阅读说明：本技术 一种弧形轨道电动平车 (Electric flat carriage with arc-shaped track ) 是由 梅学勤 徐康 魏新平 张尚 张祥 毛剑 禹渐 黄锐 张鹏 刘俊 于 2020-05-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种弧形轨道电动平车,包括：弧形轨道和电动平车,所述电动平车能够在所述弧形轨道上移动,所述电动平车包括平车台面、主动轴、被动轴、主动轮、第一被动轮和二个第二被动轮,其中,所述主动轴和所述被动轴均设置在所述平车台面的下端,在所述主动轴上安装有所述主动轮和所述第一被动轮,所述主动轮的圆心、所述第一被动轮的圆心和所述弧形轨道的圆心在同一条直线上；二个所述第二被动轮的圆心和所述弧形轨道的圆心在同一条直线上,本发明解决了外弧车轮转速比内弧车轮转速快形成速度差进而导致电动平车不能延弧形轨道运行以及外弧车轮的轮缘与钢轨出现啃轨卡死的技术问题。(The invention provides an electric flat carriage with an arc-shaped track, which comprises: the electric flat carriage comprises a flat carriage table top, a driving shaft, a driven shaft, a driving wheel, a first driven wheel and two second driven wheels, wherein the driving shaft and the driven shaft are both arranged at the lower end of the flat carriage table top; the circle centers of the two second driven wheels and the circle center of the arc-shaped track are on the same straight line, and the invention solves the technical problems that the electric flat carriage cannot extend the operation of the arc-shaped track and the flanges of the outer arc wheels and the steel rail are locked due to the fact that the rotating speed of the outer arc wheels is faster than that of the inner arc wheels to form a speed difference.)

一种弧形轨道电动平车

技术领域

本发明属于运输设备领域，特别涉及一种弧形轨道电动平车。

背景技术

小棒厂轧线下线钢材到材线精整转移量大，需要一种结构简单、使用方便、维护容易、承载能力大的电平车，由于场地制约只能在有限的空间内使用一种大弧度轨道过跨平车来转移钢材，一般的直线行驶过跨平车无法满足行使要求。

现有的电动平车存在以下技术问题：

(1)过跨平车沿弧形轨道运行时，因两条轨道圆弧长度不同(内环比外环轨道全程长度要少2.137m)，外环车轮转速比内环车轮转速快形成速度差，导致电动平车不能延弧形轨道运行；

(2)外环车轮转动时要防止轮缘与钢轨出现啃轨卡死现象。

需要一种弧形轨道电动平车，以解决外环车轮转速比内环车轮转速快形成速度差进而导致电动平车不能延弧形轨道运行；外环车轮的轮缘与钢轨出现啃轨卡死的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种弧形轨道电动平车，解决了外弧车轮转速比内弧车轮转速快形成速度差进而导致电动平车不能延弧形轨道运行以及外弧车轮的轮缘与钢轨出现啃轨卡死的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种弧形轨道电动平车，包括：弧形轨道和电动平车，所述电动平车能够在所述弧形轨道上移动，所述电动平车包括平车台面、主动轴、被动轴、主动轮、第一被动轮和二个第二被动轮，其中，所述主动轴和所述被动轴均设置在所述平车台面的下端，在所述主动轴上安装有所述主动轮和所述第一被动轮，在所述被动轴上安装有二个所述第二被动轮，所述主动轮、所述第一被动轮和二个所述第二被动轮均能够在所述弧形轨道上行走，所述主动轮的圆心、所述第一被动轮的圆心和所述弧形轨道的圆心在同一条直线上；二个所述第二被动轮的圆心和所述弧形轨道的圆心在同一条直线上。

优选地，所述主动轴的轴线与所述被动轴的轴线交汇于弧形轨道的圆心。

优选地，所述主动轴的轴线与所述被动轴的轴线之间的夹角为α1，所述夹角α1为锐角。

优选地，所述弧形轨道包括内弧轨道和外弧轨道，其中内弧轨道位于所述外弧轨道的内侧，所述主动轮和一个所述第二被动轮安装在所述外弧轨道上，所述第一被动轮和一个所述第二被动轮安装在所述内弧轨道上。

优选地，位于所述外弧轨道上的所述主动轮和所述第二被动轮的车轮踏面与轮缘之间的夹角均大于90°，所述轮缘的内侧面和外侧面之间的夹角称为轮缘斜角α2，所述轮缘斜角α2为锐角。

优选地，所述内弧轨道上的所述第一被动轮和所述第二被动轮的轮缘均位于所述内孤轨道的外侧。

优选地，在弧形轨道的任意位置上时，所述主动轮、所述第一被动轮、两个所述第二被动轮的中心线均分别与弧形轨道相切。

优选地，所述主动轮的中心线与所述主动轮的圆心、所述第一被动轮的圆心和是所述弧形轨道的圆心三点所在的直线垂直；所述第一被动轮的中心线与所述主动轮的圆心、所述第一被动轮的圆心和是所述弧形轨道的圆心三点所在的直线垂直；两个所述第二被动轮的中心线均分别与二个所述第二被动轮的圆心和弧形轨道的圆心三点所在的直线垂直。

优选地，所述电动平车还包括用于驱动所述主动轮的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机、联轴器、减速机、传动齿轮，其中所述驱动电机固定安装在所述平车台面上，所述驱动电机通过所述联轴器与所述减速机连接，所述减速机与所述传动齿轮连接，所述传动齿轮安装在所述主动轴上。

优选地，所述主动轴的两端上均安装着轴承座；所述被动轴的两端上也均安装着轴承座。

优选地，所述第一被动轮通过轴承安装在所述主动轴上，二个所述第二被动轮均通过轴承安装在所述被动轴上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明通过一个主动车轮和三个自由的被动车轮的联动运行，使本发明克服了各车轮之间因差速导致的不能前进的问题；本发明利用车轮与弧形轨道的三点一线的定位方式，同时增大了主动轮的轮缘斜角α2，使本发明在其运行过程中不发生啃轨，保证了电动平车能平稳的在弧形轨道上运行。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明的弧形轨道模拟示意图；

图2为本发明在弧形轨道上的运行示意图；

图3为本发明的主、被动轴车轮安装示意图；

图4为本发明的主动轮改制结构示意图；

图5为现有技术中普通车轮的结构示意图。

图中符号说明如下：

主动轴1、被动轴2、主动轮3、轴承座4、第一被动轮5、第二被动轮6、驱动电机7、联轴器8、减速机9、传动齿轮10、内弧轨道11、外弧轨道12、 1号门13、砖墙14、2号门15。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参见图1至图4所示，根据本发明的实施例，提供了一种弧形轨道电动平车，包括弧形轨道和电动平车，电动平车能够在弧形轨道上移动，其中电动平车包括平车台面、主动轴1、被动轴2、主动轮3、第一被动轮5和二个第二被动轮6，其中，主动轴1和被动轴2均设置在平车台面的下端，在主动轴1上安装有主动轮3和第一被动轮5，在被动轴2上安装有二个第二被动轮6，主动轮3、第一被动轮5和二个第二被动轮6均能够在弧形轨道上行走，主动轮3的圆心、第一被动轮5的圆心和弧形轨道的圆心在同一条直线上；二个第二被动轮6的圆心和弧形轨道的圆心在同一条直线上。

主动轮3布置在弧形轨道的外弧轨道12上，第一被动轮5布置在弧形轨道的内弧轨道11上，二个第二被动轮6分别布置在外弧轨道12上和内弧轨道11上，第一被动轮5和二个第二被动轮6与轮轴(主动轴1、被动轴2) 之间增加轴承使其能各自独立自由转动，解决内、外弧车轮的速度差问题。

参照图1所示，电动平车能在1号门13至2号门15之间的有限的空间内转移钢材，1号门13与2号门15是设置在砖墙14上。

参照图2所示，主动轴1的轴线与被动轴2的轴线交汇于弧形轨道的圆心，主动轴1的轴线与被动轴2的轴线之间的夹角为α1，α1为锐角，避免出现啃轨问题。该夹角α1的选择范围与电动平车的长度相关，即夹角α1的大小与电动平车的长度成正比，(夹角α1的大小指的是夹角α1角度的大小)，电动平车的长度长一些，夹角α1就选大一点，反之则小，其中夹角α1即为图2中的直线AB与直线BC的夹角。在一个实施例中，夹角α1的角度设置为7°，在其它的实施例中，在保证平车的稳定性的前提下，α1的角度还可以设置其它角度。

四个车轮(四个车轮指的是一个主动轮3、一个第一被动轮5、两个第二被动轮6)在弧形轨道的任意位置上时，四个车轮的中心线均分别与弧形轨道相切，主动轮3的中心线与主动轮3的圆心、第一被动轮5的圆心和弧形轨道的圆心三点所在的直线垂直(夹角为90°)；第一被动轮5的中心线与主动轮3的圆心、第一被动轮5的圆心和弧形轨道的圆心三点所在的直线垂直 (夹角为90°)；两个第二被动轮6的中心线均分别与二个第二被动轮6的圆心和弧形轨道的圆心三点所在的直线垂直(夹角为90°)。上述设置使四个车轮的轮缘均相对于弧形轨道对称布置，避免车轮的轮缘与弧形轨道的夹角不一致导致的啃轨问题。

参照图4所示，位于外弧轨道12上的两个车轮(主动轮3和一个第二被动轮6)的车轮踏面与轮缘之间的夹角大于90°，轮缘的内侧面(轮缘与车轮踏面连接的面叫内侧面)和外侧面之间的夹角称为轮缘斜角α2，α2为锐角，上述设置能够避免出现啃轨问题。轮缘斜角α2的角度选择范围与弧形轨道的曲率正相关，即弧形轨道的曲率越大，轮缘斜角α2就选的大，反之则小。轮缘斜角α2的角度选择范围与车轮直径的大小也相关，车轮直径越大α2会相应增大。轮缘斜角α2的角度选择范围优选在5°至45°之间，车轮方便制作，同时避免出现啃轨问题。

外弧轨道12上的两个车轮(一个主动轮3、一个第二被动轮6)的轮缘均位于外孤轨道11的内侧；内弧轨道11上的两个车轮(一个第一被动轮5、一个第二被动轮6)的轮缘均位于内孤轨道11的外侧，内弧轨道11上的两个车轮的轮缘沿车轮的直径方向展开，车轮的轮缘展开后与内弧轨道11的外孤面自然形成一个角度，进一步避免出现啃轨的现象。

从加工通用性来考虑，四个车轮的轮缘斜角α2可以都做成25度的，四个车轮的其中一个作为主动轮3、其中一个作为第一被动轮5、另外两个作为第二被动轮6，这样便于安装管理，避免装错车轮。

其中轮缘斜角α2即为图4中的直线EF与直线FG的夹角。

本发明在主动轴1上固定安装着主动轮3和第一被动轮5、二个第二被动轮6均通过轴承安装在轴上，因上述被动轮(第一被动轮5、二个第二被动轮6)选用轴承的安装方式，使被动轮相对于主动轴1或被动轴2可以独立的自由转动，第一被动轮5、二个第二被动轮6均可称为被动自由轮，进而使电动平车克服了各车轮之间因差速导致的不能前进的问题。

将主动轮3的圆心、第一被动轮5的圆心与弧形轨道的圆心三点设置在同一条直线上，使主动轴1上的车轮圆心与弧形轨道圆心形成三点一线的定位方式，同时也将二个第二被动轮6的圆心与弧形轨道的圆心三点设置在同一条直线上，使被动轴2上的车轮圆心与弧形轨道圆心形成三点一线的定位方式。三点一线的好处是能够保证电动平车可以平稳的在弧形轨道上运行。再将主动轴1的轴线与被动轴2的轴线交汇于弧形轨道圆心的夹角α1的角度设置为7°、主动轮3的轮缘斜角α2的角度设置为25°(参照图5所示，图 5是现有技术中普通车轮的结构示意图，该车轮轮缘斜角的角度为8°。)，使主动轮3的轮缘斜角α2的角度大于现有技术中普通车轮的轮缘斜角的角度；车轮圆心与弧形轨道圆心三点一线的定位方式及轮缘斜角α2的角度设置，使本发明在其运行过程中不发生啃轨，保证了电动平车能平稳的在弧形轨道上运行。

本发明的三点一线的设置必需是两对车轮中心线(两对车轮指的是主动轮3与第一被动轮5组成一对、二个第二被动6组另一对。)，共用弧形轨道的圆心点才有意义，该三点一线的设置使本发明能够保证电动平车可以平稳的在弧形轨道上运行。

本发明提供的弧形轨道电动平车不仅仅适用于90°夹角的弧形轨道，还适用于任意长的半径及弧长的弧形轨道。

参照图2所示，本发明还提供的弧形轨道，最优选的弧形轨道包括内弧轨道11(内环轨道)和外弧轨道12(外环轨道)，其中内弧轨道11位于外弧轨道12的内侧，其中内弧轨道11为90°的圆弧，其半径为21.32m，内弧轨道11上安装着第一被动轮5。其中外弧轨道12为90°的圆弧，其半径为 22.68m，外弧轨道12上安装着主动轮3。在本实施例中，内弧轨道11的半径数值及外弧轨道12的半径数值为本发明的一个最佳值，本发明在运用到其它的场景中，内弧轨道11的半径及外弧轨道12的半径可以根据实际情况可以选择其它值。

内弧轨道11的半径及外弧轨道12的半径均是根据1号门与2号门布局、电动平车起点及电动平车终点的位置。

参照图3所示，本发明还提供用于驱动主动轮3的驱动机构以及四个轴承座4，其中驱动机构包括驱动电机7、联轴器8、减速机9、传动齿轮10，其中驱动电机7固定安装在平车台面上，在本实施例中，平车台面用于堆放钢材，驱动电机7通过联轴器8与减速机9连接，减速机9与传动齿轮10 连接，传动齿轮10安装在主动轴1上。其中的两个轴承座4分别安装在主动轴1的两端上，另外的两个轴承座4分别安装在被动轴2的两端上。

本发明提供的弧形轨道电动平车的一个实施例，其中主要技术特征和技术参数包括：

弧形轨道：半径为21.32m的内弧轨道11、半径为22.68m的外弧轨道 12，内弧轨道11和外弧轨道均为90°圆弧，用于为电动平车提供支撑平车。

主动轴1的轴线与被动轴2的轴线交汇于弧形轨道圆心的夹角α1为7°；

位于外弧轨道12上的两个车轮(主动轮3和一个第二被动轮6)都具有轮缘斜角α2，α2为25°。

驱动机构：由驱动电机7、联轴器8、减速机9及传动齿轮10组成用于输出转矩；

平车台面：用于堆放钢材；

车轮及轴：一个主动轮3和三个被动自由轮(一个第一被动轮5、二个第二被动轮6)，其中三个被动轮独立自由转动起到消除差速作用。

本发明提供的弧形轨道电动平车在应用时，采用低压轨道供电式，弧形轨道与导电轨道分离，滑触线连接导电轨道进行供电；地面降压变压器控制柜将380V三相交流电压降至36V三相电压；经与导电轨道相接触滑触线馈送给电动平车，再经车载升压变压器将36V三相电压升至380V三相交流电压，给电动平车提供电力。电动平车在运行过程中，驱动机构为主动轮3提供前进的动力，三个被动轮(一个第一被动轮5、二个第二被动轮6与轴之间分别增加轴承使其可以独立自由转动)随之联动运行，克服了各车轮之间因差速导致的不能前进的问题；主动轴1、被动轴2上的车轮安装方式上按7°夹角组装(三点一线的定位方式安装)，将外弧轨道12上的主动轮3的轮缘斜角增大，使其运行过程中不发生啃轨，保证电动平车平稳的在弧形轨道上运行。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。