CN1097005C - 包括输送车辆的轨道导向的输送系统 - Google Patents

Abstract

一种轨道导向的输送系统，包括至少一辆卫星车辆(3、9)，运载车辆(2)，以及放置车辆(3、9)的分区及其轨道(7、8)，其可与车辆(2)的轨道调整对准在同一高度。卫星车辆(3、9)装置有进行自驱动的装置，以无触点方式接收从设置在卫星传输轨道(7、8)沿线的初级电路输出的电力。至少一辆卫星车辆(3、9)和运载车辆(2)具有在它们之间和/或它们与中心装置之间进行信息无线传输的处理能力及装置。

Description

包括输送车辆的轨道导向的输送系统

本发明涉及一种轨道导向的输送系统，该输送系统至少包括一条运载和轨道导向部件的输送轨道，和至少一辆装货用的输送车辆，该输送车辆具有沿着输送轨道移动的装置，并从沿线路设置的初级电路接受无触点电力。

已知可向车辆传输无触点电力。杂志Elektric 34，1980，M.7描述了一种装置，用于向矿山中的牵引发动机传输感应功率。此装置含有沿矿山隧道顶蓬设置的双线路。具有次级绕组的一些铁氧体在双线路之间移动；它们与牵引发动机相连接，向驱动器及其它消费装置提供电力。

已知有一种向轨道导向的车辆传输无触点电力的装置(PCT-GB92/00220)。一组双线路固定在一些不导电的支柱上。安装在车辆上的一个铁氧体磁心能沿着双线路移动，并装载着一个向车辆提供电力的初级绕组。此双线路接受频率在仟赫兹范围内的交变电压。

还已知有各种堆垛货物的高架或装货的托架。起重搬运器在装、卸位置与高架之间移动，以便用货物装满和卸空货架或托架。

本发明是以一种轨道导向输送系统的开发中出现的问题为基础的，这种系统能以简单的方法接受输送任务，而且还能快速完成输送任务，向相互相距甚远的地区装货和卸货。

此目的是由本说明书开首描述的这种输送系统达到的，其特征在于输送车辆被设计成一个至少为一辆输送货物的卫星车辆用的支架，并具有放置和停泊卫星车辆用的卫星输送分区；通过沿运载车辆的输送轨道设置运载车辆，输送分区可与这些卫星输送分区在同一高度上对准，并与之十字交叉；电力以无触点方式从设置在卫星输送轨道沿线的初级电路传输至卫星车辆，该卫星车辆装备有将其进行移动的装置；以及至少一辆卫星车辆和运载车辆具有处理能力和在它们之间和/或与中心控制装置进行无线通讯的装置。发明的输送系统能以十分灵活的方式完成输送任务。即使运载车辆只有一个卫星输送分区，运载车辆也能与若干辆卫星车辆协同运行，从而例如当向一条卫星输送轨道输送一辆卫星车辆时，其余的卫星车辆可在一些卫星输送轨道上进行输送任务，或装货等待，直至运载车辆将其装有货物的卫星车辆运送至选定的输送分区，并立即继续移动至另一卫星车辆的输送分区，以便接受它，并将它输送至一个新的目的地。行驶的路径和目标输送分区由相应的输送程序选择，程序的目标数据由设计成如一组输入装置的中心发出。因而可看到发明的系统的显著优越性是，在卫星车辆进行货物输送任务的同时，运载车辆不需在待命位置等待。结果，与一种系统相反，其输送量大大提高，因为在那种系统中运载车辆必须等待卫星车辆，直至它接受完成卸完货物后，继续占据其在运载车辆上的位置。

一种优先结构为运载车辆至少设置两条输送轨道，这两条轨道位于两个叠置的水平面上，并具有相应的横向卫星输送轨道，并至少在输送轨道的一端设置一个运载车辆提升机。

此装置能大大增加输送量以及存贮货物的能力，因为通过控制通讯联系，运载车辆和卫星车辆能在不同水平面运行。这时，此运行也包括运载车辆或卫星车辆在接收或卸放位置的等待状态。

假如至少将一辆卫星车辆设计成能接收、输送或卸货的托架，则这是有用处的。这样的结构对架子，如高架，特别适用。

电力是感应传输，特别是通过中频感应传输给运载车辆和卫星车辆(一些卫星车辆)的。因而最好选择即使在长输送轨道时也具有低自感系数的传输装置。最好在这一装置中包括一个设计成一个长线路设备的固定初级电路，它与中频电源相连接，同时也安装在运载车辆输送轨道沿线的运载车辆和卫星车辆上，且每一车辆均包括安装在运载车辆和卫星车辆上的铁氧体的变换器头和次级绕组，该次级绕组包围铁氧体磁心，与初级电路进行感应耦合。初级电路的线路布置包括一个设计成几乎为封闭壳体的外导体和大致位于壳体中心的中间导体，其中大小相等的电流在相反方向上流动，而其中的中间导体被U形铁氧体磁心所包围。此装置可横越厘米范围内的空气间隙传输电力，对于输送货物付出的工作量较低，且在低自感系数时，效率很好。电流分布在两个外壁上，尽管有趋肤效应，但它仍然提供了相当大的传输横剖面。

U形铁氧体磁心最好在相对初级导体的两根柱上都具有绕组，柱的高度大致与初级导体的高度相当，位于U形磁心总高度的0.3倍至0.5倍之间。初级导体的相对导体面积中磁通量平均宽度的高度应选成，所传输电力为最大。

此外，为使电流分布尽量均匀，相对中间导体的壳体外壁最好形成一个拱状物，使电流输送面积尽可能宽。外和中间导体的横剖面以及磁通量的平均横剖面都能加以构形，其尺寸比例也可加以设计，以便产生的电耗最小。在初级绕组中平行负载电阻器设置了一个电容器；所述电容器提供激磁电流以便在铁氧体磁心的空气间隙中产生磁通量密度。次级绕组还切换成与一个电容器串联，该电容器在变换器头的自感系数调节中对感应压降进行补偿。

通讯最好以无线方式相应通过设置于输送轨道沿线的线路传向运载和卫星车辆。这种无触点传输信息的装置能使传输质量很高，它能最不受电磁干扰。线路最好是具有开口的同轴电缆，它与位于运载车辆或卫星车辆上的插接天线相互作用。

本发明将借助实施例及附图在下文进行更为详尽的说明，附图提供进一步细节、特征及优点，其中：

图1表示轨道导向输送系统的示意立体图；

图2是图1所示输送系统中运载车辆和卫星车辆的示意性局部剖面侧视图；

图3是图1所示输送系统中卫星车辆的示意性前视剖面图；

图4表示一个进行电力、轨道导向及信息的无触点传输的装置；

图5表示一个装置的纵向剖面图或顶视图，该装置应用开口同轴电缆进行电力的无触点传输。

一种轨道导向的输送系统，该输送系统至少具有一辆能沿着输送轨道1移动的输送车辆，并被设计成一辆至少运载一辆卫星车辆3的运载车辆2。卫星车辆3用于接受、输送和卸除货物4。两个与输送轨道1十字交叉而延伸的卫星输送分区5、6具有运载和轨道导向部件。输送轨道1也具有运载和轨道导向部件，下文将对它们进行较详尽的说明。运载车辆2和卫星车辆3两者都装备有进行轨道导向或轨道支撑，和运动的装置。

卫星输送轨道7、8紧邻输送轨道1设置在卫星输送分区5、6的高度上。输送分区5、6可通过对运载车辆2的相应安置而与卫星输送轨道7、8在同一高度上对准。这可例如借助运载车辆2上或输送分区5、6上的传感器来实现。一旦输送分区5或6与相应的输送轨道7、8在同一高度上对准，卫星车辆3能从运载车辆2调换至输送轨道7或8上，或相反，从输送轨道7、8调换至运载车辆2上。图1展示了卫星车辆3和另一卫星车辆9。但两辆卫星车辆的这一表示方法并不具有限定意义。

初级电路分别沿着输送轨道1和卫星输送轨道7、8而设置，电力则由它们无线地输出以运转运载车辆2和卫星车辆3、9。输送分区5、6还具有这样一些向卫星车辆3、9供应电力的初级电路分区，用于从运载车辆2调换至输送轨道7、8上，或反之。运载车辆2和卫星车辆3、9都装备有具备处理能力的电路，这使它们得以能至少记录下一个控制程序。此外，每一运载车辆2和卫星车辆3、9均装备有通讯接口，在那里设置了一种装置，用于在运载车辆2和卫星车辆3、9之间，可能的话与中央装置进行信息无线传输。

运载车辆2包括驱动部分，它与轨道导向和滑移机构一起示意地表示于下平面。此下平面与为存放装有货物的卫星车辆3而设置的顶层平面一起构成一个轨道导向支架。一个信息平面将此支架配套成一个独立的系统。此信息平面接受发自卫星车辆的数据，或向卫星车辆发送数据，并接受发自一个固定站台的数据，或向其发送数据，此固定站台包含用于进行交换信息的传送器和接受器，而且也能传送和接受数据。此外，每一运载车辆2和卫星车辆3、9均具有数据处理器，处理器能运转致动器和传感器。这使它可能例如实现磁轨道导向和采用间隙控制进行重力补偿。驱动装置的调配根据例如由固定站台发出的特定输送任务进行。此外，个别运载车辆间的距离受车辆间信息交换的控制，因此当若干运载车辆在同一输送轨道1上运动时，不会发生碰撞。用于存放以及输入和输出的顶层平面可用许多方法加以设置，例如采用一个提升部件或一条滚辊传送带。

运载车辆依靠滚轮10在例如输送轨道1的轨道11上运动，其中驱动则借助马达12产生。用于驱动马达12和其它伺服传动装置的电力由无触点电力传输装置提供。由图4可清楚地看到，轨道11的顶侧构成滚轮10的导轨。轨道11的顶部具有一个L-形的角度。此角状部分覆盖着被桥式板14所固定的中间导体13，桥式板14则安装在轨道11的角状部分的下侧。中间导体13由一个未表示的中频发电机供电。电力的无触点传输借助变换器头15实现，该变换器头15具有绕组W2，并以相同方法安装至运载车辆2和卫星车辆3、9上。变换器头15的磁心是由铁氧体材料制成的。中间导体13突入在变换器头15中，是一个E形装置的一部分，该E形装置还包括外导体13a。

一根开槽同轴电缆安装在轨道25上用以传送信息。同轴电缆与一个固定的传送和接受站台连接。插接天线19安装在运载车辆2上，并在运载车辆2的内侧与一个移动站台连接。固定站台、运载车辆2和卫星车辆3、9之间的信息传送也可通过无线电来实现。

为减少轨道的高度，指向一边的E形的初级部件可相对图4所示的装置转动90°，即转成水平的。图4展示了向一侧开口的同轴导体装置的电力传输原理。

在变换头15之内，U形铁氧体磁心包围着中间导体13，并将磁通量φ传导通过次级绕组W2。中间导体13的一端由中频发电机供电，因而它传导电流I1。它在端部E与远离电源的壳体连接。由于对称布置，电流在这里划分成两个大小相等的部分电流I_y2，并流过壳体返回至中频发电机MFG。

由于在高频下，电流在大块导体中，如U形壳体(例如由铝制成)发生位移，即通常所谓的趋肤效应，电流在壳体壁中的分布是不均匀的，而是根据渗透深度δE从内侧渗透进入壳体壁中。在25KHz时，对铝的渗透深度约为0.5mm。电流在U形剖面的内侧周边中的分布也是不均匀的，而主要在磁场强度最大的区域中流动。

图3示意地表示了卫星车辆3或9的前视图。如图4和5中详细说明的那样，无触点电力传输从下侧向卫星车辆3供应。每一输送轨道7、8均包含轨道18、19，卫星车辆3的轮子20、21在其上滚动。轨道18、19设置在一个未表示的支承上，与地面相距一个距离，并具有Z形剖面，因为它们同时被设计成托架22的存放表面，而托架22由卫星车辆3、9的提升平台23所运载。轮子20、21由Z形剖面的下角状端部支承，而上角状端部面向轨道的外侧。轨道19的下侧具有一个安装于其上的支架24，在支架24上布置着包括中间导体13和外导体13a在内的E形初级电路。一个未表示的变换器头由卫星车辆3、9的下侧伸入至初级电路中。电力传输装置的结构在原理上与图4和5中所示的相当。

卫星车辆能与运载车辆2同时进行输送任务，即在卫星车辆在输送轨道7、8上输送货物的同时，运载车辆2正将另一些卫星车辆运向其它的输送轨道。借助提升设备，图1-3所示的装置能布置于若干水平面内。为此，此系统特别适用高架储存。这时，借助提升设备，卫星车辆能在若干水平面内运行，即借助运载车辆，能将重物或货物从一个水平面输送至另一水平面。按照工作要求的不同，若干卫星车辆能在一个运载车辆2上运行。此系统有可能将托架从一个储存区域迅速变换至另一卸货区域。此外，由于没有电缆引起的障碍，因此车辆速度可能很高。

Claims (5)

1.一种轨道导向的输送系统，该输送系统至少包括一条运载和轨道导向部件的输送轨道，以及至少一辆输送车辆，该车辆具有能沿输送轨道进行自驱动运动的装置，电力则以无触点方式从沿输送轨道设置的初级电路向该装置输送，该输送系统的特征在于：

输送车辆被设计成一辆用于至少运载一辆输送货物的卫星车辆(3、9)的运载车辆(2)，且具有放置和停泊卫星车辆(3、9)用的卫星输送分区；

通过将运载车辆(2)横跨设置在其输送轨道的沿线，卫星输送分区能对准在同一高度上；

卫星车辆(3、9)装备有进行自驱动运动的装置，以无触点方式接受从设置在卫星输送轨道(7、8)沿线的初级电路输出的电力；以及

至少一辆卫星车辆(3、9)和运载车辆(2)具有在它们之间和/或它们与中心装置之间进行信息无线传输的处理能力及装置。

2.根据权利要求1的输送系统，其特征在于，至少为运载车辆设置两组输送轨道，这两组轨道位于两个叠置的水平面上，并具有相应的十字交叉的卫星输送轨道，以及至少在输送轨道的一端设置一部提升机。

3.根据权利要求1或2的输送系统，其特征在于，至少一辆卫星车辆被设计成能接受、输送和卸货的托架。

4.根据前述权利要求之一或若干项的输送系统，其特征在于，电力在中频下从初级电路电磁传输至运载车辆(2)和卫星车辆(3、9)。

5.根据前述权利要求之一或若干项的输送系统，其特征在于，初级电路相应地设计成纵长线路，它与中频电源相连接，并设置在运载车辆(2)的输送轨道(1)的沿线和卫星输送轨道(7、8)的沿线；以及

每一铁氧体变换器头(15)被布置在运载车辆(2)和卫星车辆(3、9)上，而次级绕组包围着铁氧体磁心，并与初级电路感应耦合。

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