CN110878570A - 一种应急救援装备末端执行机构快速更换装置 - Google Patents

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周峰
田鑫
郑宇锋
高金鑫
剌建凯
武畅
巩赟
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Beijing Wonderroad Magnesium Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种应急救援装备末端执行机构快速更换装置，包括救援装备端和执行机构端，所述救援装备端一端设计有U形机械接口，另一端设计有用于机械锁舌滑动的滑道孔，上部装有液压分流装置，内部装有液压推送装置，所述执行机构端上设计有接头保持架，油路连接器。执行机构端和救援装备端分别固定连接在末端执行机构和救援装备运动件末端，两端在实现机械连接的同时可实现液压油路自动连接，从而使得大型应急救援装备快速更换末端执行机构，大大地提高了工作效率，实现应急救援设备的“一机多用”，进而为我国应急保障设备的高效使用提供强有力支撑。

Description

一种应急救援装备末端执行机构快速更换装置
技术领域
本发明涉及应急救援装备技术，尤其涉及一种应急救援装备末端执行机构快速更换装置。
背景技术
目前在火灾及典型自然灾害抢险救援过程中已初步实现机械化作业，但挖掘机等传统工程机械及抢险救援机器人的末端执行机构都难以实现快速装卸及动力连接，因此抢险救援设备的各项功能难以得到充分发挥，严重影响了抢险救援的效率。另外人工手动更换末端执行机构不仅过程繁琐、效率低，而且在救援现场极其危险，极易造成二次伤害。现有的可使末端执行机构快速更换的装置不能自动连接液压油路，因此不可以实现末端执行机构全自动快速更换。
针对以上问题，急需研制抢险救援设备末端执行机构的快速更换装置，这将对提升现有社会应急保障设备的能力具有极为重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前末端执行机构难以实现快速装卸及动力连接，导致各项功能难以得到充分发挥，严重影响抢险救援效率的问题，提出一种应急救援装备末端执行机构快速更换装置，该装置能实现大型机械臂类救援装备末端执行机构快速装卸及动力连接，且具有广泛通用性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种应急救援装备末端执行机构快速更换装置，包括：救援装备端和执行机构端；
所述救援装备端包括钢板，所述钢板的一侧固定有U形机械接口、H形液压推送装置和用于机械锁舌滑动的滑道孔，所述H形液压推送装置设置在U形机械接口和滑道孔之间，所述U形机械接口的开口朝向背离H形液压推送装置的一侧，所述钢板与H形液压推送装置之间设置有液压分流装置；所述H形液压推送装置包括两个侧梁和固定在两个侧梁之间的横梁，所述横梁远离U形机械接口的一侧中间设置有液压油路快速连接母接头，两边设置有容差对接母接口；所述两个侧梁内分别固定有液压缸，所述液压缸的活塞杆头与U形机械接口固定，所述液压缸缸底与机械锁舌固定；
所述执行机构端1包括框架，所述框架上穿设置有与U形机械接口配合的铰接轴，所述框架内固定有接头保持架和油路连接器；所述接头保持架上设有与液压油路快速连接母接头配合的液压油路快速连接公接头，和与容差对接母接口配合的容差对接公接口，所述液压油路快速连接公接头通过油路与油路连接器11连接。
所述液压油路快速连接母接头可以在H形液压推送装置中液压缸17的作用下与固定在接头保持架上的液压油路快速连接公接头实现连接与分离；所述容差对接母接口可以在H形液压推送装置中液压缸的作用下与固定在接头保持架上的容差对接公接口实现容差导向对接。
进一步地，所述横梁远离U形机械接口的一侧中间设置有一排液压油路快速连接母接头，两边分别设置有一个容差对接母接口。所述一排液压油路快速连接母接头为三个及以上液压油路快速连接母接头，优选为三个液压油路快速连接母接头。
进一步地，所述U形机械接口、滑道孔、H形液压推送装置和液压分流装置焊接在22mm厚钢板上。
进一步地，所述H形液压推送装置与接头保持架中的容差对接接口采用圆锥导向结构，分为“一公一母”两接口，可在5mm相对位姿误差内完成误差调整，实现对接。
本发明应急救援装备末端执行机构快速更换装置结构简单、合理、紧凑，该装置的执行机构端和救援装备端分别固定连接在末端执行机构和救援装备运动件末端，两端在实现机械连接的同时可实现液压油路自动连接，从而使得大型应急救援装备快速更换末端执行机构，大大地提高了工作效率，实现应急救援设备的“一机多用”，进而为我国应急保障设备的高效使用提供强有力支撑。具体地，本发明与现有技术相比较具有以下优点：
1)本发明所提供的应急救援装备末端执行机构快速更换装置可以应用于多种规格的大型机械臂类救援装备，具有广泛适用性；
2)能在抢险救援紧急环境中使用，可在不同执行机构上安装此快速更换装置的执行机构端，实现抢险救援装备对不同末端执行机构的自动快速更换，使用方便；
3)液压推送装置中的容差对接接口具有容差导向性能，可使救援装备端与执行机构端在5mm位姿误差内实现液压快速接头平稳对接；
4)能在油压的配合下通过机械接口与机械锁舌完成救援装备端与执行机构端锁紧，保证使用安全；
5)整套装置组装和操作容易，制作费用相对较少。
附图说明
图1是应急救援装备末端执行机构快速更换装置结构示意图；
图2是应急救援装备末端执行机构快速更换装置机械臂端内部结构图；
图3是应急救援装备末端执行机构快速更换装置H形液压推送装置结构图；
图4是救援装备端与执行机构端机械接口捕获示意图；
图5是救援装备端与执行机构端机械接口对接示意图；
图6是救援装备端与执行机构端液压锁紧示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开了一种可实现大型机械臂类救援装备末端执行机构快速装卸及动力连接且具有广泛通用性的应急救援装备末端执行机构快速更换装置，具体结构如图1-3所示。
应急救援装备末端执行机构快速更换装置包括：与救援装备运动件末端连接的救援装备端8和与末端执行机构连接执行机构端1；
所述救援装备端8包括22mm厚钢板，所述钢板的一侧焊接固定有U形机械接口9、通过螺栓固定H形液压推送装置4和用于机械锁舌6滑动的滑道孔，H形液压推送装置4由铣削加工而成，所述H形液压推送装置4设置在U形机械接口9和滑道孔之间，所述U形机械接口9的开口朝向背离H形液压推送装置的一侧，所述钢板与H形液压推送装置之间通过螺栓固定有液压分流装置；所述H形液压推送装置4包括两个侧梁和固定在两个侧梁之间的横梁，所述横梁远离U形机械接口9的一侧中间设置有一排液压油路快速连接母接头13，两边设置有容差对接母接口12(横梁中部开有安装液压快速连接母接头13的安装孔和用于容差对接的对接通孔，液压快速连接母接头13安装完成后，用接头挡板5通过螺钉连接在液压推送装置上，完成快速母接头安装固定，接头挡板上对应容差对接通孔位置处通过铣削方式加工出符合容差要求的圆锥面，用于容差对接)；所述两个侧梁内分别固定有液压缸17，所述液压缸17通过液压缸挡板14固定，所述液压缸的活塞杆15头与U形机械接口9固定，所述液压缸17缸底与机械锁舌6螺纹连接；
所述执行机构端1包括由22mm厚钢板焊接而成的框架，所述框架上穿设置有与U形机械接口9配合的铰接轴，所述框架内壁焊接固定有接头保持架2和所述框架底部通过螺栓固定油路连接器11；所述接头保持架2上通过螺纹连接与液压油路快速连接母接头13配合的液压油路快速连接公接头3，和与容差对接母接口12配合的容差对接公接口10，所述液压油路快速连接公接头3通过油路与油路连接器11连接。
所述液压油路快速连接母接头13可以在H形液压推送装置4中液压缸17的作用下与固定在接头保持架2上的液压油路快速连接公接头3实现连接与分离；所述容差对接母接口12可以在H形液压推送装置4中液压缸17的作用下与固定在接头保持架2上的容差对接公接口10实现容差导向对接。
所述U形机械接口9、滑道孔、H形液压推送装置和液压分流装置焊接在22mm厚钢板上。
所述H形液压推送装置4与接头保持架2中的容差对接接口采用圆锥导向结构，分为“一公一母”两接口，可在5mm相对位姿误差内完成误差调整，实现对接。
在进行末端执行机构更换时，救援机械装备首先需要在驾驶员的操纵下完成快换装置救援装备端与执行机构端的机械接口捕获，如图4所示，此时完成初步锁紧，然后控制救援装备沿着机械接口铰接轴的轴线做回转运动，直到另一端机械接口搭在接口铰接轴上，如图5所示，使得快换装置的救援装备端与执行机构端完成机械接口对接，最后通过液压控制将H形液压推送装置4推出使得机械锁舌6伸出完成液压锁紧，同时完成救援装备端与执行机构端的液压油路连接，如图6所示。
该装置的执行机构端和救援装备端分别固定连接在末端执行机构和救援装备运动件末端，两端在实现机械连接的同时可实现液压油路自动连接，从而使得大型应急救援装备快速更换末端执行机构，大大地提高了工作效率，实现应急救援设备的“一机多用”，进而为我国应急保障设备的高效使用提供强有力支撑。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种应急救援装备末端执行机构快速更换装置，其特征在于，包括：救援装备端(8)和执行机构端(1)；
所述救援装备端(8)包括钢板，所述钢板的一侧固定有U形机械接口(9)、H形液压推送装置(4)和用于机械锁舌(6)滑动的滑道孔，所述H形液压推送装置(4)设置在U形机械接口(9)和滑道孔之间，所述U形机械接口(9)的开口朝向背离H形液压推送装置(4)的一侧，所述钢板与H形液压推送装置之间设置有液压分流装置(7)；所述H形液压推送装置(4)包括两个侧梁和固定在两个侧梁之间的横梁，所述横梁远离U形机械接口(9)的一侧中间设置有液压油路快速连接母接头(13)，两边设置有容差对接母接口(12)；所述两个侧梁内分别固定有液压缸(17)，所述液压缸的活塞杆(15)头与U形机械接口(9)固定，所述液压缸(17)缸底与机械锁舌(6)固定；
所述执行机构端(1)包括框架，所述框架上穿设置有与U形机械接口(9)配合的铰接轴，所述框架内固定有接头保持架(2)和油路连接器(11)；所述接头保持架(2)上设有与液压油路快速连接母接头(13)配合的液压油路快速连接公接头(3)，和与容差对接母接口(12)配合的容差对接公接口(10)，所述液压油路快速连接公接头(3)通过油路与油路连接器(11)连接。
2.根据权利要求1所述应急救援装备末端执行机构快速更换装置，其特征在于，所述横梁远离U形机械接口(9)的一侧中间设置有一排液压油路快速连接母接头(13)，两边分别设置有一个容差对接母接口(12)。
3.根据权利要求1所述应急救援装备末端执行机构快速更换装置，其特征在于，所述U形机械接口(9)、滑道孔、H形液压推送装置和液压分流装置焊接在厚钢板上。
4.根据权利要求1所述应急救援装备末端执行机构快速更换装置，其特征在于，所述H形液压推送装置(4)与接头保持架(2)中的容差对接接口采用圆锥导向结构。
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