可沿空間軌道運動的物流車底盤及運動方法
【專利說明】可沿空間軌道運動的物流車底盤及運動方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種可沿空間軌道運動的物流車底盤，具體而言是涉及一種采用三段車體結(jié)構(gòu)的可適用于三維空間軌道的快速、大負載物流車底盤，屬于局部物流技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]在局域物流領(lǐng)域，軌道物流系統(tǒng)應(yīng)用得非常廣泛，如應(yīng)用于醫(yī)院室內(nèi)環(huán)境中的醫(yī)用軌道物流系統(tǒng)，應(yīng)用于圖書館、檔案館內(nèi)的軌道輸送系統(tǒng)等。由于受到應(yīng)用環(huán)境內(nèi)空間的限制，需要該類軌道物流系統(tǒng)具備在小空間和復(fù)雜空間內(nèi)正常運行的特性，即要求軌道物流車底盤能適應(yīng)三維空間軌道。因為傳統(tǒng)的局域軌道物流系統(tǒng)屬于低速輕載系統(tǒng)，從成本方面考慮而采用去掉了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固定承載輪系統(tǒng)，它是依靠底盤上側(cè)面的輪子或滾球在軌道側(cè)面給予的推力作用下實現(xiàn)車體轉(zhuǎn)向的。此時，承載輪在滾動的同時會發(fā)生明顯的橫向平移，在低速輕載情況下能正常工作。目前，對局域軌道物流需求發(fā)生了很大的變化，即要求在重載快速的情況下實現(xiàn)軌道輸送，但傳統(tǒng)的軌道車底盤暴露出的明顯不足，已不能滿足新的需求。傳統(tǒng)的被廣泛使用的采用固定承載輪的軌道物流車底盤在重載和快速狀態(tài)下將產(chǎn)生很大的沖擊噪聲，承載輪和軌道的劇烈磨損，最終帶來輸送系統(tǒng)可靠性的降低和使用成本的提高，這將極大地限制局域軌道物流技術(shù)的發(fā)展。因此，為滿足新的應(yīng)用環(huán)境，很有必要開發(fā)出一種能適用于空間軌道，且具有承載能力強，運行速度快，可靠性高，噪聲低，磨損小等特點的新型軌道物流車底盤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對目前局域軌道物流車底盤無轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，承載能力不強，運行速度低，可靠性不高，運行成本高等問題，本發(fā)明提出了一種克服了傳統(tǒng)系統(tǒng)不足的新型可沿空間軌道運動的物流車底盤及運動方法。
[0005]一種可沿空間軌道運動的物流車底盤，它安裝于空間軌道上，它由前向后依次由第一段車體，第二段車體，第三段車體構(gòu)成；其特征在于:所述第一段車體、第三段車體分別通過轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)動副與第二段車體相連接，形成三段式車體結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)動副的旋轉(zhuǎn)軸垂直于空間軌道的承載面；所述第一段車體和第三段車體均包括中部車架、前槽輪架、后槽輪架、一對承載輪；所述一對承載輪通過承載輪轉(zhuǎn)動副對稱安裝于中部車架的左右兩側(cè)，承載輪轉(zhuǎn)動副的旋轉(zhuǎn)軸垂直于轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)動副的旋轉(zhuǎn)軸；所述前槽輪架和后槽輪架結(jié)構(gòu)相同，分別通過第一俯仰轉(zhuǎn)動副、第二俯仰轉(zhuǎn)動副安裝于中部車架上，第一俯仰轉(zhuǎn)動副、第二俯仰轉(zhuǎn)動副的旋轉(zhuǎn)軸平行于承載輪轉(zhuǎn)動副的旋轉(zhuǎn)軸；前槽輪架和后槽輪架沿上述承載輪轉(zhuǎn)動副前后對稱布置；前槽輪架和后槽輪架均由槽輪架擺臂、槽輪俯仰轉(zhuǎn)動副、一對槽輪轉(zhuǎn)動副和一對槽輪構(gòu)成，一對槽輪轉(zhuǎn)動副通過槽輪俯仰轉(zhuǎn)動副對稱安裝于槽輪架擺臂左右兩側(cè)，槽輪俯仰轉(zhuǎn)動副的旋轉(zhuǎn)軸平行于承載輪轉(zhuǎn)動副的旋轉(zhuǎn)軸；槽輪轉(zhuǎn)動副旋轉(zhuǎn)軸垂直于槽輪俯仰轉(zhuǎn)動畐|J，槽輪的溝槽卡在空間軌道開口的內(nèi)緣；即槽輪可順著空間軌道的俯仰而相上下擺動；上述第一段車體或/第三段車體配備了驅(qū)動系統(tǒng)；該驅(qū)動系統(tǒng)由驅(qū)動輪及其自適應(yīng)調(diào)壓裝置構(gòu)成；其中驅(qū)動輪由輪轂電機和套在其上的輪胎組成；自適應(yīng)調(diào)壓裝置由調(diào)壓彈簧和加力杠桿構(gòu)成；驅(qū)動輪、加力杠桿、承載輪、中部車架、調(diào)壓彈簧構(gòu)成對頂輪系；加力杠桿通過平行于承載輪轉(zhuǎn)動副的轉(zhuǎn)動副與中部車架相連接；該轉(zhuǎn)動副視為對頂輪系支點；同時將加力杠桿視作對頂輪系的第一支桿、將中部車架視為對頂輪系的第二支桿；驅(qū)動輪安裝于第一支桿的第一端，承載輪安裝于第二支桿的第一端，調(diào)壓彈簧連接于第一支桿的第二端和第二支桿的第二端之間。
[0006]所述的可沿空間軌道運動的物流車底盤的運動方式，其特征在于包括以下過程:物流車底盤沿軌道左右轉(zhuǎn)彎時，第一段車體、第三段車體中的槽輪受軌道開口內(nèi)緣的約束，當(dāng)軌道左右轉(zhuǎn)彎時，第一段車體、第三段車體將通過各自的轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)動副相對于第二段車體形成旋轉(zhuǎn)運動，從而使物流車底盤能順利地實現(xiàn)小半徑轉(zhuǎn)彎；物流車底盤沿軌道上下坡道時，第一段車體、第三段車體中的前槽輪架、后槽輪架分別通過第一俯仰轉(zhuǎn)動副、第二俯仰轉(zhuǎn)動副與中部車架連接在一起，使其可相對于軌道的弧度上下擺動；同時，槽輪也通槽輪俯仰轉(zhuǎn)動副調(diào)整俯仰的姿態(tài)，以適應(yīng)空間軌道的開口內(nèi)緣的仰角的變化，使槽輪能順利沿開口內(nèi)緣滾動；當(dāng)驅(qū)動輪通過輪轂電機開始驅(qū)動物流車底盤時，驅(qū)動輪、加力杠桿、承載輪、中部車架、調(diào)壓彈簧所構(gòu)成對頂輪系使驅(qū)動輪緊壓在空間軌道承載面；承載輪緊壓在空間軌道的對頂面，所形成的輔助壓力使得物流車底盤在空間軌道承壓面上能有足夠壓力，從而產(chǎn)生足夠的驅(qū)動力。
[0007]該底盤采用采用三段式車體結(jié)構(gòu)，形成一組適應(yīng)布置在三維空間內(nèi)的半包圍軌道的軌道車底盤系統(tǒng)。
[0008]該三段式車體結(jié)構(gòu)能保證軌道車底盤能以任意姿態(tài)運行，具有在小半徑內(nèi)轉(zhuǎn)向，以及上下陡坡的能力，在保證大承載量和快速運動的前提下，使軌道車的空間適應(yīng)能力大大提高，對小空間內(nèi)進行軌道而已尤為有益。該軌道物流車底盤具有結(jié)構(gòu)緊湊合理，運行可靠，運行成本低，對運送貨物的長度有很好的適應(yīng)性等特點，可應(yīng)用于要求運送效率高，承載能力強等要求的局域軌道運輸系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0009]圖1 (a)為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖1 (b)為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)仰視圖；
圖1 (C)為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)局部放大圖；
圖1 (d)為驅(qū)動系統(tǒng)原理圖；
圖1 (e)為對頂輪系原理圖；
圖2是空間軌道三維圖；
圖3是本發(fā)明實施例的軌道車上下坡道時的狀態(tài)圖；
圖4是本發(fā)明實施例的軌道車左右轉(zhuǎn)彎時的狀態(tài)圖；
圖中標(biāo)記名稱:1.第一段車體、2.第二段車體、3.第三段車體、4.驅(qū)動系統(tǒng)、5.空間軌道、5-1空間軌道承載面、5-2空間軌道開口內(nèi)緣、5-3空間軌道對頂面、6.前槽輪架、7.后槽輪架、8.承載輪、9.中部車架、10.槽輪、11.槽輪架擺臂、12.輪轂電機、13.輪胎、14、調(diào)壓彈簧、15.加力杠桿、16.轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)動副、17.承載輪轉(zhuǎn)動副、18-1.第一俯仰轉(zhuǎn)動副、18-2.第二俯仰轉(zhuǎn)動副、19.槽輪俯仰轉(zhuǎn)動副、20.槽輪轉(zhuǎn)動副、21.對頂輪系支點，22.驅(qū)動輪，23.第一支桿，24.第二支桿。
【具體實施方式】
[0010]具體實施過程為:
(I)如圖1 (a)至圖1 (e)中的結(jié)構(gòu)圖所示，本軌道物流車底盤被置于半包圍空間軌道5中。第一段車體I和第三段車體3，分別在第