CN201784457U - 一种单轨车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于机械设备领域，提供一种单轨车辆，包括运动在单轨上的车体和带动车体行走的左、右驱动轮，所述车体上设有将车体约束到单轨上的导航机构，所述单轨上方设有连接所述左、右驱动轮的驱动机构，通过导航机构对驱动机构的引导作用使车辆在行进过程中被精确地约束在单轨上，提升了车辆沿单轨行驶的可靠性，有效防止了车体在加、减速过程中的俯仰，并且使车辆转弯性能较好，减小了车轮的摩擦力，可以精确地控制车辆的行驶距离。
Description
技术领域
本实用新型属于机械设备领域，尤其涉及一种单轨车辆。
背景技术
目前的单轨车辆常用的驱动引导装置是在车辆的左右驱动轮上各安装一驱动电机，在车辆转弯时通过控制左右电机的转速来控制车辆转弯。但是这种方式需要两个驱动电机，转弯处控制难度较高，转弯性能较差，车轮摩擦力比较大，轮胎容易磨损，导致行驶距离失去精确控制，而且双驱动电机增大了车体的体积，增加了车辆整体的成本，提高了车辆电气空间布置的难度。
同时也存在一些其他的驱动引导装置，但是这些装置一方面需要的导向轨道宽大，制造成本较高，整个车辆所占用的面积比较大，施工复杂，其转弯半径比较大，转弯不灵活，不适用于转弯复杂的轨道；另一方面对于重心比较高的车辆在车体启动或制动的时候车辆会由于惯性发生俯仰，所以导致单轨车辆不能更好的推广。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种单轨车辆，此单轨车辆可以灵活转弯，单轨车辆行驶过程中的稳定性有很大提高，并有效防止车体俯仰，此单轨车辆占地面积较小，可以精确简单经济的使用。
本实用新型是这样实现的，一种单轨车辆，包括运动在单轨上的车体和带动车体行走的左、右驱动轮，所述车体上设有将车体约束到单轨上的导航机构，所述单轨上方设有连接所述左、右驱动轮的驱动机构。
具体地，所述导航机构包括设于所述单轨外围的导向轮和辅助抱紧轮。
更具体地，所述导向轮包括第一导向架和固定于所述第一导向架上的第一轮体，所述辅助抱紧轮包括第二导向架和固定于第二导向架上的第二轮体。
进一步地，所述第一轮体和第二轮体设有与单轨相嵌的凹槽结构。
更进一步地，所述导向轮与辅助抱紧轮之间采用弹性连接。
具体地，所述驱动机构包括电机和差速器。
更具体地，所述电机通过安装于电机前端的第一锥齿轮与所述差速器连接。
更具体地，所述差速器的左右两端分别设有左、右输出轴，所述左、右驱动轮分别连接左、右车轮轴，所述差速器的左、右输出轴上各安装一第一齿轮，所述左、右驱动轮的左、右车轮轴上各安装一第二齿轮，所述差速器的左、右输出轴与所述左、右驱动轮的左、右车轮轴通过第一齿轮与第二齿轮的啮合相连接。
更进一步地，所述差速器的左、右输出轴上各安装一旋转编码器。
本实用新型提供的单轨车辆，通过其导航机构和驱动机构克服了现有单轨车辆的缺陷，通过导航机构对驱动机构的引导作用使车辆在行进过程中被精确地约束在单轨上，提升了车辆沿单轨行驶的可靠性，有效防止了车体在加、减速过程中的俯仰，并且使车辆转弯性能较好，减小了车轮的摩擦力，可以精确地控制车辆的行驶距离。
附图说明
图1是本实用新型单轨车辆导航驱动装置布置方式俯视图；
图2是本实用新型驱动机构俯视图；
图3是本实用新型驱动机构与导轨轴测剖视图；
图4是本实用新型驱动机构立体视图；
图5本实用新型导航机构与导轨剖视图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1至图5，本实用新型实施例提供的一种单轨车辆，包括运动在单轨4上的车体6和带动车体6行走的左驱动轮2和右驱动轮5，所述车体6上设有将车体6约束到单轨4上的导航机构，所述单轨4上方设有连接所述左驱动轮2和右驱动轮5的驱动机构。本实施例中单轨车辆的导航机构包括前导航机构3和后导航机构1，通过连接在车体6上的前导航机构3和后导航机构1对驱动机构的引导使单轨车辆沿单轨4运行得更加灵活、平稳，提升了车辆沿单轨行驶的可靠性，有效防止了车体在加、减速过程中的俯仰，并且使车辆转弯性能较好，减小了车轮的摩擦力，可以精确地控制车辆的行驶距离。
具体地，参阅图5，所述导航机构包括导向轮20和两个辅助抱紧轮30，导向轮20与两个辅助抱紧轮30从三个方向与单轨4接触并抱死在单轨4上，与单轨4滚动连接。当单轨车辆在单轨4上行驶时，导向轮20与辅助抱紧轮30紧贴单轨4运行，带动单轨车辆始终稳定沿着单轨4轴线行驶，利用导航机构使单轨车辆在行进过程中只需控制它的速度，对于它的姿态只需要根据行驶距离来感知，减小了单轨车辆的控制难度，使整个控制系统的可靠性提高。
具体地，参照图5，导向轮20包括第一导向架204和固定在第一导向架204上的轮体203，第一导向架204为中空结构，第一轮体203设置在第一导向架204中空结构内部并通过第一销轴201把第一轮体203和第一导向架204连接在一起，第一销轴201通过第一轴承202固定到第一导向架204上，辅助抱紧轮30包括第二导向架302和固定在第二导向架302上的第二轮体301，第二轮体301设置在第二导向架302的外部，第二轮体301通过第二销轴303连接到第二导向架302上，第二销轴303通过第二轴承304固定到第二导向架302上。此种导向轮20与辅助抱紧轮30的结构简单，方便制作和组装，成本低廉，不会对单轨车辆的成本造成很大影响。
具体地，参照图5，导向轮20的第一轮体203设有与单轨4相嵌的凹槽结构，辅助抱紧轮30的第二轮体301设有与单轨4相嵌的凹槽结构，第一轮体203和第二轮体301的凹槽结构保证了第一轮体203和第二轮体301在单轨车辆运动过程中和单轨4贴合，始终在单轨4上滚动。
更具体地，导向轮20与辅助抱紧轮30之间采用弹性连接(图中未示出)，通过导向轮20与辅助抱紧轮30的相互作用将车体6固定在单轨4上，达到了给单轨车辆导向和防止单轨车辆在运行过程中脱轨的目的。导向轮20与辅助抱紧轮30采用弹性连接使导航机构方便安装，并且当单轨车辆运行的单轨4结构复杂时，导航机构的导向轮20和辅助抱紧轮30可以自行调整连接间隙，使导向轮20和辅助抱紧轮30可以灵活运行，避免单轨车辆运行过程中卡死现象。
具体地，参阅图1至图4，驱动机构包括电机12和差速器8，通过电机12把动力传给差速器8，差速器8带动单轨车辆的左驱动轮2和右驱动轮5转动，进而带动单轨车辆行驶，差速器8驱动单轨车辆运行的同时，允许左驱动轮2和右驱动轮5以不同的转速旋转，满足单轨车辆在转弯时左驱动轮2和右驱动轮5可以以不同速度行驶，提高了单轨车辆的行驶和转弯的可靠性，使单轨车辆可以灵活转弯，另外，本驱动机构只采用一个电机12，减小了车体的体积，降低了整体的成本，也降低了电器空间布置的难度。
具体地，参照图1至图4，电机12通过安装于其前端的第一锥齿轮11与差速器8连接，为了把电机12的动力传给差速器8，电机12的前端安装了与差速器8内的第二锥齿轮10配合的第一锥齿轮11，方便的电机12带动差速器8运行，应用第一锥齿轮11和第二锥齿轮10啮合传递扭矩将电机12和差速器8的连接横向布置，并且采用单个电机12应用第一锥齿轮11与第二锥齿轮10相啮合带动差速器8的驱动方式减小了车体6的空间要求，使车体6在与单轨4垂直方向的尺寸大大减小，费用大大降低，同时电机12沿轴向的负载减小，提高了电机12的使用寿命。
具体地，参照图3、图4，差速器8的左右两端分别设有左输出轴15和右输出轴16，左驱动轮2和右驱动轮5分别连接左车轮轴18和右车轮轴19，差速器8把动力传输给左输出轴15和右输出轴16，并且左输出轴15和右输出轴16可以以不同速度转动。左驱动轮2和右驱动轮5分别通过左车轮轴18和右车轮轴19来带动左驱动轮2和右驱动轮5转动，使左驱动轮2和右驱动轮5可以以不同速度运行，使单轨车辆可以灵活转弯。差速器8的左输出轴15和右输出轴16上各安装一第一齿轮14，左驱动轮2和右驱动轮5的左车轮轴18和右车轮轴19上各安装一第二齿轮13，差速器8的左输出轴15和右输出轴16与左车轮轴18和右车轮轴19通过第一齿轮14与第二齿轮13的啮合相连接，通过第一齿轮14与第二齿轮13的啮合将差速器8上的扭矩传递到左车轮轴18和右车轮轴19上，以此带动左驱动轮2和右驱动轮5运行，进而带动车体6的运行。差速器8和左驱动轮2和右驱动轮5并没有通过左输出轴15和右输出轴16直接连接在一起，而是通过第一齿轮14与第二齿轮13啮合来传递扭矩，这种结构使差速器8与单轨4之间的距离加大，可以避免因车体6下的单轨4较高而造成车体6搁置在单轨4上。
具体地，参照图2至图4，差速器8的左输出轴15和右输出轴16上各安装一旋转编码器9，车体在行进过程中通过每一个旋转编码器9的输出转速可以计算出左驱动轮2和右驱动轮5的转速，以及电机12输出轴的转速，并且由此可以计算出整个车体6的运行状态和行驶速度，方便对单轨车辆整个运行过程进行监控，并且在单轨车辆运行过程中产生问题时可以及时被发现。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种单轨车辆，包括运动在单轨上的车体和带动车体行走的左、右驱动轮，其特征在于，所述车体上设有将车体约束到单轨上的导航机构，所述单轨上方设有连接所述左、右驱动轮的驱动机构。
2.如权利要求1所述的一种单轨车辆，其特征在于，所述导航机构包括设于所述单轨外围的导向轮和辅助抱紧轮。
3.如权利要求2所述的一种单轨车辆，其特征在于，所述导向轮包括第一导向架和固定于所述第一导向架上的第一轮体，所述辅助抱紧轮包括第二导向架和固定于第二导向架上的第二轮体。
4.如权利要求3所述的一种单轨车辆，其特征在于，所述第一轮体和第二轮体设有与单轨相嵌的凹槽结构。
5.如权利要求3所述的一种单轨车辆，其特征在于，所述导向轮与辅助抱紧轮之间采用弹性连接。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种单轨车辆，其特征在于，所述驱动机构包括电机和差速器。
7.如权利要求6所述的一种单轨车辆，其特征在于，所述电机通过安装于电机前端的第一锥齿轮与所述差速器连接。
8.如权利要求6所述的一种单轨车辆，其特征在于，所述差速器的左右两端分别设有左、右输出轴，所述左、右驱动轮分别连接左、右车轮轴，所述差速器的左、右输出轴上各安装一第一齿轮，所述左、右驱动轮的左、右车轮轴上各安装一第二齿轮，所述差速器的左、右输出轴与所述左、右驱动轮的左、右车轮轴通过第一齿轮与第二齿轮的啮合相连接。
9.如权利要求8所述的一种单轨车辆，其特征在于，所述差速器的左、右输出轴上各安装一旋转编码器。
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Cited By (2)
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| CN104438003A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 常州市骠马工业机器人系统工程有限公司 | 一种汽车涂装前处理用设备 |
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| CN102431562B (zh) * | 2011-11-09 | 2014-04-16 | 上海交通大学 | 单轨式自动引导车机构 |
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