CN114537257A - 自行式模块化运输车夹具系统及协作运输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种自行式模块化运输车夹具系统及协作运输方法，该系统由液压升降系统、支撑平台、回转平台、橡胶垫块、夹具和电动滑轨平台构成，液压升降系统均匀排布在支撑平台下方，回转平台在支撑平台上方中心位置，橡胶垫块放置在管状运载物体与夹具之间，夹具放置在电动滑轨平台上方中心位置。电动滑轨平台放置在回转平台上方中心位置。管状运载物体的转向随从前后自行式模块化运输车的行驶方向，夹具中的倾角传感器通过判断管状运载物体与夹具之间夹角，进而控制液压升降系统升降，使管状运载物体保持水平状态，顺利通过高低差较大的山间拐弯特殊路段。该夹具系统使自行式模块化运输车提升运载效率，适应更多运输环境，提供更多运载解决方案。

Description

自行式模块化运输车夹具系统及协作运输方法
技术领域
本发明属于自行式模块化运输车技术领域，具体涉及一种自行式模块化运输车夹具系统及协作运输方法。
技术背景
社会经济快速发展，使得越来越重视各地区的基础开发建设，特别是边远地区的开发建设。其中大设备运输是个重要工程，随着大件物流技术的发展，大件运输的物品趋于多样化，运输方式也变得多样化，运输环境也变得非常复杂，特别是蜿蜒的山间路段。很多高端设备容易受损，运输途中的平稳性和安全性非常重要，这就对自行式模块化运输车的夹具固定系统提出了更高的要求。
管状运载物体因其结构特性，在拐弯多、拐弯角度大、具有高低落差的山间路段更难以实现运输，成为亟待解决的技术问题。另外，运载物体的尺寸通常不是固定统一的，以管状运载物体为例，每次运输任务对应的管状运载物体的长度和口径通常是变化的，运输车还应具备适用于运输不同尺寸的运载物体的功能。
基于以上问题，有必要开发一种自行式模块化运输车夹具系统及协作运输方法，使得大设备，尤其是大件管状运载物体能在具有一定高低差山间拐角的路段运输并始终保持水平状态，顺利通过高低差山间拐角路段。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种自行式模块化运输车夹具系统及协作运输方法，以解决上述背景技术中提出的自行式模块化运输车运载管状物体无法顺利通过具有一定高低差山间拐角路段的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种自行式模块化运输车夹具系统及协作运输方法，用于运输管状运载物体，其包括液压升降系统、支撑平台、回转平台、橡胶垫块、夹具和电动滑轨平台，液压升降系统排布在支撑平台下方，实现支撑平台的升降；回转平台在支撑平台上方中心位置，提供管状运载物体的转向功能；电动滑轨平台放置在回转平台上方，夹具放置在电动滑轨平台上方起到固定管状运载物体的作用；橡胶垫块放置于管状运载物体与夹具之间起到缓冲作用。
作为本发明的优选方案，所述液压升降系统由多根液压升降柱组成，液压升降柱均匀分布在支撑平台下方两侧形成面接触，实现支撑平台的升降。
作为本发明的优选方案，所述支撑平台由上层支撑板、底层支撑板相互焊接而成；上层支撑板与底层支撑板上下平行且中心点位于同一垂直线，上层支撑板与底层支撑板相互嵌扣，通过焊接形成一体；上层支撑板的中心位置设置有凹槽。
作为本发明的优选方案，所述回转平台由转动盘和转轴构成；转轴固定在上层支撑板上方中心位置凹槽内，转动盘外壁紧贴于转轴内壁；转动盘水平布置，转动盘可在水平面内绕其中心转动，电动滑轨平台设置在转动盘上。
作为本发明的优选方案，所述电动滑轨平台由连接底座、导槽、导轨、导轨锁键和指示灯构成；连接底座与回转平台固定，导槽位于连接底座正上方，两者通过螺栓进行固定连接，指示灯位于导槽侧面提供指示作用；导轨位于导槽内，导轨锁键用于控制夹具在导轨上沿导槽方向的移动；指示灯在电动滑轨平台工作时起到提示作用。
作为本发明的优选方案，所述夹具由左侧夹具、右侧夹具、绳索固定口和倾角传感器构成；左侧夹具和右侧夹具镜像对称沿导轨方向进行设置，两者可相对移动调节距离以匹配管状运载物体的尺寸大小；左侧夹具、右侧夹具上均设置有绳索固定口用以通过绳索进行管状运载物体固定；倾角传感器放置于夹具内部，倾角传感器用于判断管状运载物体与夹具Y轴方向(即车体长度方向)的夹角，当夹角大于设定值时，控制液压升降系统的实时升降，维持管状运载物体保持相对水平状态；
作为本发明的优选方案，：所述橡胶垫块放置于夹具内壁，在夹具系统发生相对移动时，起到缓冲作用，有效保护管状运载物体。
本发明还进一步提供了一种自行式模块化运输车，其包括两个或两个以上的上述自行式模块化运输车夹具系统，所述自行式模块化运输车夹具系统的底部设置有轮胎。
本发明进一步提供了一种基于上述自行式模块化运输车的管状运载物体协助运输方法，基于自行式模块化运输车包括两个自行式模块化运输车夹具系统，
管状运载物体的两端分别固定在一个自行式模块化运输车夹具系统上，固定前，调整左侧夹具、右侧夹具以适应管状运载物体直径，提前将橡胶垫块放置于夹具内壁，增加管状运载物体与夹具的摩擦力和缓冲，并减缓顿挫感；固定时，待运管状运载物体放置于夹具中，固定绳索从绳索固定口弹出固定；管状运载物体表面的前、中、后端均搭载超声波传感器，用于探测运输过程中与管状运载物体可发生碰撞的障碍并及时向操作人员发出提醒；
运输时，遇到路面高低差较大山间拐角的特殊路段时，前、后自行式模块化运输车协同控制规避与山间岩壁碰撞，具体为：管状运载物体在回转平台上的转向为随动转向，由前、后自行式模块化运输车协同控制；当管状运载物体前端将要触碰山间岩壁时，前端超声波传感器发出提示，后端自行式模块化运输车保持不动，前端自行式模块化运输车向远离岩壁方向行驶，使管状运载物体远离岩壁；当管状运载物体后端将要触碰山间岩壁时，后端超声波传感器发出提示，前端自行式模块化运输车保持不动，后端自行式模块化运输车向远离岩壁方向行驶，使管状运载物体远离岩壁，避免发生碰撞，对管状运载物体造成损坏；
运输时，遇到路面高低差较大山间拐角的特殊路段时，前、后自行式模块化运输车协同控制通过该路段，具体为：后端自行式模块化运输车夹具系统为主动控制系统，前端自行式模块化运输车夹具系统为被动控制系统；若山间拐角处无障碍物或障碍物高度小于处于前方自行式模块化运输车所接触的路面高度，后端自行式模块化运输车夹具系统中的倾角传感器通过判断管状运载物体与夹具Y轴方向的夹角x大小，进而控制支撑平台的升降；当夹角x大于等于α值时，液压升降系统实时变化，控制支撑平台上升，进而维持夹角x小于α值，使管状运载物体实时保持相对水平状态，避免损坏运输物件；若山间拐角处有障碍物，且障碍物高度大于处于前方自行式模块化运输车所接触的路面高度；则在通过前、后自行式模块化运输车夹具系统配合，维持管状运载物体与夹具Y轴方向的夹角x小于α值，保持管状运载物体实时保持相对水平状态的同时，前、后液压升降系统协同工作，控制前后支撑平台上升，将管状运载物体抬高至障碍物最高点之上，避免损坏运输物件，顺利通过高低差较大山间拐角的特殊路段。
本发明自行式模块化运输车夹具系统的有益效果是，其配有的液压升降系统和回转平台能够提供升降旋转的功能，通过至少两组夹具系统的配合，可使自行式模块化运输车顺利通过具有高低差山间拐角的特殊路段。并且夹具适用范围可调节，可固定直径2-2.5米的管状运载物体，其内置倾角传感器可控制管状运载物体实时保持水平状态。该夹具系统使自行式模块化运输车适应更多运输环境，提升运载效率，提供更多的运载解决方案。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明使用状态示意图。
图中主要标号说明：
1液压升降系统、2支撑平台、2a上层支撑板、2b底层支撑板、3回转平台、3a转动盘、3b转轴、4橡胶垫块、5夹具、5a左侧夹具、5b右侧夹具、5c绳索固定口、5d倾角传感器、6电动滑轨平台、6a连接底座、6b导槽、6c导轨、6d指示灯、7管状运载物体、8固定绳索。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)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。
如图1所示，本发明自行式模块化运输车夹具系统，可用于运输管状运载物体7，其包括液压升降系统1、支撑平台2、回转平台3、橡胶垫块4、夹具5和电动滑轨平台6构成，液压升降系统1排布在支撑平台2下方，实现支撑平台2的升降。回转平台3在支撑平台2上方中心位置，提供管状运载物体7的转向功能。橡胶垫块4放置于管状运载物体7与夹具5之间起到缓冲作用。夹具5放置在电动滑轨平台6上方起到固定管状运载物体7的作用。电动滑轨平台6放置在回转平台上方。
前述的自行式模块化运输车夹具系统，其中：所述液压升降系统1是由六个单根液压升降柱组成，均匀分布在支撑平台2下方两侧形成面接触，实现支撑平台2的升降；本发明中，六个单根液压升降柱是独立工作，通过油泵和阀门控制分别向液压升降柱提供液压油以实现升降。
所述支撑平台2由上层支撑板2a、底层支撑板2b相互焊接而成；上层支撑板2a与底层支撑板2b上下平行且中心点位于同一垂直线，上层支撑板2a与底层支撑板2b相互嵌扣，通过焊接形成一体；所述回转平台3由转动盘3a和转轴3b构成；转轴3b固定在上层支撑板2a上方中心位置设置的凹槽内，转动盘3a外壁紧贴于转轴3b内壁；转动盘3a水平布置，转动盘3a可在水平面内绕其中心转动。所述电动滑轨平台6由连接底座6a、导槽6b、导轨6c和指示灯6d构成；连接底座6a与转动盘3a固定连接，导槽6b位于连接底座6a正上方，通过螺栓进行固定连接，指示灯6d位于导槽6b侧面提供指示作用；导轨6c位于导槽6b内，导槽6b内设置有导轨锁键用于控制夹具5在导轨6c沿导槽6b方向上的移动；指示灯6d在电动滑轨平台6工作时起到提示作用。
所述夹具5由左侧夹具5a、右侧夹具5b、绳索固定口5c和倾角传感器5d构成；左侧夹具5a和右侧夹具5b设置在导轨6c上，可沿导轨方向进行相对移动实现两者距离的调节以匹配管状运载物体的尺寸；左侧夹具5a、右侧夹具5b上均设置有绳索固定口5c用以通过绳索进行管状运载物体7固定；倾角传感器5d放置于夹具5内部，监测管状运载物体7的水平状态；所述橡胶垫块4放置于夹具5内壁，在夹具系统发生相对移动时，起到缓冲作用，有效保护管状运载物体7；
如图2所示，根据待运管状运载物体7的重量、直径及长度，选择相应的自行式模块化运输车夹具系统的数量，调整左侧夹具5a、右侧夹具5b以适应管状运载物体7直径，提前将橡胶垫块4放置于夹具5内壁，增加管状运载物体7与夹具5的摩擦力和缓冲，并减缓顿挫感。待运输前，待运管状运载物体7放置于夹具5中，固定绳索8从绳索固定口5c弹出起到固定作用。
以两个自行式模块化运输车夹具系统组成的运输车为例，运输时，管状运载物体表面的前、中、后端均搭载超声波传感器(不易受电磁、光线等干扰因素的影响)，用于探测运输过程中与管状运载物体可发生碰撞的障碍并及时向操作人员发出提醒；
遇到路面高低差较大山间拐角的特殊路段时，前、后自行式模块化运输车协同控制规避与山间岩壁碰撞，具体为：管状运载物体7在回转平台3上的转向为随动转向，由前、后自行式模块化运输车协同控制；当管状运载物体7前端将要触碰山间岩壁时，前端超声波传感器发出提示，后端自行式模块化运输车保持不动，前端自行式模块化运输车向远离岩壁方向行驶，使管状运载物体7远离岩壁；当管状运载物体7后端将要触碰山间岩壁时，后端超声波传感器发出提示，前端自行式模块化运输车保持不动，后端自行式模块化运输车向远离岩壁方向行驶，使管状运载物体7远离岩壁，避免发生碰撞，对管状运载物体7造成损坏；
运输时，遇到路面高低差较大山间拐角的特殊路段时，前、后自行式模块化运输车协同控制通过该路段，具体为：后端自行式模块化运输车夹具系统为主动控制系统，前端自行式模块化运输车夹具系统为被动控制系统；若山间拐角处无障碍物或障碍物高度小于处于前方自行式模块化运输车所接触的路面高度，后端自行式模块化运输车夹具系统中的倾角传感器5d通过判断管状运载物体7与夹具5Y轴方向的夹角x大小，进而控制支撑平台2的升降；当夹角x大于等于α值时(其中α＝arctan h/l，h为橡胶垫块4厚度，l为橡胶垫块4长度)，液压升降系统1实时变化，控制支撑平台2上升，进而维持夹角x小于α值，使管状运载物体7实时保持相对水平状态，避免损坏运输物件；若山间拐角处有障碍物，且障碍物高度大于处于前方自行式模块化运输车所接触的路面高度；则在通过前、后自行式模块化运输车夹具系统配合，维持管状运载物体7与夹具5Y轴方向的夹角x小于α值，保持管状运载物体7实时保持相对水平状态的同时，前、后液压升降系统1协同工作，控制前后支撑平台2上升，将管状运载物体7抬高至障碍物最高点之上，避免损坏运输物件，顺利通过高低差较大山间拐角的特殊路段。自行式模块化运输车夹具系统帮助自行式模块化运输车提升运载效率，适应更多运输环境，提供更多的运载解决方案。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自行式模块化运输车夹具系统，用于运输管状运载物体(7)，其特征在于：包括液压升降系统(1)、支撑平台(2)、回转平台(3)、橡胶垫块(4)、夹具(5)和电动滑轨平台(6)，液压升降系统(1)均匀排布在支撑平台(2)下方，实现支撑平台(2)的升降；回转平台(3)在支撑平台(2)上方中心位置，提供管状运载物体(7)的转向功能；电动滑轨平台(6)放置在回转平台上方，夹具(5)放置在电动滑轨平台(6)上方起到固定管状运载物体(7)的作用；橡胶垫块(4)放置于管状运载物体(7)与夹具(5)之间起到缓冲作用。
2.根据权利要求1所述的自行式模块化运输车夹具系统，其特征在于：所述液压升降系统(1)由多根液压升降柱组成，液压升降柱均匀分布在支撑平台(2)下方两侧形成面接触，实现支撑平台(2)的升降。
3.根据权利要求1所述的自行式模块化运输车夹具系统，其特征在于：所述支撑平台(2)由上层支撑板(2a)、底层支撑板(2b)相互焊接而成；上层支撑板(2a)与底层支撑板(2b)上下平行且中心点位于同一垂直线，上层支撑板(2a)与底层支撑板(2b)相互嵌扣，通过焊接形成一体；上层支撑板(2a)的中心位置设置有凹槽。
4.根据权利要求3所述的自行式模块化运输车夹具系统，其特征在于：所述回转平台(3)由转动盘(3a)和转轴(3b)构成；转轴(3b)固定在上层支撑板(2a)上方中心位置凹槽内，转动盘(3a)外壁紧贴于转轴(3b)内壁；转动盘(3a)水平布置，转动盘(3a)可在水平面内绕其中心转动，电动滑轨平台(6)设置在转动盘(3a)上。
5.根据权利要求1所述的自行式模块化运输车夹具系统，其特征在于：所述电动滑轨平台(6)由连接底座(6a)、导槽(6b)、导轨(6c)、导轨锁键和指示灯(6d)构成；连接底座(6a)与回转平台(3)固定，导槽(6b)位于连接底座(6a)正上方，两者通过螺栓进行固定连接，指示灯(6d)位于导槽(6b)侧面提供指示作用；导轨(6c)位于导槽(6b)内，导轨和导槽的方向一致,均沿X轴方向布设，所述X轴方向为垂直于车体长度方向，导轨锁键用于控制夹具(5)在导轨(6c)上沿导槽(6b)方向的移动；指示灯(6d)在电动滑轨平台(6)工作时起到提示作用。
6.根据权利要求5所述的自行式模块化运输车夹具系统，其特征在于：所述夹具(5)由左侧夹具(5a)、右侧夹具(5b)、绳索固定口(5c)和倾角传感器(5d)构成；左侧夹具(5a)和右侧夹具(5b)镜像对称沿导轨(6c)方向进行设置，两者可相对移动调节距离以匹配管状运载物体(7)的尺寸大小；左侧夹具(5a)、右侧夹具(5b)上均设置有绳索固定口(5c)用以通过绳索进行管状运载物体(7)固定；倾角传感器(5d)放置于夹具(5)内部，倾角传感器(5d)用于判断管状运载物体(7)与夹具(5)Y轴方向的夹角，所述Y轴方向为车体长度方向，当夹角大于设定值时，控制液压升降系统(1)的实时升降，维持管状运载物体(7)保持相对水平状态。
7.根据权利要求1所述的自行式模块化运输车夹具系统，其特征在于：所述橡胶垫块(4)放置于夹具(5)内壁，在夹具系统发生相对移动时，起到缓冲作用，有效保护管状运载物体(7)。
8.一种自行式模块化运输车，其特征在于包括两个或两个以上权利要求1-7任一项所述的自行式模块化运输车夹具系统，所述自行式模块化运输车夹具系统的底部设置有轮胎。
9.一种基于权利要求8所述自行式模块化运输车的管状运载物体协助运输方法，其特征在于，基于自行式模块化运输车包括两个自行式模块化运输车夹具系统，
管状运载物体(7)的两端分别固定在一个自行式模块化运输车夹具系统上，固定前，调整左侧夹具(5a)、右侧夹具(5b)以适应管状运载物体(7)直径，提前将橡胶垫块(4)放置于夹具(5)内壁，增加管状运载物体(7)与夹具(5)的摩擦力和缓冲，并减缓顿挫感；固定时，待运管状运载物体(7)放置于夹具(5)中，固定绳索(8)从绳索固定口(5c)弹出固定；管状运载物体(7)表面的前、中、后端均搭载超声波传感器，用于探测运输过程中与管状运载物体(7)可发生碰撞的障碍并及时向操作人员发出提醒；
运输时，遇到路面高低差较大山间拐角的特殊路段时，前、后自行式模块化运输车协同控制规避与山间岩壁碰撞，具体为：管状运载物体(7)在回转平台(3)上的转向为随动转向，由前、后自行式模块化运输车协同控制；当管状运载物体(7)前端将要触碰山间岩壁时，前端超声波传感器发出提示，后端自行式模块化运输车保持不动，前端自行式模块化运输车向远离岩壁方向行驶，使管状运载物体(7)远离岩壁；当管状运载物体(7)后端将要触碰山间岩壁时，后端超声波传感器发出提示，前端自行式模块化运输车保持不动，后端自行式模块化运输车向远离岩壁方向行驶，使管状运载物体(7)远离岩壁，避免发生碰撞，对管状运载物体(7)造成损坏；
运输时，遇到路面高低差较大山间拐角的特殊路段时，前、后自行式模块化运输车协同控制通过该路段，具体为：后端自行式模块化运输车夹具系统为主动控制系统，前端自行式模块化运输车夹具系统为被动控制系统；若山间拐角处无障碍物或障碍物高度小于处于前方自行式模块化运输车所接触的路面高度，后端自行式模块化运输车夹具系统中的倾角传感器(5d)通过判断管状运载物体(7)与夹具(5)Y轴方向的夹角x大小，进而控制支撑平台(2)的升降；当夹角x大于等于α值时，液压升降系统(1)实时变化，控制支撑平台(2)上升，进而维持夹角x小于α值，使管状运载物体(7)实时保持相对水平状态，避免损坏运输物件；若山间拐角处有障碍物，且障碍物高度大于处于前方自行式模块化运输车所接触的路面高度；则在通过前、后自行式模块化运输车夹具系统配合，维持管状运载物体(7)与夹具(5)Y轴方向的夹角x小于α值，保持管状运载物体(7)实时保持相对水平状态的同时，前、后液压升降系统(1)协同工作，控制前后支撑平台(2)上升，将管状运载物体(7)抬高至障碍物最高点之上，避免损坏运输物件，顺利通过高低差较大山间拐角的特殊路段。
10.根据权利要求9所述的运输方法，其特征在于，α＝arctan h/l，h为橡胶垫块(4)厚度，l为橡胶垫块(4)长度。
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