一种移动对接机构
阅读说明：本技术 一种移动对接机构 (Movable docking mechanism ) 是由 赵晋军 张国建 方成 郑家顺 杨文理 吴永锡 于 2020-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种自动化传动装置,具体说是移动对接机构。它的的特点是包括用于固定在动力车上的支撑板和用于固定在被移动构件上的对接套,对接套位于支撑板一侧,对接套的轴线与支撑板的板面平行。所述对接套对应的支撑板的一侧有对接杆,对接杆的轴线与对接套的轴线重合,对接杆与支撑板间呈沿对接杆的轴向活动状配合,对接杆与支撑板间有用于驱动对接杆活动的驱动机构,以便驱动对接杆的一端进入、退出对接套。该对接机构需要的操作空间较小,即适合拉动也适合推动,被移动构件的姿态控制准确,脱开简便,零件较少,不易故障,设计难度小,对接的稳妥较好。(The invention relates to an automatic transmission device, in particular to a movable butt joint mechanism. The butt joint sleeve is positioned on one side of the supporting plate, and the axis of the butt joint sleeve is parallel to the plate surface of the supporting plate. And a driving mechanism for driving the butt joint rod to move is arranged between the butt joint rod and the supporting plate so as to drive one end of the butt joint rod to enter and exit the butt joint sleeve. The docking mechanism needs a smaller operation space, is suitable for pulling and pushing, is accurately controlled by the posture of a moving component, is simple and convenient to detach, has fewer parts, is not easy to break down, has small design difficulty and is good in docking stability.)
技术领域
本发明涉及一种自动化传动装置，具体说是安装在动力车和被移动构件之间的移动对接机构。特别适用于具有核幅射的乏燃料运输等需要自动化机械进行运输的场合。
背景技术
在许多自动化类机械结构设计过程中，经常有构件在不同位置间转移的需求。这种转移需要动力来源，其中动力车属一种常见的动力来源。而为了自动化需要，动力车与被移动构件之间往往不是固定在一起，而是仅在被移动构件有需移动时才由对接机构连接在一起，从而实现对被移动构件的转移。
目前，行业内使用的动力车与被移动构件之间的对接机构有两种，一种是挂勾式，一种是连杆式。如图1所示，挂勾式对接机构主要包括位于动力车1上的挂钩2和位于被移动构件5上的挂钩板4，挂钩板4上有挂钩孔3。然而，挂勾式对接机构中的挂钩是做圆周运动的，需要留出较大的对接操作空间。而且，挂勾与被移动构件连接后，适合动力车对被移动构件的拉动，并不适合对被移动构件的推动作业。同时，由于挂勾连接的方式较松动，移动过程中，被移动构件易晃动，不易实现对被移动构件姿态的准确控制。另外，由于挂勾连接的方式较松动，为使被移动构件不易意外脱出，挂勾的形状往往做成回勾状，这样在需要脱开的时候，有时会由于与被移动构件挂钩孔的侧壁有挤压作用而变得难以脱开，需要额外附加的动作来避免这种情况，这增加了自动脱开动作的难度。如图2所示，连杆式对接机构主要包括位于动力车1上的连杆机构6和位于被移动构件5上的连接板7，连接板7上有插孔8。连杆式对接机构中的连杆机构是采用弧线运动的，因此也需要较大的对接操作空间。同时，连杆式对接机构中的连杆机构需要多个杆件及相应连接销等构件，零件数量较多，比较复杂，出问题的几率也比较大。另外，连杆机构的设计难度大，且连杆机构在对接位置上自身的支撑刚度不够，会导致对接的稳妥性欠佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种移动对接机构，该对接机构需要的操作空间较小，即适合拉动也适合推动，被移动构件的姿态控制准确，脱开简便，零件较少，不易故障，设计难度小，对接的稳妥较好。
为解决上述问题，提供以下技术方案：
本发明的移动对接机构的特点是包括用于固定在动力车上的支撑板和用于固定在被移动构件上的对接套，对接套位于支撑板一侧，对接套的轴线与支撑板的板面平行。所述对接套对应的支撑板的一侧有对接杆，对接杆的轴线与对接套的轴线重合，对接杆与支撑板间呈沿对接杆的轴向活动状配合，对接杆与支撑板间有用于驱动对接杆活动的驱动机构，以便驱动对接杆的一端进入、退出对接套。
其中，所述对接杆有不少于两个，它们间呈平行并排布置，对接杆轴线均在同一平面内，且该平面与支撑板平行。所述对接套与对接杆的数量相同，且对接套与对接杆间呈一一对应状布置。远离对接套的对接杆一端均固定在一连接架上，所述驱动机构位于支撑板与连接架间。
所述驱动机构包括固定在支撑板一侧的导向套，导向套与对接杆同侧，导向套与对接杆平行，导向套中有传动齿销，传动齿销的一端穿过导向套固定在所述连接架上，传动齿销与导向套间呈滑动状配合。所述导向套一侧的支撑板上有转轴，转轴与支撑板垂直，转轴与支撑板间呈转动状配合，支撑板上有电机，电机的输出轴与转轴相连。临近导向套的那段转轴上同心固定有齿轮，导向套上有缺口，齿轮的一侧穿过缺口与所述传动齿销啮合在一起。
所述导向套的外侧壁上有沿其纵向布置的限位导槽，限位导槽中有限位销，限位销的固定在传动齿销上，限位销与限位导槽间呈滑动状配合。
所述对接杆对应的支撑板上均依次并排布置有两个支撑座，支撑座上均有通孔，对接杆一端固定在连接架上，另一端穿过对应两个支撑座的通孔，对接杆与对应支撑座的通孔间呈上、下滑动状配合。
靠近对接套的对接杆一端呈圆锥状，对接杆圆锥端直径小的一头朝向对接套，对接杆圆锥端直径大的一头与对接杆其它位置的直径相同。
采取以上方案，具有以下优点：
由于本发明的移动对接机构包括支撑板和对接套，对接套位于支撑板一侧，对接套的轴线与支撑板的板面平行，对接套对应的支撑板的一侧有对接杆，对接杆的轴线与对接套的轴线重合，对接杆与支撑板间呈沿对接杆的轴向活动状配合，对接杆与支撑板间有驱动机构。使用时，将支撑板固定在动力车上，将对接套固定在被移构件上。对接时，驱动机构带动对接杆向靠近对接套的一侧活动，插入到对接套上，完成对接；然后，动力车带动构件移动到相应位置；最后，驱动机构带动对接杆向远离对接套的一侧运行，推出对接套，即可脱开。这种对接机构中的对接杆是直线运动的，需要的操作空间较小。而且，采用对接杆与对接套相连的方式，连接牢靠，即可推动构件，也可拉动构件。同时，对接杆与对接套相连的方式，连接牢靠，构件不易晃动，可实现构件姿态的准确控制。另外，对接杆与对接套相连的方式，采用驱动机构带动对接杆直线运动方式即可完成脱开，脱开方便。还有，对接杆需要的零件数量较少，结构简单，不易出问题，且对接杆的设计难度小，支撑刚度较高，对接的稳妥性较高。
附图说明
图1是背景技术中挂勾式对接机构的结构示意图；
图2是背景技术中连杆式对接机构的结构示意图；
图3是本发明的移动对接机构的结构示意图（对接状态下）；
图4是本发明的移动对接机构的在脱开状态下的结构示意图；
图5是本发明的移动对接机构的三维示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图3~5所示，本发明的移动对接机构包括用于固定在动力车1上的支撑板18和用于固定在被移动构件5上的对接套16，对接套16位于支撑板18一侧，对接套16的轴线与支撑板18的板面平行。所述对接套16对应的支撑板18的一侧有对接杆14，对接杆14的轴线与对接套16的轴线重合，对接杆14与支撑板18间呈沿对接杆14的轴向活动状配合，对接杆14与支撑板18间有用于驱动对接杆14活动的驱动机构，以便驱动对接杆14的一端进入、退出对接套16。
所述对接杆14有不少于两个，它们间呈平行并排布置，对接杆14轴线均在同一平面内，且该平面与支撑板18平行。所述对接套16与对接杆14的数量相同，且对接套16与对接杆14间呈一一对应状布置。远离对接套16的对接杆14一端均固定在一连接架9上，所述驱动机构位于支撑板18与连接架9间。
所述驱动机构包括固定在支撑板18一侧的导向套10，导向套10与对接杆14同侧，导向套10与对接杆14平行，导向套10中有传动齿销11，传动齿销11的一端穿过导向套10固定在所述连接架9上，传动齿销11与导向套10间呈滑动状配合。所述导向套10一侧的支撑板18上有转轴12，转轴12与支撑板18垂直，转轴12与支撑板18间呈转动状配合，支撑板18上有电机21，电机21的输出轴与转轴12相连。临近导向套10的那段转轴12上同心固定有齿轮13，导向套10上有缺口17，齿轮13的一侧穿过缺口17与所述传动齿销11啮合在一起。所述导向套10的外侧壁上有沿其纵向布置的限位导槽19，限位导槽19中有限位销20，限位销20的固定在传动齿销11上，限位销20与限位导槽19间呈滑动状配合。所述对接杆14对应的支撑板18上均依次并排布置有两个支撑座15，支撑座15上均有通孔，对接杆14一端固定在连接架9上，另一端穿过对应两个支撑座15的通孔，对接杆14与对应支撑座15的通孔间呈上、下滑动状配合。
靠近对接套16的对接杆14一端呈圆锥状，对接杆14圆锥端直径小的一头朝向对接套16，对接杆14圆锥端直径大的一头与对接杆14其它位置的直径相同。
为了确保对接杆14的行程，可在导向套10的两端设置行程开关，
本发明的移动对接机构的对接非常稳妥：在对接状态时，对接杆14插在对接套16内，两者之间为间隙配合关系，对接杆14的长度方向与被移动构件5的运动方向垂直，因此绝不会在移动构件移动过程中从中脱出，造成事故。另外，对接杆14的末端与支撑座15距离很近，因此对接杆14的刚度很高，这样两者对接的牢固度也很高。
本发明的移动对接机构的优点如下
容易对接和脱开：对接时，由于对接杆14末端呈圆锥状，有很强的导向作用，这样即使对接杆14与对接套16对中性不太好，在圆锥的导向作用下，对接杆14依然可顺利进入对接套16中，完成对接。需要脱开时，既使对接杆14与对接套16之间存在一定的相互挤压状况，摩擦力也不会对光滑的对接杆14造成大的阻碍，肯定能够顺利拔出，从而将两者脱开。
易于精确移动控制：对接杆14与对接套16内孔之间为很小的间隙配合，这样在对接杆14和对接套16的作用下，被移动构件5的水平姿态会被对接杆14牢牢控制，这样在移动过程中，构体整体可保持精确的姿态控制。
推拉作用均适合：对于对接杆14与对接套16内孔之间的配合来说，在垂直于轴向的水平各个径向上受力情况没什么区别。因此，无论移动车对被移动构件5是推动还是拉动，均可完美实现对构件的移动控制。
机构的状态反馈机制好：在本机构中，限位销20的存在，使得反馈本机构是处于对接还是脱开状态变得非常容易。
行程易控制：如果需要更改对接杆14在对接和脱开过程中的行程，只要移动导向套10的两端接近开关的位置，从而改变电机21在两个方向上的旋转角度即可，这样可以不必更改任何元件即可实现对接行程的更改。即使需要很长的行程，只要在设计时使用足够长的传动齿销11和对接杆14即可，整个传动机构设计适应性很强。
对接速度和力度容易控制：通过电机21与齿轮13直联，可精确地控制齿轮13的转速，从而最终也就控制了对接杆14的最终移动速度，速度快慢易于调节。同时电机21对扭矩的控制稳定程度也要好于液压和气动两种动力源。
易于维护，机构故障率低：从本发明的移动对接机构的结构中可看出，只是通过齿轮13的转动即可实现对接杆14对被移动构件5的控制，只需在导向套10内加一些润滑脂即可，传动环节少，运行可靠；
结构紧凑，空间占用小：尤其在水平方向上，对接机构只需要一个导向套10的厚度即可；
加工简便，成本不高：本发明的移动对接机构中，电机21属于较普通的动力元件，连接架9是焊接件，对接杆14、齿轮13和传动齿销11为单独机加工件，均为普通精度的加工件，结构非常简单，成本也不高。
使用时，将支撑板18固定在动力车1上，将对接套16固定在被移构件上。对接时，驱动机构带动对接杆14向靠近对接套16的一侧活动，插入到对接套16上，完成对接；然后，动力车1带动构件移动到相应位置。最后，驱动机构带动对接杆14向远离对接套16的一侧运行，推出对接套16，即可脱开。
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