CN101708816A - 全自动移动式液压升降平台机 - Google Patents

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喻国锋
范鸿
童俊军
董婷
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Abstract

本发明公开了一种全自动移动式液压升降平台机,包括底盘、行走驱动装置、升降装置、液压、电气控制系统及充电装置,所述的底盘下底面安装有车轮及其行走驱动装置、制动装置,底盘上面安装有升降装置、液压系统、转向系统、操纵系统、控制系统、充电装置、支腿装置,底盘和平台上设有安全装置和测量系统,其升降装置上装有浮动平台装置。本发明不仅能承载所要求的额定重量,而且其行走机构能实现前后、左右行走及90度平移、甚至蟹行,其升降平台装置可作纵、横移动和旋转,且升降自如。由于有多种移动选择,机械化、自动化程度高,可随机应变,准确及时地与车底安装位置对应定位,提高效率,确保安全性,满足了铁道车辆制造装配生产线的需要。

Description

全自动移动式液压升降平台机
技术领域
[0001] 本发明涉及铁路车辆装配的机械,主要用于铁路动车组、客车、城轨车制造厂在装
配生产中,车底电气设备、气管路、机械部件及其它零部件等的安装,并可用于其他类似场
背景技术
[0002] 现有在高架台位上用于列车底部进行装配作业的,大多是用车底起重设备,这种 起重设备是在一可行走平台上装有剪刀式升降机构,其上装有一工作台。这种设备的承载 能力一般都能满足要求,几吨甚至十多吨,但由于动车组、城轨车等高速车的出现,要对应 于车底位置零部件作精密装配,则要求车底起重设备能作纵、横向位移、平移或旋转,而现 有使用的这种设备移动起来很难准确定位,动作要求不能实现,不能得心应手,严重影响工 作效率,不能保证车底零件的装配质量。因此,亟需机械化、自动化程度高,功能全面的、先 进的装备来满足铁道系统车辆制造装配生产线的需要。
发明内容
[0003] 为了解决现有技术的不足,本发明提供一种全自动移动式液压升降平台机,它不 仅能承载所要求的额定重量,而且能在车底作很小的前后、左右、90度平移位移、甚至蟹行, 准确定位,与车底所要求安装位置的零件对应。
[0004] 为了达到上述目的,本发明的技术方案是,一种全自动移动式液压升降平台机,包 括底盘、行走驱动装置、液压系统、电气控制系统及充电装置,其特征是:所述的底盘下底面 安装有车轮及其行走驱动装置、制动装置,底盘上面安装有升降装置、液压系统、转向系统、 操纵系统、控制系统、充电装置、支腿装置,底盘和平台上设有安全装置和测量系统,所述的 升降装置上装有浮动平台装置。
[0005] 所述的制动系统是每个车轮装有带制动器的液压马达。
[0006] 所述的转向系统是由蓄电池联接电动机、液压泵、液压转向器、电磁换向阀和前轮
转向油缸、后轮转向油缸、转向链条及车轮支撑轴上的链轮,其电动机、液压泵、电磁换向阀
装置于液压站上,蓄电池、前轮转向油缸、后轮转向油缸、液压站安装在底盘上。
[0007] 所述的升降装置是在底盘上对称装有两套升降液压油缸和两套剪刀机构,升降液
压油缸和剪刀机构之上装有升降平台及限位安全机构,所述的升降液压油缸为多级缸结构。
[0008] 所述的操纵系统设置在底盘侧面,分为地面操作机构和遥控操作机构。
[0009] 所述的浮动平台装置安装在升降平台之上,其上装有回转工作台、纵向移动工作
台和横向移动工作台,回转工作台与升降平台之间装有浮动钢珠,纵向移动工作台与回转
工作台中间、横向移动工作台与纵向移动工作台中间均装有钢珠,所述的浮动钢珠是在钢 珠下面装有弹簧。
[0010] 所述的回转工作台与升降平台相联,底部安装有中心轴及轴承、链轮,由升降平台中心孔定位,与安装在升降平台下部的回转驱动装置链条相啮合,实现浮动平台装置的回
转。回转工作台的上平面设有直线钢珠导轨,安装有导向机构、两侧安装有驱动油缸,其油
缸活塞杆与纵向移动工作台上支座相联,带动纵向移动工作台实现其纵向直线移动。
[0011] 所述的纵向移动工作台由底部两侧油缸支座、导轨及导向装置与回转工作台上驱
动油缸活塞杆相联,其上平面设有直线钢珠导轨,安装有导向机构、两侧安装有驱动油缸,
其油缸活塞杆与上平台底部油缸支座相联,带动上平台实现其横向直线移动。
[0012] 所述的横向移动工作台由底部两侧油缸支座、导轨及导向装置与纵向移动工作台
上油缸活塞杆相联,由纵向移动工作台上平面安装的导向机构、驱动油缸,实现其横向直线
移动。上平面覆有厚的橡胶垫。
[0013] 所述的支腿装置是在底盘下面四个角处装有四套带定位支撑板的液压油缸,每个 支腿均带有橙色的闪光报警灯以及红白警示亮条。
[0014] 所述的安全装置是在地面操作机构、遥控操作器上均设有紧急停止按钮;升降平 台配置有锁闭装置、紧急制动按钮和过载保护及报警器;本装置四角安装有4个闪光信号 灯并设有上下限位装置;在操作台上设有灯光指示和报警按钮;底盘上安装有防倾斜传感 器。
[0015] 所述的测量系统由液压转向器步进电机测量、升降平台升降、上平台纵横向移动 位移传感器测量、底盘倾钭角度传感器等系统组成,所述的液压转向器步进电机设置在底 盘上,位移传感器设置在每层平台之上,底盘倾钭角度传感器设置在底盘上。 [0016] 本发明的有益效果是,它不仅能承载所要求的额定重量,而且其行走机构能实现 前后、左右、90度平移行走位移、甚至蟹行,其浮动平台部份可作纵横移动和旋转,且升降自 如。由于有多种移动选择,机械化、自动化程度高,因此可随机应变,准确地、及时地与车底 安装位置对应定位,有效地提高了工作效率,极大地满足了铁道系统车辆制造装配生产线 的需要。同时由于设置了多项安全装置,确保了具有很高的安全性、可靠性。
附图说明
[0017] 图1是本发明结构主视示意图。
[0018] 图2是本发明结构俯视示意图。
[0019] 图3是本发明结构侧视示意图。
[0020] 图4是本发明浮动钢珠放大示意图。
[0021] 图5是本发明浮动平台结构主视图。
[0022] 图6是本发明浮动平台结构俯视图。
[0023] 图7是本发明浮动平台结构侧视图。
[0024] 图8是本发明液压原理图。
具体实施方式
[0025] 以下结合附图对本发明进一步说明。由图1至图7可知,本发明公开了一种全自 动移动式液压升降平台设备,包括底盘1、行走驱动装置2、液压系统、电气控制系统及充电 装置,所述的底盘1下底面安装有车轮3及其行走驱动装置2、制动装置,底盘1上面安装有 升降装置4、液压系统、转向系统5、操纵系统6、控制系统、充电装置、支腿装置7, 盘及升降平台上设有安全装置和测量系统,所述的升降装置4上装有浮动平台装置8。
[0026] 所述的制动装置是每个车轮装有带制动器的液压马达,达到液压马达停止运动时
的精准制动停车,满足高精度零件的定位、装配。
[0027] 所述的转向系统5是由蓄电池连接电动机、液压泵、液压转向器、电磁换向阀和前 轮转向油缸、后轮转向油缸、转向链条及车轮支撑轴上的链轮,其电动机、液压泵、电磁换向 阀装置于液压站上,蓄电池、前轮转向油缸、后轮转向油缸、液压站安装在底盘上。以实现直 行、蟹行、90度平移、右转、左转等行车要求。
[0028] 其工作原理如下:纵向前面两轮分别独立与底盘连接,每轮的支撑轴上有相同的 链轮,通过前转向油缸和传动链将两者连接,以油缸活塞杆的运动,带动两轮做相同的转 动;后面两轮与前面完全对称,电动机驱动液压泵将工作介质(液压油)从液压油箱送入转 向器,经电磁换向阀和转向油缸再经转向器流回液压油箱、通过操纵系统和电磁换向阀来 改变转向油缸的进、出油方向,控制转向油缸活塞杆左右移动,从而控制链条带动链轮实现 设备的转向,设备纵向正常行驶时,前后轮反方向转动,蟹行时把后轮油缸运动方向调整, 使四轮均向同一方向转动,实现蟹行,当转角达90度时,整个车轮由纵向变横向,即可横向 行驶,当电磁换向阀断开时,后轮转向油缸断开,实现前轮转向,前后轮分别设置两个位置 传感器,指示车轮转动的位置。设备正常行驶时,通过液压及电控系统的配合,实现运动。 [0029] 液压转向器分为二种控制方式:一是手动转换开关控制;二是由步进电机带动控 制,从而实现地面自动遥控。
[0030] 所述的升降装置4是在底盘上对称装有两套升降液压油缸41和两套剪刀机构42, 升降液压油缸和剪刀机构之上装有升降平台及限位安全机构。所述的升降液压油缸为多级 缸结构。通过液压油站的工作使升降液压油缸作上下运动,从而带动升降平台的垂直升降。 [0031] 所述的操纵系统6设置在底盘侧面,分为地面操作机构和遥控操作机构。两套机 构具有互锁功能,只能使用其中一套进行操作控制。操作以底盘操作为主,两种操作可以进 行全部动作的控制,其中设备的平台升降、上平台回转、纵横移动微调等控制主要由遥控装 置操作。
[0032] 所述的浮动平台装置8安装在升降平台81之上,其上装有回转工作台82、纵向移 动工作台83和横向移动工作台84,回转工作台与升降平台中间装有浮动钢珠86、纵向移动 工作台与回转工作台中间、横向移动工作台与纵向移动工作台中间均装有钢珠85。所述的 浮动钢珠是在钢珠下面装有弹簧,使平台保持一定的浮动弹性,不致使贵重的零部件落放 因刚性触撞而损伤。
[0033] 所述的回转工作台82与升降平台81相连,底部安装有中心轴及轴承、链轮,通过 升降平台中心孔定位,与安装在升降平台下部的回转驱动装置链条相啮合,实现浮动平台 装置的回转。回转工作台的上平面加工有直线钢珠导轨,安装有导向机构、两侧安装有驱动 油缸,其油缸活塞杆与纵向移动工作台上支座相联,带动纵向移动工作台实现其纵向直线 移动。回转工作台采用45#钢板调质处理、精加工。
[0034] 所述的纵向移动工作台83通过底部两侧油缸支座、导轨及导向装置与回转工作 台上驱动油缸活塞杆相联,其上平面加工有直线钢珠导轨,安装有导向机构、两侧安装有驱 动油缸,其油缸活塞杆与上平台底部油缸支座相联,带动上平台实现其横向直线移动。 [0035] 所述的横向移动工作台84通过底部两侧油缸支座、导轨及导向装置与纵向移动工作台上油缸活塞杆相联,由纵向移动工作台上平面安装的导向机构、驱动油缸,实现其横 向直线移动。上平面覆均匀6mm厚的橡胶垫。横向移动工作台84采用45#钢板调质处理、 精加工,保证装配零部件及安装工人的安全。
[0036] 升降平台是底盘之外的主要承重件,采取箱型梁结构设计方式,采用45#钢板调 质处理、精加工。升降平台上部加工有浮动平台轨道,安装有浮动钢珠装置,其底部安装有 两个浮动平台回转驱动油缸及回转限位装置等,其中心加工有轴承孔,浮动平台通过中心 轴、轴承安装其上,中心轴底端安装有链轮,通过回转油缸活塞杆前端铰接的链条与链轮的 啮合,达到浮动平台左右20度的回转。
[0037] 为了保证升降平台在极限位置安全停机,本机设计有上、下限位开关和机械极限 位置定位终点档铁双重限位安全机构,以保证其安全性。
[0038] 回转工作台、纵向移动工作台、横向移动工作台的运动均由液压油缸驱动,并由安
装其上的位移传感器进行角度、位移检测,通过液压及电气控制系统,实现设备在2000mm
以上的宽度和4000mm以上长度方向上可以在士50mm以上的范围内进行微调,并在±15度
以上精准旋转,达到整个上层平台移动调整精度lmm(角度为1度)的要求。
[0039] 所述的支腿装置7是在底盘下面四个角处装有四套带定位支撑板的液压油缸,每
个支腿均带有橙色的闪光报警灯以及红白警示亮条。为了使设备在不工作时或工作时不需
要车轮运动,保证设备的稳定和安全,本机设计有支腿装置,由四套带定位支撑板的液压油
缸组成,分别安装在底盘的四个角处。当需要停车定位时,四个液压油缸活塞杆带动定位支
撑板与地面接触,将整台设备顶起,车轮与地面保持接触但不受力,达到稳定、安全的目的。
每个支腿均带有橙色的闪光报警灯以及红白警示亮条,指示支腿支撑情况,并配有保护装
置和木制垫块。
[0040] 所述的安全装置是在地面操作机构、遥控操作器上均设有紧急停止按钮;用于在 紧急状况下强制停止行驶系统和工作装置的各种运动。升降平台配置有锁闭装置、紧急制 动按钮和过载保护及报警器;设备启动后信号灯亮起,确保安全。本装置四角安装有4个闪 光信号灯,并设有上下限位装置;在操作台上设有灯光指示和报警按钮;提醒现场人员注 意安全。底盘上安装有防倾斜传感器,当机体的倾斜度>5°时,该传感器可通过蜂鸣器发 出断续的报警声。
[0041] 本发明的液压系统设计有两套液压油站系统,其中液压油站( 一 )主要是为行走 驱动装置、制动系统、转向系统、支腿装置提供液压动力;液压油站(二)主要是为升降平台 的液压油缸升降、带动浮动平台的左右旋转、前后及左右的直线运动的油缸提供液压动力。 [0042] 液压油站( 一 )的液压系统采用一台电机带动一台变量柱塞泵和一台定量齿轮泵 供油,变量柱塞泵为四个车轮行走液压马达及制动器供油,定量齿轮泵为行走转向机构及 支腿油缸供油。由变量泵供油的采用板式阀结构,其动作采用比例阀进行控制,以便精确进 行速度调节,车轮行走时有三个速度选择:在直行时可选择最高速度,转弯时选择低速,还 可选择惰行。通过静态流量分配器对四个液压马达进行调控,可实现车轮的匀速运动,只有 在停机时才可变换速度。其它动作由于速度低、流量小,采用叠加阀结构,直接采用液压转 向器、叠加式溢流阀、液控单向阀、电磁换向阀等进行控制。液压系统内设有安全溢流阀、液 压锁等安全装置。
[0043] 液压油站(二)的液压系统采用一台电机带动一台定量齿轮泵供油,主要为升降平台的液压油缸升降、带动浮动平台的左右旋转、前后及左右的直线运动的油缸提供液压 动力。其各缸动作由于速度低、流量不大,系统采用叠加阀结构,直接采用叠加式溢流阀、调 速阀、液控单向阀、制衡阀、电磁换向阀进行控制。为了确保升降平台在断电或油管突然断 裂等其他事故的情况下不会落下,在液压系统内设有安全溢流阀,在两升降油缸上安装有 液压锁,以确保其安全性。
[0044] 液压系统与电控系统进行联合控制能能保所有运动机构运动的准确,电控系统采 用触摸屏、PLC可编程序控制器控制,并在触摸屏上显示各种运动,便于操作者的监控。 [0045] 液压系统各输入、输出口均设置有相应的检测点,便于维修和故障检查。过滤器带 发讯装置,能自动报警和故障提示。系统设计充分考虑高效节能,以减少功率浪费,减少发 热源。
[0046] 液压站设计时充分考虑到油温的影B向,以保证设备连续24小时而不会在油温上 出现问题。
[0047] 测量系统由液压转向器步进电机测量、升降平台升降、上平台纵横向移动位移传 感器测量、底盘倾钭角度传感器等系统组成。所述的液压转向器步进电机设置在底盘上,位 移传感器设置在每层平台之上,底盘倾钭角度传感器设置在底盘上。
[0048] 触摸屏主界面、各部动作运动模拟显示、步进电机设置及显示、升降平台升降、上
平台纵横向移动设置及控制显示、液压油站各电磁阀、液位、油温等的动作显示及故障判
断、各运动部位极限位置的控制与显示、底盘倾钭检测及报警提示等系统组成。
[0049] 本发明中的行走驱动装置为四轮驱动结构,其每个走行轮为液压马达驱动同步角
度控制,每个车轮可进行0〜180度的调整,满足直行、蟹行、90度平移、右转、左转等不同的
行车要求。行走驱动装置安装于底盘的四个角的下面,由支撑轴、弯臂、车轮、轴承、液压马
达、链轮等组成,其车轮采用高负荷实心橡胶轮结构,结实耐用,承载能力强,不损伤地面,
承载低位状态能够横越过高差约20mm轨道,适合于装配场地作业。
[0050] 本发明充电装置采用蓄电池供电,连续工作时间大于8小时,电池使用寿命不小 于3年。
[0051] 图中9是链轮,10限位块,11是链条,12是钢珠导轨,13是支承油缸,41是升降油 缸,14是平台前后移动油缸,15是平台左右移动油缸,16是平台旋转油缸。

Claims (9)

  1. 全自动移动式液压升降平台机,包括底盘、行走驱动装置、液压系统、电气控制系统及充电装置,其特征是:所述的底盘下底面安装有车轮及其行走驱动装置、制动装置,底盘上面安装有升降装置、液压系统、转向系统、操纵系统、控制系统、充电装置、支腿装置,底盘和平台上设有安全装置和测量系统,所述的升降装置上装有浮动平台装置。
  2. 2. 如权利要求1所述的全自动移动式液压升降平台机,其特征是:所述的制动系统是每个车轮装有带制动器的液压马达。
  3. 3. 如权利要求1所述的全自动移动式液压升降平台机,其特征是:所述的转向系统是由蓄电池联接电动机、液压泵、液压转向器、电磁换向阀和前轮转向油缸、后轮转向油缸、转向链条及车轮支撑轴上的链轮,其电动机、液压泵、电磁换向阀装置于液压站上,蓄电池、前轮转向油缸、后轮转向油缸、液压站安装在底盘上。
  4. 4. 如权利要求1所述的全自动移动式液压升降平台机,其特征是:所述的升降装置是在底盘上对称装有两套升降液压油缸和两套剪刀机构,升降液压油缸和剪刀机构之上装有升降平台及限位安全机构,所述的升降液压油缸为多级缸结构。
  5. 5. 如权利要求1所述的全自动移动式液压升降平台机,其特征是:所述的操纵系统设置在底盘侧面,分为地面操作机构和遥控操作机构。
  6. 6. 如权利要求1所述的全自动移动式液压升降平台机,其特征是:所述的浮动平台装置安装在升降平台之上,其上装有回转工作台、纵向移动工作台和横向移动工作台,回转工作台与升降平台之间装有浮动钢珠,纵向移动工作台与回转工作台中间、横向移动工作台与纵向移动工作台中间均装有钢珠,所述的浮动钢珠是在钢珠下面装有弹簧;所述的回转工作台与升降平台相联,底部安装有中心轴及轴承、链轮,与安装在升降平台下部的回转驱动装置链条相啮合,回转工作台的上平面设有直线钢珠导轨,安装有导向机构、两侧安装有驱动油缸,其油缸活塞杆与纵向移动工作台上支座相联;所述的纵向移动工作台由底部两侧油缸支座、导轨及导向装置与回转工作台上驱动油缸活塞杆相联,其上平面设有直线钢珠导轨,安装有导向机构、两侧安装有驱动油缸,其油缸活塞杆与上平台底部油缸支座相联;所述的横向移动工作台由底部两侧油缸支座、导轨及导向装置与纵向移动工作台上油缸活塞杆相联,由纵向移动工作台上平面安装的导向机构、驱动油缸,上平面覆有厚的橡胶垫。
  7. 7. 如权利要求1所述的全自动移动式液压升降平台机,其特征是:所述的支腿装置是在底盘下面四个角处装有四套带定位支撑板的液压油缸,每个支腿均带有橙色的闪光报警灯以及红白警示亮条。
  8. 8. 如权利要求1所述的全自动移动式液压升降平台机,其特征是:所述的安全装置是在地面操作机构、遥控操作器上均设有紧急停止按钮;升降平台配置有锁闭装置、紧急制动按钮和过载保护及报警器;本装置四角安装有4个闪光信号灯并设有上下限位装置;在操作台上设有灯光指示和报警按钮;底盘上安装有防倾斜传感器。
  9. 9. 如权利要求1所述的全自动移动式液压升降平台机,其特征是:所述的测量系统由液压转向器步进电机测量、升降平台升降、上平台纵横向移动位移传感器测量、底盘倾钭角度传感器等系统组成,所述的液压转向器步进电机设置在底盘上,位移传感器设置在每层平台之上,底盘倾钭角度传感器设置在底盘上。
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C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)