CN201951464U - 跨座式单轨道移动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及特种机器人的行走机构，具体地说是一种跨座式单轨道移动机构，包括底盘及两个相互独立、结构相同的转向架，每个转向架分别骑跨在轨道上运行，底盘分别与两个转向架相连；转向架包括驱动电机、固定架、行走轮、导向轮、稳定轮及转盘，其中转盘可转动地安装在固定架的顶部，行走轮位于转盘的下方、可转动地安装在固定架上，并与安装在固定架上的驱动电机的输出轴相连；在行走轮的下方设有多个导向轮及多个稳定轮，各导向轮及稳定轮分别可转动地安装在固定架上。本实用新型由单轨道支撑，轨道宽度窄，轨道支撑架结构简单，占用的空间小；移动机构骑跨在轨道梁上，能够平稳地运行，在转弯处无需考虑机构的速度问题，没有出轨的可能。

Description

跨座式单轨道移动机构

技术领域

本实用新型涉及特种机器人的行走机构，具体地说是一种跨座式单轨道移动机构。

背景技术

当前，传统常见的城市轨道交通多使用两条平行的钢轨，即双轨轨道，如火车、过山车等。现有的双轨轨道的优点在于移动载体运行平稳，承载能力大；但由于轨道的支撑固定结构复杂，占地面积大，移动载体在转弯时的半径也比较大，使得移动载体在转弯处时，需要减速慢行，否则易发生脱轨事故。

和城市轨道交通相似，单轨铁路主要应用在城市人口密集的地方，用来运载乘客；也有在游乐场内建筑的单轨铁路，专门运载游人。现有的单轨铁路主要是悬挂式单轨铁路，悬挂式单轨铁路的列车悬挂在轨道之下，轨道的支撑架结构高大复杂。

实用新型内容

为了解决现有移动载体运行不平稳、转弯速度快时容易出轨、支撑架结构复杂的问题，本实用新型的目的在于提供一种跨座式单轨道移动机构。该移动机构可作为行走机构应用于变电站、核生化等危险环境下的移动机器人平台进行探测侦察等。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括底盘及两个相互独立、结构相同的转向架，每个转向架分别骑跨在轨道上运行，所述底盘分别与两个转向架相连；所述转向架包括驱动电机、固定架、行走轮、导向轮、稳定轮及转盘，其中转盘可转动地安装在固定架的顶部，行走轮位于转盘的下方、可转动地安装在固定架上，并与安装在固定架上的驱动电机的输出轴相连；在行走轮的下方设有多个导向轮及多个稳定轮，各导向轮及稳定轮分别可转动地安装在固定架上。

其中：所述行走轮、导向轮、稳定轮及转盘的轴心在同一平面内；所述固定架为“n”形，在固定架的顶部向其一侧延伸形成支撑架，所述转盘可转动地安装在该支撑架的顶端；所述行走轮为两个，与轨道的上表面接触，两个行走轮分别与驱动电机的输出轴键连接；行走轮的外侧设有固接在固定架上的护板；所述导向轮为两个，对称设置 于轨道的两侧，每个导向轮均通过导向轮架安装在固定架上；所述稳定轮为两个，对称设置于轨道的两侧，位于导向轮的下方，每个稳定轮均通过稳定轮架安装在固定架上；导向轮及稳定轮的中心轴线平行或共线，且垂直于行走轮的中心轴线；所述转向架为两个，每个转向架上的行走轮、导向轮及稳定轮的朝向相反；所述行走轮、导向轮及稳定轮为弹性胶轮；移动机构中的底盘通过连接轴与下一个移动机构的底盘串联，每个移动机构中均有一个底盘及两个转向架。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型的移动机构由单轨道支撑，轨道宽度窄，轨道支撑架结构简单，占用的空间小；此外，移动机构通过其特有的结构形式骑跨在轨道梁上，能够平稳地运行，在转弯处无需考虑机构的速度问题，没有出轨的可能。

2.本实用新型采用双转向架结构，适合各种弯轨形状，转弯半径小而灵活，转盘可相对于底盘有角度上的变化，保证了转向架在弯轨上运行时，导向轮和稳定轮与轨道曲线相切的法向平面与曲线半径一致，使转向架能够平顺的通过各种形状的弯轨，不受弯轨曲线半径的限制。

3.本实用新型的转向架包括行走轮、导向轮及稳定轮，移动机构重心稳定，在轨道上的运行平稳。

4.本实用新型的行走轮、导向轮及稳定轮采用弹性胶轮，在金属轨道上运行，提高了轮子的粘着力，有利于加减速，有利于在坡道上行驶，且运行时的摩擦噪音小。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型在“C”型弯轨上的应用示意图；

图3为本实用新型在“S”型弯轨上的应用示意图；

图4为本实用新型转向架的结构主视图；

图5为本实用新型转向架的右视图；

其中：1为转向架，2为底盘，3为轨道，4为驱动电机，5为固定架，6为行走轮，7为导向轮，8为稳定轮，9为转盘，10为导向轮架，11为稳定轮架，12为护板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1所示，本实用新型包括底盘2及两个转向架1，两个转向架1分别位于底盘2长度方向的两端。

两个转向架1相互独立，结构相同，分别骑跨在轨道3上运行； 如图4～5所示，包括驱动电机4、固定架5、行走轮6、导向轮7、稳定轮8及转盘9，其中固定架5为“n”形，“n”形固定架5的顶部向其一侧延伸形成一支撑架，所述转盘9通过轴承可转动地安装在该支撑架的顶部、可绕转向架中心线任意角度连续旋转，底盘2放置于转盘9上，转盘9相对于底盘2可转动，底盘2通过转盘9与各转向架1相连。驱动电机4固接在固定架5上，输出轴由固定架5上的支撑架穿过、通过轴承可相对于支撑架旋转。所述行走轮6为两个，分别与轨道3的上表面接触，用以支撑移动机构自身的重量，两个行走轮6分别与驱动电机4的输出轴键连接，由驱动电机4驱动；在行走轮6的外侧设有固接在固定架3上的护板12。在行走轮6的下方、位于轨道3的两侧，各设有一导向轮7，每个导向轮7均通过导向轮架10固接在固定架5上，导向轮轴通过轴承与导向轮架相连，使得导向轮7相对于导向轮架10可转动；两个导向轮7对称设置在轨道3上方的两侧，引导转向架1在轨道3方向上的平顺行驶，两个导向轮7的中心轴线相平行且垂直于行走轮6的中心轴线。在两个导向轮7的下方、位于轨道3的两侧，各设有一稳定轮8，每个稳定轮8均通过稳定轮架11固接在固定架5上，稳定轮轴通过轴承与稳定轮架相连，使得稳定轮8相对于稳定轮架11可转动；两个稳定轮8对称设置在轨道3下方的两侧，可保持转向架1重心的稳定，两个稳定轮8的中心轴线相平行，并与上方同侧导向轮7的中心轴线平行或共线，且垂直于行走轮6的中心轴线。两个行走轮6的中心轴线、两个导向轮7的中心轴线、两上稳定轮8的中心轴线及转盘9的中心轴线处在同一平面内。两个转向架1上的行走轮6、导向轮7及稳定轮8的朝向相反，即位于前方的转向架1上行走轮6、导向轮7及稳定轮8的安装方向朝前，而位于后方的转向架1上行走轮6、导向轮7及稳定轮8的安装方向朝后。

本实用新型的工作原理为：

驱动电机4为移动机构在轨道3上的行走提供动力，两个转向架1中的驱动电机4同步工作。两个行走轮6在驱动电机4的带动下，为转向架1提供在轨道3上行走的动力；当移动机构行驶在直轨道上时，转向架1在平衡位置没有位移，各导向轮7及各稳定轮8将以有效半径向前滚动。如图2～3所示，当移动机构行驶在弯轨道上时，转向架1发生横向位移，导向轮7和稳定轮8随之产生偏移，这时单侧或双侧的导向轮7会受到轨道3侧面的径向压力，这种压力将迫使转向架1回到平衡位置，实现了移动机构在轨道3各种弯道上的平稳运行。而行走轮6、导向轮7及稳定轮8为弹性胶轮，粘着性好，有 利于加减速，且运行时的噪音小。

本实用新型的转盘9可绕转向架1中心线任意角度连续旋转，这种结构形式保证转向架1在弯轨道上运行时，导向轮7和稳定轮8与轨道3曲线相切的法向平面与曲线半径一致(即导向轮和稳定轮的轴心在弯轨半径曲线上没有位移差)，使转向架1能够平顺的通过各种形状的弯轨，不受弯轨曲线半径的限制。

跨座式单轨道的特点是使用一条轨道，占地面积小；此外，轨道宽度窄，轨道支撑架结构简单，占用的空间小。本实用新型跨座式单轨道移动机构就是通过跨座式单轨道来支撑、稳定和导向移动机构，移动机构通过其特有的结构形式骑跨在轨道梁上，能够平稳地运行，在转弯处无需考虑机构的速度问题，没有出轨的可能。

本实用新型移动机构中的底盘2可通过连接轴与下一个移动机构的底盘串联，依此，可串联多个移动机构，如火车的每一节车箱一样；每个移动机构中均有一个底盘2及两个转向架1。当移动机构处于直轨道时，一个底盘2可对应两个或多个转向架1；但若处于弯轨道时，则只能是一个底盘对应两个转向架，否则，在转弯处将无法实现转弯。

Claims (10)

1.一种跨座式单轨道移动机构，其特征在于：包括底盘(2)及两个相互独立、结构相同的转向架(1)，每个转向架(1)分别骑跨在轨道(3)上运行，所述底盘(2)分别与两个转向架(1)相连；所述转向架(1)包括驱动电机(4)、固定架(5)、行走轮(6)、导向轮(7)、稳定轮(8)及转盘(9)，其中转盘(9)可转动地安装在固定架(5)的顶部，行走轮(6)位于转盘(9)的下方、可转动地安装在固定架(5)上，并与安装在固定架(5)上的驱动电机(4)的输出轴相连；在行走轮(6)的下方设有多个导向轮(7)及多个稳定轮(8)，各导向轮(7)及稳定轮(8)分别可转动地安装在固定架(5)上。

2.按权利要求1所述的跨座式单轨道移动机构，其特征在于：所述行走轮(6)、导向轮(7)、稳定轮(8)及转盘(9)的轴心在同一平面内。

3.按权利要求1或2所述的跨座式单轨道移动机构，其特征在于：所述固定架(5)为“n”形，在固定架(5)的顶部向其一侧延伸形成支撑架，所述转盘(9)可转动地安装在该支撑架的顶端；所述行走轮(6)为两个，与轨道(3)的上表面接触，两个行走轮(6)分别与驱动电机(4)的输出轴键连接。

4.按权利要求3所述的跨座式单轨道移动机构，其特征在于：所述行走轮(6)的外侧设有固接在固定架(3)上的护板(12)。

5.按权利要求1或2所述的跨座式单轨道移动机构，其特征在于：所述导向轮(7)为两个，对称设置于轨道(3)的两侧，每个导向轮(7)均通过导向轮架(10)安装在固定架(5)上。

6.按权利要求1或2所述的跨座式单轨道移动机构，其特征在于：所述稳定轮(8)为两个，对称设置于轨道(3)的两侧，位于导向轮(7)的下方，每个稳定轮(8)均通过稳定轮架(11)安装在固定架(5)上。

7.按权利要求6所述的跨座式单轨道移动机构，其特征在于：所述导向轮(7)及稳定轮(8)的中心轴线平行或共线，且垂直于行走轮(6)的中心轴线。

8.按权利要求1所述的跨座式单轨道移动机构，其特征在于：所述转向架(1)为两个，每个转向架(1)上的行走轮(6)、导向轮(7)及稳定轮(8)的朝向相反。

9.按权利要求1所述的跨座式单轨道移动机构，其特征在于：所述行走轮(6)、导向轮(7)及稳定轮(8)为弹性胶轮。

10.按权利要求1所述的跨座式单轨道移动机构，其特征在于：移动机构中的底盘(2)通过连接轴与下一个移动机构的底盘串联，每个移动机构中均有一个底盘(2)及两个转向架(1)。

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