CN111114201B - 折叠式自行走工具车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折叠式自行走工具车，包括可移动的车体以及位于车体上的工具机构；所述工具机构包括位于车体前侧面的两组顶升属具以及抱夹属具，两组所述顶升属具将搬运物体进行支撑，并且所述顶升属具与车体之间具有升降自由度、横移自由度以及摆动自由度，所述抱夹属具位于顶升属具上方与顶升属具形成三角形位置关系，对搬运物体进行稳定夹持。本发明的折叠式自行走工具车的工作属具具有多个自由度，使用方便灵活，并且工作属具能够进行折叠收放，具有占用空间小、重量轻、应用范围广泛的优点，能够适应不同场合来进行施工救援。

Description

折叠式自行走工具车

技术领域

本发明属于涉及一种折叠式自行走工具车。

背景技术

市场上的重型货车轮胎更换主要采用人工现场更换的办法，方式多采用先用千斤顶支撑车桥或板簧，使轮胎离地后用省力扳手拆卸螺栓，然后人工借助撬棍分离轮胎与车桥。少数货车会配备拉马小车辅助拆卸和安装轮胎，但是人工操作起来费时，费力。此外，在大型矿山中，会应用专用换胎机为矿山用自卸车更换轮胎，这类专用换胎机采用大中型装载机为底盘，加装专用机械夹具来夹抱轮胎，具备多自由度，可结合装载机的行走底盘实现承接、夹抱、转运、安装轮胎。矿山用自卸车轮胎皆为大型或超大型，故上述换胎方式在大型矿山中应用较普遍，但作为一个独立的设备，其行驶速度达不到保障需求，特别是在一些施工有限的地方，装载机底盘没办法进入，且整个设备的成本相对较高。

另外在施工现场需要对进行一些较为简单的起重搬运操作，有条件的施工场地会配备一台叉车进行以上操作，但是传统的叉车普遍很大，且不能折叠收放，所以都是将叉车配置在维修基地使用，难以进入到施工现场，不方便随车运输使用。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有大型设备更换轮胎存在的上述问题，提供一种折叠式自行走工具车。

本发明采用如下技术方案实现：

折叠式自行走工具车，包括可移动的车体以及位于车体上的工具机构；

所述工具机构包括位于车体前侧面的两组顶升属具以及抱夹属具，两组所述顶升属具将需要搬运的物体进行支撑，所述顶升属具通过升降架设置在车体上，所述升降架与车体之间通过升降驱动件升降连接，所述顶升属具与车体之间形成升降自由度，所述顶升属具通过横移拨架设置在升降架上，所述横移拨架和升降架之间通过横移调整驱动件连接，所述顶升属具与车体之间实现的横移自由度，所述顶升属具通过与顶升属具平移方向平行的滑杆相对升降架垂摆设置，所述顶升属具与车体之间形成摆动自由度，所述抱夹属具位于顶升属具上方与顶升属具形成三角形位置关系，对物体进行稳定夹持。

进一步的，所述顶升属具的顶部滑动套装的滑杆上，下部嵌装在横移拨架的定位卡槽中。

进一步的，所述抱夹属具通过带有伸缩驱动件的升降臂设置在横移拨架的背部。

进一步的，所述顶升属具为L型结构，其中一段与车体装配连接，另一段伸出车体对物体进行支撑。

在本发明的折叠式自行走工具车中，所述顶升属具为前部带有滚套的顶升支腿，或者为叉车齿。

在本发明的折叠式自行走工具车中，所述驱动件为液压油缸或电缸或旋转动力配合直线传动机构的组合驱动件。

进一步的，所述抱夹属具为L型的抱紧卡钩，其尾部与升降臂的顶端锁紧套接，前端设置折弯的钩体将支撑在顶升属具上的物体抱紧固定。

进一步的，所述抱夹属具以升降臂为摆动中心与升降臂摆动连接。

进一步的，所述车体的底部设有行走机构，包括一组驱动轮和两组支重轮，所述驱动轮位于车体中轴线底部，并与车体上设置的动力单元传动连接，所述支重轮位于车体的摆动支腿底部，所述摆动支腿对称铰接在车体的前侧面底部两端，对顶升属具支撑物体后进行可靠承重

进一步的，所述车体还设有控制顶升属具、抱夹属具以及行走机构的操纵手柄，所述操纵手柄铰接在车体顶部，并与行走机构之间实现换向连接。

进一步的，所述车体上还设有用于吊装出舱的吊环

本发明具有如下有益效果：

第一，本发明的折叠式自行走工具车具有折叠收拢功能。行走机构、顶升属具、抱夹属具、操纵手柄都可以折叠贴合在车体各平面上，达到最小的运输尺寸要求。

第二，本发明的折叠式自行走工具车具有自行走功能。车体和摆动支腿的底部设置有行走系统，当随车保障车离故障车远且道路宽度有限，随车保障车不能行驶到故障车旁边的情况下，工具车通过车体底部的驱动轮和摆动支腿构件底部的支重轮行走移动到故障车旁进行拆换胎作业。

第三，本发明的折叠式自行走工具车具有多个自由度，车体可以前后推进以及转向，升降驱动件带动顶升属具可以上下升降，横移调整驱动件带动顶升属具可以左右平移，同时顶升属具上有滚套，搬运的物体可以在两组顶升属具上滚转，这样通过本发明搬运的物体具有五个自由度，搬运过程更灵活方便。

第四，本发明的折叠式自行走工具车可根据实际需求安装不同的顶升属具，安装L形带滚套的工具车可以实现轮胎从车桥上快速拆卸，利用抱夹属具和两组顶升属具从三点支撑抱住轮胎，达到稳定物品效果，同时抱夹属具可以升降，以适应不同规格的物品。其中轮胎支承在两组平行的顶升属具上，抱夹属具装轮胎抱紧在车体上，利用本发明的自行走功能产生足够的驱动力，抱住轮胎能车桥上将轮胎拔出进行更换；安装叉车齿的工具车可以实现临时的移动叉车功能，通过更换不同定位卡槽间距的横移拨架可以调整叉车齿或顶升属具之间的距离，结合工具车的多自由度移动，可以在空间有限的场地进行简单的起重和搬运功能。

第五，本发明的折叠式自行走工具车具有升降及转向功能。支承轮胎的顶升属具通过升降驱动件进行升降，同时轮胎通过滚套能够在两组顶顶升属具上自由转动，装新胎时，方便安装新胎时与车桥高度及车桥上安装轮胎的螺栓对准。

第六，本发明的折叠式自行走工具车适应多种不同直径的轮胎。轮胎抱夹属具能够自由升降调整高度，保证工具车使用的广泛性。

第七，本发明的折叠式自行走工具车具有简易方便的出舱功能。在将本发明从随车保障车的工具舱中移出时，可以采用吊装，也可以利用行走系统主动移出。

综上所述，本发明的折叠式自行走工具车具有占用空间小、重量轻、使用方便灵活、应用范围广泛的优点，能够适应不同场合来进行施工救援。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为实施例一中的折叠式自行走工具车在展开状态下的结构示意图。

图2为实施例一中的顶升属具上的物品的自由度示意图。

图3为实施例一中的折叠式自行走工具车在拆卸轮胎过程中的侧视图。

图4为实施例一中的折叠式自行走工具车在折叠状态下的结构示意图。

图5为实施例二中的折叠式自行走工具车进出舱状态下的结构示意图。

图6为实施例二中的折叠式自行走工具车在展开状态下的结构示意图。

图中标号：1、车体，2、驱动轮，3、摆动支腿，4、支重轮，5、升降架，6、滑杆，7、顶升支腿，7’、叉车齿，7-1、滚套，8、横移拨架，9、升降臂，10、抱紧卡钩，11、操纵手柄，12、踏板，13、吊环，14、工具舱，15、舱门。

具体实施方式

实施例一

参见图1-4，图示中的折叠式自行走工具车为本发明的一种优选方案，用于对工程车辆的轮胎以及其他较大型物体进行搬运，具体包括车体1、驱动轮2、摆动支腿3、支重轮4、升降架5、滑杆6、顶升支腿7、横移拨架8、升降臂9、抱紧卡钩10、操纵手柄11、踏板12等。

车体1为折叠式自行走工具车的主体结构，两组长条结构的摆动支腿3与车体1的前侧面底部对称铰接，在车体1上设有与摆动支腿3铰接的铰接轴，摆动支腿3在车体1两侧面平行的平面内进行摆动守着，向前能够将摆动支腿3向前摆动伸出，向后能够将摆动支腿3折叠收回到车体1的两侧面内。摆动支腿3与车体1铰接于铰接轴，并通过机械锁销等机构定位，实现摆动支腿3展开工作状态与折叠收回状态的切换锁定。

在摆动支腿3的前端底部设置有轮轴孔，通过该轮轴孔安装支重轮4，在车体1底部靠后侧位置安装驱动轮2，其中驱动轮2为主动轮，可以通过电机或者液压马达驱动，支重轮4从动轮，两个支重轮4和一个驱动轮2呈等腰三角形分布，形成一个三轮行走系统，可以保持整个工具车的行走平稳性，同事构成工具车搬动产品的前后自由度调节。还可以在车体底部靠前侧两边再安装两个辅助轮，平时工作时，辅助轮不工作，只在小车转弯时起到保护作用，防止倾翻。

在铰接轴上方的车体1前侧面上对称设置有两组顶升导轨，升降架5上设置滑槽并导向装配在顶升导轨上，升降架5上的滑槽与顶升导轨之间滑动装配，顶升导轨限定了升降架5只能够沿竖向升降，顶升油缸作为升降架5的升降驱动件，其底部与车体1底部铰接，顶部与升降架5铰接，这样通过顶升油缸的伸缩来实现升降架5的升降，构成了工具车搬运物品的升降自由度的调节。

在升降架5的前侧固定设置一根横向布置的滑杆6和一条平行于滑杆6的横向调整滑槽，横移拨架8通过横向调整导轨导向安装在横向调整滑槽中，横向调整导轨限定了横移拨架8只能够横向滑动，横向调整油缸作为横移拨架8的横移调整驱动件设置在横移拨架8和升降架5之间，横向调整油缸一头铰接于升降架5的横向油缸铰接孔，另一头铰接于横向拔架8上的油缸铰座，这样通过横向调整油缸的伸缩来驱动横向拔架8的左右平移，构成工具车般运物品的左右横移自由度的调节。

本实施例中的顶升属具采用的是用于拆卸轮胎的两组顶升支腿7，顶升支腿7为直角结构，其尾部竖向装配在升降架5上，前部水平向前伸出，两组顶升支腿7之间平行布置。具体的，顶升支腿7的尾部顶端设有通孔，并通过该通孔滑动套装在滑杆6上，顶升支腿7的尾部底端则嵌入到横移拨架8上设置的定位卡槽内，由于直角结构的顶升支腿7的重力作用，在平常状态下顶升支腿7可以稳定的嵌入在定位卡槽中，顶升支腿7相对升降架为一种垂摆状态，这种垂摆状态由于横移拨架上定位卡槽的限位，只能够向前车体的前侧空间内摆动。在横向调整油缸的驱动下，带动横移拨架8连同顶升支腿7一起沿滑杆6横向移动，在外力作用下，可以将顶升支腿7以滑杆6为摆轴向上摆动收折到车体1的顶面，完成顶升支腿7的折叠收回，如图4中所示，实现顶升支腿7相对车体1上下摆动自由度的调节。

横移拨架8上的定位卡槽可以限定顶升支腿7在承重状态下的横向位移，将两组顶升支腿7对称分布在横移拨架8上不同距离的定位卡槽内，可实现两个顶升支腿7不一样的距离，这样可以对于大直径轮胎用宽间距的定位卡槽，对于小直径胎用窄间距的定位卡槽进行选择调用。顶升支腿7前部水平伸出的部分上套装有滚套7-1便于轮胎在两组顶升支腿7上转动调整螺栓孔位置。另外，在顶升支腿7的尾部后侧设置有横向调整滚轮，横向调整滚轮可以在升降架5的前端面上水平滚动，减少横移拨架8带动顶升支腿7横移式对升降架的摩擦力。通过横移拨架8的左右平移，实现顶升支腿7上的搬运物体的左右平移。同时，顶升支腿7可以向上翻转180°，折叠在车体1上方，实现顶升支腿7工作状态与折叠运输状态的切换。

综上所述并结合图2所示，本实施例中的顶升支腿7通过顶升油缸可以实现与车体之间的升降自由度，通过横向调整油缸可以实现与车体之间的横移自由度，通过车体底部的行走机构可以实现顶升支腿7前后的移动自由度，通过滑杆可以实现与车体之间的摆动自由度，利用顶升支腿7上的滚套7-1，实现顶升支腿上的物体自转滚动自由度。

本实施例中的抱紧属具采用的是从外侧抱夹固定轮胎的抱紧卡钩10。以上顶升支腿7从底部支承住轮胎，抱紧卡钩10通过升降臂9升降装配在升降架5上，从外侧夹紧抱住物体抱紧卡钩10。本实施例中的升降臂9为两级伸缩式升降臂，其中，升降臂9的升降底臂从升降架5的中后部固定在横移拨架8背部，升降末臂插装在升降底臂内且能灵活升降及旋转，抱紧卡钩10与升降末臂顶端套接，并且相对升降末臂垂直且能灵活伸缩移动及旋转。本实施例中的伸缩式升降臂采用自动伸缩控制，即在升降底臂和升降末臂之间设置伸缩油缸作为伸缩驱动件，伸缩油缸平行布置在升降臂一侧，底部与升降架5铰接，另一端与升降末臂上固定设置的末臂推板铰接，利用伸缩油缸的伸出和收回控制两级升降臂伸缩，实现顶部的抱紧卡钩10的升降调整。

这样，抱紧卡钩10通过升降臂9连接在顶升支腿7的横移拨架上，实现抱紧卡钩10与顶升支腿7随动，抱紧卡钩10具有与顶升支腿7相同的升降自由度和横移自由度，两者协同配合实现物体转运工作。利用抱紧卡钩10与升降臂的套接以及升降臂9的相对旋转，抱紧卡钩10同样具备了有相对车体的摆动自由度，实现抱紧卡钩10的展开工作和折叠收回。

抱紧卡钩10为一个L型钩，包括一个杆体以及设置在杆体前端的钩体，其中杆体活动插装在升降末臂顶端的套管内，并在杆体上设置螺纹，在杆体的后段套装调整螺母，在将抱紧卡钩10的钩体移动到轮胎侧壁上后，通过旋转调整螺母将钩体紧贴钩紧轮胎内壁，实现抱紧卡钩10的工作锁紧，将轮胎抱住贴紧在车体1的前面，如图3中所示。

以上的所有油缸驱动件也可以根据负载使用程度采用电缸(电动推杆)实现，或者采用旋转动力配合直线传动机构的组合驱动件，如电机+螺纹传动机构、蜗轮蜗杆传动的组合方式。

车体1上集成设置有提供各个驱动件和驱动轮2的动力单元，动力单元根据驱动件和驱动轮2采用的动力形式，可以采用电动驱动、液压驱动的中一种或两种，同时在车体1上还设置有用于控制驱动件和驱动轮2的操纵手柄11。本实施例采用电机或者液压的常用控制技术，本实施例在此不对操纵手柄11的具体控制方案进行赘述。

为了实现工具车的自由换向，将驱动轮2设置为主动换向轮，驱动轮2的转向架通过转向轴装配在车体1上，转向轴与车体1之间转动装配，同时将操纵手柄11与转向轴连接，通过操纵手柄11与驱动轮的机械连接实现驱动轮2的转动换向。本实施例的操纵手柄11设置为长柄状，将操纵手柄11与转向轴的顶部铰接连接，这样可以方便不同身高的操作人员控制工具车进行操作，并且可以将操纵手柄11也折叠贴合在车体顶部。

如图2中所示，在车体1后面上铰接设置有踏板12，踏板12可打开至水平并锁定保持，操作人员可以站在踏板12上操作操纵手柄11，这样当小车行走过快时，避免小车撞上操作人员，也提高了小车的机动性能。在将工具车收回后，踏板12也可以向上翻折至与车体1表面平齐。

如图4所示，车体1的顶面四个角设置有四组吊环13，可以通过随车的起吊设备将折叠收回状态的工具车进行吊装移动。

以下详细说明本实施例的具体工作过程。

折胎时，先把车桥上的坏胎的固定螺栓拆除，再通过操纵手柄11移动动工具车及横向调整油缸、伸缩油缸，顶升油缸，使左右两个顶升支腿7从底部托住轮胎，再旋转抱紧卡钩10，使抱紧卡钩10搭在坏轮胎正上方钩住坏轮胎，再拧紧调整螺母，使坏胎有三点支撑位置，保证轮胎稳定，再微动顶升油缸，使轮胎与车桥之间不再受力，再操作操纵手柄11往外移动驱动轮2，带动轮胎脱离车桥，达到拆胎的作用。

装胎时，先通过工具车把车桥上的坏胎拆下来，放置在指定位置，再通过随车保障车上的工作装置把好胎安放在左右两个顶升支腿7上的滚套7-1上，再操作操纵手柄11伸出伸缩油缸，使升降末臂升到标定位置，再旋转抱紧卡钩10，使抱紧卡钩10搭在好胎正上方钩住好胎，再拧紧调整螺母，以便抱紧卡钩10抱紧好胎，这样一个轮胎就有三点支撑，保证轮胎与工具车的稳定连接。再把工具车移动到要装好胎的车桥上正对面，操作顶升油缸和横向调整油缸，使轮胎中心对准车桥中心，由于有滚套7-1、前后，左右，上下和行走转弯多个自由度的存在，可手动旋转好胎，上下左右调整使好胎螺栓孔对准车桥上的安装螺栓，再操作操纵手柄11，推进工具车，使安装螺栓穿过好胎螺栓孔，拧上安装螺母，再收回抱紧卡钩10，撤出工具车，后续用风炮拧紧所有螺母。

如图4和图5中所示，本实施例中的工具车在不使用时可以将摆动支腿3、顶升支腿7和抱紧卡钩10都收回到与机体1贴合，具体如下：升降末臂滑动套装在升降底臂内并且自由转动，抱紧卡钩10可横放在车体1顶面上，使外形尺寸缩到尽量小。摆动支腿3可以摆动收回到紧贴车体表面状态，外形尺寸尽量贴合车体1的侧面，操纵手柄11可以倒置90°并旋转90°，使操纵手柄11外形尺寸尺寸贴合车体1的顶面。踏板12可以上翻90°，贴合车体1的后面。这样整车小车外伸的部件可全部折叠收缩，尽量贴合在车体1表面上，外形尺寸达到最小，折叠后如图4所示。方便放置在图5中的随车保障车侧面工具舱14中，舱门15倒下来刚好当工具车的出舱用坡度，操作操纵手柄可以使工具车顺利出舱，也可以通过随车吊具将工具车吊出，可以随车保障，人只简单操纵手柄，省时省力，达到随车保障要求。

实施例二

实施例一可以用于搬运轮胎等圆形饼状物体，为了便于夹取搬运方形物品。本实施例对工作属具进行了更换。

参见图6，本实施例在实施例一的基础上，将顶升属具更换为叉车齿7’，叉车齿7’与顶升支腿7均为直角结构，其尾部结构采用相同的装配方式安装在升降架5的滑杆6和横移拨架8上，前部为对应现有叉车的叉车齿结构，利用工具车的多自由度协同工作，可以当作简易叉车用，用来搬运货物，在实际应用中还可以利用上方的抱紧卡钩连接上吊钩，可以做成一个小移动式吊机使用。

以上实施例描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的具体工作原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.折叠式自行走工具车，其特征在于：包括可移动的车体以及位于车体上的工具机构；

所述工具机构包括位于车体前侧面的两组顶升属具以及抱夹属具，两组所述顶升属具将需要搬运的物体进行支撑，所述顶升属具通过升降架设置在车体上，所述升降架与车体之间通过升降驱动件升降连接，所述顶升属具与车体之间形成升降自由度，所述顶升属具通过横移拨架设置在升降架上，所述横移拨架和升降架之间通过横移调整驱动件连接，所述顶升属具与车体之间实现的横移自由度，所述顶升属具通过与顶升属具平移方向平行的滑杆相对升降架垂摆设置，所述顶升属具与车体之间形成摆动自由度，所述抱夹属具位于顶升属具上方与顶升属具形成三角形位置关系，对物体进行稳定夹持；所述顶升属具的顶部滑动套装在滑杆上，下部嵌装在横移拨架的定位卡槽中，所述顶升属具以所述滑杆为摆轴向上摆动收折到车体的顶面；所述车体的底部设有行走机构，包括一组驱动轮和两组支重轮，所述驱动轮位于车体中轴线底部，并与车体上设置的动力单元传动连接，所述支重轮位于车体的摆动支腿底部，所述摆动支腿对称铰接在车体的前侧面底部两端，对顶升属具支撑物体后进行可靠承重，向前能够将摆动支腿向前摆动伸出，向后能够将摆动支腿折叠收回到车体的两侧面内；两个支重轮和一个驱动轮呈等腰三角形分布。

2.根据权利要求1所述的折叠式自行走工具车，所述抱夹属具通过带有伸缩驱动件的升降臂设置在横移拨架的背部。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的折叠式自行走工具车，所述顶升属具为L型结构，其中一段与车体装配连接，另一段伸出车体对物体进行支撑。

4.根据权利要求3所述的折叠式自行走工具车，所述顶升属具为前部带有滚套的顶升支腿，或者为叉车齿。

5.根据权利要求1所述的折叠式自行走工具车，所述抱夹属具为L型的抱紧卡钩，其尾部与升降臂的顶端锁紧套接，前端设置折弯的钩体将支撑在顶升属具上的物体抱紧固定。

6.根据权利要求5所述的折叠式自行走工具车，所述抱夹属具以升降臂为摆动中心与升降臂摆动连接。

7.根据权利要求6所述的折叠式自行走工具车，所述车体还设有控制顶升属具、抱夹属具以及行走机构的操纵手柄，所述操纵手柄铰接在车体顶部，并与行走机构之间实现换向连接。

8.根据权利要求1所述的折叠式自行走工具车，所述车体上还设有用于吊装出舱的吊环。

Images