CN2416940Y

CN2416940Y - 电驱动滑道车

Info

Publication number: CN2416940Y
Application number: CN 00208818
Authority: CN
Inventors: 黄培远; 刘坚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2001-01-31
Anticipated expiration: 2010-04-25

Abstract

本实用新型提供了一种与带有导电轨的滑道配套使用的电驱动滑道车。主要由装在车体上的行走、制动机构、受电、驱动装置、车速控制器、电子防撞车装置组成。这种滑道车以电能作动力源,行走速度快、爬坡能力强,结构牢靠,并设有多种功能的电子防护装置,运行安全,与传统的重力式滑道车相比,它的应用范围不受地形条件限制,山地平原均能安装,投资少、成本低、工效高,且可闭环营运、经济效益高,适合于公共游乐场所安装使用。

Description

电驱动滑道车

本实用新型涉及有固定轨道的娱乐滑道车，更具体地说是一种电驱动的滑道车。

目前，国内外所见的娱乐滑道车，基本上还是重力式的，即动力源是依靠车体自身的重量借助有适当坡度的地形高差在重力作用下由高处向低处滑行。近年来出现的管轨滑道车亦属此类。这种娱乐滑道车存在的缺陷是：乘人需到高处的起点乘车，到达终点后又要用专门提升设备将滑车运送回起点，属开环方式营运，这不仅建设费用高、投资大、效率低，而且应用范围受地形所限制。

本实用新型的目的是提供一种与带有导电轨的滑道配套使用的电驱动滑道车，它不受环境地理条件限制，可降低成本，提高经济效益。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：该电驱动滑道车包括车体、安装在车体前端的障碍物电子探测器SH和后端的警示尾灯、管轨，其特征在于，它还包括：

—行走机构，由行走轮、导向轮和导向靴构成，前行走轮16安装在车体前轮支架18的两端，后行走轮1和9同轴线安装在车体尾部的两侧，与行走轮相应的导向轮成90°角安装，导向靴则装在导向轮下面，为内卡轨式结构，从横截面看，行走轮骑在管轨上面，导向轮在管轨内侧，导向靴头与管轨内侧下方相对，后行走轮有一个为动力轮，由电动机TM通过传动带驱动，其余包括导向轮均为滚动轮；

—制动机构，由操纵杆、传动轴、联动制动器构成，安装在车身的底盘上，传动轴有两根，十字形安装，操纵杆一端立装在横轴中部，另一端伸出底盘上车体内的坐位旁，纵轴一端与操纵杆活动联接，另一端与联动制动器活动联接，横轴一端通过凸顶与电源开关S1碰接，另一端通过扇形齿轮副与调速电位器RP的旋轴联接；

—受电装置，由电刷、引入导线、受电架构成，受电架安装在车体尾部，两端有弯管伸出车体外，电刷装在弯管端上，连接电刷的导线从弯管内引入主电源箱内；

—所述的障碍物电子探测器SH的受控端串联在电源的负极与共地端之间；

—车速控制器，由调速器TP、驱动器V1和所述的电动机TM构成，TM与V1相串联后并接在电源的正极与公共端之间，V1的受控端G与TP的输出端GD相连接，TP的控制输入端MAN、AUTO与电位器RP的两端相连接。

本实用新型的优点是：1、由于有电能作动力源，因而不受环境地理条件制约，山地平原均可安装使用。2、具有较强的爬坡能力，滑行速度最高可达45千米/小时。3、结构设计牢靠，并装有电子告警与防撞车保护装置，运行安全。4、由于无需将滑车运送回起点，节约投资、成本低、工效高，可闭环营运，提高经济效益。5、可设计成模仿陆上滑雪、水上冲浪等运动形式，扩展滑车功能。

图1是该电驱动滑道车的整体结构示意图。

图2是图1中前、后轮架的断面视图。

图3是工作状态视图。

图4是图1中制动机构的示意图。

图5是图1中车速控制器的电路图。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述。

图1是该电驱动滑道车的整体结构示意图。主要由车体、行走机构、驱动装置、制动机构、受电装置、红外探测器和车速控制器组成。图中，车体由主梁架17、刹车梁12、乘坐板架21、前轮支架18构成，供安装零部件用，以形成整体。行走机构由前行走轮16、前导向轮15、前导向靴14、后行走轮9、后导向轮8、后导向靴7构成，前后轮各为一对，行走轮、导向轮及导向靴是相应配套的，前行走轮同轴对称地安装在前轮支架的两端，后行走轮同轴线对称地安装在车身尾部两侧，其中一个9为被动滚轮，另一个1为动力轮，由链轮2驱动，行走轮与导向轮成90°角安装，导向靴则装在导向轮下面，为内卡轨式结构，这种结构的安全行驶性能是相当可靠的，若装在管轨24上从横断面看(参见图2，其中A是前轮架，B是后轮架。)，行走轮16在上面行走，导向轮15在管轨24内侧面行走，这样才不至于脱轨，导向靴14和7的靴头与管轨内侧下方相对，起保护作用，可防止滑车侧向纵向倾覆，完全能够保证滑车的行驶安全。驱动装置由直流电动机TM、传动带23构成，用以单边带动动力轮1，这种结构叫做单边差速驱动，因为滑车在弯道上行驶时，由于里外道距离不相等，需调整两轮的速差来适应，以保证行驶安全，当然也可以采用双电机双边差速驱动，只要在另一边装上相同的零部件就成。该车的工作状态参见图3。制动机构(参见图4)由操纵杆20、横向传动轴25、纵向传动轴13、联动板11、制动器的固定座29、刹车胶10和刹车调整弹簧30构成，安装在车身的底盘上，弹簧用于调整制动器同时度，纵、横向传动轴十字形安装，操纵杆一端立装在横轴中部，另一端伸出底盘上车体内的坐位旁，纵轴一端与操纵杆活动联接，另一端与联动板的一端活动联接，联动板的另一端与制动器的固定座活动联接，刹车胶装在座内，横轴一端通过凸顶28与电源开关S1碰接，另一端通过扇形齿轮副26、27与调速电位器RP的旋轴联接。控制分两部分执行：机械控制由纵轴通过联动板使制动器刹车胶水平方向内涨刹管轨24实现制动；电气控制由横轴通过凸顶和扇齿分别控制电源开关和调速电位器实现通断电源和增减车速，上述控制统一由操纵杆同步进行，即推动手柄向前，内涨刹与管轨分离，电源开关接通，电位器往增速方向旋动增速，滑车行驶；往后拉动手柄，电位器往反方向旋动，减速，到位后电源开关断开，同时内涨刹挤压管轨，直到滑车被制动停驶。受电装置由一对电刷4、弯管3、受电架5和穿在弯管内的外包绝缘的连接导线构成，安装在车体尾部，弯管两端伸出车体外，电刷装在弯管端面上，连接电刷的导线从弯管引入主电源箱22内，用于从导电轨上取得电源。6是尾灯，19是调速器箱体。SH是红外探测器，安装在车体前端，用于探测滑车行驶前方是否有障碍物，它本身设有声响报警器，另外控制一对串联在电源电路内的常闭继电器触点，一旦发现有障碍物，立即发出声响告警信号，提醒乘客减速和准备刹车，若乘客采取措施不当，未能减速，在规定时间(安全距离)内红外探测器将使继电器的常闭触断开自动切断电源(参见图5)，强迫滑车减速停车。防撞保护除用红外探测实现外，也可用超声波或其它探测方式实现。

图5是图1中车速控制器的电路图。主要由调速器、驱动器和直流力矩电动机组成。图中，集成电路芯片(型号为TPIC2101)及外围元件电阻R1～R9、电容C3～C8构成调速器，RP是控速可变电位器。该芯片是高集成度，多功能专用集成芯片，控制对象是直流电机，具有脉宽调制输出、过压、欠压、过流保护、软起动等多种功能。各引出脚的功能是：1脚(V5P5)为5．5V电源电压、2脚(MAN)手动输入、3脚(AUTO)自动脉宽调制输入、4脚(SPEED)睡眠状态输出、5脚(ROSC)振荡器电阻输出、6脚(COSC)振荡器电容输出、7脚(INT)积分器输入、8脚(ILR)限流基准、9脚(ILS)限流控制、11脚(GD)门驱动输出、10脚(GND)接地端、12脚(Vbat)电源输入、13脚(AREF)5．5V基准电压、14脚(CCS)恒电流输入。驱动器由增强型场效应三极管V1及保护元件VD3(续流二极管)、C9、R12构成，V1可采用IGBT电力功率管，也可以采用PMOS电力动率晶体管，若功率不够，可并联使用。TM是直流力矩电动机。78L12是三端稳压源、C1、C2是滤波电容，S1是电源开关。SH是红外探测器、B是报警扬声器、K是继电器线圈，K的触点正常工作时处于常闭状态，串联在直流电源负极与共地端之间，受控于SH。

下面分述调速器TPIC2101的工作过程：

1、睡眠(或称为待命)状态：接通电源开关S1，设RP的箭头向下移动到零电阻位置时，2脚手动输入端相当于“开路”状态，因为MAN端对高电平有效。电路进入初始化睡眠状态，此时，输出端11脚为低电平，保持较小的电流，V1无法起动TM。

2、工作状态：通过速度操纵杆调节RP给定从手动输入端输入一个高电平，器件各端即被灌入一个值的电源电流，此时，整个电路便由睡眠状态变为工作状态，在RP两端可产生0～2．2V的压差信号，改变RP的阻值可改变11脚输出端脉宽输出的占空比，亦即可改变流过TM的电流值，从而实现平稳无级调速。

3、软起动功能：为了防止电源突然加到电机上，要求11脚输出的脉宽调制信号(PWM)应是逐渐上升的，在正常工作时，输出脉宽由0增加到给定的脉宽百分比。可设定一个时间，例如1～5秒之内任一时间值，时间值的调定，可通过调整7脚上的积分电容C7或者积分电阻R3的数值来满足起动时间要求。软起动过程对保护电机有十分重要的作用。

4、过电流保护：通过检测V1漏极电压实现，即用所检测到的漏极电压变化值与8脚的限流基准端和9脚的限流检测端两端上的电压互相进行比较实现自动控制的。正常工作时，a点电位高于b点高于c点；过流情况出现时，c点的电位高于b点高于a点，这时芯片内部会引起7脚积分器输入端电压被拉低，从而降低PWM信号的占空比，11脚输出端将关闭一个时钟周期的禁止时间，在禁止时间结束后，器件又开始尝试重新起动，如果故障消除，则恢复正常工作状态，若故障电流极限又发生，则又重新关闭一段禁止时间，直到器件进入睡眠状态，降低占空比或者关闭输出，等到外部故障消除，重新复位后方能重新进入工作状态。

5、过、欠压保护：TPIC2101内部设有自检功能，当12脚(Vbat)电源输入端发生过电压、欠电压情况时，器件会自动关闭输出，使之进入睡眠状态，以保护TM的安全。

此外，防撞车安全保护由红外探测器SH执行，由图可见，它的受控触点串联在直流电源负极与共地端之间，正常工作时为常闭状态，一旦SH探测到滑车前方有障碍物，立即驱动扬声器B发出报警声，若还来不及紧急刹车，在规定时间(安全距离)内将自动拉开触点切断电源，以保证行车安全。

Claims

1、一种电驱动滑道车，包括车体、安装在车体前端的障碍物电子探测器SH和后端的警示尾灯、管轨，其特征在于，它还包括：

—行走机构，由行走轮、导向轮和导向靴构成，前行走轮安装在车体前轮支架的两端，后行走轮同轴线安装在车体尾部的两侧，与行走轮相应的导向轮成90°角安装，导向靴则装在导向轮下面，为内卡轨式结构，从横截面看，行走轮骑在管轨上面，导向轮在管轨内侧，导向靴头与管轨内侧下方相对，后行走轮有一个为动力轮，由电动机TM通过传动带驱动，其余包括导向轮均为滚动轮；

—受电装置，由电刷、引入导线、受电架构成，受电架装在车体尾部，两端有弯管伸出车体外，电刷装在弯管端上，连接电刷的导线从弯管内引入主电源箱内；

—车速控制器，由调速器TP、驱动器V1和所述的电动机TM构成，TM与V1相串联后并接在电源的正极与共地端之间，V1的受控端G与TP的输出端GD相连接，TP的控制输入端MAN、AUTO与电位器RP的两端相连接。