自动卸料气动履带式平板车及其工作方法

技术领域

本发明自动卸料气动履带式平板车及其工作方法涉及气动履带式平板车技术领域。

背景技术

气动履带式平板车由于其采用气动履带提供驱动，使得其可适用于不同的路况，大量用于山间开矿中，进行运输物料。

采矿过程中，需要将矿料从原产地运输出来，这个过程中，经常会用到履带式平板车。早期矿用履带式气动平板车虽然结构简单，但是功能少，使用时存在一定的不便。例如不便于卸料，使用时稳定性不高，送料过程矿料容易掉落，因此用户体验感还有待改善。

针对早期矿用履带式气动平板车的不足，申请号202222151279.6的实用新型专利《一种矿用履带式气动平板车》给出了解决方案，该平板车包括底座与托板，底座内部上端固定安装有气缸，气缸输出端位于底座上方的位置固定连接有连接板，连接板的外表面固定安装有连接轴，托板位于底座的上方位置，托板下端活动安装有定位板，定位板下端两侧均固定安装有固定架，定位板两端均贯穿连接有连接杆，连接杆外部位于定位板上端的位置套设有减震弹簧，连接杆外表面位于定位板下端的位置套设有阻尼垫圈，连接杆下端固定连接有固定套。在该解决方案中：

第一、通过设置的定位板、固定架、连接杆、减震弹簧、阻尼垫圈、固定套、垫板和缓冲层，使平板车具有优异的减震效果，在使用过程中，利用减震弹簧等结构能够有效的进行缓冲吸能，从而使平板车在移动时更加的稳定，避免平板车上的矿料在输送时因为震动而掉落，使气动平板车的使用效果更好；

第二、通过设置的气缸、连接板、连接轴和固定架，能够在卸料时将托板自动倾斜，从而方便平板车上物料的卸料工作，在卸料时无需工作人员手动卸料，有效的提高平板车的卸料效率。

然而，上述解决方案仍然有改进空间，首先，采用多个气缸提供驱动实现平板车倾斜的方案会造成动力资源浪费，其次，该平板车只能物料，无法使下料位置向一侧伸出，卸料效果还有待提高，第三，该平板车缺少下料口位置自动开闭的设计。因此，有必要针对上述问题进行改进。

发明内容

为了实现上述目的，本发明设计了自动卸料气动履带式平板车，并给出了其工作方法，不仅采用单个动力源即可完成规定动作，而且在卸料时，下料口向下倾斜的同时向远离气动履带方向伸出，避免了下料口位置过于靠近气动履带，物料倾倒在气动履带上的问题，同时，还设计有下料口位置自动开闭结构，同样不需要额外动力源。

本发明的目的是这样实现的：

自动卸料气动履带式平板车，包括气动履带以及安装至气动履带顶部处的底座；所述底座的上方设置有载物板，所述载物板的顶部固定安装有U型挡框；

所述底座的顶部开设有横向的横槽，所述载物板的底部中间位置固定安装有横向的载块，所述载块的底部嵌入至所述横槽的内部上方，所述U型挡框的右侧设置有下料口，所述下料口处设置有可自动翻转开、闭的翻转门板；

所述载块与所述底座之间安装有倾斜下料组件，且倾斜下料组件安装至横槽的内部，卸料时，通过所述倾斜下料组件自动驱动所述载物板，使所述载物板右侧下行倾斜偏移，并且使所述载物板右侧向右移动伸出。

上述的自动卸料气动履带式平板车，所述倾斜下料组件包括第二连接座以及安装至横槽底部位置处的横向移动机构；所述横向移动机构的输出端固定安装有第一连接座，所述第一连接座的顶部固定安装有铰接轴体，所述第一连接座的顶部通过铰接轴体与所述第二连接座的底部转动安装，所述第二连接座固定安装至所述载块的底部左侧处。

所述横槽的正面和所述横槽的背面均开设有导向滑道，且导向滑道的两端处均为圆弧型结构；所述导向滑道由斜坡槽和平槽构成，所述平槽的右侧端与所述斜坡槽的一端连通，且斜坡槽与水平面之间形成-°的夹角，两个所述导向滑道内均滑动安装有两个滑动柱。

所述滑动柱由圆柱座和圆环套构成，所述圆环套环绕套设至所述圆柱座上，且圆环套和圆柱座之间设置有滚珠，所述圆柱座的一端与所述载块的下部固定安装。

所述横向移动机构包括壳体以及固定安装在壳体上的驱动电机，所述横槽的底部开设有横向导槽，所述横向导槽内部转动安装有螺纹丝杠，所述螺纹丝杠上螺纹连接有螺母滑座，且螺母滑座滑动安装至横槽内部，所述螺母滑座的顶部与所述第一连接座的底部固定连接；

所述壳体的内部转动安装有蜗杆以及圆轴，所述圆轴的一端与所述螺纹丝杠的一端固定连接，所述圆轴上固定套接有蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合连接，所述蜗杆的一端与所述驱动电机的输出轴的一端固定连接。

所述翻转门板的顶部前端、后端均开设有圆孔体，所述圆孔体间隙配合连接有圆管，所述圆管的一端与所述U型挡框开口侧内壁固定连接；所述圆管的一端设置有端孔，所述圆管的另一端设置有螺纹孔，所述螺纹孔螺纹连接有螺纹柱，所述螺纹柱的一端固定连接有圆盘，所述圆盘上套设有圆套罩，所述圆套罩的一侧固定连接有方套，所述螺纹柱的一端通过圆盘和圆套罩与所述方套的一端转动安装，所述方套间隙配合连接有方杆，所述方杆的一端与圆孔体的内端壁固定连接，所述方套内部设置有螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的一端与圆套罩固定连接，所述螺旋弹簧的另一端与方杆的一端固定连接。

所述U型挡框开口侧转动安装有转轴，所述转轴延伸至所述端孔的内部，且转轴的一端部固定连接有驱动杆，所述驱动杆为非圆杆型结构，所述螺纹柱的中部沿长度方向开设有插孔，所述驱动杆与插孔间隙配合连接；

所述端孔内部设置有若干个等间距分布的发条弹簧，所述发条弹簧的一端与所述端孔的孔壁固定连接，所述发条弹簧的另一端与所述转轴的圆柱面固定连接。

所述转轴的一端固定连接有绕绳轮，所述绕绳轮上绕设有拉绳，所述U型挡框内部、载物板内部、载块内部以及圆柱座内部开设有过绳孔，所述拉绳贯穿所述过绳孔，且拉绳的一端与平槽远离斜坡槽的一端固定连接。

自动卸料气动履带式平板车的使用方法，

通过气动履带驱动行走，利用气动履带适应复杂路面环境；通过U型挡框、翻转门板和载物板形成顶部不封闭的存放槽，用于存放物料；物料搬运输送时，通过所述存放槽存放物料，通过气动履带将物料输送到卸料位置，进行卸料；

首先，通过驱动电机使蜗杆转动，蜗杆与蜗轮啮合，带动圆轴转动，螺纹丝杠随圆轴一起转动，为螺母滑座提供驱动，进行拧螺纹，配合横向导槽与螺母滑座之间的横向导向作用，实现横向左右驱动，通过驱动，使螺母滑座带动第一连接座横向右移动，通过第一连接座拉动第二连接座，以及第二连接座顶部位置的结构向右侧移动，其中滑动柱在导向滑道中进行滑动，首先在平槽中滑动，再进行横向右移动，使位于载块靠近右侧的滑动柱移动到斜坡槽中，而载块左侧的滑动柱依然处于平槽中，两者不等高，又通过铰接轴体实现了第一连接座和第二连接座之间转动，载块和载块上的载物板右侧向下倾斜翻转，直至右侧的滑动柱移动到斜坡槽远离平槽的一端处，停止横向驱动，驱动电机停转，实现了右侧的倾斜，便于下料倾倒，在倾斜下料过程中，使下料口向右侧伸出，避免了下料口位置过于靠近气动履带，物料下料倾倒不会落到气动履带上，使倾倒后的物料与整个气动履带式平板车之间存在间距，整体倾倒效果较好；

在横向右移动过程中，由于拉绳的一端固定在平槽远离斜坡槽的一端处，从而出现相对拉动，通过过绳孔导向，绕绳轮上的拉绳拉动放出，使绕绳轮和转轴一起转动，同时拧动发条弹簧，提供复位弹力，转轴转动时，通过驱动杆拧动螺纹柱转动，螺纹柱关于螺纹孔拧螺纹，进行向圆孔体深处内端移动，通过圆盘压动圆套罩移动，方套随圆套罩一起移动，压缩螺旋弹簧，使圆盘与圆套罩之间的压力持续增大，提高两者之间摩擦力，开始移动时，摩擦力较小，从而两者之间能够转动，产生滑动摩擦，随着摩擦力的增大，转换成静摩擦力能够使翻转门板翻转，实现打开下料口；在横向右移动的最后过程中，静摩擦力才达到驱动翻转门板的要求，在倾斜伸出驱动的最后，到达下料位置处，实现自动打开下料口，进行卸料，具体使翻转门板自转90-100°，实现翻转打开；

在卸料后进行复位时，通过横向移动机构提供横向左移动，使得载块以及载块上的结构一起左移动，通过导向滑道的倾斜位置，位于载块右侧的滑动柱在斜坡槽中爬坡，使得位于右侧的滑动柱移动到平槽，左侧的滑动柱移动到平槽远离斜坡槽的一端处，完成复位，复位后，使载块以及载块上的结构水平，不倾斜，且向左侧收回，完成复位；

在复位时，拉绳放松，通过发条弹簧提供的复位驱动，驱动转轴以及绕绳轮一起自转动，绕绳轮进行拉绳的收卷、收回，转轴驱动驱动杆转动，螺纹柱一起转动，圆盘与圆套罩之间的静摩擦力足够使翻转门板一起转动，翻转复位，完成关闭下料口，随着复位的进行，螺纹柱对螺旋弹簧的压缩减小，使得静摩擦力不足，从而圆盘和圆套罩又发生相对滑动转动，在翻转门板关闭复位后，其静摩擦力不足，在翻转门板关闭后，翻转门板不会继续进行转动。

有益效果：

第一、与现有技术相比较，本发明自动卸料气动履带式平板车能够自动倾倒卸料，通过倾斜下料组件提供驱动，具体通过横向移动机构提供横向驱动，通过驱动电机提供转动驱动，使蜗杆进行转动，蜗杆与蜗轮之间进行啮合传动，从而带动圆轴进行转动，进一步螺纹丝杠随圆轴一起进行转动，为螺母滑座提供驱动，进行拧螺纹，配合横向导槽与螺母滑座之间的横向导向作用，实现了横向左、右驱动，通过驱动，配合滑动柱与具有斜坡的导向滑道滑动导向的作用，在卸料时，可使下料口向下倾斜，并且向远离气动履带方向伸出，起到便于下料的同时，避免了下料口位置过于靠近气动履带，物料下料倾倒不会落到气动履带上，又避免倾倒后物料过于靠近整个气动履带式平板，可使倾倒后的物料与整个气动履带式平板车之间具有一定的间距，整体倾倒效果较好；

第二、在进行倾倒过程中，其下料口到达倾倒位置，可进行自动驱动翻转门板进行转动翻转，无需人工手动进行打开，且翻转在下料口即将到达下料位置时进行，在进行倾斜伸出时，其不会打开，避免中途出现物料漏出；

第三、自动翻转打开，无需额外设置动力源，通过倾斜下料组件中的横向移动机构提供驱动，节约了动力源的设计，使得整个气动履带式平板车的自动卸料结构只需设计单个动力源进行驱动，即驱动电机，避免了采用多个电机或其他形式的驱动动力源。

附图说明

图1为本发明自动卸料气动履带式平板车的整体结构示意图；

图2为载块的安装结构示意图；

图3为斜坡槽与平槽的结构示意图；

图4为载块倾斜驱动后，处于卸料状态下的结构示意图；

图5为图3中A部放大的结构示意图；

图6为载块以及圆柱座、圆环套截面的结构示意图；

图7为翻转门板安装的结构示意图；

图8为图7中B部放大的结构示意图；

图9为平槽内的结构示意图；

图10为壳体内部的结构示意图。

图中：1、气动履带；2、底座；3、横槽；4、载块；5、载物板；6、U型挡框；7、翻转门板；8、绕绳轮；9、拉绳；10、横向导槽；11、螺纹丝杠；12、壳体；13、驱动电机；14、螺母滑座；15、第一连接座；1501、铰接轴体；16、第二连接座；17、圆柱座；18、圆环套；19、斜坡槽；20、平槽；21、过绳孔；22、圆孔体；23、转轴；24、圆管；25、螺纹孔；26、端孔；27、发条弹簧；28、驱动杆；29、螺纹柱；30、插孔；31、圆盘；32、圆套罩；33、方套；34、螺旋弹簧；35、方杆；36、圆轴；37、蜗轮；38、蜗杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

具体实施方式一

以下是本发明自动卸料气动履带式平板车的具体实施方式。

该具体实施方式下的自动卸料气动履带式平板车，如图1-10所示，包括气动履带1以及安装至气动履带1顶部处的底座2；所述底座2的上方设置有载物板5，所述载物板5的顶部固定安装有U型挡框6；底座2内设置有用于为驱动电机13供电的电源以及控制系统，提供供电以及控制；

所述底座2的顶部开设有横向的横槽3，所述载物板5的底部中间位置固定安装有横向的载块4，所述载块4的底部嵌入至所述横槽3的内部上方，所述U型挡框6的右侧设置有下料口，所述下料口处设置有可自动翻转开、闭的翻转门板7；

所述载块4与所述底座2之间安装有倾斜下料组件，且倾斜下料组件安装至横槽3的内部，卸料时，通过所述倾斜下料组件自动驱动所述载物板5，使所述载物板5右侧下行倾斜偏移，并且使所述载物板5右侧向右移动伸出。

如图2-5所示，在具体实施时，所述倾斜下料组件包括第二连接座16以及安装至横槽3底部位置处的横向移动机构；所述横向移动机构的输出端固定安装有第一连接座15，所述第一连接座15的顶部固定安装有铰接轴体1501，所述第一连接座15的顶部通过铰接轴体1501与所述第二连接座16的底部转动安装，所述第二连接座16固定安装至所述载块4的底部左侧处；所述横槽3的正面和所述横槽3的背面均开设有导向滑道，且导向滑道的两端处均为圆弧型结构；所述导向滑道由斜坡槽19和平槽20构成，所述平槽20的右侧端与所述斜坡槽19的一端连通，且斜坡槽19与水平面之间形成20-30°的夹角，两个所述导向滑道内均滑动安装有两个滑动柱；所述滑动柱由圆柱座17和圆环套18构成，所述圆环套18环绕套设至所述圆柱座17上，且圆环套18和圆柱座17之间设置有滚珠，所述圆柱座17的一端与所述载块4的下部固定安装；所述横向移动机构包括壳体12以及固定安装在壳体12上的驱动电机13，所述横槽3的底部开设有横向导槽10，所述横向导槽10内部转动安装有螺纹丝杠11，所述螺纹丝杠11上螺纹连接有螺母滑座14，且螺母滑座14滑动安装至横槽3内部，所述螺母滑座14的顶部与所述第一连接座15的底部固定连接；所述壳体12的内部转动安装有蜗杆38以及圆轴36，所述圆轴36的一端与所述螺纹丝杠11的一端固定连接，所述圆轴36上固定套接有蜗轮37，所述蜗轮37与所述蜗杆38啮合连接，所述蜗杆38的一端与所述驱动电机13的输出轴的一端固定连接；

其中，通过驱动电机13提供转动驱动，使蜗杆38进行转动，蜗杆38与蜗轮37之间进行啮合传动，从而带动圆轴36进行转动，进一步螺纹丝杠11随圆轴36一起进行转动，为螺母滑座14提供驱动，进行拧螺纹，配合横向导槽10与螺母滑座14之间的横向导向作用，实现了横向左、右驱动；

进行卸料时，通过驱动，使螺母滑座14带动第一连接座15一起进行横向右移动，通过第一连接座15拉动第二连接座16，以及第二连接座16顶部位置的结构向右侧移动，其中滑动柱在导向滑道中进行滑动，首先在平槽20中滑动，进一步进行横向右移动，如图2-4所示，使得位于载块4靠近右侧的滑动柱移动到斜坡槽19中，而载块4左侧的滑动柱依然处于平槽20中，使得两者不等高，又通过铰接轴体1501的转动安装的作用，实现了第一连接座15和第二连接座16之间的转动，载块4以及载块4上的载物板5右侧向下倾斜翻转，直至右侧的滑动柱移动到斜坡槽19远离平槽20的一端处，停止横向驱动，驱动电机13停转，其具体状态从图2转变成图4所示，实现了右侧的倾斜，其目的在于使其倾斜便于下料倾倒，而在使其倾斜下料的过程，进一步会使下料口向右侧伸出，避免了下料口位置过于靠近气动履带1，物料下料倾倒不会落到气动履带1上，可使倾倒后的物料与整个气动履带1式平板车之间具有一定的间距，整体倾倒效果较好；

在进行卸料后，复位时，通过横向移动机构提供横向左移动，使得载块4以及载块4上的结构一起进行左移动，通过导向滑道的倾斜位置，位于载块4右侧的滑动柱在斜坡槽19中进行爬坡，使得位于右侧的滑动柱移动到平槽20，左侧的滑动柱移动到平槽20远离斜坡槽19的一端处，完成复位，复位后，使载块4以及载块4上的结构水平，不倾斜，且向左侧收回，完成复位。

如图6-9所示，作为具体的技术方案，所述翻转门板7的顶部前端、后端均开设有圆孔体22，所述圆孔体22间隙配合连接有圆管24，所述圆管24的一端与所述U型挡框6开口侧内壁固定连接；所述圆管24的一端设置有端孔26，所述圆管24的另一端设置有螺纹孔25，所述螺纹孔25螺纹连接有螺纹柱29，所述螺纹柱29的一端固定连接有圆盘31，所述圆盘31上套设有圆套罩32，所述圆套罩32的一侧固定连接有方套33，所述螺纹柱29的一端通过圆盘31和圆套罩32与所述方套33的一端转动安装，所述方套33间隙配合连接有方杆35，所述方杆35的一端与圆孔体22的内端壁固定连接，所述方套33内部设置有螺旋弹簧34，所述螺旋弹簧34的一端与圆套罩32固定连接，所述螺旋弹簧34的另一端与方杆35的一端固定连接；所述U型挡框6开口侧转动安装有转轴23，所述转轴23延伸至所述端孔26的内部，且转轴23的一端部固定连接有驱动杆28，所述驱动杆28为非圆杆型结构，所述螺纹柱29的中部沿长度方向开设有插孔30，所述驱动杆28与插孔30间隙配合连接；所述端孔26内部设置有若干个等间距分布的发条弹簧27，所述发条弹簧27的一端与所述端孔26的孔壁固定连接，所述发条弹簧27的另一端与所述转轴23的圆柱面固定连接；所述转轴23的一端固定连接有绕绳轮8，所述绕绳轮8上绕设有拉绳9，所述U型挡框6内部、所述载物板5内部、所述载块4内部以及所述圆柱座17内部开设有过绳孔21，所述拉绳9贯穿所述过绳孔21，且拉绳9的一端与平槽20远离斜坡槽19的一端固定连接，在进行倾倒驱动时，通过拉动拉绳9，用于提供翻转门板7的自动开闭，无需人工手动进行打开，且翻转在下料口即将到达下料位置时进行，在进行倾斜伸出时，其不会打开，避免中途出现物料漏出；又进一步，其自动翻转打开，无需额外设置动力源，通过倾斜下料组件中的横向移动机构提供驱动，节约了动力源的设计，使得整个气动履带1式平板车的自动卸料结构只需设计单个动力源进行驱动，即驱动电机13，避免了采用多个电机或其他形式的驱动动力源。

具体实施方式二

以下是本发明自动卸料气动履带式平板车的使用方法的具体实施方式。

该具体实施方式下的自动卸料气动履带式平板车的使用方法，通过气动履带1驱动行走，利用气动履带1适应复杂路面环境；通过U型挡框6、翻转门板7和载物板5形成顶部不封闭的存放槽，用于存放物料；物料搬运输送时，通过所述存放槽存放物料，通过气动履带1将物料输送到卸料位置，进行卸料；

首先，通过驱动电机13使蜗杆38转动，蜗杆38与蜗轮37啮合，带动圆轴36转动，螺纹丝杠11随圆轴36一起转动，为螺母滑座14提供驱动，进行拧螺纹，配合横向导槽10与螺母滑座14之间的横向导向作用，实现横向左右驱动，通过驱动，使螺母滑座14带动第一连接座15横向右移动，通过第一连接座15拉动第二连接座16，以及第二连接座16顶部位置的结构向右侧移动，其中滑动柱在导向滑道中进行滑动，首先在平槽20中滑动，再进行横向右移动，如图2-4所示，使位于载块4靠近右侧的滑动柱移动到斜坡槽19中，而载块4左侧的滑动柱依然处于平槽20中，两者不等高，又通过铰接轴体1501实现了第一连接座15和第二连接座16之间转动，载块4和载块4上的载物板5右侧向下倾斜翻转，直至右侧的滑动柱移动到斜坡槽19远离平槽20的一端处，停止横向驱动，驱动电机13停转，其具体状态从图2转变成图4所示，实现了右侧的倾斜，便于下料倾倒，在倾斜下料过程中，使下料口向右侧伸出，避免了下料口位置过于靠近气动履带1，物料下料倾倒不会落到气动履带1上，使倾倒后的物料与整个气动履带1式平板车之间存在间距，整体倾倒效果较好；

在横向右移动过程中，由于拉绳9的一端固定在平槽20远离斜坡槽19的一端处，从而出现相对拉动，通过过绳孔21导向，绕绳轮8上的拉绳9拉动放出，使绕绳轮8和转轴23一起转动，同时拧动发条弹簧27，提供复位弹力，转轴23转动时，通过驱动杆28拧动螺纹柱29转动，螺纹柱29关于螺纹孔25拧螺纹，进行向圆孔体22深处内端移动，通过圆盘31压动圆套罩32移动，方套33随圆套罩32一起移动，压缩螺旋弹簧34，使圆盘31与圆套罩32之间的压力持续增大，提高两者之间摩擦力，开始移动时，摩擦力较小，从而两者之间能够转动，产生滑动摩擦，随着摩擦力的增大，转换成静摩擦力能够使翻转门板7翻转，实现打开下料口；在横向右移动的最后过程中，静摩擦力才达到驱动翻转门板7的要求，在倾斜伸出驱动的最后，到达下料位置处，实现自动打开下料口，进行卸料，具体使翻转门板7自转90-100°，实现翻转打开；

在卸料后进行复位时，通过横向移动机构提供横向左移动，使得载块4以及载块4上的结构一起左移动，通过导向滑道的倾斜位置，位于载块4右侧的滑动柱在斜坡槽19中爬坡，使得位于右侧的滑动柱移动到平槽20，左侧的滑动柱移动到平槽20远离斜坡槽19的一端处，完成复位，复位后，使载块4以及载块4上的结构水平，不倾斜，且向左侧收回，完成复位；

在复位时，拉绳9放松，通过发条弹簧27提供的复位驱动，驱动转轴23以及绕绳轮8一起自转动，绕绳轮8进行拉绳9的收卷、收回，转轴23驱动驱动杆28转动，螺纹柱29一起转动，圆盘31与圆套罩32之间的静摩擦力足够使翻转门板7一起转动，翻转复位，完成关闭下料口，随着复位的进行，螺纹柱29对螺旋弹簧34的压缩减小，使得静摩擦力不足，从而圆盘31和圆套罩32又发生相对滑动转动，在翻转门板7关闭复位后，其静摩擦力不足，在翻转门板7关闭后，翻转门板7不会继续进行转动。

需要说明的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

还需要说明的是，以上所有具体实施方式所列举的技术特征，只要不矛盾，都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据高中阶段学习过的排列组合数学知识穷尽每一种排列组合后的结果，所有排列组合后的结果都应该理解为被本发明所公开。