專利名稱：電驅(qū)動滑道車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及有固定軌道的娛樂滑道車，更具體地說是一種電驅(qū)動的滑道車。
目前，國內(nèi)外所見的娛樂滑道車，基本上還是重力式的，即動力源是依靠車體自身的重量借助有適當(dāng)坡度的地形高差在重力作用下由高處向低處滑行。近年來出現(xiàn)的管軌滑道車亦屬此類。這種娛樂滑道車存在的缺陷是乘人需到高處的起點(diǎn)乘車，到達(dá)終點(diǎn)后又要用專門提升設(shè)備將滑車運(yùn)送回起點(diǎn)，屬開環(huán)方式營運(yùn)，這不僅建設(shè)費(fèi)用高、投資大、效率低，而且應(yīng)用范圍受地形所限制。
本實(shí)用新型的目的是提供一種與帶有導(dǎo)電軌的滑道配套使用的電驅(qū)動滑道車，它不受環(huán)境地理?xiàng)l件限制，可降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是該電驅(qū)動滑道車包括車體、安裝在車體前端的障礙物電子探測器SH和后端的警示尾燈、管軌，其特征在于，它還包括—行走機(jī)構(gòu)，由行走輪、導(dǎo)向輪和導(dǎo)向靴構(gòu)成，前行走輪16安裝在車體前輪支架18的兩端，后行走輪1和9同軸線安裝在車體尾部的兩側(cè)，與行走輪相應(yīng)的導(dǎo)向輪成90°角安裝，導(dǎo)向靴則裝在導(dǎo)向輪下面，為內(nèi)卡軌式結(jié)構(gòu)，從橫截面看，行走輪騎在管軌上面，導(dǎo)向輪在管軌內(nèi)側(cè)，導(dǎo)向靴頭與管軌內(nèi)側(cè)下方相對，后行走輪有一個為動力輪，由電動機(jī)TM通過傳動帶驅(qū)動，其余包括導(dǎo)向輪均為滾動輪；—制動機(jī)構(gòu)，由操縱桿、傳動軸、聯(lián)動制動器構(gòu)成，安裝在車身的底盤上，傳動軸有兩根，十字形安裝，操縱桿一端立裝在橫軸中部，另一端伸出底盤上車體內(nèi)的坐位旁，縱軸一端與操縱桿活動聯(lián)接，另一端與聯(lián)動制動器活動聯(lián)接，橫軸一端通過凸頂與電源開關(guān)S1碰接，另一端通過扇形齒輪副與調(diào)速電位器RP的旋軸聯(lián)接；—受電裝置，由電刷、引入導(dǎo)線、受電架構(gòu)成，受電架安裝在車體尾部，兩端有彎管伸出車體外，電刷裝在彎管端上，連接電刷的導(dǎo)線從彎管內(nèi)引入主電源箱內(nèi)；
—所述的障礙物電子探測器SH的受控端串聯(lián)在電源的負(fù)極與共地端之間；—車速控制器，由調(diào)速器TP、驅(qū)動器V1和所述的電動機(jī)TM構(gòu)成，TM與V1相串聯(lián)后并接在電源的正極與公共端之間，V1的受控端G與TP的輸出端GD相連接，TP的控制輸入端MAN、AUTO與電位器RP的兩端相連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、由于有電能作動力源，因而不受環(huán)境地理?xiàng)l件制約，山地平原均可安裝使用。2、具有較強(qiáng)的爬坡能力，滑行速度最高可達(dá)45千米/小時。3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)牢靠，并裝有電子告警與防撞車保護(hù)裝置，運(yùn)行安全。4、由于無需將滑車運(yùn)送回起點(diǎn)，節(jié)約投資、成本低、工效高，可閉環(huán)營運(yùn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。5、可設(shè)計(jì)成模仿陸上滑雪、水上沖浪等運(yùn)動形式，擴(kuò)展滑車功能。


圖1是該電驅(qū)動滑道車的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1中前、后輪架的斷面視圖。
圖3是工作狀態(tài)視圖。
圖4是
圖1中制動機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖5是
圖1中車速控制器的電路圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
圖1是該電驅(qū)動滑道車的整體結(jié)構(gòu)示意圖。主要由車體、行走機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置、制動機(jī)構(gòu)、受電裝置、紅外探測器和車速控制器組成。圖中，車體由主梁架17、剎車梁12、乘坐板架21、前輪支架18構(gòu)成，供安裝零部件用，以形成整體。行走機(jī)構(gòu)由前行走輪16、前導(dǎo)向輪15、前導(dǎo)向靴14、后行走輪9、后導(dǎo)向輪8、后導(dǎo)向靴7構(gòu)成，前后輪各為一對，行走輪、導(dǎo)向輪及導(dǎo)向靴是相應(yīng)配套的，前行走輪同軸對稱地安裝在前輪支架的兩端，后行走輪同軸線對稱地安裝在車身尾部兩側(cè)，其中一個9為被動滾輪，另一個1為動力輪，由鏈輪2驅(qū)動，行走輪與導(dǎo)向輪成90°角安裝，導(dǎo)向靴則裝在導(dǎo)向輪下面，為內(nèi)卡軌式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的安全行駛性能是相當(dāng)可靠的，若裝在管軌24上從橫斷面看(參見圖2，其中A是前輪架，B是后輪架。)，行走輪16在上面行走，導(dǎo)向輪15在管軌24內(nèi)側(cè)面行走，這樣才不至于脫軌，導(dǎo)向靴14和7的靴頭與管軌內(nèi)側(cè)下方相對，起保護(hù)作用，可防止滑車側(cè)向縱向傾覆，完全能夠保證滑車的行駛安全。驅(qū)動裝置由直流電動機(jī)TM、傳動帶23構(gòu)成，用以單邊帶動動力輪1，這種結(jié)構(gòu)叫做單邊差速驅(qū)動，因?yàn)榛囋趶澋郎闲旭倳r，由于里外道距離不相等，需調(diào)整兩輪的速差來適應(yīng)，以保證行駛安全，當(dāng)然也可以采用雙電機(jī)雙邊差速驅(qū)動，只要在另一邊裝上相同的零部件就成。該車的工作狀態(tài)參見圖3。制動機(jī)構(gòu)(參見圖4)由操縱桿20、橫向傳動軸25、縱向傳動軸13、聯(lián)動板11、制動器的固定座29、剎車膠10和剎車調(diào)整彈簧30構(gòu)成，安裝在車身的底盤上，彈簧用于調(diào)整制動器同時度，縱、橫向傳動軸十字形安裝，操縱桿一端立裝在橫軸中部，另一端伸出底盤上車體內(nèi)的坐位旁，縱軸一端與操縱桿活動聯(lián)接，另一端與聯(lián)動板的一端活動聯(lián)接，聯(lián)動板的另一端與制動器的固定座活動聯(lián)接，剎車膠裝在座內(nèi)，橫軸一端通過凸頂28與電源開關(guān)S1碰接，另一端通過扇形齒輪副26、27與調(diào)速電位器RP的旋軸聯(lián)接?？刂品謨刹糠謭?zhí)行機(jī)械控制由縱軸通過聯(lián)動板使制動器剎車膠水平方向內(nèi)漲剎管軌24實(shí)現(xiàn)制動；電氣控制由橫軸通過凸頂和扇齒分別控制電源開關(guān)和調(diào)速電位器實(shí)現(xiàn)通斷電源和增減車速，上述控制統(tǒng)一由操縱桿同步進(jìn)行，即推動手柄向前，內(nèi)漲剎與管軌分離，電源開關(guān)接通，電位器往增速方向旋動增速，滑車行駛；往后拉動手柄，電位器往反方向旋動，減速，到位后電源開關(guān)斷開，同時內(nèi)漲剎擠壓管軌，直到滑車被制動停駛。受電裝置由一對電刷4、彎管3、受電架5和穿在彎管內(nèi)的外包絕緣的連接導(dǎo)線構(gòu)成，安裝在車體尾部，彎管兩端伸出車體外，電刷裝在彎管端面上，連接電刷的導(dǎo)線從彎管引入主電源箱22內(nèi)，用于從導(dǎo)電軌上取得電源。6是尾燈，19是調(diào)速器箱體。SH是紅外探測器，安裝在車體前端，用于探測滑車行駛前方是否有障礙物，它本身設(shè)有聲響報(bào)警器，另外控制一對串聯(lián)在電源電路內(nèi)的常閉繼電器觸點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)有障礙物，立即發(fā)出聲響告警信號，提醒乘客減速和準(zhǔn)備剎車，若乘客采取措施不當(dāng)，未能減速，在規(guī)定時間(安全距離)內(nèi)紅外探測器將使繼電器的常閉觸斷開自動切斷電源(參見圖5)，強(qiáng)迫滑車減速停車。防撞保護(hù)除用紅外探測實(shí)現(xiàn)外，也可用超聲波或其它探測方式實(shí)現(xiàn)。
圖5是
圖1中車速控制器的電路圖。主要由調(diào)速器、驅(qū)動器和直流力矩電動機(jī)組成。圖中，集成電路芯片(型號為TPIC2101)及外圍元件電阻R1～R9、電容C3～C8構(gòu)成調(diào)速器，RP是控速可變電位器。該芯片是高集成度，多功能專用集成芯片，控制對象是直流電機(jī)，具有脈寬調(diào)制輸出、過壓、欠壓、過流保護(hù)、軟起動等多種功能。各引出腳的功能是1腳(V5P5)為5．5V電源電壓、2腳(MAN)手動輸入、3腳(AUTO)自動脈寬調(diào)制輸入、4腳(SPEED)睡眠狀態(tài)輸出、5腳(ROSC)振蕩器電阻輸出、6腳(COSC)振蕩器電容輸出、7腳(INT)積分器輸入、8腳(ILR)限流基準(zhǔn)、9腳(ILS)限流控制、11腳(GD)門驅(qū)動輸出、10腳(GND)接地端、12腳(Vbat)電源輸入、13腳(AREF)5．5V基準(zhǔn)電壓、14腳(CCS)恒電流輸入。驅(qū)動器由增強(qiáng)型場效應(yīng)三極管V1及保護(hù)元件VD3(續(xù)流二極管)、C9、R12構(gòu)成，V1可采用IGBT電力功率管，也可以采用PMOS電力動率晶體管，若功率不夠，可并聯(lián)使用。TM是直流力矩電動機(jī)。78L12是三端穩(wěn)壓源、C1、C2是濾波電容，S1是電源開關(guān)。SH是紅外探測器、B是報(bào)警揚(yáng)聲器、K是繼電器線圈，K的觸點(diǎn)正常工作時處于常閉狀態(tài)，串聯(lián)在直流電源負(fù)極與共地端之間，受控于SH。
下面分述調(diào)速器TPIC2101的工作過程1、睡眠(或稱為待命)狀態(tài)接通電源開關(guān)S1，設(shè)RP的箭頭向下移動到零電阻位置時，2腳手動輸入端相當(dāng)于“開路”狀態(tài)，因?yàn)镸AN端對高電平有效。電路進(jìn)入初始化睡眠狀態(tài)，此時，輸出端11腳為低電平，保持較小的電流，V1無法起動TM。
2、工作狀態(tài)通過速度操縱桿調(diào)節(jié)RP給定從手動輸入端輸入一個高電平，器件各端即被灌入一個值的電源電流，此時，整個電路便由睡眠狀態(tài)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)，在RP兩端可產(chǎn)生0～2．2V的壓差信號，改變RP的阻值可改變11腳輸出端脈寬輸出的占空比，亦即可改變流過TM的電流值，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)無級調(diào)速。
3、軟起動功能為了防止電源突然加到電機(jī)上，要求11腳輸出的脈寬調(diào)制信號(PWM)應(yīng)是逐漸上升的，在正常工作時，輸出脈寬由0增加到給定的脈寬百分比?？稍O(shè)定一個時間，例如1～5秒之內(nèi)任一時間值，時間值的調(diào)定，可通過調(diào)整7腳上的積分電容C7或者積分電阻R3的數(shù)值來滿足起動時間要求。軟起動過程對保護(hù)電機(jī)有十分重要的作用。
4、過電流保護(hù)通過檢測V1漏極電壓實(shí)現(xiàn)，即用所檢測到的漏極電壓變化值與8腳的限流基準(zhǔn)端和9腳的限流檢測端兩端上的電壓互相進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)自動控制的。正常工作時，a點(diǎn)電位高于b點(diǎn)高于c點(diǎn)；過流情況出現(xiàn)時，c點(diǎn)的電位高于b點(diǎn)高于a點(diǎn)，這時芯片內(nèi)部會引起7腳積分器輸入端電壓被拉低，從而降低PWM信號的占空比，11腳輸出端將關(guān)閉一個時鐘周期的禁止時間，在禁止時間結(jié)束后，器件又開始嘗試重新起動，如果故障消除，則恢復(fù)正常工作狀態(tài)，若故障電流極限又發(fā)生，則又重新關(guān)閉一段禁止時間，直到器件進(jìn)入睡眠狀態(tài)，降低占空比或者關(guān)閉輸出，等到外部故障消除，重新復(fù)位后方能重新進(jìn)入工作狀態(tài)。
5、過、欠壓保護(hù)TPIC2101內(nèi)部設(shè)有自檢功能，當(dāng)12腳(Vbat)電源輸入端發(fā)生過電壓、欠電壓情況時，器件會自動關(guān)閉輸出，使之進(jìn)入睡眠狀態(tài)，以保護(hù)TM的安全。
此外，防撞車安全保護(hù)由紅外探測器SH執(zhí)行，由圖可見，它的受控觸點(diǎn)串聯(lián)在直流電源負(fù)極與共地端之間，正常工作時為常閉狀態(tài)，一旦SH探測到滑車前方有障礙物，立即驅(qū)動揚(yáng)聲器B發(fā)出報(bào)警聲，若還來不及緊急剎車，在規(guī)定時間(安全距離)內(nèi)將自動拉開觸點(diǎn)切斷電源，以保證行車安全。
權(quán)利要求1.一種電驅(qū)動滑道車，包括車體、安裝在車體前端的障礙物電子探測器SH和后端的警示尾燈、管軌，其特征在于，它還包括—行走機(jī)構(gòu)，由行走輪、導(dǎo)向輪和導(dǎo)向靴構(gòu)成，前行走輪安裝在車體前輪支架的兩端，后行走輪同軸線安裝在車體尾部的兩側(cè)，與行走輪相應(yīng)的導(dǎo)向輪成90°角安裝，導(dǎo)向靴則裝在導(dǎo)向輪下面，為內(nèi)卡軌式結(jié)構(gòu)，從橫截面看，行走輪騎在管軌上面，導(dǎo)向輪在管軌內(nèi)側(cè)，導(dǎo)向靴頭與管軌內(nèi)側(cè)下方相對，后行走輪有一個為動力輪，由電動機(jī)TM通過傳動帶驅(qū)動，其余包括導(dǎo)向輪均為滾動輪；—制動機(jī)構(gòu)，由操縱桿、傳動軸、聯(lián)動制動器構(gòu)成，安裝在車身的底盤上，傳動軸有兩根，十字形安裝，操縱桿一端立裝在橫軸中部，另一端伸出底盤上車體內(nèi)的坐位旁，縱軸一端與操縱桿活動聯(lián)接，另一端與聯(lián)動制動器活動聯(lián)接，橫軸一端通過凸頂與電源開關(guān)S1碰接，另一端通過扇形齒輪副與調(diào)速電位器RP的旋軸聯(lián)接；—受電裝置，由電刷、引入導(dǎo)線、受電架構(gòu)成，受電架裝在車體尾部，兩端有彎管伸出車體外，電刷裝在彎管端上，連接電刷的導(dǎo)線從彎管內(nèi)引入主電源箱內(nèi)；—所述的障礙物電子探測器SH的受控端串聯(lián)在電源的負(fù)極與共地端之間；—車速控制器，由調(diào)速器TP、驅(qū)動器V1和所述的電動機(jī)TM構(gòu)成，TM與V1相串聯(lián)后并接在電源的正極與共地端之間，V1的受控端G與TP的輸出端GD相連接，TP的控制輸入端MAN、AUTO與電位器RP的兩端相連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種與帶有導(dǎo)電軌的滑道配套使用的電驅(qū)動滑道車。主要由裝在車體上的行走、制動機(jī)構(gòu)、受電、驅(qū)動裝置、車速控制器、電子防撞車裝置組成。這種滑道車以電能作動力源,行走速度快、爬坡能力強(qiáng),結(jié)構(gòu)牢靠,并設(shè)有多種功能的電子防護(hù)裝置,運(yùn)行安全,與傳統(tǒng)的重力式滑道車相比,它的應(yīng)用范圍不受地形條件限制,山地平原均能安裝,投資少、成本低、工效高,且可閉環(huán)營運(yùn)、經(jīng)濟(jì)效益高,適合于公共游樂場所安裝使用。
文檔編號A63G21/08GK2416940SQ00208818
公開日2001年1月31日 申請日期2000年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月25日
發(fā)明者黃培遠(yuǎn), 劉堅(jiān) 申請人:黃培遠(yuǎn)