CN103588087A - 弧形轨道多缸协同步履推进方法 - Google Patents

Abstract

弧形轨道多缸协同步履推进方法，包括：步骤一，采用的推进系统：采用弧形轨道，轨道轴向边侧被若干凸块等间距分割，采用的推进装置为滑动回转平台，滑动回转平台包括前后的推进液压缸装置和中间的荷载体平台，滑动回转平台由一套控制系统控制回转。步骤二，分五步：①各油缸伸出油缸触发限位传感器，②设定轨道上回转的多缸之一为主令回转油缸，其它为随动回转油缸，③当主令油缸停止伸出且所有油缸伸出到位后，所有油缸整体回缩至预设定最小行程；④各油缸回缩到位后回到步骤①；⑤重复，进行整体步履式推进。本发明解决超大型平台在弧形轨道上进行回转作业时的回转同步性问题。采用模块化组合，可用于不同滑动回转平台的组合式回转推进。

Description

弧形轨道多缸协同步履推进方法

技术领域

本方法涉及工程机械的回转方式，属于液压同步推进技术领域，具体是一种适用于弧形轨道的多缸协同步履推进方法。

背景技术

在工程机械等设备工作过程中，常常需要进行回转作业，以保证工程机械设备能够具有较大范围的工作面积。传统的回转方法多采用液压马达或电动驱动，这些驱动方式适用于小吨位，小半径的回转方式，而随着风电、核电等大型吊装工程的不断涌现，回转半径的不断增大，采用多缸协同步履式推进逐渐成为一种超大型回转设备的回转方式。

随着现代物流装备技术不断发展，出现了超大型的装备，如超大型起重机。常见的有履带式起重机、汽车起重机、塔式起重机等，这些起重机在国内应用较为成熟。环轨式起重机具有接地面积大，接地比压小，能够承载量大，稳定性高等优点，在国外使用较多。

环轨起重机具有其独特的优点，但是在运行过程中，存在着一些难题。首先，整机回转虽能够在轨道上运行，但由于其整机重量大，需要非常大的回转驱动力，一般用的机械传动方式很难满足要求。其次，在整机回转中，为了满足整机的稳定性，必须保证整机在回转中各个步进油缸的步进速度相同，满足一定的同步精度，并且若同步精度较差，必然会出现各液压油缸受力不均匀的现象。

同济大学在先公开的的“弹簧式自动液压顶推装置”(专利公开号为CN 102674217 A) ：该装置结构设计为，由顶推液压缸和卡紧装置两部分组成，卡紧装置由连杆和轨道侧凸起组成，连杆安装在顶推液压缸的后部，在顶推活塞伸出顶推重物时连杆卡紧在轨道侧凸起上，为顶推液压缸输出推力提供支反力，在顶推活塞回缩时卡紧装置跟随其前进。该装置运用液压油缸顶推技术推移重物，油缸后面必须还要有反力座。液压顶推油缸和液压油缸反力支座均位于顶推轨道上，可沿着顶推轨道来回移动，反力支座两侧均安装有“L形”连杆和相应的挡板。在运行过程中，连杆5能够绕着销轴旋转一定的角度，以便于液压油缸活塞杆的推进和收缩。液压顶推油缸的活塞杆与推进物铰接，顶推轨道两侧凸起的间距与液压顶推油缸的行程相一致。当顶推的距离比较长时，需要液压油缸先后多次顶推的行程叠加来完成在直线轨道上全程的顶推施工任务。该本文献(专利公开号为CN 102674217 A)视为本发明说明书内容的一部分。

但是，该装置单液压缸推力有限，且不能实现弧形轨道上大型工程机械的回转运行。

发明内容

本发明的目的是为了解决超大型平台在作业过程中如何保证整机安全、平稳、精确地实现回转问题，解决超大型平台在弧形轨道上进行回转作业时所产生的回转同步性问题，公开了一种弧形轨道多缸协同步履推进方法，适用于圆周弧形轨道，单元推进滑动装置能同步回转、多缸协同推进，各单元推进滑动装置组成平台，提高荷载能力。

本发明给出的技术方案为：

一种弧形轨道多缸协同步履推进方法，其特征在于，

步骤一，采用如下的推进系统进行设计：

采用弧形轨道，所述弧形轨道为内外双轨式，轨道下部放置支撑板，轨道轴向边侧被若干个凸块等间距分割，每段间距为步履式推进时的一个步长，

采用的推进装置为滑动回转平台，包括若干组滑动平台，各滑动回转平台可依据承载重量进行组合配置，回转平台上可支撑待回转物体，

所述每个滑动回转平台包括前后各两个推进液压缸装置和置于中间的被顶推的荷载体平台，其中载荷体横跨两条轨道，内外两条轨道上各安装一个推进油缸，即正向推进时有两个油缸同时推进，反向推进时也有两个油缸同时推进，在一个方向工作时，另外一个方向的两个油缸不工作，

所述每个推进液压缸装置通过其活塞杆与中间的被顶推的荷载体都为销轴连接，销轴设置为竖直方向，

所述每个滑动回转平台由一套控制系统控制回转，各平台控制系统之间通过总线进行数据的传递和共享，油缸行程传感器和油压传感器连接至控制器的AD口，控制器通过DA口控制比例阀的开口大小进而控制液压油缸伸缩，

各推进油缸内安装行程传感器用于检测油缸的推进行程，安装压力传感器用于检测油缸压力，油缸端部位置安装位置传感器用于指示油缸和轨道上的凸块接触，

在进行回转时，每个液压油缸由一个比例方向阀单独进行控制；

步骤二，弧形轨道多缸协同步履进行推进，分为五步：

①、推进准备：各油缸伸出油缸使各油缸位置的限位传感器触发，

②、开始推进：设定轨道上回转的多缸之一为主令回转油缸，其它油缸为随动回转油缸，

主令回转油缸根据设定的回转速度自主推进，控制器将主令回转油缸的回转行程通过数据总线传输给各随动回转油缸控制器，随动油缸控制器将自己油缸的行程乘以一定比例值后与主令油缸行程作差值进行运算输出给比例阀控制油缸伸出速度，该比例值由内外轨的半径决定，

同时，油压传感器检测各油缸实时油压，当压力超限时控制比例阀开口对油缸伸缩进行调整；

③、整体回缩：当主令油缸停止伸出且所有油缸伸出到位后，所有油缸整体回缩至预设定最小行程；

④、伸出调整：各油缸回缩到位后回到步骤①；

、重复上述步骤进行整体步履式推进，主令回转油缸计算累积的推进行程，当回转到位时停止；

其中，单个滑动回转平台的具体推进过程：

①推进准备，油缸伸出油缸使各油缸位置的限位传感器触发，连杆嵌入轨道内部挡块中；

②推进，由液压系统驱动液压缸同步伸出，使整机同步回转，满行程后停止回转；

③回缩，液压系统改变供油方向，使液压缸回缩；

④调整，液压缸伸出至触动行程开关，回到步骤①继续下一个推进过程。

本发明采用模块化组合，可用于不同滑动回转平台的组合式回转推进。本发明的优点在于：

（1）模块化配置，可扩展性强，可以通过配置组成单平台、双平台甚至多回转缸的步履式推进系统。

（2）采用位置闭环反馈，同步精度高。

（3）由于可采用多滑动回转平台的自由组合，因此特别适用于大吨位对象的回转要求。

附图说明

图1为弧形轨道示意图。

图2为滑动回转平台结构示意图。

图3为一种滑动回转平台组合布置实例。

图4为控制系统硬件原理图。

图5为单元滑动推进平台推进示意图。

图6为多滑动推进平台推进示意图。

标记说明：被顶推的荷载体1（即“荷载体平台”：荷载体平台上面可以承载待回转物体）、销轴连接2、液压油缸32、活塞杆31、液压油缸支座4、L形连杆5、轨道8、凸起9。滑动回转平台17，单元推进装置18。

具体实施方式

本发明所采用的推进装置，轨道设置如图1所示，弧形轨道为内外双轨式，轨道下部由许多支撑板（图中未示意）连接铺垫，轨道被若干个凸块9等间距分割，每段间距为步履式推进时的一个步长。

滑动回转平台如图2所示，整个滑动回转平台17包括前后各两个推进液压缸装置18（同方向的内外轨道各一个）和置于中间的被顶推的荷载体1，其中载荷体1横跨两条轨道，内外两条轨道上各安装一个推进油缸，即正向推进时有两个油缸同时推进，反向推进时也有两个油缸同时推进，在一个方向工作时，另外一个方向的两个油缸不工作。每个推进液压缸装置18通过其活塞杆与中间的被顶推的荷载体都为销轴连接，销轴设置为竖直方向。滑动回转平台可依据承载重量进行组合配置，平台上可承载大吨位须回转工作的设备。

如图3布置为一种滑动回转平台组合布置实例。弧形轨道上分布4个滑动回转平台，回转平台上可支撑待回转物体。

每个滑动回转平台由一套控制系统控制回转，各平台控制系统之间通过总线进行数据的传递和共享。如图4为控制系统硬件原理图，油缸行程传感器和油压传感器连接至控制器的AD口，控制器通过DA口控制比例阀的开口大小进而控制液压油缸伸缩。

各推进油缸内安装行程传感器用于检测油缸的推进行程，安装压力传感器用于检测油缸压力，油缸端部4位置安装位置传感器用于指示油缸和轨道上的凸块接触。在进行回转时，每个液压油缸由一个比例方向阀单独进行控制。

如图5为单个滑动回转平台的具体推进过程：

①推进准备，油缸伸出油缸使各油缸位置的限位传感器触发，连杆嵌入轨道内部挡块中；

②推进，由液压系统驱动液压缸同步伸出，使整机同步回转，满行程后停止回转；

③回缩，液压系统改变供油方向，使液压缸回缩；

④调整，由拉力作用下，连杆从轨道挡块中弹出，继续回缩，直至触动行程开关，回到步骤①继续下一个推进过程，进而实现单个滑动回转平台的步履式推进。

弧形轨道多缸协同步履推进方法分为五步：

①、推进准备，各油缸伸出油缸使各油缸位置的限位传感器触发。

②、开始推进，如图6所示，设定轨道上回转的多缸之一为主令回转油缸，其它油缸为随动回转油缸。主令回转油缸根据设定的回转速度自主推进，控制器将主令回转油缸的回转行程通过数据总线传输给各随动回转油缸控制器，随动油缸控制器将自己油缸的行程乘以一定比例值后与主令油缸行程作差值进行运算输出给比例阀控制油缸伸出速度，该比例值由内外轨的半径决定。同时，油压传感器检测各油缸实时油压，当压力超限时控制比例阀开口对油缸伸缩进行调整。

③、整体回缩，当主令油缸停止伸出且所有油缸伸出到位后，所有油缸整体回缩至预设定最小行程。

④、伸出调整，各油缸回缩到位后回到步骤①。

、重复上述步骤进行整体步履式推进，主令回转油缸计算累积的推进行程，当回转到位时停止。

Claims (1)

1.一种弧形轨道多缸协同步履推进方法，其特征在于，

步骤一，采用如下的推进系统进行设计：

采用弧形轨道，所述弧形轨道为内外双轨式，轨道下部放置支撑板，轨道轴向边侧被若干个凸块等间距分割，每段间距为步履式推进时的一个步长，

采用的推进装置为滑动回转平台，包括若干组滑动平台，各滑动回转平台可依据承载重量进行组合配置，回转平台上可支撑待回转物体，

所述每个滑动回转平台包括前后各两个推进液压缸装置和置于中间的被顶推的荷载体平台，其中载荷体横跨两条轨道，内外两条轨道上各安装一个推进油缸

所述每个推进液压缸装置通过其活塞杆与中间的被顶推的荷载体都为销轴连接，销轴设置为竖直方向，

所述每个滑动回转平台由一套控制系统控制回转，各平台控制系统之间通过总线进行数据的传递和共享，油缸行程传感器和油压传感器连接至控制器的AD口，控制器通过DA口控制比例阀的开口大小进而控制液压油缸伸缩，

各推进油缸内安装行程传感器用于检测油缸的推进行程，安装压力传感器用于检测油缸压力，油缸端部位置安装位置传感器用于指示油缸和轨道上的凸块接触，

在进行回转时，每个液压油缸由一个比例方向阀单独进行控制；

步骤二，弧形轨道多缸协同步履进行推进，分为五步：

①、推进准备：各油缸伸出油缸使各油缸位置的限位传感器触发，

②、开始推进：设定轨道上回转的多缸之一为主令回转油缸，其它油缸为随动回转油缸，

主令回转油缸根据设定的回转速度自主推进，控制器将主令回转油缸的回转行程通过数据总线传输给各随动回转油缸控制器，随动油缸控制器将自己油缸的行程乘以一定比例值后与主令油缸行程作差值进行运算输出给比例阀控制油缸伸出速度，该比例值由内外轨的半径决定，

同时，油压传感器检测各油缸实时油压，当压力超限时控制比例阀开口对油缸伸缩进行调整；

③、整体回缩：当主令油缸停止伸出且所有油缸伸出到位后，所有油缸整体回缩至预设定最小行程；

④、伸出调整：各油缸回缩到位后回到步骤①；

、重复上述步骤进行整体步履式推进，主令回转油缸计算累积的推进行程，当回转到位时停止；

其中，单个滑动回转平台的具体推进过程：

①推进准备，油缸伸出油缸使各油缸位置的限位传感器触发，连杆嵌入轨道内部挡块中；

②推进，由液压系统驱动液压缸同步伸出，使整机同步回转，满行程后停止回转；

③回缩，液压系统改变供油方向，使液压缸回缩；

④调整，液压缸伸出至触动行程开关，回到步骤①继续下一个推进过程。

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