一种轨道运输机刹车系统及方法与流程

本发明涉及单轨运输机，具体涉及一种轨道运输机刹车系统及方法。

背景技术：

1、单轨运输机是指一种小型运输机，主要搬运农业生产资料以及农产品的轨道式农用机械,被广泛适用于瓜果、蔬菜、 茶 叶等生产过程中的搬运,尤其适用于山区果园、坡田、梯田、丘陵茶园和平地果园、农田的搬运作业等。单轨运输机主要以汽油机或电机提供动力进行驱动，通过减速器减速后驱动底部的齿轮在刹车条（在山地表面提前铺设有方管或矩管的行车轨道，刹车条被焊接在轨道上）上移动从而达到运输货物或人的目的。

2、在实际应用过程中，根据企业标准，要求单轨运输机在最高速度及满载的情况下，下坡时的制动距离应小于1m，但现有的单轨运输机在到达目的地后主要是靠减速器本身的自锁（其工作原理是当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆，即输入带动输出，输出不能带动输入）来实现刹车功能，或用刹车片将输出轮或输出轮毂夹紧的方式来实现刹车功能。

3、以上两种刹车方式都极易受到加工缺陷、金属疲劳、间隙大等缺陷影响刹车功能，经发明人实验市面上现有的单轨运输机的刹车系统带来的制动效果均无法达到设计要求，以减速器本身的自锁来实现刹车功能为例，减速器平均首次故障前工作时间（mttff）在74h左右，而单轨运输机要求有效工作时间应大于100h，主要原因在于蜗杆通常设置较薄，在一定时间的交变应力作用下，蜗杆内部在一处或几处容易逐渐产生局部损伤，进而影响制动效果。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种轨道运输机刹车系统及方法，以解决现有的单轨运输机上的刹车系统中的蜗轮蜗杆减速器在长久运行下制动效果欠佳的技术问题，以提升单轨运输机的工作安全性。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种轨道运输机刹车系统，包括驱动电机和蜗轮蜗杆减速器，还包括用于承载驱动电机和蜗轮减速器的底盘，以及辅助刹车装置、控制装置、感应装置、底部带刹车条的轨道、清扫装置；

4、所述辅助刹车装置包括底板、刹车挡杆、用于驱动刹车挡杆的伸缩机构，所述刹车挡杆的末端安装滚轮，所述刹车条外形呈波浪状形成数个波峰和波谷，所述波峰与轨道底部固定，在波峰和波谷之间形成空腔，所述刹车挡杆能够插入所述空腔内；所述感应装置为安装在底盘前侧的传感器；所述控制装置包括控制器和启动开关，所述控制器分别与启动开关、传感器、辅助刹车装置、蜗轮蜗杆减速器、驱动电机、清扫装置电连接。

5、本方案的原理及优点是：

6、1、增加辅助刹车装置，当运输机在行进过程中，传感器检测到大块碎石等障碍物时，控制器控制蜗轮蜗杆减速器自锁开始减速，再配合辅助刹车装置内的刹车挡杆在伸缩机构的驱动下插入刹车条内的空腔，以实现快速制动的效果，较传统的刹车方式而言，有效缩短了制动距离，有效避免运输机撞上障碍物，以提升单轨运输机的使用寿命和工作安全性；波浪状的刹车条在辅助刹车的同时，因为其波峰与轨道底部固定在一起，可以起到提升轨道整体的刚性和强度，足以适应山地运输项目中的户外环境，不易发生轨道断裂的问题，波峰和波谷之间形成的空腔亦能起到减少刹车条用材成本的作用。

7、2、传感器不容易对小块碎石、泥土等识别，设置清扫装置在运输机行进过程中对轨道的上表面进行清扫，避免这类杂质混入运输机造成卡塞，以提升单轨运输机的使用寿命。

8、优选的，作为一种改进，所述伸缩机构包括按照传动顺序依次连接的活动臂、连接臂、刹车导向件、刹车限位件，所述活动臂呈t字形，在对称的两个连接臂上均设置滑槽，所述活动臂的两端分别与滑槽滑动连接，两个连接臂的末端分别与刹车导向件的同一端铰接，所述刹车导向件能够穿过固定在底板上的刹车限位件与刹车挡杆固定连接。

9、有益效果：手柄带动活动臂和连接臂往复摆动，通过两个连接臂上的滑槽以及连接臂和刹车导向件的铰接配合使得连接臂由摆动运动转变为直线运动，进而带动刹车挡杆在刹车导向件和刹车限位件的配合下直插入轨道上的波浪状的刹车条上，以完成辅助紧急刹车动作，相较于传统的采用气缸伸缩杆的机构而言，更有利于控制制造成本。

10、优选的，作为一种改进，所述辅助刹车装置还包括手柄。

11、有益效果：手柄驱动活动臂的转动，进而驱动刹车挡杆插入或抽出刹车条内的空腔，使得辅助刹车装置参与到刹车过程，以完成紧急刹车动作，避免运输机撞上大块碎石等障碍物导致运输机受损，避免拖延运输工作时间。

12、优选的，作为一种改进，所述感应装置还包括安装在底盘上的行程开关，在所述行程开关内部接入开关电路，在轨道上安装有与所述行程开关配合的触发器件。

13、有益效果：在山地运输项目中，运输机的装料卸料通常固定在某几个地点，增加行程开关，当运输机到达固定的装料卸料点位后，行程开关接触到触发器件后释放电磁场，通过触发蜗轮蜗杆减速器的执行电路以启发自锁，进而达到制动运输机的目的，电气触发的优点在于触发速度较快，在自动化控制场合表现优秀。

14、优选的，作为一种改进，所述清扫装置包括安装在底盘下方的旋转杆和固定在旋转杆末端的清扫头，所述旋转杆通过安装在底盘上的微型电机进行驱动。

15、有益效果：所述清扫装置选用微型电机驱动旋转杆旋转进而带动清扫头的旋转，清扫头的头部与轨道的上沿接触，可以在运输机的行进过程中对残存在轨道上沿的小块碎石和泥土扫至轨道上沿以外的区域，有效避免运输机卡塞的情形。

16、优选的，作为一种改进，所述传感器选用毫米波雷达融合前视摄像头。

17、有益效果：选用毫米波雷达融合前视摄像头可以提高传感器检测障碍物时的精准度，保障运输过程的安全性。

18、优选的，作为一种改进，所述控制装置还包括用于发送报警信息的gms短信模块。

19、有益效果：gms短信模块用于向工作人员的手机发送报警信息，可以同时预留多个手机号码，确保附近的工作人员都能及时接收到报警信息，并对障碍物进行清理保障运输工作及时进行。

20、本发明还包括一种利用所述轨道运输机刹车系统的刹车方法，其刹车步骤为：

21、s1：所述行程开关在与触发器件接触后，控制器控制减速器自锁以实现刹车；

22、s2：当传感器检测到障碍物时，减速器自锁的同时控制器控制辅助刹车装置启动以实现快速制动；

23、s3：gms短信模块向工作人员的手机发送报警信息，工作人员及时对障碍物进行清理，然后再按下启动开关，运输机继续运行。

24、有益效果：设置行程开关与触发器件以启动减速器的自锁功能实现刹车，可以满足运输机在正常行使过程中到达需要装料和卸料地点后的停留；而在遇到轨道上出现障碍物的情况时，仅靠减速器自锁已无法满足运输机需实现快速制动的要求，因此设置的传感器在检测到障碍物时，控制器控制辅助刹车装置启动以实现快速即时制动，有效避免运输机撞上障碍物的情形发生，有利于保障运输机工作运行过程的安全性，同时gms短信模块向工作人员的手机发送报警信息，附近的工作人员可以赶到运输机所在的地点及时对障碍物进行清理，然后再按下启动开关，使得运输机继续运行，减少采用人工随时监控运输机运行过程的步骤，以通过无线网络实现短信发送的方式进行报警，有利于实现报警信号的全方位传输，保证附近的工作人员及时接受报警信号，有利于抢修工作效率的提升。