CN219488686U - 一种单轨运输机的电控制动及换挡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的一种单轨运输机的电控制动及换挡装置采用遥控器输出预设的方波来控制电机驱动器，来驱动各步进电机，实现步进电机转动方向和固定角度的变化，从而实现制动/解制动、离合器的分离与结合以及换挡，进而在相应的挡位下驱动单轨运输机行驶。制动装置通过遥控控制步进电机，通过齿轮将动力传递到压杆，压杆进而将离合器分离、盘式制动器夹紧制动盘，实现单轨运输机的随时制动。解除制动时不需要人力操纵制动杆；远程遥控可控制步进电机工作较制动时反转，利用步进电机动力实现盘式制动器放松以及离合器的结合。换挡装置通过遥控控制步进电机，通过联轴器、换挡拨叉轴和换挡拨叉控制花键齿轮的运动，从而实现换挡工作。

Description

一种单轨运输机的电控制动及换挡装置

技术领域

本实用新型涉及单轨运输机技术领域，尤其涉及一种单轨运输机的电控制动及换挡装置。

背景技术

单轨运输机作为动力牵引装置驱动单轨道上的装置移动，主要用于地形坡度较复杂的果园运输果实、农药、化肥等。

现有的单轨运输机在行驶过程中需要依靠固定的撞点来实现制动，一般是采用杠杆-四杆撞击联动离合刹车机装置，这种装置需要提前将撞桩沿轨道安装在指定位置，当单轨运输机行驶至撞桩位置时，杠杆配合离合器与制动毂一起联动，来实现单轨运输机的刹车制动功能。这种装置在实现制动时需要提前在制动位置安装撞桩，无法满足单轨运输机在任意位置的随时制动，从而降低了单轨运输机的工作效率和作业位置精确度。与此同时，现有的单轨运输机大多都需在实现制动且离合器分离的情况下进行换挡，且换挡过程中需要人力操纵换挡杆，而挂挡后解除制动时也需要人力来操纵制动杆。在这种方式下，用户必须在固定撞点位置等待单轨运输机，待运输机制动后进行运行状态的切换。虽然它从一定程度上解决了运输机械化的问题，但没能彻底摆脱人力的干预，而且操作人员在操纵制动杆时的安全性有待提高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提出了一种单轨运输机的电控制动及换挡装置，包括电控制动装置以及电控换挡装置；

所述电控制动装置包括第一步进电机、机座、主动齿轮、从动齿轮、圆柱轴承、压杆、弹簧、液压油路、支架、顶丝、固定装置；

所述第一步进电机固定连接在支架上；所述支架固定连接在机座上；所述主动齿轮通过顶丝固定在第一步进电机的动力输出轴上；所述圆柱轴承固定连接在压杆上；所述压杆固定连接在机座上；所述弹簧一端的弯钩连接在压杆的下端，另一端套在固定装置的头部；

所述电控换挡装置包括固定座、第二步进电机、联轴器、换挡拨叉轴、减速箱、换挡拨叉；

所述第二步进电机固定连接在固定座上；所述固定座固定连接在减速箱外壳上；所述换挡拨叉轴与第二步进电机的动力输出轴通过联轴器连接；所述换挡拨叉轴与换挡拨叉固定连接；所述换挡拨叉嵌于减速箱内轴上花键齿轮的台阶的凹槽内。

在上述方案的基础上，所述减速箱为5轴；所述换挡拨叉嵌于减速箱内3轴上花键齿轮的台阶的凹槽内，换挡拨叉可推动花键齿轮在3轴上移动，使其分别与4轴或5轴齿轮啮合，实现换入不同档位的功能。

在上述方案的基础上，所述第一步进电机与所述第二步进电机分别与电机驱动器相连接。

在上述方案的基础上，所述固定装置为螺栓。

在上述方案的基础上，所述电控制动装置设置有手动操作杆接口。

在上述方案的基础上，所述电控换挡装置设置有手动操作杆接口。

在上述方案的基础上，所述液压油路包括液压油箱以及油管；所述液压油箱固定在机座上，内部装有液压油；液压油箱右端接有油管。

在上述方案的基础上，设置有无线通信模块，用于接收控制所述电机驱动器的远程控制信号。

本发明的有益效果：

1、利用步进电机动力代替手动换档和手动制动/解制动，在一定程度上减少了对人力的需求，降低了操作人员的劳动强度。

2、利用遥控远程控制电机驱动器，进而控制驱动电机，经过步进电机的动力传递实现单轨运输机的随时远程制动/解制动、离合器分离/结合以及换挡来实现单轨机的前进、后退和停止这三种运动状态，作业的可靠性大幅提高。

3、通过遥控器上简单的按钮操作，控制器发出预设的波形控制步进电机转动方向和固定角度，进而精确实现制动/解制动和换挡。

4、通过远程控制来实现相应的作业模式，不需要人力操作机械部件，在一定程度上避免了操作不当带来的危险的发生，大大提高了作业安全性。

5、在实现电动控制制动和换挡的同时，还保留了手动换挡拨杆来实现相应的制动/解制动和换挡，可方便实现电控和手动控制两种方式的切换。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1本实用新型的电控制动装置示意图；

图2本实用新型的电控换挡装置示意图；

附图标记：1、步进电机；2、主动齿轮；3、从动齿轮；4、固定机座；5、圆柱轴承；6、压杆；7、弹簧；8、液压油箱；9、通油管；10、支架；11、顶丝；12、螺栓；13、固定座；14、步进电机；15、联轴器；16、换挡拨叉轴；17、减速箱；18、换挡拨叉。

具体实施方式

以下结合图1和图2对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型提出了一种单轨运输机的电控制动和换挡装置，该电控制动和换挡装置包括电动控制制动/解制动装置和电动控制换挡装置。

本实用新型提出了一种单轨运输机的电控制动及换挡装置。本装置采用遥控器输出预设的方波来控制电机驱动器，通过电机驱动器来驱动各步进电机,实现步进电机转动方向和固定角度的变化，从而实现制动/解制动、离合器的分离与结合以及换挡，进而在相应的挡位下驱动单轨运输机行驶。在制动部分，该装置可以通过遥控控制步进电机，通过齿轮将动力传递到压杆，压杆进而将离合器分离、盘式制动器夹紧制动盘，实现单轨运输机的随时制动。并且在解除制动时也不需要人力操纵制动杆；远程遥控可控制步进电机工作较制动时反转，利用步进电机动力实现盘式制动器放松以及离合器的结合。在换挡部分，本装置可以通过遥控控制步进电机，通过联轴器、换挡拨叉轴和换挡拨叉控制花键齿轮的运动，从而实现换挡工作。

参见图1，本实用新型提出的一种单轨运输机的电动行驶控制系统中的电动制动/解制动装置部分，包括步进电机1、主动齿轮2、从动齿轮3、圆柱轴承5、压杆6、弹簧7、液压油箱8、通油管9、支架10、顶丝11、螺栓12；

所述步进电机1通过螺纹连接固定在支架10上；所述支架10通过螺纹连接固定在固定机座4上；所述主动齿轮2通过顶丝11固定在步进电机1的动力输出轴上，所述圆柱轴承5通过螺纹连接固定在压杆6上；所述压杆6通过螺纹连接在固定基座4上；所述弹簧7一端的弯钩连接在压杆6的下端，另一端套在螺栓12的头部，螺栓12通过螺纹连接固定在机座4上；所述制动液油箱8固定在机座上，内部装有液压油。液压油箱8右端接有油管9；

基于图1，所述步进电机1在电机驱动器的作用下输出动力并传递给主动齿轮2，主动齿轮2顺时针转动与从动齿轮3啮合使其与与圆柱轴承5相挤压并将动力传递到圆柱轴承5。此时压杆6随圆柱轴承一起克服弹簧力被撑开，离合器结合，盘式制动器放松制动盘，从而实现单轨运输机的解制动；步进电机1反向转动时，压杆6对液压油箱8内部的液压杆施加作用力使得液压油箱8内部的液压油通过通油管9作用到盘式制动器出的活塞杆，活塞杆在负载作用下伸出，使得制动片受到作用力从而夹紧制动盘，离合器分离，从而实现单轨运输机的制动；此外，本装置保留了手动操作杆接口，保证步进电机工作异常时也能实现相应的工作模式。

参见图2，本实用新型提出了一种单轨运输机的电控制动和换挡装置的电控换挡装置部分，包括固定座13、步进电机14、联轴器15、换挡拨叉轴16、减速箱17、换挡拨叉18。

所述步进电机14通过螺纹连接固定在固定座13上；所述固定座13通过螺纹连接固定在减速箱17外壳上；所述换挡拨叉轴16与步进电机14的动力输出轴通过联轴器15连接；所述换挡拨叉轴16与换挡拨叉18固定连接；所述换挡拨叉18嵌于减速箱17内3轴上花键齿轮的台阶的凹槽内，换挡拨叉18可推动花键齿轮在3轴上移动，使其分别与4轴或5轴齿轮啮合，实现换入不同档位的功能。此外，本联轴器为定制联轴器，使得换挡拨叉轴16在连接步进电机14时，也可以连接手动换挡拨杆，保证在保证步进电机工作异常时也能手动实现相应的工作模式。

步进电机1和步进电机14分别与电机驱动器相连接，用户通过遥控远程控制电机驱动器，电机驱动器进一步驱动步进电机1和步进电机14进行工作。

单轨运输机在行驶过程中如通过电控制动和换挡装置控制实现制动的步骤如下：

1、遥控控制电机驱动器，电机驱动器驱动步进电机1工作，步进电机1的动力通过动力输出轴传递到主动齿轮2，所述主动齿轮2带动从动齿轮3转动，直到从动齿轮3的凹陷处与圆柱轴承5接触挤压。

2、此时所述弹簧7被压缩，承受压力。

3、进一步地，压杆6的最底端给液压油箱8内部的液压杆施加压力，离合器处于分离状态，油液压力将液压油箱8的液压油通过通油管9挤出到盘式刹车片的活塞杆处，高压油液推动活塞杆作用于刹车片，使刹车片夹紧刹车盘，实现离合器分离的同时进行刹车制动。

当单轨运输机实现制动，离合器分离之后，单轨运输机可进行换挡。脉冲电动控制换挡的实现过程如下：

当需要换入前进挡时，步进电机14通过联轴器15，带动换挡拨叉轴16逆时针转动一定角度，换挡拨叉轴16带动换挡拨叉18在减速箱17内向右移动，推动花键齿轮在3轴上向右滑动，直接与5轴齿轮啮合，输出轴正转输出，实现换入前进挡。此时传动路线为：输入→1轴→2轴→3轴→5轴→输出。

当需要脱空挡时，只需要步进电机14顺时针转动相同角度，即可实现。

当需要换入后退挡时，步进电机14通过联轴器15，带动换挡拨叉轴16顺时针转动一定角度，换挡拨叉轴16带动换挡拨叉18在减速箱17内向左移动，推动花键齿轮在3轴上向左滑动，与4轴齿轮啮合，使输出轴反转输出，实现换入后退挡。此时传动路线为：输入→1轴→2轴→3轴→4轴→5轴→输出。

当需要脱空挡时，只需要步进电机14逆时针转动相同角度，即可实现。

此外，按照上述换挡步骤，单轨运输机换挡结束时，需要解除制动，单轨运输机才能继续工作。电动控制解除制动的实现过程如下：

1、遥控控制电机驱动器，电机驱动器驱动步进电机1工作，步进电机1的动力通过动力输出轴传递到主动齿轮2，主动齿轮2随着动力输出轴一起转动，主动齿轮2带动从动齿轮3转动，直至从动齿轮3的凸起处于圆柱轴承5挤压。

2、此时所述弹簧7受拉伸长，承受拉力。

3、这时压杆6的最底端克服弹簧7的拉力，远离液压油箱8，液压杆不承受作用力，离合器处于接合状态，油液回到液压油箱，盘式制动器的活塞杆在无负载的情况下退回，刹车片松开刹车盘，实现离合器接合状态下的解制动。

以上实施方式仅用于说明本发明专利，而并非对本发明专利的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明专利的实质和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明专利的范畴，本发明专利的专利保护范围应由权利要求限定。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种单轨运输机的电控制动及换挡装置，其特征在于，包括电控制动装置以及电控换挡装置；

所述电控制动装置包括第一步进电机、机座、主动齿轮、从动齿轮、圆柱轴承、压杆、弹簧、液压油路、支架、顶丝、固定装置；

所述第一步进电机固定连接在支架上；所述支架固定连接在机座上；所述主动齿轮通过顶丝固定在第一步进电机的动力输出轴上；所述圆柱轴承固定连接在压杆上；所述压杆固定连接在机座上；所述弹簧一端的弯钩连接在压杆的下端，另一端套在固定装置的头部；

所述电控换挡装置包括固定座、第二步进电机、联轴器、换挡拨叉轴、减速箱、换挡拨叉；

所述第二步进电机固定连接在固定座上；所述固定座固定连接在减速箱外壳上；所述换挡拨叉轴与第二步进电机的动力输出轴通过联轴器连接；所述换挡拨叉轴与换挡拨叉固定连接；所述换挡拨叉嵌于减速箱内轴上花键齿轮的台阶的凹槽内。

2.如权利要求1所述的一种单轨运输机的电控制动及换挡装置，其特征在于，所述减速箱为5轴；所述换挡拨叉嵌于减速箱内3轴上花键齿轮的台阶的凹槽内，换挡拨叉可推动花键齿轮在3轴上移动，使其分别与4轴或5轴齿轮啮合，实现换入不同档位的功能。

3.如权利要求1所述的一种单轨运输机的电控制动及换挡装置，其特征在于，所述第一步进电机与所述第二步进电机分别与电机驱动器相连接。

4.如权利要求1所述的一种单轨运输机的电控制动及换挡装置，其特征在于，所述固定装置为螺栓。

5.如权利要求1所述的一种单轨运输机的电控制动及换挡装置，其特征在于，所述电控制动装置设置有手动操作杆接口。

6.如权利要求1所述的一种单轨运输机的电控制动及换挡装置，其特征在于，所述电控换挡装置设置有手动操作杆接口。

7.如权利要求1所述的一种单轨运输机的电控制动及换挡装置，其特征在于，所述液压油路包括液压油箱以及油管；所述液压油箱固定在机座上，内部装有液压油；液压油箱右端接有油管。

8.如权利要求3所述的一种单轨运输机的电控制动及换挡装置，其特征在于，设置有无线通信模块，用于接收控制所述电机驱动器的远程控制信号。