CN113022812B - 一种轻型高速智能拖车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻型高速智能拖车，包括并列间隔布置的底座，其相对的内端部构成测桥，两底座前端和后端分别共同安装横梁组件，横梁组件两端端头均安装有行走轮组件，行走轮组件中的行走轮在电机驱动下转动使得拖车运行；前梁组件顶面的中部安装有集电弓，集电弓与外部滑触线接触为拖车的运行提供电能；底座侧面并列安装有测速轮组件，测速轮组件随着拖车的运行自转动；位于前梁组件后方的底座上安装有工控台，通过工控台进行拖车的运行控制、运行参数的收集以及与外部集控室的通信；还包括刹车安全装置；本发明的智能拖车布局优化、整体轻型，适用于高速度的实验需求，极大地丰富了拖曳水池实验的使用。

Description

一种轻型高速智能拖车
技术领域
本发明涉及船舶水动力试验拖车设备技术领域，尤其是一种轻型高速智能拖车。
背景技术
拖车作为拖曳水池实验的结构主体，承担了实验架构的核心功能。
现有的拖车多为综合性多功能试验拖车，其兼顾不同试验类型的需要，不仅结构复杂、自重较大，而且工作速度较低，还不便于能效提高或功能再改造，无法开展地效翼船、快艇等高速试验的实施。在高速船模实验需求日益提高的当下，急需具备高速度行驶能力的拖车，来夹持船模行进进行对应的拖曳试验。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的轻型高速智能拖车，从而极大地优化拖车整体布局，使其适用于高速度实验的需求，极大地丰富了拖曳水池实验的使用。
本发明所采用的技术方案如下：
一种轻型高速智能拖车，包括并列间隔布置的底座，底座相对的内端部构成测桥，两个底座前端和后端分别共同安装有横梁组件，分别为前梁组件和后梁组件，前梁组件两端端头和后梁组件两端端头均安装有行走轮组件，行走轮组件中的行走轮在电机驱动下转动使得拖车运行；所述前梁组件顶面的中部安装有集电弓，集电弓与外部滑触线接触为拖车的运行提供电能；所述底座侧面并列安装有测速轮组件，测速轮组件随着拖车的运行自转动；位于前梁组件后方的底座上安装有工控台，通过工控台进行拖车的运行控制、运行参数的收集以及与外部集控室的通信；还包括刹车安全装置。
作为上述技术方案的进一步改进：
单组行走轮组件的结构为：包括固装于横梁组件内的电机，电机输出端朝外并在端头安装有行走轮，横梁组件两端端头安装有倒置U型结构的轮座，行走轮位于对应轮座内，轮座底端安装有液压刹车组件，轮座朝向行走方向的侧面安装有清扫轮，轮座顶部包容于轮座护壳内，横梁组件端部的底面安装有滑撬组件；轮座朝向行走方向的侧面还安装有导向轮。
所述拖车由电机反转实现电控减速刹车，由液压刹车组件与外部轨道抱死实现液压减速刹车，经滑撬组件由外部斜坡向上抬起拖车实现机械刹车，构成三级刹车安全装置。
所述滑撬组件的结构为：包括相互之间斜面贴合的上楔块和下楔块，上楔块和下楔块之间卡装配合并沿着斜面方向相对移动；位于上楔块上方的下楔块斜面上固装有螺杆座，沿着斜面方向贯穿螺杆座锁装有螺杆，螺杆端头从上楔块侧面贴紧，上楔块顶面与横梁组件底面固装，通过螺杆的旋动推动下楔块相对于上楔块移动，以调整下楔块底面与外部斜坡之间的距离。
所述液压刹车组件的结构为：包括间隔固装于轮座底面的缸座，缸座分列于外部轨道的两侧，缸座上并列安装有多个液压缸，单个液压缸的液压杆均朝向轨道侧面，液压杆端头安装有增加摩擦力的制动胶带；
横梁组件内还安装有储能器，外部液压源经储能器后与液压缸相通，通过储能器使得液压缸处于压力保持状态。
所述轮座侧面的下部左右间隔安装有支座，上下贯穿支座均安装有短轴，短轴底端转动安装有导向轮；单个轮座上的两个导向轮分列于外部轨道的两侧，导向轮的外圆周面与轨道侧面贴紧，导向轮在摩擦力作用下转动。
位于支座上方的轮座侧面安装有支臂，支臂向前伸出的长度大于支座向前伸出的长度；上下贯穿支臂安装有长轴，长轴底面安装有清扫轮，清扫轮与外部轨道的顶面贴合。
所述前梁组件和后梁组件的结构相同，均包括有与底座固装的框架结构的端梁，端梁上方安装有梁护壳，梁护壳前后侧均开设有贯穿的栅格结构。
位于测桥处的两个底座边缘处分别沿长度方向安装有齿条和导轨。
所述底座以桁架结构为主体，在桁架结构的顶面铺设钢平台。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作使用方便，通过并列布置的底座以及两端固装的横梁组件构成拖车支撑框架体，简约的结构使得拖车整体轻盈适于高速运行；配备行走轮组件进行行走的同时，还配备有导向轮用于保证行走的准确性，配备有清扫轮用于保证行走的顺畅性，配备有液压刹车组件和滑撬组件以及电刹构成三级刹车模式，从而有效保证了高速行驶下拖车运行的安全和可靠性，还配备了测速轮组件等传感结构用于实时收集拖车运行过程中的各类参数；本发明的拖车轻型、高速、智能，在结构优化的同时，智能化程度高，尤其适用于高速度实验的需求，大大丰富了拖曳水池实验的使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的爆炸图(另一视角)。
图3为图2中A部的局部放大图。
图4为本发明轮座上清扫轮、导向轮的安装示意图。
图5为本发明滑撬组件的结构示意图。
图6为本发明液压刹车组件的结构示意图。
图7为本发明在使用状态时的示意图。
其中：1、底座；2、行走轮组件；3、集电弓；4、工控台；5、前梁组件；6、栏杆；7、后梁组件；8、测桥；9、测速轮组件；10、储能器；
21、轮座护壳；22、清扫轮；23、轮座；24、行走轮；25、液压刹车组件；26、电机；27、滑撬组件；28、导向轮；
221、长轴；222、支臂；251、液压缸；252、缸座；253、液压杆；271、下楔块；272、螺杆；273、螺杆座；274、上楔块；281、支座；282、短轴；
20、轨道；30、水池；41、电柜组；51、梁护壳；52、端梁。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1和图2所示，本实施例的一种轻型高速智能拖车，包括并列间隔布置的底座1，底座1相对的内端部构成测桥8，两个底座1前端和后端分别共同安装有横梁组件，分别为前梁组件5和后梁组件7，前梁组件5两端端头和后梁组件7两端端头均安装有行走轮组件2，行走轮组件2中的行走轮24在电机26驱动下转动使得拖车运行；前梁组件5顶面的中部安装有集电弓3，集电弓3与外部滑触线接触为拖车的运行提供电能；底座1侧面并列安装有测速轮组件9，测速轮组件9随着拖车的运行自转动；位于前梁组件5后方的底座1上安装有工控台4，通过工控台4进行拖车的运行控制、运行参数的收集以及与外部集控室的通信；还包括刹车安全装置。
单组行走轮组件2的结构为：包括固装于横梁组件内的电机26，电机26输出端朝外并在端头安装有行走轮24，横梁组件两端端头安装有倒置U型结构的轮座23，行走轮24位于对应轮座23内，轮座23底端安装有液压刹车组件25，轮座23朝向行走方向的侧面安装有清扫轮22，轮座23顶部包容于轮座护壳21内，如图3所示，横梁组件端部的底面安装有滑撬组件27；轮座23朝向行走方向的侧面还安装有导向轮28。
本实施例中，电机26为直流电机，其输出端依次经减速器、万向联轴节带动轮轴转动，进而带动套装于轮轴上的行走轮24转动；驱动方式为四轮四驱动模式。
拖车由电机26反转实现电控减速刹车，由液压刹车组件25与外部轨道20抱死实现液压减速刹车，经滑撬组件27由外部斜坡向上抬起拖车实现机械刹车，构成三级刹车安全装置。
如图5所示，滑撬组件27的结构为：包括相互之间斜面贴合的上楔块274和下楔块271，上楔块274和下楔块271之间卡装配合并沿着斜面方向相对移动；位于上楔块274上方的下楔块271斜面上固装有螺杆座273，沿着斜面方向贯穿螺杆座273锁装有螺杆272，螺杆272端头从上楔块274侧面贴紧，上楔块274顶面与横梁组件底面固装，通过螺杆272的旋动推动下楔块271相对于上楔块274移动，以调整下楔块271底面与外部斜坡之间的距离。
如图6所示，液压刹车组件25的结构为：包括间隔固装于轮座23底面的缸座252，缸座252分列于外部轨道20的两侧，缸座252上并列安装有多个液压缸251，单个液压缸251的液压杆253均朝向轨道20侧面，液压杆253端头安装有增加摩擦力的制动胶带；
横梁组件内还安装有储能器10，外部液压源经储能器10后与液压缸251相通，通过储能器10使得液压缸251处于压力保持状态。
如图4所示，轮座23侧面的下部左右间隔安装有支座281，上下贯穿支座281均安装有短轴282，短轴282底端转动安装有导向轮28；单个轮座23上的两个导向轮28分列于外部轨道20的两侧，导向轮28的外圆周面与轨道20侧面贴紧，导向轮28在摩擦力作用下转动；导向轮的轮轴为偏心轴，偏心距为3mm，通过偏心轴调整导向轮28与轨道之间的间隙不大于0.5mm，使得拖车能够沿着轨道顺利运行。
位于支座281上方的轮座23侧面安装有支臂222，支臂222向前伸出的长度大于支座281向前伸出的长度；上下贯穿支臂222安装有长轴221，长轴221底面安装有清扫轮22，清扫轮22与外部轨道20的顶面贴合，清扫轮22用于轨道20表面的清扫，以避免轨道20上的灰尘等杂质引起拖车的振动；清扫轮22底面为清扫盘，清扫盘底面植毛对轨道20顶面进行清扫。
前梁组件5和后梁组件7的结构相同，均包括有与底座1固装的框架结构的端梁52，端梁52上方安装有梁护壳51，梁护壳51前后侧均开设有贯穿的栅格结构。
位于测桥8处的两个底座1边缘处分别沿长度方向安装有齿条和导轨。
底座1以桁架结构为主体，桁架结构相较于现有的箱梁结构自重轻、风阻小，更加贴合于高速化使用需求；在桁架结构的顶面铺设钢平台，底座1顶面的侧边处还布置有电柜组41。
还包括上层建筑，包括后梁组件7上的栏杆6，以及前梁组件5后方测桥8两侧的护栏等。
如图7所示，本发明拖车的使用方式为：
拖车横跨于水池30上，使得两侧行走轮组件2中的行走轮24分别位于水池30两侧的轨道20上；一侧轨道20为主轨道，另一侧为辅轨道；位于主轨道上的行走轮24外侧设置导向轮28，导向轮28分列于主轨道两侧为拖车的可靠运行提供导向作用；滑撬组件27底面与水池30壁面顶部之间存在间隔，在水池30端头处的壁面顶部上设置有斜坡，当拖车运行至斜坡时，拖车随滑撬组件27一起被向上托起，使得行走轮24脱离轨道20，实现减速制动。
本实施例中，测速轮组件9中包含有编码器，测速轮通过弹簧压紧于轨道20形成无滑动滚动，使得测速轮与轨道之间保持恒定的压力，编码器安装于测速轮的轮轴上，在测速轮转动过程中，通过编码器实时监测轮轴的转速并反馈，获得拖车运行的实时速度。
本实施例中，集电弓3为门式结构，其造型简单、迎风面积小；通过集电弓3上的碳刷与外部滑触线保持接触，以确保拖车运行时的供电。
本实施例中，通过并列布置的底座1以及两端固装的横梁组件构成拖车支撑框架体，简约的结构使得拖车整体轻盈适于高速运行；
本实施例中，配备行走轮组件2进行行走的同时，还配备有导向轮28用于保证行走的准确性，配备有清扫轮22用于保证行走的顺畅性，配备有液压刹车组件25和滑撬组件27以及电刹构成三级刹车模式，从而有效保证了高速行驶下拖车运行的安全和可靠性，还配备了测速轮组件9等传感结构用于实时收集拖车运行过程中的各类参数。
本实施例的拖车长8.45m,宽8.55m，高2.2m，其可实现18m/s的高速运行；其中，中央测桥8的有效长度为6m，通过测桥8安装外部测试设备，本实施例的测桥8处采用轻型H型钢，在H型钢上安装导轨和齿条，导轨和齿条的中心距为1m。
本实施例的拖车轻型、高速、智能，在结构优化的同时，智能化程度高，尤其适用于高速度实验的需求，大大丰富了拖曳水池实验的使用。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种轻型高速智能拖车，其特征在于：包括并列间隔布置的底座（1），底座（1）相对的内端部构成测桥（8），两个底座（1）前端和后端分别共同安装有横梁组件，分别为前梁组件（5）和后梁组件（7），前梁组件（5）两端端头和后梁组件（7）两端端头均安装有行走轮组件（2），行走轮组件（2）中的行走轮（24）在电机（26）驱动下转动使得拖车运行；所述前梁组件（5）顶面的中部安装有集电弓（3），集电弓（3）与外部滑触线接触为拖车的运行提供电能；所述底座（1）侧面并列安装有测速轮组件（9），测速轮组件（9）随着拖车的运行自转动；位于前梁组件（5）后方的底座（1）上安装有工控台（4），通过工控台（4）进行拖车的运行控制、运行参数的收集以及与外部集控室的通信；还包括刹车安全装置；
单组行走轮组件（2）的结构为：包括固装于横梁组件内的电机（26），电机（26）输出端朝外并在端头安装有行走轮（24），横梁组件两端端头安装有倒置U型结构的轮座（23），行走轮（24）位于对应轮座（23）内，轮座（23）底端安装有液压刹车组件（25），轮座（23）朝向行走方向的侧面安装有清扫轮（22），轮座（23）顶部包容于轮座护壳（21）内，横梁组件端部的底面安装有滑撬组件（27）；轮座（23）朝向行走方向的侧面还安装有导向轮（28）；
所述拖车由电机（26）反转实现电控减速刹车，由液压刹车组件（25）与轨道（20）抱死实现液压减速刹车，经滑撬组件（27）由外部斜坡向上抬起拖车，使得行走轮（24）脱离轨道（20），实现机械刹车，构成三级刹车安全装置；
所述滑撬组件（27）的结构为：包括相互之间斜面贴合的上楔块（274）和下楔块（271），上楔块（274）和下楔块（271）之间卡装配合并沿着斜面方向相对移动；位于上楔块（274）上方的下楔块（271）斜面上固装有螺杆座（273），沿着斜面方向贯穿螺杆座（273）锁装有螺杆（272），螺杆（272）端头从上楔块（274）侧面贴紧，上楔块（274）顶面与横梁组件底面固装，通过螺杆（272）的旋动推动下楔块（271）相对于上楔块（274）移动，以调整下楔块（271）底面与外部斜坡之间的距离。
2.如权利要求1所述的一种轻型高速智能拖车，其特征在于：所述液压刹车组件（25）的结构为：包括间隔固装于轮座（23）底面的缸座（252），缸座（252）分列于轨道（20）的两侧，缸座（252）上并列安装有多个液压缸（251），单个液压缸（251）的液压杆（253）均朝向轨道（20）侧面，液压杆（253）端头安装有增加摩擦力的制动胶带；
横梁组件内还安装有储能器（10），外部液压源经储能器（10）后与液压缸（251）相通，通过储能器（10）使得液压缸（251）处于压力保持状态。
3.如权利要求1所述的一种轻型高速智能拖车，其特征在于：所述轮座（23）侧面的下部左右间隔安装有支座（281），上下贯穿支座（281）均安装有短轴（282），短轴（282）底端转动安装有导向轮（28）；单个轮座（23）上的两个导向轮（28）分列于轨道（20）的两侧，导向轮（28）的外圆周面与轨道（20）侧面贴紧，导向轮（28）在摩擦力作用下转动。
4.如权利要求3所述的一种轻型高速智能拖车，其特征在于：位于支座（281）上方的轮座（23）侧面安装有支臂（222），支臂（222）向前伸出的长度大于支座（281）向前伸出的长度；上下贯穿支臂（222）安装有长轴（221），长轴（221）底面安装有清扫轮（22），清扫轮（22）与轨道（20）的顶面贴合。
5.如权利要求1所述的一种轻型高速智能拖车，其特征在于：所述前梁组件（5）和后梁组件（7）的结构相同，均包括有与底座（1）固装的框架结构的端梁（52），端梁（52）上方安装有梁护壳（51），梁护壳（51）前后侧均开设有贯穿的栅格结构。
6.如权利要求1所述的一种轻型高速智能拖车，其特征在于：位于测桥（8）处的两个底座（1）边缘处分别沿长度方向安装有齿条和导轨。
7.如权利要求1所述的一种轻型高速智能拖车，其特征在于：所述底座（1）以桁架结构为主体，在桁架结构的顶面铺设钢平台。
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