滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置製造方法
2023-07-01 22:21:51
滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，解決甲板上汽車轉彎及掉頭位置佔用大量停車空間的問題。本裝置於甲板側邊的行車通道盡頭或者行車通道交叉處，設有可轉動安裝在甲板上轉盤，轉盤上沿圓周方向均勻設置有若干組承載汽車車輪的對輥，每組對輥包括內輥筒和外輥筒，對輥下方均設有與對輥平行的蝸杆，外輥筒的通過離合器正向傳動連接蝸杆一端，內輥筒通過離合器反向傳動連接蝸杆的另一端，蝸杆外側對應設有蝸輪，蝸輪下方通過棘輪連接有轉動齒輪，甲板上固定設置有與轉動齒輪嚙合的內齒圈，內齒圈與轉盤同軸設置。本發明利用汽車本身的動力完成原地轉向，減少了甲板上汽車轉向掉頭所需空間，並實現了前輪驅動和後輪驅動汽車轉向的可切換。
【專利說明】滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及船舶甲板輔助設施，特別涉及一種滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置。
【背景技術】
[0002]大批量的汽車海上運輸一般採用滾裝船進行，對於滾裝船來說，單次運輸成本總額較大，而單次運輸的成本基本是穩定的，基本不受運輸量的影響，因此，在載重量允許的情況下，運載儘可能多的貨物，能降低單位貨物的平均運輸成本。滾裝船甲板運輸汽車時，需要給汽車規划行車路線，保證汽車能順暢的行駛到甲板的各個位置，相應的，在甲板的側邊汽車需要拐彎或者掉頭的位置，需要留有足夠空曠的空間，供車輛轉彎或者掉頭，為了保證行車安全，通常這些預留空間會佔用比較大的空間，無形之中佔用了甲板停放汽車的空間。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於針對滾裝船甲板甲板側邊需要留出很大空間供汽車轉向、掉頭，減少了甲板停車空間利用率的問題，提供一種滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，實現原地轉向，減少空間佔用。此外，本裝置還可通過切換適用於前輪驅動和後輪驅動汽車的轉向。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，包括甲板，甲板上規劃有行車通道，行車通道的盡頭延伸到甲板側邊、或者兩條行車通道在甲板側邊形成交叉，其特徵在於:於甲板側邊的行車通道盡頭或者行車通道交叉處，設有可轉動安裝在甲板上轉盤，轉盤上沿圓周方向均勻設置有若干組承載汽車車輪的對輥，每組對輥中靠近轉盤中心的為內輥筒，靠近轉盤邊緣的為外輥筒，內輥筒和外輥筒均設有對應的鎖止裝置，每組對輥下方均設有與對輥平行的蝸杆，外輥筒的一端連接離合器、離合器外側通過正向皮帶或齒輪正向傳動連接蝸杆一端，內輥筒與外輥筒相反的端部連接有離合器、離合器外側通過交叉皮帶或者齒輪反向傳動連接蝸杆的另一端，蝸杆外側對應設有蝸輪，蝸輪下方通過棘輪連接有轉動齒輪，甲板上固定設置有與轉動齒輪嚙合的內齒圈，內齒圈與轉盤同軸設置。甲板中部不設置轉盤，以免影響正常行車安全，在行車通道盡頭或者交叉處設有轉盤的甲板側邊，給轉彎和掉頭留出的空間可以大大減小，汽車可以自行驅動轉盤完成原地轉向。轉盤上根據汽車需轉向的角度設置對輥，一般為每個90度設置一組或者180度設置一組，分別完成左右轉彎和掉頭的動作，轉盤可以設置在停車場、船舶甲板的轉彎、掉頭位置。外輥筒與蝸杆採用皮帶或者齒輪進行正向傳動，兩者的轉動方向一致，內棍筒與蝸杆採用皮帶或者齒輪進行反向傳動，兩者轉動方向相反；採用這種設置的原因是，當前輪驅動汽車進入轉盤，是轉盤前側的對輥工作，此時內輥筒和外輥筒在前車輪驅動下均為向轉盤中心方向滾動；而當後輪驅動汽車進入轉盤，轉盤後側的對輥工作，此時內輥筒和外輥筒在後車輪驅動下均為向轉盤邊緣方向滾動。因此，前輪驅動和後輪驅動時，採用不同方向的動力傳動，可以保證蝸杆和蝸輪的轉動方向保持不變，一來避免前輪驅動汽車轉動90度，而切換到後輪驅動時需要反向轉動270度才能完成轉彎的情況；二來從上到下棘輪的動力傳輸只能為單向，從下到上切斷動力傳輸也只能切斷單個轉動方向，因此內輥筒和外輥筒與蝸輪之間要分別採用不同向的傳動保證最終動力輸出方向穩定。
[0005]前輪驅動汽車轉向時，外輥筒離合器工作，而內輥筒離合器始終保持分離狀態不工作。初始狀態，轉盤的各對輥均鎖止，汽車從轉盤後側進入轉盤，直到前輪落入轉盤前側的對輥。對於前驅汽車，外輥筒為汽車前輪驅動的主輥筒，內輥筒為輔助輥筒，鬆開鎖止機構，車輪帶動外輥筒向轉盤中心方向滾動，外輥筒連接離合器，離合器帶動蝸杆同向轉動，蝸杆帶動蝸輪進行減速傳動，蝸輪通過棘輪帶動轉動齒輪轉動，轉動齒輪與內齒圈嚙合，因此轉動齒輪沿內齒圈做圓周運動，帶動轉盤轉動。轉動過程中，其他位置的對輥下方的轉動齒輪自由轉動，並通過棘輪切斷動力反向傳輸，避免從蝸輪輸入動力造成蝸輪蝸杆損壞。當轉動預設的角度，例如左右轉向為90度，掉頭為180度，外輥筒與離合器斷開，汽車車輪帶動對輥空轉，在汽車踩剎車制動後，外輥筒和內輥筒停止轉動並同時鎖止，汽車可以駛出，避免驟然鎖止導致在駕駛員無準備情況下汽車驟然前衝。此時，後續的車輛可以重複上述的動作使用轉盤轉向，轉盤根據轉向角度設置多組對輥，兩輛汽車連續使用轉盤無需進行額外的調節，圓周方向的下一組對輥可以直接供下一輛汽車使用。
[0006]後輪驅動汽車轉向時，內輥筒離合器工作，而外輥筒離合器始終保持分離狀態不工作。初始狀態，轉盤的各對輥均鎖止，汽車從轉盤後側進入轉盤，直到後輪落入轉盤後側的對輥。對於後驅汽車，內輥筒為汽車前輪驅動的主輥筒，外輥筒為輔助輥筒，鬆開鎖止機構，車輪帶動內輥筒向轉盤邊緣方向滾動，內輥筒連接離合器，離合器反向帶動蝸杆反向轉動，此時蝸杆轉動方向與前輪驅動時蝸杆轉動方向一致，保證轉盤始終朝一個方向轉動。當轉動預設角度後，內輥筒和離合器斷開，汽車踩剎車後所有對輥鎖死，汽車從轉盤前側駛出，後續車輛進入轉盤繼續轉向。
[0007]作為優選，所述內輥筒的內側和外輥筒外側分別設有制動塊，制動塊可伸縮設置在轉盤上。制動塊為鎖止裝置，提供內輥筒和外輥筒的鎖止。
[0008]作為優選，所述轉盤下方的甲板上與轉盤同軸設有環形溝槽，所述蝸杆、蝸輪、轉動齒輪設置在環形溝槽中隨轉盤轉動，所述內齒圈設置在環形溝槽側壁。
[0009]作為優選，所述轉盤中部下方通過平面推力軸承支撐轉動。
[0010]作為優選，所述轉盤邊緣的下方與甲板之間設有滾輪或者滾珠。避免汽車進出時轉盤受到單側壓力過大造成偏移。
[0011]作為優選，所述蝸杆、蝸輪、轉動齒輪安裝在轉盤向下延伸的支架上。
[0012]作為優選，所述對輥在轉盤上隔90度或者180度設置一組。
[0013]本發明在甲板側邊行車通道盡頭及交叉處設置，利用汽車本身的動力完成甲板上原地轉向，無需額外的設置轉動動力源，減少汽車轉向和掉頭佔用的空間，提高滾裝船甲板的空間泊車利用率；本裝置通過內輥筒和外輥筒的可切換設置，實現了前輪驅動和後輪驅動汽車轉向的可切換。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的俯視結構示意圖。
[0015]圖2是本發明圖1中A處結構示意圖。
[0016]圖3是本發明前輪驅動汽車進入轉盤的側向剖視示意圖。
[0017]圖4是本發明圖3中B處結構示意圖。
[0018]圖5是本發明後輪驅動汽車進入轉盤的側向剖視示意圖。
[0019]圖6是本發明圖5中C處結構示意圖。
[0020]圖7是本發明一種簡單甲板布置示意圖。
[0021]圖中:1、轉盤，2、甲板，3、對輥，4、內輥筒，5、外輥筒，6、制動塊，7、離合器，8、皮帶輪，9、汽車，10、平面推力軸承，11、環形溝槽，12、滾珠，13、蝸杆，14、蝸輪，15、棘輪，16、轉動齒輪，17、內齒圈，18、正向皮帶，19、交叉皮帶，20、停車區域，21、行車通道。
【具體實施方式】
[0022]下面通過具體實施例並結合附圖對本發明進一步說明。
[0023]實施例:一種滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，如圖7所示。甲板2上通過田字形的行車通道21，將甲板劃分成四塊停車區域20，在靠近甲板四個角落的行車通道拐彎處，分別設置有汽車轉向裝置。
[0024]汽車轉向裝置如圖1、3所示，包括可轉動設置在甲板2上的轉盤I。轉盤下方的甲板2上與轉盤I同軸環挖有環形溝槽11。環形溝槽11內側的甲板頂部設有支撐轉盤並轉動的平面推力軸承10，環形溝槽外側的甲板上有適應轉盤厚度的臺階，使轉盤上表面與甲板平齊對接。轉盤下表面的邊緣與甲板之間設有滾珠12輔助支撐和轉動。
[0025]如圖1所示，轉盤上沿圓周方向每隔90度設置有四組對輥3，每組對輥3包括靠近轉盤中心的內輥筒4和靠近轉盤邊緣的外輥筒5。如圖2所示，外輥筒5的一端連接有離合器7，離合器的外側設有皮帶輪8，內輥筒4與外輥筒5相反的一端也連接有離合器，離合器外側設有皮帶輪。在內輥筒的內側下部和外輥筒的外側下部分別設有制動塊6，制動塊可伸縮地安設在轉盤上。
[0026]在每組對輥的下方與對輥平行設置有蝸杆13，如圖4、6所示，本實施例中蝸杆設置在外輥筒的下方。蝸杆一端通過正向皮帶18與外輥筒端部離合器外側的皮帶輪8正向傳動，蝸杆另一端通過交叉皮帶19與內輥筒端部離合器外側的皮帶輪反向傳動。蝸杆13外側嚙合蝸輪14，蝸輪14下方通過棘輪15同軸連接有轉動齒輪16，在換型溝槽外槽壁設有與轉動齒輪嚙合的內齒圈17，轉動齒輪可沿內齒圈公轉。蝸杆、蝸輪、轉動齒輪安裝在轉盤向下延伸的支架上，支架還作為防護板的作用，阻止雜物卡死齒輪。
[0027]前輪驅動工作狀態如圖3、4所示，此時內輥筒端部的離合器始終處於斷開狀態。汽車從轉盤後側進入轉盤，直到前輪落入轉盤前側的對輥。對於前驅汽車，外輥筒為汽車前輪驅動的主輥筒，內輥筒為輔助輥筒，鬆開鎖止機構，外輥筒連接離合器，離合器帶動蝸杆同向轉動，蝸杆帶動蝸輪進行減速傳動，蝸輪通過棘輪帶動轉動齒輪轉動，轉動齒輪與內齒圈嚙合，因此轉動齒輪沿內齒圈做圓周運動，帶動轉盤轉動。轉動過程中，其他位置的對輥下方的轉動齒輪自由轉動，並通過棘輪切斷動力反向傳輸，避免從蝸輪輸入動力造成蝸輪蝸杆損壞。當轉動預設的角度，例如左右轉向為90度，掉頭為180度，外輥筒與離合器斷開，汽車車輪帶動對輥空轉，在汽車踩剎車制動後，外輥筒和內輥筒停止轉動並同時鎖止，汽車可以駛出，避免驟然鎖止導致在駕駛員無準備情況下汽車驟然前衝。此時，後續的車輛可以重複上述的動作使用轉盤轉向，轉盤根據轉向角度設置多組對輥，多輛汽車連續使用轉盤無需進行額外的調節，圓周方向的下一組對輥可以直接供下一輛汽車使用。
[0028]後輪驅動汽車轉向時，內輥筒離合器工作，而外輥筒離合器始終保持分離狀態不工作。初始狀態，轉盤的各對輥均鎖止，汽車從轉盤後側進入轉盤，直到後輪落入轉盤後側的對輥。對於後驅汽車，內輥筒為汽車前輪驅動的主輥筒，外輥筒為輔助輥筒，鬆開鎖止機構，車輪帶動內輥筒向轉盤邊緣方向滾動，內輥筒連接離合器，離合器反向帶動蝸杆反向轉動，此時蝸杆轉動方向與前輪驅動時蝸杆轉動方向一致，保證轉盤始終朝一個方向轉動。當轉動預設角度後，內輥筒和離合器斷開，汽車踩剎車後所有對輥鎖死，汽車從轉盤前側駛出，後續車輛進入轉盤繼續轉向。
【權利要求】
1.一種滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，包括甲板，甲板上規劃有行車通道，行車通道的盡頭延伸到甲板側邊、或者兩條行車通道在甲板側邊形成交叉，其特徵在於:於甲板側邊的行車通道盡頭或者行車通道交叉處，設有可轉動安裝在甲板上轉盤，轉盤上沿圓周方向均勻設置有若干組承載汽車車輪的對輥，每組對輥中靠近轉盤中心的為內輥筒，靠近轉盤邊緣的為外輥筒，內輥筒和外輥筒均設有對應的鎖止裝置，每組對輥下方均設有與對輥平行的蝸杆，外輥筒的一端連接離合器、離合器外側通過正向皮帶或齒輪正向傳動連接蝸杆一端，內輥筒與外輥筒相反的端部連接有離合器、離合器外側通過交叉皮帶或者齒輪反向傳動連接蝸杆的另一端，蝸杆外側對應設有蝸輪，蝸輪下方通過棘輪連接有轉動齒輪，甲板上固定設置有與轉動齒輪嚙合的內齒圈，內齒圈與轉盤同軸設置。
2.根據權利要求1所述的滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，其特徵在於:所述內輥筒的內側和外輥筒外側分別設有制動塊，制動塊可伸縮設置在轉盤上。
3.根據權利要求1所述的滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，其特徵在於:所述轉盤下方的甲板上與轉盤同軸設有環形溝槽，所述蝸杆、蝸輪、轉動齒輪設置在環形溝槽中隨轉盤轉動，所述內齒圈設置在環形溝槽側壁。
4.根據權利要求1或2或3所述的滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，其特徵在於:所述轉盤中部下方通過平面推力軸承支撐轉動。
5.根據權利要求1或2或3所述的滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，其特徵在於:所述轉盤邊緣的下方與地面之間設有滾輪或者滾珠。
6.根據權利要求1或2或3所述的滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，其特徵在於:所述蝸杆、蝸輪、轉動齒輪安裝在轉盤向下延伸的支架上。
7.根據權利要求1或2或3所述的滾裝船甲板前後輪驅動可切換的板汽車轉向裝置，其特徵在於:所述對輥在轉盤上隔90度或者180度設置一組。
【文檔編號】B63B25/28GK104401456SQ201410547312
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】於斌, 楊會成, 鍾明傑, 周楓, 楊凱盛, 季建, 傅光明 申請人:浙江省海洋開發研究院