[發明專利]一種具有蓄能緩沖功能的高速重載搬運機構

有效

• 申請號: 201611071303.8
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106586844B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 唐曉強;邵珠峰;崔志偉;季益中;李鐵民;姜峣;侯森浩;田斯慧;項程遠;李煜琦
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B66C17/00
• 分類號: B66C17/00;B66C13/00;F16F15/023
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 段俊濤

技術領域

本發明屬于高速重載搬運設備技術領域，特別涉及一種具有蓄能緩沖功能的高速重載搬運機構。

背景技術

傳統的搬運機構，難以實現對大質量(如大于20噸的物體)重物進行高速、無沖擊搬運，因此，針對深井大質量物體高速、無沖擊的搬運需求，迫切需要研究一種具有蓄能緩沖功能的高速重載搬運機構，以滿足深井大質量物體的搬運需求。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種具有蓄能緩沖功能的高速重載搬運機構，實現對類似深井搬運工況的大質量物體高速無沖擊搬運，該機構在搬運過程中無需消耗大量能量，而且還可以把重物下降過程中產生的能量轉換成電能進行儲存，是一種節能環保的搬運機構。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種具有蓄能緩沖功能的高速重載搬運機構，包括支撐框架，在支撐框架上布置有導軌，導軌上有天車，驅動單元驅動和控制天車，其特征在于，還包括蓄能緩沖單元，所述蓄能緩沖單元包括并聯的蓄能發電機一、蓄能發電機二和緩沖氣囊，所述蓄能發電機一、蓄能發電機二和緩沖氣囊上均設置有大滾筒，繩索繞過支撐框架上的定滑輪一和天車上的定滑輪二，一端固連于末端執行器，另一端分成三條，分別纏繞在三個大滾筒上。

所述驅動單元安裝在支撐框架上，包括伺服電機，伺服電機的輸出通過聯軸器傳遞至減速箱，減速箱的輸出通過絲桿連接天車，伺服電機通過驅動絲桿控制天車的運動，實現對物體的橫向搬運。

所述蓄能發電機一、蓄能發電機二和緩沖氣囊轉化并儲存重物在從高至低的搬運過程中產生的能量；搬運結束時，緩沖氣囊通過膨脹釋放能量，使機構快速復位，準備下一次搬運。

當末端執行器搬運重物將要達到指定位置時，大滾筒帶動蓄能發電機一和蓄能發電機二開始工作，重物下落過程中產生的能量由蓄能發電機一和蓄能發電機二轉換成電能進行儲存。

所述蓄能發電機一和蓄能發電機二開始工作的同時，帶動緩沖氣囊工作，吸收重物產生的部分能量，產生緩沖、抗沖擊效果，搬運結束時，緩沖氣囊通過膨脹釋放能量，大滾筒與蓄能發電機一、蓄能發電機二、緩沖氣囊分離，機構恢復到初始位置。

所述蓄能發電機一的輸出軸上設置小滾筒一，蓄能發電機二的輸出軸上設置小滾筒二，緩沖氣囊的一端設置有小滾筒三，另一端設置有小滾筒四，其中，小滾筒一和小滾筒三之間通過皮帶一聯動，小滾筒二和小滾筒四之間通過皮帶二聯動，三個大滾筒中，一個安裝在緩沖氣囊的前端，另外兩個分別安裝在蓄能發電機一和蓄能發電機二的輸出軸上。

與現有技術相比，本發明提出一種具有蓄能緩沖功能的高速重載搬運機構，可用于類似深井搬運等工況大質量物體的高速、無沖擊搬運。其優點包括：

(1)本發明利用物體的自由落體運動實現高速搬運，無需驅動單元額外為其提供能量，因此，該機構屬于一種節能環保的機構。

(2)本發明利用蓄能發電機將物體搬運過程中產生的能量轉換成電能進行儲存，不僅減少了搬運過程中對機構的沖擊，而且還節約了能量。

(3)本發明利用緩沖氣囊來防止物體在搬運過程中對機構的沖擊，同時也吸收部分能量(重物下降過程中產生的能量)，并能夠通過膨脹釋放能量，使機構迅速復位。

附圖說明

圖1為本發明實施例的一種具有蓄能緩沖功能的高速重載搬運機構整體結構示意圖。

圖2為本發明實施例的蓄能緩沖單元示意圖。

圖3為本發明實施例的天車結構示意圖。

圖4為本發明實施例的驅動單元示意圖。

具體實施方式

下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明的保護范圍。

下面將結合附圖對發明進行進一步的詳細說明，如圖1所示，為本發明實施例所述具有蓄能緩沖功能的高速重載搬運機構的整體結構圖，該機構包括底座1，蓄能緩沖單元2，支撐框架3，定滑輪一4，繩索5，導軌6，天車7，驅動單元8，末端執行器9(可根據需求選用末端執行器，圖中是懸掛重物的末端執行器)。底座1主要用于支撐框架的調平和高度調整；蓄能緩沖單元2對被搬運的物體在下降過程中做功產生的能量進行吸收儲存，并具有緩沖、抗沖擊的能力，防止機構在工作過程中產生沖擊；驅動單元8控制天車7沿著導軌6運動，實現物體在橫向上的搬運功能。