CN106828632A - 一种用于复杂海底地形自动调平作业工程车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于复杂海底地形自动调平作业工程车，包括工作平台，其还包括：履带行进装置，安装在工作平台的下部，履带行进装置的底部与海底表面相接触；液压滑块调平机构，对称设在工作平台的四周，且液压滑块调平机构通过弹簧减振器与履带行进装置相连接；角度传感器，用于检测工作平台的倾斜角度，并反馈至控制器；控制器，与角度传感器和液压滑块调平机构相连接，控制器用于根据角度传感器反馈的倾斜角度，控制液压滑块调平机构调节工作平台的角度。本发明可显著改善作业工程车在海底的行进特性和减振特性，有利于结构的安全性和作业人员的舒适性。同时，能使工作平台保持水平，避免因工作平台的倾斜引起的侧翻。

Description

一种用于复杂海底地形自动调平作业工程车

技术领域

本发明涉及海洋工程装备技术领域，尤其涉及一种用于复杂海底地形自动调平作业工程车。

背景技术

海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的，并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。随着时代和科学技术的进步，海洋工程在国民经济和战略应用方面占有越来越重要的地位。

一般认为海洋工程的主要内容可分为资源开发技术与装备设施技术两大部分。具体包括：围填海、海上堤坝工程，人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、海底隧道工程，海底管道、海底电(光)缆工程，海洋矿产资源勘探开发及其附属工程，海上潮汐电站、波浪电站、温差电站等海洋能源开发利用工程，大型海水养殖场、人工鱼礁工程，盐田、海水淡化等海水综合利用工程，海上娱乐及运动、景观开发工程等。随着科技的发展，海洋工程产生了越来越广泛的应用，海洋工程装备的种类也越来越丰富。2015年5月19日公布的《中国制造2025》为“制造强国”战略指明了方向，把“海洋工程装备及高科技船舶”归为重点突破的十大战略领域之一，着重进行先进海洋工程装备的研发和国有化。

海底工程车属于海洋工程装备的一种，可应用于围填海、海底管道、海底电(光)缆工程、海洋矿产资源勘探开发等诸多领域。但是，由于海底地形沟壑纵横，起伏不定，十分复杂，并且某些海域海底地层松软，因此对海底工程车的行进方式和行进姿态提出了很大的挑战。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种行进稳定、工作平台能自动调平、安全性高的用于复杂海底地形自动调平作业工程车。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明提供的用于复杂海底地形自动调平作业工程车，包括工作平台，其还包括：

履带行进装置，安装在所述工作平台的下部，所述履带行进装置的底部与海底表面相接触；

液压滑块调平机构，对称设在所述工作平台的四周，且所述液压滑块调平机构通过弹簧减振器与所述履带行进装置相连接；

角度传感器，用于检测所述工作平台的倾斜角度，并反馈至控制器；

控制器，与所述角度传感器和液压滑块调平机构相连接，所述控制器用于根据所述角度传感器反馈的倾斜角度，控制所述液压滑块调平机构调节所述工作平台的角度。

进一步地，所述液压滑块调平机构包括第一连接块、第二连接块、伺服电机、滑块和定位杆；

所述第一连接块的一端与所述弹簧减振器相连接，其另一端与所述第二连接块转动连接；

所述第二连接块的外表面还设有第一连接架和第二连接架，所述第一连接架和第二连接架的一端与所述第二连接块外表面固定连接，其中，所述第一连接架的长度方向上还开设有条形调节孔；

所述滑块的一端与所述伺服电机相连接，其另一端设有滑杆，所述滑杆穿设在所述条形调节孔内，并与所述条形调节孔滑动连接；

所述定位杆固定在所述工作平台的外表面四周，所述第二连接架的另一端套设在所述定位杆上。

进一步地，所述第二连接块上设有一连接槽，所述第一连接块的一侧伸入到所述连接槽中，所述第二连接块的两侧分别设有第一连接杆，所述第一连接杆延伸至所述第一连接块的中心位置处，并通过旋转块与所述第一连接块相连接。

进一步地，所述液压滑块调平机构还包括第二连接杆和第三连接杆，所述第二连接杆的两端分别与所述工作平台的前端或后端的相邻两个所述伺服电机转动连接，所述第三连接杆设置在所述第二连接杆的外侧，且其两端分别与所述伺服电机和定位杆转动连接。

进一步地，所述工作平台上设有作业舱和工作臂，所述工作臂与铲斗相连接。

进一步地，所述工作平台的上表面还设有一转台，所述作业舱和工作臂设置在所述转台的上表面。

本发明的有益效果在于：通过采用履带行进装置和弹簧减振器，使其能够在海底连续、稳定行进，可显著改善作业工程车在海底的行进特性和减振特性，有利于结构的安全性和作业人员的舒适性。同时，利用角度传感器捕捉到工作平台的倾斜角度，再通过控制器驱动液压滑块调平机构调整工作平台的角度，从而使工作平台保持水平，避免因工作平台的倾斜引起的侧翻、提高了使用的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的用于复杂海底地形自动调平作业工程车的结构示意图；

图2是本发明的用于复杂海底地形自动调平作业工程车的行进状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1-2所示，本发明的用于复杂海底地形自动调平作业工程车，包括工作平台1，其还包括：

履带行进装置2，安装在工作平台1的下部，履带行进装置2的底部与海底表面相接触；履带行进装置2的履带与海床的接触方式为面接触，同时，通过设置多组履带以增加其接触面积，从而使履带行进装置2更加适应海底松软的地质条件，作用于海底的压强较小，能提供更大的抓地力，因此，能够连续、稳定地行进。其中，履带的材料和型式根据作业地点的海底地质状况、作业类型等条件确定。

液压滑块调平机构3，对称设在工作平台1的四周，且液压滑块调平机构3通过弹簧减振器4与履带行进装置2相连接；弹簧减振器4主要用于减弱工程车在行进过程中产生的颠簸，保障结构的安全性和作业人员的舒适性，其材料、尺寸、性能等参数可根据安装条件和工况条件选取。

角度传感器5，用于检测工作平台1的倾斜角度，并反馈至控制器6；

控制器6，与角度传感器5和液压滑块调平机构3相连接，控制器6用于根据角度传感器5反馈的倾斜角度，控制液压滑块调平机构3调节工作平台1的角度。

本发明通过采用履带行进装置2和弹簧减振器4，使其能够在海底连续、稳定行进，可显著改善作业工程车在海底的行进特性和减振特性，有利于结构的安全性和作业人员的舒适性。同时，利用角度传感器5捕捉到工作平台1的倾斜角度，再通过控制器6驱动液压滑块调平机构3调整工作平台1的角度，使工作平台1保持水平状态，避免因工作平台1的倾斜引起的侧翻、提高了使用的安全性。

具体地，液压滑块调平机构3包括第一连接块31、第二连接块32、伺服电机33、滑块34和定位杆35；

第一连接块31的一端与弹簧减振器4相连接，其另一端与第二连接块32转动连接；

第二连接块32的外表面还设有第一连接架36和第二连接架37，第一连接架36和第二连接架37的一端与第二连接块32外表面固定连接，其中，第一连接架36的长度方向上还开设有条形调节孔38；

滑块34的一端与伺服电机33相连接，其另一端设有滑杆39，滑杆39穿设在条形调节孔38内，并与条形调节孔38滑动连接；

定位杆35固定在工作平台1的外表面四周，第二连接架37的另一端套设在定位杆35上。

本发明中，通过伺服电机33驱动滑块34正向或反向转动，滑块34带动滑杆39在条形调节孔38中向上或向下滑动，使第二连接块32相对于第一连接块31向上或向下旋转，从而改变工作平台1与履带行进装置2的距离和角度，进而调节工作平台1的水平。其中，当遇到颠簸路面，弹簧减振器4在减震缓冲时，条形调节孔38还可以使滑杆39有一定的缓冲位移空间，避免了对伺服电机33的冲击。

较佳地，第二连接块32上设有一连接槽310，第一连接块31的一侧伸入到连接槽310中，第二连接块32的两侧分别设有第一连接杆311，第一连接杆311延伸至第一连接块31的中心位置处，并通过旋转块312与第一连接块32相连接。这样可以避免第一连接块31和第二连接块32在相对转动时产生扭转，从而提高结构的稳定性。

本发明中，液压滑块调平机构3还包括第二连接杆313和第三连接杆314，第二连接杆313的两端分别与工作平台1的前端或后端的相邻两个伺服电机33转动连接，第三连接杆314设置在第二连接杆313的外侧，且其两端分别与伺服电机33和定位杆35转动连接。通过设置第二连接杆313可以使工作平台1的前端或后端的相邻两个液压滑块调平机构3能将受力进行传导分散，提升结构强度，而第三连接杆314则用于对第二连接杆313进行限位，减小第二连接杆313的受力偏转和变形。

具体地，工作平台1上设有作业舱7和工作臂8，工作臂8与铲斗9相连接。作业舱7用于作业人员工作、生活以及各类设备的安装场所。其中，工作臂8和铲斗9可更换为其他型式的机械设备，用以适应不同的工况条件，满足不同的作业类型。

较佳的，工作平台1的上表面还设有一转台10，作业舱7和工作臂8设置在转台10的上表面。这样可以实现作业舱7的连续回转，并带动其搭载的工作臂8与铲斗9一同回转，从而扩大了可能的作业范围，有效地提高作业效率，缩短工程周期。

本发明的具体工作原理如下：

作业工程车通过履带行进装置2从某处行驶至指定作业目标点，进行海底挖掘作业。行进过程中，由于海床的起伏变化，工作平台1会产生颠簸和倾斜。通过弹簧减振器4可有效减弱颠簸；通过角度传感器5测算出工作平台1的倾斜角度，并通过控制器6驱动液压滑块调平机构3实时调整工作平台1的姿态，保持其水平。当工程车已行驶至指定作业目标点，开始进行挖掘作业。作业舱7内的人员操控工作臂8和铲斗9进行作业任务。若朝向与指定作业点发生偏离，则可驱动转台10回转某一角度，使得铲斗9到达指定位置。若工程车后方也有作业任务，则当前方任务完成后，工程车不必转弯，只需将转台10回转180°即可。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于复杂海底地形自动调平作业工程车，包括工作平台，其特征在于，还包括：

履带行进装置，安装在所述工作平台的下部，所述履带行进装置的底部与海底表面相接触；

液压滑块调平机构，对称设在所述工作平台的四周，且所述液压滑块调平机构通过弹簧减振器与所述履带行进装置相连接；

角度传感器，用于检测所述工作平台的倾斜角度，并反馈至控制器；

控制器，与所述角度传感器和液压滑块调平机构相连接，所述控制器用于根据所述角度传感器反馈的倾斜角度，控制所述液压滑块调平机构调节所述工作平台的角度。

2.如权利要求1所述的用于复杂海底地形自动调平作业工程车，其特征在于，所述液压滑块调平机构包括第一连接块、第二连接块、伺服电机、滑块和定位杆；

所述第一连接块的一端与所述弹簧减振器相连接，其另一端与所述第二连接块转动连接；

所述第二连接块的外表面还设有第一连接架和第二连接架，所述第一连接架和第二连接架的一端与所述第二连接块外表面固定连接，其中，所述第一连接架的长度方向上还开设有条形调节孔；

所述滑块的一端与所述伺服电机相连接，其另一端设有滑杆，所述滑杆穿设在所述条形调节孔内，并与所述条形调节孔滑动连接；

所述定位杆固定在所述工作平台的外表面四周，所述第二连接架的另一端套设在所述定位杆上。

3.如权利要求2所述的用于复杂海底地形自动调平作业工程车，其特征在于，所述第二连接块上设有一连接槽，所述第一连接块的一侧伸入到所述连接槽中，所述第二连接块的两侧分别设有第一连接杆，所述第一连接杆延伸至所述第一连接块的中心位置处，并通过旋转块与所述第一连接块相连接。

4.如权利要求3所述的用于复杂海底地形自动调平作业工程车，其特征在于，所述液压滑块调平机构还包括第二连接杆和第三连接杆，所述第二连接杆的两端分别与所述工作平台的前端或后端的相邻两个所述伺服电机转动连接，所述第三连接杆设置在所述第二连接杆的外侧，且其两端分别与所述伺服电机和定位杆转动连接。

5.如权利要求1所述的用于复杂海底地形自动调平作业工程车，其特征在于，所述工作平台上设有作业舱和工作臂，所述工作臂与铲斗相连接。

6.如权利要求5所述的用于复杂海底地形自动调平作业工程车，其特征在于，所述工作平台的上表面还设有一转台，所述作业舱和工作臂设置在所述转台的上表面。