CN110091932B - 一种自动清障式救援车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动清障式救援车，其包括车架，车架的两侧各安装有一个履带式行走机构，车架的下方设置有障碍物后移机构，障碍物后移机构的运行方向与救援车的行进方向相反；进一步，车架的上方形成有容置空间，容置空间承载救援物资、救援人员或者被救人员；车架的前端安装有扒料机构、自动导航系统以及控制系统，其中，扒料机构与障碍物后移机构协同作用；履带式行走机构、障碍物后移机构、扒料机构以及自动导航系统均与控制系统电连接。
Description
技术领域
本发明涉及救援车辆技术领域，具体涉及一种自动清障式救援车。
背景技术
由于我国幅员辽阔、地势起伏多变，常常会有地震、泥石流、滑坡等地质灾害发生。当地质灾害发生后，救援人员和救援物资需要第一时间到达灾害发生现场，被困人员需要第一时间被转移至安全区域，这就要求救援车辆高效、快速的冲破障碍，以最快的速度到达灾害现场，从而完成上述救援活动。
但是，现有的救援车辆在障碍物堆积严重或者地势比较复杂的山地中无法快速机动反应，这就耽误了救援的黄金时间。尽管有一些救援车辆能够进行简单的清障操作，但也仅仅是利用推土铲或者挖掘铲将障碍物向车辆行进路径的两侧推送，在行进道路较窄的山地，推送空间较小，根本无法实现较多障碍物的清除，这就阻碍了救援车辆的行进速度。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供了一种自动清障式救援车，其能够克服现有技术的不足，在清障过程中将前方的障碍物有效的转移至救援车辆的后方，不影响救援车辆的行进，实现救援车辆在障碍物堆积严重或者地势比较复杂的山地中快速机动反应，提高救援效率。
本发明的技术解决措施如下：
一种自动清障式救援车，其包括车架，车架的两侧各安装有一个履带式行走机构，车架的下方设置有障碍物后移机构，障碍物后移机构的运行方向与救援车的行进方向相反；进一步，车架的上方形成有容置空间，容置空间承载救援物资、救援人员或者被救人员；车架的前端安装有扒料机构、自动导航系统以及控制系统，其中，扒料机构与障碍物后移机构协同作用；履带式行走机构、障碍物后移机构、扒料机构以及自动导航系统均与控制系统电连接。
履带式行走机构包括位于车架两侧的支架，支架的前后两端分别转动设置有主动链轮和从动链轮，主动链轮和从动链轮之间套设有行走履带；进一步，从动链轮和支架之间还设置有链轮张紧机构。
进一步，支架的中部还设置有两组缓冲轮组件，两组缓冲轮组件水平布置，且均与行走履带的下部啮合。
此外，支架的上侧还设置有多个支撑惰辊，支撑惰辊与行走履带的上部啮合。
自动导航系统包括固定安装在车架上的伸缩立柱，伸缩立柱的上端转动连接有旋转台，旋转台的上端固定连接有凵字型安装座，凵字型安装座的中部铰接有旋转轴，旋转轴上安装有距离传感器以及摄像头。
其中，旋转台的侧面设置有驱动其旋转的第一电机，凵字型安装座的外侧设置有第二电机，第二电机的输出轴与旋转轴固定连接。
在进行自动导航过程中，第一电机和第二电机处于运行状态，第一电机驱动旋转台旋转，进而带动距离传感器和摄像头旋转，从而满足对不同范围内的路况进行勘测；而第二电机带动旋转轴的旋转，又实现了对距离传感器和摄像头的俯仰控制，进一步确保对路况监控的准确性；由于伸缩立柱的伸缩设置，使得自动导航系统能够对监控范围进行调节，满足不同范围的监控需求。
扒料机构包括安装在车架前端的基座，基座的上部铰接有伸缩臂，伸缩臂的前端固定安装有凵字型安装框，凵字型安装框的前端转动设置有扒料辊，扒料辊的一端与第三电机的输出轴固定连接；扒料辊的上部设置有均匀分布的扒料齿；车架上还设置有俯仰气缸，俯仰气缸的活塞杆与伸缩臂铰接。
进一步，凵字型安装框的内部固定安装有弧形导料板，弧形导料板位于扒料辊的后侧。
障碍物后移机构包括固定安装在车架底部两侧的第一立板和第二立板，第一立板和第二立板的前后两端分别固定安装有一个倾斜设置的斜置气缸，移载组件安装在四个斜置气缸的活塞杆下端。
移载组件包括两个驱动轮，两个驱动轮之间套设有驱动链板，驱动链板的外侧支撑安装有钢丝胶带。
其中，驱动轮包括转动安装在两个斜置气缸的活塞杆下端的旋转滚筒，旋转滚筒外圆周的两个端部分别焊接有一个安装环，安装环的轴线与旋转滚筒的轴线垂直；安装环的外端部上可拆卸设置有多个均匀分布的啮合凸块。
啮合凸块包括凸块主体，凸块主体的下部设置有与安装环的外端部匹配的凹槽，凹槽卡合在安装环的外端部上，且凸块主体和安装环通过多个螺钉可拆卸连接；凸块主体的上端两侧形成有外凸缘，外凸缘的截面为直角三角形，两个外凸缘的斜边朝内相对设置，两个外凸缘之间形成有截面为等边梯形的槽体。
驱动链板包括两组分别与驱动轮上的两组啮合凸块啮合的驱动链，两组驱动链之间连接有支撑板，相邻支撑板之间间隔一定距离。
驱动链包括多个通过销轴首尾相连的链单元，链单元包括相互一体成型的第一本体和第二本体，第一本体和第二本体均为实心方板，且第一本体的宽度大于第二本体的宽度，第一本体远离第二本体的一端成型有两个第一耳板，第二本体远离第一本体的一端成型有两个第二耳板，两个第一耳板内端面之间的距离大于等于两个第二耳板外端面之间的距离；第一耳板和第二耳板上分别开设有允许销轴通过的第一通孔和第二通孔，其中，第一通孔和第二通孔的轴线均位于第一本体和第二本体的下方。
第一本体和第二本体的上部分别开设有一个固定孔，支撑板的两端开设有与第一本体和第二本体形状相匹配的阶梯槽，阶梯槽内固定有两个卡块，两个卡块分别与两个固定孔卡接；钢丝胶带安装在支撑板上。
本发明的有益效果在于：救援车辆前行过程中，一旦自动导航系统感应到障碍物，就会将障碍物信号传送给控制系统，控制系统控制履带式行走机构停止前行，同时控制扒料机构将救援车辆前方的障碍物扒动至障碍物后移机构上，通过障碍物后移机构的工作，将障碍物从救援车辆的前方移载至救援车辆的后方，从而为救援车辆提供有效的行进路径。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的侧视图；
图3为自动导航系统的结构示意图；
图4为障碍物后移机构的结构示意图；
图5为驱动链板的结构示意图；
图6为驱动轮的结构示意图；
图7为啮合凸块的结构示意图；
图8为驱动链的结构示意图；
图9为链单元的结构示意图；
图10为支撑板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做出详细的说明。
如图1-10所示，一种自动清障式救援车，其包括车架1，车架1的两侧各安装有一个履带式行走机构5，车架1的下方设置有障碍物后移机构3，障碍物后移机构3的运行方向与救援车的行进方向相反；进一步，车架1的上方形成有容置空间，容置空间承载救援物资、救援人员或者被救人员；车架1的前端安装有扒料机构2、自动导航系统4以及控制系统(图中未示出)，其中，扒料机构2与障碍物后移机构3协同作用；履带式行走机构5、障碍物后移机构3、扒料机构2以及自动导航系统4均与控制系统电连接。
在救援车辆前行过程中，一旦自动导航系统感应到障碍物，就会将障碍物信号传送给控制系统，控制系统控制履带式行走机构停止前行，同时控制扒料机构将救援车辆前方的障碍物扒动至障碍物后移机构上，通过障碍物后移机构的工作，将障碍物从救援车辆的前方移载至救援车辆的后方，从而为救援车辆提供有效的行进路径。
如图2所示，履带式行走机构5包括位于车架1两侧的支架，支架的前后两端分别转动设置有主动链轮51和从动链轮53，主动链轮51和从动链轮53之间套设有行走履带50；进一步，从动链轮53和支架之间还设置有链轮张紧机构52。
进一步，支架的中部还设置有两组缓冲轮组件6，两组缓冲轮组件6水平布置，且均与行走履带50的下部啮合。
此外，支架的上侧还设置有多个支撑惰辊54，支撑惰辊54与行走履带50的上部啮合。
通过上述设置，在救援车辆的行走过程中，主动链轮和从动链轮带动行走履带传动，行走履带能够有效的避免传统车轮打滑、空转等问题，确保行进的稳定性；由于缓冲轮组件和支撑惰辊的设置，能够对不同地势下的行走路径都具有较好的适应性，确保行走履带与地面的接触力；而链轮张紧机构的设置，又进一步确保了行走履带的张紧运行状态。
如图2-3所示，自动导航系统4包括固定安装在车架1上的伸缩立柱41，伸缩立柱41的上端转动连接有旋转台42，旋转台42的上端固定连接有凵字型安装座43，凵字型安装座43的中部铰接有旋转轴，旋转轴上安装有距离传感器45以及摄像头44。
其中，旋转台42的侧面设置有驱动其旋转的第一电机(图中未示出)，凵字型安装座43的外侧设置有第二电机(图中未示出)，第二电机的输出轴与旋转轴固定连接。
在进行自动导航过程中，第一电机和第二电机处于运行状态，第一电机驱动旋转台旋转，进而带动距离传感器和摄像头旋转，从而满足对不同范围内的路况进行勘测；而第二电机带动旋转轴的旋转，又实现了对距离传感器和摄像头的俯仰控制，进一步确保对路况监控的准确性；由于伸缩立柱的伸缩设置，使得自动导航系统能够对监控范围进行调节，满足不同范围的监控需求。
如图2所示，扒料机构2包括安装在车架1前端的基座21，基座21的上部铰接有伸缩臂22，伸缩臂22的前端固定安装有凵字型安装框24，凵字型安装框24的前端转动设置有扒料辊25，扒料辊25的一端与第三电机27的输出轴固定连接；扒料辊25的上部设置有均匀分布的扒料齿；车架1上还设置有俯仰气缸23，俯仰气缸23的活塞杆与伸缩臂22铰接。
进一步，凵字型安装框24的内部固定安装有弧形导料板26，弧形导料板26位于扒料辊25的后侧。
如图4-10所示，障碍物后移机构3包括固定安装在车架1底部两侧的第一立板301和第二立板302，第一立板301和第二立板302的前后两端分别固定安装有一个倾斜设置的斜置气缸31，移载组件安装在四个斜置气缸31的活塞杆下端。
移载组件包括两个驱动轮33，两个驱动轮33之间套设有驱动链板，驱动链板的外侧支撑安装有钢丝胶带32。
其中，驱动轮33包括转动安装在两个斜置气缸31的活塞杆下端的旋转滚筒，旋转滚筒外圆周的两个端部分别焊接有一个安装环331，安装环331的轴线与旋转滚筒的轴线垂直；安装环331的外端部上可拆卸设置有多个均匀分布的啮合凸块36。
如图7所示，啮合凸块36包括凸块主体360，凸块主体360的下部设置有与安装环331的外端部匹配的凹槽，凹槽卡合在安装环331的外端部上，且凸块主体360和安装环331通过多个螺钉363可拆卸连接；凸块主体360的上端两侧形成有外凸缘361，外凸缘361的截面为直角三角形，两个外凸缘361的斜边朝内相对设置，两个外凸缘361之间形成有截面为等边梯形的槽体362。
驱动链板包括两组分别与驱动轮33上的两组啮合凸块36啮合的驱动链34，两组驱动链34之间连接有支撑板35，相邻支撑板35之间间隔一定距离。
驱动链34包括多个通过销轴345首尾相连的链单元341，链单元341包括相互一体成型的第一本体和第二本体，第一本体和第二本体均为实心方板，且第一本体的宽度大于第二本体的宽度，第一本体远离第二本体的一端成型有两个第一耳板342，第二本体远离第一本体的一端成型有两个第二耳板343，两个第一耳板342内端面之间的距离大于等于两个第二耳板343外端面之间的距离；第一耳板342和第二耳板343上分别开设有允许销轴通过的第一通孔和第二通孔，其中，第一通孔和第二通孔的轴线均位于第一本体和第二本体的下方。
第一本体和第二本体的上部分别开设有一个固定孔344，支撑板35的两端开设有与第一本体和第二本体形状相匹配的阶梯槽350，阶梯槽350内固定有两个卡块351，两个卡块351分别与两个固定孔344卡接；钢丝胶带安装在支撑板35上。
考虑到障碍物多为坚硬的碎石、渣土等重物，因此，本发明采用了独有的障碍物后移机构，即在驱动轮的外侧先设置有驱动链板，进而在将胶带安装在驱动链板之上，一方面，能够提高对胶带的支撑能力，避免由于障碍物较重而引起胶带过渡下垂，另一方面，由于驱动链板并非是常规的链板结构，而是采用两组驱动链和多个支撑板构成，这就大幅度降低了驱动链板的重量，在确保承重能力的同时，可以承载更多障碍物。
进一步，由于链单元摒弃了常规的片状链节的使用，而是采用实心的方板，这就提高了链单元的强度，确保运行的稳定性；而驱动轮摒弃的传统的链轮结构，采用安装环和啮合凸块构成，在啮合凸块受到损坏时，能够方便拆卸，可以及时更换，维护简单，成本低。链单元的第一通孔、第二通孔的轴线均位于第一本体和第二本体的下方，使得驱动链在运行时，啮合凸块上的槽体仅与驱动链上的销轴相接触，而不与第一本体和第二本体发生接触，避免第一本体和第二本体发生磨损，也能降低运行时的噪音。
所述实施例用以例示性说明本发明，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对所述实施例进行修改，因此本发明的权利保护范围，应如本发明的权利要求所列。
Claims (10)
1.一种自动清障式救援车，其特征在于：其包括车架(1)，车架(1)的两侧各安装有一个履带式行走机构(5)，车架(1)的下方设置有障碍物后移机构(3)，障碍物后移机构(3)的运行方向与救援车的行进方向相反；进一步，车架(1)的上方形成有容置空间，容置空间承载救援物资、救援人员或者被救人员；车架(1)的前端安装有扒料机构(2)、自动导航系统(4)以及控制系统，其中，扒料机构(2)与障碍物后移机构(3)协同作用；履带式行走机构(5)、障碍物后移机构(3)、扒料机构(2)以及自动导航系统(4)均与控制系统电连接；障碍物后移机构(3)包括固定安装在车架(1)底部两侧的第一立板(301)和第二立板(302)，第一立板(301)和第二立板(302)的前后两端分别固定安装有一个倾斜设置的斜置气缸(31)，移载组件安装在四个斜置气缸(31)的活塞杆下端；移载组件包括两个驱动轮(33)，两个驱动轮(33)之间套设有驱动链板，驱动链板的外侧支撑安装有钢丝胶带(32)；其中，驱动轮(33)包括转动安装在两个斜置气缸(31)的活塞杆下端的旋转滚筒，旋转滚筒外圆周的两个端部分别焊接有一个安装环(331)，安装环(331)的轴线与旋转滚筒的轴线垂直；安装环(331)的外端部上可拆卸设置有多个均匀分布的啮合凸块(36)；驱动链板包括两组分别与驱动轮(33)上的两组啮合凸块(36)啮合的驱动链(34)，两组驱动链(34)之间连接有支撑板(35)，相邻支撑板(35)之间间隔一定距离；钢丝胶带安装在支撑板(35)上。
2.根据权利要求1所述的一种自动清障式救援车，其特征在于：履带式行走机构(5)包括位于车架(1)两侧的支架，支架的前后两端分别转动设置有主动链轮(51)和从动链轮(53)，主动链轮(51)和从动链轮(53)之间套设有行走履带(50)；从动链轮(53)和支架之间还设置有链轮张紧机构(52)。
3.根据权利要求2所述的一种自动清障式救援车，其特征在于：支架的中部还设置有两组缓冲轮组件(6)，两组缓冲轮组件(6)水平布置，且均与行走履带(50)的下部啮合。
4.根据权利要求2所述的一种自动清障式救援车，其特征在于：支架的上侧还设置有多个支撑惰辊(54)，支撑惰辊(54)与行走履带(50)的上部啮合。
5.根据权利要求1所述的一种自动清障式救援车，其特征在于：自动导航系统(4)包括固定安装在车架(1)上的伸缩立柱(41)，伸缩立柱(41)的上端转动连接有旋转台(42)，旋转台(42)的上端固定连接有凵字型安装座(43)，凵字型安装座(43)的中部铰接有旋转轴，旋转轴上安装有距离传感器(45)以及摄像头(44)。
6.根据权利要求5所述的一种自动清障式救援车，其特征在于：其中，旋转台(42)的侧面设置有驱动其旋转的第一电机，凵字型安装座(43)的外侧设置有第二电机，第二电机的输出轴与旋转轴固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种自动清障式救援车，其特征在于：扒料机构(2)包括安装在车架(1)前端的基座(21)，基座(21)的上部铰接有伸缩臂(22)，伸缩臂(22)的前端固定安装有凵字型安装框(24)，凵字型安装框(24)的前端转动设置有扒料辊(25)，扒料辊(25)的一端与第三电机(27)的输出轴固定连接；扒料辊(25)的上部设置有均匀分布的扒料齿；车架(1)上还设置有俯仰气缸(23)，俯仰气缸(23)的活塞杆与伸缩臂(22)铰接。
8.根据权利要求7所述的一种自动清障式救援车，其特征在于：凵字型安装框(24)的内部固定安装有弧形导料板(26)，弧形导料板(26)位于扒料辊(25)的后侧。
9.根据权利要求1所述的一种自动清障式救援车，其特征在于：啮合凸块(36)包括凸块主体(360)，凸块主体(360)的下部设置有与安装环(331)的外端部匹配的凹槽，凹槽卡合在安装环(331)的外端部上，且凸块主体(360)和安装环(331)通过多个螺钉(363)可拆卸连接；凸块主体(360)的上端两侧形成有外凸缘(361)，外凸缘(361)的截面为直角三角形，两个外凸缘(361)的斜边朝内相对设置，两个外凸缘(361)之间形成有截面为等边梯形的槽体(362)。
10.根据权利要求1所述的一种自动清障式救援车，其特征在于：驱动链(34)包括多个通过销轴(345)首尾相连的链单元(341)，链单元(341)包括相互一体成型的第一本体和第二本体，第一本体和第二本体均为实心方板，且第一本体的宽度大于第二本体的宽度，第一本体远离第二本体的一端成型有两个第一耳板(342)，第二本体远离第一本体的一端成型有两个第二耳板(343)，两个第一耳板(342)内端面之间的距离大于等于两个第二耳板(343)外端面之间的距离；第一耳板(342)和第二耳板(343)上分别开设有允许销轴通过的第一通孔和第二通孔，其中，第一通孔和第二通孔的轴线均位于第一本体和第二本体的下方。
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