CN207067799U - 由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，它包括十字交叉型轨道系统、车架、轨道轮总成和舵轮驱动总成，十字交叉型轨道系统用于为轨道运输车进行全向行驶提供结构基础，十字交叉型轨道系统包括驱动轮滚动平台、至少两根X向轨道、以及至少两根Y向轨道，车架滚动安装在驱动轮滚动平台上，轨道轮总成用于实现轨道运输车分别沿X向轨道、Y向轨道行走，舵轮驱动总成包括悬架结构和舵轮驱动装置，舵轮驱动装置通过悬架结构安装在车架的底部，舵轮驱动装置用于驱动轨道运输车沿X/Y向轨道行驶。本实用新型可实现轨道运输车以舵轮驱动装置为驱动、以无动力且可收放的X/Y向行走轮为滚动支撑，沿X/Y轴方向行驶，结构简单、操控灵活。

Description

由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车

技术领域

本实用新型涉及一种轨道运输车，具体来说，涉及一种由舵轮驱动装置驱动的全向轨道运输车。

背景技术

AGV小车(Automated Guided Vehicle)即为“自动导引运输车”，俗称“无人搬运车”，其是指装备有电磁或光学等自动导引装置，并能够沿预先设定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的承重型运输车。AGV属于轮式移动机器人(WMR——WheeledMobile Robot)的范畴，在工业运输中，由于AGV是集机械、电子、计算机、信息化等技术于一身的综合性产物，其主要作用为代替人工进行物料运送，同时也起到联系各个站点使各个生产部分相结合的作用。因此，尤其是AGV轨道车被广泛应用于汽车制造、家电、食品、化工、电子制造等行业领域的物料及成品搬运。此外，在柔性制造系统和自动化仓储系统中，AGV轨道车也成为了物流自动运输的有效工具。

随着AGV的广泛应用，其运行环境多种多样，尤其在通道狭窄，空间有限的环境下作业，就要求机构具有全方位的移动能力，车体可以以任意姿态沿着任意方向行驶。现有技术的轨道运输车还存在以下技术问题：1)现有技术的差速AGV，即采用双差速驱动转向机构的AGV设有两组差速驱动转向装置，每组通过承重回转支撑与车体连接，两个维度的轨道轮分别至少要装备一个驱动电机，其它轨道轮为随动轮起到承重作用，动力直接设置在轨道轮上，造成轨道运输车结构复杂、增加生产与维护成本；2)由于两个维度轨道轮转向的方式存在换向控制不准确的情形，车辆在运动过程中会产生车轮滑移，震动等情况，进而容易造成车轮的磨损，且AGV运行速度慢、转弯半径大；3)轨道运输车采用差速转向驱动装置实现转向行驶，差速转向驱动装置是利用两个电机转速的差速比实现转向，差速转向驱动装置转向效果差、转向稳定性差，容易发生故障，成本高，变更速速过程繁琐；4)AGV小车常常受到一些物料运输现场工艺以及空间高度要求的限制，应用具有常规高度的AGV小车不可避免地凸显出很大的局限性，而AGV小车的高度主要取决于其舵轮驱动装置的高度，由于常规的舵轮驱动装置的自身高度较高，这就限制了AGV小车在一些有空间高度要求限制的场合应用；5)AGV小车的舵轮驱动装置的驱动轮安装支架采用单侧支撑的悬臂支撑架结构，不仅限制了AGV小车的承重能力，还会造成AGV小车在承重行走的过程中容易出现不平稳的现象。

实用新型内容

针对以上的不足，本实用新型提供了一种两个维度的轨道轮均不需要设置驱动力、基于舵轮驱动装置驱动的全向移载设备，并以十字交叉型轨道系统的X向轨道与Y向轨道在驱动轮滚动平台上构成若干个“口”字型的连续轨道回路为预定运移路线，依靠轨道轮总成的X向行走轮或者Y向行走轮，在十字交叉型轨道系统的X向轨道或者向轨道上滚动，以构成对轨道运输车的车架进行滚动支撑，达到以舵轮驱动装置驱动、以无动力且可收放的X向行走轮或者Y向行走轮为滚动支撑，实现轨道运输车沿X轴方向、Y轴方向、以及在X轴方向/Y轴方向进行自由换向行驶的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，它包括十字交叉型轨道系统、车架、轨道轮总成和舵轮驱动总成，所述十字交叉型轨道系统用于为轨道运输车进行全向行驶提供结构基础，所述十字交叉型轨道系统包括驱动轮滚动平台、至少两根X向轨道、至少两根Y向轨道和十字轨道连接部，每一所述X向轨道均沿X轴方向相互平行并以等距间隔地设置在所述驱动轮滚动平台上，每一所述Y向轨道均沿Y轴方向相互平行并以等距间隔地设置在所述驱动轮滚动平台上，且每一所述X向轨道与每一所述Y向轨道均相互垂直交叉连接，以使得X向轨道与Y向轨道在驱动轮滚动平台上构成若干个“口”字型的连续轨道回路，为轨道运输车实现全向行驶提供结构基础；每一所述X向轨道与每一所述Y向轨道相互交叉连接的位置均设有十字轨道连接部，所述十字轨道连接部用于轨道运输车进行X轴方向、Y轴方向的换向行驶；所述车架用于集中安装所述轨道轮总成和所述舵轮驱动总成，所述车架通过所述轨道轮总成可自由滚动地安装在所述驱动轮滚动平台上的X向轨道与Y向轨道上，所述轨道轮总成用于实现轨道运输车分别沿X向轨道、Y向轨道进行X轴方向、Y轴方向的全向行走，所述轨道轮总成包括至少四个无动力且可收放的X向行走轮和至少四个无动力且可收放的Y向行走轮，所述四个X向行走轮用于实现轨道运输车沿X向轨道进行X轴方向的行走，每一所述X向行走轮的滚动面与相应的X向轨道滚动支撑接触，且每一所述X向行走轮均朝向X轴方向滚动设置，所述Y向行走轮用于实现轨道运输车沿Y向轨道进行Y轴方向的行走，每一所述Y向行走轮的滚动面与相应的Y向轨道滚动支撑接触，且每一所述Y向行走轮均朝向Y轴方向滚动设置；所述舵轮驱动总成包括悬架结构和舵轮驱动装置，所述舵轮驱动装置通过所述悬架结构安装在所述车架的底部，所述舵轮驱动装置用于驱动轨道运输车沿X向轨道或者Y向轨道行驶、以及实现轨道运输车在十字交叉型轨道系统的十字轨道连接部进行换向行驶。

为了进一步实现本发明，所述舵轮驱动装置包括支撑板、设置在支撑板下方的驱动总成、以及设置在支撑板上方的转向机构，所述驱动总成用于驱动舵轮驱动装置在所述驱动轮滚动平台上滚动行走，所述转向机构用于控制驱动总成进行转弯换向行走，所述驱动总成包括驱动轮安装支架、驱动轮和驱动电机，所述驱动轮安装支架固定设置在所述支撑板上，所述驱动轮可转动地安装在所述驱动轮安装支架上，所述驱动电机固定安装在所述驱动轮安装支架上，且所述驱动电机的输出轴与所述支撑板平行，所述驱动电机的输出轴与所述驱动轮连接，以通过所述驱动电机驱动所述驱动轮滚动行走，所述驱动轮的滚动圆周面与所述驱动轮滚动平台的台面滚动接触，所述支撑板上相应于所述驱动轮的位置设有孔槽，所述驱动轮的上部容置于所述孔槽内。

为了进一步实现本发明，所述转向机构包括转盘、转盘轴承和转向外齿轮圈、转向小齿轮和转向电机，所述转盘固定设置在支撑板的上表面，所述转盘轴承的内圈套设在转盘的外圆周上，所述转向外齿轮圈固定套设在所述转盘轴承的外圈上，所述转向外齿轮圈与所述转向小齿轮啮合，所述转向电机固定设置在支撑板上，所述转向电机的输出轴同时与所述支撑板、以及所述驱动电机的输出轴垂直，所述转向电机的输出轴与所述转向小齿轮固定连接。

为了进一步实现本发明，所述驱动轮安装支架设计成双臂支撑结构的双侧支撑架，所述驱动轮安装支架的左侧支撑架、右侧支撑架上分别设有安装孔，所述驱动轮通过所述行星减速传动机构可转动地安装在所述驱动轮安装支架上，所述行星减速传动机构的第一安装端盖、第二安装端盖分别通过安装孔与所述驱动轮安装支架的左侧支撑架、右侧支撑架固定连接。

为了进一步实现本发明，所述轨道轮总成还包括至少四个X向行走轮顶升液压缸、至少四个第一轨道轮缓冲器、至少四个Y向行走轮顶升液压缸以及至少四个第二行走轮缓冲器，每一所述X向行走轮分别通过第一行走轮缓冲器安装在车架沿X轴方向的两侧，每一所述第一行走轮缓冲器的顶端与所述车架可转动连接，每一所述X向行走轮通过行走轮安装座可滚动地安装在相应的第一行走轮缓冲器的底端，每一所述X向行走轮顶升液压缸用于驱动对应的X向行走轮的收放，每一所述X向行走轮顶升液压缸的缸体与车架可转动连接，每一所述X向行走轮顶升液压缸的活塞杆的输出端与行走轮安装座铰接；每一所述Y向行走轮分别通过第二行走轮缓冲器安装在所述车架沿Y轴方向的两侧，每一所述第二行走轮缓冲器的顶端与车架可转动连接，每一所述Y向行走轮通过行走轮安装座可滚动地安装在相应的第二行走轮缓冲器的底端，每一所述Y向行走轮顶升液压缸用于驱动对应的Y向行走轮的收放，每一所述Y向行走轮顶升液压缸的缸体与车架可转动连接，每一所述Y向行走轮顶升液压缸的活塞杆的输出端与行走轮安装座铰接。

为了进一步实现本发明，所述X向行走轮对称地分布在所述车架的沿X轴方向的两侧，所述Y向行走轮对称地分布在所述车架的沿Y轴方向的两侧。

为了进一步实现本发明，所述全向轨道运输车还包括车架举升机构，所述车架举升机构包括至少一个举升液压缸，每一所述举升液压缸均设置在所述车架的底部。

为了进一步实现本发明，所述舵轮驱动装置通过悬架结构固定安装在所述车架的底部中心位置。

为了进一步实现本发明，每一所述X向轨道内设有钢轨，每一所述X向行走轮的滚动面与相应的钢轨上表面滚动接触并沿钢轨的长度方向滚动行走。

为了进一步实现本发明，每一所述Y向轨道内设有钢轨，每一所述Y向行走轮的滚动面与相应的钢轨上表面滚动接触并沿钢轨的长度方向滚动行走。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，是基于舵轮驱动装置驱动的全向移载设备，并以十字交叉型轨道系统的X向轨道与Y向轨道在驱动轮滚动平台上构成若干个“口”字型的连续轨道回路为预定运移路线，依靠轨道轮总成的四个X向行走轮或者四个Y向行走轮，在十字交叉型轨道系统的X向轨道或者向轨道上滚动，以构成对轨道运输车的车架进行滚动支撑，达到以舵轮驱动装置驱动、以无动力且可收放的X向行走轮或者Y向行走轮为滚动支撑，实现轨道运输车沿X轴方向或者Y轴方向行驶的目的。本实用新型克服了现有技术中传统轨道运输车动力驱动装置设置在支撑轨道上导致的结构复杂、X轴方向/Y轴方向换向行走需要两个维度都要提供驱动力、以及轨道运输车行走转向控制难度大等缺陷，其在轨道运输车车架的几何中心安装一个能够360°旋转的舵轮驱动装置，并在十字交叉型轨道系统与无动力且可收放的X向行走轮或者Y向行走轮对车架构成滚动支撑的配合下，实现轨道运输车两个维度的轨道轮均不需要设置驱动力，X轴方向/Y轴方向换向行走更加容易控制，结构简单，节约成本。

2、本实用新型的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，利用低高度舵轮驱动装置驱动轨道运输车行驶，舵轮驱动装置设置有支撑板，采用将安装有驱动轮的驱动总成设在支撑板的下方、将转向机构设置在支撑板的上方的布局方式，并在支撑板上相应于驱动轮的位置设有孔槽，以将驱动轮的上部容置于孔槽内，有效减少了驱动轮对高度空间尺寸的需求。这种把支撑板设计镂空下沉的方式，并将驱动轮的上部容置于支撑板的镂空孔槽内，有效降低了舵轮驱动装置整体高度，进而降低了轨道运输车的总体高度，实现了具有全方位移动功能的低高度轨道运输车，不仅使得轨道运输车在一些有空间高度要求限制的场合也能够应用，拓宽了轨道运输车的应用领域，还使得轨道运输车的重心降低，使得轨道运输车在承重高速运行过程中保持更加平稳的状态。

3、本实用新型的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，在轨道运输车车架的四条侧边上设置有用于将轨道运输车的车架以及设置在车架上的载物平台向上举升到预定高度位置的车架举升机构，当轨道运输车将物件运输到目标位置后，车载控制系统控制车架举升机构的四个举升液压缸将车架以及设置在车架上的载物平台向上举升到预定高度位置，从而可以将载物平台向上的物件顺利送达所需卸货高度，卸货完成后，车载控制系统控制车架举升机构回落，使得车架以及设置在车架上的载物平台下落至原来的位置，从而完成一次移载工作过程。车架举升机构的设置，不仅进一步降低轨道运输车的整体高度，还可以弥补现有技术中轨道运输车的灵活性低、通用性差、占用空间大的问题。

4、本实用新型的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，相对于现有技术中的轨道运输车的舵轮驱动装置的驱动轮安装支架采用单侧支撑的悬臂支撑架结构，改造设计成设计成具有双臂支撑结构的双侧支撑架，克服了轨道运输车承重能力受到较大限制、以及轨道运输车在承重高速行走的过程中容易出现不平稳的缺陷，本实用新型采用双臂支撑结构的双侧支撑架，代替传统单侧悬臂支撑结构对驱动总成的驱动轮进行支撑，可将轨道运输车的承重能力提高到一倍以上，极大地增加了轨道运输车的承载重量，而且可以保证轨道运输车在承重高速行走的过程中或者转向行驶过程中更加平稳。

5、本实用新型的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，采用舵轮驱动装置的转向机构控制其驱动总成的驱动轮转弯换向行驶，克服了传统轨道运输车采用差速转向驱动装置实现转向行驶的转向效果差、转向稳定性差，容易发生故障，成本高，变更速速过程繁琐的缺陷，使得轨道运输车的转弯换向更加稳定、灵活、精确，操控简便，设计科学，结构简单，成本低廉。本实用新型将舵轮驱动装置设置在车架的几何中心，转弯半径小，占用空间极小，转弯换向更加容易控制而且运行平稳，克服差速转向驱动装置因旋转中心不在车体中心，在硬转弯过程中容易出现的摩擦力大、以及转弯的角度不够精确的缺陷。

6、本实用新型的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，利用舵轮驱动装置为整个轨道运输车提供移栽动力和控制转向换向行驶，其将转舵功能与驱动功能集成于一体，只要通过车载控制系统控制驱动总成的驱动电机与转向机构的转向电机进行协同工作，以及每一X向行走轮顶升液压缸驱动X向行走轮收放、每一Y向行走轮顶升液压缸驱动Y向行走轮收放的协同配合，就可以使得整个轨道运输车在不改变自身姿态的条件下，沿着十字交叉型轨道系统的X向轨道、Y向轨道上进行任意方向的全向移动。车架与每一X向行走轮之间均设有第一行走轮缓冲器，以及车架与每一Y向行走轮之间均设有第二行走轮缓冲器，可有效减少和降低车架在运行过程中的振动与噪音，并能根据实时路况做到相适应的自适应调整，使轨道运输车在十字交叉型轨道系统的X向轨道、Y向轨道上的运行更加平稳。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的轨道运输车从上往下看的立体结构示意图；

图3为本实用新型的轨道运输车从下往上看的立体结构示意图；

图4为本实用新型的轨道运输车沿X轴方向行走的结构示意图；

图5为本实用新型的轨道运输车沿Y轴方向行走的结构示意图；

图6为本实用新型的十字交叉型轨道系统的局部放大图；

图7为本实用新型的舵轮驱动装置的三维结构示意图；

图8为本实用新型的舵轮驱动装置的转向机构安装位置的三维结构示意图；

图9为本实用新型的舵轮驱动装置的支撑板的结构示意图；

图10为本实用新型的舵轮驱动装置的驱动总成的分解结构示意图；

图11为本实用新型的舵轮驱动装置的驱动总成安装位置的三维结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步阐述，其中，本实用新型的方向以图1为标准。

如图1至图11所示，本实用新型的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，它包括十字交叉型轨道系统1、车架2、轨道轮总成3、舵轮驱动总成4、车架举升机构5、定位导航系统、车载控制系统、驱动动力源以及用于承载物件的载物平台，其中：

十字交叉型轨道系统1用于为轨道运输车进行全向行驶提供结构基础，十字交叉型轨道系统1包括驱动轮滚动平台11、至少两根X向轨道12、至少两根Y向轨道13和十字轨道连接部14，每一X向轨道12均沿X轴方向相互平行并呈等距间隔地设置在驱动轮滚动平台11表面，每一Y向轨道13均沿Y轴方向相互平行并呈等距间隔地设置在驱动轮滚动平台11表面，且每一X向轨道12与每一Y向轨道13均相互垂直交叉连接，以使得X向轨道12与Y向轨道13在驱动轮滚动平台11上构成若干个“口”字型的连续轨道回路，使得轨道运输车可在驱动轮滚动平台11上既可沿X轴方向、又可Y轴方向行驶，为轨道运输车实现全向行驶提供了结构基础。每一X向轨道12与每一Y向轨道13相互交叉的位置均设有十字轨道连接部14，十字轨道连接部14用于轨道运输车在十字交叉型轨道系统1的X向轨道12与Y向轨道13的相互交错位置进行X轴方向、Y轴方向的换向行驶。

车架2用于集中安装轨道运输车的轨道轮总成3、舵轮驱动总成4、车架举升机构5、定位导航系统、车载控制系统、驱动动力源以及用于承载物件的载物平台等设备系统，车架2通过轨道轮总成3可自由行走地安装在十字交叉型轨道系统1的驱动轮滚动平台11上，车架2为矩形的框架式结构，车架2设计为长方形或者矩形，在此不作限定。定位导航系统可以是现有技术的定位导航传感器或者是定位导航装置，定位导航系统设置在车架2上对应于十字交叉型轨道系统1的位置，定位导航系统与车载控制系统电性连接，定位导航系统用于监测轨道运输车是否位于十字交叉型轨道系统1的十字轨道连接部14，并将监测信号传输给车载控制系统以供车载控制系统判断是否需要换向；车载控制系统用于控制轨道运输车的所有的电气设备系统的工作运行，车载控制系统设置在车架2的电气控制柜21内，驱动动力源为一组高性能蓄电池，蓄电池设置在车架2的电池仓22内，蓄电池用于为轨道运输车的所有用电设备系统提供电能，轨道轮总成3、舵轮驱动总成4、车架举升机构5的电控系统以及定位导航系统分别与蓄电池、车载控制系统电性连接。

轨道轮总成3用于实现轨道运输车分别沿X向轨道12、Y向轨道13进行X轴方向、Y轴方向的全向行走，轨道轮总成3包括四个X向行走轮31、四个X向行走轮顶升液压缸32、四个第一轨道轮缓冲器33、四个Y向行走轮34、四个Y向行走轮顶升液压缸35以及四个第二行走轮缓冲器36，四个X向行走轮31用于实现轨道运输车沿X向轨道12进行X轴方向的行走，四个X向行走轮31分别通过第一行走轮缓冲器33安装在车架2沿X轴方向的两侧，每一第一行走轮缓冲器33的顶端通过铰接件与车架2可转动连接，每一X向行走轮31通过行走轮安装座可滚动地安装在相应的第一行走轮缓冲器33的底端，且每一X向行走轮31均朝向X轴方向滚动设置，每一X向行走轮顶升液压缸用于驱动对应的X向行走轮31的收起(X向行走轮31处于非行走状态)与放下(X向行走轮31处于行走状态)，每一X向行走轮顶升液压缸32的缸体通过铰接件与车架2可转动连接，每一X向行走轮顶升液压缸的活塞杆的输出端通过铰接件与行走轮安装座铰接；四个Y向行走轮34用于实现轨道运输车沿Y向轨道13进行Y轴方向的行走，四个Y向行走轮34分别通过第二行走轮缓冲器36安装在车架2沿Y轴方向的两侧，每一第二行走轮缓冲器36的顶端通过铰接件与车架2可转动连接，每一Y向行走轮34通过行走轮安装座可滚动地安装在相应的第二行走轮缓冲器36的底端，且每一Y向行走轮34均朝向Y轴方向滚动设置，每一Y向行走轮顶升液压缸35用于驱动对应的Y向行走轮34的收起(Y向行走轮34处于非行走状态)与放下(Y向行走轮34处于行走状态)，每一Y向行走轮顶升液压缸的缸体通过铰接件与车架2可转动连接，每一Y向行走轮顶升液压缸36的活塞杆的输出端通过铰接件与行走轮安装座铰接；车架2与每一X向行走轮、以及车架2每一Y向行走轮之间分别设置第一行走轮缓冲器33、第二行走轮缓冲器36，对轨道运输车在载物承重行驶过程中起到良好的减震效果。四个X向行走轮31为无动力且可收放的轨道轮，四个X向行走轮31对称地分布在车架2的两侧(沿X轴方向的两侧)，每一X向轨道12内设有钢轨，每一X向行走轮31的滚动面可与相应的钢轨上表面滚动接触而沿钢轨的长度方向滚动行走；四个Y向行走轮34为无动力且可收放的轨道轮，四个Y向行走轮34对称地分布在车架2的另外两侧(沿Y轴方向的两侧)，每一Y向轨道13内设有钢轨，每一Y向行走轮34的滚动面可与相应的钢轨上表面滚动接触而沿钢轨的长度方向滚动行走；此外，X向行走轮31、Y向行走轮34的数量并不局限于本实施例的四个，X向行走轮31、Y向行走轮34的数量还可以分别设置成六个、八个等，在此不作限定。

舵轮驱动总成4用于驱动轨道运输车沿X向轨道12或者Y向轨道13行驶、以及实现轨道运输车在十字交叉型轨道系统1的X向轨道12与Y向轨道13的相互交错位置进行换向行驶。舵轮驱动总成4包括悬架结构41和舵轮驱动装置42，悬架结构41用于安装舵轮驱动装置42，悬架结构41设置在车架2的几何中心位置，舵轮驱动装置42通过悬架结构41固定安装在车架2的底部中心位置。舵轮驱动装置42包括支撑板100、驱动总成200、转向机构300和行星减速传动机构400，驱动总成200设置在支撑板100的下方，转向机构300设置在支撑板100上方。

支撑板100呈横向设置(支撑板与驱动轮滚动平台11的台面平行)，支撑板100的上表面通过螺栓与自动导引运输车固定连接，支撑板100上表面的居中位置开设有上下贯通的孔槽101。

驱动总成200用于驱动舵轮驱动装置在驱动轮滚动平台11的台面的滚动行走，以为轨道运输车提供驱动动力；驱动总成200包括驱动轮安装支架201、驱动轮202、驱动电机203和制动器204，驱动轮安装支架201设计成双臂支撑结构的双侧支撑架(左侧支撑架和右侧支撑架)，驱动轮安装支架201呈纵向设置，驱动轮安装支架201设置在支撑板100下方且相应于支撑板100孔槽101的位置，驱动轮安装支架201的顶端与支撑板100的下表面固定连接或者设计为一体成型结构；驱动轮202呈纵向设置(驱动轮202的轴线与驱动轮滚动平台11的台面平行)，驱动轮202的滚动圆周面与驱动轮滚动平台11的台面滚动接触，驱动轮202通过行星减速传动机构400可转动地安装在驱动轮安装支架201上，支撑板100上相应于驱动轮202的位置设有孔槽101，且驱动轮202的上部容置于支撑板100的孔槽101内，为了使得驱动轮202的上部既能够尽可能地容纳于孔槽101内，又能够使得驱动轮202保持较灵活自由地转动，孔槽101的长宽尺寸设计均与驱动轮202的尺寸相适配；驱动电机203设置在支撑板100的下方，驱动电机203通过螺栓固定安装在驱动轮安装支架201的左侧支撑架上，且驱动电机203的输出轴与支撑板100平行，驱动电机203的输出轴通过行星减速传动机构400与驱动轮202连接，以使得行星减速传动机构400将驱动电机203输出轴的旋转扭矩以一定的速比传递到驱动轮202，并带动驱动轮202在驱动轮滚动平台11的台面上滚动行走，即通过驱动电机203驱动驱动轮202行走以实现轨道运输车的自动行驶。

转向机构300用于控制驱动总成进行转弯换向行走，转向机构300包括转盘301、转盘轴承和转向外齿轮圈302、转向小齿轮303、转向电机304、舵角传感器305和舵角齿轮306，转盘301呈横向设置(转盘301的圆盘面与水平面平行)，转盘301通过螺栓固定设置在支撑板100的上表面，转盘轴承的内圈套设在转盘301的外圆周上，转盘301的外圆周面与转盘轴承的内圈固定连接，转向外齿轮圈302套设在转盘轴承的外圈上，转盘轴承的外圈与转向外齿轮圈302的内圆周面固定连接，转向外齿轮圈302与轨道运输车的悬架结构41的安装板通过螺栓固定连接，转盘301、转盘轴承和转向外齿轮圈302的轴心处于同一轴线；固定设置于支撑板100上表面的转盘301通过转盘轴承连接转向外齿轮圈302，以使得转向外齿轮圈302可与支撑板100发生相对转动；转向外齿轮圈302的外圆周面设有与转向小齿轮303的轮齿相啮合的轮齿，转向外齿轮圈302与转向小齿轮303啮合；转向电机304设置在支撑板100的下方，转向电机304的输出轴同时与支撑板100、驱动电机203的输出轴垂直；本实施例的转向电机304固定安装在支撑板100的下表面，转向电机304的输出轴穿过支撑板100设有的上下贯通的穿孔与转向小齿轮303固定连接，转向电机304的输出轴通过轴承与支撑板100的穿孔可转动连接，以提高转向电机304的输出轴转动的灵活性以及平稳性；舵角传感器305用于检测驱动总成200转向角度的监测与采集，舵角传感器305固定设置在支撑板100上，舵角传感器305通过舵角齿轮306与转向外齿轮圈302连接，舵角齿轮306与转向外齿轮圈302啮合配合。

车架举升机构5用于将轨道运输车的车架2以及设置在车架2上的载物平台向上举升到预定高度位置，车架举升机构5包括四个举升液压缸，四个举升液压缸分别设置在车架2的四条侧边上(车架2沿X轴方向延伸的侧边上以及车架2沿Y轴方向延伸的侧边上)，本实施例优选地将四个举升液压缸分别设置在车架2的四个边角处(车架2沿X轴方向延伸的侧边与车架2沿Y轴方向延伸的侧边相交汇处)。

本实用新型的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车的基本工作原理与工作过程：

1)启动轨道运输车工作时，车载控制系统控制舵轮驱动总成4的舵轮驱动装置42的驱动总成200工作，驱动总成200的驱动电机203驱动行星减速传动机构400带动驱动轮202在驱动轮滚动平台11的台面滚动行走，进而在驱动总成200的驱动轮202提供的驱动力驱动轨道运输车沿着十字交叉型轨道系统1行驶。

2)轨道运输车沿着十字交叉型轨道系统1的行走过程：当轨道运输车需要沿X轴方向行驶的时候，舵轮驱动装置42驱动总成200的驱动轮202的行驶方向与X轴方向保持水平，依靠轨道轮总成4的四个X向行走轮31在十字交叉型轨道系统1的X向轨道12上滚动，以形成对轨道运输车的车架2进行滚动支撑结构，并由舵轮驱动装置42的驱动总成200为轨道运输车的提供沿X轴方向行驶的驱动力，达到以舵轮驱动装置42驱动、以无动力且可收放的X向行走轮31为支撑，实现轨道运输车沿X轴方向行驶的目的；当轨道运输车需要沿Y轴方向行驶的时候，舵轮驱动装置42驱动总成200的驱动轮202的行驶方向与Y轴方向保持水平，依靠轨道轮总成4的四个Y向行走轮34在十字交叉型轨道系统1的Y向轨道13上滚动，以形成对轨道运输车的车架2进行滚动支撑结构，并由舵轮驱动装置42的驱动总成200为轨道运输车的提供沿Y轴方向行驶的驱动力，达到以舵轮驱动装置42驱动、以无动力且可收放的Y向行走轮34为支撑，实现轨道运输车沿Y轴方向行驶的目的；

3)轨道运输车沿着十字交叉型轨道系统1的行走过程的换向过程：当需要转向时，舵轮驱动装置42的工作原理：首先，通过行星齿轮减速传动机构与制动器204的配合，对驱动电机203与驱动轮202进行制动动作；然后，启动转向电机304工作程序，转向电机304的输出轴带动转向小齿轮303转动；由于转向小齿轮303与转向外齿轮圈302啮合，且转向外齿轮圈302固定连接在轨道运输车上，从而转向小齿轮303相当于围绕转向外齿轮圈302转动的行星齿轮，并沿着转向外齿轮圈302形成的圆环形轨迹围绕转向外齿轮圈302的外圆周进行公转；在转向小齿轮303围绕转向外齿轮圈302的外圆周进行公转的过程中，由于固定设置于支撑板100上表面的转盘301通过转盘轴承连接转向外齿轮圈302，支撑板100便可相对转向外齿轮圈302发生同轴旋转转动，支撑板100便可带动驱动总成200发生转向，直至驱动总成200的驱动轮202转向到合适的方向，车载控制系统控制停止转向电机304的工作，车载控制系统同时驱动驱动总成200工作，驱动轨道运输车沿着换向后的方向继续行驶。

当轨道运输车沿X轴方向行驶到十字交叉型轨道系统1的十字轨道连接部14时，定位导航系统将检测信号传输给车载控制系统，当轨道运输车需要进行X轴方向向Y轴方向换向行驶时，车载控制系统控制舵轮驱动装置42进行换向工作，此时驱动装置42的驱动总成200停止对轨道运输车的驱动工作，同时驱动装置42的转向机构300控制驱动总成200产生顺时针90°或者逆时针90°的角度进行旋转，即达到驱动总成200的滚动轮202的行驶方向从沿着X轴方向转变为沿着Y轴方向进行换向的目的，车载控制系统立即控制转向机构300停止转向工作。接着，车载控制系统分别控制每一Y向行走轮顶升液压缸35放下相应的Y向行走轮34，待四个Y向行走轮34形成对轨道运输车的车架2进行滚动支撑结构后，车载控制系统分别控制每一X向行走轮顶升液压缸32收起相应的X向行走轮31，从而将以四个X向行走轮31形成对轨道运输车的车架2进行滚动支撑改变为以四个Y向行走轮34形成对轨道运输车的车架2进行滚动支撑；最后，车载控制系统控制驱动装置42的驱动总成200驱动驱动轮202，利用驱动轮202与驱动轮滚动平台11的台面滚动摩擦带动轨道运输车沿Y轴方向行驶。

同理，当轨道运输车沿Y轴方向行驶到十字交叉型轨道系统1的十字轨道连接部14时，定位导航系统将检测信号传输给车载控制系统，当轨道运输车需要进行Y轴方向向X轴方向换向行驶时，车载控制系统控制舵轮驱动装置42进行换向工作，此时驱动装置42的驱动总成200停止对轨道运输车的驱动工作，同时驱动装置42的转向机构300控制驱动总成200产生顺时针90°或者逆时针90°的角度进行旋转，即达到驱动总成200的滚动轮202的行驶方向从沿着X轴方向转变为沿着Y轴方向进行换向的目的，车载控制系统立即控制转向机构300停止转向工作。接着，车载控制系统分别控制每一X向行走轮顶升液压缸32放下相应的X向行走轮31，待四个X向行走轮31形成对轨道运输车的车架2进行滚动支撑结构后，车载控制系统分别控制每一Y向行走轮顶升液压缸35收起相应的Y向行走轮34，从而将以四个Y向行走轮34形成对轨道运输车的车架2进行滚动支撑改变为以四个X向行走轮31形成对轨道运输车的车架2进行滚动支撑；最后，车载控制系统控制驱动装置42的驱动总成200驱动驱动轮202，利用驱动轮202与驱动轮滚动平台11的台面滚动摩擦带动轨道运输车沿X轴方向行驶。

4)当轨道运输车将物件运输到目标位置后，车载控制系统控制车架举升机构5的四个举升液压缸将车架2以及设置在车架2上的载物平台向上举升到预定高度位置，从而可以将载物平台向上的物件顺利送达所需卸货高度，卸货完成后，车载控制系统控制车架举升机构5回落，使得车架2以及设置在车架2上的载物平台下落至原来的位置，从而完成一次移载工作过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，其特征在于：它包括十字交叉型轨道系统、车架、轨道轮总成和舵轮驱动总成，所述十字交叉型轨道系统用于为轨道运输车进行全向行驶提供结构基础，所述十字交叉型轨道系统包括驱动轮滚动平台、至少两根X向轨道、至少两根Y向轨道和十字轨道连接部，每一所述X向轨道均沿X轴方向相互平行并以等距间隔地设置在所述驱动轮滚动平台上，每一所述Y向轨道均沿Y轴方向相互平行并以等距间隔地设置在所述驱动轮滚动平台上，且每一所述X向轨道与每一所述Y向轨道均相互垂直交叉连接，以使得X向轨道与Y向轨道在驱动轮滚动平台上构成若干个“口”字型的连续轨道回路，为轨道运输车实现全向行驶提供结构基础；每一所述X向轨道与每一所述Y向轨道相互交叉连接的位置均设有十字轨道连接部，所述十字轨道连接部用于轨道运输车进行X轴方向、Y轴方向的换向行驶；所述车架用于集中安装所述轨道轮总成和所述舵轮驱动总成，所述车架通过所述轨道轮总成可自由滚动地安装在所述驱动轮滚动平台上的X向轨道与Y向轨道上，所述轨道轮总成用于实现轨道运输车分别沿X向轨道、Y向轨道进行X轴方向、Y轴方向的全向行走，所述轨道轮总成包括至少四个无动力且可收放的X向行走轮和至少四个无动力且可收放的Y向行走轮，所述四个X向行走轮用于实现轨道运输车沿X向轨道进行X轴方向的行走，每一所述X向行走轮的滚动面与相应的X向轨道滚动支撑接触，且每一所述X向行走轮均朝向X轴方向滚动设置，所述Y向行走轮用于实现轨道运输车沿Y向轨道进行Y轴方向的行走，每一所述Y向行走轮的滚动面与相应的Y向轨道滚动支撑接触，且每一所述Y向行走轮均朝向Y轴方向滚动设置；所述舵轮驱动总成包括悬架结构和舵轮驱动装置，所述舵轮驱动装置通过所述悬架结构安装在所述车架的底部，所述舵轮驱动装置用于驱动轨道运输车沿X向轨道或者Y向轨道行驶、以及实现轨道运输车在十字交叉型轨道系统的十字轨道连接部进行换向行驶。

2.根据权利要求1所述的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，其特征在于：所述舵轮驱动装置包括支撑板、设置在支撑板下方的驱动总成、以及设置在支撑板上方的转向机构，所述驱动总成用于驱动舵轮驱动装置在所述驱动轮滚动平台上滚动行走，所述转向机构用于控制驱动总成进行转弯换向行走，所述驱动总成包括驱动轮安装支架、驱动轮和驱动电机，所述驱动轮安装支架固定设置在所述支撑板上，所述驱动轮可转动地安装在所述驱动轮安装支架上，所述驱动电机固定安装在所述驱动轮安装支架上，且所述驱动电机的输出轴与所述支撑板平行，所述驱动电机的输出轴与所述驱动轮连接，以通过所述驱动电机驱动所述驱动轮滚动行走，所述驱动轮的滚动圆周面与所述驱动轮滚动平台的台面滚动接触，所述支撑板上相应于所述驱动轮的位置设有孔槽，所述驱动轮的上部容置于所述孔槽内。

3.根据权利要求2所述的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，其特征在于：所述转向机构包括转盘、转盘轴承和转向外齿轮圈、转向小齿轮和转向电机，所述转盘固定设置在支撑板的上表面，所述转盘轴承的内圈套设在转盘的外圆周上，所述转向外齿轮圈固定套设在所述转盘轴承的外圈上，所述转向外齿轮圈与所述转向小齿轮啮合，所述转向电机固定设置在支撑板上，所述转向电机的输出轴同时与所述支撑板、以及所述驱动电机的输出轴垂直，所述转向电机的输出轴与所述转向小齿轮固定连接。

4.根据权利要求2所述的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，其特征在于：所述舵轮驱动装置还包括行星减速传动机构，所述驱动轮安装支架设计成双臂支撑结构的双侧支撑架，所述驱动轮安装支架的左侧支撑架、右侧支撑架上分别设有安装孔，所述驱动轮通过所述行星减速传动机构可转动地安装在所述驱动轮安装支架上，所述行星减速传动机构的第一安装端盖、第二安装端盖分别通过安装孔与所述驱动轮安装支架的左侧支撑架、右侧支撑架固定连接。

5.根据权利要求1所述的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，其特征在于：所述轨道轮总成还包括至少四个X向行走轮顶升液压缸、至少四个第一轨道轮缓冲器、至少四个Y向行走轮顶升液压缸以及至少四个第二行走轮缓冲器，每一所述X向行走轮分别通过第一行走轮缓冲器安装在车架沿X轴方向的两侧，每一所述第一行走轮缓冲器的顶端与所述车架可转动连接，每一所述X向行走轮通过行走轮安装座可滚动地安装在相应的第一行走轮缓冲器的底端，每一所述X向行走轮顶升液压缸用于驱动对应的X向行走轮的收放，每一所述X向行走轮顶升液压缸的缸体与车架可转动连接，每一所述X向行走轮顶升液压缸的活塞杆的输出端与行走轮安装座铰接；每一所述Y向行走轮分别通过第二行走轮缓冲器安装在所述车架沿Y轴方向的两侧，每一所述第二行走轮缓冲器的顶端与车架可转动连接，每一所述Y向行走轮通过行走轮安装座可滚动地安装在相应的第二行走轮缓冲器的底端，每一所述Y向行走轮顶升液压缸用于驱动对应的Y向行走轮的收放，每一所述Y向行走轮顶升液压缸的缸体与车架可转动连接，每一所述Y向行走轮顶升液压缸的活塞杆的输出端与行走轮安装座铰接。

6.根据权利要求5所述的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，其特征在于：所述X向行走轮对称地分布在所述车架的沿X轴方向的两侧，所述Y向行走轮对称地分布在所述车架的沿Y轴方向的两侧。

7.根据权利要求1所述的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，其特征在于：所述全向轨道运输车还包括车架举升机构，所述车架举升机构包括至少一个举升液压缸，每一所述举升液压缸均设置在所述车架的底部。

8.根据权利要求1所述的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，其特征在于：所述舵轮驱动装置通过悬架结构固定安装在所述车架的底部中心位置。

9.根据权利要求1所述的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，其特征在于：每一所述X向轨道内设有钢轨，每一所述X向行走轮的滚动面与相应的钢轨上表面滚动接触并沿钢轨的长度方向滚动行走。

10.根据权利要求1所述的由舵轮驱动装置驱动的新型全向轨道运输车，其特征在于：每一所述Y向轨道内设有钢轨，每一所述Y向行走轮的滚动面与相应的钢轨上表面滚动接触并沿钢轨的长度方向滚动行走。