本發(fā)明涉及的是一種運輸與物流領域的無碳小車，具體地說，涉及的是一種可儲能、可自動實現(xiàn)往返的無碳小車。

背景技術：

本設計為重力移動裝置，顧名思義，重力移動裝置是通過將重力轉化為小車驅動力來運動的一個裝置，很多機械設計比賽也有過在一定限制條件下制作重力車并追求最遠移動距離的例子。而我們的設計，是從現(xiàn)實情況出發(fā)，利用重力車原理并將其改進，使其不僅能夠向前移動，而且能夠在將重物卸載后返回起點。該設計獨創(chuàng)性的給重力車加裝了回力裝置，使其在犧牲部分移動距離的前提下具有了往復運動的能力，在現(xiàn)實生活中也提供了一種運送貨物的新方法。

目前市場上已有的無碳小車，沒有基于儲能裝置的設計，只是通過導向裝置的設計來實現(xiàn)小車的S型或8字型運動。

如公開號為CN204745647U，專利號為A63H17/26的中國實用新型專利，該專利公開一種重力式S型無碳小車屬于機械傳動領域，其特征在于重錘牽引繞線輪轉動，繞線輪和大齒輪同軸過盈連接，大齒輪與小齒輪嚙合，驅動與小齒輪(3)同軸過盈連接的右后車輪，形成差速運動。大齒輪上的滑槽，連接桿、轉向連接桿后部、轉向連接桿前部、螺紋桿前輪支架、前輪，構成曲柄搖桿機構，連接桿與大齒輪上滑槽連接位置可調，控制前輪運行轉角，再調節(jié)轉向連接桿前/后部旋合長度，微調前輪運行轉角，通過兩級調節(jié)，可精確調節(jié)小車多種S型半徑軌跡路線的行走，該小車的結構緊湊、能量轉化率高。

上述專利結構相對簡單，使用較為方便，但是一方面沒有儲能裝置，不能實現(xiàn)小車的往返運動，在空車調運的過程中不是十分便捷，另一方面懸掛空間較小，不利于懸掛大型貨物，轉向機構直接使用曲柄搖桿機構，不能使小車軌跡實現(xiàn)多樣化控制，也難以對速度進行適當調配。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于儲能裝置的無碳小車，其使用方便，且具有往返運動的特點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：

本發(fā)明提供一種基于儲能裝置的無碳小車，包括驅動裝置、儲能裝置和導向機構，其中：

包括車體，以及安裝在車體上的驅動裝置、儲能裝置、導向機構；其中：

所述車體包括底板、滑輪架、車輪，底板與滑輪架連接固定，車輪包括安裝在底板底部前部的一個轉向輪和安裝在底板底部后部的兩個驅動輪；

所述驅動裝置包括繩索、定滑輪組、繞線軸、齒輪系，繩索繞過定滑輪組后連接繞線軸，驅動裝置由重力驅動，繩索通過定滑輪組的連接改變力的傳遞方向，帶動齒輪系運動，齒輪系與所述車體的驅動輪相連；

所述儲能裝置包括裝配在底板下的發(fā)條彈簧和傳動輪系統(tǒng)，通過調節(jié)發(fā)條彈簧和傳動輪系統(tǒng)的傳動比以調整儲能強度，從而達到最佳的儲能量；所述驅動裝置與儲能裝置之間通過齒輪系和傳動輪系統(tǒng)相連接，從而驅動驅動輪；所述驅動裝置通過齒輪系與導向機構相連接；

所述導向機構采用凸輪-雙搖桿機構，與所述車體的轉向輪連接，用于控制所述小車的方向。

優(yōu)選地，所述驅動裝置中：齒輪系由第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪組成；定滑輪組固定在滑輪架上，繩索的一端固定重物，繩索的另一端繞過定滑輪組后連接繞線軸，繞線軸與兩個驅動輪通過同一車輪軸固定，第一齒輪安裝在車輪軸上，第二齒輪與第三齒輪同軸，且第二齒輪與第一齒輪嚙合，第三齒輪與第四齒輪嚙合。

更優(yōu)選地，所述繞線軸采用自定義母線的方法，對所述小車的移動速度進行控制。

更優(yōu)選地，所述傳動輪系統(tǒng)包括第一傳動輪、第二傳動輪，以及連接第一傳動輪、第二傳動輪的傳動帶，所述發(fā)條彈簧通過嵌在第二傳動輪的轉軸及支架上進行伸縮，其中發(fā)條一端固定于第二傳動輪的轉軸上，另一端固定于第二傳動輪的支架上，通過調整第一傳動輪、第二傳動輪之間的直徑關系來調整發(fā)條彈簧的儲能強度。

優(yōu)選地，所述導向裝置的凸輪-雙搖桿機構，包括：凸輪、頂桿、前端搖桿和后端搖桿，其中：頂桿與前端搖桿、后端搖桿均為鉸連接，凸輪與驅動裝置中的第四齒輪同軸，前端搖桿與導向輪為滑動連接，前端搖桿與導向輪車軸平行且可沿車軸平行方向與導向輪相對滑動，第四齒輪轉動帶動凸輪轉動，凸輪轉動帶動頂桿前后移動，從而控制前端搖桿帶動導向輪左右擺動。

更優(yōu)選地，所述前端搖桿與導向輪之間的相對滑動、導向輪豎直方向上的轉動、前端搖桿與頂桿之間的相對轉動、頂桿的前后直線運動，從而通過頂桿的前后運動控制前端搖桿的擺動，進而控制前導向輪轉動的導向機構。

優(yōu)選地，所述齒輪系，調整車輪角速度和凸輪角速度之間的關系，使得整個運動過程中，凸輪轉動的角度不超過一周。

本發(fā)明中，所述凸輪在一個周期內完成小車的移動過程，通過自定義設置，隨著小車移動，凸輪旋轉，凸輪的升程使得搖桿隨之擺動，從而改變小車的方向。凸輪的每一個升程對應著小車的擺角。

本發(fā)明在使用過程中，可裝配四個卡位器，滑輪架可以前后移動，便于固定重物。重物下降帶動繩滑動，在定滑輪的作用下改變作用力的方向，將作用力傳遞到齒輪系和軸系上，帶動凸輪旋轉，從而帶動搖桿調整前輪方向，同時使得發(fā)條伸縮儲能，在返程中放出能量。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明實現(xiàn)傳統(tǒng)運輸功能的同時保證使用方便、節(jié)能且可往返運動，本發(fā)明可以實現(xiàn)貨物短途直線運輸自動化，在不便裝載傳送帶的工廠流水線或部分建筑工地實現(xiàn)零件、材料的高效運載；實現(xiàn)部分超市貨物裝載，酒店行李裝載，餐館、食堂等地食材“最后一段路”的高效裝載，省去大量人力。經調整后可應用于機場、火車站、汽車站、碼頭以及各交通樞紐換乘路段，實現(xiàn)部分行李、貨物的高效裝載。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的左前上視圖；

圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的左后下視圖；

圖3為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的齒輪系簡圖；

圖4為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的發(fā)條彈簧側視圖；

圖5為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的凸輪-雙搖桿結構及齒輪系仰視圖；

圖中：發(fā)條彈簧1，前轉向輪2，后驅動輪3，定滑輪4、5、6，凸輪7，底板8，滑輪架9，繞線軸10，搖桿11、12，齒輪13、14、15、16，傳動輪17、18，繩索19，傳動帶20。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1、圖2所示，一種基于儲能裝置的無碳小車，包括：車體，以及安裝在車體上的驅動裝置、儲能裝置、導向機構；

車體由底板8、滑輪架9、車輪組成，底板8與滑輪架9連接固定，車輪包括安裝在底板8底部前部的一個前轉向輪2和安裝在底板底部后部的兩個后驅動輪3，兩個驅動輪由一個車輪軸連接；

所述驅動裝置包括繩索19、定滑輪組(含定滑輪4，5，6)、繞線軸10、齒輪系(含齒輪13，14，15，16)，驅動裝置由重力驅動，用繩索通過定滑輪組(含定滑輪4,5,6)的連接改變力的傳遞方向，帶動齒輪系(含齒輪13，14，15，16)的運動，從而帶動與齒輪13同軸的后驅動輪運動；

所述儲能裝置包括裝配在底板下的發(fā)條彈簧1和傳動輪系統(tǒng)(含傳動輪17，18，傳動帶20)，通過調節(jié)齒輪系(含齒輪13，14，15，16)和傳動輪系統(tǒng)(含傳動輪17，18，傳動帶20)的傳動比以調整儲能強度，從而達到最佳的儲能量；

所述導向機構采用凸輪-雙搖桿機構，包括凸輪7、搖桿11、12及前轉向輪2，用于控制所述小車的運動方向。

驅動裝置與儲能裝置之間通過齒輪系(含齒輪13，14，15，16)和傳動輪系統(tǒng)(含傳動輪17、18，傳動帶20)相連接；驅動裝置與導向機構通過齒輪系(含齒輪13，14，15，16)及凸輪7、搖桿11、12相連接。

在一優(yōu)選實施例中，所述底板8與滑輪架9通過螺釘連接；定滑輪4裝配有滑動副，以實現(xiàn)在滑輪架9上的前后自由移動；定滑輪4通過繩索與定滑輪5、6連接，從而實現(xiàn)力的方向轉換；繩索繞過定滑輪6后與繞線軸10相連接。

如圖3所示，在一優(yōu)選實施例中，所述齒輪13和齒輪14相互嚙合，齒輪14與齒輪15同軸，齒輪15與齒輪16相互嚙合，齒輪16與凸輪7同軸角速度相等。

如圖4所示，在一優(yōu)選實施例中，所述發(fā)條彈簧1單獨裝配在底板8下，發(fā)條彈簧1的一端固定在傳動輪18的轉軸上、另一端固定在傳動輪18的支架上，傳動輪17和傳動輪18之間通過傳動帶20連接，調整傳動輪17和傳動輪18之間的直徑關系來調整發(fā)條彈簧1的儲能強度。當重物下降時，從左側看繞線軸為逆時針轉動，通過齒輪系(含齒輪13，14，15，16)的調節(jié)使得傳動輪17逆時針轉動并帶動傳動輪18逆時針轉動，從而是發(fā)條彈簧逆時針旋轉壓縮儲存能量，當重物停止下降時，發(fā)條彈簧儲能達到最大值，卸載重物后，發(fā)條彈簧將逆時針伸展，并將彈性勢能轉化為動能沿儲能過程反向傳遞到后驅動輪3，完成返程過程。

在一優(yōu)選實施例中，所述繞線軸10與后驅動輪3通過同一個車輪軸固定，繞線軸10與后驅動輪3的角速度相同；繞線軸10采用自定義母線的方法來對所述小車的移動速度進行控制；通過后驅動輪3和繞線軸10的直徑關系來放大移動距離。

如圖5所示，在一優(yōu)選實施例中，所述凸輪7裝配在圖示位置，與齒輪16同軸，凸輪7的轉動帶動搖桿11運動，搖桿11擺動帶動頂桿前后移動，頂桿前后移動帶動搖桿12擺動，從而由搖桿12的擺動和與前轉向輪2的相對滑動控制前轉向輪2的轉動。

使用時，可裝配四個卡位器，定滑輪4的滑輪架可以前后移動，以便于固定重物。重物下降帶動繩索滑動，在定滑輪4、5、6的作用下改變作用力的方向，將作用力傳遞到齒輪13、14、15、16和各齒輪所在軸上，帶動凸輪7旋轉，從而帶動搖桿12調整前轉向輪2方向；同時使得發(fā)條彈簧1伸縮儲能，在返程中放出能量。

本發(fā)明能實現(xiàn)傳統(tǒng)運輸功能的同時保證使用方便、節(jié)能且可往返運動，可以實現(xiàn)貨物短途直線運輸自動化。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。