[00275344]一种自携轨行走机构

一种自携轨行走机构专利项目技术与产品实现方案

　　第一章 项目基本情况

　　一、项目基本信息

　　二、项目技术传承

　　三、项目专利权人基本情况

　　第二章 项目技术方案

　　一、项目的技术原理

　　二、项目国内外研究开发现状

　　三、项目创新点

　　四、项目开发前景

　　（一）项目在采矿业的开发前景

　　（二）在地面短轨道运输的开发前景

　　（三）在国防工业的开发前景

　　（四）在船泊工业的开发前景

　　（五）在建筑及民营企业的开发前景

　　（六）在沙漠湿地的开发前景

　　第三章 项目产品主要用途

　　第四章 项目实施

　　第一章 项目基本情况

　　一、项目基本信息

　　本项目是2009年8月获得的一种自携轨行走机构专利成果。于2011年5月开始至2013年5月，个人出资多次试制研发。因专利权人身体原因于2013年5月样机成功运行后停工至今。现专利权人邀请有识之士，据试制开发中的成功成果接手或合作项目，重新申报专利的同时开发产品，创传世辉煌。

　　二、项目技术传承

　　1、项目技术来源

　　2、与项目相关的专利情况

　　三、项目专利权人基本情况

　　1、 杨文立主要经历

　　1969年---1975年 黄冲煤矿 钳工

　　1975年---1978年 萍矿工大 机电系大专学生

　　1978年---1992年 地质勘探工程公司 技术员、工程师 、车间主任、工程队长、经管科长、副经理

　　其间1980年至1982年间获中国矿业学院北京研究生部现代化管理结业证书

　　在地质勘探工程公司工作期间独自研制的大口经螺旋阶梯钻头、九米钢管钻塔、双液泥浆搅拌系统等曾获省科技进步二等奖。

　　八十年代在野外从事钻探工作时，笨重的设备运输需动员几十到几百人力，需在设备机架下放置钢管替代车轮，并在钢管下垫木板替代轨道，行走时前方用绳拉后面用钢钎撬，两侧人员往复铺垫木板和移送钢管，嘴里齐声喊同志们加油的劳动号子。那时感到发明一种自携轨行走机构的必要性，历经推倒，又历经重来后于2009年10月获得（一种自携轨行走机构）专利成果。

　　1992年---1995年 中建公司驻阿尔及利亚设备专家兼第三国采购

　　1995年---1999年 萍煤集团科学研究所副所长

　　在科学研究所任职期间曾主持研制风机消声器、灯载瓦斯报警器，与清华大学焊接系都东博士合作IGBT直流焊机。

　　1999年---2010年10月 先后在 广州、三亚、北京、天津、西安富力地产公司任水电部经理、总工程师等职(2009年10月获得专利成果时本人还在西安，其后一年才辞职准备开发专利)

　　2000年在民用住宅率先推广使用非金属水电管网及安防报警系统。

　　2011年---至今 试制专利、病退

　　2、杨央主要经历

　　1998年 江西煤矿工业学校毕业

　　1998年—2005年萍乡客车厂 技术员、工程师、ISO9001认证员

　　在客车厂任职期间曾参与低底盘安源牌客车研制；是企业ISO9001质量体系认证实施骨干。

　　2003年—2006年 东北财大行政管理本科毕业

　　2006年—2010年北京、天津、富力地产公司水电部预算经理

　　2010年— 2011年任公司质检负责人

　　2011年—至今从事机械电子工程教学与科研

　　第二章项目技术方案

　　一、项目的技术原理

　　本项目是利用已获国家专利，研发生产一种界于有轨和无轨，履带和车轮行走机构之间的自携轨行走机构。它的工作原理是：将完整车轮的踏面分成两个或两个以上，使之分别在两条或两条以上的轨道上运行，车轮被轨道内腔包容，轨道内腔有运轨、防滑、承载三功能；行走时两组以上的轨道轮流落地承载，未承载轨道随车体前进的同时向上提升和向前迈步（附图一是按附图二底盘方式制作的小翻斗矿车，附图二至五是具路况和负载组装的各种类型底盘）。通过附图可知该项目是不难加工的，可生产适用各行业各类型的承载几十公斤至几百吨的各类承载工具、车辆、机器人的行走机构。

　　二、项目国内外研究开发现状

　　由于轨道运输路线呆扳、占地、建造成本高等问题，对运输存在诸多不便，特别对采矿业来讲是限制企业发展的瓶颈，其系统技术落后、效率低，还需配备无极绳、小绞车等多段分散的传统辅助运输工具，配备庞大的辅助运输队伍；系统安全性差，其造成的人身事故约占井下人身事故总数的30%，仅次于顶板事故，且呈上升趋势。　随着采掘工作面装备的机械化程度提高，设备吨位增大，矿井工作面的推进速度越来越快；工作面设备搬家、安装愈益频繁；矸石、材料、设备运输要求更加快速、便捷，均成为制约效率提高的重要环节。因此，寻求一种适合采矿巷道布置条件、有利于高产高效矿井生产的运输方式迫在眉睫。早在二十世纪五十年代，北美的金矿开始取消轨道运输；一九五九年英国在煤矿取消轨道运输；到七十年代初美国开始取消轨道运输；我国九十年代少数先进矿井开始取消轨道运输。神东矿区九对矿井取消轨道运输；山东兖矿集团济宁三矿、山西潞安集团先后取消轨道运输。

　　目前世界许多国家都在使用无轨胶轮车替代轨道运输车。国内一些矿井为提高效率克服垂直运输与水平运输、轨道运输的转载等, 也正在以无轨胶轮车运输取代轨道运输。现摘录下例几则消息：

　　（济三煤矿无轨辅助运输系统的应用）(1)机动灵活，调度方便、快捷。(2)可以把采掘工作面需要搬迁的设备、材料直接运到安装地点，提高了工作效率，减轻了工人的劳动强度。(3)可以根据需要合理配置车辆：如选用3 t载重或6 t载重多用途车（载人、载物等）、重型支架搬运车（搬运支架、输送机、采煤机等）、多用途车（起重、搬运、铲斗等）。(4)选用起重设备可以减少装卸时间，减轻工人劳动强度，对一定重量范围内的设备（部件）起吊装运极为方便。(5)对巷道底板的适应性较强。(6)在一定程度上简化了巷道布置，彻底将辅助运输作业从轨道系统中解放出来。

　　某报讯　　潘西矿针对采煤综采化、掘进综掘化，产量不断提高，辅助运输压力增大的实际，坚持向科学技术要效率、要效益，彻底解决辅助运输装备水平低，提升能力小，管理难度大的问题，在集团公司率先应用了无轨胶轮车运输，取得了明显的效果。这种新式运输工具自投入运行后，减少了矿车运输时的调车环节，节省了时间、提高了效率，创出了月进尺130米的好成绩。

　　无轨胶轮车作为煤矿辅助运输设备的新型替代产品，可取代多台小绞车或电瓶车的接力运输，运行安全可靠，操作和维修都比较方便，可担负掘进迎头设备、材料的连续运输，简化了运输环节，减少了辅助人员，改善了工人的劳动条件，经济和社会效益明显。

　　【DOC】国家安全生产监督管理总局政策法规司

　　生产人员，下井材料从地面到井下采用了无轨胶轮车，可直接到达各掘进和回采工作面，取消轨道和矿车，实现了全矿井辅助运输胶轮化。

　　中国工业报-企业

　　高高的井架天轮、密密的矿车轨道架线、耸起的落地煤堆、冒烟自燃的煤矸石堆，这是传统煤矿特有的“景观”。而在神东推行无轨胶轮化技术后，井下巷道采用无岩巷布置，巷道直接开在煤层上，打出的基本都是煤炭。

　　三、项目创新点

　　综合上述情况，采矿业取消轨道车辆是大势所趋。试想想，还有比胶轮车更好的吗？

　　本项目的创新点在于将传统圆的轨道车轮踏面圆弧轴向错开分成若干个弧段，每个弧段配相应的轨道，当轴作360度转动时各弧段则先后与各自的轨道接触，这样一来就有空置的弧段和轨道，再将各弧段的轮及轨道配套设计做成有防滑和运轨功能的集中体，如是就形成了新颖和独特的、领先的、有较高成长性的、当前市场急需产业升级的、可引发物流运输变革的自携轨行走机构。该机构兼有轨道车和履带车以及胶轮车的优势, 其创新点：

　　1. 车轮不再是传统意义上的圆形，而是只有部分圆形的弧段；轨道也不是传统意义上轨道，它只是车轮弧段展开长度的部分承载；

　　2. 部分圆弧的车轮藏于轨道的内部，若干个部分圆弧的车轮和轨道同轴形成完整的轮轨；

　　3. 运动中轨道交递轮换向前铺设，车轮各弧段交递承载；

　　4. 与胶轮车比较:

　　1）.承载能力更大, 底盘重心低;

　　2）.抗爆能力更強, 无轮胎运行成本;

　　3）.对地压強小, 对路基无要求, 可在松散地面运行, 可跨越地沟;

　　4）.配制转盘可原地转向;

　　5. 与履带车行走机构比较：

　　1）. 结构更简单，转向方式基本相同，对地都是面接触，但本项目对地是大平面板式接触，而履带是链式各小面积之和接触，因此本项目运行中对地面无压痕损伤；

　　2）.本项目车轮藏于轨道的内部，而履带各承载轮和链条均暴露在外，因此本项目在军事抗爆上优于履带；

　　3）.当内部动力丧失后履带机构不能被牵引，本项目能被外力推或拖动（因此可做成人力车）。

　　6. 与轨道车行走机构比较：

　　1）.本项目轮轨一体不需铺设轨道，这一点对优化环境降低国土占用贡献大；

　　2）.行进中无轨道路线约束；

　　3）.可避免垂直运输、公路运输与轨道运输之间产生的装卸转载，可大规模提高能效和生产效益；

　　7. 利用轨道交递落地的特点结合现有电磁控制技术，可开发一种沿倒悬天花行走的工作台车和工业机器人行走机构。

　　8. 该机构与传统机构的性能比较如下图：

　　自携轨行走机构与传统行走机构的性能比较

　　四、项目开发前景

　　（一）项目在采矿业的开发前景

　　通过前述几例可了解到轨道车对采矿的约束，可自携轨行走机构即克服了轨道的约束，又比胶轮车承载力更大，对地压强更小，对地形要求更低,可跨越地沟，经济效益更高更节能。特别是应用在遂道开挖无轨道运输的时期或无岩石巷道直接在松软煤层上运行胶轮车的时期。

　　（二）在地面短轨道运输的开发前景

　　具了解国内有各种短轨道车辆厂几百家，分别生产零点几吨

　　到上百吨的矿车、平板车，仅湘潭地区就有不下四家生产平板车，具对用户的了解认为，胶轮车底盘太高，载重量太小，轮胎消耗大；轨道车载重量虽大可

　　轨道对环境破坏太大，行进范围受约束。本自携轨行走机构正好集两者的优点。

　　（三）在国防工业的开发前景

　　与履带机构比，自携轨行走机构的传动零件可封闭，无链条，更具防爆性；最关键的一点是当内部动力失去时可被外力牵引或推或拖动。不像失去动力的履带车必须采用吊车装卸和拖车运输。

　　（四）在船泊工业的开发前景

　　因为自携轨行走机构的运行状态相当于人行走，对地面极小磨擦且是面接触，利用其特点可生产成运弹车，以减小对航母甲板昂贵涂层的寿命损耗；可开发一种沿倒悬船体行走的工作台车以方便船体油漆和维护，避免在船厂搭设大型脚手架來维护船体。

　　（五）在建筑及民营企业的开发前景

　　农村田园收获时由于地面松软、崎岖、杂草丛生根本无车可去，此项目可迅即开发制造目前市场空白的人力车、电动车；建筑工地目前用的两轮小斗车运行中相当不平稳，需人力维持平衡，且不能在泥泞松散的路面行走，特别是在高空从竖直吊笼中出来，进入建筑跨越空间时往往在高空将物料溅出，利用此专利可迅即开发制造建筑市场空白的，使用寿命长得多的，能克服上述问题的小斗车、小拖车。

　　（六）在沙漠湿地的开发前景

　　由于自携轨行走机构对地接触是整个完整的面，它的运行零件都在密封油浸的轨道腔内，它可以在沙漠或湿地上正常行走, 利用此特点可迅即开发制造沙漠或湿地专用的人力车或动力车。

　　据图片报导：目前国内还有数以万计的小型企业、个体企业在使用原始的运输工具：附图片一至四。图片一、二中的矿车是目前国内各类企业普遍使用的，情景中的问题：1.图片一中轨道 被杂物淹理，矿车行进相当困难。2. 图片二中a.轨道在倒渣处由于渣堆松散需不断延伸支护；b.由于车前方悬空小车不便前翻倒物，工人的操作相当费力危险。3.图片三中使用的还是原始时期的拖箕，其情景让人心寒涌泪。4.图片四中如此恶劣的环境，踏面如此小的车轮能起作用吗？对此利用本项目可开发制造如上图一所示的小型自携轨矿车，相当轻松的解决问题中的1、2点；在自携轨底盘上配一个扁而长的车斗就能使问题3、4点中人力和尊严得到解放。

　　第三章 项目产品主要用途

　　运输、军事、采矿、遂道、建筑、船泊等领域。

　　第四章 项目实施

　　本项目欢迎垂询、合作。现据试制成果准备另行申报专利的内容与原专利有极大不同，另有很多试制开发照片未在本文中显示，拟在全国范围内寻求有识之士再申报接产，让项目结出成果。