CN115649780A - 一种海洋平台转运小车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海洋平台转运小车，包括移动模块、升降模块、运行轨道和夹具，其中：两根运行轨道并排设置于基础梁架上；所述移动模块包括连接架和设置于所述连接架两侧的两个导轮单元，每个导轮单元连接一根运行轨道，至少一个导轮单元上设有驱动单元，用于带动移动模块沿着运行轨道移动；所述升降模块的顶端连接所述连接架，所述升降模块的底端从所述两根运行轨道的中间穿过后连接所述夹具。与现有技术相比，本发明替代了传统的起重机设备进行作业和装配，可以满足生产需要并且提高生产效率和质量，实现了快速精准运行，并可用于自动完成生产作业。

Description

一种海洋平台转运小车

技术领域

本发明涉及一种机械装备领域，尤其是涉及一种海洋平台转运小车。

背景技术

海洋平台甲板结构体主要由面板、钢梁、支承柱和其它部件组成，制造过程中先将数十块钢板原料拼焊成一个整体的甲板平面，然后在甲板面板上规划画出型钢梁、支承柱等部件的安装位置，再按照工序安装型钢梁、支承柱和其它部件，并焊接固定行成一个基本的甲板片结构体，之后将多个甲板片结构组合拼接搭建并配置其它设备设施，最后建成一个基本的海洋平台结构体。目前这些零部件的搬运和安装通常是使用起重机吊运安装，导致的定位误差大，组对装配精度难控制，同时现有方式还工作强度大、作效率低，容易存在安全问题。如果采用高精度的机器人作业，则常规体积的工业机器人抓取搬运载荷能力无法满足要求，而体积大的工业机器人经济性差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种海洋平台转运小车。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种海洋平台转运小车，包括移动模块、升降模块、运行轨道和夹具，其中：两根运行轨道并排设置于基础梁架上；所述移动模块包括连接架和设置于所述连接架两侧的两个导轮单元，每个导轮单元连接一根运行轨道，至少一个导轮单元上设有驱动单元，用于带动移动模块沿着运行轨道移动；所述升降模块的顶端连接所述连接架，所述升降模块的底端从所述两根运行轨道的中间穿过后连接所述夹具。

在另一优选的实例中，所述导轮单元包括车架、车轮和导轮，所述车架的中央和所述连接架相连，所述车轮分别设置于所述车架的前后两端，并且所述车轮位于所述运行轨道顶面，所述导轮通过导轮架连接所述车架，所述导轮成对夹持于所述运行轨道的两侧。

在另一优选的实例中，所述导轮设置于所述车架的最前端和最后端。

在另一优选的实例中，所述驱动单元包驱动电机和驱动齿轮，所述驱动齿轮连接所述驱动电机的输出轴，所述运行轨道的一侧设置有直线齿条，所述驱动齿轮和所述直线齿条互相啮合。

在另一优选的实例中，所述升降模块和所述连接架之间设有旋转模块，所述旋转模块包括旋转电机、旋转架和旋转支承，所述旋转支承为圆柱形并且固定于所述连接架的底部，所述旋转架套设于所述旋转支承上，所述旋转电机带动所述旋转架围绕所述旋转支承转动，所述升降模块的顶端连接所述旋转架。

在另一优选的实例中，所述旋转电机固定于所述连接架上，所述旋转电机的输出轴连接有旋转齿轮，所述旋转架的外圈固定有环形齿，所述环形齿条啮合所述输出轴上的旋转齿轮。

在另一优选的实例中，所述升降模块包括伸缩外套管、丝杆和伸缩内套管，所述伸缩外套管的底部开口，顶部设置有升降电机，所述丝杆设置于所述伸缩外套管内部，并且顶端连接所述升降电机，所述丝杆上套设有丝杠螺母，所述伸缩内套管设置于所述伸缩外套管内，且仅可相对所述伸缩外套管轴向移动，所述伸缩内套管连接所述丝杠螺母。

在另一优选的实例中，所述伸缩外套管包括多段互相嵌套的子套管，所述丝杆包括多段互相嵌套的子丝杆。

在另一优选的实例中，所述伸缩内套管的外壁设有第一限位器，所述伸缩外套管的内壁设有第二限位器，所述第一限位器和第二限位器互为沿轴向设置的导轨和滑块。

在另一优选的实例中，所述伸缩外套管的顶部通过轴承座安装有轴承，所述丝杆穿过所述轴承连接所述升降电机。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过设计移动模块、升降模块、运行轨道和夹具，替代了传统的起重机设备进行作业和装配，可以满足生产需要并且提高生产效率和质量，实现了快速精准运行，并可用于自动完成生产作业。

2、两个导轮单元对称带动升降模块和夹具，每个导轮单元通过车轮和导轮从三个方向将导轮单元牢固地安装在运行轨道上，运行稳定性好。

3、旋转模块采用了旋转架和旋转支承的嵌套结构，然后旋转支承和驱动电机采用齿轮啮合连接，该结构简单可靠，稳定性好。

4、升降模块设计了由丝杆驱动的伸缩套管结构，升降电机工作后，带动丝杆旋转，丝杆上的丝杠螺母将旋转运动转变为上下直线运动，驱动伸缩内套管从伸缩外套管底部伸长或者回缩，实现直线驱动；该结构整体紧凑，占用空间小，运行精度高而且承重能力强。

5、设置了互相配合的第一限位器和第二限位器用于引导和限制伸缩外套管和伸缩外套管的相对移动，提高工作时的稳定性。

附图说明

图1为本发明的主视剖视结构示意图。

图2为本发明的侧视剖视结构示意图。

图3为本发明的俯视结构示意图。

图4为本发明工作状态的结构示意图。

附图标记：

1-移动模块；11-连接架；12-导轮单元；121-车架；122-车轮；123-导轮；124-导轮架；13-驱动单元；131-驱动电机；132-驱动齿轮；

2-升降模块；21-伸缩外套管；21a-子套管；22-丝杆；22a-子丝杆；23-伸缩内套管；24-升降电机；25-丝杠螺母；28-轴承；

3-运行轨道；31-直线齿条；

4-夹具；

5-基础梁架；

6-旋转模块；61-旋转电机；62-旋转架；63-旋转支承；64-旋转齿轮；65-环形齿条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合具体实施例来详细说明本发明。需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。

实施例

如图1～图3所示，本实施例提供了一种海洋平台转运小车，包括移动模块1、升降模块2、运行轨道3和夹具4。其中，运行轨道3是铺设在甲板上的基础梁架5上，并且运行轨道3采用两根，互相并排设置。运动模块包括连接架11和两个导轮单元12，两个导轮单元12分别设置在连接架11的两侧，并且每个导轮单元12连接一根运行轨道3，两个导轮单元12共同带动连接架11在两根运行轨道3上移动。两个导轮单元12上均可以设置驱动单元13实现移动，考虑到结构体积，可以优选采用仅在一个导轮单元12上设置驱动单元13。升降模块2的顶端和连接架11相连，升降模块2的底端从两根运行轨道3的中间穿过，然后连接夹具4。本实施例通过设计移动模块1、升降模块2、运行轨道3和夹具4，替代了传统的起重机设备进行作业和装配，可以满足生产需要并且提高生产效率和质量，实现了快速精准运行，并可用于自动完成生产作业。

每个导轮单元12如图1所示，包括车架121、车轮122和导轮123。车架121的中央和连接架11的端部相连，车轮122分别设置于车架121的前后两端。同时，车轮122位于运行轨道3的顶面，导轮123通过导轮架124固定在车架121上，导轮123成对夹持于运行轨道3的两侧，由此，车轮122和导轮123从三个方向将导轮单元12牢固地安装在运行轨道3上。具体地，导轮123是设置于车架121的最前端和最后端，进一步提高稳定性。

驱动单元13如图2所示，包括驱动电机131和驱动齿轮132。驱动电机131固定于连接架11上，驱动电机131的输出轴竖直向下设置连接驱动齿轮132。在运行轨道3的一侧设置有直线齿条31，驱动齿轮132和直线齿条31互相啮合。当驱动电机131工作时，带动驱动齿轮132旋转，驱动齿轮132沿着直线齿条31前行或后退，即为整个小车前行或后退。

旋转模块6如图2所示，采用了旋转架62和旋转支承63的嵌套结构，然后旋转支承63和旋转电机61采用旋转齿轮64啮合连接，该结构简单可靠，稳定性好。具体展开为：旋转模块6包括旋转电机61、旋转架62和旋转支承63。旋转支承63为圆柱形，通过螺栓固定在平衡梁的圆环型的下方。旋转架62套设在旋转支承63上，可以围绕旋转支承63进行转动。套设方式为在旋转架62的内圈设有第一环形槽，在旋转支承63的外圈设有对应第一环形槽的第二环形槽，两个环形槽对接后形成截面为圆形的环形空间，在环形空间内设置滚珠。该结构可以在满足旋转要求的情况下具有较好的承重能力。在连接架11上设置有一个安装槽，旋转电机61固定在安装槽内，其输出轴竖直向下设置。旋转电机61的输出轴连接有旋转齿轮64，旋转架62的外圈固定有环形齿条65，用于啮合所述输出轴上的旋转齿轮64。由此，当旋转电机61转动时，旋转电机61通过旋转齿轮64带动环形齿条65使旋转架62转动，固定在旋转架62上的连接架11也随之进行转动。

升降模块2如图4所示，包括伸缩外套管21、伸缩内套管23、丝杆22、丝杠螺母25和升降电机24。伸缩外套管21和伸缩内套管23互相嵌套，伸缩内套管23从伸缩外套管21的底部穿入，可进行伸缩。在伸缩内套管23的底部设置有连接销轴，用于安装夹具4。升降电机24安装在伸缩外套管21的顶部，丝杆22设置在伸缩外套管21内，丝杆22的顶部连接升降电机24，底部为自由端。在丝杆22上套设有丝杠螺母25，伸缩内套管23的顶部连接丝杠螺母25。由此，当升降电机24工作后，带动丝杆22旋转，丝杆22上的丝杠螺母254将旋转运动转变为上下直线运动，驱动伸缩内套管23从伸缩外套管21底部伸长或者回缩，实现直线驱动。

在本实施例中，在伸缩内套管23的外壁设有第一限位器，在伸缩外套管21的内壁设有第二限位器，第一限位器和第二限位器互为沿轴向设置的导轨和滑块，用来提高套管在伸缩时后的稳定性。优选的，在伸缩内套管23的外壁两侧轴向分布有条形块，在伸缩外套管21的内壁设有对应的凹槽件，凹槽件为竖直的点状分布，每个竖直方向上设置有至少两个。凹槽件和条形块互相嵌合，可以进行上下轴向移动。

本实施例中，伸缩外套管21包括两段互相嵌套的子套管21a，丝杆22包括两段互相嵌套的子丝杆22a，可以进一步地提高伸缩长度，增加适用范围。

在本实施例中，在伸缩外套管21的顶部设置有轴承座，在轴承座内安装有轴承28。升降电机24固定在轴承座上，丝杆22的顶端穿过轴承28后通过联轴器和升降电机24连接。轴承座和伸缩外套管21的顶部通过螺栓连接或者直接焊接。丝杆22通过轴承28固定使其自转的稳定性更好。优选的，在轴承座的顶端安装有法兰板，升降电机24安装于法兰板上，并且和法兰板之间保持间隙固定。该结构可适当自适应调整升降电机24的安装位置，提高其和丝杆22的匹配精度。

初始状态下，伸缩内套管23回缩在伸缩外套管21内。当需要进行物件抓取时，升降电机24启动，带动丝杆22旋转，在丝杆22上的丝杠螺母25向下移动，从而带动位于伸缩外套管21内的伸缩内套管23整体向下移动，从底部伸出，位于底部的抓手即可启动抓取物件。当物件抓取后，升降电机24反转，带动丝杆22反向转动，在丝杆22上的丝杠螺母25向上移动，从而带动伸缩内套管23整体向上移动，物件即可被夹具4抓起进行搬运。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种海洋平台转运小车，其特征在于，包括移动模块(1)、升降模块(2)、运行轨道(3)和夹具(4)，其中：两根运行轨道(3)并排设置于基础梁架(5)上；所述移动模块(1)包括连接架(11)和设置于所述连接架(11)两侧的两个导轮单元(12)，每个导轮单元(12)连接一根运行轨道(3)，至少一个导轮单元(12)上设有驱动单元(13)，用于带动移动模块(1)沿着运行轨道(3)移动；所述升降模块(2)的顶端连接所述连接架(11)，所述升降模块(2)的底端从所述两根运行轨道(3)的中间穿过后连接所述夹具(4)。

2.根据权利要求1所述的一种海洋平台转运小车，其特征在于，所述导轮单元(12)包括车架(121)、车轮(122)和导轮(123)，所述车架(121)的中央和所述连接架(11)相连，所述车轮(122)分别设置于所述车架(121)的前后两端，并且所述车轮(122)位于所述运行轨道(3)顶面，所述导轮(123)通过导轮架(124)连接所述车架(121)，所述导轮(123)成对夹持于所述运行轨道(3)的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种海洋平台转运小车，其特征在于，所述导轮(123)设置于所述车架(121)的最前端和最后端。

4.根据权利要求1所述的一种海洋平台转运小车，其特征在于，所述驱动单元(13)包驱动电机(131)和驱动齿轮(132)，所述驱动齿轮(132)连接所述驱动电机(131)的输出轴，所述运行轨道(3)的一侧设置有直线齿条(31)，所述驱动齿轮(132)和所述直线齿条(31)互相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种海洋平台转运小车，其特征在于，所述升降模块(2)和所述连接架(11)之间设有旋转模块(6)，所述旋转模块(6)包括旋转电机(61)、旋转架(62)和旋转支承(63)，所述旋转支承(63)为圆柱形并且固定于所述连接架(11)的底部，所述旋转架(62)套设于所述旋转支承(63)上，所述旋转电机(61)带动所述旋转架(62)围绕所述旋转支承(63)转动，所述升降模块(2)的顶端连接所述旋转架(62)。

6.根据权利要求5所述的一种海洋平台转运小车，其特征在于，所述旋转电机(61)固定于所述连接架(11)上，所述旋转电机(61)的输出轴连接有旋转齿轮(64)，所述旋转架(62)的外圈固定有环形齿(65)，所述环形齿条(65)啮合所述输出轴上的旋转齿轮(64)。

7.根据权利要求1所述的一种海洋平台转运小车，其特征在于，所述升降模块(2)包括伸缩外套管(21)、丝杆(22)和伸缩内套管(23)，所述伸缩外套管(21)的底部开口，顶部设置有升降电机(24)，所述丝杆(22)设置于所述伸缩外套管(21)内部，并且顶端连接所述升降电机(24)，所述丝杆(22)上套设有丝杠螺母(25)，所述伸缩内套管(23)设置于所述伸缩外套管(21)内，且仅可相对所述伸缩外套管(21)轴向移动，所述伸缩内套管(23)连接所述丝杠螺母(25)。

8.根据权利要求7所述的一种海洋平台转运小车，其特征在于，所述伸缩外套管(21)包括多段互相嵌套的子套管(21a)，所述丝杆(22)包括多段互相嵌套的子丝杆(22a)。

9.根据权利要求7所述的一种海洋平台转运小车，其特征在于，所述伸缩内套管(23)的外壁设有第一限位器，所述伸缩外套管(21)的内壁设有第二限位器，所述第一限位器和第二限位器互为沿轴向设置的导轨和滑块。

10.根据权利要求7所述的一种海洋平台转运小车，其特征在于，所述伸缩外套管(21)的顶部通过轴承(28)座安装有轴承(28)，所述丝杆(22)穿过所述轴承(28)连接所述升降电机(24)。

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