CN210557505U - 一种基于云轨的输送系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于云轨的输送系统,其特征在于:所述的输送系统包括多根横纵交错的云轨,所述云轨上配置有多辆智能化重载运输车(1),这些智能化重载运输车(1)共同形成运输阵列,每一根云轨上都设置有自动同步收放电缆车(2),在横纵云轨的交汇处设置有十字连接机构(3),同时所述的输送系统还包括铺设云轨时所使用的云轨搬运定位专用车(4)。
Description
技术领域
本实用新型涉及超重载物的运输、调整领域,特别是一种基于云轨的输送系统。
背景技术
专利号为201821038761.6,名称为《云型轨道》的中国专利,以及专利号为201821038761.6,名称为《重载运输系统》的中国专利,公开了一种可利用带有多个滚针的针轮进行驱动的重载系统,在利用这种重载系统实现船舶或平台的转运时,往往需要在场地上铺设8-10条的云型轨道,在每条轨道上都要设置十几台甚至二十几台的重载运输车。
传统上所使用的重载运输车,在设计时只考虑到如何将重载物从一个地点运送到另一个地点,这种转运是粗略的,重载物被运送到指定地点后,传统的运输车辆无法对其进行位置上的精调,需要额外利用调整机构进行调整,十分麻烦。更无法做更加复杂的调整动作。
同时为了让重载车辆能够顺畅地在云轨上行走,需要保证相邻轨道之间的直线度,并且还要保证各个轨道的中心线之间的平行度。
在构建重载物时,需要预先设置多个阵列式分布的建造墩,一般来说,建造墩的高度约为1.6-1.8米,相邻建造墩之间的间距也不会超过2米,也就是说重载物下方可供操作的空间十分狭小。而一节长6m的云轨重量约2.5t,在如此狭小的空间里铺设云轨,同时又要保证云轨铺设的各项条件,无疑是非常困难的。需要消耗大量的人力物力,同时工作效率也十分低下。
这些车辆工作时的总功率在100KW以上,每一台的移动距离可达200m以上,而所有的运输车在使用过程中都要连接电缆,这样车辆移动时就需要对这些电缆进行收、放处理,以满足运载要求。传统上由于没有专用的同步收放电缆车,因此总长度上千米的电缆采用人工操作的方式进行收放,这是一项繁重又不安全的工作,极大地增加了企业的运营成本。
同时对于云轨系统来说,必不可免的会遇到横纵交叉情况,横纵云轨交接的部分,需要保证接缝处的齿能够完美匹配才能够与重载运输车进行匹配,因此多年以来一直没有太好的解决办法,只能采用常规的手段,当处于横向云轨上的运载体运动至横向云轨和纵向云轨的交汇处时,使用大型设备将运载体搬运到纵向云轨上,并利用横向运输车顶推运载体使其进行横向移动。这种方式需要耗费较长的时间,而且横移轨道有需要在运载体底部的有限空间中进行铺设,作业条件相对较差。
综上所述,可以说传统的云轨重载运输系统存在着诸多的问题,因此现在需要一种能够解决上述问题的方法或装置。
发明内容
本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述不足,提出一种移动方便,可实现精准调整的输送系统。
本实用新型的技术解决方案是:一种基于云轨的输送系统,其特征在于:所述的输送系统包括多根横纵交错的云轨,所述云轨上配置有多辆智能化重载运输车1,这些智能化重载运输车1共同形成运输阵列,每一根云轨上都设置有自动同步收放电缆车2,在横纵云轨的交汇处设置有十字连接机构3,同时所述的输送系统还包括铺设云轨时所使用的云轨搬运定位专用车4。
所述的智能化重载运输车1包括运输车车体,所述运输车车体包括底板1-1,在底板1-1的底部设置有多个重载链辊排1-2,在底板1-1的前后两端分别设置有第一顶升油缸1-3,所述第一顶升油缸1-3通过平移机构与底板1-1连接,在底板1-1的中部设置有驱动机构1-4,两个第一顶升油缸1-3的顶部共同支撑有第一顶板1-5,运输车车体的尾部则设置有泵站组件1-6,在运输车车体的中部两侧对称地设置有中部导轮1-7,而在运输车车体前后两端的两侧则对称地设置有云轨导轮1-8,
所述重载链辊排1-2包括直接与底板1-1相连的连接架1-9,连接架1-9的底部设有对称分布的挡板1-10,挡板1-10的内侧设置有限位挡块1-11,在两个挡板1-10之间横向支撑有辊排架1-12,沿着辊排架1-12的轮廓外侧设置有多个可转动的辊子1-13,且所有的辊子1-13都通过链片1-14连接为环形的辊排带,这个辊排带套在辊排架1-12外部,所有所述的辊子1-13都位于相对的限位挡块1-11之间,
所述平移机构包括直接与底板1-1相连的基础板,基础板上设置有X轴辊子组1-15,X轴辊子组1-15上方支撑有中间板1-16,所述中间板1-16上设置有Y轴辊子组1-17,所述X轴辊子组1-15和Y轴辊子组1-17的行进方向相互垂直,在Y轴辊子组1-17的上方设置有第二顶板1-18,所述第二顶板1-18则支撑着第一顶升油缸1-3,所述底板1-1上设置有沿X轴方向分布的X轴油缸,所述X轴油缸的工作端与中间板1-16相连,所述中间板1-16上设置有沿Y轴方向分布的Y轴油缸,所述Y轴油缸的工作端与第二顶板1-18相连,
所述的驱动机构1-4包括变频电机1-19,变频电机1-19通过减速箱与第一针轮轴1-20相连,第一针轮轴1-20的端部与针轮盘1-21相连,在针轮盘1-21上设置有多个圆周均匀分布的驱动滚针1-22,且所述驱动滚针1-22与针轮盘1-21相互垂直,所述减速箱的输出端与第一针轮轴1-20之间设置有电磁离合器,
所述的两个第一顶升油缸1-3、X轴油缸和Y轴油缸均分别通过泵站组件1-6中的独立泵体供油,同时所有的油缸上都设置有直线位移显示器,而所有的直线位移显示器则通过数据线与控制系统相连,控制系统还与控制屏幕相连,且泵站组件1-6中的独立泵体,均采用步进电机带动,
所述的云轨导轮1-8包括与运输车车体固定的中心轴,中心轴通过调心滚珠轴承与导轮体相连。
所述的自动同步收放电缆车2包括缆车车体2-1,缆车车体2-1的底部设置有车轮2-2,所述缆车车体2-1上转动支撑有第二针轮轴2-3,所述第二针轮轴2-3的两端均设置有针轮2-4,所述针轮2-4包括两个圆形的轮架2-5,轮架2-5之间转动支撑有多个在圆周方向上均匀分布的滚针2-6,所述的针轮2-4与云轨相匹配,所述车体2-1上还转动支撑有过渡轮2-7和卷筒2-8,所述过渡轮2-7通过传动副与针轮轴2-3相连,所述过渡轮2-7通过传动副与卷筒2-8相连,所述卷筒2-8则通过传动副与转动支撑在缆车车体2-1尾端的丝杠2-9相连,所述缆车车体2-1的前端则通过刚性连接杆2-10与动力车相连,
所述丝杠2-9上螺纹连接有螺母座2-11,所述螺母座2-11的底端设置有导向块2-12,所述导向块2-12上开设有导向孔2-13,在缆车车体2-1上还设置有与丝杠2-9相平行的、光滑的支撑杆2-14,且所述的支撑杆2-14位于卷筒2-8与丝杠2-9之间。
所述十字连接机构3包括框架体3-1,所述框架体3-1上设置有转盘3-2,所述转盘3-2的中心轴3-3通过中心轴承3-4转动支撑在框架体3-1上,所述中心轴3-3上键连接有蜗轮3-5,所述的框架体3-1内还转动支撑有蜗杆轴3-6,所述蜗杆轴3-6上设置有与所述蜗轮3-5相配的蜗杆段,所述蜗杆轴3-6的一端通过伞齿轮传动副3-7与同样转动支撑在框架体3-1上的齿轮轴3-8相连,齿轮轴3-8的端部设置有六方或四方的驱动端,所述转盘3-2上设置有转盘云轨,
所述框架体3-1的底部还设置有与云轨相配的连接组件,所述连接组件包括与框架体3-1固定连接的支撑板3-9,所述支撑板3-9上螺纹连接有连接螺栓3-10,所述连接螺栓3-10上螺纹连接有前螺母3-11和后螺母3-12,且所述的前螺母3-11和后螺母3-12分别位于支撑板3-9的两侧,所述连接螺栓3-10的端部设置有连接销3-13,框架体3-1上设置有开设有导向孔的导向板3-14,所述连接销3-13活动穿接在导向孔中,
所述的连接组件为八套,且均匀分布在框架体3-1前后左右的四个方向上。
所述云轨搬运定位专用车4包括搬运车体4-1,所述搬运车体4-1的尾部的中央设置有主动万向轮4-2,搬运车体4-1的前部则对称地设置有两个从动定向轮4-3,所述搬运车体4-1的尾端设置有座椅支撑架4-4,所述座椅支撑架4-4上设置有座椅,所述主动万向轮4-2的顶端设置有转向把手4-5,转向把手4-5能够带动主动万向轮4-2转动,所述从动定向轮4-3转动支撑在搬运车体4-1上,两个从动定向轮4-3的顶端都连接有第一连杆4-6,而在两个第一连杆4-6之间还连接有第二连杆4-7,所述的第一连杆4-6与第二连杆4-7之间转动连接,并且在第一连杆4-6与第二连杆4-7之间还设置有调节把手4-8,
所述搬运车体4-1上还设置有至少两套提升机构,所述的提升机构包括固定在搬运车体4-1上的第二顶升油缸4-9,所述第二顶升油缸4-9的工作端与抬架4-10相连,抬架4-10的两侧分别设置有链条4-11,所述链条4-11的底端设置有挂钩4-12,同时在挂钩4-12上还连接有操作绳,
所述链条4-11为双排滚子链。
本实用新型同现有技术相比,具有如下优点:
本实用新型所公开的输送系统,其中的重载运输车,具有如下优点:
1)用重载链辊排代替普通钢轨车轮,同时去除了车轴和轴承,结构简化,承载力增加,制造营运和维修成本大大降低。
2)这种重载运输车配合以云型轨道,省去了普通钢轨下的枕木轨道架,土建基建费用降低。变死轨为活轨,普通水泥地面或砂石地面都可应用,迁徒转向(向任意方向都可移动)更加方便。
3)用于顶升的油缸下方设置有能够在X轴方向和Y轴方向调整的机构,当利用多个本装置组成的运输车阵列运载重物时,多台重载运输车配合动作,可实现重物在水平方向上的精准调整。
4)驱动机构中的传动机构上设置有电磁离合器,当一套车辆发生故障时,可通过控制系统控制电磁离合器工作,让该车辆变为被动车,随同重物一同行走。
5)车辆中每一个油缸都通过单独的泵体供油,操作和调整都更加灵活方便,同时泵体采用步进式电机进行驱动,这样通过输入脉冲数来控制步进电机输出轴的转角和液压泵的转交,即利用数控的方式控制液压泵的排量,让运动更加精准(可达到亚毫米级)。
6)采用数十台或数百台本种智能化重载运输车,可组成实现数千吨、数万吨的超重载运输系统。
7)在同样载荷条件下,与普通轨道车相比更节能环保,总造价只有其1/2,营运和维修保养费用更低。
其中的自动同步收放电缆车,针对较长电缆在放送或收卷时所存在的种种问题,设计出一种特殊的结构。它能够严格保证与动力车辆(重载车辆)的同步扭矩输入,并通过过渡轮过渡以及传动比的设计,保证电缆能够自动随着车体的运动而做出收卷或放送的动作,同时配合以一个特殊结构的摆缆器来对电缆进行导向,保证收卷或放送质量。它的出现,能够让长距离的电缆收放工作自动化完成,降低人力劳动,释放人力资源,能够给企业节盛下大量的人力成本。
其中的云轨输送系统用十字连接机构,针对云轨输送系统在遇到十字连接结构时所存在的种种问题,设计出一种特殊的转盘结构,同时它还能够方便、快速地通过连接机构与各个方向上的云轨连接,从而保证转盘上的云轨与地面上云轨能够处于同一平面上。它针对云轨输送系统的特点,对其转盘的直径进行特殊设计,转盘的直径与一对云轨中不同轨道之间的距离和云轨上设置的齿的齿节距之间有一定的数学关系,通过这种方式来保证转盘上的云轨和地面上的云轨能够顺畅拼接,与云轨相匹配的行走车辆可以顺利地在两种云轨上运动。
其中的云轨搬运定位专用车,针对传统的将云轨运送到由建造墩支撑的船底或平台底部方式所存在的种种问题,设计出一种特殊结构的专用车辆,它可以实现自动挂钩和半自动化的摘钩动作,即可以节省大量的人力物力,又能够提高工作效率,同时还可以保证铺设出的云轨符合要求。
附图说明
图1是本发明实施例中智能化重载运输车的主视图。
图2是智能化重载运输车中重载链辊排部分的主视图。
图3是智能化重载运输车中重载链辊排部分的侧视图。
图4是智能化重载运输车中平移机构部分的结构示意图。
图5是智能化重载运输车中驱动机构部分的主视图。
图6是本发明实施例中自动同步收放电缆车的主视图。
图7是自动同步收放电缆车的俯视图。
图8是自动同步收放电缆车中针轮轴与针轮部分的俯视图。
图9是自动同步收放电缆车中针轮部分的结构示意图。
图10是自动同步收放电缆车中丝杠、螺母座部分的主视图。
图11是自动同步收放电缆车中丝杠、螺母座部分的俯视图。
图12是发明实施例中十字连接机构部分的俯视图。
图13是十字连接机构的左视图。
图14是十字连接机构中连接组件部分的结构示意图。
图15是十字连接机构的工作状态示意图。
图16是本发明实施例中云轨搬运定位专用车的主视图。
图17是云轨搬运定位专用车的侧视图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1至图17所示:一种基于云轨的输送系统,它包括多根横纵交错的云轨,所述云轨上配置有多辆智能化重载运输车1,这些智能化重载运输车1共同形成运输阵列,每一根云轨上都设置有自动同步收放电缆车2,在横纵云轨的交汇处设置有十字连接机构3,同时所述的输送系统还包括铺设云轨时所使用的云轨搬运定位专用车4。
所述的智能化重载运输车1包括运输车车体,所述运输车车体包括底板1-1,在底板1-1的底部设置有多个重载链辊排1-2,在底板1-1的前后两端分别设置有第一顶升油缸1-3,所述第一顶升油缸1-3通过平移机构与底板1-1连接,在底板1-1的中部设置有驱动机构1-4,两个第一顶升油缸1-3的顶部共同支撑有第一顶板1-5,运输车车体的尾部则设置有泵站组件1-6,在运输车车体的中部两侧对称地设置有中部导轮1-7,而在运输车车体前后两端的两侧则对称地设置有云轨导轮1-8,
所述重载链辊排1-2包括直接与底板1-1相连的连接架1-9,连接架1-9的底部设有对称分布的挡板1-10,挡板1-10的内侧设置有限位挡块1-11,在两个挡板1-10之间横向支撑有辊排架1-12,沿着辊排架1-12的轮廓外侧设置有多个可转动的辊子1-13,且所有的辊子1-13都通过链片1-14连接为环形的辊排带,这个辊排带套在辊排架1-12外部,所有所述的辊子1-13都位于相对的限位挡块1-11之间,
所述平移机构包括直接与底板1-1相连的基础板,基础板上设置有X轴辊子组1-15,X轴辊子组1-15上方支撑有中间板1-16,所述中间板1-16上设置有Y轴辊子组1-17,所述X轴辊子组1-15和Y轴辊子组1-17的行进方向相互垂直,在Y轴辊子组1-17的上方设置有第二顶板1-18,所述第二顶板1-18则支撑着第一顶升油缸1-3,所述底板1-1上设置有沿X轴方向分布的X轴油缸,所述X轴油缸的工作端与中间板1-16相连,所述中间板1-16上设置有沿Y轴方向分布的Y轴油缸,所述Y轴油缸的工作端与第二顶板1-18相连,
所述的驱动机构1-4包括变频电机1-19,变频电机1-19通过减速箱与第一针轮轴1-20相连,第一针轮轴1-20的端部与针轮盘1-21相连,在针轮盘1-21上设置有多个圆周均匀分布的驱动滚针1-22,且所述驱动滚针1-22与针轮盘1-21相互垂直,所述减速箱的输出端与第一针轮轴1-20之间设置有电磁离合器,
所述的两个第一顶升油缸1-3、X轴油缸和Y轴油缸均分别通过泵站组件1-6中的独立泵体供油,同时所有的油缸上都设置有直线位移显示器,而所有的直线位移显示器则通过数据线与控制系统相连,控制系统还与控制屏幕相连,且泵站组件1-6中的独立泵体,均采用步进电机带动,
所述的云轨导轮1-8包括与运输车车体固定的中心轴,中心轴通过调心滚珠轴承与导轮体相连。
所述的自动同步收放电缆车2包括缆车车体2-1,缆车车体2-1的底部设置有车轮2-2,所述缆车车体2-1上转动支撑有第二针轮轴2-3,所述第二针轮轴2-3的两端均设置有针轮2-4,所述针轮2-4包括两个圆形的轮架2-5,轮架2-5之间转动支撑有多个在圆周方向上均匀分布的滚针2-6,所述的针轮2-4与云轨相匹配,所述车体2-1上还转动支撑有过渡轮2-7和卷筒2-8,所述过渡轮2-7通过传动副与针轮轴2-3相连,所述过渡轮2-7通过传动副与卷筒2-8相连,所述卷筒2-8则通过传动副与转动支撑在缆车车体2-1尾端的丝杠2-9相连,所述缆车车体2-1的前端则通过刚性连接杆2-10与动力车相连,
所述丝杠2-9上螺纹连接有螺母座2-11,所述螺母座2-11的底端设置有导向块2-12,所述导向块2-12上开设有导向孔2-13,在缆车车体2-1上还设置有与丝杠2-9相平行的、光滑的支撑杆2-14,且所述的支撑杆2-14位于卷筒2-8与丝杠2-9之间。
所述十字连接机构3包括框架体3-1,所述框架体3-1上设置有转盘3-2,所述转盘3-2的中心轴3-3通过中心轴承3-4转动支撑在框架体3-1上,所述中心轴3-3上键连接有蜗轮3-5,所述的框架体3-1内还转动支撑有蜗杆轴3-6,所述蜗杆轴3-6上设置有与所述蜗轮3-5相配的蜗杆段,所述蜗杆轴3-6的一端通过伞齿轮传动副3-7与同样转动支撑在框架体3-1上的齿轮轴3-8相连,齿轮轴3-8的端部设置有六方或四方的驱动端,所述转盘3-2上设置有转盘云轨,
所述框架体3-1的底部还设置有与云轨相配的连接组件,所述连接组件包括与框架体3-1固定连接的支撑板3-9,所述支撑板3-9上螺纹连接有连接螺栓3-10,所述连接螺栓3-10上螺纹连接有前螺母3-11和后螺母3-12,且所述的前螺母3-11和后螺母3-12分别位于支撑板3-9的两侧,所述连接螺栓3-10的端部设置有连接销3-13,框架体3-1上设置有开设有导向孔的导向板3-14,所述连接销3-13活动穿接在导向孔中,
所述的连接组件为八套,且均匀分布在框架体3-1前后左右的四个方向上。
所述云轨搬运定位专用车4包括搬运车体4-1,所述搬运车体4-1的尾部的中央设置有主动万向轮4-2,搬运车体4-1的前部则对称地设置有两个从动定向轮4-3,所述搬运车体4-1的尾端设置有座椅支撑架4-4,所述座椅支撑架4-4上设置有座椅,所述主动万向轮4-2的顶端设置有转向把手4-5,转向把手4-5能够带动主动万向轮4-2转动,所述从动定向轮4-3转动支撑在搬运车体4-1上,两个从动定向轮4-3的顶端都连接有第一连杆4-6,而在两个第一连杆4-6之间还连接有第二连杆4-7,所述的第一连杆4-6与第二连杆4-7之间转动连接,并且在第一连杆4-6与第二连杆4-7之间还设置有调节把手4-8,
所述搬运车体4-1上还设置有至少两套提升机构,所述的提升机构包括固定在搬运车体4-1上的第二顶升油缸4-9,所述第二顶升油缸4-9的工作端与抬架4-10相连,抬架4-10的两侧分别设置有链条4-11,所述链条4-11的底端设置有挂钩4-12,同时在挂钩4-12上还连接有操作绳,
所述链条4-11为双排滚子链。
本实用新型实施例的基于云轨的输送系统的工作过程如下:
本系统中的智能化重载运输车,采用重载链辊排1-2代替了普通钢轨所用的各种形式的车轮。每一组重载链辊排1-2中的每一个辊子1-13在重载的情况下,与其下方的支撑面之间都是线接触关系,由于每组重载链辊排1-2中的辊子1-13都有若干个,因此相当于大大提高了接触面积。线接触的总长度可根据载荷进行设计,1个小链辊排与支撑面(云轨表面)接触的面积是1个普通车轮的几十倍,而在同样的条件下,其承载能力也大几十倍。
另外,用重载链辊排1-2来代替车轮,还能够免去车轴和轴承这两种重要的受力部件,使结构简化,重量减轻,成本降低,使用维修保养简单。
本种运输车中采用两个第一顶升油缸1-3共同支撑顶板1-6的结构,主要原因是为了降低载体底部的压强,需要将第一顶板1-5的面积加大,这样两个第一顶升油缸1-3共同支撑第一顶板1-5的结构,整体更加稳固,运动更加流畅;将驱动机构1-4设置在运输车车体的中部(位于两个第一顶升油缸1-3之间),在工作过程中,两个第一顶升油缸1-3能够将驱动机构1-4的法向分力平衡掉,让驱动平稳而无振动。
连接底板1-1与第一顶升油缸1-3的平移机构,通过X轴油缸和Y轴油缸的动作,驱动第一顶升油缸1-3在水平方向上实现精准的位移,这样当多个本种运输车运载重物时,所有车辆中的X轴油缸和Y轴油缸配合动作,便可以实现重物在水平方向上的精准调整;上述的水平动作,配合以第一顶升油缸1-3的(分别)顶升动作,可以实现三维空间精确定位。
如设定运输车车体行进方向为X轴,运输车车体的左右方向为Y轴,第一顶升油缸1-3的运动方向为Z轴,多台本车辆相互配合动作,可以让载荷沿着三轴的方向做平移运动,还能够让载荷进行转动,
如左右各车存在高低差运动,即载荷绕X轴旋转,前后各车存在高低差运动,即绕Y轴旋转,前车向左,后车向左即绕Z轴旋;
有了沿X、Y、Z三轴的平移和旋转这6个自由度,重载体即可在空间内准确定位,也即实现了两重载体的精准对接合拢。并且因为每一台重载运输车都能够实现微动,因此对于重载体的调整是十分精准的(定位精度可达到毫米级)。
由于所有的油缸都配置有直线位移显示器,因此这些直线位移显示器能够将油缸的运动量(也就是相应方向上的位移量)通过控制系统的屏幕实时的显示出来,可以让操作人员掌握某一台重载车辆中各个方向上的位移量。
本种运输车的动力部分为驱动机构1-4,其中的变频电机1-19经过减速箱的多级减速后将扭矩传递给第一针轮轴1-20上,由于云轨上的齿条的齿廊用数控等离子切割成型后再焊接到云轨的侧板上,因此其齿廊不可能两边与中心对称。所以第一针轮轴1-20上会采用2个调心滚柱轴承来补偿因此而产生的误差,保证在传动过程中不会因为有齿隙而产生颤动和噪音。并且这种针轮啮合的结构并不会因冰雪天气等原因造成轨道打滑而丢速,保证了整个车阵的同步性;
同时驱动机构1-4中选用变频电机,利用变频来实现无级变速,可进可退,即可一台运输车单独动作,也可以多台运输车联动,行进过程全程可控。
本运输车中所使用的云轨导轮1-8,也采用调心滚柱轴承,这样一来可以保证运输车在云轨槽中运动的直线度;二来可避免运输车车体与云轨接触产生滑动摩擦,降低了引进中的阻力。
本系统中的自动同步收放电缆车的工作过程如下:首先利用刚性连接杆2-10将本实施例中的缆车车体2-1与动力车(也就是支撑工件并带动工件运动的智能化重载运输车)连接起来,刚性连接杆2-10能够保证缆车车体2-1与智能化重载运输车做到运动的同步(同时启动同时停止),这里的智能化重载运输车利用针轮和与其相配的云轨进行驱动,而本实施例中的针轮2-4与智能化重载运输车上所使用的针轮完全一致(通过针轮2-4的一致性来保证运动的同步),
缆车车体2-1向前行进时,云轨会驱动针轮2-4转动,针轮2-4通过传动副将转动动作传递给过渡轮2-7,而过渡轮2-7同样通过传动副将转动动作传递给卷筒2-8,卷筒2-8转动,缠绕在其上的电缆逐步进行放送;缆车车体2-1后退时,针轮2-4又会在云轨的作用下反向转动,上述动作反向进行,卷筒2-8对电缆进行收卷;
在上述过程中,卷筒2-8的转动动作又会通过传动副传递给位于缆车车体2-1尾端的丝杠2-9,由于电缆滑动穿接在导向孔2-13中,因此丝母座2-11无法与丝杠2-9一同转动,只能沿着丝杠2-9的轴向运动,卷筒2-8每旋转一周,丝母座2-11在丝杠2-9上行走一定的距离,该距离与电缆的外径(直径)相等,也就是说这里的导向块2-12能够对在放松电缆的过程中起到导向的作用,而收拢电缆时又可以保证电缆能够均匀地摆放在卷筒上,通过导向块2-12带动电缆摆动的方式,保证电缆能够在卷筒2-8上缠绕多层;电缆运动的过程中,会搭在光滑的支撑杆2-14上。
具体实施例:
重载车上的针轮与本装置中的针轮2-4相同,其具体参数为:12针、节距68mm,针轮2-4旋转一周的行程为68×12=816mm;根据所使用的电缆的许用弯曲半径(如弯曲半径过小,多次收放后电缆容易折断),设定卷筒2-8的直径为φ1380mm;所使用的电缆直径φ36mm,则卷筒2-8旋转1周释放的电缆长度为π×(1380+36)=4449mm。
这样针轮2-4与卷筒2-8之间的速比即为4449÷816=5.45,二者之间传动比较大,如果采用一级变速,不方便今后的调整,因此在针轮2-4与卷筒2-8之间增加一个过渡轮2-7,以便于当卷筒2-8上缠绕的电缆层数过多时(即电缆较长)进行速比的调整。
实际工作中的速比应略小于上述数值,即放缆的速度略微快一些,这样可以保证电缆在工作过程中不会承受拉力。
本系统中的十字连接机构的工作过程如下:将本种连接机构设置在横纵云轨的交汇处,然后利用连接组件将本机构的框架体与各个方向上的云轨连接为一体结构;
连接时,首先旋动前螺母3-11和后螺母3-12,让他们与支撑板3-9之间脱离接触,然后旋动连接螺栓3-10,由于连接螺栓3-10与支撑板3-9之间为螺纹连接,因此连接螺栓3-10转动时会沿着自身的轴向运动,让连接螺栓3-10前端的连接销3-13穿接在同时穿接设置在框架体3-1上的导向板3-14和设置在云轨架体上的导向板中,保证框架体3-1与云轨架体在垂直于连接螺栓3-10的方向上的一致性;连接完成后,分别将前螺母3-11和后螺母3-12备紧在支撑板3-9上,连接螺栓3-10被固定;
假设初始状态下,转盘3-2上的转盘云轨与横向云轨相匹配,与云轨配套的转运重载车辆从云轨上运动到转盘云轨上之后停止,操作者利用扳手等工具扳动齿轮轴3-8端部的驱动端转动,齿轮轴3-8的转动通过伞齿轮传动副3-7传递给蜗杆轴3-6,蜗杆轴3-6上的蜗杆段转动,最终驱动蜗轮3-5转动,蜗轮3-5带动中心轴3-3以及转盘3-2转动,也就是说通过驱动齿轮轴3-8转动的方式驱动转盘3-2转动,当转盘3-2转动至与横向云轨垂直、与纵向云轨相接的角度后停止,蜗轮3-5与蜗杆段之间的蜗轮蜗杆连接,具有自锁功能,因此转盘3-2停止后并不会发生转动;然后转运重载车辆便可以直接从转盘云轨上运动至纵向云轨上。
在转盘3-2转动并与横向或纵向云轨向匹配的过程中,为了让转运重载车辆能够顺畅地从云轨上走到转盘云轨上,需要保证云轨与转盘云轨的接缝必须为齿谷而不能是齿峰,这样就需要对转盘3-2的直径进行限定。由于转盘云轨的各项参数与横向或纵向云轨相同,且对称地分布在转盘3-2上,因此只需要限定转盘3-2的直径、就能够确定转盘云轨的长度,
本系统中的云轨搬运定位专用车4的工作过程如下:云轨搬运定位专用车4行走的动力依靠主动万向轮4-2提供,需要搬运云轨4-13时,操作人员坐在座椅上,启动主动万向轮4-2,并通过转向把手4-5控制主动万向轮4-2的朝向,让车体行进到云轨4-13的上方,然后控制所有提升机构动作,第二顶升油缸4-9回收,带动抬架4-10下行,抬架4-10上的链条4-11以及其端头处的挂钩4-12也随之下行,待挂钩4-12运动至云轨4-13上的预制孔下方后,控制第二顶升油缸4-9伸出,抬架4-10重新带动链条4-11和挂钩4-12上行,当挂钩4-12的钩体部分运动到预制孔处时,在挂钩4-12自身重力的作用下,钩体部分会进入到预制孔中,最终挂钩4-12钩在预制孔处;第二顶升油缸4-9运动到伸出的极限位置后,云轨4-13与地面脱离接触;
操作人员直接将搬运车体4-1开入到船体或平台下方,到达指定地点后,操作人员可通过转动调节把手4-8的方式带动两个从动定向轮4-3同步转动,为了方便操作人员的工作,可以在调节把手4-8上铰接一个连杆,操作人员通过连杆即可控制调节把手4-8的动作;从动定向轮4-3微调后,再次启动主动万向轮4-2,驱动搬运车体4-1运动,通过这种方式可以对云轨4-13的具体摆放位置进行精准的确定与调整;
然后控制第二顶升油缸4-9回收,挂钩4-12下行后,操作者通过拉拽连接在挂钩4-12上的操作绳的方式,让挂钩4-12彻底从云轨4-13上的预制孔中脱出,此时挂钩4-12与云轨4-13彻底分离;搬运车体4-1后退,运动至船体或平台外,以运送下一节云轨。
Claims (5)
1.一种基于云轨的输送系统,其特征在于:所述的输送系统包括多根横纵交错的云轨,所述云轨上配置有多辆智能化重载运输车(1),这些智能化重载运输车(1)共同形成运输阵列,每一根云轨上都设置有自动同步收放电缆车(2),在横纵云轨的交汇处设置有十字连接机构(3),同时所述的输送系统还包括铺设云轨时所使用的云轨搬运定位专用车(4)。
2.根据权利要求1所述的基于云轨的输送系统,其特征在于:所述的智能化重载运输车(1)包括运输车车体,所述运输车车体包括底板(1-1),在底板(1-1)的底部设置有多个重载链辊排(1-2),在底板(1-1)的前后两端分别设置有第一顶升油缸(1-3),所述第一顶升油缸(1-3)通过平移机构与底板(1-1)连接,在底板(1-1)的中部设置有驱动机构(1-4),两个第一顶升油缸(1-3)的顶部共同支撑有第一顶板(1-5),运输车车体的尾部则设置有泵站组件(1-6),在运输车车体的中部两侧对称地设置有中部导轮(1-7),而在运输车车体前后两端的两侧则对称地设置有云轨导轮(1-8),
所述重载链辊排(1-2)包括直接与底板(1-1)相连的连接架(1-9),连接架(1-9)的底部设有对称分布的挡板(1-10),挡板(1-10)的内侧设置有限位挡块(1-11),在两个挡板(1-10)之间横向支撑有辊排架(1-12),沿着辊排架(1-12)的轮廓外侧设置有多个可转动的辊子(1-13),且所有的辊子(1-13)都通过链片(1-14)连接为环形的辊排带,这个辊排带套在辊排架(1-12)外部,所有所述的辊子(1-13)都位于相对的限位挡块(1-11)之间,
所述平移机构包括直接与底板(1-1)相连的基础板,基础板上设置有X轴辊子组(1-15),X轴辊子组(1-15)上方支撑有中间板(1-16),所述中间板(1-16)上设置有Y轴辊子组(1-17),所述X轴辊子组(1-15)和Y轴辊子组(1-17)的行进方向相互垂直,在Y轴辊子组(1-17)的上方设置有第二顶板(1-18),所述第二顶板(1-18)则支撑着第一顶升油缸(1-3),所述底板(1-1)上设置有沿X轴方向分布的X轴油缸,所述X轴油缸的工作端与中间板(1-16)相连,所述中间板(1-16)上设置有沿Y轴方向分布的Y轴油缸,所述Y轴油缸的工作端与第二顶板(1-18)相连,
所述的驱动机构(1-4)包括变频电机(1-19),变频电机(1-19)通过减速箱与第一针轮轴(1-20)相连,第一针轮轴(1-20)的端部与针轮盘(1-21)相连,在针轮盘(1-21)上设置有多个圆周均匀分布的驱动滚针(1-22),且所述驱动滚针(1-22)与针轮盘(1-21)相互垂直,所述减速箱的输出端与第一针轮轴(1-20)之间设置有电磁离合器,
所述的两个第一顶升油缸(1-3)、X轴油缸和Y轴油缸均分别通过泵站组件(1-6)中的独立泵体供油,同时所有的油缸上都设置有直线位移显示器,而所有的直线位移显示器则通过数据线与控制系统相连,控制系统还与控制屏幕相连,且泵站组件(1-6)中的独立泵体,均采用步进电机带动,
所述的云轨导轮(1-8)包括与运输车车体固定的中心轴,中心轴通过调心滚珠轴承与导轮体相连。
3.根据权利要求1所述的基于云轨的输送系统,其特征在于:所述的自动同步收放电缆车(2)包括缆车车体(2-1),缆车车体(2-1)的底部设置有车轮(2-2),所述缆车车体(2-1)上转动支撑有第二针轮轴(2-3),所述第二针轮轴(2-3)的两端均设置有针轮(2-4),所述针轮(2-4)包括两个圆形的轮架(2-5),轮架(2-5)之间转动支撑有多个在圆周方向上均匀分布的滚针(2-6),所述的针轮(2-4)与云轨相匹配,所述车体(2-1)上还转动支撑有过渡轮(2-7)和卷筒(2-8),所述过渡轮(2-7)通过传动副与针轮轴(2-3)相连,所述过渡轮(2-7)通过传动副与卷筒(2-8)相连,所述卷筒(2-8)则通过传动副与转动支撑在缆车车体(2-1)尾端的丝杠(2-9)相连,所述缆车车体(2-1)的前端则通过刚性连接杆(2-10)与动力车相连,
所述丝杠(2-9)上螺纹连接有螺母座(2-11),所述螺母座(2-11)的底端设置有导向块(2-12),所述导向块(2-12)上开设有导向孔(2-13),在缆车车体(2-1)上还设置有与丝杠(2-9)相平行的、光滑的支撑杆(2-14),且所述的支撑杆(2-14)位于卷筒(2-8)与丝杠(2-9)之间。
4.根据权利要求1所述的基于云轨的输送系统,其特征在于:所述十字连接机构(3)包括框架体(3-1),所述框架体(3-1)上设置有转盘(3-2),所述转盘(3-2)的中心轴(3-3)通过中心轴承(3-4)转动支撑在框架体(3-1)上,所述中心轴(3-3)上键连接有蜗轮(3-5),所述的框架体(3-1)内还转动支撑有蜗杆轴(3-6),所述蜗杆轴(3-6)上设置有与所述蜗轮(3-5)相配的蜗杆段,所述蜗杆轴(3-6)的一端通过伞齿轮传动副(3-7)与同样转动支撑在框架体(3-1)上的齿轮轴(3-8)相连,齿轮轴(3-8)的端部设置有六方或四方的驱动端,所述转盘(3-2)上设置有转盘云轨,
所述框架体(3-1)的底部还设置有与云轨相配的连接组件,所述连接组件包括与框架体(3-1)固定连接的支撑板(3-9),所述支撑板(3-9)上螺纹连接有连接螺栓(3-10),所述连接螺栓(3-10)上螺纹连接有前螺母(3-11)和后螺母(3-12),且所述的前螺母(3-11)和后螺母(3-12)分别位于支撑板(3-9)的两侧,所述连接螺栓(3-10)的端部设置有连接销(3-13),框架体(3-1)上设置有开设有导向孔的导向板(3-14),所述连接销(3-13)活动穿接在导向孔中,
所述的连接组件为八套,且均匀分布在框架体(3-1)前后左右的四个方向上。
5.根据权利要求1所述的基于云轨的输送系统,其特征在于:所述云轨搬运定位专用车(4)包括搬运车体(4-1),所述搬运车体(4-1)的尾部的中央设置有主动万向轮(4-2),搬运车体(4-1)的前部则对称地设置有两个从动定向轮(4-3),所述搬运车体(4-1)的尾端设置有座椅支撑架(4-4),所述座椅支撑架(4-4)上设置有座椅,所述主动万向轮(4-2)的顶端设置有转向把手(4-5),转向把手(4-5)能够带动主动万向轮(4-2)转动,所述从动定向轮(4-3)转动支撑在搬运车体(4-1)上,两个从动定向轮(4-3)的顶端都连接有第一连杆(4-6),而在两个第一连杆(4-6)之间还连接有第二连杆(4-7),所述的第一连杆(4-6)与第二连杆(4-7)之间转动连接,并且在第一连杆(4-6)与第二连杆(4-7)之间还设置有调节把手(4-8),
所述搬运车体(4-1)上还设置有至少两套提升机构,所述的提升机构包括固定在搬运车体(4-1)上的第二顶升油缸(4-9),所述第二顶升油缸(4-9)的工作端与抬架(4-10)相连,抬架(4-10)的两侧分别设置有链条(4-11),所述链条(4-11)的底端设置有挂钩(4-12),同时在挂钩(4-12)上还连接有操作绳,
所述链条(4-11)为双排滚子链。
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