本實用新型涉及倉儲物流技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及有軌巷道堆垛機、RGV、移動臺車的行走驅(qū)動機構(gòu)。
背景技術(shù):
隨著立體倉儲物流系統(tǒng)的迅速發(fā)展,其核心設(shè)備有軌巷道堆垛機、RGV、移動臺車等越來越趨于快速響應(yīng)、高效率化發(fā)展方向,其中相當一部分設(shè)備具有載荷輕、自重輕、高速運行等特點,但由于環(huán)境、空間等因素的影響,在短行程內(nèi)要實現(xiàn)高速運行就必須要有較大的水平加速度,要實現(xiàn)此目的,首先想到的是選擇一臺具有較大扭矩的減速電機。
如圖1,單電機單驅(qū)動移動機構(gòu),在驅(qū)動輪相對軌道剛剛開始發(fā)生滑動的時候,加速度最大,即產(chǎn)生加速度的牽引力F最大,忽略其余較小阻力,此時F=μmgL2/(L1+L2),如果質(zhì)心在驅(qū)動輪正上方,即L1=0,等式可簡化為F=μmg,由此可以得到產(chǎn)生加速度的附著力F與機構(gòu)質(zhì)量m成正比。
但是,由于設(shè)備具有載荷輕、自重輕的特點,如選擇較大扭矩的減速電機,在減速電機扭矩值增加到一定的值時,設(shè)備水平驅(qū)動輪與軌道勢必會發(fā)生打滑現(xiàn)象,從而導致設(shè)備的水平加速度不會超過理想條件下的最大值,此值可表示為:a1=umg L2/m(L1+L2)=μg。
若在此基礎(chǔ)上,水平驅(qū)動機構(gòu)更改為單電機雙驅(qū)動,則水平加速度在理想條件下的最大值可表示為:a2=[umg L2/(L1+L2)+umg L1/(L1+L2)]/m=μg。
可見,在給定環(huán)境、輪軌材質(zhì)的條件下,單電機雙驅(qū)動水平驅(qū)動機構(gòu)較傳統(tǒng)機構(gòu)在理想條件下的最大加速度值有所提升,但還是無法逾越一個常數(shù)μg。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所解決的技術(shù)問題:如何實現(xiàn)有軌巷道堆垛機、RGV、移動臺車的快速響應(yīng)與高效率化。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種水平行走驅(qū)動機構(gòu),包括配合在軌道上的驅(qū)動輪;軌道上設(shè)有脹緊輪裝置,脹緊輪裝置的一端抵在軌道上,脹緊輪裝置的另一端帶動驅(qū)動輪壓緊在軌道上。
按上述技術(shù)方案,調(diào)節(jié)脹緊輪裝置,脹緊輪裝置的兩端相向移動,其中一端帶動驅(qū)動輪壓緊在軌道上。此時,水平加速度在理想條件下的最大值可表示為:a=umg L2/m(L1+L2)+uN/m=μg+uN/m(質(zhì)心在驅(qū)動輪正上方,即L1=0);其中,N為驅(qū)動輪對軌道的壓力。顯然,本實用新型在給定環(huán)境、輪軌材質(zhì)及理想條件下較傳統(tǒng)機構(gòu),其最大加速度值不但逾越了常數(shù)μg,并在理論基礎(chǔ)上有了無限的提升空間。
所述軌道為H型鋼軌道或類H型鋼軌道,軌道兩側(cè)的凹槽內(nèi)設(shè)有第一導向輪,第一導向輪、驅(qū)動輪和脹緊輪裝置均安裝在機架上,驅(qū)動輪配合在軌道的頂平面上,脹緊輪裝置的一端通過脹緊輪抵在軌道凹槽的側(cè)壁上。所述第一導向輪的軸心線垂直于驅(qū)動輪的軸心線,脹緊輪的軸心線平行于驅(qū)動輪的軸心線。所述脹緊輪位于H型鋼軌道或類H型鋼軌道的凹槽內(nèi),脹緊輪的徑向頂端抵在凹槽的頂壁上。
所述驅(qū)動輪包括前驅(qū)動輪和后驅(qū)動輪,前驅(qū)動輪和前同步帶輪安裝在減速電機的輸出軸上,后驅(qū)動輪和后同步帶輪同軸設(shè)置,前同步帶輪和后同步帶輪通過同步帶連接。所述軌道并不限于單根軌道,所述前驅(qū)動輪并不限于單個驅(qū)動輪,所述后驅(qū)動輪也并不限于單個驅(qū)動輪;所述軌道可以為兩根以上,配套的,前驅(qū)動輪和后驅(qū)動輪的數(shù)量分別可以為兩個以上。例如,一根軌道、一個前驅(qū)動輪和一個后驅(qū)動輪,構(gòu)成單電機雙驅(qū)動水平驅(qū)動機構(gòu);兩根軌道、兩個前驅(qū)動輪和兩個后驅(qū)動輪,構(gòu)成單電機四驅(qū)動水平驅(qū)動機構(gòu)。以單電機雙驅(qū)動為例,水平加速度在理想條件下的最大值可表示為:a=[umg L2/(L1+L2)+umg L1/(L1+L2)]/m+(uN1+uN2)/m=μg+u(N1+N2)/m;其中,N1為在脹緊輪裝置的作用下,前驅(qū)動輪對軌道增加的壓力,N2為為在脹緊輪裝置的作用下,后驅(qū)動輪對軌道增加的壓力。根據(jù)以上公式可以得知:傳統(tǒng)機構(gòu)中減速電機必須直接驅(qū)動水平距離靠質(zhì)心近的驅(qū)動輪,否則無法驅(qū)動設(shè)備運行;而在單電機雙驅(qū)動水平驅(qū)動機構(gòu)中,則不需要考慮減速電機安裝位置所帶來的性能差異。
在單電機雙驅(qū)動的情況下,前驅(qū)動輪處和后驅(qū)動輪處分別設(shè)脹緊輪裝置;設(shè)置在前驅(qū)動輪處的脹緊輪裝置可以為一對,分列在前驅(qū)動輪的兩側(cè);同樣的,設(shè)置在后驅(qū)動輪處的脹緊輪裝置可以為一對,分列在后驅(qū)動輪的兩側(cè)。
所述脹緊輪裝置包括上下貫穿機架的脹緊軸,脹緊軸可相對機架作升降運動,脹緊軸的上半部分套設(shè)有彈簧,脹緊軸的頂端螺接有脹緊螺母,彈簧的兩端分別抵在脹緊螺母和脹緊調(diào)節(jié)板上,脹緊調(diào)節(jié)板安裝在機架上;脹緊軸的底端安裝有脹緊輪,脹緊輪裝置的一端通過脹緊輪抵在軌道上。所述彈簧可以為蝶型彈簧或圓柱螺旋彈簧;調(diào)節(jié)脹緊螺母,在彈簧的作用下,機架上升或下降預定距離,機架帶動驅(qū)動輪上升或下降預定距離,而脹緊輪始終抵在H型鋼軌道或類H型鋼軌道凹槽的頂壁上,進而,驅(qū)動輪對軌道的壓力發(fā)生變化,所述壓力為正壓力。
所述脹緊調(diào)節(jié)板中央處開設(shè)通孔,通孔設(shè)有第一止動面,所述脹緊軸活動插設(shè)在通孔內(nèi),脹緊軸的側(cè)壁上設(shè)有與第一止動面配合的第二止動面;所述脹緊調(diào)節(jié)板上開設(shè)弧形槽,脹緊調(diào)節(jié)板通過插設(shè)在弧形槽內(nèi)的螺紋緊固件安裝在機架上。所述第一止動面和第二止動面為軸向平面,第一止動面與第二止動面的配合,可限制脹緊軸在通孔內(nèi)旋轉(zhuǎn);例如,脹緊軸的橫截面為六邊形,則脹緊軸的側(cè)壁上設(shè)有六個第二止動面。由于弧形槽的存在,松動螺紋緊固件,脹緊調(diào)節(jié)板可進行一定幅度的旋轉(zhuǎn),由于第一止動面和第二止動面的存在,旋轉(zhuǎn)的脹緊調(diào)節(jié)板帶動脹緊軸旋轉(zhuǎn),脹緊軸帶動脹緊輪旋轉(zhuǎn),進而,脹緊輪的方向得到調(diào)整。
本實用新型所述水平行走驅(qū)動機構(gòu)中,所有與軌道接觸的輪體均采用包膠輪。
本實用新型主要用于以H型鋼或類H型鋼型材作為軌道,具有載荷輕、自重輕、高速運行等特點的運行機構(gòu),較傳統(tǒng)機構(gòu)有有以下區(qū)別和優(yōu)勢:
第一,在單軌道中用單電機驅(qū)動前后兩驅(qū)動輪,不用考慮減速電機的安裝位置,即不需要考慮質(zhì)心位置,免除了部分繁瑣的理論計算,在減速電機扭矩足夠大的情況下,運行性能上啟動加速度也有所提升;在雙軌道中也可用單電機驅(qū)動前后四行走輪,實現(xiàn)單電機四驅(qū)效果。
第二,脹緊輪裝置配合單電機雙驅(qū)或單電機四驅(qū)運行機構(gòu),在很大程度上提高了足夠的預期啟動加速度,再配合包膠輪,能在低震動低噪音的環(huán)境下有效實現(xiàn)設(shè)備的快速響應(yīng)與高效率化。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明:
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中單電機單驅(qū)動移動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖;
圖2為本實用新型一種水平行走驅(qū)動機構(gòu)的主視圖;
圖3為圖2的仰視圖;
圖4為本實用新型一種水平行走驅(qū)動機構(gòu)的立體圖;
圖5為本實用新型一種水平行走驅(qū)動機構(gòu)另一視角的立體圖;
圖6為圖4中A處放大圖;
圖7為圖5中B處放大圖;
圖8為本實用新型一種水平行走驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖中符號說明:
m、機構(gòu)質(zhì)量;a、機構(gòu)的質(zhì)心;L1、前驅(qū)動輪與機構(gòu)質(zhì)心的距離;L2、后驅(qū)動輪與機構(gòu)質(zhì)心的距離;F1為位于前驅(qū)動輪兩側(cè)的脹緊輪裝置對機構(gòu)施加的壓力;F2為位于后驅(qū)動輪兩側(cè)的脹緊輪裝置對機構(gòu)施加的壓力;
1、H型鋼軌道;2、第一導向輪;3、前驅(qū)動輪;4、同步帶;5、第二導向輪;50、導向輪調(diào)整機構(gòu);51、調(diào)整塊;510、豎向條形槽;52、固定塊;53、調(diào)整螺桿;54、緊固螺栓;6、前同步帶輪;60、后同步帶輪;7、后驅(qū)動輪;8、脹緊輪裝置;9、減速電機;10、脹緊螺母;11、彈簧;12、脹緊調(diào)節(jié)板;120、弧形槽;13、脹緊軸;14、脹緊輪;15、機架;16、螺紋緊固件。
具體實施方式
結(jié)合圖2至圖5,一種水平行走驅(qū)動機構(gòu),包括配合在軌道1上的驅(qū)動輪,軌道上設(shè)有脹緊輪裝置8,脹緊輪裝置的一端抵在軌道上,脹緊輪裝置的另一端帶動驅(qū)動輪壓緊在軌道上。
所述軌道1為H型鋼軌道或類H型鋼軌道,軌道兩側(cè)的凹槽內(nèi)設(shè)有第一導向輪2,第一導向輪、驅(qū)動輪和脹緊輪裝置8均安裝在機架15上,驅(qū)動輪配合在軌道的頂平面上,脹緊輪裝置的一端通過脹緊輪14抵在軌道凹槽的側(cè)壁上。
所述驅(qū)動輪包括前驅(qū)動輪3和后驅(qū)動輪7,前驅(qū)動輪和前同步帶輪6安裝在減速電機9的輸出軸上,后驅(qū)動輪7和后同步帶輪60同軸設(shè)置,前同步帶輪和后同步帶輪通過同步帶4連接。
關(guān)于上述同步帶4,如圖6,所述機架15上設(shè)有用于脹緊同步帶4的第二導向輪5,第二導向輪通過導向輪調(diào)整機構(gòu)50安裝在機架上。所述導向輪調(diào)整機構(gòu)50包括安裝第二導向輪5的調(diào)整塊51、固定在機架15上的固定塊52、螺接在固定塊52上且底端與調(diào)整塊樞接的調(diào)整螺桿53;所述調(diào)整塊51上開設(shè)豎向條形槽510,豎向條形槽內(nèi)插設(shè)有將調(diào)整塊51固定在機架上的緊固螺栓54。調(diào)整第二導向輪5時,松動緊固螺栓54,之后,動作調(diào)整螺桿53,以升降調(diào)整塊51,至合理位置后,擰緊緊固螺栓54,調(diào)整塊51得到固定,第二導向輪5調(diào)整后的位置得到固定。
所述脹緊輪裝置8包括位于前驅(qū)動輪3左右兩側(cè)的第一組脹緊輪裝置和位于后驅(qū)動輪7左右兩側(cè)的第二組脹緊輪裝置。如圖7,任一脹緊輪裝置包括上下貫穿機架15的脹緊軸13,脹緊軸的上半部分套設(shè)有彈簧11,脹緊軸的頂端螺接有脹緊螺母10,彈簧的兩端分別抵在脹緊螺母和脹緊調(diào)節(jié)板12上,脹緊調(diào)節(jié)板安裝在機架15上;脹緊軸的底端安裝有脹緊輪14,脹緊輪裝置的一端通過脹緊輪抵在軌道1上。
上述脹緊輪裝置8中,所述脹緊調(diào)節(jié)板12中央處開設(shè)通孔,通孔設(shè)有第一止動面,所述脹緊軸13活動插設(shè)在通孔內(nèi),脹緊軸的側(cè)壁上設(shè)有與第一止動面配合的第二止動面;所述脹緊調(diào)節(jié)板上開設(shè)弧形槽120,脹緊調(diào)節(jié)板通過插設(shè)在弧形槽內(nèi)的螺紋緊固件16安裝在機架15上。
參考圖8,本實用新型所述一種水平行走驅(qū)動機構(gòu),由減速電機9直接驅(qū)動前驅(qū)動輪3和位于前驅(qū)動輪3左側(cè)的前同步帶輪6,再通過已由第二導向輪5預緊的同步帶4驅(qū)動位于后驅(qū)動輪7左側(cè)的后同步帶輪60,進而驅(qū)動后驅(qū)動輪7運行,最后實現(xiàn)雙驅(qū)動水平移動。夾持在軌道1兩側(cè)的第一導向輪2保證了整體運行的平穩(wěn)性。
另外,通過調(diào)節(jié)分布于機構(gòu)前后兩側(cè)的脹緊輪裝置8中的脹緊螺母10來預緊彈簧11以間接給予前驅(qū)動輪3和后驅(qū)動輪7預期的壓力,最終得到足夠的預期啟動加速度。
以上內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施方式,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,依據(jù)本實用新型的思想,在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。