CN113847290A - 一种液压行走装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压行走装置及其控制方法，属于船舶运输技术领域，解决了现有大型液压油缸运输距离有限，且大型液压油缸的制造工艺复杂、重量大、使用成本高的技术问题。液压行走装置包括导轨、液压机构、第一定位机构以及第二定位机构，导轨上间隔设置有多个定位部；液压机构包括滑动设置在导轨上的第一油缸以及设置在第一油缸内，并可沿第一油缸的轴向往返运动的第一活塞杆；分别设置在液压机构的两端，第一定位机构设置在第一油缸的固定端，第二定位机构设置在第一油缸的第一活塞杆的端部上，第一定位机构与第二定位机构均可切换地与定位部连接。本发明降低了船舶运输的重量和各项成本，且运输距离大幅增长。

Description

一种液压行走装置及其控制方法

技术领域

本发明属于船舶运输技术领域，尤其涉及一种液压行走装置及其控制方法。

背景技术

目前船舶运输技术领域中，用于运输大型浮标或其他大型装置时所用的液压行走机构都是通过液压装置中活塞杆的行程来实现待运载物的运输。液压油缸的长度会随着运输需求的距离而增加，且针对大型待运输物时，需采用大型油缸，但大型液压油缸运输距离有限，且大型液压油缸的制造工艺复杂、重量大、使用成本高。

发明内容

本申请旨在至少能够在一定程度上解决现有大型液压油缸运输距离有限，且大型液压油缸的制造工艺复杂、重量大、使用成本高的技术问题，为此，本申请提供了一种液压行走装置及其控制方法。

为了实现以上目的，本申请的技术方案如下：

一种液压行走装置，导轨，所述导轨上间隔设置有多个定位部；

液压机构，所述液压机构包括滑动设置在所述导轨上的第一油缸以及设置在所述第一油缸内，并可沿所述第一油缸的轴向往返运动的第一活塞杆；

定位机构，两个所述定位机构分别为第一定位机构以及第二定位机构，分别设置在所述液压机构的两端，所述第一定位机构设置在所述第一油缸的固定端，所述第二定位机构设置在所述第一油缸的第一活塞杆的端部上，所述第一定位机构与所述第二定位机构均可切换地与所述定位部连接。

在一些实施方式中，所述液压机构还包括液压泵站，所述第一油缸上设有第一进油管和第一回油管，所述第一进油管与所述液压泵站的出油管通过软管连接，所述第一回油管与所述液压泵站的回油管连接，所述第一进油管上设有第一进油阀，所述第一回油管上设有第一回油阀。

在一些实施方式中，所述第一定位机构与所述第二定位机构结构相同，所述定位机构包括第二油缸、活动连接在所述第二油缸内的第二活塞杆以及使所述第二活塞杆的回位的弹簧，所述第二活塞杆的端部可操作地与所述定位部连接。

在一些实施方式中，所述第二油缸上设有第二进油管和第二回油管，所述第二进油管与所述液压泵站的出油管连接，所述第二回油管与所述液压泵站的回油管连接，所述第二进油管上设有第二进油阀，所述第二回油管上设有第二回油阀。

在一些实施方式中，所述弹簧设置在第二油缸内，所述弹簧为拉伸弹簧，所述弹簧处于自然状态时，所述第二活塞杆的端部不与所述限位部接触。

在一些实施方式中，所述定位机构还包括导向块，所述导向块的底面与所述第一油缸的底面齐平，所述导向块与所述液压机构固定连接，所述第二油缸设置在所述导向块上。

在一些实施方式中，多个所述定位部沿所述导轨的长度方向等间距设置在所述导轨上。

在一些实施方式中，所述定位部为定位槽，所述第二活塞杆的端部可与所述定位槽连接。

在一些实施方式中，其特征在于，所述液压行走装置还包括控制器，所述液压机构和所述定位机构均与所述控制器连接。

一种液压行走装置的控制方法，应用于所述液压行走装置，包括以下步骤：

将所述第一定位机构与对应位置的定位部连接，使所述第二定位机构与对应位置的定位部分离；

使所述液压机构的第一活塞杆伸出，直至所述第二定位机构对准一个定位部，使液压机构保持当前状态；

将所述第二定位机构与对应位置的定位部连接，使所述第一定位机构与对应位置的定位部分离；

使所述液压机构的第一活塞杆收缩，此时第一油缸沿导轨移动，直至所述第一定位机构对准一个定位部，使液压机构保持当前状态，所述液压行走装置完成一次行走作业；

重复上述步骤，使所述第一油缸所述导轨长距离行走。

本申请实施例至少具有如下有益效果：

由上述技术方案可知，本发明公开的液压行走装置及其控制方法，液压行走装置通过两个定位机构实现液压机构在导轨上行走，在液压机构端部行走的距离在满足液压行走装置的运输需求的情况下，本申请第一活塞杆的长度远小于现有技术中油缸固定不动的液压装置的活塞杆长度，由此液压行走装置在承载或者拖动重量较大的其他装置时的强度高，不易损坏，保证了液压行走装置的承载能力，相应的降低了液压行走装置的重量和各项成本，液压行走装置的运输距离大幅增长，尤其适用于重量大的物品的运输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例1中液压行走装置的结构示意图；

图2示出了图1中的液压行走装置的使用状态示意图；

图3示出了图1中的液压行走装置的另一使用状态示意图；

图4示出了图1中定位机构的结构示意图；

图5示出了本申请实施例2中液压行走装置的控制方法的流程示意图；

图中标记：100-导轨，101-定位槽，200-液压机构，201-第一油缸，202-第一活塞杆，203-液压泵站，204-软管，300-定位机构，301-第二油缸，302-第二活塞杆，303-拉伸弹簧，304-导向块，400-第一定位机构，500-第二定位机构。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

图1示出了本申请实施例1中液压行走装置的结构示意图；图2示出了图1中的液压行走装置的使用状态示意图；图3示出了图1中的液压行走装置的另一使用状态示意图；图4示出了图1中定位机构的结构示意图；

图5示出了本申请实施例2中液压行走装置的控制方法的流程示意图。

下面结合附图并参考具体实施例描述本申请：

如图1-图3所示，本实施例提供了一种液压行走装置，包括导轨100、液压机构200和两个定位机构300，导轨100上间隔设置有多个定位部。

参照图1，液压机构200滑动设置在导轨100上，液压机构200的底面和导轨100的顶面可均为平面，而为了进一步对液压机构200行走的路径进行限制，可以理解的，导轨100上可设置有导向件，液压机构200的设置有与导向件匹配的导向部，以使液压机构200能够沿预设的方向行走。

参照图1，液压机构200包括第一油缸201、活动连接在第一油缸201内的第一活塞杆202和与第一油缸201连接的液压泵站203，液压机构200沿其轴向具有第一端和第二端，第一活塞杆202位于液压机构200的第二端，通过液压泵站203向第一油缸201供油，通过控制第一油缸201内液压油的量，使第一活塞杆202可操作地沿第一油缸201的轴线往复运动。

参照图1和图2，两个定位机构300分别设置在液压机构200的两端，一个定位机构300与第一油缸201固定连接，另一个定位机构300与第一活塞杆202的端部固定连接，定位机构300可操作地与定位部连接。当液压行走装置处于行走状态时，两个定位机构300不会在长时间内处于与对应的定位部连接的状态。

具体的，导轨100沿其长度方向具有首端和末端，液压行走装置的第一端为靠近导轨100首端的一端，两个定位机构300分别为第一定位机构400和第二定位机构500，依次参照图1-图3，第一定位机构400与第一油缸201固定连接，第二定位机构500与第一活塞杆202的端部固定连接，液压行走装置朝导轨100的末端运行时，第二定位机构500与对应的定位部分离，第一定位机构400与对应的定位部连接后，液压泵站203向第一油缸201供油使第一活塞杆202伸出一定长度并保持后，将第二定位机构500与其所在位置对应的定位部连接，并使第一定位机构400与对应的定位部分离，将第一油缸201内的液压油排出，第一活塞杆202相对于第一油缸201回缩，由于第二定位机构500与定位部相抵，这使得第一活塞杆202相对于导轨100静止，而第一油缸201相较于导轨100朝导轨100的末端运动，即完成了一次液压行走装置的行走。

第一活塞杆202的长度决定了液压行走装置走完相同路程的导轨100的需要的次数，考虑到本申请主要应用于大型浮标的起吊和运输，活塞杆的长度越长，活塞杆的强度就越弱，且活塞杆的长度越长，与活塞杆长度对应的液压油缸就越大，这类液压装置工艺复杂、重量大、成本高，维护的要求、设备成本随之增高，本实施例中第一活塞杆202的长度远小于现有技术中油缸固定不动的液压装置，由此本实施例的液压行走装置在承载或者拖动重量较大的其他装置时的强度高，不易损坏，保证了液压行走装置的承载能力，相应的降低了液压行走装置的重量和各项成本，可以理解的，本实施例中，通过个性化设置液压装置的规格以匹配不同重量的待运输装置。

参照图1，第一油缸201上设有第一进油管和第一回油管，第一进油管与液压泵站203的出油管通过软管204连接，即本实施例中可将液压泵站203外置，进一步降低液压行走装置的重量，可以理解的，由于软管204具有柔性，软管204运输液压油的性质不受液压行走装置在导轨100上的位置的影响，使软管204的长度满足液压行走装置能够从导轨100的首端行走至导轨100的末端即可。

第一回油管与液压泵站203的回油管连接，第一进油管上设有第一进油阀，第一回油管上设有第一回油阀，第一进油阀用于控制第一油缸201的进油，第一回油阀用于控制是否排出第一油缸201内的液压油。第一进油阀和第一回油阀均可为电磁阀，第一油缸201内设置有用于第一活塞杆202回缩至第一油缸201内的复位弹簧。

定位机构300可为电磁装置，此时定位部采用磁性材料制成，通过向定位机构300导电使定位机构300具有磁性，以使定位机构300与定位部连接，以此完成对第一油缸201或第一活塞杆202的定位。参照图4，本实施中，定位机构300包括第二油缸301、活动连接在第二油缸301内的第二活塞杆302以及使第二活塞杆302的回位的弹簧，第二活塞杆302的端部可操作地与定位部连接。具体的，第二活塞杆302包括滑动设置在第二油缸301内的活塞和与活塞固定连接的连接杆，当弹簧处于自然状态时，第二活塞杆302的端部不与限位部接触，由此，若弹簧采用压缩弹簧，则弹簧与连接杆同侧设置，当第二油缸301内的液压油增多时，连接杆伸出与定位部连接，压缩弹簧被压缩，当第二油缸301内的液压油被排出时，压缩弹簧恢复至自然状态并推动第二活塞杆302与连接部分离。可以理解的，若弹簧为拉伸弹簧303，拉伸弹簧303设置在第二油缸301内，当第二油缸301内的液压油增多时，连接杆伸出与定位部连接，拉伸弹簧303被拉伸，当第二油缸301内的液压油被排出时，拉伸弹簧303恢复至自然状态并拉动第二活塞杆302与连接部分离，以此完成定位机构300的定位功能。

参照图4，第二油缸301上设有第二进油管和第二回油管，第二进油管与液压泵站203的出油管连接，第二回油管与液压泵站203的回油管连接，即定位机构300为液压泵站203供油，合理运用已有装置，第二进油管上设有第二进油阀，第二进油阀用于控制液压泵站203的油是否能通入第二油缸301，第二回油管上设有第二回油阀，第二回油阀用于控制第二回油阀中的液压油是否排出。第二进油阀和第二回油阀均可采用电磁阀，以便于自动化控制。

参照图1，多个定位部沿导轨100的长度方向等间距设置在导轨100上，定位部可为凸块，则第二活塞杆302的端部设有定位孔，定位孔与凸块匹配，以使定位部与第二活塞杆302可连接，但考虑到第一油缸201需沿导轨100运行，由此，参照图1，本实施例中，定位部为定位槽101，第二活塞杆302的端部可与定位槽101连接，可以理解的，定位槽101不会影响第一油缸201的运行，且无需对第二活塞杆302的端部进行再加工，定位槽101的宽度和长度均不小于第二活塞杆302端部的宽度和长度，以使第二活塞杆302的端部可插入定位槽101内，且第二活塞杆302的侧壁能与定位槽101的槽壁相抵。

参照图1，定位机构300还包括导向块304，导向块304的底面与第一油缸201的底面齐平，导向块304与液压机构200固定连接，第二油缸301固定设置在导向块304上，通过导向块304增加定位机构300的稳定性，以便于液压行走装置的导轨100上的运行。

液压行走装置还包括控制器，液压机构200和定位机构300均与控制器连接，以实现液压行走装置的自动行走，具体的，液压泵站203的油泵、第一进油阀、第一回油阀、第二进油阀和第二回油阀均与控制器连接，行走起步时，控制器控制液压泵站203的油泵输出液压油，第一定位机构400的第二回油阀关闭，第一定位机构400的第二进油阀开启，使第一定位机构400与定位部连接后，关闭第一定位机构400的第二进油阀，使第一定位机构400保持与定位部连接的状态；关闭第一回油阀，开启第一进油阀，通入定量的液压油后，关闭第一进油阀，使第一活塞杆202保持当前状态，其第一活塞杆202伸的距离恰好使第二定位机构500的活塞杆的端部位于一个定位部的上方；第二定位机构500的第二回油阀关闭，第二定位机构500的第二进油阀开启，使第二定位机构500与定位部连接后，关闭第二定位机构500的第二进油阀，使第二定位机构500保持与定位部连接的状态；开启第一定位机构400的第二回油阀，关闭第一定位机构400的第二进油阀，使第一定位机构400与定位部分离，开启第一回油阀，液压泵站203的油泵将第一油缸201内的液压油抽出，使第一油缸201相较于导轨100运动，直至第一定位机构400可刚好与一个定位部连接。使第一定位机构400与一个定位部连接后，使第二定位机构500与定位部分离，即可进行下一次行走。

本实施例中，第一油缸201和第二油缸301均为单作用缸，在其他实施方式中，第一油缸201和第二油缸301也可为双作用缸，此时，第一进油管、第一回油管、第二进油管和第二回油管的安装位置做相应改变，以符合双作用缸的使用原理。

实施例2

本实施例公开了一种液压行走装置的控制方法，应用于实施例1中的液压行走装置，参照图5，包括以下步骤：

步骤1：将第一定位机构400与对应位置的定位部连接，使第二定位机构500与对应位置的定位部分离。

步骤2：使液压机构200的第一活塞杆202伸出，直至第二定位机构500对准一个定位部，使液压机构200保持当前状态。

步骤3：将第二定位机构500与对应位置的定位部连接，使第一定位机构400与对应位置的定位部分离。

步骤4：使液压机构200的第一活塞杆202收缩，此时第一油缸201沿导轨100移动，直至第一定位机构400对准一个定位部，使液压机构200保持当前状态，即液压行走装置完成一次行走作业。

步骤5：重复上述步骤，使第一油缸201沿导轨100的长距离行走。

可以理解的，当液压行走装置行走至导轨100的末端后，需要回到导轨100的首端时，可以理解的，包括以下步骤：

步骤6：将第二定位机构500与对应位置的定位部连接，使第一定位机构400与对应位置的定位部分离:。

步骤7：使液压机构200的第一活塞杆202伸出，直至液压机构200第:一端的定位机构300对准一个定位部，使液压机构200保持当前状态。

步骤8：将第一定位机构400与对应位置的定位部连接，使第二定位机构500与对应位置的定位部分离。

步骤9：使液压机构200的第一活塞杆202收缩，此时第一油缸201沿导轨100移动，直至第二定位机构500对准一个定位部，使液压机构200保持当前状态，即液压行走装置完成一次行走作业。

步骤10：重复上述步骤，直至第一油缸201复位至导轨100的首端。

通过以上控制方法，使液压行走装置可在导轨100上往复运动，液压行走装置能够行走的距离长，在保证承载能力的情况下，大幅增长了液压行走装置的运输距离，安全且便捷。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种液压行走装置，其特征在于，包括：

导轨，所述导轨上间隔设置有多个定位部；

液压机构，所述液压机构包括滑动设置在所述导轨上的第一油缸以及设置在所述第一油缸内，并可沿所述第一油缸的轴向往返运动的第一活塞杆；

定位机构，两个所述定位机构分别为第一定位机构以及第二定位机构，分别设置在所述液压机构的两端，所述第一定位机构设置在所述第一油缸的固定端，所述第二定位机构设置在所述第一油缸的第一活塞杆的端部上，所述第一定位机构与所述第二定位机构均可切换地与所述定位部连接。

2.根据权利要求1所述的液压行走装置，其特征在于，所述液压机构还包括液压泵站，所述第一油缸上设有第一进油管和第一回油管，所述第一进油管与所述液压泵站的出油管通过软管连接，所述第一回油管与所述液压泵站的回油管连接，所述第一进油管上设有第一进油阀，所述第一回油管上设有第一回油阀。

3.根据权利要求2所述的液压行走装置，其特征在于，所述定位机构包括第二油缸、活动连接在所述第二油缸内的第二活塞杆以及使所述第二活塞杆的回位的弹簧，所述第二活塞杆的端部可操作地与所述定位部连接。

4.根据权利要求3所述的液压行走装置，其特征在于，所述第二油缸上设有第二进油管和第二回油管，所述第二进油管与所述液压泵站的出油管连接，所述第二回油管与所述液压泵站的回油管连接，所述第二进油管上设有第二进油阀，所述第二回油管上设有第二回油阀。

5.根据权利要求4所述的液压行走装置，其特征在于，所述弹簧设置在第二油缸内，所述弹簧为拉伸弹簧，所述弹簧处于自然状态时，所述第二活塞杆的端部不与所述限位部接触。

6.根据权利要求1所述的液压行走装置，其特征在于，所述定位机构还包括导向块，所述导向块的底面与所述第一油缸的底面齐平，所述导向块与所述液压机构固定连接，所述第二油缸设置在所述导向块上。

7.根据权利要求1所述的液压行走装置，其特征在于，多个所述定位部沿所述导轨的长度方向等间距设置在所述导轨上。

8.根据权利要求7所述的液压行走装置，其特征在于，所述定位部为定位槽，所述第二活塞杆的端部可与所述定位槽连接。

9.根据权利要求1所述的液压行走装置，其特征在于，所述液压行走装置还包括控制器，所述液压机构和所述定位机构均与所述控制器连接。

10.一种液压行走装置的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至9中任一项所述液压行走装置，包括以下步骤：

将所述第一定位机构与对应位置的定位部连接，使所述第二定位机构与对应位置的定位部分离；

使所述液压机构的第一活塞杆伸出，直至所述第二定位机构对准一个定位部，使液压机构保持当前状态；

将所述第二定位机构与对应位置的定位部连接，使所述第一定位机构与对应位置的定位部分离；

使所述液压机构的第一活塞杆收缩，此时第一油缸沿导轨移动，直至所述第一定位机构对准一个定位部，使液压机构保持当前状态，所述液压行走装置完成一次行走作业；

重复上述步骤，使所述第一油缸所述导轨长距离行走。

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