CN114919660A - 一种风电叶片运输车用自调式机械转向机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风电叶片运输车用自调式机械转向机构，包括货车车厢底部的机架，所述机架与所述机架之间通过线性调节件相互连接，形成一个自由度；所述机架与所述机架之间还通过铰接调节机构进行相互铰接；本发明通过铰接调节机构及线性调节件之间的机械联动及相互配合，在实际使用的过程中不仅能够针对路径转弯时对每组车厢进行角度辅助控制，实现精确角度调节，同时还能够根据前部车头的转弯角度进行机械式自锁及自动调节，当转弯角过大时能够暂时断开车厢与车厢间的自由度关系，并当前部转弯角的弧度随着车头运转而逐步趋近变小时再自动进行连接，实现转弯驱动的机械式控制，有效提高运输安全性。

Description

一种风电叶片运输车用自调式机械转向机构
技术领域
本发明涉及物流运输技术领域，特别涉及一种风电叶片运输车用自调式机械转向机构。
背景技术
风电叶片的尺寸普遍较大，因其叶片直径即扫风直径，主流叶型普遍为为20米；而对于其结构而言，风电叶片只能为一体成型式加工，不可以拆解为零件运输至风力发电区进行就地组装；
因此，风电叶片的运输主要依靠大型卡车使用长车厢进行运输，但是单车厢运输导致叶片数量的装载并不理想，如果不采用多节车厢串联运输，则运输成本较高；但是受限于多车厢并联的技术缺陷，其车厢节数采用的越多，其对于车辆驾驶及其限制程度也越高；同时风力发电区普遍处于山区等地形崎岖的区域，其运载路段中弯路较多，对于车辆的转向而言也会产生限制。
为此，提出一种风电叶片运输车用自调式机械转向机构。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例希望提供一种风电叶片运输车用自调式机械转向机构，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；
本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种风电叶片运输车用自调式机械转向机构，包括货车车厢底部的机架，所述机架与所述机架之间通过线性调节件相互连接，形成一个自由度；
所述机架与所述机架之间还通过铰接调节机构进行相互铰接，所述铰接调节机构对两个所述机架之间施加一个由旋转副驱动的自由度；
所述线性调节件对称安装于所述机架的外部，且每组所述线性调节件能够动态输出不同的行程量；所述铰接调节机构的旋转副能够根据受压施力条件自行断开或重新连接，实现旋转角度控制。
作为本技术方案的进一步优选的：所述线性调节件为伸缩缸，所述伸缩缸的缸体与一个所述机架的外表面铰接，所述伸缩缸的活塞杆与所述机架的连接架铰接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述铰接调节机构包括第一铰架和第二铰架；
所述旋转副为铰架连接组件；
所述第一铰架固定连接于所述机架的后端，所述第二铰架固定连接于所述机架的前端，所述铰架连接组件铰接于所述第一铰架和所述第二铰架的内侧壁。
每个所述机架均可通过所述第一铰架、所述第二铰架和所述铰架连接组件进行首位连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述铰架连接组件包括第一连接筒体、齿形转盘、滚珠、第二连接筒体、碟簧和第三连接筒体；
所述第三连接筒体与所述第二铰架固定连接，所述第一连接筒体与所述第一铰架固定连接，所述第三连接筒体与所述齿形转盘固定连接；
所述齿形转盘的内侧壁与所述第一连接筒体的外表面转动连接，且能够沿Y轴向滑动；
所述齿形转盘的外部均匀开设有凹齿，所述第一连接筒体的外部均匀开设有凹合槽；
所述齿形转盘的凹齿均匀适配有所述滚珠，所述滚珠同样与所述凹合槽相适配；
所述第二连接筒体滑动连接于所述齿形转盘的外表面，所述第二连接筒体与所述第三连接筒体之间通过所述碟簧相互弹性连接；
所述第二连接筒体的内侧壁开设有适配于所述滚珠的圆角。
作为本技术方案的进一步优选的：所述第一连接筒体开设有所述凹合槽的一端，同样开设有滑道，所述滑道适配于所述滚珠的外表面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过铰接调节机构及线性调节件之间的机械联动及相互配合，在实际使用的过程中不仅能够针对路径转弯时对每组车厢进行角度辅助控制，实现精确角度调节，同时还能够根据前部车头的转弯角度进行机械式自锁及自动调节，当转弯角过大时能够暂时断开车厢与车厢间的自由度关系，并当前部转弯角的弧度随着车头运转而逐步趋近变小时再自动进行连接，实现转弯驱动的机械式控制，有效提高运输安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一视角立体结构示意图；
图2为本发明的另一视角立体结构示意图；
图3为本发明的机架一视角立体结构示意图；
图4为本发明的机架另一视角结构示意图；
图5为本发明的铰架连接组件立体结构示意图；
图6为本发明的铰架连接组件一视角局部剖视示意图；
图7为本发明的铰架连接组件另一视角局部剖视示意图。
附图标记：1、机架；101、连接架；2、伸缩缸；201、油泵；3、铰接调节机构；301、第一铰架；302、第二铰架；303、铰架连接组件；3031、第一连接筒体；30311、凹合槽；30312、滑道；3032、齿形转盘；3033、滚珠；3034、第二连接筒体；30341、圆角；3035、碟簧；3036、第三连接筒体。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“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，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种风电叶片运输车用自调式机械转向机构，包括货车车厢底部的机架1；
在实际使用时，机架1的上部安置车厢壳体，并由车厢壳体内部放置风电叶片；机架1的下部安装车轮、传动轴等运输车的通用部件；
机架1与机架1之间通过线性调节件相互连接，形成一个自由度；
机架1与机架1之间还通过铰接调节机构3进行相互铰接，铰接调节机构3对两个机架1之间施加一个由旋转副驱动的自由度；
线性调节件对称安装于机架1的外部，且每组线性调节件能够动态输出不同的行程量；铰接调节机构3的旋转副能够根据受压施力条件自行断开或重新连接，实现旋转角度控制。
线性调节件可选择为伸缩缸2，伸缩缸2的缸体与一个机架1的外表面铰接，伸缩缸2的活塞杆与机架1的连接架101铰接；
使用时，伸缩缸2分别连接两个机架1，其中缸体的安装始终位于朝向前部的车厢或车头；当车辆在转向时，伸缩缸2可以根据驾驶员手动控制，或采用车辆转向传感系统进行控制，驱动机架1两端的伸缩缸2进行伸缩调节行程量，在转向时辅助控制每组机架1与机架1之间的转向角度，实现适配当前路段的转弯半径；
伸缩缸2既可以通过如附图1～4所示的倾斜布置，也可以水平放置，具体安置方式取决于车厢型号或实际运输需求；
连接架101也可以选择铰接的方式与机架1进行适配连接，在伸缩缸2进行伸缩调节的过程中能够同步进行角度调节。
本实施例中，具体的：伸缩缸2可选择为液压缸，并同步安装油泵(201)进行工作。
铰接调节机构3包括第一铰架301和第二铰架302；
旋转副为铰架连接组件303；
第一铰架301固定连接于机架1的后端，第二铰架302固定连接于机架1的前端，铰架连接组件303铰接于第一铰架301和第二铰架302的内侧壁。
每个机架1均可通过第一铰架301、第二铰架302和铰架连接组件303进行首位连接。
铰架连接组件303包括第一连接筒体3031、齿形转盘3032、滚珠3033、第二连接筒体3034、碟簧3035和第三连接筒体3036；
第三连接筒体3036与第二铰架302固定连接，第一连接筒体3031与第一铰架301固定连接，第三连接筒体3036与齿形转盘3032固定连接；
齿形转盘3032的内侧壁与第一连接筒体3031的外表面转动连接，且能够沿Y轴向滑动；
齿形转盘3032的外部均匀开设有凹齿，第一连接筒体3031的外部均匀开设有凹合槽30311；
齿形转盘3032的凹齿均匀适配有滚珠3033，滚珠3033同样与凹合槽30311相适配；
第二连接筒体3034滑动连接于齿形转盘3032的外表面，第二连接筒体3034与第三连接筒体3036之间通过碟簧3035相互弹性连接；
第二连接筒体3034的内侧壁开设有适配于滚珠3033的圆角30341；
第一连接筒体3031开设有凹合槽30311的一端，同样开设有滑道30312，滑道30312适配于滚珠3033的外表面；
请参阅图7：在实际使用时，本装置的滚珠3033的数量与凹合槽30311的数量相对应；为使说明书附图在理论上易于观看，故只绘制了一颗滚珠3033；
下面将对铰接调节机构3的功能进行说明：
当机架1与机架1进行转弯时，还可以通过铰接调节机构3进行机械式自动角度调节；
其中作为每组机架1相互铰接连接的主要部件铰架连接组件303，在进行转弯时，其第三连接筒体3036与外部的第二铰架302配合，第一连接筒体3031与外部的第一铰架301进行配合，铰架连接组件303的内部则通过滚珠3033卡住齿形转盘3032及第一连接筒体3031的形式，变相形成第一连接筒体3031与第三连接筒体3036相互配合(固定)连接，将整体部件作为销轴，实现正常转向工序；
当车辆的转弯半径过大，后部机架1如果连接数量过多则容易导致产生倾翻现象时，同样因收到转弯半径过大的影响，第一连接筒体3031受到的扭矩也会变大，进而使第一连接筒体3031的凹合槽30311带动滚珠3033脱离与齿形转盘3032的配合，或是由齿形转盘3032带动滚珠3033脱离与第一连接筒体3031的凹合槽30311的配合；
当滚珠3033脱离上述两个部件的任意一个时，即可相当于断开了第一连接筒体3031与第三连接筒体3036的连接关系，进而实现前部机架1跟随车头进行正常转弯，而后部机架1相对静止或由于惯性进行微量转向，当前部机架1跟随车头的转向角趋近平直后，上述因转向而产生的扭矩消失，滚珠3033再重新连接回齿形转盘3032与第一连接筒体3031的凹合槽30311之间重新工作，带动后续机架1进行转弯，而再后部的机架1同样会同步履行上述工序，直至所有机架1行驶出该转弯区域；
滚珠3033具体的复位原理：当滚珠3033脱离齿形转盘3032与第一连接筒体3031的凹合槽30311时，其外部与滑道30312与圆角30341进行配合并不断滑动于铰架连接组件3的内部，以抵消由上述扭矩所产生的动能，同时挤压碟簧3035带动第二连接筒体3034进行Y轴向的微量线性调整，同步带动齿形转盘3032进行Y轴向的微量线性调整，此时碟簧3035开始蓄压弹性势能；当扭矩消失(即该处的机架1脱离了转弯区)，则滚珠3033的失去第一连接筒体3031带来的外部能量输入，其动能消失，无法抵消先前碟簧3035开蓄压的弹性势能，碟簧3035带动滚珠3033进行复位，实现第一连接筒体3031与第三连接筒体3036的再次连接，使得铰架连接组件303整体再次形成销轴功能。
当每组机架1均通过上述部件进行连接并运转至转弯区域时，传统的车辆及其车厢转弯线为圆弧形，而本采用本装置的车辆及其车厢的转弯线为多边形，进而不会累积每组车厢因转向而带来的势能冗余，消除了产生侧翻的可能性，并适配于运输风电叶片的功能性需求。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种风电叶片运输车用自调式机械转向机构，包括货车车厢底部的机架(1)，其特征在于：所述机架(1)与所述机架(1)之间通过线性调节件相互连接，形成一个自由度；
所述机架(1)与所述机架(1)之间还通过铰接调节机构(3)进行相互铰接，所述铰接调节机构(3)对两个所述机架(1)之间施加一个由旋转副驱动的自由度；
所述线性调节件对称安装于所述机架(1)的外部，且每组所述线性调节件能够动态输出不同的行程量；所述铰接调节机构(3)的旋转副能够根据受压施力条件自行断开或重新连接，实现旋转角度控制。
2.根据权利要求1所述的用于风电叶片运输车用自调式机械转向机构，其特征在于：所述线性调节件为伸缩缸(2)，所述伸缩缸(2)的缸体与一个所述机架(1)的外表面铰接，所述伸缩缸(2)的活塞杆与所述机架(1)的连接架(101)铰接。
3.根据权利要求1或2所述的用于风电叶片运输车用自调式机械转向机构，其特征在于：所述铰接调节机构(3)包括第一铰架(301)和第二铰架(302)；
所述旋转副为铰架连接组件(303)；
所述第一铰架(301)固定连接于所述机架(1)的后端，所述第二铰架(302)固定连接于所述机架(1)的前端，所述铰架连接组件(303)铰接于所述第一铰架(301)和所述第二铰架(302)的内侧壁。
每个所述机架(1)均可通过所述第一铰架(301)、所述第二铰架(302)和所述铰架连接组件(303)进行首位连接。
4.根据权利要求3所述的用于风电叶片运输车用自调式机械转向机构，其特征在于：所述铰架连接组件(303)包括第一连接筒体(3031)、齿形转盘(3032)、滚珠(3033)、第二连接筒体(3034)、碟簧(3035)和第三连接筒体(3036)；
所述第三连接筒体(3036)与所述第二铰架(302)固定连接，所述第一连接筒体(3031)与所述第一铰架(301)固定连接，所述第三连接筒体(3036)与所述齿形转盘(3032)固定连接；
所述齿形转盘(3032)的内侧壁与所述第一连接筒体(3031)的外表面转动连接，且能够沿Y轴向滑动；
所述齿形转盘(3032)的外部均匀开设有凹齿，所述第一连接筒体(3031)的外部均匀开设有凹合槽(30311)；
所述齿形转盘(3032)的凹齿均匀适配有所述滚珠(3033)，所述滚珠(3033)同样与所述凹合槽(30311)相适配；
所述第二连接筒体(3034)滑动连接于所述齿形转盘(3032)的外表面，所述第二连接筒体(3034)与所述第三连接筒体(3036)之间通过所述碟簧(3035)相互弹性连接；
所述第二连接筒体(3034)的内侧壁开设有适配于所述滚珠(3033)的圆角(30341)。
5.根据权利要求4所述的用于风电叶片运输车用自调式机械转向机构，其特征在于：所述第一连接筒体(3031)开设有所述凹合槽(30311)的一端，同样开设有滑道(30312)，所述滑道(30312)适配于所述滚珠(3033)的外表面。
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