CN110525516A - 一种具有多种转向模式的行走车架 - Google Patents

Abstract

一种具有多种转向模式的行走车架，包括车架和行走转向轮。所述车架上设有控制器，在车架前后两端固定设有若干行走转向轮。所述行走转向轮上端设有回转马达，所述回转马达上部设有角度传感机构，回转马达的侧壁与车架固定设在一起，其下端转动设有车轮固定架，所述车轮固定架下端固定设有行走马达，所述行走马达的动力轴上设有车轮。本发明克服现有技术的缺陷，提供了一种具有多种转向模式的行走车架。结构简单、占用空间小、转向角度多样、可操作性强，尤其应用于狭小空间时，可以灵活的避让障碍物。而对于复杂的施工地面设置车架两侧的支脚可以起到很好的支撑作用，维持车架的稳定性，防止车架出现不可预测的侧倾甚至侧翻。

Description

一种具有多种转向模式的行走车架

技术领域

本发明涉及工程机械类车架领域，尤其涉及一种具有多种转向模式的行走车架。

背景技术

随着社会发展，工程机械越来越多的被应用于工程施工领域，代替部分人力进行生产，加快了施工进度，提高了施工质量，减轻了工人劳动强度。目前的工程机械行走转向模式一般为三种：两轮转向、四轮转向和蟹行转向。其实现方式一般采用（液压）油缸推动车轮固定架进行摆动，采用这种转向方式的转向机构机械结构复杂、装置占用空间大、提供的转向角度小，尤其是在应用于狭小空间时，传统的（液压）油缸转向方式无法提供较大的转向角度，以达到准确、快速避让障碍物的目的。

在复杂地面进行施工作业时，现有的工程机械大多采用轮胎直接支撑的方式。由于现有得轮胎均为充气式轮胎，不属于刚性支撑部件，当支撑的重量过大且地面不平整时，轮胎容易发生变形甚至爆胎，如此便极有可能引起车辆侧倾甚至导致翻车。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题提出一种结构简单，转向角度大，可进行多种模式的转向以及带有支腿支撑的车架。

本发明所述的一种具有多种转向模式的行走车架，包括车架和行走转向轮。所述车架上设置有控制器，在车架前后两端固定设置有若干行走转向轮。所述行走转向轮上端设置有回转马达，所述回转马达上部设置有角度传感机构，回转马达的侧壁与车架固定设置在一起，其下端转动设置有车轮固定架，所述车轮固定架下端固定设置有行走马达，所述行走马达的动力轴上设置有车轮。

优选的，所述车架包括前梁、后梁和连接架；所述的前梁与后梁两端分别设置有前支脚和后支脚。

优选的，所述连接架的前后端分别固定设置在前梁与后梁的中部；所述前梁与后梁上固定设置有若干车轮支撑板。

优选的，所述前梁一侧的侧壁上至少设置两个车轮支撑板，后梁一侧的侧壁上至少设置一个车轮支撑板；或者后梁一侧的侧壁上至少设置两个车轮支撑板，前梁一侧的侧壁上至少设置一个车轮支撑板；其最佳的设置方式为：后梁中部侧壁上设置一个车轮支撑板，前梁两端侧壁上对应设置两个车轮支撑板。

优选的，所述控制器分为电路控制器与液压控制阀组；所述电路控制器与液压控制阀组设置在车架的连接架上。

优选的，所述回转马达上部设置有角度传感机构，其外部设置有马达定子，内部转动设置有马达转子；所述马达定子外壁上固定设置有固定架，所述固定架与车轮支撑板固定设置在一起；所述回转马达的马达转子下端固定设置有车轮固定架。

优选的，所述角度传感机构外部为传感器外护壳，所述传感器外护壳顶部外侧壁通过传感器固定板与马达定子固定设置在一起，在传感器外护壳一侧设置有线缆护套，其顶部内侧壁固定设置有角度传感器，所述角度传感器一侧设置有线缆接口，在角度传感器的下方一定距离处设置有角度传感器磁块，所述角度传感器磁块固定设置在传感器固定座上；所述传感器固定座上端通过轴承与传感器外护壳进行转动连接，传感器固定座下端与马达转子的顶端固定设置在一起；所述的线缆接口连接有通信线缆，所述通信线缆从线缆护套内部穿出。

优选的，所述的回转马达采用液压马达，所述回转马达侧壁上设置有回转马达油管。

优选的，所述车轮固定架侧壁上开设有油管孔；所述的行走马达采用液压马达，所述行走马达侧壁上设置有行走马达油管。

优选的，所述行走马达油管从车轮固定架侧壁上开设的油管孔内穿出。

需要说明的是，本发明中所公开的回转马达与行走马达可以为任意形式的可进行独立驱动的马达，例如可以选择电动机，也可以选择液压马达。在本发明中优选液压马达进行说明。上述的液压马达为现有技术中常见的液压马达，在本发明中不限定液压马达的具体种类，液压马达的选择可根据具体的使用情形与应用场景自行确定。液压马达的液压阀组为现有技术中的液压马达的转动调节的液压控制阀组，例如可采用节流调速回路或者采用容积节流调速回路。

本发明所公开的一种具有多种转向模式的行走车架，作为一种承载式的车架，其车架本身的连接方式以及其自身与承载部件的连接方式并不局限于本发明中所公开的内容。本行走车架的车架部分的设置可以根据不同的实际需求进行调整，其调整的范围在未改变车架具有多种转向模式的特征技术的前提下，依然属于本发明所要求保护的范围。例如，本发明公开的行走车架其上可以安装叉车其余部分，成为具有多种转向模式的叉车的一部分；再例如，还可以在其上安装货运车的其余部分，成为具有多种转向模式的货运车的一部分。

本发明所公开的多种转向模式，包括但不限于以下四种模式：直行模式、横行模式、原地转向模式和蟹型模式。

（1）直行模式：结合附图,7，当车架切换至直行模式时，信号传至电路控制器，电路控制器将信号接收进行分析处理，然后控制液压阀组相应的电磁阀的开闭动作，将液压泵提供的液压动力输送至液压阀组，液压阀组根据电磁阀的开闭动作将液压动力传送至回转马达上。回转马达内部的转子随即开始转动，在马达转子、马达定子以及车架的相互配合之下，前后设置的车轮开始进行转向操作。同时角度传感器不断将车轮转动角度的实时信号传至电路控制器，判断车轮的转动角度是否到位，若到达指定的角度位置，相应的电磁阀即行关闭，回转马达在失去液压动力后，固定转动角度即可完成转动的指令。此时的前后车轮均与车架的前进方向保持平行，然后，电路控制器开启行走马达对应的电磁阀，将液压泵的动力输出至行走马达，行走马达在液压动力的驱动下按照已调整完毕的执行角度进行运动。运动过程中，电路控制器可以通过相应的电磁阀的开闭动作，使行走马达进行顺时针转动或逆时针转动，以达到使车架前行或后退的目的。

（2）横行模式：结合附图8，当车架需要切换至横行模式时，电路控制器控制回转马达对应的电磁阀，传输液压泵的动力驱使回转马达作出相应的转动。同时，在角度传感器的作用下，电路控制器调整回转马达的转动角度，使车架的前后车轮呈现横行状态（如图8所示）。然后，在电路控制器的控制下，车架可沿既定的方向进行前后移动。回转马达与行走马达具体的控制实现方式，与直行模式相类似，可进行参考。

（3）原地转向模式：结合附图9，当车架需要切换至原地转向模式时，电路控制器控制回转马达对应的电磁阀，传输液压泵的动力驱使回转马达作出相应的转动。同时，在角度传感器的作用下，电路控制器调整回转马达的转动角度，使车架的前后车轮呈现原地转向状态（如图9所示）。然后，在电路控制器的控制下，车架可围绕前后车轮所在的圆心位置作顺时针或逆时针的原地转向动作。回转马达与行走马达具体的控制实现方式，与直行模式相类似，可进行参考。

（4）蟹型模式：结合附图10，当车架需要切换至蟹型模式时，电路控制器控制回转马达对应的电磁阀，传输液压泵的动力驱使回转马达作出相应的转动。同时，在角度传感器的作用下，电路控制器调整回转马达的转动角度，使车架的前后车轮呈现蟹型状态（如图9所示）。然后，在电路控制器的控制下，车架沿着某一方向的某一角度作前行或后退运动。回转马达与行走马达具体的控制实现方式，与直行模式相类似，可进行参考。

如上所述，当车架需要沿某一方向的某一角度进行前行、后退、旋转等运行模式时，只需将相应的电磁阀打开或关闭一定的时间，借助液压泵的动力驱使回转马达做出相应转向的角度的旋转即可将车架切换至需要的模式角度进行使用。在回转马达的角度固定后，再控制行走马达对应的电磁阀，便可以驱使车架作出相应的位移动作。而且，可以通过调整电磁阀改变液压泵输出的动力的大小，进而改变行走马达的运行速度。

同时，回转马达的旋转角度在同一侧可以进行0°——180°的调整。也就是说，当回转马达处于初始状态时，假设其转动角度为0°，回转马达向左转动的最大角度为180°，同样的，其向右转动的最大角度也是180°。

本发明书中所公开的前支脚与后支脚，为现有技术中的液压支脚（液压支腿支撑）。前支腿安装于车架体前梁，左右各一组，支腿横臂穿入车架体前梁内，可以横向伸缩。前梁上安装有限位开关，前支腿横向拉出时挡块碰撞限位开关，限位开关将信号传给控制器方可执行横行模式、原地转向模式、蟹型模式，以防止车轮碰撞支腿。

车架体后梁两侧安装有后支腿。前、后支腿同时伸出用于支撑机架，保持架体平稳。

本发明的工作原理：本发明通过安装在传感器固定座上的角度传感器磁块与安装在传感器外护壳上的角度传感器通过轴承相对转动，产生变化的角度信号，通过线缆将信号传出至控制器。控制器将根据角度信号的变化，控制液压阀组，适时调整旋转马达定子与转子的转动角度，使每个轮子按照一定的角度组成不同的行走模式。在需要车架行走位移时，控制器控制液压阀组，为行走马达提供动力，驱动车架按照一定的模式进行运动。

说明书附图：

图1：车架整体结构示意图；

图2：行走转向轮示意图；

图3：角度传感器示意图；

图4：角度传感器与回转马达配合示意图；

图5：回转马达示意图；

图6：支脚示意图；

图7：车架直行模式示意图；

图8：车架横行模式示意图；

图9：车架原地转向示意图；

图10：车架蟹型模式示意图；

其中：1-车架，10-前梁，11-后梁，12-连接架，13-车轮支撑板，14-前支脚，15-后支脚，2-行走转向轮，20-回转马达，200-马达转子，201-马达定子，202-固定架，203-回转马达油管，21-角度传感器，210-传感器外护板，211-传感器固定板，212-线缆护套，213-角度传感器，214-线缆接口，215-角度传感器磁块，216-传感器固定座，217-轴承，218-通信电缆，22-车轮固定架，220-油管孔，23-行走马达，230-行走马达油管，231-车轮，3-控制器，30-电路控制器，31-液压控制阀组。

具体实施方式

为便于理解本发明的目的、效果和技术方案，以下结合附图对具体实施例作进一步详细说明。

结合附图1—10，所述的一种具有多种转向模式的行走车架，包括车架1和行走转向轮2，所述车架1包括前梁10、后梁11和连接架12。所述的前梁10与后梁11两端分别设置有前支脚14和后支脚15。所述连接架12上设置有电路控制器30和液压控制阀组31，在连接架12的前后端分别固定设置在前梁10与后梁11的中部。所述后梁11中部侧壁上设置一个车轮支撑板13，所述前梁10两端侧壁上对应设置两个车轮支撑板13。所述行走转向轮2上端设置有回转马达20，所述的回转马达20采用液压马达，所述回转马达20侧壁上设置有回转马达油管203，回转马达20上部设置有角度传感机构21，其外部设置有马达定子201，内部转动设置有马达转子200。所述马达定子201外壁上固定设置有固定架202，所述固定架202与车轮支撑板13固定设置在一起。所述角度传感机构21外部为传感器外护壳210，所述传感器外护壳210顶部外侧壁通过传感器固定板211与马达定子201固定设置在一起，在传感器外护壳210一侧设置有线缆护套212，其顶部内侧壁固定设置有角度传感器213，所述角度传感器213一侧设置有线缆接口214，在角度传感器213的下方一定距离处设置有角度传感器磁块215，所述角度传感器磁块215固定设置在传感器固定座216上。所述传感器固定座216上端通过轴承217与传感器外护壳210进行转动连接，传感器固定座216下端与马达转子200的顶端固定设置在一起。所述的线缆接口214连接有通信线缆218，所述通信线缆218从线缆护套212内部穿出；所述回转马达20的马达转子200下端固定设置有车轮固定架22，所述车轮固定架22下端侧壁上开设有油管孔220，所述油管孔220的下方固定设置有行走马达23，所述的行走马达23采用液压马达，所述行走马达23侧壁上设置有行走马达油管230，所述行马达油管230从车轮固定架22侧壁上开设的油管孔220内穿出。所述行走马达23的动力轴上设置有车轮231。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明的有益之处：本发明克服现有技术的缺陷，提供了一种具有多种转向模式的行走车架。本发明所公开的行走车架具有直行模式、横行模式、原地转向模式以及蟹型模式等多种转向模式，可以满足任意角度、任意方式的车架转向以及提供良好的稳定支撑作用。本发明公开的行走车架采用液压马达的方式推动车架的转向与运动，其结构简单、占用空间小、转向角度多样、可操作性强，尤其应用于狭小空间时，可以根据实际情况调整车架的运行轨迹，灵活的避让障碍物。而对于复杂的施工地面，设置车架两侧的支脚可以起到很好的支撑作用，维持车架的稳定性，防止车架出现不可预测的侧倾甚至侧翻。

Claims (10)

1.一种具有多种转向模式的行走车架，包括车架（1）和行走转向轮（2），其特征在于，所述车架（1）上设置有控制器（3），在车架（1）前后两端固定设置有若干行走转向轮（2）；所述行走转向轮（2）上端设置有回转马达（20），所述回转马达（20）上部设置有角度传感机构（21），回转马达（20）的侧壁与车架（1）固定设置在一起，其下端转动设置有车轮固定架（22），所述车轮固定架（22）下端固定设置有行走马达（23），所述行走马达（23）的动力轴上设置有车轮（231）。

2.根据权利要求1所述一种具有多种转向模式的行走车架，其特征在于，所述车架（1）包括前梁（10）、后梁（11）和连接架（12）；所述的前梁（10）与后梁（11）两端分别设置有前支脚（14）和后支脚（15）。

3.根据权利要求2所述一种具有多种转向模式的行走车架，其特征在于，所述连接架（12）的前后端分别固定设置在前梁（10）与后梁（11）的中部；所述前梁（10）与后梁（11）上固定设置有若干车轮支撑板（13）。

4.根据权利要求3所述一种具有多种转向模式的行走车架，其特征在于，所述前梁（10）一侧的侧壁上至少设置两个车轮支撑板（13），后梁（11）一侧的侧壁上至少设置一个车轮支撑板（13）；或者后梁（11）一侧的侧壁上至少设置两个车轮支撑板（13），前梁（10）一侧的侧壁上至少设置一个车轮支撑板（13）；其最佳的设置方式为：后梁（11）中部侧壁上设置一个车轮支撑板（13），前梁（10）两端侧壁上对应设置两个车轮支撑板（13）。

5.根据权利要求1所述一种具有多种转向模式的行走车架，其特征在于，所述控制器（3）分为电路控制器（30）与液压控制阀组（31）；所述电路控制器（30）与液压控制阀组（31）设置在车架（1）的连接架（12）上。

6.根据权利要求1所述一种具有多种转向模式的行走车架，其特征在于，所述回转马达（20）上部设置有角度传感机构（21），其外部设置有马达定子（201），内部转动设置有马达转子（200）；所述马达定子（201）外壁上固定设置有固定架（202），所述固定架（202）与车轮支撑板（13）固定设置在一起；所述回转马达（20）的马达转子（200）下端固定设置有车轮固定架（22）。

7.根据权利要求1、6所述一种具有多种转向模式的行走车架，其特征在于，所述角度传感机构（21）外部为传感器外护壳（210），所述传感器外护壳（210）顶部外侧壁通过传感器固定板（211）与马达定子（201）固定设置在一起，在传感器外护壳（210）一侧设置有线缆护套（212），其顶部内侧壁固定设置有角度传感器（213），所述角度传感器（213）一侧设置有线缆接口（214），在角度传感器（213）的下方一定距离处设置有角度传感器磁块（215），所述角度传感器磁块（215）固定设置在传感器固定座（216）上；所述传感器固定座（216）上端通过轴承（217）与传感器外护壳（210）进行转动连接，传感器固定座（216）下端与马达转子（200）的顶端固定设置在一起；所述的线缆接口（214）连接有通信线缆（218），所述通信线缆（218）从线缆护套（212）内部穿出。

8.根据权利要求1所述一种具有多种转向模式的行走车架，其特征在于，所述的回转马达（20）采用液压马达，所述回转马达（20）侧壁上设置有回转马达油管（203）。

9.根据权利要求1所述一种具有多种转向模式的行走车架，其特征在于，所述车轮固定架（22）侧壁上开设有油管孔（220）；所述的行走马达（23）采用液压马达，所述行走马达（23）侧壁上设置有行走马达油管（230）。

10.根据权利要求9所述一种具有多种转向模式的行走车架，其特征在于，所述行走马达油管（230）从车轮固定架（22）侧壁上开设的油管孔（220）内穿出。