CN110219591B - 一种工程钻掘设备行走装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种工程钻掘设备行走装置，涉及工程钻掘设备技术领域，包括控制系统以及至少六个机械腿总成，各机械腿总成均与控制系统连接，且其中两个机械腿总成对称安装于工程钻掘设备的前部两侧，两个机械腿总成对称安装于工程钻掘设备的中部两侧，两个机械腿总成对称安装于工程钻掘设备的后部两侧，与履带或者卡车相比，机械腿总成对施工地点和路径规划要求低，且控制系统能够控制机械腿总成平稳快速的在崎岖山路上行走。
Description
技术领域
本发明涉及工程钻掘设备技术领域，特别是涉及一种工程钻掘设备行走装置。
背景技术
工程钻掘设备应用于凿岩钻孔，深挖基孔基坑等各种施工工况，目前绝大多数工程钻掘设备采用卡车或者履带作为行走机构，履带或卡车对施工地点和路径规划要求高，当遇到崎岖山路时行走不便容易侧翻。因此，如何提供一种对施工地点和路径规划要求低，且能够平稳快速的在崎岖山路上行走的工程钻掘设备行走装置是目前亟待解决的问题。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种对施工地点和路径规划要求低，且能够平稳快速的在崎岖山路上行走的工程钻掘设备行走装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种工程钻掘设备行走装置，包括控制系统以及至少六个机械腿总成，各所述机械腿总成均与所述控制系统连接，且其中两个所述机械腿总成对称安装于工程钻掘设备的前部两侧，两个所述机械腿总成对称安装于所述工程钻掘设备的中部两侧，两个所述机械腿总成对称安装于所述工程钻掘设备的后部两侧。
优选地，所述机械腿总成包括机械腿、安装座以及第一伸缩式支撑装置，所述机械腿的一端与所述安装座铰接连接，所述安装座与所述工程钻掘设备铰接连接，所述第一伸缩式支撑装置的一端与所述安装座铰接连接、另一端与所述工程钻掘设备铰接连接以使所述机械腿能够左右摆动，所述机械腿及所述第一伸缩式支撑装置均与所述控制系统连接。
优选地，所述机械腿包括大臂、小臂、第二伸缩式支撑装置以及第三伸缩式支撑装置，所述大臂为弧形杆，且所述大臂的弧心向下，所述大臂的第一端与所述安装座铰接连接，所述大臂的第二端与所述小臂的第一端铰接连接，所述小臂的第二端设置有接触式传感器，所述第二伸缩式支撑装置的第一端与所述大臂铰接连接、第二端与所述小臂铰接连接，所述第三伸缩式支撑装置的第一端与所述安装座铰接连接、第二端与所述弧形杆弯曲位置铰接连接，所述第二伸缩式支撑装置和第三伸缩式支撑装置均与所述控制系统连接。
优选地，所述机械腿还包括三角板，所述小臂的第一端与所述三角板的第一角固定连接，所述第二伸缩式支撑装置的第二端与所述三角板的第二角铰接连接。
优选地，所述小臂的第二端设置有机械腿底盘，所述接触式传感器设置于所述机械腿底盘上。
优选地，所述第一伸缩式支撑装置、所述第二伸缩式支撑装置及所述第三伸缩式支撑装置均为油缸。
优选地，所述控制系统包括控制器、油箱、液压泵以及多个阀组，一个所述油缸通过一个所述阀组与液压泵连通，所述液压泵及所述阀组均与所述油箱连通，且所述液压泵及所述阀组均与所述控制器通信连接。
优选地，所述阀组包括溢流阀、电磁换向阀以及单向阀，所述电磁换向阀的A口通过所述单向阀与所述液压泵的出油口连通、B口与所述油缸的无杆腔连通、P口与所述油箱连通、T口与所述油缸的有杆腔连通，所述电磁换向阀的B口与所述油缸的无杆腔之间的油路以及所述电磁换向阀的T口与所述油缸的有杆腔之间的油路各通过一所述溢流阀与油箱连通，，所述电磁换向阀与所述控制器通信连接。
优选地，所述控制器为PLC控制器。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的工程钻掘设备行走装置，包括控制系统以及至少六个机械腿总成，各机械腿总成均与控制系统连接，且其中两个机械腿总成对称安装于工程钻掘设备的前部两侧，两个机械腿总成对称安装于工程钻掘设备的中部两侧，两个机械腿总成对称安装于工程钻掘设备的后部两侧，与履带或者卡车相比，机械腿总成对施工地点和路径规划要求低，且控制系统能够控制机械腿总成平稳快速的在崎岖山路上行走。
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为本发明实施例中提供的工程钻掘设备行走装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的机械腿总成的结构示意图；
图3为本发明实施例中单个油缸控制方式示意图。
附图标记说明：1、机械腿总成；101、大臂；102、三角板；103、第一伸缩式支撑装置；104、安装座；105、第三伸缩式支撑装置；106、机械腿底盘；107、第二伸缩式支撑装置；108、小臂；2、工程钻掘设备；3、油缸；4、油箱；5、液压泵；6、单向阀；7、电磁换向阀；8、溢流阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种对施工地点和路径规划要求低，且能够平稳快速的在崎岖山路上行走的工程钻掘设备行走装置。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本实施例提供一种工程钻掘设备行走装置，如图1所示，包括控制系统以及至少六个机械腿总成1，各机械腿总成1均与控制系统连接，且其中两个机械腿总成1对称安装于工程钻掘设备2的前部两侧，两个机械腿总成1对称安装于工程钻掘设备2的中部两侧，两个机械腿总成1对称安装于工程钻掘设备2的后部两侧，与履带或者卡车相比，机械腿总成1对施工地点和路径规划要求低，且控制系统能够控制机械腿总成1平稳快速的在崎岖山路上行走。
具体的，如图1-图3所示，机械腿总成1的数量为6个，机械腿总成1包括机械腿、安装座104以及第一伸缩式支撑装置103，机械腿的一端与安装座104铰接连接，安装座104与工程钻掘设备2铰接连接，第一伸缩式支撑装置103的一端与安装座104铰接连接、另一端与工程钻掘设备2铰接连接以使机械腿能够左右摆动，机械腿及第一伸缩式支撑装置103均与控制系统连接；机械腿包括大臂101、小臂108、第二伸缩式支撑装置107以及第三伸缩式支撑装置105，大臂101为弧形杆，且大臂101的弧心向下，大臂101的第一端与安装座104铰接连接，大臂101的第二端与小臂108的第一端铰接连接，第二伸缩式支撑装置107的第一端与大臂101的上侧面铰接连接、第二端与小臂108铰接连接，第三伸缩式支撑装置105的第一端与安装座104铰接连接、第二端与弧形杆弯曲位置的下侧面铰接连接，第二伸缩式支撑装置107和第三伸缩式支撑装置105均与控制系统连接；小臂108的第二端设置有机械腿底盘106，机械腿底盘106上安装有接触式传感器；第一伸缩式支撑装置103、第二伸缩式支撑装置107及第三伸缩式支撑装置105均为油缸3；控制系统包括控制器、油箱4、液压泵5以及多个阀组，一个油缸3通过一个阀组与液压泵5连通，液压泵5及阀组均与油箱4连通，接触式传感器、阀组和液压泵5均与控制器通信连接；控制器为PLC控制器。
行走过程中每条机械腿主要动作有：1)抬腿，第二伸缩式支撑装置107收缩，同时第三伸缩式支撑装置105伸出，完成机械腿抬高，抬高的高度可视具体路况通过对应阀组来控制；2)摆动，当机械腿抬腿后，通过控制第一伸缩式支撑装置103伸缩，控制机械腿新的落脚点；3)落腿，通过第二伸缩式支撑装置107伸出，同时第三伸缩式支撑装置105收缩，完成机械腿落腿，并通过机械腿底盘106上安装的接触传感器判定机械腿是否触地，且第二伸缩式支撑装置107和第三伸缩式支撑装置105均安装有液压锁，防止行走过程中由于机械腿受力不均，受力过大导致的“腿软”，进而发生重心不稳倾覆现象。
该工程钻掘设备行走装置的主要的行走模式有：1)单腿控制模式，主要针对崎岖不平路况复杂的地区，通过控制器控制各机械腿各油缸3连接的阀组开闭，实现六条机械腿单独抬起、摆动和落腿，各机械腿的抬起高度、摆动角度和落地高度视地貌情况而进行人为控制，此模式有利于翻越小土坡，山地等复杂路况；2)快速移动模式，主要针对平路各机械腿抬腿和落地高度大致相同，行走方式有两种，第一种同时抬起同侧前后两条机械腿和对侧中部机械腿，并在落地时完成相应角度摆动，然后再抬起对侧前后两条机械腿和本侧中部机械腿继续向前摆动并完成新的落地，此模式只针对路况非常平稳阶段，行走速度较快；第二种先抬起本侧前部机械腿，并在落腿过程中完成向前摆动，再抬起对侧前部机械腿，并摆动落腿，紧接着同时抬起中部两条机械腿，完成摆动落腿，再抬起本侧后部机械腿，摆动落腿，最后抬起对侧后部机械腿，并完成摆动落腿，此行走方式相对于第一种方式控制复杂且时间相对较长，行走速度慢，但在行走过程中始终保持至少4条机械腿着地，重心更稳，平衡性更好，可适应更多复杂路况；3)原地旋转模式和左右横移模式，此两种模式主要针对行走位置微调，通过控制器精准控制各对应阀组开闭时间，能够完成对整体结构的位置调整。
为了使机械腿行走更加灵活，机械腿还包括三角板102，小臂108的第一端与三角板102的第一角固定连接，第二伸缩式支撑装置107的第二端与三角板102的第二角铰接连接。
为了防止油缸3损坏，如图3所示，阀组包括溢流阀8、电磁换向阀7以及单向阀6，电磁换向阀7的A口通过单向阀6与液压泵5的出油口连通、B口与油缸3的无杆腔连通、P口与油箱4连通、T口与油缸3的有杆腔连通，电磁换向阀7的B口与油缸3的无杆腔之间的油路以及电磁换向阀7的T口与油缸3的有杆腔之间的油路各通过一溢流阀8与油箱4连通，电磁换向阀7与控制器通信连接，可选地，电磁换向阀7为三位四通电磁换向阀。电磁换向阀7如图3所示方式设置时，左上口为A口，左下口为P口，右上口为B口，右下口为T口。
需要说明的是该工程钻掘设备行走装置并不仅限于安装于工程钻掘设备2上，任何在复杂路况下工作的设备均可以采用该工程钻掘设备行走装置作为行走机构，该工程钻掘设备行走装置对施工地点和路径规划要求低，且能够平稳快速的在崎岖山路上行走；本实施例中工程钻掘设备2具体的为工程钻机，但工程钻掘设备2不仅限于工程钻机。
另外，第一伸缩式支撑装置103、第二伸缩式支撑装置107及第三伸缩式支撑装置105并不仅限于油缸3，第一伸缩式支撑装置103、第二伸缩式支撑装置107及第三伸缩式支撑装置105指的是能够起到支撑作用，且可伸缩的结构。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种工程钻掘设备行走装置，其特征在于，包括控制系统以及至少六个机械腿总成，各所述机械腿总成均与所述控制系统连接，且其中两个所述机械腿总成对称安装于工程钻掘设备的前部两侧，两个所述机械腿总成对称安装于所述工程钻掘设备的中部两侧，两个所述机械腿总成对称安装于所述工程钻掘设备的后部两侧；
所述机械腿总成包括机械腿、安装座以及第一伸缩式支撑装置，所述机械腿的一端与所述安装座铰接连接，所述安装座与所述工程钻掘设备铰接连接，所述第一伸缩式支撑装置的一端与所述安装座铰接连接、另一端与所述工程钻掘设备铰接连接以使所述机械腿能够左右摆动，所述机械腿及所述第一伸缩式支撑装置均与所述控制系统连接；
所述机械腿包括大臂、小臂、第二伸缩式支撑装置以及第三伸缩式支撑装置，所述大臂为弧形杆，且所述大臂的弧心向下，所述大臂的第一端与所述安装座铰接连接，所述大臂的第二端与所述小臂的第一端铰接连接，所述小臂的第二端设置有接触式传感器，所述第二伸缩式支撑装置的第一端与所述大臂铰接连接、第二端与所述小臂铰接连接，所述第三伸缩式支撑装置的第一端与所述安装座铰接连接、第二端与所述弧形杆弯曲位置铰接连接，所述第二伸缩式支撑装置和第三伸缩式支撑装置均与所述控制系统连接;
所述机械腿还包括三角板，所述小臂的第一端与所述三角板的第一角固定连接，所述第二伸缩式支撑装置的第二端与所述三角板的第二角铰接连接;
所述小臂的第二端设置有机械腿底盘，所述接触式传感器设置于所述机械腿底盘上。
2.根据权利要求1所述的工程钻掘设备行走装置，其特征在于，所述第一伸缩式支撑装置、所述第二伸缩式支撑装置及所述第三伸缩式支撑装置均为油缸。
3.根据权利要求2所述的工程钻掘设备行走装置，其特征在于，所述控制系统包括控制器、油箱、液压泵以及多个阀组，一个所述油缸通过一个所述阀组与液压泵连通，所述液压泵及所述阀组均与所述油箱连通，且所述液压泵及所述阀组均与所述控制器通信连接。
4.根据权利要求3所述的工程钻掘设备行走装置，其特征在于，所述阀组包括溢流阀、电磁换向阀以及单向阀，所述电磁换向阀的A口通过所述单向阀与所述液压泵的出油口连通、B口与所述油缸的无杆腔连通、P口与所述油箱连通、T口与所述油缸的有杆腔连通，所述电磁换向阀的B口与所述油缸的无杆腔之间的油路以及所述电磁换向阀的T口与所述油缸的有杆腔之间的油路各通过一所述溢流阀与油箱连通，所述电磁换向阀与所述控制器通信连接。
5.根据权利要求3或4所述的工程钻掘设备行走装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
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