢分层装置的驱动器用于带动车厢支撑横梁进行升降,可以在现有支撑横梁的基础上直接加装本驱动器,因此实用性强,适合广泛推广使用。
2、采用本车厢分层装置的驱动器,实现了支撑横梁的自动升降,具有自动化程度高,操作方便、安全性好的优点。
3、驱动器设置于座体的侧部,且驱动器的一端部分插入座体内,而且减速传动机构也集成在座体内部,这样的设计使得本驱动器具有较小的体积,集成度高,使得驱动器占用车厢内部空间小,方便货物的装卸。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图一。
图2是本发明的立体结构示意图二。
图3是本发明的侧视图。
图4是图3中A-A的剖视图。
图5是本发明中同步带轮的立体结构示意图一。
图6是本发明的爆炸图一。
图7是本发明的爆炸图二。
图8是本发明省去连接板后立体结构示意图。
图9是本发明省去驱动件、电机罩壳和固定板后的立体结构示意图。
图10是本发明安装至车厢内壁上的示意图。
图11是本发明的使用状态示意图一。
图12是本发明的使用状态示意图二。
图中,1、座体;1a、基座;1a1、板体;1a2、环形翻边;1a3、容纳腔;1a4、过孔;1a5、凸起部;1b、固定板;1b1、凸出部;1b2、内孔;1c、连接板;2、驱动件;3、同步带轮;4、同步齿轮;5、主动齿轮;6、传动齿轮;7、大齿轮;8、固定销;9、锁定螺钉;10、连接销;11、同步带;12、连接件;13、从动带轮;14、车厢;15、支撑横梁;16、定位轨道;17、电机罩壳。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这个实施例。
如图1、图2所示,本车厢分层装置的驱动器包括座体1,座体1上设置有能够转动的同步带轮3,座体1包括连接板1c、基座1a和固连在基座1a侧部且与基座1a间隔设置的固定板1b,同步带轮3套设在基座1a和固定板1b之间。
具体地,图3、图4所示,座体1上固连有驱动件2,本实施中驱动件2为电机,驱动件2设置于座体1一侧且座体1的另一侧的连接板1c用于与车厢14内壁连接,驱动件2的一端穿过固定板1b并伸入同步带轮3内,这样的设计能优化驱动器的横向尺寸,使得驱动器占用车厢14内部空间小。
如图4和图6所示,固定板1b呈环形板状,固定板1b背向同步带轮3的侧面上具有呈圆筒状且围绕安装孔设置的凸出部1b1,凸出部1b1的内孔1b2为两端贯穿的通孔,驱动件2的一端固定插设在凸出部1b1的内孔1b2中。为了进一步固定电机,基座1a与驱动件2的端面之间设有对驱动件2进行固定的螺栓(图中未示出)。设置凸出部1b1之后,利用凸出部1b1的内孔1b2对驱动件2进行支撑和固定,这样不仅实现了驱动件2端部的内嵌式设计,减小驱动器了体积,而且给驱动件2提供了较大的安装面,保证了驱动件2安装的稳定性。
如图5所示,同步带轮3呈圆环形,同步带轮3的内周面上沿周向设置有内齿,同步带轮3的外周面上设有供同步带11套设的带齿。通过这样的设计,使得同步带11套设在同步带轮3上后,同步带11上的带齿能与同步带轮3上的带齿相啮合,防止打滑,使支撑横梁15升降稳定。
结合图4、图6和图7所示,基座1a包括呈圆形板状的板体1a1,板体1a1的边缘沿周向设有环形翻边1a2,连接板1c的边沿搭靠在环形翻边1a2上,连接板1c与基座1a之间形成容纳腔1a3,主动齿轮5和大齿轮7均位于容纳腔1a3内,板体1a1的中部开设有供驱动件2的转轴穿过的过孔1a4,固定销8的两端分别与板体1a1和固定板1b连接,基座1a上还固连有罩设在电机外部的电机罩壳17。通过设置容纳腔1a3且将主动齿轮5和大齿轮7设置在容纳腔1a3中,在不增加驱动器尺寸的前提下,使得主动齿轮5和大齿轮7形成内置式设计,具有安全、防尘、防水等性能。而且,容纳腔1a3中剩余的空间还可以用于编码器、控制芯片等,这样本驱动器集成度更高,体积更小。
参见图2,基座1a环形翻边1a2的外周面上设有三个凸起部1a5,每个凸起部1a5上均设有锁定螺钉9,锁定螺钉9的杆部穿过连接板1c。在安装时,将驱动器放置于车厢14内壁上,然后依靠锁定螺钉9与车厢14内壁进行连接,从而实现驱动器的固定。
结合图8和图9所示,座体1内还设有使驱动件2能带动同步带轮3转动的减速传动机构。减速传动机构包括设置于基座1a一侧且与同步带轮3的内齿相啮合的同步齿轮4,基座1a另一侧设置有主动齿轮5,驱动件2的转轴穿过基座1a与主动齿轮5相连,主动齿轮5与同步齿轮4之间设有使两者同步转动的传动结构。具体地,传动结构包括位于基座1a一侧且与同步齿轮4相啮合的传动齿轮6,基座1a另一侧设置有与主动齿轮5相啮合的大齿轮7,大齿轮7与传动齿轮6同轴心设置且两者同步转动,大齿轮7的直径大于主动齿轮5以及传动齿轮6的直径,同步齿轮4的直径大于传动齿轮6的直径。这样的设计在大齿轮7与主动齿轮5之间形成一级减速,大齿轮7与传动齿轮6之间形成二级减速,传动齿轮6与同步齿轮4之间形成三级减速,即驱动件2通过三级减速来带动同步带轮3转动,使得驱动件2在体积小、占用空间小的情况下,其输出扭矩能得到了保证。本实施例中,结合图4和图7所示,大齿轮7与传动齿轮6一体成型,两者轴心上开设有连接孔,基座1a和固定板1b之间还固定设置有穿过连接孔的连接销10,从而实现大齿轮7与传动齿轮6的固定。
如图9所示,为了实现的同步带轮3的安装及同步转动,固定板1b上沿周向固定设置有四根固定销8,每个固定销8上均套设有一个同步齿轮4,每个同步齿轮4均与同步带轮3内周面上的内齿相啮合。若干同步齿轮4在同步带轮3周向上对同步带轮3进行了支撑,从而实现了同步带轮3的稳定安装,避免了同步带轮3径向的窜动,使得同步带轮3转动稳定。采用多个同步齿轮4共同支撑同步带轮3,在保证支撑效果的基础上,单个固定销8和同步齿轮4所承受的力有所降低,因此能使同步齿轮4直径较小,这样能使同步带轮3内部留出足够的空间来供驱动件2的端部进行插入,进而减小驱动器的横向尺寸。
下文结合图10并与背景技术中列举的现有技术进行比对,阐述本案驱动器结构如何实现节省车厢14内部的空间。
背景技术中列举的现有技术一种直流行星齿轮减速电机(申请号:201720045820.1),该减速电机中:第一,电机整体位于箱体的外部,电机不占用行星架内部的空间,电机的转轴上连接太阳轮,太阳轮周向上设有与其相啮合的多个行星齿轮,太阳轮和行星齿轮形成的减速机构均位于行星架内;第二,行星架上连接输出轴,输出轴作为动力输出源,输出轴与电机的转轴同轴设置。该减速电机的设计其横向尺寸大于电机、太阳轮、动力输出轴三者相加的横向尺寸。
而本案的驱动器中,如图10所示,第一,本案的驱动器通过将大齿轮7和主动齿轮5设置在基座1a背向同步带轮3的一侧,大齿轮7与同步齿轮4之间通过穿过基座1a的传动齿轮6实现动力传递。减速传动机构采用双侧布置的设计在实现多级减速的基础上,让出了同步带轮3内部的空间,从而供驱动器2的一端伸入同步带轮3内部,优化了驱动器的横向尺寸,使得驱动器占用车厢14内部空间小。第二,采用外周面带有带齿的同步带轮3来带动同步带11转动,同步带轮3作为动力输出源且套设在基座1a和固定板1b之间,省去了现有减速电机输出轴的结构,进一步减小驱动器的横向尺寸。本案的驱动器中,驱动件2为电机,从图10中可以看出,电机的横向尺寸为h,驱动器整体横向尺寸为H,电机伸入同步带轮3内后,电机的转轴几乎与连接板1c贴靠,这样使得驱动器整体横向尺寸H仅略大于电机的横向尺寸h,显然,本分层装置的驱动器相比现有的行星减速电机,尺寸还进一步得到了减小,因此在安装至车厢14内壁上后,能大大减小车厢14内部的空间。而且,采用同步带轮3作为动力输出源,这样同步带11十分靠近车厢14的内壁,整套系统均能较少地占用车厢14的内部空间,不会影响货物的装卸。
下文简要介绍本车厢分层装置的驱动器的工作原理和使用方法:
图11和图12中,标号18的部件示意的是本车厢分层装置的驱动器。
如图11所示,车厢14左右两个内壁上均间隔设置有多根竖向设置的定位轨道16,且车厢14左内壁上的定位轨道16和右内壁上的定位轨道16一一相对设置,支撑横梁15的两端分别通过锁定结构连接在定位轨道16上,锁定结构处于锁定状态时,能对支撑横梁15进行固定,防止支撑横梁15向下移动。反之,锁定结构打开,能使支撑横梁15在定位轨道16上进行升降,调整支撑横梁15的高度。图11只是一个简单的示意,图中同步带11未示出、车厢14其中一侧内壁的轨道和驱动器也未示出。
在进行本驱动器的安装时,结合图10、图11和图12所示,在每根定位轨道16的上方分别固定本驱动器,驱动器应当是尽可能靠近车厢14顶壁进行安装,以尽可能减小占用的车厢14内部空间。同时,在每根定位轨道16的下方设置从动带轮13,从动带轮13与本驱动器的同步带轮3之间套设同步带11,同步带11具有上也具有带齿,从而实现与同步带轮3、从动带轮13进行稳定连接,防止打滑。支撑横梁15两端分别通过连接件12与对应的同步带11的其中一侧的带体固连,另外,从动带轮13优选采用张紧轮,这样能保证同步带11处于张紧的状态。在需要对车厢14内的支撑横梁15进行升降时,支撑横梁15左右两端上方对应的两个驱动器的电机同步运转,电机依次经过主动齿轮5、大齿轮7、传动齿轮6、同步齿轮4带动同步带轮3转动,同步带11转动时就能带动支撑横梁15进行升降,待支撑横梁15升降至合适的位置时,电机停止运转,完成支撑横梁15高度的调节。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。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。
尽管本文较多地使用了1、座体;1a、基座;1a1、板体;1a2、环形翻边;1a3、容纳腔;1a4、过孔;1a5、凸起部;1b、固定板;1b1、凸出部;1b2、内孔;1c、连接板;2、驱动件;3、同步带轮;4、同步齿轮;5、主动齿轮;6、传动齿轮;7、大齿轮;8、固定销;9、锁定螺钉;10、连接销;11、同步带;12、连接件;13、从动带轮;14、车厢;15、支撑横梁;16、定位轨道;17、电机罩壳等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。