專(zhuān)利名稱(chēng)：步距式能量傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種向運(yùn)動(dòng)物提供動(dòng)力能的裝置，由這種裝置構(gòu)成的系統(tǒng)將靜止或遠(yuǎn)離的能源設(shè)備與運(yùn)動(dòng)物聯(lián)接，供給運(yùn)動(dòng)物工作所需的能量。
現(xiàn)有技術(shù)中用于向運(yùn)動(dòng)物輸送能量的方法有如下幾種類(lèi)型1、纜狀軟連接。如輸送電能的軟電纜，輸送壓力能的液壓軟管，輸氣管等。其缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)距離受較大限制、軟纜卷繞收放設(shè)備或滑車(chē)結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重、不可靠、尤其是不適于運(yùn)動(dòng)物轉(zhuǎn)向，交叉運(yùn)動(dòng)和作曲線，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2、滑觸聯(lián)接。廣泛用于電能輸送，如電車(chē)滑觸線、電機(jī)滑環(huán)等。其缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)接觸帶來(lái)接觸不良，磨損、能量損耗等問(wèn)題，電線裸露，不安全，要求占據(jù)較大空間，尤其是不適于其他能量形式的傳輸。
3、能量?jī)?chǔ)存。如蓄電池儲(chǔ)存電能，飛輪、彈簧儲(chǔ)存機(jī)械能，蓄能缶儲(chǔ)存壓力能等。缺點(diǎn)是使用不便，儲(chǔ)能設(shè)備容量受較大限制，當(dāng)需要輸出較大功率時(shí)儲(chǔ)能設(shè)備會(huì)變得笨重、復(fù)雜、成本高。
4、機(jī)械傳動(dòng)。用于傳輸機(jī)械能、如牽引、輥道等等。
本發(fā)明的目的前述第一種類(lèi)型其連接點(diǎn)是緊固的、不變更的。
第二種類(lèi)型其聯(lián)接點(diǎn)是接觸的，連續(xù)變更的。
第三種類(lèi)型無(wú)聯(lián)接點(diǎn)，完全脫離的。
本發(fā)明采用一種新的方式解決運(yùn)動(dòng)與聯(lián)接這一對(duì)矛盾，即聯(lián)接點(diǎn)是離散分布，可變更的。這一新穎獨(dú)特的形式目的在于克服前述各種類(lèi)型能量傳輸方式的固有局限，事實(shí)上離散布置的聯(lián)接點(diǎn)應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)即可適應(yīng)各種形式能量的傳輸、且能達(dá)到有效、安全、可靠。聯(lián)接點(diǎn)可變更，則使之能適應(yīng)各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要求。這種新的類(lèi)型的裝置將得到廣泛應(yīng)用，并使很多種運(yùn)動(dòng)機(jī)器和動(dòng)力機(jī)提高技術(shù)性能，使用價(jià)值和拓寬應(yīng)用范圍。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明包含三個(gè)最基本的要素，三個(gè)基本要素獨(dú)特組合所形成的裝置，以一種獨(dú)特、新穎的方式工作。
A、沿運(yùn)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡裝設(shè)的用以傳輸能量的固定載體。它可傳輸一回或多回(路)，某一種或多種能量或信息。
B、固定載體上按一定步距分段設(shè)置的多個(gè)用以傳輸或交換能量的固定接口。簡(jiǎn)稱(chēng)定接口。
C、裝置在運(yùn)動(dòng)物上的用以傳輸或交換能量的活動(dòng)接口。簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)接口。
所有接口可有一個(gè)或多個(gè)單元，用以傳輸或交換一回或多回，某一種或多種能量、信息。
如上獨(dú)特組合的裝置按下述方式工作運(yùn)動(dòng)物在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某一階段，其上裝置的動(dòng)接口與固定載體上的某固定接口聯(lián)接，通過(guò)聯(lián)接的接口固定載體將能量或信息由能源、信息源裝置傳輸?shù)竭\(yùn)動(dòng)物或進(jìn)行交換。而在運(yùn)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的另一階段、動(dòng)接口與另一些定接口聯(lián)接，達(dá)到相同的目的。
動(dòng)接口與定接口應(yīng)能快速接駁與分離，其快速性以適應(yīng)運(yùn)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)速度為度。裝設(shè)導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)以使動(dòng)接口得以準(zhǔn)確與定接口接駁、分離、變更。設(shè)自動(dòng)或使動(dòng)輔助聯(lián)接機(jī)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)以使動(dòng)接口得以可靠與定接口聯(lián)接，并達(dá)到所傳輸能量對(duì)于聯(lián)接點(diǎn)的特殊要求。
通過(guò)動(dòng)接口在運(yùn)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與固定載體上離散分布的定接口的可變更聯(lián)接，從而使運(yùn)動(dòng)物得以由靜止遠(yuǎn)離的能源獲取工作所需的能量。
當(dāng)利用其他輔助機(jī)構(gòu)令動(dòng)接口與運(yùn)動(dòng)物間逆向等速運(yùn)動(dòng)時(shí)、該動(dòng)接口與定接口聯(lián)接可持續(xù)一段時(shí)間而不影響運(yùn)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)，可達(dá)到使運(yùn)動(dòng)物連續(xù)運(yùn)動(dòng)的目的。(分離后應(yīng)使動(dòng)接口復(fù)位)。
當(dāng)運(yùn)動(dòng)物上裝置兩個(gè)以上動(dòng)接口，并使之交替在不同時(shí)刻與不同的定接口接駁，則可達(dá)到能量、信息的傳輸交換連續(xù)不間斷的目的。
當(dāng)運(yùn)動(dòng)物的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)為步進(jìn)式、或運(yùn)動(dòng)物自身作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，則使定接口間隔步距與運(yùn)動(dòng)物步距相等或運(yùn)動(dòng)物步距的整數(shù)倍與定接口相等，在運(yùn)動(dòng)物步進(jìn)運(yùn)動(dòng)中變更獲取能量的聯(lián)接點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確可靠、動(dòng)作節(jié)奏性強(qiáng)、二者均可達(dá)到更好的技術(shù)特性指標(biāo)、和良好的運(yùn)行狀況。
同理，動(dòng)接口輔助運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為步進(jìn)、往復(fù)式亦有利于動(dòng)接口運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，定位和接駁動(dòng)作的準(zhǔn)確完成。
由于壓力能傳輸?shù)奶厥庑?，為避免在距離較遠(yuǎn)可能造成能量在傳輸過(guò)程中的損耗過(guò)大、品質(zhì)下降、可采用多臺(tái)能源設(shè)備逐段加壓或分段供給壓力能，各段之間可以連通、可以彼此隔離。
本發(fā)明所揭示的裝置，由于定接口的離散等距分布而具有數(shù)字特征、令固定載體為直線布置、則定接口更具有了坐標(biāo)的特征，由本裝置可以建立起三維直角坐標(biāo)系統(tǒng)將能量送達(dá)三維空間中確定的位置為運(yùn)動(dòng)物提供運(yùn)動(dòng)所需能量。
發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、積極效果本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的、它使許多運(yùn)動(dòng)機(jī)器在一定程度上突破了為獲取能源所受到的種種限制，大大增加了其運(yùn)動(dòng)的空間自由度。由此我們可以設(shè)計(jì)各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡的運(yùn)動(dòng)機(jī)器。尤其是使以壓力能動(dòng)力機(jī)在這類(lèi)運(yùn)動(dòng)機(jī)器中將得到廣泛應(yīng)用。并充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明的另一顯著優(yōu)點(diǎn)是使運(yùn)動(dòng)機(jī)器在運(yùn)行中受控及空間位置反饋極為準(zhǔn)確和便利，這對(duì)于自動(dòng)控制、遙控和需要準(zhǔn)確定位的運(yùn)動(dòng)機(jī)器來(lái)說(shuō)具有特殊的意義。例如用在自動(dòng)生產(chǎn)線，自動(dòng)堆棧等希望能使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制、調(diào)度的地方作為運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)的能量傳輸裝置是極有前途的。


附圖1是一種電動(dòng)平車(chē)電能傳輸裝置示意圖。這種電動(dòng)平車(chē)在工廠中尤其在冶金、礦山工業(yè)中廣泛使用，其驅(qū)動(dòng)、控制裝置不予描述僅就與本發(fā)明有關(guān)的改進(jìn)的電能傳輸部分作如下說(shuō)明電動(dòng)平車(chē)(1)可沿鋼軌(11)往返行駛，動(dòng)接口輔助機(jī)構(gòu)(2)由驅(qū)動(dòng)輪、張緊輪、傳動(dòng)帶及固定于傳動(dòng)帶上的數(shù)個(gè)動(dòng)觸頭(3)組成。驅(qū)動(dòng)輪與車(chē)輪(12)同步以使動(dòng)觸頭(3)在下部時(shí)與平車(chē)前進(jìn)運(yùn)動(dòng)逆向等速。動(dòng)觸頭為隔離、絕緣的三相組合(見(jiàn)(13))，其頂端分別與固定在平車(chē)上的三相滑觸母線接觸(見(jiàn)B處)，滑觸母線供給平車(chē)電機(jī)電能。(4)即示意三相滑觸母線。
固定載體(14)為普通三相輸電線路、可敷設(shè)于鋼管中、其上沿線等距裝設(shè)定接口(5)，其距離與兩個(gè)動(dòng)觸頭之間距離相等。定接口為內(nèi)設(shè)三相觸頭(7)，壓緊裝置(6)以及絕緣、滅弧配件的鋼盒、其上有可開(kāi)啟之蓋(10)，(8)-(9)為自動(dòng)啟蓋裝置、(9)將盒蓋開(kāi)啟(8)支撐至其尾端蓋在自重或彈簧作用下復(fù)位。
平車(chē)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)觸頭由A處進(jìn)入定接口與其中觸頭壓緊接觸，該動(dòng)觸頭與滑觸母線接觸后B點(diǎn)動(dòng)觸頭移動(dòng)至末端與滑觸母線、定接口脫離。平車(chē)?yán)^續(xù)運(yùn)行。同理平車(chē)可作反方向運(yùn)行。
實(shí)施應(yīng)用舉例1、本發(fā)明極為重要和廣泛的一類(lèi)應(yīng)用是作為自舉動(dòng)力機(jī)的能量傳輸裝置，其步進(jìn)和自舉遞進(jìn)的運(yùn)動(dòng)特性是與本發(fā)明的裝置的特點(diǎn)相適應(yīng)的。當(dāng)其步進(jìn)的步距與本發(fā)明的裝置定接口間距離相配合時(shí)其結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)捷可靠并使二者均發(fā)揮其優(yōu)良特性。
2、由本發(fā)明裝置可建立三維直角坐標(biāo)能量傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)甚至可同時(shí)使用多種能源，適用多種能源動(dòng)力的能沿軌道進(jìn)行三維行走的運(yùn)動(dòng)機(jī)器在確定的三維路徑上運(yùn)行。加上計(jì)算機(jī)控制調(diào)度，這就是一種自動(dòng)堆棧的原形，運(yùn)動(dòng)機(jī)器可將物品送至三維空間的確定的坐標(biāo)點(diǎn)上，或相反取出。
權(quán)利要求
1.一種向運(yùn)動(dòng)物體提供能量的步距式能量傳輸裝置，由固定的能夠傳輸能量的構(gòu)件即固定載體和能夠相互接駁和分離，接駁時(shí)能進(jìn)行能量傳輸并達(dá)到所傳輸能量定義的技術(shù)要求形成傳輸能量意義上的可靠聯(lián)接，分離時(shí)能相互隔離并自我封閉不造成能量泄放的定接口、動(dòng)接口組成，其特征在于固定載體沿需供給能量的運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)路徑設(shè)置，其上按一定步距，離散安裝多個(gè)定接口，而動(dòng)接口安裝于運(yùn)動(dòng)物體上并與其內(nèi)部能量傳輸系統(tǒng)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)接，使運(yùn)動(dòng)物能夠通過(guò)其動(dòng)接口與某固定接口接駁從與固定載體聯(lián)通的能源設(shè)備獲取運(yùn)動(dòng)所需能量且由于動(dòng)接口與定接口可分離，因而可以變更聯(lián)接位置滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)物位移的要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置其進(jìn)一步特征是運(yùn)動(dòng)物體上裝設(shè)的動(dòng)接口與其本身作相對(duì)運(yùn)動(dòng)以使動(dòng)接口與定接口接駁時(shí)二者相對(duì)靜止令聯(lián)接有一段持續(xù)時(shí)間，從而達(dá)到不影響運(yùn)動(dòng)物本身的運(yùn)動(dòng)連續(xù)，同時(shí)又進(jìn)行能量傳輸?shù)哪康摹?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的裝置其進(jìn)一步特征是運(yùn)動(dòng)物體上裝設(shè)多個(gè)動(dòng)接口交替循環(huán)地與固定載體上的定接口接駁以保證每一瞬間至少有一個(gè)動(dòng)接口與定接口聯(lián)接達(dá)到該運(yùn)動(dòng)物從能源設(shè)備獲取能量連續(xù)不間斷的目的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置其進(jìn)一步特征是運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)力裝置或運(yùn)動(dòng)形式優(yōu)先選用步進(jìn)式，定接口間隔步距與步進(jìn)式運(yùn)動(dòng)物的步距相等或?yàn)檎麛?shù)倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置其進(jìn)一步特征是固定載體、定接口、動(dòng)接口可有一個(gè)或多個(gè)單元，可傳輸一回或多回、某一種或多種形式能量，同時(shí)可用于信息傳輸。
全文摘要
本發(fā)明是一種向運(yùn)動(dòng)物提供動(dòng)力能的裝置，由這種裝置構(gòu)成的系統(tǒng)將靜止或遠(yuǎn)離的能源設(shè)備與運(yùn)動(dòng)物聯(lián)接、供給運(yùn)動(dòng)物工作所需的能量。
文檔編號(hào)B60L9/00GK1068785SQ9110510
公開(kāi)日1993年2月10日 申請(qǐng)日期1991年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月23日
發(fā)明者郭仁發(fā) 申請(qǐng)人:郭仁發(fā)