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一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置

阅读：1004发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置，包括车架、可滑动车厢、车厢滑轮轨道、调平缓冲机构和制动系统，所述调平缓冲机构设于可滑动车厢和车架之间，该调平缓冲机构包括拉簧组件、拉簧滑块滑杆、压簧组件和压簧滑块滑杆，所述制动系统设于可滑动车厢和车架之间，包括第一检测系统、第二检测系统、工业舵机和制动钩，所述第一检测系统用于检测可滑动车厢的俯仰角，所述第二检测系统用于检测车架的加速度，进而向工业舵机发送脉冲信号，使与工业舵机同轴连接的制动钩同步转动，并最终使制动钩随工业舵机转动至弧形前滑轮轨道上的锯齿状卡槽。本发明具有结构简单可靠、操作简单、无额外动力进行有效自调平等优点。，下面是一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置，包括车架(1)、可滑动车厢(2)和车厢滑轮轨道，所述车架(1)的整体结构为L型，其左右两侧边上分别设有两组互相平行的车厢滑轮轨道，每组车厢滑轮轨道均由弧形前滑轮轨道(31)与直线后滑轮轨道(32)组成，所述弧形前滑轮轨道(31)设于车架(1)的前端，且其为由下至上纵向延伸并呈内凹状的弧形轨道，所述直线后滑轮轨道(32)设于车架(1)的后端，所述可滑动车厢(2)通过其底部的两组前滑轮组(21)和两组后滑轮组(22)安装在两组车厢滑轮轨道上；其特征在于：还包括调平缓冲机构和制动系统，所述调平缓冲机构设于可滑动车厢(2)和车架(1)之间，该调平缓冲机构包括拉簧组件(41)、拉簧滑块滑杆(42)、压簧组件(43)和压簧滑块滑杆(44)，所述拉簧组件(41)有两组并位于两组前滑轮组(21)之间，该两组拉簧组件(41)的一端分别连接至可滑动车厢(2)前端底部的两侧，它们的另一端分别通过各自的拉簧滑块(412)与两个拉簧滑块滑杆(42)滑动连接，两个拉簧滑块滑杆(42)平行斜置于车架(1)的前端两侧，它们的一端与车架(1)L型结构的竖直边相连接，它们的另一端与车架(1)L型结构的水平边相连接，用于对可滑动车厢(2)上行时调平过程中的限位，所述压簧组件(43)的一端与车架(1)的中心处相连接，其另一端与压簧滑块滑杆(44)滑动连接，所述压簧滑块滑杆(44)沿可滑动车厢(2)的前后方向设于可滑动车厢(2)底部中心处，其两端均设有限位，用于对可滑动车厢(2)下行时实现调平过程中的缓冲；所述制动系统设于可滑动车厢(2)和车架(1)之间，包括第一检测系统(51)、第二检测系统(52)、工业舵机(53)和制动钩(54)，所述第一检测系统(51)整体安装于可滑动车厢(2)的底部，用于检测可滑动车厢(2)上行或下行的俯仰角，包括第一姿态传感器、第一蓝牙透传模块和第一微控制器，所述第一姿态传感器用于实时检测可滑动车厢(2)的角速度和加速度，并在姿态融合后向所述第一微控制器输出可滑动车厢(2)的俯仰角，所述第一微控制器用于判定可滑动车厢(2)的俯仰角小于特定角度后通过第一蓝牙透传模块发送特定的字符帧通知第二检测系统(52)；所述第二检测系统(52)整体安装于车架(1)上，包括有第二姿态传感器、第二蓝牙透传模块和第二微控制器，所述第二姿态传感器用于实时检测可滑动车厢(2)的加速度并滤除部分噪声后向第二微控制器输出车架(1)的加速度，所述第二微控制器通过可滑动车厢(2)加速度的变化判断车架(1)是否处于静止状态，在满足车架(1)处于静止状态以及接收到第一检测系统(51)特定的字符帧后通过第二蓝牙透传模块向工业舵机(53)发送脉冲信号以使工业舵机(53)运动固定的步数；所述工业舵机(53)有两个且均为大扭矩工业舵机，该两个工业舵机(53)分别位于两组前滑轮组(21)的外侧，并安装在可滑动车厢(2)的底部上，所述工业舵机(53)的输出轴设有制动舵盘，所述制动钩(54)通过制动舵盘同轴安装在工业舵机(53)上，并能够随工业舵机(53)同步转动，通过制动钩(54)随工业舵机(53)同步转动至弧形前滑轮轨道(31)上的锯齿状卡槽，从而限制住前滑轮组(21)的滑动，完成可滑动车厢(2)的制动。
2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置，其特征在于：所述拉簧组件(41)包括拉伸弹簧(411)和拉簧滑块(412)，所述拉簧滑块(412)滑动安装在拉簧滑块滑杆(42)上，所述拉伸弹簧(411)的一端与拉簧滑块(412)连接，其另一端连接至可滑动车厢(2)前端底部的一侧；所述压簧组件(43)包括压缩弹簧(431)和压簧滑块(432)，所述压簧滑块(432)滑动安装在压簧滑块滑杆(44)上，所述压缩弹簧(431)的一端与压簧滑块(432)连接，其另一端连接至车架(1)的中心处。
3.根据权利要求1所述的一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置，其特征在于：所述车架(1)的侧边上靠近弧形前滑轮轨道(31)下端端部的位置设有限位块(211)，用于对前滑轮组(21)的滑动进行限位。
4.根据权利要求1所述的一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置，其特征在于：所述前滑轮组(21)为截面为H型的滑轮，能够在弧形前滑轮轨道(31)上所形成的滑轮槽滑动；所述后滑轮组(22)包括上滑块座(221)、滑块(222)、下滑块座(223)和转动栓(224)，所述上滑块座(221)安装在可滑动车厢(2)后端底部的一侧角位上，所述转动栓(224)用于连接上滑块座(221)和下滑块座(223)，从而构成一个转动副，所述滑块(222)设于下滑块座(223)下方并与下滑块座(223)连接，能够在直线后滑轮轨道(32)上所形成的滑动槽滑动，通过上滑块座(221)与下滑块座(223)构成的转动副使可滑动车厢(2)能够根据坡度的改变进而实现可滑动车厢(2)的调平。
5.根据权利要求4所述的一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置，其特征在于：所述滑块(222)为T字型结构，由位于上方的块状体与下方的小型滚轮连接组成。
6.根据权利要求1所述的一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置，其特征在于：所述直线后滑轮轨道(32)与弧形前滑轮轨道(31)的下端形成一个错位，即两个直线后滑轮轨道(32)所形成的平面高于弧形前滑轮轨道(31)的下端。

说明书全文

一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置

技术领域

[0001] 本发明涉及轨道运输机械的技术领域，尤其是指一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置。

背景技术

[0002] 我国农业机械化程度不断发展和扩大，一方面平地农业生产的机械化程度得到很大提高，山地地区的机械化发展也摆在眼前。盛产水果的南方多属于山地丘陵地形，果实的收获运输通常采用人工采摘和运输，耗费大量体力，增加种植成本，在一定程度上制约着果园经济的发展，而山地地形不适宜路面车辆直接运行，传统的道路运输如拖拉机不能很好的满足运输要求，并且带有一定的危险性。

[0003] 当前国内主要重点开发和利用的技术包括自走式单轨果园运输，自走式双轨果园运输以及田地轨道运输车，这些运输技术的革新大大提高了劳动效率，减小了必要的劳动力，但是在轨道运输过程中容易因轨道倾斜加重农作物之间相互挤压与损伤，降低了种植户的经济效益。

[0004] 因此，在我国山地丘陵果园种植区，亟需一种结构简单可靠、操作简单、无额外动力进行有效自调平的轨道拖车自调平装置，以期减少轨道运输中产品的损耗。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种结构简单可靠、操作简便、无额外动力进行有效自调平的轨道拖车自调平装置，能够有效实现轨道拖车在无额外动力的情况下完成自调平，减少拖车上的农作物因拖车倾斜带来的挤压与磨损，提高运输效率从而提高种植户的经济效益，适用于山地丘陵的轨道运输作业。

[0006] 为实现上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置，包括车架、可滑动车厢和车厢滑轮轨道，所述车架的整体结构为L型，其左右两侧边上分别设有两组互相平行的车厢滑轮轨道，每组车厢滑轮轨道均由弧形前滑轮轨道与直线后滑轮轨道组成，所述弧形前滑轮轨道设于车架的前端，且其为由下至上纵向延伸并呈内凹状的弧形轨道，所述直线后滑轮轨道设于车架的后端，所述可滑动车厢通过其底部的两组前滑轮组和两组后滑轮组安装在两组车厢滑轮轨道上，还包括调平缓冲机构和制动系统，所述调平缓冲机构设于可滑动车厢和车架之间，该调平缓冲机构包括拉簧组件、拉簧滑块滑杆、压簧组件和压簧滑块滑杆，所述拉簧组件有两组并位于两组前滑轮组之间，该两组拉簧组件的一端分别连接至可滑动车厢前端底部的两侧，它们的另一端分别通过各自的拉簧滑块与两个拉簧滑块滑杆滑动连接，两个拉簧滑块滑杆平行斜置于车架的前端两侧，它们的一端与车架L型结构的竖直边相连接，它们的另一端与车架L型结构的水平边相连接，用于对可滑动车厢上行时调平过程中的限位，所述压簧组件的一端与车架的中心处相连接，其另一端与压簧滑块滑杆滑动连接，所述压簧滑块滑杆沿可滑动车厢的前后方向设于可滑动车厢底部中心处，其两端均设有限位，用于对可滑动车厢下行时实现调平过程中的缓冲，所述制动系统设于可滑动车厢和车架之间，包括第一检测系统、第二检测系统、工业舵机和制动钩，所述第一检测系统用于检测可滑动车厢上行或下行的俯仰角，所述第二检测系统用于检测车架上行或下行的加速度，进而向工业舵机发送脉冲信号，使工业舵机运动固定的步数，使与工业舵机同轴连接的制动钩同步转动，并最终使制动钩随工业舵机转动至弧形前滑轮轨道上的锯齿状卡槽，实现对可滑动车厢的制动。

[0007] 进一步，所述拉簧组件包括拉伸弹簧和拉簧滑块，所述拉簧滑块滑动安装在拉簧滑块滑杆上，所述拉伸弹簧的一端与拉簧滑块连接，其另一端连接至可滑动车厢前端底部的一侧；所述压簧组件包括压缩弹簧和压簧滑块，所述压簧滑块滑动安装在压簧滑块滑杆上，所述压缩弹簧的一端与压簧滑块连接，其另一端连接至车架的中心处。

[0008] 进一步，所述车架的侧边上靠近弧形前滑轮轨道下端端部的位置设有限位块，用于对前滑轮组的滑动进行限位。

[0009] 进一步，所述前滑轮组为截面为H型的滑轮，能够在弧形前滑轮轨道上所形成的滑轮槽滑动；所述后滑轮组包括上滑块座、滑块、下滑块座和转动栓，所述上滑块座安装在可滑动车厢后端底部的一侧角位上，所述转动栓用于连接上滑块座和下滑块座，从而构成一个转动副，所述滑块设于下滑块座下方并与下滑块座连接，能够在直线后滑轮轨道上所形成的滑动槽滑动，通过上滑块座与下滑块座构成的转动副使可滑动车厢能够根据坡度的改变进而实现可滑动车厢的调平。

[0010] 进一步，所述滑块为T字型结构，由位于上方的块状体与下方的小型滚轮连接组成。

[0011] 进一步，所述直线后滑轮轨道与弧形前滑轮轨道的下端形成一个错位，即两个直线后滑轮轨道所形成的平面高于弧形前滑轮轨道的下端。

[0012] 进一步，所述第一检测系统整体安装于可滑动车厢的底部，包括第一姿态传感器、第一蓝牙透传模块和第一微控制器，所述第一姿态传感器用于实时检测可滑动车厢的角速度和加速度，并在姿态融合后向所述第一微控制器输出可滑动车厢的俯仰角，所述第一微控制器用于判定可滑动车厢的俯仰角小于特定角度后通过第一蓝牙透传模块发送特定的字符帧通知第二检测系统；所述第二检测系统整体安装于车架上，包括有第二姿态传感器、第二蓝牙透传模块和第二微控制器，所述第二姿态传感器用于实时检测可滑动车厢的加速度并滤除部分噪声后向第二微控制器输出车架的加速度，所述第二微控制器通过可滑动车厢加速度的变化判断车架是否处于静止状态，在满足车架处于静止状态以及接收到第一检测系统特定的字符帧后通过第二蓝牙透传模块向工业舵机发送脉冲信号以使工业舵机运动固定的步数，所述工业舵机有两个且均为大扭矩工业舵机，该两个工业舵机分别位于两组前滑轮组的外侧，并安装在可滑动车厢的底部上，所述工业舵机的输出轴设有制动舵盘，所述制动钩通过制动舵盘同轴安装在工业舵机上，并能够随工业舵机同步转动，通过制动钩随工业舵机同步转动至弧形前滑轮轨道上的锯齿状卡槽，从而限制住前滑轮组的滑动，完成可滑动车厢的制动。

[0013] 本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

[0014] 1、本发明通过车厢滑轮轨道上弧形前滑轮轨道的设置，在拖车倾斜的情况下，前滑轮组可以沿着此轨道爬升或下滑，从而达到调平的功能，调平缓冲机构在自调平过程中保证可滑动车厢的稳定并进行调平。

[0015] 2、本发明的可滑动车厢依靠弧形前滑轮轨道就能够完成自调平，并通过制动系统，不需要额外动力，就能够对可滑动车厢进行有效制动，有效的减少拖车重量和拖车成本。

[0016] 3、本发明结构轻便简单，在使用过程不需要复杂的操作就能完成自调平，为使用者减少了操作步骤。附图说明

[0017] 图1为本发明的结构示意图一。

[0018] 图2为本发明的结构示意图二。

[0019] 图3为本发明的结构示意图三。

[0020] 图4为本发明的A局部放大图，

[0021] 图5为本发明的仰视图。

[0022] 图6为本发明的主视图。

[0023] 图7为本发明的俯视图。

[0024] 图8为本发明左视图。

[0025] 图9为本发明车架和调平缓冲机构的安装结构示意图。

[0026] 图10为本发明可滑动车厢和调平缓冲机构的安装结构示意图。

[0027] 图11为本发明工业舵机与制动钩的安装结构示意图。

[0028] 图12为本发明的下滑块座和滑块的安装结构示意图。

具体实施方式

[0029] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

[0030] 如图1至图12所示，本实施例所提出的具有缓冲和制动功能的轨道拖车自调平装置，包括车架1、可滑动车厢2、车厢滑轮轨道、调平缓冲机构和制动系统，所述车架1的整体结构为L型，其左右两侧边上分别设有两组互相平行的车厢滑轮轨道，每组车厢滑轮轨道均由弧形前滑轮轨道31与直线后滑轮轨道32组成，所述直线后滑轮轨道32设于车架1的后端，所述弧形前滑轮轨道31设于车架1的前端，且其为由下至上纵向延伸并呈内凹状的弧形轨道，且所述直线后滑轮轨道32与弧形前滑轮轨道31的下端形成一个错位，即两个直线后滑轮轨道32的平面高于弧形前滑轮轨道31的下端，所述可滑动车厢2通过其底部的两组前滑轮组21和两组后滑轮组22安装在两组车厢滑轮轨道上，且该可滑动车厢2上的车厢为可拆卸型的，可根据实际放置货物的需要进行更换，所述前滑轮组21为截面为H型的滑轮，能够在弧形前滑轮轨道31上所形成的滑轮槽滑动，同时在所述车架1的侧边上靠近弧形前滑轮轨道31下端端部的位置设有限位块211，该限位块211与车架1侧边上的边缘法兰限位配合，用于对前滑轮组21的滑动进行限位，所述后滑轮组22包括上滑块座221、滑块222、下滑块座223和转动栓224，所述上滑块座221安装在可滑动车厢2后端底部的一侧角位上，所述转动栓224用于连接上滑块座221和下滑块座223，从而构成一个转动副，所述滑块222为T字型结构，并设于下滑块座223下方并与下滑块座223连接，由呈上下结构的块状体与小型滚轮连接组成，能够在直线后滑轮轨道32上所形成的滑动槽滑动，通过上滑块座221与下滑块座
223构成的转动副使可滑动车厢2能够根据坡度的改变进而实现可滑动车厢2的调平。

[0031] 所述调平缓冲机构设于可滑动车厢2和车架1之间，该调平缓冲机构包括两组拉簧组件41、两个拉簧滑块滑杆42、压簧组件43和压簧滑块滑杆44，两组拉簧组件41位于两组前滑轮组21之间，每组拉簧组件41均包括拉伸弹簧411和拉簧滑块412，所述拉簧滑块412滑动安装在拉簧滑块滑杆42上，所述拉伸弹簧411的两端有安装孔，其一端的安装孔通过拉簧座413与拉簧滑块412连接，其另一端的安装孔通过挂钩连接至可滑动车厢2前端底部的一侧，所述拉簧滑块滑杆42平行斜置于车架1的前端一侧，其一端与车架1的L型结构的竖直边相连接，其另一端与车架1的L型结构的水平边相连接，用于对可滑动车厢2上行时调平过程中的限位，所述压簧组件43包括压缩弹簧431和压簧滑块432，所述压簧滑块432滑动安装在压簧滑块滑杆44上，所述压缩弹簧431的两端有安装孔，其一端的安装孔通过压簧座433与压簧滑块432连接，其另一端的安装孔通过压簧座433连接至车架1的中心处，所述压簧滑块滑杆44沿可滑动车厢2的前后方向设于可滑动车厢2底部中心处，其两端均设有限位，用于对可滑动车厢2下行时实现调平过程中的缓冲。

[0032] 所述制动系统设于可滑动车厢2和车架1之间，包括第一检测系统51、第二检测系统52、工业舵机53和制动钩54，所述第一检测系统51整体安装于可滑动车厢2的底部，包括第一姿态传感器型号MPU6050、第一蓝牙透传模块型号HC-05和第一微控制器型号STM32F103C8T6及其外围电路，所述第一姿态传感器用于实时检测可滑动车厢2的角速度和加速度，并在姿态融合后向所述第一微控制器输出可滑动车厢2的俯仰角，所述第一微控制器用于判定可滑动车厢2的俯仰角小于特定角度后通过第一蓝牙透传模块发送特定的字符帧通知第二检测系统52；所述第二检测系统52整体安装于车架1上，包括有第二姿态传感器型号MPU6050、第二蓝牙透传模块型号HC-05、步进电机驱动器型号BH-MSD4805、第二微控制器型号STM32F103C8T6及其外围电路，所述第二姿态传感器用于实时检测可滑动车厢2的加速度并滤除部分噪声后向第二微控制器输出车架1的加速度，所述第二微控制器通过可滑动车厢2加速度的变化判断车架1是否处于静止状态，在满足车架1处于静止状态以及接收到第一检测系统51特定的字符帧后通过第二蓝牙透传模块向工业舵机53发送脉冲信号以使工业舵机53运动固定的步数，所述工业舵机53有两个且均为大扭矩工业舵机，该两个工业舵机53分别位于两个前滑轮组21的外侧，并安装在可滑动车厢2的底部上，所述工业舵机53的输出轴设有制动舵盘，所述制动钩54通过制动舵盘安装在工业舵机53上，并能够随工业舵机53同步转动，通过制动钩54随工业舵机53同步转动至弧形前滑轮轨道31上的锯齿状卡槽，从而限制住前滑轮组21的滑动，完成可滑动车厢2的制动。

[0033] 作业下坡过程中，车头处于本发明的前方拉着拖车，当整个拖车顺着山地轨道倾斜而倾斜，在重力的作用下，可滑动车厢2向下滑动，当使用者在下坡的某个坡道需要进行作业时，前方车头停止运动时，车架1随即停止运动，第二检测系统52进行车架1加速度静止判定，随即发送信号通过工业舵机53运行使制动钩54解除原始制动状态，从而可滑动车厢2在惯性作用下，可滑动车厢2下的前滑轮组21顺着弧形前滑轮轨道31向上爬升，后滑轮组22在直线后滑轮轨道32向前滑动，此时拉伸弹簧411在拉簧滑块412的作用下随可滑动车厢2的摆动下转动并进行拉伸，拉伸状态延续到拉伸极限，随即在可滑动车厢2向上滑动的运动下，压簧滑块432在压簧滑块滑杆44上滑动，压缩弹簧431由原来的压缩状态变为拉伸状态，可滑动车厢2带动压簧滑块432在压簧滑块滑杆44上滑动，调平缓冲机构吸收部分冲击力，减少可滑动车厢2对车架1的冲击，使可滑动车厢2进行快速调平，当前滑轮组21滑动到最高点，可滑动车厢2在重力的再次作用下向下晃动，此时压簧组件43起到减速的作用，稳定了可滑动车厢2，减少可滑动车厢2前后摆动的幅度，当前滑轮组21滑动的最高点超过制动系统中特定的可滑动车厢2的俯仰角，此时当回程滑动的可滑动车厢2的俯仰角小于特定的角度时，第一检测系统51进行判定并发送信号给第二检测系统52，通过第二检测系统52判定车架1是否处于静止状态，并最终向工业舵机53发送脉冲信号以使工业舵机53运动固定的步数，同步带动制动钩54转动，通过制动钩54转动至弧形前滑轮轨道31上的锯齿状卡槽实现可滑动车厢2的制动，或当前滑轮组21滑动的最高点小于制动系统中特定的可滑动车厢2的俯仰角，第一检测系统51进行判定并在最高点发送信号给第二检测系统52，通过第二检测系统52判定车架1是否处于静止状态，并最终向工业舵机53发送脉冲信号以使工业舵机53运动固定的步数，同步带动制动钩54转动，通过制动钩54转动至弧形前滑轮轨道31上的锯齿状卡槽，使整个可滑动车厢2处于一个相对的水平状态，方便在装卸农产品时进行作业。

[0034] 在上坡作业过程中，与下坡同理，此时车头处于本发明的下方推着拖车，一样可完成可滑动车厢2的自调平。

[0035] 以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

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