CN118358948B - 一种多分岔柔性自动变轨装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于单行轨道技术领域，尤其涉及一种多分岔柔性自动变轨装置，包括支架以及设置在支架上的驱动装置、主轨道接头、柔性连接轨道和多个分轨道接头，柔性连接轨道包括用于与分轨道接头相对接的分岔固定接头和用于与主轨道接头连接的柔性连接件，驱动装置用于驱动分岔固定接头移动。本发明的有益效果是：分轨道接头与主轨道接头之间通过分岔固定接头和柔性连接件衔接，山地单轨果园输送机行走至道岔处进行路线切换时，由于柔性连接件的各第一连接块与相邻的第二连接块通过过渡齿串接，柔性连接件可在水平方向上沿其长度方向弯曲变形，柔性连接轨道(分岔固定接头、柔性连接件)和主轨道形成柔和的弧线‑直线型轨迹，帮助山地单轨果园输送机平稳顺畅地通过道岔。

Description

一种多分岔柔性自动变轨装置

技术领域

本发明属于单行轨道技术领域，尤其涉及一种多分岔柔性自动变轨装置。

背景技术

山地单轨果园输送机用于丘陵山地果园采摘后、水果的运输，日常管理中肥料、农药等物料的运输，以及小型耕作机、农药、锄草机的运输。单行轨道可以安装在山区和丘陵地区，有陡峭的曲线和斜坡的果园。单行轨道由方形钢管和齿条构成。

道岔是一种使山地单轨果园输送机从一股道转入另一股道的线路连接设备，也是单行轨道的薄弱环节之一。现有的道岔变轨装置通常设置连接轨道，连接轨道两端分别连接主轨道与多个分轨道，连接轨道与主轨道形成生硬的折角型轨迹，山地单轨果园输送机行走至道岔处时，不能平稳顺畅地通过。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多分岔柔性自动变轨装置，以解决现有技术中存在的山地单轨果园输送机行走至道岔处时不能平稳顺畅地通过的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多分岔柔性自动变轨装置，其特征在于，包括支架以及设置在支架上的驱动装置、主轨道接头、柔性连接轨道和多个分轨道接头，柔性连接轨道包括分岔固定接头和柔性连接件，柔性连接件的长度为柔性连接轨道长度的50％-95％，柔性连接轨道的第一端通过柔性连接件与主轨道接头固定连接，柔性连接轨道的第二端通过分岔固定接头与其中一个分轨道接头相对接，所述驱动装置用于驱动分岔固定接头移动，以使分岔固定接头从与当前分轨道接头相对接的位置移动到与另一分轨道接头相对接的位置，

柔性连接件包括若干个第一连接块、第二连接块和过渡齿，第一连接块、第二连接块沿柔性连接件的长度方向交替顺次连接，过渡齿用于将第一连接块与相邻的第二连接块串接，第一连接块用于与第二连接块串接的两侧分别设有上链接板、下链接板，上链接板与下链接板之间形成插接槽，第二连接块用于与第一连接块串接的两侧分别设有插接板，第二连接块上的插接板嵌入相邻的第一连接块的插接槽内，上链接板设有用于供过渡齿穿设的上链接孔，下链接板上设有用于供过渡齿穿设的下链接孔，插接板设有用于供过渡齿穿设的中链接孔，各过渡齿穿设在对应的上链接孔、中链接孔、下链接孔中从而将第一连接块与相邻的第二连接块串接起来，

过渡齿包括插销部和齿形部，插销部插设在上链接孔、中链接孔、下链接孔中，齿形部位于第一连接块的底部，齿形部用于与山地单轨果园输送机的车轮啮合，相邻两个过渡齿的齿形部的间距等于单行轨道上的齿条的两个相邻的波峰的间距。

本发明提供的多分岔柔性自动变轨装置的有益效果在于：与现有技术相比，分轨道接头与主轨道接头之间通过柔性连接轨道衔接，柔性连接轨道包括分岔固定接头和可弯曲形变的柔性连接件，山地单轨果园输送机行走至道岔处进行路线切换时，驱动装置驱动分岔固定接头移动，以使分岔固定接头从与当前分轨道接头相对接的位置移动到与另一分轨道接头相对接的位置，由于柔性连接件的各第一连接块与相邻的第二连接块通过过渡齿串接，柔性连接件可在水平方向上沿其长度方向弯曲变形，柔性连接轨道(分岔固定接头、柔性连接件)和主轨道形成柔和的弧线-直线型轨迹，帮助山地单轨果园输送机平稳顺畅地通过道岔。

在其中一个实施例中，所述支架包括底座和设置在底座上的多根立柱，多根立柱分别用于支承主轨道接头和各分轨道接头。

在其中一个实施例中，所述驱动装置包括轴承座、轴承、推动轴、壳体、转盘、电机和弧形齿条，轴承座与分岔固定接头固定连接，轴承的外圈与轴承座固定连接，推动轴的上端套在轴承的内圈中，推动轴的下端与壳体固定连接，转盘的两端与壳体可转动连接，转盘沿周向间隔设有多个拨杆，转盘与弧形齿条通过转盘上设置的拨杆和弧形齿条上设置的波谷啮合连接，电机的输出轴与转盘固定连接，电机驱动转盘转动，使壳体、推动轴、轴承、轴承座及分岔固定接头沿弧形齿条的长度方向移动，使分岔固定接头从与当前分轨道接头相对接的位置移动到与另一分轨道接头相对接的位置。

在其中一个实施例中，还包括主控电路板和多个接触感应器，多个接触感应器分别安装在多个分轨道接头上，主控电路板安装在壳体内，驱动装置、接触感应器分别与主控电路板电连接。

进一步地，还包括控制终端，控制终端与主控电路板无线通信连接以控制驱动装置，从而驱动分岔固定接头移动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的多分岔柔性自动变轨装置的结构示意图；

图2为图1所示多分岔柔性自动变轨装置另一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例的多分岔柔性自动变轨装置的柔性连接轨道的结构示意图；

图4为图3所示柔性连接轨道的分解示意图；

图5为本申请实施例所采用的柔性连接件的第一连接块、第二连接块和过渡齿的结构示意图；

图6为本发明实施例的多分岔柔性自动变轨装置的柔性连接轨道路线切换示意图1；

图7为本发明实施例的多分岔柔性自动变轨装置的柔性连接轨道路线切换示意图2；

图8为本申请实施例的多分岔柔性自动变轨装置的驱动装置的结构示意图；

图9为本申请实施例的多分岔柔性自动变轨装置的接触感应器和分岔固定接头的结构示意图；

图10为本申请实施例的多分岔柔性自动变轨装置的主控电路板与控制终端、接触感应器、驱动装置的连接示意图；

图11为本申请实施例的多分岔柔性自动变轨装置的柔性连接件与分岔固定接头、主轨道接头的结构示意图；

图12为本申请实施例的多分岔柔性自动变轨装置的柔性连接件的过渡齿的结构示意图；

图13为现有技术中单行轨道的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、支架；11、立柱；12、底座；

2、主轨道接头；22、第二插接块；220、第二插接孔；

3、分轨道接头；

4、驱动装置；41、推动轴；42、轴承；43、轴承座；44、电机；45、壳体；46、弧形齿条；47、转盘；471、拨杆；

5、柔性连接轨道；51、第一连接块；510、插接槽；511、上链接板；5110、上链接孔；512、下链接板；5120、下链接孔；52、第二连接块；521、插接板；5210、中链接孔；53、过渡齿；530、卡槽；531、插销部；532、齿形部；533、卡簧；534、限位凸沿；

6、分岔固定接头；61、第一插接块；610、第一插接孔；7、接触感应器；81、齿条；82、方形钢管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～2所示，本发明提供的多分岔柔性自动变轨装置，包括支架1以及设置在支架1上的驱动装置4、主轨道接头2、柔性连接轨道和多个分轨道接头3。主轨道接头2用于与主轨道连接，分轨道接头3分别与各分轨道连接。主轨道(图中未示出)、主轨道接头2、分轨道接头3、分轨道(图中未示出)是单行轨道的一部分，其结构和单行轨道主体相同。单行轨道的结构如图13所示，包括方形钢管82和齿条81。

柔性连接轨道包括分岔固定接头6和柔性连接件5。柔性连接件5的长度为柔性连接轨道长度的50％-95％。柔性连接轨道的第一端通过柔性连接件5与主轨道接头2相连接，柔性连接轨道的第二端通过分岔固定接头6与其中一个分轨道接头3相对接。参阅图1、图6和图7，所述驱动装置4用于驱动分岔固定接头6移动，以使分岔固定接头6从与当前分轨道接头3相对接的位置移动到与另一分轨道接头3相对接的位置。

分岔固定接头6的结构和单行轨道相同，包括方形钢管和齿条。

参阅图3至图5，柔性连接件5包括若干个第一连接块51、第二连接块52和过渡齿53，第一连接块51、第二连接块52沿柔性连接件5的长度方向交替顺次连接，过渡齿53用于将第一连接块51与相邻的第二连接块52串接，第一连接块51用于与第二连接块52串接的两侧分别设有上链接板511、下链接板512，上链接板511与下链接板512之间形成插接槽510，第二连接块52用于与第一连接块51串接的两侧分别设有插接板521，第二连接块521上的插接板嵌入相邻的第一连接块51的插接槽510内，上链接板511设有用于供过渡齿穿设的上链接孔5110，下链接板512上设有用于供过渡齿53穿设的下链接孔5120，插接板52设有用于供过渡齿53穿设的中链接孔5210，各过渡齿53穿设在对应的上链接孔5110、中链接孔5210、下链接孔5120中从而将第一连接块51与相邻的第二连接块52串接起来。

过渡齿53包括插销部531和齿形部532，插销部531插设在上链接孔5110、中链接孔5210、下链接孔5120中，齿形部532位于第一连接块51的底部。

齿形部532用于与山地单轨果园输送机的车轮啮合，参阅图3和图13，柔性连接件5上相邻两个过渡齿53的齿形部532的间距L1等于单行轨道上的齿条81的两个相邻的波峰的间距L2。这样，山地单轨果园输送机行走至柔性连接件5时，柔性连接件5上的多个过渡齿53的齿形部532可与山地单轨果园输送机的车轮啮合。多个过渡齿53可以起到和单行轨道上的齿条81相同的作用；多个第一连接块51和多个第二连接块52构成的柔性连接件主体可以起到和单行轨道上的方形钢管82相同的作用。

与现有技术相比，本发明的分岔固定接头6与其中任何一个分轨道接头3对接时，由于分岔固定接头6与主轨道2之间连接有可弯曲形变的柔性连接件5，柔性连接件5的各第一连接块51与相邻的第二连接块52通过过渡齿53串接，该柔性连接件5可在水平方向上沿其长度方向弯曲变形，柔性连接轨道(分岔固定接头6、柔性连接件5)和主轨道形成柔和的弧线-直线型轨迹，故山地单轨果园输送机行走至道岔处时，能够平稳顺畅地通过。

本发明提供的多分岔柔性自动变轨装置的有益效果是：分轨道接头3与主轨道接头2之间通过柔性连接轨道衔接，柔性连接轨道包括分岔固定接头6和可弯曲形变的柔性连接件5，山地单轨果园输送机行走至道岔处进行路线切换时，驱动装置4驱动分岔固定接头6移动，以使分岔固定接头6从与当前分轨道接头3相对接的位置移动到与另一分轨道接头3相对接的位置，由于柔性连接件5的各第一连接块51与相邻的第二连接块52通过过渡齿53串接，柔性连接件5可在水平方向上沿其长度方向弯曲变形，柔性连接轨道(分岔固定接头6、柔性连接件5)和主轨道形成柔和的弧线-直线型轨迹，帮助山地单轨果园输送机平稳顺畅地通过道岔。

在其中一个实施例中，参阅图1和图2，支架1包括底座12和设置在底座12上的多根立柱11，多根立柱11分别用于支承主轨道接头2和各分轨道接头3。

在其中一个实施例中，参阅图12，过渡齿53还包括卡簧533，卡簧(Circlip)，也叫挡圈或扣环，属于紧固件的一种，起到阻止轴上的零件轴向运动的作用。过渡齿的插销部531远离齿形部532的一端设有环状的限位凸沿534，插销部531与齿形部532之间形成有环状的卡槽530，卡簧533嵌装在卡槽530内。装配时，卡簧533套在齿形部532外，卡簧533自下而上滑移并嵌入卡槽530内。限位凸沿534和卡簧533起到限位作用，防止柔性连接件5上的各组件(第一连接块51、第二连接块52、过渡齿53)松散脱落。

在其中一个实施例中，参阅图2和图8，所述驱动装置4包括轴承座43、轴承42、推动轴41、壳体45、转盘47、电机44和弧形齿条46，轴承座43与分岔固定接头6固定连接，轴承42的外圈与轴承座43固定连接，推动轴41的上端套在轴承42的内圈中，推动轴41的下端与壳体45固定连接，转盘47的两端与壳体45可转动连接，转盘47沿周向间隔设有多个拨杆471，拨杆471的外径与所述弧形齿条46的波谷弧度相适配，转盘47与弧形齿条46通过转盘47上设置的拨杆471和弧形齿条46上设置的波谷啮合连接，电机44的输出轴与转盘固定连接，电机44驱动转盘47转动，使壳体45、推动轴41、轴承42、轴承座43及分岔固定接头6沿弧形齿条46的长度方向移动，使分岔固定接头6从与当前分轨道接头3相对接的位置移动到与另一分轨道接头3相对接的位置。

弧形齿条46的结构可参照单行轨道的齿条结构。弧形齿条46上相邻两个波谷之间的距离等于转盘47上相邻两个拨杆471之间的距离，转盘47转动时，转盘47上的拨杆471依次与弧形齿条46上的波谷相啮合，转盘47沿弧形齿条45的长度方向爬行。

在其中一个实施例中，参阅图2和图9、图10，多分岔柔性自动变轨装置还包括主控电路板和多个接触感应器7，多个接触感应器7分别安装在多个分轨道接头3上，主控电路板安装在壳体45内，驱动装置(电机44)、接触感应器7分别与主控电路板电连接。接触感应器7可采用技术成熟的接触感应器，它是一种用于检测物体是否接触的传感器，其原理基于电容变化。当分岔固定接头6靠近或触碰接触感应器7时，分岔固定接头6和接触感应器7之间的电容会发生变化，接触感应器7将输出电信号的变化发送给主控电路板。具体来说，接触感应器7由两个电极组成，其中一个电极是接触感应器7本身，其设置在相应的分轨道接头3上，另一个电极设置在分岔固定接头6上。当没有接触时，两个电极之间的电容很小。但是当分岔固定接头6靠近或触碰接触感应器7时，分岔固定接头6和接触感应器7之间的电容会增加，这会导致接触感应器7输出电信号的变化，通过检测输出电信号的变化，就可以判断分岔固定接头6是否移动到设定的分轨道接头3的接触感应器7，从而判断分岔固定接头6是否移动到与设定的分轨道接头3相对接的位置。

进一步地，在本实施例中，还包括控制终端，控制终端与主控电路板无线通信连接以控制驱动装置4，从而驱动分岔固定接头6移动，使分岔固定接头6从与当前分轨道接头3相对接的位置移动到与另一分轨道接头3相对接的位置。控制终端与主控电路板可采用技术成熟的WIFI、4G、蓝牙等建立无线通信连接。控制终端具有命令输入模块和无线通信模块；控制终端通过无线通信模块与主控电路板建立通信连接，通过命令输入模块控制驱动装置4带动分岔固定接头6移动。控制终端由工作人员携带，控制终端可以是手机，pc，平板电脑，遥控器等。

多个分轨道接头3分别通往多座不同的山，或者去到同一座山的不同位置。控制终端(手机，pc，平板电脑，遥控器等)与主控电路板无线通信连接，在山地单轨果园输送机到达道岔之前，就要提前切换好路线，具体可以由工作人员站在道岔旁边按压遥控器上的按钮进行路线切换。

在其中一个实施例中，参阅图11，柔性连接件5的两端分别通过如下结构与分岔固定接头6、主轨道接头2连接：柔性连接件5与分岔固定接头6连接的一端设有第一连接块51，分岔固定接头6上设有第一插接块61，第一插接块61上设有第一插接孔610，过渡齿53穿设在对应的上链接孔5110、第一插接孔、下链接孔5120中从而将柔性连接件5上的第一连接块51与分岔固定接头6上的第一插接块61串接起来；柔性连接件5与主轨道接头2连接的一端设有所述第一连接块51，主轨道接头2上设有第二插接块22，第二插接块22上设有第二插接孔220，过渡齿53穿设在对应的上链接孔5110、第二插接孔220、下链接孔5120中，从而将柔性连接件5上的第一连接块51与主轨道接头2上的第二插接块22串接起来。本实施例只是列举出柔性连接件5与分岔固定接头6、主轨道接头2的其中一种连接方式，柔性连接件5还可以通过其他结构与分岔固定接头6、主轨道接头2连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多分岔柔性自动变轨装置，其特征在于，包括支架以及设置在支架上的驱动装置、主轨道接头、柔性连接轨道和多个分轨道接头，柔性连接轨道包括分岔固定接头和柔性连接件，柔性连接件的长度为柔性连接轨道长度的50％-95％，柔性连接轨道的第一端通过柔性连接件与主轨道接头相连接，柔性连接轨道的第二端通过分岔固定接头与其中一个分轨道接头相对接，所述驱动装置用于驱动分岔固定接头移动，以使分岔固定接头从与当前分轨道接头相对接的位置移动到与另一分轨道接头相对接的位置，

柔性连接件包括若干个第一连接块、第二连接块和过渡齿，第一连接块、第二连接块沿柔性连接件的长度方向交替顺次连接，过渡齿用于将第一连接块与相邻的第二连接块串接，第一连接块用于与第二连接块串接的两侧分别设有上链接板、下链接板，上链接板与下链接板之间形成插接槽，第二连接块用于与第一连接块串接的两侧分别设有插接板，第二连接块上的插接板嵌入相邻的第一连接块的插接槽内，上链接板设有用于供过渡齿穿设的上链接孔，下链接板上设有用于供过渡齿穿设的下链接孔，插接板设有用于供过渡齿穿设的中链接孔，各过渡齿穿设在对应的上链接孔、中链接孔、下链接孔中从而将第一连接块与相邻的第二连接块串接起来，

过渡齿包括插销部和齿形部，插销部插设在上链接孔、中链接孔、下链接孔中，齿形部位于第一连接块的底部，齿形部用于与山地单轨果园输送机的车轮啮合，相邻两个过渡齿的齿形部的间距等于单行轨道上的齿条的两个相邻的波峰的间距。

2.根据权利要求1所述的多分岔柔性自动变轨装置，其特征在于，所述支架包括底座和设置在底座上的多根立柱，多根立柱分别用于支承主轨道接头和各分轨道接头。

3.根据权利要求1所述的多分岔柔性自动变轨装置，其特征在于，所述驱动装置包括轴承座、轴承、推动轴、壳体、转盘、电机和弧形齿条，轴承座与分岔固定接头固定连接，轴承的外圈与轴承座固定连接，推动轴的上端套在轴承的内圈中，推动轴的下端与壳体固定连接，转盘的两端与壳体可转动连接，转盘沿周向间隔设有多个拨杆，转盘与弧形齿条通过转盘上设置的拨杆和弧形齿条上设置的波谷啮合连接，电机的输出轴与转盘固定连接，电机驱动转盘转动，使壳体、推动轴、轴承、轴承座及分岔固定接头沿弧形齿条的长度方向移动，使分岔固定接头从与当前分轨道接头相对接的位置移动到与另一分轨道接头相对接的位置。

4.根据权利要求1所述的多分岔柔性自动变轨装置，其特征在于，还包括主控电路板和多个接触感应器，多个接触感应器分别安装在多个分轨道接头上，主控电路板安装在壳体内，驱动装置、接触感应器分别与主控电路板电连接。

5.根据权利要求4所述的多分岔柔性自动变轨装置，其特征在于，还包括控制终端，控制终端与主控电路板无线通信连接以控制驱动装置，从而驱动分岔固定接头移动。