CN103588127B - 适用于弧形轨道的多缸协同步履式推进系统 - Google Patents

Abstract

一种适用于弧形轨道的多缸协同步履式推进系统，其特征在于，包括弧形基础、弧形轨道、呈弧形布置的两排凸起列和若干滑动回转平台，所述弧形轨道铺设于弧形基础之上，所述两排凸起列阵分别位于轨道两侧，若干滑动回转平台可滑动于轨道之上，每一个滑动回转平台为一个相对独立的整体，每个滑动回转平台由若干单元推进装置组成，同滑动回转平台内的若干单元推进装置之间刚性连接，所述单元推进装置设计成在被顶推的荷载体前后方分别设置相同的顶推液压缸，均能沿着轨道来回双向移动。将推进装置运用于环形轨道中，拓展推进装置应用领域。弧形轨道上，实现平台内各单元推进装置之间的同步回转，所能承受的整体重量很大。

Description

适用于弧形轨道的多缸协同步履式推进系统

技术领域

本方法涉及工程机械的回转方式，具体是一种大吨位平台的步进式回转系统，如环轨起重机。

背景技术

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CN102674217A)：

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。

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

本发明公开了一种弧形轨道多缸协同的步履式推进系统，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。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：

一种适用于弧形轨道的多缸协同步履式推进系统，其特征在于，包括弧形基础、弧形轨道、呈弧形布置的两排凸起列和若干滑动回转平台，

所述弧形轨道铺设于弧形基础之上，所述两排凸起列阵分别位于轨道两侧，若干滑动回转平台可滑动于轨道之上，每一个滑动回转平台为一个相对独立的整体，

每个滑动回转平台由若干单元推进装置组成，同滑动回转平台内的若干单元推进装置之间刚性连接，

所述单元推进装置设计成在被顶推的荷载体前后方分别设置相同的顶推液压缸，均能沿着轨道来回双向移动，具体结构：包括前后两个推进液压缸装置和置于中间的被顶推的荷载体，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；

轨道两侧相邻凸起之间的间距与液压油缸的行程相同；相邻推进装置的荷载体之间可进行刚性连接，搭建出独立的滑动回转平台；

所述推进液压缸装置包括液压油缸、液压油缸支座、活塞杆、L形连杆、弹簧装置和挡板；液压缸内按装磁致伸缩位移传感器；弹簧装置铰接在液压缸支座上，竖直方向上有导向限制；弹簧套在竖直的轴上，弹簧外壳整体卡在液压油缸支座竖直的槽内，弹簧外壳上端与液压油缸支座铰接；在液压油缸支座的两侧后端分别安装两套由L形连杆和挡板组成的机构用以分别与该侧轨道凸起运行过程中配合工作，弹簧装置中的弹簧处于压缩状态并顶住L形连杆的左上端，以保证每个机构的L形连杆的左上端和挡板的表面贴合；L形连杆的左上端比右下端由于质量大小差别在重力作用下相对于销轴具有较大的扭矩。

本发明的有益效果在于：

将推进装置运用于环形轨道中，拓展推进装置应用领域。

弧形轨道上，实现平台内各单元推进装置之间的同步回转，多个被顶推的荷载体滑行于轨道上，虽然每个被顶推的荷载体承载重量有限，但由于被顶推的荷载体数量多所组成的滑动回转平台其所能承受的整体重量很大。能够实现整台设备在圆形轨道上360°回转，同时可改变回转方向，择优选择旋转方向。

本发明由于采用液压推进的方式能够提供很大的顶推力，能够满足大型机械的回转顶推。

附图说明

图1轨道及其步进装置示意图之一。

图2轨道及其步进装置示意图之二。

图3弧形轨道结构示意图。

图4单元推进装置示意图之一。

图5单元推进装置示意图之二。

图6为图4中弹簧装置结构图示。

图7是具体的应用场景环轨式起重机基本结构示意图之一。

图8是具体的应用场景环轨式起重机基本结构示意图之二。

图9是图4的局部放大图。

标记说明：被顶推的荷载体1、销轴连接2、推进液压缸装置3、液压油缸32、活塞杆31、液压油缸支座4、L形连杆5、左上端51、右下端52、销轴53、弹簧装置6、弹簧62、轴61、弹簧外壳63、弹簧外壳上端631、挡板7、轨道8、凸起9。

具体应用场景中：圆形轨道8和圆形基础10，配重承载平台11，臂架承载平台12，臂架13，拉杆14，塔头15，吊重16，滑动回转平台17，单元推进装置18。

具体实施方式

以下结合附图对本发明技术方案作进一步说明。

实施例1

参见图1-图6和图9，一种适用于弧形轨道的多缸协同步履式推进系统，其特征在于，包括弧形基础、弧形轨道、呈弧形布置的两排凸起列和若干滑动回转平台，

所述弧形轨道铺设于弧形基础之上，所述两排凸起列阵分别位于轨道两侧，若干滑动回转平台可滑动于轨道之上，每一个滑动回转平台为一个相对独立的整体，

每个滑动回转平台由若干单元推进装置组成，同滑动回转平台内的若干单元推进装置之间刚性连接，

每个单元推进装置采用类似于专利CN102674217A公开的“自动连续顶推装置”，但为了满足在弧形轨道上的两个方向的回转，所述单元推进装置设计成在被顶推的荷载体1前后方分别设置相同的顶推液压缸，由此均能沿着轨道8来回双向移动，具体结构：包括前后两个推进液压缸装置和置于中间的被顶推的荷载体1，每个推进液压缸装置通过其活塞杆31与中间的被顶推的荷载体1都为销轴连接，销轴设置为竖直方向，如图4或者图5中所示，以适应弧形轨道上推进时，液压缸与被顶推的荷载体1之间角度的改变。

轨道8两侧相邻凸起9之间的间距与液压油缸32的的行程(活塞杆31伸出长度)相同；相邻推进装置的荷载体之间可进行刚性连接，从而搭建出独立的滑动回转平台，用于承载所要回转的超重设备。

所述推进液压缸装置包括液压油缸32、液压油缸支座4、活塞杆31、L形连杆5、弹簧装置6和挡板7。液压油缸32内按装磁致伸缩位移传感器(图中未示)，实现弧形轨道内推进液压缸装置位置的精确控制，滑动回转平台整体同步顶推。弹簧装置6铰接在液压缸支座4上，竖直方向上有导向限制。弹簧62套在竖直的轴61上，弹簧外壳63整体卡在液压油缸支座竖直的槽内，弹簧外壳上端631与液压油缸支座4铰接，从而实现弹簧只能在竖直方向运动。在液压油缸支座4的两侧后端分别安装两套由L形连杆5和挡板7组成的机构用以分别与该侧轨道凸起9运行过程中配合工作，弹簧装置6中的弹簧处于压缩状态并顶住L形连杆5的左上端51，以保证每个机构的L形连杆5的左上端和挡板7的表面贴合；L形连杆5的左上端51比右下端52由于质量大小差别在重力作用下相对于销轴53具有较大的扭矩如此对于L形连杆5与挡板7的贴合起到加强作用。

在运行过程中，连杆5能够绕着销轴53顺时针旋转一定的角度，但是会由于弹簧压缩力和自身力矩自动保证其左上端51与挡板7的表面贴合。

本发明采用由液压油缸32、液压油缸支座4、活塞杆31、L形连杆5、弹簧装置6和挡板7设计组成的推进液压缸装置3，结构参见专利CN102674217A公开的“自动连续顶推装置”，从而能实现推进过程中的连续自动化。滑动回转平台内各单元推进装置能够实现多缸的协同推进，同时能够实现回转。

实施例2(具体应用例)

如图1、图7、图8所示，本实施例应用于起重机，系统轨道使用圆形闭合的，内外双轨道，该起重机整机能够在圆形轨道上回转。由于弧形轨道占地面积大，能够大大提高整机的稳定性与承载能力。整机回转系统由两个平台(全称：滑动回转平台)组成,分别为配重承载平台与臂架承载平台。每一平台分别由两对单元推进装置刚性连接而成。在整机回转过程中，配重平台与承载平台内部分别必须保证回转的同步性，另一方面，为了保证整个系统的稳定，两个平台之间也要保证其回转的同步性。两个平台起始状态如图7所示，系统回转结束后，两个平台停止状态如图8所示。

整个系统包括弧形基础8、弧形轨道、呈弧形布置的两排凸起列和两个滑动回转平台(11，12)，其中一个滑动回转平台用于承载起重机的支点平台，另一滑动回转平台用于承载配重体的配重滑动平台。

所述弧形轨道铺设于弧形基础之上，所述两排凸起列阵分别位于轨道两侧，两个滑动回转平台可滑动于轨道之上，每一个滑动回转平台为一个相对独立的整体。

每个滑动回转平台(支点平台、配重滑动平台)均由两个单元推进装置组成，平台内部的两个单元推进装置之间刚性连接。

单元推进装置的推进液压缸装置3与被顶推的荷载体1均安置于弧形轨道8内部，在液压油缸32作用下，能够保证单元推进装置沿着弧形轨道的轨迹滑动。在弧形轨道两侧，每隔一小段距离设置一个凸起9，以此作为液压顶推装置的着力点。该设计可参见专利CN102674217A。参见图4、图5。

由于单元推进装置是双向油缸设计的，确定既定方向后，将不工作侧的挡板翻起，以防止锁死。单元推进装置示意图：如图4所示，被顶推的荷载体1前后各设置有一个推进液压缸装置3推进过程中只有一个液压油缸32作为动力源驱动装置的运动，相对应的另外一个液压缸则不工作，并且其液压缸上的挡板7应当翻起或者拆除，以避免形成死锁，如图5中的L形连杆5，按图示方向运动时，L形连杆5应为如图5所示形式。具体推进过程参见专利CN102674217A。

系统的推进过程：如图2所示，当系统顺时针回转时，推进液压缸装置3A,3C,3F作为驱动装置，分别驱动被顶推的荷载体1回转，同时由磁致伸缩传感器控制各个液压缸顶推距离相同，以此保证各个被顶推装置之间的同步，对应的推进液压缸装置3B,3D,3E处于收缩状态(对应的各个挡块7都应翻起)。其中，液压油缸32与挡块7之间的连续作用过程参照专利CN102674217A中液压缸的连续推进过程。当工作模式改为逆时针运行时，首先手工完成将推进液压缸装置3B,3D,3E对应的挡块7回位，使能处于正常的工作状态，而将推进液压缸装置3A,3C,3F对应的挡块7都应翻起，使得处于非工作状态。启动后，系统动作过程与顺时针相反。

Claims (1)

1.一种适用于弧形轨道的多缸协同步履式推进系统，其特征在于，包括弧形基础、弧形轨道、呈弧形布置的两排凸起列和若干滑动回转平台，

所述弧形轨道铺设于弧形基础之上，所述两排凸起列阵分别位于轨道两侧，若干滑动回转平台可滑动于轨道之上，每一个滑动回转平台为一个相对独立的整体，

每个滑动回转平台由若干单元推进装置组成，同滑动回转平台内的若干单元推进装置之间刚性连接，

所述单元推进装置设计成在被顶推的荷载体前后方分别设置相同的顶推液压缸，均能沿着轨道来回双向移动，具体结构：包括前后两个推进液压缸装置和置于中间的被顶推的荷载体，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；

轨道两侧相邻凸起之间的间距与液压油缸的的行程相同；相邻推进装置的荷载体之间可进行刚性连接，搭建出独立的滑动回转平台；

所述推进液压缸装置包括液压油缸、液压油缸支座、活塞杆、L形连杆、弹簧装置和挡板；液压缸内安装磁致伸缩位移传感器；弹簧装置铰接在液压缸支座上，竖直方向上有导向限制；弹簧套在竖直的轴上，弹簧外壳整体卡在液压油缸支座竖直的槽内，弹簧外壳上端与液压油缸支座铰接；在液压油缸支座的两侧后端分别安装两套由L形连杆和挡板组成的机构用以分别与其对应轨道凸起运行过程中配合工作，弹簧装置中的弹簧处于压缩状态并顶住L形连杆的左上端，以保证每个机构的L形连杆的左上端和挡板的表面贴合；L形连杆的左上端比右下端由于质量大小差别在重力作用下相对于销轴具有较大的扭矩。