一种坡度自适应立转机构及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种坡度自适应立转机构及其控制方法，坡度自适应立转机构包括铰接相连的固定基体和转动体，转动体设置有用于行走的驱动装置，驱动装置可带动转动体相对固定基体旋转，所述驱动装置通过浮动调节装置竖向滑动设置在转动体上，浮动调节装置一端与转动体相连、另一端与驱动装置相连，当转动体下方存在坡度或不平整时，浮动调节装置能够实时调节驱动装置相对转动体的位置，进而使行走轮能够相对转动体自动上下伸缩，用以补偿坡度或不平整而产生的高度变化；所述控制方法包括工作模式、单控模式、维保模式。维保模式。维保模式。

A slope adaptive vertical rotation mechanism and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种坡度自适应立转机构及其控制方法


[0001]本专利技术涉及立转机构
，特别是指一种坡度自适应立转机构及其控制方法。

技术介绍

[0002]立转机构是使物体绕竖直转动中心轴转动的机构，可广泛应用于大型库房、大型物流通道、机库、造船业、炼钢工业、矿产加工等大型工作环境。这些大型工作环境有些出入口考虑到雨水等因素，因此地面存在较大坡度的特殊情况。而目前的立转机构多为小型轻载型，而且只能在平整水平面上进行转动，对于运动面具有一定坡度或者不平整时便不再适用。
[0003]为适应坡度问题，经检索，现有申请公布日为2015.02.04、申请公布号为CN104328989A的中国专利技术专利申请，公开了一种用于坡道行走的门扇机构，包括上坡行走门扇机构或下坡行走门扇机构或同时包括上坡行走门扇机构和下坡行走门扇机构，上坡行走门扇机构和下坡行走门扇机构均包括多个门扇，门扇为上坡行走时，相邻的两个门扇的上部之间通过杆端调心轴承式合页相连，相邻的两个门扇的下端之间通过可拉式合页相连，门扇为下坡时，相邻的两个门扇的上部之间通过可拉式合页相连，相邻的两个门扇的下部之间通过杆端调心轴承式合页相连。
[0004]上述专利技术的技术方案为一端采用可拉式合页来调整缝隙、另一端采用固定式合页调整张口的机构，虽然能够满足坡度行走，但是该机构仅适用多门扇，需要通过调整门扇之间的夹角，实现缝隙调整，而且无法且难以实现在斜坡上自驱动转动行走。对于在坡度平面上做自驱动立转运动的单体大型转动体，要求驱动轮运动过程中能够自动补偿因坡度产生的高度差，并且支撑力保持稳定。另外，为满足特殊工况的支撑力需求，行走轮的支撑力也需要具备调节功能。因此，亟需设计一种能够解决上述问题且满足上述需求的立转机构。

技术实现思路

[0005]针对上述
技术介绍
中的不足，本专利技术提出一种坡度自适应立转机构及其控制方法，解决了现有立转机构无法同时满足坡度自适应及自驱动的技术问题。
[0006]本申请的技术方案是这样实现的：一种坡度自适应立转机构，包括铰接相连的固定基体和转动体，转动体通过铰接结构相对固定基体转动；所述转动体上设置有用于行走的驱动装置，所述驱动装置包括电动部件及电动部件驱动的行走轮，驱动装置可通过行走轮带动转动体相对固定基体旋转，实现转动体自动行走；所述驱动装置通过浮动调节装置竖向滑动设置在转动体上，所述浮动调节装置一端与转动体相连、另一端与驱动装置相连，当转动体下方存在坡度或不平整时，浮动调节装置能够实时调节驱动装置相对转动体的位置，进而使行走轮能够相对转动体自动上下伸缩，用以补偿坡度或不平整而产生的高度变化。
[0007]进一步地，所述浮动调节装置包括弹性单元，弹性单元一端设置在转动体上、另一
端压接在驱动装置上方。浮动调节装置采用弹性单元自适转动体行走路径上的高度变化，不仅结构简单紧凑、可靠性高，而且成本低、易于维护，弹性单元的劲度系数容易确定，无需采用控制系统对其进行监测和控制，当其失效或弹性不足时，更换弹性单元即可。
[0008]进一步地，所述浮动调节装置还包括调节单元，调节单元包括调节杆，调节杆通过螺纹副相对转动体上下调节，调节杆与弹性单元压接配合。设置调节单元辅助弹性单元共同作用，只有当弹性单元失效时，才需更换；而当当弹性单元弹性不足或弹性异常变大时，只需要操作调节单元即可。调节单元的调节杆通过螺纹副相对转动体上下调整，则调节杆压紧弹性单元或放松弹性单元，进而实现对弹性单元的调整。
[0009]进一步地，所述弹性单元包括空气弹簧或/和环形弹簧或/和板簧或/和螺旋弹簧或/和若干片蝶形弹簧，只要是能够实现对驱动装置的浮动调节，可以采用任意形式或结构的弹性元件。在实现浮动调节的基础上，具体选用何种弹簧作为弹性元件，应当根据转动体的具体结构进行选择，其目的在于适于实用；当转动体尺寸大、重量大时，优选使用若干片蝶形弹簧作为弹性单元；当转动体尺寸小、重量小时，优选使用螺旋弹簧；当转动体尺寸大、重量小时，优选使用空气弹簧。
[0010]进一步地，所述调节单元包括与驱动装置相连的套筒，套筒内设置所述弹性单元，套筒可作为弹性单元的保持架，防止弹性单元产生水平变形；套筒的顶部连接所述调节单元，所述调节单元包括与转动体相连的上部支架，上部支架上设置有螺纹套，螺纹套螺纹连接调节杆，调节杆的下端部与所述弹性单元压接配合。当需要调节弹性单元的弹性时，仅需旋转调节杆，使其相对螺纹套向上或向下运动，进而实现对弹性单元的压紧和放松。
[0011]进一步地，所述调节杆上设置有与螺纹套配合的锁紧螺母，由于调节杆与螺纹套之间是螺纹连接，而在转动体的行走过程中，弹性单元处于变化状态中，调节杆可能会相对螺纹套发生位移；为了保证调节杆位置的稳定，在调节杆上设置锁紧螺母，锁紧螺母压接在螺纹套的顶端或底端。
[0012]进一步地，所述调节杆的下端部设置设置有球形端头，球形端头连接有球头盖，调节杆通过球头盖与弹性单元压接配合。由于弹性单元可能会产生水平变形，需要保证弹性单元始终在轴线方向形变，因此设置球头盖与球形端头相互配合的结构，保证调节杆的作用力始终朝向弹性单元的轴线方向，避免弹性单元产生水平方向的变形。
[0013]进一步地，所述上部支架与套筒之间设置有若干个导向杆，导向杆滑动穿过上部支架且与套筒连接；或者导向杆滑动穿过上部支架且与套筒滑动配合；或者导向杆与上部支架相连且与套筒滑动配合。若不设置导向杆，则套筒的上端部处于悬空状态，对弹性单元的限位完全依靠套筒的底部与驱动装置的连接，可靠性较差，因此设置导向杆可以对套筒的上端部进行水平限位，抵消其在水平方向上所受的剪切力。
[0014]进一步地，所述调节杆连接有调节扳手，便于控制调节杆的向上调节和向下调节。
[0015]或者，所述浮动调节装置包括液压缸，液压缸通过恒力控制系统相对转动体伸缩，液压缸的下端部与驱动装置相连。要保持行走轮支撑力恒定，即需要实现液压缸支撑行走轮的负载压力恒定，使液压缸实现随动伸缩。该方案控制便捷，机械连接结构简单，但是系统结构较大、成本高，且需要恒力控制系统来实现自动补偿，不便于维修保养。
[0016]进一步地，所述恒力控制系统包括与液压缸相连的泵源和回油端，泵源、回油端与液压缸的有杆腔和无杆腔之间设置有溢流阀、电磁换向阀或/和平衡阀或/和蓄能器，液压
缸的有杆腔或/和无杆腔内设置有液压力传感器，液压传感器、电磁换向阀均与控制单元相连。
[0017]或者，所述浮动调节装置包括电动丝杆，电动丝杆的固定部与转动体相连，电动丝杆的移动部与驱动装置相连，电动丝杆与驱动装置之间或行走部件的底部设置有压力传感器，压力传感器与电动丝杆的驱动控制系统相连，当压力传感器的实测值超出设定范围值时，驱动控制系统控制电动丝杆进行动作调整。
[0018]进一步地，所述驱动装置包括设置电动部件的下部支架，下部支架与转动体竖向滑动配合，电动部件通过驱动轴连接行走轮，与行走轮配合设置有轨道。
[0019]进一步地，所述下部支架上设置有滑道，所述转动体上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坡度自适应立转机构，包括铰接相连的固定基体（1）和转动体（2），其特征在于：所述转动体（2）上设置有用于行走的驱动装置（4），所述驱动装置（4）包括电动部件（401）及电动部件（401）驱动的行走轮（403），所述驱动装置（4）通过浮动调节装置（5）竖向滑动设置在转动体（2）上，所述浮动调节装置（5）一端与转动体（2）相连、另一端与驱动装置（4）相连。2.根据权利要求1所述的坡度自适应立转机构，其特征在于：所述浮动调节装置（5）包括弹性单元（502），弹性单元（502）一端设置在转动体（2）上、另一端压接在驱动装置（4）上方。3.根据权利要求2所述的坡度自适应立转机构，其特征在于：所述浮动调节装置（5）还包括调节单元（501），调节单元（501）包括调节杆（501
‑
3），调节杆（501
‑
3）通过螺纹副相对转动体（2）上下调节，调节杆（501
‑
3）与弹性单元（502）压接配合。4.根据权利要求2或3所述的坡度自适应立转机构，其特征在于：所述弹性单元（502）包括空气弹簧或/和环形弹簧或/和板簧或/和螺旋弹簧或/和若干片蝶形弹簧。5.根据权利要求4所述的坡度自适应立转机构，其特征在于：所述调节单元（501）包括与驱动装置（4）相连的套筒（505），套筒（505）内设置所述弹性单元，套筒（505）的顶部连接所述调节单元（501），所述调节单元（501）包括与转动体（2）相连的上部支架（503），上部支架（503）上设置有螺纹套（501
‑
2），螺纹套（501
‑
2）螺纹连接调节杆（501
‑
3），调节杆（501
‑
3）的下端部与所述弹性单元（502）压接配合。6.根据权利要求5所述的坡度自适应立转机构，其特征在于：所述调节杆（501
‑
3）上设置有与螺纹套（501
‑
2）配合的锁紧螺母（501
‑
4）。7.根据权利要求6所述的坡度自适应立转机构，其特征在于：所述调节杆（501
‑
3）的下端部设置设置有球形端头，球形端头连接有球头盖（501
‑
5），调节杆（501
‑
3）通过球头盖（501
‑
5）与弹性单元（502）压接配合。8.根据权利要求5
‑
7任一项所述的坡度自适应立转机构，其特征在于：所述上部支架（503）与套筒505之间设置有若干个导向杆（501
‑
6），导向杆（501
‑
6）穿过上部支架（503）与套筒（505）连接。9.根据权利要求8所述的坡度自适应立转机构，其特征在于：所述调节杆（501
‑
3）连接有调节扳手（501
‑
1）。10.根据权利要求2所述的坡度自适应立转机构，其特征在于：所述浮动调节装置（5）包括液压缸，液压缸通过恒力控制系统相对转动体（2）伸缩，液压缸的下端部与驱动装置（4）相连。11.根据权利要求10所述的坡度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，徐德帆，胡燕伟，叶蕾，龚廷民，闫阳，阴书玉，张永辉，堵利宾，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：