本發(fā)明涉及穿梭車，尤其涉及一種鉸接式車體主框架的托盤四向穿梭車及軌道貨架。

背景技術(shù)：

1、托盤四向穿梭車作為現(xiàn)代倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)中的重要設(shè)備，其應(yīng)用日益廣泛。托盤四向穿梭車可以在高密度立體倉庫內(nèi)實(shí)現(xiàn)托盤貨物的快速存取，大大提高了倉儲(chǔ)效率，減少了人工投入，降低了錯(cuò)誤率，提升了安全性和可靠性。

2、當(dāng)前市場(chǎng)上，眾多托盤四向穿梭車產(chǎn)品普遍配備了雙行走傳動(dòng)系統(tǒng)。為了保障這兩套系統(tǒng)都能有效驅(qū)動(dòng)，車體主框架內(nèi)部不得不引入一套傳動(dòng)零件眾多、系統(tǒng)高度復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅負(fù)責(zé)傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩，還需在必要時(shí)切換傳動(dòng)系統(tǒng)的方向，傳動(dòng)系統(tǒng)中會(huì)布置多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，壓縮穿梭車內(nèi)空余空間，電控和電池的安裝空間受到極大限制；同時(shí)這種設(shè)計(jì)在提升功能性的同時(shí)，也顯著提高了車體主框架的加工精度要求、裝配復(fù)雜性以及維護(hù)保養(yǎng)的難度，進(jìn)而削弱了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性；由于車體主框架內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，電控和電池的安裝空間受到極大限制，這不僅影響了電控和電池元件的選型多樣性，還直接制約了穿梭車的續(xù)航時(shí)間；車體主框架內(nèi)的動(dòng)力傳遞通常也大量采用鏈條傳動(dòng)，鏈條傳動(dòng)降低傳動(dòng)效率，鏈條結(jié)構(gòu)也需要定期維護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供了一種鉸接式車體主框架的托盤四向穿梭車及軌道貨架，以解決車體主框架內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性問題和電控和電池的安裝空間受限、零件選型受限、續(xù)航受限等問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案如下：一種鉸接式車體主框架的托盤四向穿梭車，包括：

3、車體主框架，車體主框架包括橫截面輪廓呈“工”形的第一框架、橫截面輪廓呈“一”字形的第二框架以及連接第二框架中部與第一框架下端的轉(zhuǎn)動(dòng)組件，第二框架的軸線與第一框架上端的軸線平行并且與轉(zhuǎn)動(dòng)組件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直；

4、沿子軌道行走的子軌道行走組件，子軌道行走組件安裝于第二框架與第一框架的上端處；

5、沿主軌道上行走的主軌道行走組件，主軌道行走組件安裝于第二框架與第一框架的上端處；

6、驅(qū)動(dòng)子軌道行走組件和/或主軌道行走組件的行走驅(qū)動(dòng)組件，行走驅(qū)動(dòng)組件安裝于車體主框架上；

7、頂升組件，頂升組件位于第一框架的上端和第二框架處，且頂升組件安裝于車體主框架和子軌道行走組件之間；

8、驅(qū)動(dòng)頂升組件的頂升驅(qū)動(dòng)組件，頂升驅(qū)動(dòng)組件安裝于車體主框架的中部處；

9、控制頂升驅(qū)動(dòng)組件和行走驅(qū)動(dòng)組件的電控箱，電控箱安裝于車體主框架的兩端之間；

10、為頂升驅(qū)動(dòng)組件、行走驅(qū)動(dòng)組件和電控箱供電的電池箱，電池箱安裝于車體主框架的兩端之間。

11、本發(fā)明的技術(shù)原理為：第一框架和第二框架構(gòu)成的車體主框架能對(duì)子軌道行走組件、主軌道行走組件、行走驅(qū)動(dòng)組件、頂升組件和頂升驅(qū)動(dòng)組件進(jìn)行覆蓋，使得第一框架和第二框架端部之間的空間被預(yù)留，電控箱和電池箱分別位于第一框架和第二框架端部處兩端的較為開放空間之間，大大增加了電控箱和電池箱等電器件選型布局自由度；車體主框架能夠充分對(duì)子軌道行走組件、主軌道行走組件、行走驅(qū)動(dòng)組件、頂升組件和頂升驅(qū)動(dòng)組件進(jìn)行穩(wěn)定支撐和覆蓋，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)充分保護(hù)，也便于穩(wěn)定傳動(dòng)，各個(gè)結(jié)構(gòu)被車體主框架封裝后基本免維護(hù)，內(nèi)部整潔美觀，避免車體主框架這種大部件定位面加工，進(jìn)而降低加工成本和后期維護(hù)成本。

12、同時(shí)，第一框架和第二框架通過轉(zhuǎn)動(dòng)組件連接到一起后形成車體主框架，車體主框架承載所有外部載荷時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)組件讓第一框架和第二框架之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，使得整個(gè)穿梭車具備一定的柔性變形量，當(dāng)穿梭車過接縫或軌道不平順時(shí)，第一框架和第二框架處的轉(zhuǎn)動(dòng)組件可以抵消一部分車體主框架的扭轉(zhuǎn)變形，從而保證穿梭車無論在哪個(gè)軌道上行駛，全部行走輪都能與軌道接觸，驅(qū)動(dòng)輪不存在懸空的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而無需驅(qū)動(dòng)全部行走輪也能有足夠的驅(qū)動(dòng)力，可以簡(jiǎn)化行走驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)，只需交叉布置，從而騰出更大的空間安裝電池箱和電控箱。

13、進(jìn)一步，轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括：

14、鉸接銷軸，鉸接銷軸的軸線垂直于第二框架的軸線；

15、安裝塊，安裝塊固定安裝于第二框架上，安裝塊上貫穿設(shè)置有供鉸接銷軸穿過的安裝孔，安裝塊的安裝孔內(nèi)設(shè)有與鉸接銷軸外壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接的襯套，鉸接銷軸的端部與安裝塊遠(yuǎn)離第一框架的一端之間設(shè)有鎖緊卡簧；

16、套筒，套筒同軸安裝于第一框架的下端上，鉸接銷軸遠(yuǎn)離安裝塊的一端與套筒同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

17、通過上述設(shè)置，鉸接銷軸通過安裝塊、套筒、襯套和鎖緊卡簧能與第一框架和第二框架精準(zhǔn)配合，使得第二框架相對(duì)于第一框架具備繞銷軸軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，進(jìn)而第一框架和第二框架之間可以繞鉸接銷軸的軸線相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

18、進(jìn)一步，行走驅(qū)動(dòng)組件包括：

19、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

20、第一減速機(jī)，第一減速機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出端固定連接；

21、第一傳動(dòng)軸，第一傳動(dòng)軸的端部處與第一減速機(jī)的動(dòng)力輸出端連接，第一傳動(dòng)軸的軸線與車體主框架中部處的軸線平行；

22、一級(jí)換向器，一級(jí)換向器的數(shù)量為二，兩個(gè)一級(jí)換向器分別位于第一傳動(dòng)軸的兩端上，一級(jí)換向器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第一減速機(jī)均固定安裝于第一框架中部上；

23、二級(jí)換向器，二級(jí)換向器的數(shù)量為二，單個(gè)二級(jí)換向器與單個(gè)一級(jí)換向器的一側(cè)連接；二級(jí)換向器與子軌道行走組件固定連接且與第一傳動(dòng)軸連接；

24、第一伸縮萬向節(jié)，第一伸縮萬向節(jié)傳動(dòng)安裝于一級(jí)換向器和二級(jí)換向器之間；

25、第一雙萬向節(jié)，第一雙萬向節(jié)安裝于單個(gè)一級(jí)換向器遠(yuǎn)離第一伸縮萬向節(jié)的一側(cè)與主軌道行走組件之間。

26、通過上述設(shè)置，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)子軌道行走組件和主軌道行走組件上的驅(qū)動(dòng)輪，且每個(gè)方向上至少具備兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，來保證足夠的驅(qū)動(dòng)力。

27、進(jìn)一步，主軌道行走組件包括：

28、主軌道主動(dòng)行走輪，主軌道主動(dòng)行走輪與第一雙萬向節(jié)遠(yuǎn)離一級(jí)換向器的一端固定連接，主軌道主動(dòng)行走輪與第一框架上端的端部處或第二框架的端部處轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

29、主軌道從動(dòng)行走輪，主軌道從動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于第一框架或第二框架遠(yuǎn)離主軌道主動(dòng)行走輪的一側(cè)處。

30、通過上述設(shè)置，主軌道主動(dòng)行走輪和主軌道從動(dòng)行走輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被第一框架或第二框架支撐，使得主軌道主動(dòng)行走輪和主軌道從動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)布置更穩(wěn)定；當(dāng)動(dòng)力傳遞至主軌道主動(dòng)行走輪時(shí)，主軌道主動(dòng)行走輪能夠通過第一框架和第二框架的連接驅(qū)動(dòng)主軌道從動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使得穿梭車的行進(jìn)平穩(wěn)。

31、進(jìn)一步，子軌道行走組件包括：

32、兩個(gè)輪架，兩個(gè)輪架分別位于第一框架和第二框架遠(yuǎn)離車體主框架的中心的一側(cè)處；

33、支板，支板固定安裝于輪架的一側(cè)上，且支板向靠近車體主框架的一側(cè)延伸，二級(jí)換向器與支板固定連接；

34、主動(dòng)輪轂，主動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于輪架之間；

35、與二級(jí)換向器的動(dòng)力輸出端連接的驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸遠(yuǎn)離二級(jí)換向器的一端穿過輪架的側(cè)壁并且與單個(gè)主動(dòng)輪轂同軸固定連接；

36、若干從動(dòng)軸，從動(dòng)軸的軸線平行于驅(qū)動(dòng)軸的軸線，且從動(dòng)軸的兩端均與輪架轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

37、若干從動(dòng)輪轂，若干從動(dòng)輪轂與從動(dòng)軸同軸固定連接。

38、通過上述設(shè)置，輪架能對(duì)支板、主動(dòng)輪轂、從動(dòng)輪轂和二級(jí)換向器的安裝進(jìn)行穩(wěn)定支撐，且便于頂升驅(qū)動(dòng)組件頂升車體主框架時(shí)，車體主框架能相對(duì)輪架進(jìn)行穩(wěn)定上移；當(dāng)車體主框架被頂升時(shí)，主軌道主動(dòng)行走輪和主軌道從動(dòng)行走輪脫離主軌道，此時(shí)第一伸縮萬向節(jié)處發(fā)生輕微傾斜且持續(xù)保證動(dòng)力的傳動(dòng)，將動(dòng)力傳遞至二級(jí)換向器中，二級(jí)換向器能夠通過驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)主動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪轂通過輪架調(diào)動(dòng)若干從動(dòng)輪轂同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使得穿梭車在子軌道上也平穩(wěn)移動(dòng)。

39、進(jìn)一步，頂升驅(qū)動(dòng)組件包括：

40、頂升電機(jī)；

41、第二減速機(jī)，第二減速機(jī)與頂升電機(jī)的動(dòng)力輸出端連接；

42、第二傳動(dòng)軸，第二傳動(dòng)軸的中部處與第二減速機(jī)的動(dòng)力輸出端固定連接，第二傳動(dòng)軸的軸線與第一框架下端的軸線平行；頂升電機(jī)和第二減速機(jī)均固定安裝于第一框架的中部處，第二傳動(dòng)軸遠(yuǎn)離第二減速機(jī)的一端與頂升組件傳動(dòng)連接。

43、通過上述設(shè)置，在對(duì)車體主框架進(jìn)行頂升時(shí)，頂升電機(jī)通過第二減速機(jī)帶動(dòng)第二傳動(dòng)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)頂升組件對(duì)車體主框架進(jìn)行頂升；反之則，頂升組件帶動(dòng)車體主框架進(jìn)行下降，頂升驅(qū)動(dòng)組件能與行走驅(qū)動(dòng)組件配合布置于第一框架的下端上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞方向以及車體主框架升降狀態(tài)的精準(zhǔn)配合。

44、進(jìn)一步，頂升組件包括：

45、頂升機(jī)構(gòu)框架，頂升機(jī)構(gòu)框架的一側(cè)與輪架固定連接，頂升機(jī)構(gòu)框架的另一側(cè)與輪架第一框架的上端或第二框架固定連接；

46、第三換向器，第三換向器的一側(cè)與第二傳動(dòng)軸傳動(dòng)連接，第三換向器固定安裝于第一框架的上端或第二框架上；

47、第二伸縮萬向節(jié)，第二伸縮萬向節(jié)的一端與第三換向器的一側(cè)傳動(dòng)連接；

48、滾珠絲桿組件，滾珠絲桿組件包括絲桿以及控制頂升機(jī)構(gòu)框架局部升降的螺母座，絲桿的軸線與第二框架的軸線平行，第二伸縮萬向節(jié)遠(yuǎn)離第三換向器的一端與絲桿的一端傳動(dòng)連接；

49、第三換向器上設(shè)有驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的手動(dòng)頂升桿。

50、通過上述設(shè)置，便于通過第三換向器、第二伸縮萬向節(jié)和滾珠絲桿組件將頂升或下降的動(dòng)力傳遞至頂升機(jī)構(gòu)框架中，頂升機(jī)構(gòu)框架能夠有效調(diào)節(jié)輪架和車體主框架之間的間距，實(shí)現(xiàn)對(duì)車體主框架豎直高度的控制，進(jìn)而車體主框架可對(duì)待傳送的物品進(jìn)行取放。

51、進(jìn)一步，頂升機(jī)構(gòu)框架包括：

52、叉臂；

53、連接端塊，連接端塊與螺母座固定連接；

54、若干鉸接桿；

55、頂升底座，頂升底座與第一框架的上端或第二框架固定連接；

56、固定底座，固定底座與輪架上側(cè)固定連接，若干鉸接桿鉸接于叉臂的端部、頂升底座、固定底座和連接端塊之間，且位于叉臂的端部、頂升底座、固定底座和連接端塊單側(cè)的鉸接桿位于同一豎直平面上且構(gòu)成六邊形狀；當(dāng)連接端塊靠近叉臂的端部時(shí)，頂升底座頂升；當(dāng)連接端塊遠(yuǎn)離叉臂的端部時(shí)，頂升底座下降；

57、叉臂遠(yuǎn)離連接端塊的一端上通過鉸接桿鉸接有從屬頂升底座和從屬固定底座，頂升底座與第一框架的上端或第二框架固定連接且與頂升底座平行，鉸接桿與梯形側(cè)鉸接桿平行；從屬固定底座與輪架上側(cè)固定連接并且與固定底座平行。

58、通過上述設(shè)置，第三換向器將動(dòng)力傳遞至絲杠處，絲杠上的螺母座將轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為水平移動(dòng)的推力，進(jìn)而帶動(dòng)連接端塊水平移動(dòng)，與連接端塊鉸接的鉸接桿被同步帶動(dòng)，鉸接桿通過鉸接點(diǎn)處帶動(dòng)頂升底座和固定底座自動(dòng)升降，從屬頂升底座和從屬固定底座也被叉臂同步帶動(dòng)，使得第一框架的上端或第二框架被均勻支撐，使得車體主框架可以沿豎直方向進(jìn)行升降；在實(shí)際使用過程中，頂升機(jī)構(gòu)框架可具有三個(gè)工作位置，一是若干鉸接桿處于收折位置，主軌道行走輪與軌道接觸，穿梭車沿主軌道運(yùn)行；二是若干鉸接桿伸展將頂升底座頂升至中間位置，車體主框架升起一定高度，但低于子軌道載貨平面高度，穿梭車可在貨物下面穿梭；三是若干鉸接桿將頂升底座頂升極限位置，穿梭車可將貨物托起高于子軌道載貨平面，從而帶貨在子軌道上運(yùn)行。

59、進(jìn)一步，頂升組件的數(shù)量為二，且頂升組件沿車體主框架的中心處對(duì)稱設(shè)置；

60、位于第一框架的上端處的二級(jí)換向器、第一伸縮萬向節(jié)、第一雙萬向節(jié)、主軌道行走組件和子軌道行走組件與位于第二框架上的第一框架的上端處的二級(jí)換向器、第一伸縮萬向節(jié)、第一雙萬向節(jié)、主軌道行走組件和子軌道行走組件沿第一框架的中心處中心對(duì)稱設(shè)置。

61、通過上述設(shè)置，主軌道從動(dòng)行走輪、主軌道從動(dòng)行走輪、主動(dòng)輪轂和從動(dòng)輪轂均交叉布置于第一框架的上端和第二框架處，該種驅(qū)動(dòng)布局方式可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)電機(jī)交叉驅(qū)動(dòng)兩個(gè)方向的驅(qū)動(dòng)輪，從而減少電機(jī)數(shù)量和簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)組件結(jié)構(gòu)。

62、本發(fā)明還意在提供一種軌道貨架，包括主軌道、換向軌道、子軌道、支撐架以及鉸接式車體主框架的托盤四向穿梭車，換向軌道位于主軌道之間，子軌道位于支撐架之間；主動(dòng)輪轂和從動(dòng)輪轂均可沿?fù)Q向軌道或子軌道滾動(dòng)，主軌道主動(dòng)行走輪和主軌道從動(dòng)行走輪均可沿主軌道滾動(dòng)；

63、換向軌道和子軌道的軌面均高于主軌道的軌面，換向軌道和子軌道相對(duì)并且水平位置和豎直位置均對(duì)齊；

64、換向軌道和子軌道之間設(shè)有供主軌道安裝以及供主軌道主動(dòng)行走輪和主軌道從動(dòng)行走輪行進(jìn)的間隙，間隙的縱截面寬度小于相鄰兩個(gè)主動(dòng)輪轂或從動(dòng)輪轂中心間距；

65、主動(dòng)輪轂、從動(dòng)輪轂、主軌道主動(dòng)行走輪和主軌道從動(dòng)行走輪靠近車體主框架中心的一端上均同軸固定設(shè)置有導(dǎo)向輪緣。

66、主動(dòng)輪轂、從動(dòng)輪轂、主軌道主動(dòng)行走輪和主軌道從動(dòng)行走輪靠近車體主框架中心的一端上均同軸固定設(shè)置有導(dǎo)向輪緣。

67、本發(fā)明的技術(shù)原理為：主軌道能與主軌道主動(dòng)行走輪和主軌道從動(dòng)行走輪配合，換向軌道和子軌道能與主動(dòng)輪轂和從動(dòng)輪轂配合，輪架與頂升組件、第一框架、第二框架配合，可實(shí)現(xiàn)穿梭車在空車或負(fù)載時(shí)，通過換向軌道實(shí)現(xiàn)在主軌道和子軌道間切換；通過間隙的控制，使得主軌道運(yùn)行時(shí)，車體最低點(diǎn)與換向軌道保持足夠間隙，也便于車體從換向軌道轉(zhuǎn)移至子軌道上；同時(shí)，導(dǎo)向輪緣能夠?qū)χ鲃?dòng)輪轂、從動(dòng)輪轂、主軌道主動(dòng)行走輪和主軌道從動(dòng)行走輪的滾動(dòng)進(jìn)行限位和導(dǎo)向，使得主動(dòng)輪轂、從動(dòng)輪轂、主軌道主動(dòng)行走輪和主軌道從動(dòng)行走輪與軌道保持貼合狀態(tài)，不易脫軌，讓鉸接式托盤四向穿梭車的行進(jìn)更穩(wěn)定。