CN114291119A - 一种自适应的重载齿轮传动行走装置 - Google Patents

一种自适应的重载齿轮传动行走装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自适应的重载齿轮传动行走装置，涉及重载行走装置技术领域，包括导轨，导轨上滑动安装有承接座，承接座上设置有载物台，承接座底部相对设置有配合架；承接座上设置有第一驱动机构、行走机构、支架一、阻停机构、支架二；配合架内设置有垂直支撑机构以及水平支撑机构；第一驱动机构与行走机构的一端相连接，第一驱动机构用于驱动行走机构运动，行走机构贯穿承接座与导轨磁性连接，行走机构的另一端连接有传动轴一，传动轴一贯穿支架一并固定安装有刹车盘，阻停机构用于阻止刹车盘转动，支架二上设置有第二驱动机构，第二驱动机构用于驱动阻停机构运动。

Description

一种自适应的重载齿轮传动行走装置
技术领域
本发明涉及重载行走装置技术领域，特别涉及一种自适应的重载齿轮传动行走装置。
背景技术
在轨道上行走的重载小车及驱动装置，适用于承载重载货物，常被应用在狭小空间内进行转运，在运输过程中，即要保证输送运动精度又需承载大负荷货物，目前市面上未出现关于其运输稳定性非常成熟的解决方案。
现有技术中，如公开号为CN202575726U公开的一种基于齿轮齿条驱动具有自适应性的重载走行机构，包括走行台车、悬挂系统、复合轨道、横向限位座，复合轨道由齿条轨道和钢板轨道组成，走行台车设有电机－大齿轮传动机构，悬挂系统设在走行台车两端，悬挂油缸的活塞端与走行台车铰接，缸体端与油缸座铰接；走行台车与横向限位座通过滑块轴－滑块机构活动连接，横向限位座、油缸座分别与被驱动机构相连；走行台车的传动大齿轮与齿条轨道啮合构成走行台车的齿轮－齿条驱动系统；悬挂油缸、走行台车车轮组与钢板轨道构成走行台车走行轮系统，通过齿轮齿条的驱动，走行台车的车轮紧贴在钢板轨道自适应平稳行走，并能自适应被驱动机构的变形进行微调。但此专利容易产生侧翻和倾倒，在接轨不平稳地方会形成颠簸导致物料漏出。
发明内容
针对现有技术上的缺陷，本发明的第一驱动机构使用人字齿轮传动，承载能力高,工作平稳；本发明的行走机构稳定性高，不会轻易形成打滑，且在载重量高的使用环境下能牵引大惯性；本发明的第二驱动机构与阻停机构联动，对行走机构进行辅助制停，有效控制停止定位精度；本发明的垂直支撑机构与水平支撑机构通过弹性支撑的滑轮进行支撑，提高载重能力和防震动能力，防止侧翻和颠簸。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自适应的重载齿轮传动行走装置，包括导轨，导轨上滑动安装有承接座，承接座上设置有载物台，承接座底部相对设置有配合架；承接座上设置有第一驱动机构、行走机构、支架一、阻停机构、支架二；配合架内设置有垂直支撑机构以及水平支撑机构；第一驱动机构与行走机构的一端相连接，第一驱动机构用于驱动行走机构运动，行走机构贯穿承接座与导轨磁性连接，行走机构的另一端连接有传动轴一，传动轴一贯穿支架一并固定安装有刹车盘，阻停机构用于阻止刹车盘转动，支架二上设置有第二驱动机构，第二驱动机构用于驱动阻停机构运动；行走机构包括两组相对设置在承接座上的支架三，支架三上均转动安装有三角盘，三角盘上均设置有三组导向轴一，导向轴一上均滑动安装有滑块一，且导向轴一上均套接有弹簧一，弹簧一的一端与滑块一固定连接，另一端与三角盘固定连接，两组相对的滑块一均通过传动轴二相连接，传动轴二上均相对转动安装有磁铁组件，磁铁组件贯穿承接座与导轨磁性连接，行走机构还包括设置在承接座上的角环架，角环架的内环面与传动轴二滑动连接。
进一步的，所述第一驱动机构包括设置在承接座上的电机一，电机一的输出轴上设置有齿轮一，行走机构其中一侧支架三上转动安装有齿轮二，齿轮一与齿轮二均为人字齿轮，齿轮二与齿轮一相互啮合。
进一步的，所述阻停机构包括设置在承接座上的底座，底座上设置有多组导向轴二，多组导向轴二的两侧均套接有弹簧二，且导向轴二上相对滑动安装有用于阻停刹车盘的刹车片，弹簧二的一端与刹车片固定连接，弹簧二的另一端与底座固定连接。
进一步的，所述第二驱动机构包括设置在支架二上的电机二，所述电机二的输出轴贯穿支架二并固定安装有驱动盘，驱动盘上相对转动安装有连接杆，连接杆的另一端均与刹车片转动连接。
进一步的，垂直支撑机构包括设置在配合架内的固定块，固定块的两端设置有弹簧三，弹簧三的另一端固定安装支座一，支座一的两侧设置有滑杆一，配合架上开设有与滑杆一位置相对应的滑孔，滑杆一与配合架滑动连接，且支座一上转动安装有滑轮一。
进一步的，水平支撑机构包括设置在配合架内的弹簧四，弹簧四的另一端固定安装有支座二，支座二的两侧设置有滑杆二，配合架上开设有与滑杆二位置相对应的滑孔，配合架与滑杆二滑动连接，且支座二上转动安装有滑轮二。
进一步的，所述传动轴一上设置有与角环架位置相对应的限位片。
进一步的，靠近第一驱动机构的三角盘的中心轴贯穿支架三并与齿轮二的中心轴固定连接；靠近支架一的三角盘的中心轴贯穿支架三并与传动轴一的一端固定连接。
进一步的，导轨的材料为磁性金属。
进一步的，滑轮一贯穿配合架与导轨滑动连接；滑轮二贯穿配合架与导轨滑动连接。
本发明与现有技术相比的有益效果是：(1) 本发明的第一驱动机构使用人字齿轮传动，承载能力高,工作平稳；(2)本发明的行走机构稳定性高，不会轻易形成打滑，且在载重量高的使用环境下能牵引大惯性；(3)本发明的第二驱动机构与阻停机构联动，对行走机构进行辅助制停，有效控制停止定位精度；(4)本发明的垂直支撑机构与水平支撑机构通过弹性支撑的滑轮进行支撑，提高载重能力和防震动能力，防止侧翻和颠簸。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明局部结构示意图一。
图3为本发明局部结构示意图二。
图4为本发明局部结构示意图三。
图5为本发明第一驱动机构结构示意图。
图6为本发明行走机构结构示意图。
图7为本发明行走机构局部结构示意图一。
图8为本发明行走机构局部结构示意图二。
图9为本发明阻停机构结构示意图。
图10为本发明第二驱动机构结构示意图。
图11为本发明垂直支撑机构结构示意图。
图12为本发明水平支撑机构结构示意图。
图中：1、导轨；2、承接座；3、载物台；4、配合架；5、第一驱动机构；6、行走机构；7、传动轴一；8、支架一；9、刹车盘；10、阻停机构；11、支架二；12、第二驱动机构；13、垂直支撑机构；14、水平支撑机构；501、电机一；502、齿轮一；503、齿轮二；601、支架三；602、三角盘；603、导向轴一；604、滑块一；605、弹簧一；606、传动轴二；607、磁铁组件；608、角环架；609、限位片；1001、底座；1002、导向轴二；1003、刹车片；1004、弹簧二；1201、电机二；1202、驱动盘；1203、连接杆；1301、固定块；1302、弹簧三；1303、支座一；1304、滑杆一；1305、滑轮一；1401、弹簧四；1402、支座二；1403、滑杆二；1404、滑轮二。
具体实施方式
在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”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；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
实施例：如图1-图4所示，一种自适应的重载齿轮传动行走装置，包括导轨1，导轨1上滑动安装有承接座2，承接座2上固定安装有载物台3，载物台3用于承载重物，承接座2底部相对固定安装有配合架4；承接座2上设置有第一驱动机构5、行走机构6、支架一8、阻停机构10、支架二11；配合架4内设置有垂直支撑机构13以及多组水平支撑机构14，多组水平支撑机构14矩阵均布在配合架4内，垂直支撑机构13用于提升本发明的载重能力，水平支撑机构14用于提升本发明的水平防震能力；第一驱动机构5与行走机构6的一端相连接，第一驱动机构5用于驱动行走机构6运动，行走机构6贯穿承接座2与导轨1磁性连接，行走机构6的另一端设置有传动轴一7，传动轴一7贯穿支架一8固定安装有刹车盘9，阻停机构10用于阻止刹车盘9转动，支架二11上设置有第二驱动机构12，第二驱动机构12用于驱动阻停机构10运动。
如图2、图5所示，第一驱动机构5包括固定安装在承接座2上的电机一501，电机一501的输出轴上固定安装有齿轮一502，行走机构6靠近第一驱动机构5的一端设置有齿轮二503，齿轮一502与齿轮二503均为人字齿轮，人字齿轮相比普通直齿轮来说，齿轮传动过程中仅产生非常小的轴向力，人字齿轮承载能力高,工作平稳。齿轮二503与齿轮一502相互啮合。
启动电机一501，电机一501带动齿轮一502进行转动，齿轮一502带动齿轮二503进行转动，齿轮二503的中心轴带动行走机构6进行运动。
如图2、图6、图7、图8所示，行走机构6包括两组相对固定安装在承接座2上的支架三601，支架三601上均转动安装有三角盘602，靠近第一驱动机构5的三角盘602的中心轴贯穿支架三601并与齿轮二503的中心轴固定连接，靠近支架一8的三角盘602的中心轴贯穿支架三601并与传动轴一7的一端固定连接，三角盘602上均固定安装有三组导向轴一603，导向轴一603上均滑动安装有滑块一604，且导向轴一603上均套接有弹簧一605，弹簧一605的一端与滑块一604固定连接，另一端与三角盘602固定连接，两组相对的滑块一604均通过传动轴二606相连接，传动轴二606上均相对设置有磁铁组件607，磁铁组件607由磁铁以及配重块固定连接组成，配重块与传动轴二606转动连接，磁铁组件607贯穿承接座2与导轨1磁性连接，导轨1的材料为磁性金属，行走机构6还包括固定安装在承接座2上的角环架608，角环架608为等边三角形形状，角环架608的内环面与传动轴二606滑动连接，所述传动轴一7上固定安装有与角环架608位置相对应的限位片609，避免传动轴一7错位。
当齿轮二503转动时，齿轮二503带动相近的三角盘602进行转动，三角盘602在转动的过程中，通过导向轴一603带动滑块一604进行转动，滑块一604通过传动轴二606带动另一侧滑块一604转动，另一侧滑块一604通过导向轴一603带动三角盘602转动，三角盘602带动传动轴一7转动，传动轴一7带动刹车盘9转动，在传动轴二606的转动过程中，由于角环架608的设置，在弹簧一605张力作用下，传动轴二606沿着角环架608内部滑动，且做等边三角形的轨迹运动，在此过程中传动轴二606带动磁铁组件607移动，由于磁铁组件607与传动轴二606转动连接，在磁铁组件607内配重块的作用力下，磁铁组件607因自身重力始终垂直于导轨1水平面，当其中一组磁铁组件607在移动过程中，其下端接触到导轨1水平表面时，磁铁组件607对导轨1产生吸附力，此时，滑块一604带动传动轴二606继续运动，当下一组磁铁组件607在移动过程中，其下端接触到导轨1的水平表面时，磁铁组件607再次对导轨1产生新的吸附力，此前与导轨1吸附的磁铁组件607由于运动轨迹的设置，脱离与导轨1的吸附，以此往复，实现了行走机构6的运行，且此运行方式稳定性高。
如图2、图9、图10所示，阻停机构10包括固定安装在承接座2上的底座1001，底座1001上固定安装有多组导向轴二1002，多组导向轴二1002的两侧均套接有弹簧二1004，且相对滑动安装有用于阻停刹车盘9的刹车片1003，弹簧二1004的一端与刹车片1003固定连接，弹簧二1004的另一端与底座1001固定连接，当第二驱动机构12未启动时，在弹簧二1004的作用力下，使刹车盘9与刹车片1003保持一定距离，避免互相影响运动；所述第二驱动机构12包括固定安装在支架二11上的电机二1201，所述电机二1201的输出轴贯穿支架二11并固定安装有驱动盘1202，驱动盘1202上相对转动安装有连接杆1203，连接杆1203的另一端均与刹车片1003转动连接。
当重物被转运至目的地后，需要停止本发明，停止第一驱动机构5后，可开启第二驱动机构12对第一驱动机构5进行辅助，开启电机二1201，电机二1201带动驱动盘1202转动，驱动盘1202带动连接杆1203进行摆动，连接杆1203在摆动的过程中，带动刹车片1003在导向轴二1002上相对滑动，使得刹车片1003与刹车盘9完全接触，从而通过刹车片1003与刹车盘9之间的摩擦力对刹车盘9制停。
如图4、图11所示，垂直支撑机构13包括固定安装在配合架4内的固定块1301，固定块1301的两端固定安装有至少两组弹簧三1302，弹簧三1302的另一端固定安装有支座一1303，支座一1303的两侧设置有滑杆一1304，配合架4上开设有与滑杆一1304位置相对应的滑孔，配合架4与滑杆一1304滑动连接，支座一1303上转动安装有滑轮一1305，滑轮一1305贯穿配合架4与导轨1滑动连接。
当载物台3承载重物运行时，重力通过承接座2传递至配合架4上，此时，配合架4发生一定的下移，在移动过程中，带动固定块1301下移，下侧的弹簧三1302被压缩，此时滑轮一1305在支座一1303的带动下还可正常转动运行，垂直支撑机构13防止传统的传动轴在受到重力后发生形变而影响传动，使得传动稳定性更好。
如图4、图12所示，水平支撑机构14包括设置在配合架4内的弹簧四1401，弹簧四1401的另一端固定安装有支座二1402，支座二1402的两侧设置有滑杆二1403，配合架4上开设有与滑杆二1403位置相对应的滑孔，配合架4与滑杆二1403滑动连接，且支座二1402上转动安装有滑轮二1404，滑轮二1404贯穿配合架4与导轨1滑动连接。
当载物台3承载重物运行时，若因货品翻滚或其他因素导致载物台3发生水平震动时，水平方向的力通过承接座2传递至配合架4上，此时，配合架4发生左右偏移，在移动过程中，弹簧四1401被压缩，此时滑轮二1404在支座二1402的带动下还可正常转动运行，水平支撑机构14减少了运动过程中产生的水平震动对传送的影响，减少侧翻发生率，使得传动稳定性更好。
本发明工作原理如下：将重物放置到载物台3上，启动第一驱动机构5，第一驱动机构5带动行走机构6运动，行走机构6通过与导轨1的交替式磁性连接，带动承接座2以及设置在承接座2上的其他部件沿着导轨1滑动，在滑动过程中，由于垂直支撑机构13的设置提升了本发明的载重能力，避免应重量过大导致的导轨1与承接座2卡死状态，水平支撑机构14的设置提升了本发明的水平防震能力，防止在运输过程中，发生侧翻等问题，当重物被转运至目的地后，关闭第一驱动机构5，第一驱动机构5带动行走机构6停止运行，但由于重物的惯性等不确定因素，还会导致本发明在导轨1上进行一定距离的滑动，为减少上述情况的发生，当关闭第一驱动机构5的同时，启动第二驱动机构12，第二驱动机构12驱动阻停机构10运行，阻停机构10阻止刹车盘9进行转动，刹车盘9带停传动轴一7转动，传动轴一7带停行走机构6也停止转动，辅助第一驱动机构5对行走机构6进行阻停，有效控制停止定位精度。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种自适应的重载齿轮传动行走装置，包括导轨(1)，其特征在于：导轨(1)上滑动安装有承接座(2)，承接座(2)上设置有载物台(3)，承接座(2)底部相对设置有配合架(4)；承接座(2)上设置有第一驱动机构(5)、行走机构(6)、支架一(8)、阻停机构(10)、支架二(11)；配合架(4)内设置有垂直支撑机构(13)以及多组水平支撑机构(14)；
第一驱动机构(5)与行走机构(6)的一端相连接，第一驱动机构(5)用于驱动行走机构(6)运动，行走机构(6)贯穿承接座(2)与导轨(1)磁性连接，行走机构(6)的另一端连接有传动轴一(7)，传动轴一(7)贯穿支架一(8)并固定安装有刹车盘(9)，阻停机构(10)用于阻止刹车盘(9)转动，支架二(11)上设置有第二驱动机构(12)，第二驱动机构(12)用于驱动阻停机构(10)运动；
行走机构(6)包括两组相对设置在承接座(2)上的支架三(601)，支架三(601)上均转动安装有三角盘(602)，三角盘(602)上均设置有三组导向轴一(603)，导向轴一(603)上均滑动安装有滑块一(604)，且导向轴一(603)上均套接有弹簧一(605)，弹簧一(605)的一端与滑块一(604)固定连接，另一端与三角盘(602)固定连接，两组相对的滑块一(604)均通过传动轴二(606)相连接，传动轴二(606)上均相对转动安装有磁铁组件(607)，磁铁组件(607)贯穿承接座(2)与导轨(1)磁性连接，行走机构(6)还包括设置在承接座(2)上的角环架(608)，角环架(608)的内环面与传动轴二(606)滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种自适应的重载齿轮传动行走装置，其特征在于：所述第一驱动机构(5)包括设置在承接座(2)上的电机一(501)，电机一(501)的输出轴上设置有齿轮一(502)，行走机构(6)其中一侧支架三(601)上转动安装有齿轮二(503)，齿轮一(502)与齿轮二(503)均为人字齿轮，齿轮二(503)与齿轮一(502)相互啮合。
3.根据权利要求2所述的一种自适应的重载齿轮传动行走装置，其特征在于：所述阻停机构(10)包括设置在承接座(2)上的底座(1001)，底座(1001)上设置有多组导向轴二(1002)，多组导向轴二(1002)的两侧均套接有弹簧二(1004)，且导向轴二(1002)上相对滑动安装有用于阻停刹车盘(9)的刹车片(1003)，弹簧二(1004)的一端与刹车片(1003)固定连接，弹簧二(1004)的另一端与底座(1001)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种自适应的重载齿轮传动行走装置，其特征在于：所述第二驱动机构(12)包括设置在支架二(11)上的电机二(1201)，所述电机二(1201)的输出轴贯穿支架二(11)并固定安装有驱动盘(1202)，驱动盘(1202)上相对转动安装有连接杆(1203)，连接杆(1203)的另一端均与刹车片(1003)转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种自适应的重载齿轮传动行走装置，其特征在于：垂直支撑机构(13)包括设置在配合架(4)内的固定块(1301)，固定块(1301)的两端设置有弹簧三(1302)，弹簧三(1302)的另一端固定安装支座一(1303)，支座一(1303)的两侧设置有滑杆一(1304)，配合架(4)上开设有与滑杆一(1304)位置相对应的滑孔，滑杆一(1304)与配合架(4)滑动连接，且支座一(1303)上转动安装有滑轮一(1305)。
6.根据权利要求5所述的一种自适应的重载齿轮传动行走装置，其特征在于：水平支撑机构(14)包括设置在配合架(4)内的弹簧四(1401)，弹簧四(1401)的另一端固定安装有支座二(1402)，支座二(1402)的两侧设置有滑杆二(1403)，配合架(4)上开设有与滑杆二(1403)位置相对应的滑孔，配合架(4)与滑杆二(1403)滑动连接，且支座二(1402)上转动安装有滑轮二(1404)。
7.根据权利要求1所述的一种自适应的重载齿轮传动行走装置，其特征在于：所述传动轴一(7)上设置有与角环架(608)位置相对应的限位片(609)。
8.根据权利要求2所述的一种自适应的重载齿轮传动行走装置，其特征在于：靠近第一驱动机构(5)的三角盘(602)的中心轴贯穿支架三(601)并与齿轮二(503)的中心轴固定连接；
靠近支架一(8)的三角盘(602)的中心轴贯穿支架三(601)并与传动轴一(7)的一端固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种自适应的重载齿轮传动行走装置，其特征在于：导轨(1)的材料为磁性金属。
10.根据权利要求6所述的一种自适应的重载齿轮传动行走装置，其特征在于：滑轮一(1305)贯穿配合架(4)与导轨(1)滑动连接；滑轮二(1404)贯穿配合架(4)与导轨(1)滑动连接。
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