[发明专利]一种基于齿轮齿条驱动具有自适应性的重载走行机构

说明书

技术领域

本发明一种基于齿轮齿条驱动具有自适应性的重载走行机构，属起重及运输机械领域。

背景技术

齿轮齿条传动机构能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠，传递功率范围大，是一种适合于重载工况的走行驱动方式。但是齿轮齿条之间啮合条件要求比较严苛，被驱动机构在受载状态下的变形都将影响到齿轮齿条之间的正常啮合。并且由于齿轮齿条机构在重载走行过程中提供的啮合力较大，啮合力将对走行机构产生较大的次生转矩，这可能会造成齿轮齿条之间的脱离现象。这些因素影响了齿轮齿条机构在重载走行中的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于齿轮齿条驱动具有自适应性的重载走行机构，为重载起重及运输机械提供平稳可靠的大数量级的走行驱动力。

实现本发明目的的技术方案如下：

本重载走行机构包括走行台车、悬挂系统、复合轨道、横向限位座，复合轨道由齿条轨道和钢板轨道组成，齿条轨道设于钢板轨道的中部，走行台车设置有电机－大齿轮传动机构，在走行台车架底部连接有四只车轮组，悬挂系统设置在走行台车两端，分别由悬挂油缸和油缸座组成，悬挂油缸的活塞端与走行台车铰接，缸体端与油缸座铰接；走行台车的传动大齿轮与齿条轨道啮合构成走行台车的齿轮－齿条驱动系统；悬挂油缸、走行台车车轮组与钢板轨道构成走行台车走行轮系统，通过齿轮齿条的啮合力推动走行台车的车轮在钢板轨道上自适应平稳行走；走行台车与横向限位座通过滑块轴－滑块机构活动连接，横向限位座与被驱动机构相连、油缸座固定于被驱动机构底部。

上述走行台车设置的电机－大齿轮传动机构由电机、减速器、齿轮轴和大齿轮组成，电机输出端经减速器与齿轮轴连接，齿轮轴与大齿轮啮合，大齿轮与复合轨道之上的齿条轨道啮合。

上述连接走行台车与横向限位座的滑块轴－滑块机构由滑块轴、滑块组成，滑块轴通过滑动轴承安装在走行台车车架中，滑块配置于横向限位座端部滑槽中，滑块轴两端配合安装于滑块的滑块轴孔中，滑块轴可自由转动并可随滑块沿滑槽上下移动。

本走行机构起制动无打滑现象，并且走行速度和距离精确，能保证多台被驱动机构联合工作时的走行同步。本走行机构通过增大齿轮和齿条的模数来提高齿轮齿条的承载力，从而为重载的被驱动机构提供足够的驱动力。本走行机构能自适应被驱动机构重载时产生的形变。如图1所示，当被驱动机构产生XY平面内的变形时，横向限位座和滑块将会绕滑块轴转动，同时油缸也绕铰点旋转以及沿轴向伸缩来适应其变形。当被驱动机构产生YZ平面内的变形时，通过横向限位座、滑块、走行台车三者之间的间隙以及油缸的万向铰的调整来适应其变形。在走行过程中，齿条轨道会施加给走行台车的大齿轮一定的啮合力，啮合力相对滑块轴会产生一定的转矩，悬挂系统在走行过程中通过油缸提供一定的顶推力以平衡这个转矩，保持走行台车的车轮紧贴在钢板轨道上。这同时也保证齿轮齿条的啮合中心距，避免齿轮齿条间的脱离现象，并且走行台车和横向限位座之间的滑块机构以及油缸和走行台车之间的铰接装置能自适应被驱动机构的变形进行微调。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为图1中沿A-A的剖视图

图3为图1中沿B-B的剖视图

图4为图1中沿C-C的剖视图

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步描述：

如图1和图2所示，本实施例的走行机构由走行台车1，横向限位座2，悬挂油缸3，油缸座4，滑块5，滑块轴6，滑动轴承7，齿条轨道8，钢板轨道9组成。钢板轨道8覆盖整个走行区域，齿条轨道8安装于钢板轨道9的中部。走行台车1与齿条轨道8啮合；滑块轴6通过滑动轴承7与连接于走行台车1，滑块轴6的两端配合安装于滑块5的滑块轴孔中，滑块5安装于横向限位座2的下部的滑槽内，沿滑槽上下移动， 横向限位座2的上部通过螺栓与被驱动机构连接，对于重型运输机械，其被驱动机构同时还受支撑走行机构支撑。悬挂油缸3的活塞端与走行台车1铰接，缸体端与固定在被驱动机构上的油缸座4铰接。