CN110356185A - 一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，包括上顶板、锁动头、弹簧固定挡板、球铰链底座、传动机构、电机、弹簧安装轴承、下底板、球头连杆、拉伸弹簧、滑轨、减震弹簧以及减震弹簧定位孔，传动机构上固定安装有均匀分布的三个球铰链底座，三个球铰链底座上端面分别与三个球头连杆连接，三个球头连杆分别连接有三个球铰链底座，且底座上分别设有锁动头，锁动头设于滑轨上，滑轨两端设有弹簧固定挡板，弹簧固定挡板与锁动头之间通过拉伸弹簧连接，滑轨固定连接于上顶板上，上顶板通过减震弹簧固定于下底板上侧，本发明利用球铰链式扭转机构、齿轮以及锁动头等实现重机车驱动轮的减震和驱动轮的自动抬升功能。
Description
技术领域
本发明属于载重机车驱动轮抬升装置技术领域，更具体的涉及一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置。
背景技术
现今重载机车的驱动轮它集成了驱动电机、转向电机、减速机等一体化的机械结构，集产品、行走、牵引和转向功能为一体，可以荷载和牵引较重货物。能够沿规定的导引路径自动行驶，具有编程和模式选择装置、安全保护及各种移载功能的搬运驱动装置。近年来，随着我国工厂物流自动化、自动化装配线等领域的蓬勃发展，劳动力的减少和成本的增加，而重载机车具有自动化程度高、安全和灵活等特点，因此重载机车的需求日益增加，目前广泛应用于汽车制造、机械加工等自动化生产和仓储系统行业。
在现如今的重载机车中，将动力装置与车轮结合(下面以驱动轮代替)用来运输技术存在以下问题：第一点，驱动轮作为牵引装置，其牵引力而很大，作业过程中设备负载直接作用在驱动轮装置上，由于重载机车的作业路面复杂多变，若驱动轮无减震装置，驱动轮内部的齿轮在多次冲击抗压的过程中易产生齿轮失效，从而导致驱动轮装置损坏；驱动轮装置的轮子不具有弹性变形的能力，在不平整地面工作时，驱动轮和从动轮不能同时着地，易产生打滑问题，导致重载机车运行不稳定。第二点，当运行在某一路线的重载机车因故障需要停车检修或者手动矫正方位时，这些情况需要人为去推动它。如果驱动轮着地，没有动力驱动它的时候，人为很难去推动它，造成移动困难，影响该路线上其他设备的工作。
发明内容
1、发明目的。
本发明提出了一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，以解决现有的载重机车驱动轮无法达到驱动轮和整个车体的减震和避免打滑目的，同时无法对驱动轮装置达到自动抬升或下降的功能的技术问题。
2、本发明所采用的技术方案。
为实现上述目的，本发明提供一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，包括上顶板、锁动头、弹簧固定挡板、球铰链底座、传动机构、电机、弹簧安装轴承、下底板、球头连杆、拉伸弹簧、滑轨、减震弹簧以及减震弹簧定位孔，所述电机转动轴竖直向上固定于下底板下端面上，且所述电机转动轴穿透下底板下端面伸于下底板上端面上，所述传动机构设于下底板上端面上，且所述传动机构与电机转动轴固定连接，所述传动机构上固定安装有均匀分布的三个球铰链底座，三个所述球铰链底座上端面分别与三个球头连杆一端连接，三个所述球头连杆另一端分别连接有三个球铰链底座，且该三个球铰链底座上端面上皆固定连接有锁动头，所述锁动头分别设于滑轨上，且与滑轨滑动连接，所述滑轨两端皆固定有弹簧固定挡板，所述弹簧固定挡板与锁动头之间通过拉伸弹簧连接，所述滑轨固定连接于上顶板下端面上，所述上顶板设于下底板上侧，且上顶板与下底板之间通过减震弹簧连接，所述减震弹簧两端分别固定有减震弹簧定位孔以及弹簧安装轴承，所述减震弹簧定位孔固定于上顶板下端面上，所述弹簧安装轴承固定于传动机构上端面上。
进一步地，所述上顶板为扁平的三角形板，且其三角呈倒圆状。
进一步地，所述锁动头包括螺纹孔、锁动上盖、转动杆、锁动壳、螺纹连接铰链、螺栓、锁动电机、电机螺丝、T型槽、螺纹丝杠、止动挡板、止动弹簧、止动销钉以及连接节，所述锁动壳为实心矩形直四棱柱，所述T型槽设于锁动壳下端面上，且所述T型槽前后内槽壁贯穿锁动壳前后端面，所述锁动壳上端面上设有凹槽，所述止动挡板设于凹槽内，所述止动挡板下端面上固定有三个呈一字排布的止动销钉，所述止动销钉下端穿透锁动壳伸于锁动壳下端面外，所述止动销钉上套有止动弹簧，所述止动弹簧上端固定于止动销钉上，另一端固定于锁动壳上端面凹槽槽底，所述止动挡板上端面上固定有连接节，所述连接节上通过铰链转动连接有两个对称分布的转动杆，两个所述转动杆的另一端转动连接有螺纹连接铰链，所述螺纹连接铰链套于螺纹丝杠两端上，并与螺纹丝杠螺纹配合连接，所述螺纹丝杠一端转动连接于锁动壳上端面凹槽的槽壁上，另一端穿透凹槽的槽壁与锁动电机转动轴固定连接，所述锁动电机通过电机螺丝固定于锁动壳外侧壁上，所述锁动上盖通过螺栓固定于锁动壳上端面上，且覆盖于锁动壳上端面凹槽上端面，所述锁动壳上端面上均匀设有四个螺纹孔；
两个所述螺纹连接铰链上的螺纹旋转方向彼此相对。
进一步地，所述球铰链底座包括球铰链上盖、球铰链通孔、球槽、长螺栓以及球铰链底壳，所述球铰链上盖设于球铰链底壳上端面上，所述球铰链通孔设于球铰链上盖下端面上，且穿透球铰链上盖，所述球槽设于球铰链底壳上端面上，且所述球铰链通孔与球槽相对应，所述长螺栓设于球铰链上盖上端面上，所述球铰链上盖与球铰链底壳通过长螺栓固定，且所述长螺栓下端面贯穿球铰链底壳伸于球铰链底壳底面下端。
进一步地，所述球铰链底座通过长螺栓固定连接于锁动头以及传动机构上。
进一步地，所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮以及第一齿轮轴承，所述第一齿轮轴承固定于下底板上端面上，所述第一齿轮通过弹簧安装轴承套于第一齿轮轴承上，所述第二齿轮设于下底板上端面上，且与电机转动轴固定连接，所述第一齿轮与第二齿轮相啮合。
进一步地，所述滑轨包括滑轨底板、滑轨螺纹孔、T型凸轨以及轨道凹槽，所述滑轨底板为扁平的矩形板，所述滑轨底板上端面两侧均匀布置有滑轨螺纹孔，且穿透滑轨底板，所述T型凸轨固定于滑轨底板上端面上，所述T型凸轨上端面上均匀设有若干均匀排布的轨道凹槽；
所述轨道凹槽与止动销钉相配合，所述T型凸轨与T型槽相配合。
所述下底板下端面固定载重机车驱动轮。
进一步地，本发明的工作步骤及原理：
S1.当重载机车正常运行或在无检修状态下时；
1)锁动电机反向转动，带动螺纹丝杠反向转动，使螺纹连接铰链往螺纹丝杠两端移动，止动挡板抬升，带动止动销钉上移，止动销钉与轨道凹槽分离，即锁动头可以沿滑轨做轴向移动；
2)此时，固定于下底板的电机是待机状态不转动，即第一齿轮固定，不能进行绕轴转动；
3)此时，球铰链底座与球头连杆的配合结构以一个自由度实现扭转运动，在整个装配体中，随着重载机车背负的负载或牵引的重物随着路面颠簸，球铰链底座与球头连杆的配合结构将垂直方向的纵向力的波动化为与减震弹簧配合后的水平方向横向力的波动，此时减震弹簧吸收和削减，垂直方向的纵向波动很快趋于平稳，即达到减震目的；
4)同时，减震弹簧和拉伸弹簧给予球铰链底座与球头连杆的配合结构一个垂直方向的纵向力，使驱动轮可以在各种地形可以着地，实现较好的抓地力，从而避免打滑现象的产生。
S2.当该机车的驱动轮有故障需要推到一旁检修或遇到特殊障碍需要人工辅助移动时；
1)此时，锁动电机反向转动正向转动，带动螺纹丝杠正向转动，使螺纹连接铰链往螺纹丝杠中间移动，止动挡板下降，带动止动销钉下移，止动销钉与轨道凹槽配合，即锁动头不可以沿滑轨移动；
2)此时，与第二齿轮相连的电机启动，带动第一齿轮转动，使第一齿轮做逆时针转动，即此时球铰链底座与球头连杆的配合结构整体高度变低，因为驱动轮与球铰链底座与球头连杆的配合结构固定一体，这时驱动轮相对于车体相对位置减小，驱动轮被抬起，完成驱动轮抬升这一目的。
3、本发明所产生的技术效果。
(1)本发明的球铰链底座与球头连杆的配合结构、减震弹簧和横向放置的拉伸弹簧的弹性作用，使得重载机车的驱动轮不论在什么样的工作路面，都可以保证驱动轮与地面始终有效接触，当驱动轮在颠簸的路面，球铰链底座与球头连杆的配合结构圆周扭转形成上下往复运动进行缓冲，通过横向减震弹簧运动中的能量损失，进行减震，最终达到驱动轮的缓冲减震功能，提高了驱动轮的稳定性。
(2)本发明的驱动轮的提升装置可以让重载机车在复杂障碍和驱动失效情况下，将驱动轮提升不与地面接触，依靠重载机车车体底部万向轮，可以很方便、很轻松的移动。
(3)本发明的自动提升装置，使上顶板与下底板配合时，球铰链底座与球头连杆的配合结构能使上下板连接更平稳；在装配体中，提升装置以等边三角形排布，在上下板受不同方向冲击力的时候，在减震弹簧与球铰链底座与球头连杆的配合结构共同作用下，可以使整体装置更稳固，不会出现倾斜的现象。
附图说明
图1为本发明一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置的总体结构示意图。
图2为本发明一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置的锁动头的结构示意图。
图3为本发明一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置的球铰链底座的结构示意图。
图4为本发明一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置的传动机构的结构示意图。
图5为本发明一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置的滑轨的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1-5所示，一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，包括上顶板1、锁动头2、弹簧固定挡板3、球铰链底座4、传动机构5、电机6、弹簧安装轴承7、下底板8、球头连杆9、拉伸弹簧10、滑轨11、减震弹簧12以及减震弹簧定位孔13，电机6转动轴竖直向上固定于下底板8下端面上，且电机6转动轴穿透下底板8下端面伸于下底板8上端面上，传动机构5设于下底板8上端面上，且传动机构5与电机6转动轴固定连接，传动机构5上固定安装有均匀分布的三个球铰链底座4，三个球铰链底座4上端面分别与三个球头连杆9一端连接，三个球头连杆9另一端分别连接有三个球铰链底座4，且该三个球铰链底座4上端面上皆固定连接有锁动头2，锁动头2分别设于滑轨11上，且与滑轨11滑动连接，滑轨11两端皆固定有弹簧固定挡板3，弹簧固定挡板3与锁动头2之间通过拉伸弹簧10连接，滑轨11固定连接于上顶板1下端面上，上顶板1设于下底板8上侧，且上顶板1与下底板8之间通过减震弹簧12连接，减震弹簧12两端分别固定有减震弹簧定位孔13以及弹簧安装轴承7，减震弹簧定位孔13固定于上顶板1下端面上，弹簧安装轴承7固定于传动机构5上端面上。
上顶板1为扁平的三角形板，且其三角呈倒圆状。
如图2所示，锁动头2包括螺纹孔21、锁动上盖22、转动杆23、锁动壳24、螺纹连接铰链25、螺栓26、锁动电机27、电机螺丝28、T型槽29、螺纹丝杠210、止动挡板211、止动弹簧212、止动销钉213以及连接节214，锁动壳24为实心矩形直四棱柱，T型槽29设于锁动壳24下端面上，且T型槽29前后内槽壁贯穿锁动壳24前后端面，锁动壳24上端面上设有凹槽，止动挡板211设于凹槽内，止动挡板211下端面上固定有三个呈一字排布的止动销钉213，止动销钉213下端穿透锁动壳24伸于锁动壳24下端面外，止动销钉213上套有止动弹簧212，止动弹簧212上端固定于止动销钉213上，另一端固定于锁动壳24上端面凹槽槽底，止动挡板211上端面上固定有连接节214，连接节214上通过铰链转动连接有两个对称分布的转动杆23，两个转动杆23的另一端转动连接有螺纹连接铰链25，螺纹连接铰链25套于螺纹丝杠210两端上，并与螺纹丝杠210螺纹配合连接，螺纹丝杠210一端转动连接于锁动壳24上端面凹槽的槽壁上，另一端穿透凹槽的槽壁与锁动电机27转动轴固定连接，锁动电机27通过电机螺丝28固定于锁动壳24外侧壁上，锁动上盖22通过螺栓26固定于锁动壳24上端面上，且覆盖于锁动壳24上端面凹槽上端面，锁动壳24上端面上均匀设有四个螺纹孔21。
两个螺纹连接铰链25上的螺纹旋转方向彼此相对。
如图3所示，球铰链底座4包括球铰链上盖41、球铰链通孔42、球槽43、长螺栓44以及球铰链底壳45，球铰链上盖41设于球铰链底壳45上端面上，球铰链通孔42设于球铰链上盖41下端面上，且穿透球铰链上盖41，球槽43设于球铰链底壳45上端面上，且球铰链通孔42与球槽43相对应，长螺栓44设于球铰链上盖41上端面上，球铰链上盖41与球铰链底壳45通过长螺栓44固定，且长螺栓44下端面贯穿球铰链底壳45伸于球铰链底壳45底面下端。
球铰链底座4通过长螺栓44固定连接于锁动头2以及传动机构5上。
如图4所示，传动机构5包括第一齿轮51、第二齿轮52以及第一齿轮轴承53，第一齿轮轴承53固定于下底板8上端面上，第一齿轮51通过弹簧安装轴承7套于第一齿轮轴承53上，第二齿轮52设于下底板8上端面上，且与电机6转动轴固定连接，第一齿轮51与第二齿轮52相啮合。
如图5所示，滑轨11包括滑轨底板111、滑轨螺纹孔112、T型凸轨113以及轨道凹槽114，滑轨底板111为扁平的矩形板，滑轨底板111上端面两侧均匀布置有滑轨螺纹孔112，且穿透滑轨底板111，T型凸轨113固定于滑轨底板111上端面上，T型凸轨113上端面上均匀设有若干均匀排布的轨道凹槽114。
轨道凹槽114与止动销钉213相配合，T型凸轨113与T型槽29相配合。
下底板8下端面固定载重机车驱动轮
本发明的工作步骤及原理：
S1.当重载机车正常运行或在无检修状态下时；
1)锁动电机27反向转动，带动螺纹丝杠210反向转动，使螺纹连接铰链25往螺纹丝杠210两端移动，止动挡板211抬升，带动止动销钉213上移，止动销钉213与轨道凹槽114分离，即锁动头2可以沿滑轨做轴向移动；
2)此时，固定于下底板的电机6是待机状态不转动，即第一齿轮51固定，不能进行绕轴转动；
3)此时，球铰链底座4与球头连杆9的配合结构以一个自由度实现扭转运动，在整个装配体中，随着重载机车背负的负载或牵引的重物随着路面颠簸，球铰链底座4与球头连杆9的配合结构将垂直方向的纵向力的波动化为与减震弹簧配合后的水平方向横向力的波动，此时减震弹簧12吸收和削减，垂直方向的纵向波动很快趋于平稳，即达到减震目的；
4)同时，减震弹簧12和拉伸弹簧10给予球铰链底座4与球头连杆9的配合结构一个垂直方向的纵向力，使驱动轮可以在各种地形可以着地，实现较好的抓地力，从而避免打滑现象的产生。
S2.当该机车的驱动轮有故障需要推到一旁检修或遇到特殊障碍需要人工辅助移动时；
1)此时，锁动电机27反向转动正向转动，带动螺纹丝杠210正向转动，使螺纹连接铰链25往螺纹丝杠210中间移动，止动挡板211下降，带动止动销钉213下移，止动销钉213与轨道凹槽114配合，即锁动头2不可以沿滑轨移动；
2)此时，与第二齿轮52相连的电机6启动，带动第一齿轮51转动，使第一齿轮51做逆时针转动，即此时球铰链底座4与球头连杆9的配合结构整体高度变低，因为驱动轮与球铰链底座4与球头连杆9的配合结构固定一体，这时驱动轮相对于车体相对位置减小，驱动轮被抬起，完成驱动轮抬升这一目的。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，包括上顶板(1)、锁动头(2)、弹簧固定挡板(3)、球铰链底座(4)、传动机构(5)、电机(6)、弹簧安装轴承(7)、下底板(8)、球头连杆(9)、拉伸弹簧(10)、滑轨(11)、减震弹簧(12)以及减震弹簧定位孔(13)，其特征在于：所述电机(6)转动轴竖直向上固定于下底板(8)下端面上，且所述电机(6)转动轴穿透下底板(8)下端面伸于下底板(8)上端面上，所述传动机构(5)设于下底板(8)上端面上，且所述传动机构(5)与电机(6)转动轴固定连接，所述传动机构(5)上固定安装有均匀分布的三个球铰链底座(4)，三个所述球铰链底座(4)上端面分别与三个球头连杆(9)一端连接，三个所述球头连杆(9)另一端分别连接有三个球铰链底座(4)，且该三个球铰链底座(4)上端面上皆固定连接有锁动头(2)，所述锁动头(2)分别设于滑轨(11)上，且与滑轨(11)滑动连接，所述滑轨(11)两端皆固定有弹簧固定挡板(3)，所述弹簧固定挡板(3)与锁动头(2)之间通过拉伸弹簧(10)连接，所述滑轨(11)固定连接于上顶板(1)下端面上，所述上顶板(1)设于下底板(8)上侧，且上顶板(1)与下底板(8)之间通过减震弹簧(12)连接，所述减震弹簧(12)两端分别固定有减震弹簧定位孔(13)以及弹簧安装轴承(7)，所述减震弹簧定位孔(13)固定于上顶板(1)下端面上，所述弹簧安装轴承(7)固定于传动机构(5)上端面上。
2.根据权利要求1所述的一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，其特征在于：所述上顶板(1)为扁平的三角形板，且其三角呈倒圆状。
3.根据权利要求1所述的一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，其特征在于：所述锁动头(2)包括螺纹孔(21)、锁动上盖(22)、转动杆(23)、锁动壳(24)、螺纹连接铰链(25)、螺栓(26)、锁动电机(27)、电机螺丝(28)、T型槽(29)、螺纹丝杠(210)、止动挡板(211)、止动弹簧(212)、止动销钉(213)以及连接节(214)，所述锁动壳(24)为实心矩形直四棱柱，所述T型槽(29)设于锁动壳(24)下端面上，且所述T型槽(29)前后内槽壁贯穿锁动壳(24)前后端面，所述锁动壳(24)上端面上设有凹槽，所述止动挡板(211)设于凹槽内，所述止动挡板(211)下端面上固定有三个呈一字排布的止动销钉(213)，所述止动销钉(213)下端穿透锁动壳(24)伸于锁动壳(24)下端面外，所述止动销钉(213)上套有止动弹簧(212)，所述止动弹簧(212)上端固定于止动销钉(213)上，另一端固定于锁动壳(24)上端面凹槽槽底，所述止动挡板(211)上端面上固定有连接节(214)，所述连接节(214)上通过铰链转动连接有两个对称分布的转动杆(23)，两个所述转动杆(23)的另一端转动连接有螺纹连接铰链(25)，所述螺纹连接铰链(25)套于螺纹丝杠(210)两端上，并与螺纹丝杠(210)螺纹配合连接，所述螺纹丝杠(210)一端转动连接于锁动壳(24)上端面凹槽的槽壁上，另一端穿透凹槽的槽壁与锁动电机(27)转动轴固定连接，所述锁动电机(27)通过电机螺丝(28)固定于锁动壳(24)外侧壁上，所述锁动上盖(22)通过螺栓(26)固定于锁动壳(24)上端面上，且覆盖于锁动壳(24)上端面凹槽上端面，所述锁动壳(24)上端面上均匀设有四个螺纹孔(21)；
两个所述螺纹连接铰链(25)上的螺纹旋转方向彼此相对。
4.根据权利要求1所述的一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，其特征在于：所述球铰链底座(4)包括球铰链上盖(41)、球铰链通孔(42)、球槽(43)、长螺栓(44)以及球铰链底壳(45)，所述球铰链上盖(41)设于球铰链底壳(45)上端面上，所述球铰链通孔(42)设于球铰链上盖(41)下端面上，且穿透球铰链上盖(41)，所述球槽(43)设于球铰链底壳(45)上端面上，且所述球铰链通孔(42)与球槽(43)相对应，所述长螺栓(44)设于球铰链上盖(41)上端面上，所述球铰链上盖(41)与球铰链底壳(45)通过长螺栓(44)固定，且所述长螺栓(44)下端面贯穿球铰链底壳(45)伸于球铰链底壳(45)底面下端。
5.根据权利要求4所述的一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，其特征在于：所述球铰链底座(4)通过长螺栓(44)固定连接于锁动头(2)以及传动机构(5)上。
6.根据权利要求1所述的一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，其特征在于：所述传动机构(5)包括第一齿轮(51)、第二齿轮(52)以及第一齿轮轴承(53)，所述第一齿轮轴承(53)固定于下底板(8)上端面上，所述第一齿轮(51)通过弹簧安装轴承(7)套于第一齿轮轴承(53)上，所述第二齿轮(52)设于下底板(8)上端面上，且与电机(6)转动轴固定连接，所述第一齿轮(51)与第二齿轮(52)相啮合。
7.根据权利要求1所述的一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，其特征在于：所述滑轨(11)包括滑轨底板(111)、滑轨螺纹孔(112)、T型凸轨(113)以及轨道凹槽(114)，所述滑轨底板(111)为扁平的矩形板，所述滑轨底板(111)上端面两侧均匀布置有滑轨螺纹孔(112)，且穿透滑轨底板(111)，所述T型凸轨(113)固定于滑轨底板(111)上端面上，所述T型凸轨(113)上端面上均匀设有若干均匀排布的轨道凹槽(114)；
所述轨道凹槽(114)与止动销钉(213)相配合，所述T型凸轨(113)与T型槽(29)相配合。
8.根据权利要求1所述的一种用于载重机车驱动轮的转动型抬升减震装置，其特征在于：所述下底板(8)下端面固定载重机车驱动轮。
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