一种轨道运输机水平监测及自动调平系统

本发明涉及种轨道运输机领域，尤其涉及一种轨道运输机水平监测及自动调平系统。

背景技术：

1、农用山地轨道运输机是一种专门用于农业生产中的交通设施，主要用于山地农场、果园、农田等区域的农产品、农机具、农用物资及工人、农民等物资或人员的运输，其作用主要有以下几个方面：1.提高农业生产效率。农用山地轨道运输机可以将农产品从农田或果园等采摘点快速、安全地运输到集中处理或销售场所，避免了通行不便的山地道路以及交通拥堵等问题，提高了农业生产效率。2.减少农产品损失率。运输过程中，农产品常容易受到颠簸、摔碰等因素的影响，从而导致损失。使用农用山地轨道运输机可以减少运输过程中的振动和冲击，保证运输货物的安全并降低货物运输过程中的货损率。3.提高农民劳动效益。农用山地轨道运输机可以快速、方便地运输农民、工人、农机具等物资，在很大程度上减轻了农民的运输负担，提高了农民的劳动效益，降低了工伤率。4.环保节能。相比较于使用燃油车辆，农用山地轨道运输机采用电能为动力，对环境更加友好，减少了尾气污染和能量消耗，有助于保护环境。

2、现有技术中，主要通过人工、车辆运输、单轨运输机、双轨运输机来搬运农产品和农用物资等，其中人工运输是传统农业生产中常用的方法，但其效率较低，容易出现人力不足、劳动强度大等问题，同时搬运的货物量和距离都有一定限制，而且极容易受到天气影响。车辆运输可以快速、方便地运输大量农产品或农用物资，但在山区等崎岖地形较为复杂的区域存在着诸多问题，如道路狭窄、坡道陡峭、易滑、容易发生事故等问题，同时运输过程中的震动和颠簸容易导致货物破碎，成本较高。单轨运输机是一种通过轨道运输农用物资和农产品的设备，该设备安装在高处进行货物搬运，适用于山区等地形较为崎岖的环境。双轨运输机类似于单轨运输机，但是其设计为两条平行轨道，可以大大增加搬运能力，适用于大量货物和物资的长距离运输。但是目前的单轨运输和双轨运输车厢稳定性较差，如单轨上的运输车在转弯或两边承载量不均衡时容易出现侧翻的情况，双轨运输车在上下坡的时候，车厢内的物品极易散落。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种轨道运输机水平监测及自动调平系统，在单轨运输轨道两侧增加辅轨来避免运输机左右摇晃，通过检测坡道情况来调节运输机倾角，使其达到水平状态，以防止运输货物掉落，通过反馈调节装置使运输机以设定的速度运行，采用电磁刹车系统来实现运输机的制动，这种方法能够避免运输机左右摇晃而导致侧翻，防止货物掉落，保持一定的速度运行，能在突发情况下紧急制动，提高了运输机的安全性、效率和质量，具有可拓展性，有望符合现代智能制造的发展趋势，具有很好的应用前景和市场需求。

2、为了实现上述目的，本发明提供的一种轨道运输机水平监测及自动调平系统是这样实现的：

3、一种轨道运输机水平监测及自动调平系统，包括运输机、辅轨、支架、支柱、轨道，支架固定在支柱上，轨道安装在支架上，支架为u字形支架，两根辅轨安装在支架两端，运输机在轨道上运行，通过辅轨来保持运输机左右两端的平衡，运输机在运输货物的过程中，能够自动检测自身的倾角，当倾角发生偏移时，能够自动调节运输机货箱的水平位置，使运输机的货箱一直处于水平状态，达到自动调平的目的，通过检测运输机的速度来调整其运行速度，使运输机按照设定的速度运行，并采用电磁刹车装置来实现运输机的制动，防止货物掉落，能在突发情况下紧急制动。

4、本发明的支架包括横杆、立杆，横杆安装在支柱上，两根立杆固定在横杆的两端，每根立杆支撑一根辅轨，采用两个自稳器安装在运输机和两根辅轨之间，以避免运输车左右摇晃。

5、本发明的轨道包括滑槽、齿条，轨道采用碳素钢锻造而成，将轨道的中间设置成滑槽，右边设置为齿条，滑槽用于为运输机提供运行的导向，齿条与运输车的齿轮咬合在一起，为运输机提供传动的基础，同时也起到导向的作用。

6、本发明的运输机包括机头、油箱、发电机、控制器、电机调速器、电动机、速度传感器、传动器、变速器、第一铁脚轮、第一倾角传感器、液压顶、电磁刹车装置、第二铁脚轮、车架、货箱、第二倾角传感器、第一位移传感器、第二位移传感器，机头和货箱安装在车架上，车架下方分别设有第一铁脚轮和第二铁脚轮，油箱、发电机、控制器、电机调速器、电动机、速度传感器、变速器、第一倾角传感器均安装在机头中，油箱为发电机提供汽油，通过发电机将汽油转换为电能为电动机供电，控制器与电机调速器电性连接，电机调速器与电动机电性连接，由控制器控制电机调速器的输出，进而控制电动机的转速，电动机的转轴与变速器连接，变速器的输出端与传动器连接，由电动机为变速器传动，变速器为传动器传动，使传动器在轨道上带动运输机运动，采用两个液压顶安装在货箱与车架之间，用于调节车厢的高度，电磁刹车装置安装在车架底端，用于运输机的制动，第一位移传感器、第二位移传感器分别安装在货箱两端的底部，用于检测货箱两端与车架之间的距离，便于控制器调节液压顶的伸缩量，进而将货箱调节至同一水平面，第二倾角传感器安装在货箱顶端，用于检测货箱的倾角，第一倾角传感器用于检测机头的倾角，第一倾角传感器和第二倾角传感器将采集到的信息传输至控制器，由控制器控制液压顶来调节货箱前后高度，使货箱处于同一水平面，避免货物掉落，速度传感器用于检测运输机的运行速度，将采集到的速度信息传输至控制器，控制器再控制电机调速器调节电动机的转速，从而实现运输机速度的反馈调节，使运输机保持预设的速度行驶，货箱下方的两个第二铁脚轮和机头下方的第一铁脚轮在轨道的滑槽中运动。

7、本发明的传动器包括传动轴、齿轮，电动机为变速器传动后，带动传动轴转动，进而带动齿轮转动，齿轮与齿条咬合后，即可带动运输机在轨道上行驶。

8、本发明的第一铁脚轮、第二铁脚轮与车架之间采用避震器连接。

9、本发明的电磁刹车装置包括弹簧、继电器、电磁铁、铁块，采用两个弹簧将铁块连接在车架底端，且铁块处于轨道的上方，继电器和电磁铁安装在车架底端，继电器的控制端与控制器连接，继电器的常开端与发电机输出的电源连接，继电器的公共端与电磁铁连接，由控制器控制继电器的通断，进而控制电磁铁的运行，不需要刹车时，控制器控制继电器开通，使电磁铁带电而产生磁场，进而将铁块吸附起来，使铁块离开轨道，需要刹车时，控制器会控制电机停止转动，齿轮与齿条咬合后将运输机制动，此时控制器控制继电器关断，使电磁铁的电源断开，铁块在弹簧的作用下将铁块顶到轨道上，利用铁块与轨道之间的摩擦力来实现二次制动。

10、本发明的自稳器包括液压减震、第三铁脚轮、滑块、伸缩电机，货箱的左右两边分别安装有自稳器，伸缩电机底部固定在车架上，伸缩电机的伸缩杆与滑块连接，第三铁脚轮与滑块之间通过液压减震连接，由液压减震将第三铁脚轮顶至辅轨的滑槽中，当车厢由于受力不均往左或往右偏移时，由于液压减震器的作用将车厢顶至左右平衡，运输车在运动的时候，第三铁脚轮就在在辅轨的滑槽中移动，当货箱的前端或后端被液压顶升起来后，控制器便会控制伸缩电机将滑块往下拉，使第三铁脚轮与辅轨保持同一水平面，防止自稳器因货箱的倾斜而受到拉断的风险。

11、本发明实现运输机自动调平的方案为：当运输机遇到下坡路段时，走在前面的机头的倾角会发生变化，由第一倾角传感器采集这一变化信息传输至控制器，控制器开始控制电机调速器的输出，进而控制电动机的转速，避免运输机速度过快而导致侧翻，紧接着第二倾角传感器将采集到的信息传输至控制器，由于运输机下坡时，会导致货箱前端低后端高，此时控制器控制货箱前端底部的液压顶升高，第二倾角传感器不停的采集货箱的倾角，直到货箱处于水平面后，控制器才控制液压顶停止工作，第二倾角传感器检测到货箱前端高于后端时，控制器控制货箱前端底部的液压顶收缩，以降低货箱前端高度，使货箱前后端处于同一水平面，而随着货箱前端升高起来，第一位移传感器时刻检测货箱前端与车架之间的距离，控制器根据第一位移传感器传来的位移信息控制货箱两边的伸缩电机收缩，将自稳器往下拉，当货箱前端底部的液压顶收缩时，控制器控制伸缩电机伸张，将自稳器往上移动，使自稳器始终与辅轨保持同一水平面，当运输机遇到上坡路段时，走在前面的机头的倾角会发生变化，由第一倾角传感器采集这一变化信息传输至控制器，控制器开始控制电机调速器的输出，进而提高电动机的转速，使运输车保持相同的速度往上爬，紧接着第二倾角传感器将采集到的信息传输至控制器，由于运输机上坡时，会导致货箱前端高后端低，此时控制器控制货箱后端底部的液压顶升高，第二倾角传感器不停的采集货箱的倾角，直到货箱处于水平面后，控制器才控制液压顶停止工作，而随着货箱前端升高起来，第二位移传感器时刻检测货箱后端与车架之间的距离，控制器根据第二位移传感器传来的位移信息控制货箱两边的伸缩电机收缩，将自稳器往下拉，当货箱后端底部的液压顶收缩时，控制器控制伸缩电机伸张，将自稳器往上移动，使自稳器始终与辅轨保持同一水平面，当运输机处于水平路段行驶时，控制器不需要调节液压顶和伸缩电机。

12、由于本发明采用第二倾角传感器检测货箱的倾角，进而调节货箱前后的高度的结构，从而可以得到以下有益效果：

13、1.本发明在单轨运输机两边增设辅轨可以避免运输车辆在运行过程中出现左右晃动，避免货物掉落风险。并且通过调整车厢的倾角，可以使运输车辆保持水平状态，提高运输安全性。

14、2.本发明采用双刹车系统，可以提高运输机在陡坡路段的制动效果，减少制动距离，增加整体的安全性，保障了运输车辆的安全性，防止发生意外事故。