CN107554631A - 一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘及其控制方法，所述底盘由前车体、双自由度铰接转向装置和后车体依次铰接组成；其中，所述前车体与双自由度铰接转向装置之间横向摆动铰接，双自由度铰接转向装置与后车体之间侧向翻转铰接；所述前车体由前底盘和两组腿式伸缩避震装置铰接组成；所述后车体由后底盘和两组腿式伸缩避震装置铰接组成；四组腿式伸缩避震装置的底部均铰接有一个履带轮，各所述腿式伸缩避震装置相互独立伸缩实现底盘的升降及越障动作。所述控制方法包括升降控制方法、跨越控制方法以及大高度差路面控制方法；本发明能够实现工程车辆顺利通过包括严重积水、巨大障碍物、壕沟以及较大高度差路面在内的极端路况。

Description

一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘及其控制方法

技术领域

本发明属于车辆底盘技术领域，具体涉及一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘及其控制方法。

背景技术

在抢险救援中，废墟、障碍清理，物资运送，拯救人员这些任务都需要工程机械来完成，因此工程机械在抢险救援中具有举足轻重的作用。然而当今工程车辆底盘多为一体式结构，机动性能差，道路通过性能低。当遭遇复杂地形时，工程车辆并不能顺利通行，由此造成救援时间延误，形成更大的损失。为使车辆能够通过凸起障碍，现有的技术主要采用的是可调控悬架，如油气悬架和空气悬架，通过充油和充气来升高悬架从而提高底盘，达到通过障碍的目的。然而，可调控悬架只能在一定限度内提升底盘，不能确保工程车辆能够顺利通过巨大障碍，当遭遇洪水和道路严重积水的路况时，工程车辆的通过性又受到挑战。并且，灾害发生地的地形路况并不能被预测，进而要求工程车辆对于地形具有较强的适应性，因此当今工程车辆多采用履带轮用于提高车辆的可通过性。但是，履带轮并不能够确保工程车辆通过壕沟和灾害造成的地下塌陷。而且，当道路两侧存在较大高度差时工程车辆并不能顺利通过，甚至出现侧倾的危险，将造成更大的损失。

现有的铰接式工程车辆的主要形式是单自由度，通过将前车体与后车体铰接在一起，使工程车辆具有横摆自由度。当然也有较少的车辆采用的是双自由度，通过添加转轴装置，使工程车辆具有扭转自由度使工程车辆前后车体能够发生相对转动。但是，现有的单自由度或双自由度的铰接式结构仍然无法保证工程车辆通过上述极端路况，无法在抢险救援过程中充分发挥作用。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的缺陷，提供了一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘及其控制方法，以实现工程车辆顺利通过包括严重积水、巨大障碍物、壕沟以及较大高度差路面在内的极端路况。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，所述底盘由前车体1、双自由度铰接转向装置3和后车体2依次铰接组成；其中，所述前车体1与双自由度铰接转向装置3之间横向摆动铰接，双自由度铰接转向装置3与后车体2之间侧向翻转铰接；

所述前车体1由前底盘11和两组腿式伸缩避震装置铰接组成；

所述后车体2由后底盘21和两组腿式伸缩避震装置铰接组成；

四组腿式伸缩避震装置的底部均铰接有一个履带轮，各所述腿式伸缩避震装置相互独立伸缩实现底盘的升降及越障动作。

进一步地，所述前车体1通过前底盘11与双自由度铰接转向装置3的铰接架30和转向液压缸相连；其中，前底盘11的后端中部与铰接架30的前端中部铰接；所述转向液压缸两端分别铰接于前底盘11的后端侧面与铰接架30的前端侧面，在转向液压缸作用下，前底盘11相对于铰接架30横向摆动。

进一步地，所述后车体2通过后底盘21与双自由度铰接转向装置3的铰接架30相连；其中，后底盘21的前端中部开有后底盘圆柱孔215，铰接架30的后端中部设有铰接架圆柱轴305，所述后底盘圆柱孔215与铰接架圆柱轴305配合连接，以实现后底盘21与铰接架30之间沿圆周方向相对旋转，沿轴向相对锁止。

进一步地，所述腿式伸缩避震装置由大腿、小腿、上液压缸、油气悬架装置以及下液压缸组成；

所述大腿的顶端铰接于前底盘11底部一侧，大腿的底部与小腿的顶端铰接，小腿的底端与履带轮铰接；

所述上液压缸的一端与前底盘11底部另一侧铰接，上液压缸的另一端铰接于大腿上部一侧，所述油气悬架装置的一端铰接于大腿上部另一侧，油气悬架装置的另一端铰接于小腿上部一侧，所述下液压缸的一端铰接于小腿上部另一侧，下液压缸的另一端与履带轮铰接；

在所述上液压缸、油气悬架装置和下液压缸的作用下，所述大腿与小腿前后摆动、伸展或弯曲，所述履带轮相对于小腿摆动。

一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘的控制方法，所述控制方法包括升降控制方法、跨越控制方法以及大高度差路面控制方法；

所述升降控制方法的具体过程为：当需要底盘上升时，调节伸长四组腿式伸缩避震装置中的上液压缸以及四组油气悬架装置，使四组腿式伸缩避震装置伸长，此时前底盘和后底盘均上升；当需要底盘下降时，调节缩短四组腿式伸缩避震装置中的上液压缸以及四组油气悬架装置，使四组腿式伸缩避震装置收缩，此时前底盘和后底盘均下降；

所述跨越控制方法的具体过程为：首先，调节伸长四组腿式伸缩避震装置中的上液压缸以及四组油气悬架装置，使四组腿式伸缩避震装置伸长，将前底盘和后底盘提升一定高度，然后，调节收缩一组位于车辆行驶方向前端的腿式伸缩避震装置和其对应的油气悬架装置，使该组腿式伸缩避震装置进行收缩，接着，适当调节缩短另外三组腿式伸缩避震装置中的上液压缸，同时适当调节伸长与之对应的三组油气悬架装置和三组下液压缸，以使整个车辆底盘具有前倾的趋势，接着，调节伸长之前均为收缩状态的那一组腿式伸缩避震装置的上液压缸和其对应的油气悬架装置，使该组腿式伸缩避震装置转为伸长状态，此时工程车辆前底盘的腿式伸缩避震装置和对应的履带轮即完成跨越动作；

所述大高度差路面控制方法的具体过程为：首先，调节缩短位于较高路面一侧且位于车辆行驶方向前端的腿式伸缩避震装置中的上液压缸和与之对应的油气悬架装置，使该腿式伸缩避震装置收缩，此时该前端的腿式伸缩避震装置对应的履带轮与较高路面的上平面接触，接着，按照同样的方法，调节收缩位于较高路面一侧且位于车辆行驶方向后端的腿式伸缩避震装置，此时该后端的腿式伸缩避震装置对应的履带轮也与较高路面的上平面接触，使得工程车辆的一侧均与较高路面的上平面接触，与此同时，实时调节相应的上液压缸，使工程车辆左右两侧的腿式伸缩避震装置的高度差随路面左右两侧高度差的变化而变化，直至工程车辆的左右两侧的高度差为零，工程车辆的车身整体便处于水平状态，此时工程车辆即可顺利通过大高度差路面。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，通过在铰接架与底盘之间添加侧倾自由度，实现工程车辆前车体与后车体之间相对扭转，相对运动更加灵活；

2、本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，在车辆遭遇洪水或道路表面严重积水的情况时，通过腿部伸缩避震装置将底盘升高，使工程车辆顺利通过洪水或积水路面；

3、本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，在车辆在遭遇巨大障碍、壕沟以及道路表面严重塌陷时，通过腿部伸缩避震装置的迈步功能，使工程车辆能够顺利通过障碍，提高工程车辆底盘的通过性；

4、本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，在工程车辆需要通过左右两侧存在较大高度差的路面时，通过调节一侧的腿式伸缩避震装置可以使工程车辆顺利通过；

5、本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，腿部伸缩避震装置的油气悬架结构不仅能够为行驶车辆提供缓震的功能，而且油气悬架装置还能够帮助腿式伸缩避震装置完成迈步跨越的功能。

附图说明

图1为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘的结构示意图；

图2为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，前底盘的结构示意图；

图3为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，后底盘的结构示意图；

图4a为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，腿式伸缩避震装置甲的大腿甲的结构示意图；

图4b为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，腿式伸缩避震装置甲的小腿甲的结构示意图；

图4c为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，腿式伸缩避震装置甲的上液压缸甲的结构示意图；

图4d为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，腿式伸缩避震装置甲的油气悬架装置甲的结构示意图；

图5为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，履带轮甲的结构示意图；

图6a为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，腿式伸缩避震装置甲的结构示意图；

图6b为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，腿式伸缩避震装置乙的结构示意图；

图6c为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，腿式伸缩避震装置丙的结构示意图；

图6d为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，腿式伸缩避震装置丁的结构示意图；

图7为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘中，铰接架的结构示意图；

图8为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，通过洪水或严重积水的道路表面时的示意图；

图9a为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，通过壕沟前的示意图；

图9b为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，通过壕沟中的示意图；

图9c为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，通过壕沟后的示意图；

图10为本发明所述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，通过左右两侧具有较大高度差的路面的示意图。

图中：

1前车体；

11前底盘；

111前底盘圆柱轴甲，112前底盘圆柱轴乙，113前底盘圆柱轴丙，114前底盘圆柱轴丁，

115前底盘铰耳甲，116前底盘铰耳乙，117前底盘铰耳丙，118前底盘铰耳丁；

12腿式伸缩避震装置甲；

121大腿甲，122小腿甲，123上液压缸甲，124油气悬架装置甲，

125下液压缸甲；

1211大腿甲上圆柱孔，1212大腿甲下圆柱孔，1213大腿甲第一圆柱轴，1214大腿甲第二圆柱轴；

1221小腿甲上圆柱孔，1222小腿甲下圆柱孔，1223小腿甲铰耳，1224小腿甲圆柱轴；

1231上液压缸甲上圆柱孔，1232上液压缸甲下圆柱孔；

1241油气悬架装置甲上圆柱孔，1242油气悬架装置甲下圆柱孔；

13腿式伸缩避震装置乙；

131大腿乙，132小腿乙，133上液压缸乙，134油气悬架装置乙，

135下液压缸乙；

14履带轮甲；

141履带轮甲大圆柱轴， 142履带轮甲小圆柱轴；

15履带轮乙；

2后车体；

21后底盘；

211后底盘圆柱轴甲，212后底盘圆柱轴乙，213后底盘圆柱轴丙，214后底盘圆柱轴丁，

215后底盘圆柱孔；

22腿式伸缩避震装置丙；

221大腿丙，222小腿丙，223上液压缸丙，224油气悬架装置丙，

225下液压缸丙；

23腿式伸缩避震装置丁；

231大腿丁，232小腿丁，233上液压缸丁，234油气悬架装置丁，

235下液压缸丁；

3双自由度铰接转向装置；

30铰接架；

301铰接架铰耳甲，302铰接架铰耳乙，303铰接架铰耳丙，304铰接架铰耳丁，

305铰接架圆柱轴；

31转向液压缸甲；

311转向液压缸甲圆柱孔甲，312转向液压缸甲圆柱孔乙；

32转向液压缸乙；

321转向液压缸乙圆柱孔甲；322转向液压缸乙圆柱孔乙；

40水面,41壕沟，42阶梯型路面。

具体实施方式

为进一步阐述本发明的技术方案，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

如图1所示，本发明提供可一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，所述底盘由前车体1、后车体2和双自由度铰接转向装置3组成；所述双自由度铰接转向装置3连接于车体1和后车体2之间，双自由度铰接转向装置3的横摆自由度能够保证工程车辆完成铰接转向的功能，侧倾自由度能够保证工程车辆在通过崎岖路面时具有更好的稳定性；所述前车体1由前底盘11，腿式伸缩避震装置甲12、腿式伸缩避震装置乙13，履带轮甲14和履带轮乙15组成，所述腿式伸缩避震装置甲12和腿式伸缩避震装置乙13的顶端分别铰接在前底盘11的底部前方两侧，相当于前底盘的双腿；履带轮甲14和履带轮乙15分别铰接在腿式伸缩避震装置甲12和腿式伸缩避震装置乙13的底端，相当于前底盘的双脚，腿式伸缩避震装置甲12与腿式伸缩避震装置乙13能够进行伸缩和弯曲动作，进而使前底盘11具有升降的功能；与之相类似地，所述后车体2由后底盘21，腿式伸缩避震装置丙22、腿式伸缩避震装置丁23、履带轮丙24和履带轮丁25组成，腿式伸缩避震装置丙22和腿式伸缩避震装置丁23的顶端分别铰接在后底盘21的底部后方两侧，相当于后底盘的双腿；履带轮丙24和履带轮丁25分别铰接在腿式伸缩避震装置丙22和腿式伸缩避震装置丁23的底端，相当于后底盘的双脚，腿式伸缩避震装置丙22和腿式伸缩避震装置丁23能够进行伸缩和弯曲动作，进而使后底盘21具有升降的功能。腿式伸缩避震装置甲12、腿式伸缩避震装置乙13、腿式伸缩避震装置丙22以及腿式伸缩避震装置丁23配合前底盘11和后底盘21能够使底盘整体具有类似于动物腿部及脚部的运动功能，能够迈步跨越以及通过左右两侧具有较大高度差的路面。

如图2所示，在所述前底盘11的底部前端两侧左右对称设有前底盘圆柱轴甲111和前底盘圆柱轴乙112，前底盘11的底部后端两侧左右对称设有前底盘圆柱轴丙113和前底盘圆柱轴丁114，在前底盘11的后端侧面中部，上下设有前底盘铰耳甲115和前底盘铰耳乙116，在前底盘11的后端侧面的两侧，左右对称设有前底盘铰耳丙117和前底盘铰耳丁118。

如图3所示，在所述后底盘21的底部前端两侧左右对称设有后底盘圆柱轴甲211和后底盘圆柱轴乙212，后底盘21的底部后端两侧左右对称设有后底盘圆柱轴丙213和后底盘圆柱轴丁214，此外，在后底盘21的前端侧面中部还开有圆柱孔215，所述圆柱孔215与铰接架30后端的铰接架圆柱轴305配合连接，二者沿轴向相对锁止，沿圆周方向相对旋转，形成前底盘与后底盘之间的相对侧倾自由度。

如图6a所示，所述腿式伸缩避震装置甲12由大腿甲121、小腿甲122、上液压缸甲123、油气悬架装置甲124以及下液压缸甲125组成；

如图4a所示，在所述大腿甲121的顶端开有大腿甲上圆柱孔1211，在大腿甲121的底端开有大腿甲下圆柱孔1212，在大腿甲121的中部两侧设有大腿甲第一圆柱轴1213和大腿甲第二圆柱轴1214；

如图4b所示，在所述小腿甲122的顶端开有小腿甲上圆柱孔1221，在小腿甲122的底端开有小腿甲下圆柱孔1222，在小腿甲122的中部一侧设有小腿甲铰耳1223，在小腿甲122的中部另一侧设有小腿甲圆柱轴1224；

如图4c所示，在所述上液压缸甲123的顶端开有上液压缸甲上圆柱孔1231，在上液压缸甲123的底端开有上液压缸甲下圆柱孔1232；所述下液压缸甲125的结构与上液压缸甲123相同；

如图4d所示，在所述油气悬架装置甲124的顶端开有油气悬架装置甲上圆柱孔1241，在油气悬架装置甲124的底端开有油气悬架装置甲下圆柱孔1242；

如图6a所示，在所述腿式伸缩避震装置甲12中，大腿甲下圆柱孔1212与小腿甲上圆柱孔1221较接在一起，小腿甲下圆柱孔1222与履带轮甲14内侧面上部的履带轮甲大圆柱轴141相对转动地配合连接，上液压缸甲下圆柱孔1232与大腿甲第一圆柱轴1213相对转动地配合连接，油气悬架装置甲上圆柱孔1241与大腿甲第二圆柱轴1214相对转动地配合连接，油气悬架装置甲下圆柱孔1242与小腿甲铰耳1223铰接在一起，下液压缸甲125的下液压缸甲上圆柱孔与小腿甲圆柱轴1224相对转动地配合连接，下液压缸甲125的下液压缸甲下圆柱孔与履带轮甲14内侧面下部的履带轮甲小圆柱轴142相对转动地配合连接；此外，所述大腿甲121通过顶端的大腿甲上圆柱孔1211与前底盘1的前底盘圆柱轴甲111相对转动地配合连接，所述上液压缸甲123的上液压缸甲上圆柱孔1231与前底盘1的前底盘圆柱轴丙113相对转动地配合连接，进而实现所述腿式伸缩避震装置甲12与前底盘11的铰接。

如图6b所示，所述腿式伸缩避震装置乙13由大腿乙131、小腿乙132、上液压缸乙133、油气悬架装置乙134以及下液压缸乙135组成；所述腿式伸缩避震装置乙13与所述腿式伸缩避震装置甲12对称安装在前底盘11的两侧，且腿式伸缩避震装置乙13的组成结构、连接方式及功能作用与腿式伸缩避震装置甲12相同，此处不再赘述；此外，所述大腿乙131的顶部与前底盘11的前底盘圆柱轴乙112相对转动地配合连接，上液压缸乙133的上液压缸乙上圆柱孔与前底盘11的前底盘圆柱轴丁114相对转动地配合连接，进而实现所述腿式伸缩避震装置乙12与前底盘11的铰接；所述腿式伸缩避震装置乙13的底部和履带轮乙15的连接方式与腿式伸缩避震装置甲12和履带轮甲14的连接方式相同，此处不再赘述；

如图6c所示，所述腿式伸缩避震装置丙22由大腿丙221、小腿丙222、上液压缸丙223、油气悬架装置丙224以及下液压缸丙225组成；所述腿式伸缩避震装置丙22平行安装于所述腿式伸缩避震装置甲12后侧的后底盘22的底部，且所述腿式伸缩避震装置丙22的组成结构、连接方式及功能作用与腿式伸缩避震装置甲12相同，此处不再赘述；此外，所述大腿丙221的顶部与后底盘21的后底盘圆柱轴甲211相对转动地配合连接，上液压缸丙223的上液压缸丙上圆柱孔与后底盘21的后底盘圆柱轴丙213相对转动地配合连接，进而实现所述腿式伸缩避震装置丙22与后底盘21的铰接；所述腿式伸缩避震装置丙22的底部和履带轮丙24的连接方式与腿式伸缩避震装置甲12和履带轮甲14的连接方式相同，此处不再赘述；

如图6d所示，所述腿式伸缩避震装置丁23由大腿丁231、小腿丁232、上液压缸丁233、油气悬架装置丁234以及下液压缸丁235组成；所述腿式伸缩避震装置丁23与所述腿式伸缩避震装置丙21对称安装在后边底盘21的两侧，且腿式伸缩避震装置丁23的组成结构、连接方式及功能作用与腿式伸缩避震装置甲12相同，此处不再赘述；此外，所述大腿丁231的顶部与后底盘21的后底盘圆柱轴乙212相对转动地配合连接，上液压缸丁233的上液压缸丁上圆柱孔与后底盘21的后底盘圆柱轴丁214相对转动地配合连接，进而实现所述腿式伸缩避震装置丁23与后底盘21的铰接；所述腿式伸缩避震装置丁23的底部和履带轮丁25的连接方式与腿式伸缩避震装置甲12和履带轮甲14的连接方式相同，此处不再赘述；

如图7所示，所述双自由度铰接转向装置3由铰接架30、转向液压缸甲31以及转向液压缸乙32组成；

所述铰接架30的前端上下对称地设有铰接架铰耳甲301和铰接架铰耳乙302，铰接架30的后端设有铰接架圆柱轴305，铰接架30的左右两侧对称设有铰接架铰耳丙303和铰接架铰耳丁304；所述转向液压缸甲31的前端设有转向液压缸甲圆柱孔甲311，后端设有转向液压缸甲圆柱孔乙312；所述转向液压缸乙32的前端设有转向液压缸乙圆柱孔甲321，后端设有转向液压缸乙圆柱孔乙322；

如图7和图3所示，如前所述，铰接架30后端的铰接架圆柱轴305与后底盘21前端的后底盘圆柱孔215配合连接，其中，所述铰接架圆柱轴305上设有锁止轴肩，后底盘圆柱孔215上开有锁止槽，二者相配合实现沿轴向相对锁止，沿圆周方向相对旋转，形成前底盘与后底盘之间的相对侧倾自由度，能够保证工程车辆在通过崎岖路面时具有更好的稳定性。

如图7和图2所示，所述双自由度铰接转向装置3中，转向液压缸甲31通过转向液压缸甲圆柱孔乙312与铰接架铰耳丁304铰接，转向液压缸甲圆柱孔甲311与前底盘11的前底盘铰耳丙117铰接；转向液压缸乙32通过转向液压缸乙圆柱孔乙322与铰接架铰耳丙303铰接，转向液压缸乙圆柱孔甲321与前底盘11的前底盘铰耳丁118铰接；铰接架30的铰接架铰耳甲301与前底盘11的前底盘铰耳甲115铰接，铰接架30的铰接架铰耳乙302与前底盘11的前底盘铰耳乙116铰接。

如上所述，所述双自由度铰接转向装置3中的铰接架30、转向液压缸甲31和转向液压缸乙32与前底盘11的前底盘铰耳甲115、前底盘铰耳乙116、前底盘铰耳丙117和前底盘铰耳丁118之间相互配合形成前底盘11和后底盘21之间的横摆自由度，能够保证工程车辆完成铰接转向的功能。

根据上述用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘的具体结构，本发明还提供了一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘的控制方法，所述控制方法包括工程车辆通过洪水或道路表面严重积水的路况，通过壕沟、较大障碍或道路塌陷的工况，以及通过左右两侧具有巨大高度差的路面工况，具体控制过程如下：

首先，判断工程车辆当前行驶的路况，路况分为：洪水或道路表面严重积水路况、由于道路塌陷而产生的壕沟及巨大障碍路况、路面左右两侧存在较大高度差的路况；

一、当判断工程车辆当前行驶的为洪水或道路表面严重积水的路况时，如图8所示，工程车辆通过调节四组腿式伸缩避震装置中的上液压缸以及四组油气悬架装置，使四个上液压缸和四组油气悬架装置均处于伸长状态，则此时工程车辆的前底盘和后底盘将均处于上升的状态，工程车辆便能顺利通过积水障碍40；当判断工程车辆已安全通过洪水或道路表面严重积水路况时，则再次调节工程车辆通过调节四组腿式伸缩避震装置中的上液压缸以及四组油气悬架装置，使四个上液压缸和四组油气悬架装置均处于收缩状态，则此时工程车辆的前底盘和后底盘将均处于下降的状态，工程车辆的重心将降至最低便于工程车辆稳定行驶；

二、当判断工程车辆当前行驶的为道路表面严重塌陷形成壕沟的路况时，如图9a所示，首先，工程车辆通过调节四组腿式伸缩避震装置中的上液压缸以及四组油气悬架装置，使四个上液压缸和四组油气悬架装置首先均处于伸长状态，将工程车辆的前底盘和后底盘均提升到一定高度；如图9b所示，然后调节一组位于工程车辆行驶方向前端的腿式伸缩避震装置和其对应的油气悬架装置，使该组腿式伸缩避震装置的上液压缸和其对应的油气悬架装置进行收缩，接着，适当调节另外三组腿式伸缩避震装置中的上液压缸、与之对应的三组油气悬架装置以及与之对应的三组腿式伸缩避震装置中的下液压缸，使另外三组上液压缸适当收缩，使与之对应的三组油气悬架装置和三组下液压缸均适当伸长，此时工程车辆底盘将具有前倾的趋势；如图9c所示，接着调节之前均为收缩状态的那一组腿式伸缩避震装置的上液压缸和其对应的油气悬架装置，使该组腿式伸缩避震装置的上液压缸和其对应的油气悬架装置由收缩状态转为伸长状态，此时工程车辆前底盘的腿式伸缩避震装置和对应的履带轮便能触及到壕沟或塌陷对面的平整路面，工程车辆的前底盘将顺利通过壕沟或塌陷，工程车辆的后底盘重复前底盘的具体操作，工程车辆整体便将顺利通过障碍；

三、当判断工程车辆当前行驶的为路面左右两侧存在较大高度差的路况时，如图10所示，首先，工程车辆通过调节位于较高路面一侧的，车辆行驶方向前端的腿式伸缩避震装置中的上液压缸和与之对应的油气悬架装置，使该前端的上液压缸和与之对应的油气悬架装置均处于收缩状态，此时该前端的腿式伸缩避震装置对应的履带轮与较高路面的上平面接触，按照同样的方法，调节位于较高路面一侧的，车辆行驶方向后端的腿式伸缩避震装置中的上液压缸和与之对应的油气悬架装置，使该后端的上液压缸和与之对应的油气悬架装置均处于收缩状态，此时该后端的腿式伸缩避震装置对应的履带轮与较高路面的上平面接触，此时工程车辆的一侧便与较高路面的上平面接触，与此同时，工程车辆的左右两侧存在一定高度差，通过实时调节相应的上液压缸，使工程车辆左右两侧的腿式伸缩避震装置的高度差随路面左右两侧高度差的变化而变化，直至工程车辆的左右两侧的高度差为零，工程车辆的车身整体便处于水平状态，此时工程车辆便顺利通过路面左右两侧存在较大高度差的路况。

Claims (5)

1.一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，其特征在于：

所述底盘由前车体(1)、双自由度铰接转向装置(3)和后车体(2)依次铰接组成；其中，所述前车体(1)与双自由度铰接转向装置(3)之间横向摆动铰接，双自由度铰接转向装置(3)与后车体(2)之间侧向翻转铰接；

所述前车体(1)由前底盘(11)和两组腿式伸缩避震装置铰接组成；

所述后车体(2)由后底盘(21)和两组腿式伸缩避震装置铰接组成；

四组腿式伸缩避震装置的底部均铰接有一个履带轮，各所述腿式伸缩避震装置相互独立伸缩实现底盘的升降及越障动作。

2.如权利要求1所述一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，其特征在于：

所述前车体(1)通过前底盘(11)与双自由度铰接转向装置(3)的铰接架(30)和转向液压缸相连；其中，前底盘(11)的后端中部与铰接架(30)的前端中部铰接；所述转向液压缸两端分别铰接于前底盘(11)的后端侧面与铰接架(30)的前端侧面，在转向液压缸作用下，前底盘(11)相对于铰接架(30)横向摆动。

3.如权利要求1或2所述一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，其特征在于：

所述后车体(2)通过后底盘(21)与双自由度铰接转向装置(3)的铰接架(30)相连；其中，后底盘(21)的前端中部开有后底盘圆柱孔(215)，铰接架(30)的后端中部设有铰接架圆柱轴(305)，所述后底盘圆柱孔(215)与铰接架圆柱轴(305)配合连接，以实现后底盘(21)与铰接架(30)之间沿圆周方向相对旋转，沿轴向相对锁止。

4.如权利要求1所述一种用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘，其特征在于：

所述腿式伸缩避震装置由大腿、小腿、上液压缸、油气悬架装置以及下液压缸组成；

所述大腿的顶端铰接于前底盘(11)底部一侧，大腿的底部与小腿的顶端铰接，小腿的底端与履带轮铰接；

所述上液压缸的一端与前底盘(11)底部另一侧铰接，上液压缸的另一端铰接于大腿上部一侧，所述油气悬架装置的一端铰接于大腿上部另一侧，油气悬架装置的另一端铰接于小腿上部一侧，所述下液压缸的一端铰接于小腿上部另一侧，下液压缸的另一端与履带轮铰接；

在所述上液压缸、油气悬架装置和下液压缸的作用下，所述大腿与小腿前后摆动、伸展或弯曲，所述履带轮相对于小腿摆动。

5.一种如权利要求1所述的用于工程机械的腿履式可升降迈步底盘的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括升降控制方法、跨越控制方法以及大高度差路面控制方法；

所述升降控制方法的具体过程为：当需要底盘上升时，调节伸长四组腿式伸缩避震装置中的上液压缸以及四组油气悬架装置，使四组腿式伸缩避震装置伸长，此时前底盘和后底盘均上升；当需要底盘下降时，调节缩短四组腿式伸缩避震装置中的上液压缸以及四组油气悬架装置，使四组腿式伸缩避震装置收缩，此时前底盘和后底盘均下降；

所述跨越控制方法的具体过程为：首先，调节伸长四组腿式伸缩避震装置中的上液压缸以及四组油气悬架装置，使四组腿式伸缩避震装置伸长，将前底盘和后底盘提升一定高度，然后，调节收缩一组位于车辆行驶方向前端的腿式伸缩避震装置和其对应的油气悬架装置，使该组腿式伸缩避震装置进行收缩，接着，适当调节缩短另外三组腿式伸缩避震装置中的上液压缸，同时适当调节伸长与之对应的三组油气悬架装置和三组下液压缸，以使整个车辆底盘具有前倾的趋势，接着，调节伸长之前均为收缩状态的那一组腿式伸缩避震装置的上液压缸和其对应的油气悬架装置，使该组腿式伸缩避震装置转为伸长状态，此时工程车辆前底盘的腿式伸缩避震装置和对应的履带轮即完成跨越动作；

所述大高度差路面控制方法的具体过程为：首先，调节缩短位于较高路面一侧且位于车辆行驶方向前端的腿式伸缩避震装置中的上液压缸和与之对应的油气悬架装置，使该腿式伸缩避震装置收缩，此时该前端的腿式伸缩避震装置对应的履带轮与较高路面的上平面接触，接着，按照同样的方法，调节收缩位于较高路面一侧且位于车辆行驶方向后端的腿式伸缩避震装置，此时该后端的腿式伸缩避震装置对应的履带轮也与较高路面的上平面接触，使得工程车辆的一侧均与较高路面的上平面接触，与此同时，实时调节相应的上液压缸，使工程车辆左右两侧的腿式伸缩避震装置的高度差随路面左右两侧高度差的变化而变化，直至工程车辆的左右两侧的高度差为零，工程车辆的车身整体便处于水平状态，此时工程车辆即可顺利通过大高度差路面。