辅助平台对接的万向支架装置及带有该装置的转运系统

技术领域

本发明属于设备吊装平台对接技术领域，具体涉及一种辅助平台对接的万向支架装置及带有该装置的转运系统。

背景技术

在地面上转运各种重型设备时，除了通过吊机、叉车等，对于一些特定的条件下也可用到轨道车来转运。传统小型转运轨道车的优点有：运行速度平稳，且容易调节；适用范围广，各种重量形状的物品都可以放置其平台上用来转运，尤其是适合不方便使用吊绳或叉车移动的贵重设备；对于一些特殊环境，例如水面上，工人或叉车不方便靠近的工作场所，使用轨道车来运送实验设备可以有效减少人力、保证设备和人员的安全。但传统轨道车仍有一些缺点：安装轨道需要占据一定的空间；实验设备被转运车运送到指定位置后，如果实验设备需要从平台上卸下准确定位安装，这时固定在转运车平台上的大重量设备不方便单独移动。

试验设备从试验区通过吊装平台运送至地面平台时，需要两个平台精准对接，实现两个平台上表面同高、中轴线重合，才能确保试验设备的安全、可靠地从吊装平台转移到地面平台上。为了实现精准对接，吊装平台和地面平台通常通过定位销等装置进行配合，为了实现两个平台的适配和对接，在吊装平台可调整范围受限的情况下，通常需要地面平台具备水平平面内一定范围内调整的功能，常规的单点轴承支撑方式虽然可以实现角度调整，但负载能力有限，且无法实现水平面内的平移功能，横向、纵向采用滑轨方式的调整的配套设备结构复杂，操作困难。运动小车在地面运动，受轨道限制，无法水平移动实现平移，无法实现微调，因此，需要设计一种特殊的负载能力较大的，可以实现水平面内一定范围内平移调整功能的装置，辅助实现吊装平台和地面平台的精准对接。

发明内容

本发明的目的在于可以使平台及其装载的实验设备等物品在朝向不变的前提下，在水平面做小范围移动，当实验设备等大重量物品通过转运平台移动到指定位置后需要准确定位安装时，可以通过较小的力推动平台微调位置来方便定位的一种辅助平台对接的万向支架装置。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括上座、上座铜套、支撑球、曲柄和下座；所述的上座由方形平台和第一圆柱组成，第一圆柱安装在方形平台的顶面中央；所述的上座铜套由第一圆形平台和第二圆柱组成，第二圆柱安装在第一圆形平台顶面中央；所述的下座由第二圆形平台和第三圆柱组成，第三圆柱安装在第二圆形平台底面中央；所述的曲柄包括曲柄平台，在曲柄平台一侧的上端安装有上座轴，在曲柄平台另一侧的下端安装有下座轴；所述的上座的中央开设有上座铜套安装口，上座铜套安装口从方形平台的底面延伸至第一圆柱的上部；所述的第一圆柱的顶面中央开设有第一支撑球限位孔，第一支撑球限位孔从第一圆柱的顶面贯穿至第一圆柱安装口的上端，且第一支撑球限位孔的半径小于支撑球；所述的上座铜套的中央开设有上座轴安装口，上座轴安装口从第一圆形平台的底面贯穿至第二圆柱的顶面；所述的下座的中央开设有下座轴安装口，下座轴安装口从下座的第二圆形平台的顶面延伸至第三圆柱的底部；所述的上座铜套整体套在曲柄的上座轴上，曲柄的上座轴和上座轴安装口过盈配合；所述的曲柄的上座轴与上座铜套一起安装在上座的上座铜套安装口中，在曲柄的上座轴上端开设有第二支撑球限位孔，且第二支撑球限位孔的半径小于支撑球；所述的支撑球安装在第一支撑球限位孔与第二支撑球限位孔之间；所述的曲柄的下座轴上套有下座轴承套和两个下座轴承，下座轴承套设置在两个下座轴承之间，下座轴与下座轴承套和两个下座轴承过盈配合；所述的曲柄的下座轴与下座轴承套和两个下座轴承一起安装在下座的下座轴安装口中。

本发明的目的还在于提供一种带有万向支架装置的转运系统。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：在转运系统底盘的四角各设有一组辅助平台对接的万向支架装置；所述的辅助平台对接的万向支架装置的方形平台的四角各设有一组长对丝，长对丝的下端固定在方形平台上，长对丝的上端通过六角螺母和平垫圈固定在转运系统的平台上；所述的辅助平台对接的万向支架装置的第二圆形平台上，围绕第二圆形平台的外侧圆周均匀地设有一圈短对丝，短对丝的上端固定在第二圆形平台的底面上，短对丝的下端通过六角螺母和平垫圈固定在转运系统的底盘上。

本发明的有益效果在于：

本发明的一种辅助平台对接的万向支架装置可以使平台及其装载的实验设备等物品在朝向不变的前提下，在水平面做小范围移动。当实验设备等大重量物品通过转运平台移动到指定位置后需要准确定位安装时，可以通过较小的力推动平台微调位置来方便定位。本发明中上座和曲柄上座轴之间通过支撑球间接连接，支撑球起到了保证平稳转动和缓冲的作用，当平台法线方向上受到较大的冲击力时，保证铜套和上座不会损坏。该万向支架使转运系统的平台可以做到位置微调，既省力又有效，两套转动副安装在一个曲柄上也可保证支架安装位置准确。

附图说明

图1是本发明的一种辅助平台对接的万向支架装置的整体示意图。

图2是本发明的一种辅助平台对接的万向支架装置的右视图。

图3是本发明的一种辅助平台对接的万向支架装置的前视图。

图4(a)是本发明的一种辅助平台对接的万向支架装置的左视图。

图4(b)是图4(a)的A-A剖视图。

图5是本发明的一种辅助平台对接的万向支架装置的爆炸图。

图6(a)是本发明中上座的整体示意图。

图6(b)是本发明中上座的主视图。

图6(c)是本发明中上座的侧视图。

图6(d)是图6(c)的A-A剖视图。

图7(a)是本发明中下座的整体示意图。

图7(b)是本发明中下座的俯视图。

图7(c)是本发明中下座的侧视图。

图7(d)是图7(c)的B-B剖视图。

图8(a)是本发明中曲柄的整体示意图。

图8(b)是本发明中曲柄的俯视图。

图8(c)是图8(b)的C-C剖视图。

图9是本发明的一种带有万向支架装置的转运系统的示意图。

图10是本发明的一种带有万向支架装置的转运系统中平台的运动轨迹示意图。。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明属于设备吊装平台对接领域，尤其是涉及一种辅助平台对接的万向支架装置。本发明的目的是设计一款安装在轨道转运车平台下方的万向支架，可以使平台及其装载的实验设备等物品在朝向不变的前提下，在水平面做小范围移动。当实验设备等大重量物品通过转运平台移动到指定位置后需要准确定位安装时，可以通过较小的力推动平台微调位置来方便定位。

一种辅助平台对接系统的万向支架装置(见附图1)，其组成主要包括(见附图5)：万向支架的上座1，支撑球2，上座铜套3，曲柄4，万向支架的下座5，下座的203轴承6，下座轴承套7，长对丝8，短对丝9，六角螺母10(GB-T6170_T-2000M10 1.5),平垫圈11(GB-T97_1-2002M10)。

万向支架的上座1用来和转运系统的平台连接，通过4个长对丝8和六角螺母10、平垫圈11来固定。万向支架的下座5用来和转运系统的底盘连接，通过6个短对丝9和六角螺母10、平垫圈11来固定。

按图5所示，将曲柄4的下座轴过盈配合安装上两个轴承6以及中间的轴承套7，一起装入下座5的孔中，固定好后再把曲柄4的上座轴装上上座铜套3和支撑球2，使得上座轴和上座铜套3过盈配合，再一并装入上座1的孔中，完成安装。

整个装置的使用过程和各部分零件的功能及特点：

万向支架的上座1起到支撑整个平台的作用，而且上座可以通过曲柄做圆周运动(圆心为下座轴的轴心)，平台四个角安装四个上座1后，可以使整个平台做一定程度的水平移动，平台的可平移轨迹如图10所示，平台(矩形)可以绕着O点的圆所在轨迹运动，平台的朝向不会变。

曲柄4的主要作用是连接上下两个支撑座，并且使得上座可以做圆周运动(可以自转也可以绕着下座轴做公转)。如图8(c)所示，曲柄4的上座轴顶端开有一孔，用来限制支撑球2的位置，并减少和支撑球2的接触。

支撑球2的作用是起支撑作用，支撑球2上端和上座1的顶端小孔接触，支撑球2的下端和曲柄4的上座轴顶端的开孔接触，保证上座轴顶部不会和上座1接触，同时类似万向轮的结构，保证上座1的自身转动不受限制。

下座5孔中的两个轴承6以及下座轴承套7主要起支撑作用，保证曲柄4的下座轴垂直插入下座5当中，不会因受力倾斜，同时又有较低的摩擦不影响其转动。

本发明的有益效果是：

1.利用两个轴承6和轴承套的配合达到良好的限位和转动功能。上座1和曲柄4上座轴通过一个支撑球2间接连接，支撑球也起到了保证平稳转动和缓冲的作用，当平台法线方向上受到较大的冲击力时，保证铜套和上座不会损坏。该万向支架使转运系统的平台可以做到位置微调，既省力又有效，两套转动副安装在一个曲柄上也可保证支架安装位置准确。当平台上转运的物品送达目的地却没有定位好安装位置时，通过人力推动平台做到调整定位，平台的朝向不变，整个平台会绕着以图10所示圆轨迹运动。

2.下座5的安装板面积较大，便于安装并可防止曲柄形变，通过六套对丝螺母对称固定在转运平台的车架上，保证受力均匀。安装板上平面光滑，可以实现较好支撑作用，降低曲轴在受弯时的弹性变形，确保整个转运平台一直保持水平，同时也实现轴承、铜套和曲柄的两个轴所受横向力较小。

3.全套装置在保证有效支撑力和使用寿命的同时，最大限度减轻了装置整体的重量。平台板和车架的连接处就是四个万向支架，四个万向支架分别装在车架的四个角上，保证对称和受力均衡，四点支撑提升了平台抗倾覆能力以及负载能力。万向支架在保证受力的情况下，尽量选用较轻且强度高的金属材料，在保证安全应力的情况下，减少曲柄的宽度及厚度。

本发明的工作环境是室内，靠近大水池，长期受潮，需要定期上油润滑并做好防锈处理。而且转运装置的平台需要方便拆卸，不同的装置根据需要在平台板上钻对应的固定孔。

整个专利装置的BOM表如下：1-万向支架的上座，2-支撑球，3-上座铜套，4-曲柄，5-万向支架的下座，2个(6-下座的203轴承)，7-下座轴承套，4个(8-长对丝)，6个(9-短对丝)，10个(10-六角螺母GB-T6170_T-2000M10 1.5),10个(11-平垫圈GB-T97_1-2002M10)。

在组装该专利装置过程中，按照从下到上的顺序依次安装。先在下座5孔内涂好润滑油，将下侧的轴承6放入下座5轴孔里，将上侧轴承6和轴承套7安装在曲柄4的下座轴上，再将装好的曲柄下座轴安装到下座轴承孔中，与下侧轴承过盈配合安装固定。安装好曲柄4和下座5后，再安装上座1，先将上座铜套3安装在曲轴4的上座轴中，顶部放好支撑球2，并一同装入上座1轴套孔中，完成整个支架的组装后，再安装在转运平台上，下座与转运装置下方的支架通过对丝连接，上座与转运装置上方的平台通过对丝连接。在安装对丝时应注意不固定螺母的一端对丝不能出头，防止其影响曲轴的转动，导致平台面移动阻力较大。

如图9所示，安装好整个支架装置以及上方的平台板后，推动平台板的边缘，整个平台可以进行移动，平台的整体朝向不变，运动轨迹是个圆，半径即为万向支架曲轴4的上下座轴轴心的距离。例如将被运载设备转运至目的地后，发现设备固定孔与升降平台的安装孔向右偏差了20mm，这时用手推动整个平台向左前方移动，定位准确后再拆卸设备进行下一步安装。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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。