本實用新型屬于汽車工程技術領域，具體涉及一種三電機直驅的車廂自動翻轉裝置。

背景技術：

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，資源消耗、環(huán)境污染等問題日益嚴峻。針對現(xiàn)有城鎮(zhèn)垃圾轉運處理問題，垃圾轉運車的出現(xiàn)，減輕了人工清理垃圾的勞動量、提高了工作效率。因此，垃圾轉運車的發(fā)展受到了國家的大力支持，成為城鄉(xiāng)居民區(qū)推廣的一種垃圾收集運送的自動化裝置。垃圾轉運車的車廂自動提升、翻轉、傾倒技術是研究垃圾轉運車的關鍵，其設計的優(yōu)劣直接影響垃圾轉運車的整體性能。

目前，我國采用引進和自創(chuàng)相結合的方式對垃圾轉運車進行不斷的研究。市場上已投入使用的垃圾清運車，多是以液壓式垃圾清運車為主。液壓式垃圾清運車是以液壓缸為動力源完成車廂的自裝卸功能。按其翻轉裝置的結構形式可以分為直推式、連桿組合式兩種。其中，直推式具有結構簡單、舉升效率高等優(yōu)點，但其要求液壓缸密封性能好、加工成本高。對于連桿組合式，連桿橫向剛度大、舉升轉動圓滑平順、啟動性能好、穩(wěn)定性高，但其要求液壓缸擺角大、液壓管路不易布置。同時，以液壓作為動力源，其結構龐大、布置困難，油管等輔助元件多、維修成本高。

因此，設計一種三電機直驅的車廂自動翻轉裝置，采用電機直驅方式作為動力源來完成垃圾箱的自動提升和翻轉傾倒工作。電機直驅方式，減少了動力傳輸裝置，提高了效率。同時，避免了液壓缸、推桿等原件的使用，整備質量小、能耗低。

技術實現(xiàn)要素：

一種三電機直驅的車廂自動翻轉裝置，采用三個伺服電機驅動兩組機構，實現(xiàn)立方體空心箱式車廂在轉運車車架上的平移和傾倒，可將地面上的車廂裝上車架，也可將車架上的車廂卸下后放置在地面上。本裝置采用電機直驅技術與分散多動力的方法，三個伺服電機分別與三組絲杠螺母副實現(xiàn)直聯(lián)直驅，具有結構緊湊、操作簡便等優(yōu)點；多電機協(xié)同驅動，裝卸速度快、工作效率高；同時，連桿組合式翻轉裝置具有結構緊湊、機構整體橫向剛性好、受力狀況好、穩(wěn)定性高等優(yōu)點，大幅降低轉運車的整備質量，節(jié)能效果明顯。

本實用新型所采用的技術方案是：

一種三電機直驅的車廂自動翻轉裝置，由一個主平移機構1、一個翻轉機構2、一個次平移機構3、一個車架4和一個車廂8組成；車廂8為立方體空心箱式結構，車廂8的頂部和尾端均有可開啟式箱門，車廂8的底面四角布置有兩個車廂前輪6和兩個車廂后輪7；車架4的尾端布置有兩個車架滾輪5；主平移機構1與車架4固定連接，翻轉機構2與主平移機構1鉸鏈連接；次平移機構3與車架4固定連接，翻轉機構2與次平移機構3之間鉸鏈連接；翻轉機構2、主平移機構1和次平移機構3組成一個多桿機構。

主平移機構1由主平移電機1-1、主平移螺母1-2、主平移絲杠1-3組成；主平移電機1-1與車架4固定連接，主平移電機1-1的輸出軸與主平移絲杠1-3成為一體，主平移絲杠1-3與主平移螺母1-2之間構成一個螺旋副。

次平移機構3由次平移電機3-1、次平移螺母3-2、次平移絲杠3-3組成；次平移電機3-1與車架4固定連接，次平移電機3-1輸出軸與次平移絲杠3-3直聯(lián)或成為一體；次平移絲杠3-3與次平移螺母3-2之間構成一個螺旋副。

翻轉機構2由翻轉電機2-1、翻轉螺母2-2、翻轉絲杠2-3、直角桿2-4、導桿2-5組成；翻轉電機2-1的輸出軸與翻轉絲杠2-3成為一體，導桿2-5與翻轉電機2-1之間固定連接，導桿2-5與翻轉螺母2-2之間滑動連接；翻轉絲杠2-3和翻轉螺母2-2之間構成一個螺旋副，翻轉電機2-1、翻轉絲杠2-3和導桿2-5相對翻轉螺母2-2直線移動；翻轉螺母2-2與主平移螺母1-2之間鉸鏈連接；直角桿2-4的一端與車廂8之間鉸接，另一端與次平移螺母3-2之間鉸接，直角桿2-4的中間與翻轉絲杠2-3的端部之間球鉸連接。

附圖說明

圖1是本本實用新型的車廂落地位置。

圖2是本本實用新型的車廂被吊起位置。

圖3是本本實用新型的車廂平放在車架后端位置。

圖4是本本實用新型的車廂完成裝載位置。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明:

如圖1、圖2、圖3和圖4，一種三電機直驅的車廂自動翻轉裝置，由一個主平移機構1、一個翻轉機構2、一個次平移機構3、一個車架4和一個車廂8組成；車廂8為立方體空心箱式結構，車廂8的頂部和尾端均有可開啟式箱門，物品從車廂8的頂部裝入并鎖緊；車廂8的底面四角布置有兩個車廂前輪6和兩個車廂后輪7，可以讓車廂8在平地或者車架4上滾動；車架4的最后端布置有兩個車架滾輪5，用于支撐車廂在車架4上滑動；翻轉機構2與主平移機構1之間連接；主平移機構1和次平移機構3均與車架4之間固定連接，翻轉機構2與車廂8之間鉸鏈連接。

如圖1，一種三電機直驅的車廂自動翻轉裝置的車廂8與車身分離，車廂8水平放置在地面上，等待中轉車運輸處理。同時啟動主平移電機1-1和次平移電機3-1，主平移電機1-1帶動主平移絲杠1-3轉動，轉動的主平移絲杠1-3帶動主平移螺母1-2水平滑動；次平移電機3-1帶動次平移絲杠3-3轉動，轉動的次平移絲杠3-3帶動次平移螺母3-2水平滑動；滑動的主平移螺母1-2和次平移螺母3-2帶動翻轉機構2同時向車架4尾部移動。

當翻轉機構2移動到一定位置，啟動翻轉電機2-1，主平移電機1-1繼續(xù)轉動，而次平移電機3-1反向轉動。翻轉電機2-1帶動翻轉絲杠2-3轉動，翻轉電機2-1、翻轉絲杠2-3和導桿2-5相對翻轉螺母2-2移動；翻轉絲杠2-3推動與其球鉸連接的直角桿2-4繞著次平移螺母3-2鉸鏈轉動；同時主平移電機1-1帶動主平移螺母1-2和翻轉螺母2-2一起向車架4的后端運行，而次平移電機3-1帶動次平移螺母3-2向車架4的前端運行，直角桿2-4的順時針翻轉過程加快；直角桿2-4的另一端在空間順時針翻轉，直到與平放在地面上的車廂8左上角形成鉸鏈連接，此時翻轉電機2-1、主平移電機1-1和次平移電機3-1均停止工作，車廂8被掛起的預備動作完成。

完成車廂8被掛起的預備動作之后，如圖2，車廂8被直角桿2-4掛住后，同時啟動主平移電機1-1、次平移電機3-1和翻轉電機2-1。主平移電機1-1反轉，主平移電機1-1帶動主平移絲杠1-3轉動，轉動的主平移絲杠1-3帶動主平移螺母1-2向車架4前端水平滑動；次平移電機3-1正轉，次平移電機3-1帶動次平移絲杠3-3轉動，轉動的次平移絲杠3-3帶動次平移螺母3-2向車架4后端水平滑動；翻轉電機2-1反轉，翻轉電機2-1帶動翻轉絲杠2-3轉動，翻轉絲杠2-3帶動直角桿2-4繞者次平移螺母3-2鉸鏈反向轉動，直角桿2-4上端與車廂8鉸接；三個電機同時工作，加快直角桿2-4將車廂8翻轉到車架4上。

如圖3，車廂8平放在車架4的上平面上，完成車廂8的裝載翻轉過程。

如圖4，完成車廂8裝載翻轉過程之后，翻轉電機2-1停止工作，主平移電機1-1繼續(xù)工作，次平移電機3-1反轉。主平移電機1-1帶動主平移絲杠1-3轉動，主平移螺母1-2沿著主平移絲杠1-3向車架4前端滑移；次平移電機3-1帶動次平移絲杠3-3反向轉動，次平移螺母3-2沿著次平移絲杠3-3向車架4的前端滑移；主平移螺母1-2和次平移螺母3-2帶動翻轉機構2和車廂8同時向車架4的前端移動，直至車廂8的尾端與車架4的尾端平齊，主平移電機1-1和次平移電機3-1停止工作，采用機械鎖死機構將車廂8和車架4鎖緊，轉運車可將車廂8運輸。

轉運車的傾倒垃圾過程為：

同時啟動主平移電機1-1和次平移電機3-1，主平移電機1-1帶動主動平移絲1-3杠轉動，主平移絲杠1-3帶動主平移螺母1-2向車架4后端水平滑動；次平移電機3-1帶動次平移絲3-3杠轉動，次平移絲杠3-3帶動次平移螺母3-2向車架4后端水平滑動；主平移螺母1-2帶動和次平移螺母3-2帶動翻轉機構2和車廂6同時向車架4尾端移動。

此時，啟動翻轉電機2-1，主平移電機1-1繼續(xù)轉動，而次平移電機3-1反向轉動。翻轉電機2-1帶動翻轉絲杠2-3轉動，翻轉絲杠2-3推動與其球鉸連接的直角桿2-4繞著次平移螺母3-2向車架4的尾端翻轉；同時主平移電機1-1帶動主平移螺母1-2和翻轉螺母2-2一起向車架4的后端運行，而次平移電機3-1帶動次平移螺母3-2向車架4的前端運行；三個電機同時工作，加快車廂8被吊起速度，當車廂8前端被吊起到一定高度，此時，打開車廂8的尾端端蓋，車廂8內(nèi)的垃圾被倒出。

本實用新型的工作原理；

一種三電機直驅的車廂自動翻轉裝置，采用三個伺服電機驅動兩個平移機構和一個翻轉機構，實現(xiàn)立方體空心箱式車廂在轉運車車架上的平移和傾倒，可將地面上的車廂裝上車架，也可將車架上的車廂卸下后放置在地面上。兩個平移機構分別是由平移電機驅動的絲杠螺母副構成，平移電機和平移絲杠直聯(lián)或成一體，平移螺母相對平移絲杠滑移實現(xiàn)平動；翻轉機構是由翻轉絲杠、翻轉螺母、直角桿組成，翻轉電機驅動的絲杠螺母副組成動力源，翻轉絲杠驅動直角桿在空間翻轉。