CN114734899B - 一种水泵存取机构及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水泵存取机构及其控制方法，包括L型支架和通过驱动杆与所述L型支架连接的水泵架，所述驱动杆由若干连杆组成，所述L型支架由分立在两侧的立管、两侧下方的底座和连接两侧所述立管的横管构成，所述水泵架为若干方管构成的立体矩形，所述驱动杆分别与所述水泵架的上部和所述底座连接，所述立管远离所述底座的一端与构成所述驱动杆的所述连杆中部之间连接有油缸，所述油缸的缸筒固定在所述立管上，所述油缸的活塞固定在所述连杆上；本发明实现了所述水泵的“低处取用，高处存放”，整体机构操作简单，结构合理，占用所述车厢空间较小，考虑到所述油缸泄压等问题，使用机构的锁止功能，保护所述油缸，便于所述水泵长时间存放。
Description
技术领域
本发明涉及应急抢险设备领域，尤其涉及排水抢险车的一种水泵存取机构及其控制方法。
背景技术
随着洪涝灾害的频繁发生，排水抢险车逐渐成为应急抢险装备中用于应急排水作业主要装备。在城市内涝的抢险救灾方面，泵组式应急排水抢险车发挥着重要作用。在灾情现场的一线，方便快捷的取用水泵很重要，在复杂抢险环境中仅靠人力搬运水泵较为困难。
现有技术中的水泵或水带存取机构往往没有考虑结构设计对动力装置带来的影响，如中国专利申请CN202110599513公开了一种排水车，控制室内设有智能控制系统、水泵系统和水带，同时设置可翻转的水带放置架，方便拿取水带，翻转后车内空间。该申请的水带放置架具有将水带从车内自动搬运至车外地面的功能，该申请的水带放置架没有锁定机构，仅靠液压推杆自锁，该申请的液压推杆设置在四连杆机构之间，当需要收回水带放置架时其液压推杆需要承受较大工作负荷，使得该申请需要使用成本较高的液压推杆或面临液压推杆容易故障的问题。
基于以上情况，需要设计一种排水抢险车的水泵存取机构，实现水泵“低处取用，高处存放”目的，具备更好的驱动结构减轻动力装置的工作负荷。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种水泵存取机构及其控制方法，实现水泵“低处取用，高处存放”，并减轻水泵存取机构动力装置的工作负荷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种水泵存取机构，包括L型支架和通过驱动杆与所述L型支架连接的水泵架，所述驱动杆由若干连杆组成，所述L型支架由分立在两侧的立管、两侧下方的底座和连接两侧所述立管的连接管构成，所述水泵架为若干方管构成的立体矩形，所述驱动杆分别与所述水泵架的上部和所述底座连接，所述立管远离所述底座的一端与构成所述驱动杆的所述连杆中部之间连接有油缸，所述油缸的缸筒固定在所述立管上，所述油缸的活塞固定在所述连杆上，当所述油缸收缩至最短时所述驱动杆和所述水泵架的竖管平行，当所述油缸伸展至最长时所述驱动杆与地面平行。
所述L型支架和通过驱动杆与所述L型支架连接的水泵架共同实现水泵“低处取用，高处存放”，所述油缸的安装方式保证了所述油缸在整个运动过程中在重力方向上的受力始终大于在垂直于重力方向上的受力，当所述油缸收缩至最短时，所述驱动杆与重力方向形成的夹角最小或与重力方向重合，所述驱动杆与所述油缸共同承受所述水泵架的质量，当所述油缸伸展至最长时，所述驱动杆与重力方向形成的夹角最大或与重力方向垂直，此时如果所述油缸与所述驱动杆形成的夹角较小，会使所述油缸拉力主要用在垂直于重力的方向上，当需要收回所述水泵架时所述油缸需要较大拉力才能拉起所述水泵架，增大了所述油缸工作负荷，因此本发明中油缸在伸展至最长时与所述驱动杆形成的夹角较大，可以使用较小拉力即可拉起所述水泵架，减小了所述油缸的工作负荷。
优选地，所述L型支架、所述驱动杆、所述油缸和所述水泵架之间的连接均采用销轴连接，并使用垫块调整所述L型支架、所述驱动杆、所述油缸和所述水泵架之间的间隙。
通过所述销轴连接确保所述L型支架、所述驱动杆、所述油缸和所述水泵架之间为转动连接，通过所述垫块确保所述L型支架、所述驱动杆、所述油缸和所述水泵架之间不会在所述水泵架升降过程中互相干涉。
优选地，所述连杆不少于两根，所述连杆的一端分别安装在所述水泵架上部两侧对称的所述方管上，所述连杆的另一端分别安装在所述L型支架两侧的所述底座上，安装在所述水泵架同侧的所述连杆应平行安装。
通过若干所述连杆可以确保所述水泵架在升降过程中的稳定性，在所述水泵架同侧的所述连杆平行安装确保所述连杆两端间距相同，所述连杆不会在所述水泵架的升降过程中互相干涉，
优选地，所述L型支架和所述驱动杆上配合所述销轴设置的销轴孔处均安装有加强垫板，所述L型支架的所述立管两侧均设置有整体加强板，通过所述加强垫板和所述整体加强板确保各部件之间的连接强度。
优选地，所述水泵架一侧的竖管中部和同侧的所述连杆中部均开有锁止孔，当油缸收缩至最短时，可用插销穿过所述锁止孔用以固定所述驱动杆和所述水泵架，所述水泵架外侧的所述方管设有存放所述插销的插销架。
通过所述插销确保当所述油缸收缩至最短时将所述水泵架和所述驱动杆固定在一起，此时及时关闭所述油缸的动力源仍能确保所述水泵架被固定在所述车厢，在运输过程中或长期存放时可以关闭所述油缸的动力源，以防止所述油缸泄压造成所述水泵架窜动。
优选地，所述水泵架的中部横向设置有隔板，所述隔板设有依据水泵造型设计的凹槽，所述水泵通过卡入所述凹槽与所述隔板固定，所述水泵架靠近所述车厢的一侧设置有后封板，相邻所述水泵之间竖向设有由若干方管构成的隔离架，所述隔离架用于支撑所述水泵的侧面。
所述水泵通过所述隔板、所述挡板和所述隔离架放置在所述水泵架上，不将水泵架设置成四面密封方便取用水泵。
优选地，所述立管呈凹槽型，所述立管的凹面朝向所述水泵架，所述凹面可容纳所述油缸，所述底座由底板与分立两侧的立板构成，当所述油缸伸展至最长时所述驱动杆可移动至所述底座内。
通过凹槽型的所述立管使所述油缸尽可能靠近所述立管上端以减小所述油缸占用的空间，通过将所述底座设计成可容纳所述驱动杆的结构可使所述驱动杆放倒后更接近或达到水平，使所述水泵架更接近或接触到地面，方便所述水泵取用。
优选地，所述L型支架设置在车厢内，所述车厢侧面设置有容纳所述L型支架的凹槽。
优选地一种水泵存取机构的控制方法，所述水泵架位于所述车厢内，取用所述水泵时，首先取出所述驱动杆与所述水泵架间的所述插销，所述油缸伸长推动所述驱动杆倒向地面，所述驱动杆带动所述水泵架下降，所述水泵架在移动过程中相对地面保持平行，当所述油缸伸至最长时所述水泵架从所述车厢内移出至靠近或接触地面的位置上，方便从所述水泵架中取出水泵；回收水泵时，先将水泵放入水泵架，随后油缸收缩拉动所述驱动杆远离地面，所述驱动杆带动所述水泵架上升，所述水泵架在移动过程中相对地面保持平行，当所述油缸缩至最短时所述水泵架移至所述车厢内部，此时用所述插销锁定所述驱动杆与所述水泵架的位置。
通过这种控制方法实现所述水泵“低处取用，高处存放”，并减轻所述水泵存取机构动力装置的工作负荷，整体机构操作简单，结构合理，占用所述车厢空间较小，考虑到所述油缸泄压等问题，使用机构的锁止功能，保护所述油缸，便于所述水泵长时间存放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实现了所述水泵的“低处取用，高处存放”，并减轻所述水泵存取机构动力装置的工作负荷，整体机构操作简单，结构合理，占用所述车厢空间较小，考虑到所述油缸泄压等问题，使用机构的锁止功能，保护所述油缸，便于所述水泵长时间存放。
附图说明
图1是本发明提出的水泵存取机构整体示意图；
图2是本发明提出的L型支架结构示意图；
图3是本发明提出的架体结构示意图；
图4是本发明提出的驱动杆结构示意图；
图5是本发明提出的水泵存取机构锁止状态下的结构示意图；
图6是本发明油缸伸缩过程中的油缸受力与油缸位移关系图；
图中：
1、L型支架；101、底板；102、立板；103、加强垫板；104、凸型结构；105、立管；
106、整体加强板；107、连接管；108、油缸固定孔；
2、水泵架；201、横管；202、竖管；203、锁止孔；204、插销架；205、隔离架；206、后封板；207、隔板；
3、驱动杆；301、连杆侧板；302、连杆肋板；303、水泵架连接孔；304、L型支架连接孔；305、油缸连接孔；
4、油缸；5、插销；6、垫块；7、水泵；8、车厢。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明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做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～5所示，一种水泵存取机构，包括设置在车厢8内的L型支架1和通过驱动杆3与L型支架1连接的水泵架2，车厢8侧面设置有容纳所述L型支架1的凹槽，驱动杆3由若干连杆组成，L型支架1由分立在两侧的立管105、两侧下方的底座和连接两侧立管105的连接管107构成，水泵架2为若干方管构成的立体矩形，驱动杆3分别与水泵架2的上部和底座连接，立管105远离底座的一端与构成驱动杆3的连杆中部之间连接有油缸4，油缸缸筒固定在立管105上，油缸活塞固定在连杆上，当油缸4收缩至最短时驱动杆3和水泵架2的竖管202平行，当油缸4伸展至最长时驱动杆3与地面平行。
具体地，L型支架1、驱动杆3、油缸4和水泵架2之间的连接均采用销轴连接，并使用垫块6调整L型支架1、驱动杆3、油缸4和水泵架2之间的间隙。
具体地，构成驱动杆的连杆由两块连杆侧板301和连接连杆侧板301的连杆肋板302构成，连杆两端设有水泵架连接孔303和L型支架连接孔304，连杆中部设有油缸连接孔305，水泵架连接孔303、L型支架连接孔304和油缸连接孔305靠近连杆肋板302的一侧均安装有加强垫板103，连杆不少于两根，连杆的一端分别安装在水泵架2上部两侧对称的方管上，连杆的另一端分别安装在L型支架1两侧的底座上，安装在水泵架2同侧的连杆应平行安装。
具体地，水泵架2为若干竖管202和若干横管201构成的立体矩形，水泵架2一侧的竖管202中部和同侧的连杆中部均开有锁止孔203，当油缸4收缩至最短时，可用插销5穿过锁止孔203用以固定驱动杆3和水泵架2，水泵架2外侧的方管设有存放插销5的插销架204，水泵架2的中部横向设置有隔板207，隔板207设有依据水泵7的造型设计的凹槽，水泵7通过卡入凹槽与隔板207固定，水泵架2靠近车厢8的一侧设置有后封板206，相邻水泵7之间竖向设有由竖管202和横管201构成的隔离架205，隔离架205用于支撑水泵7的侧面。
具体地，立管105由三块立板103焊接成凹槽型，立管105的凹面朝向水泵架2，凹面可容纳油缸4，立管105顶端开有油缸固定孔108，立管105底端与底座焊接固定，立管105两侧焊接有整体加强板106，L型支架1两侧的相邻立管105之间焊接有连接管107，底座与车厢8连接，底座由底板102与分立两侧的立板103焊接而成，所述立板103中部有加高的凸型结构104，凸型结构104与立板103远离立管105一侧均设有驱动杆3连接孔，驱动杆3连接孔和油缸固定孔108均设有加强垫板103，当油缸4伸展至最长时驱动杆3可移动至底座内。
具体地一种水泵存取机构的控制方法，水泵架2位于车厢8内，取用水泵7时，首先取出驱动杆3与水泵架2间的插销5，启动油缸4使油缸4伸长推动驱动杆3倒向地面，驱动杆3带动水泵架2下降，水泵架2在移动过程中相对地面保持平行，当油缸4伸至最长时水泵架2从车厢8内移出至靠近或接触地面的位置上，方便从水泵架2中取出水泵7；然后回收水泵7时，先将水泵7放入水泵架2，随后启动油缸4使油缸4收缩拉动驱动杆3远离地面，驱动杆3带动水泵架2上升，水泵架2在移动过程中相对地面保持平行，当油缸4缩至最短时水泵架2移至车厢8内部，此时用插销5锁定驱动杆3与水泵架2的位置。
如图6所示为油缸4从与地面几乎垂直的位置向与地面平行的位置运动时油缸轴向力分析，油缸轴向伸缩位移可分解为油缸全局下Y位移和油缸全局下X位移，油缸活塞由初始收缩状态至完全伸出状态的过程中，油缸轴向伸缩位移随油缸活塞伸出行程不断增加，油缸全局下X位移随油缸活塞伸出行程不断增加，油缸全局下Y位移随油缸活塞伸出行程不断降低，油缸轴向力随油缸活塞伸出行程不断变化，当油缸4经过竖直位置时油缸承受轴向力会改变方向发生突变，因此为避免油缸4受力发生突变，本发明通过将油缸4设置在连杆和立管105之间以防止油缸在工作过程中经过竖直位置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种水泵存取机构，包括L型支架和通过驱动杆与所述L型支架连接的水泵架，其特征在于：所述驱动杆由若干连杆组成，所述L型支架由分立在两侧的立管、两侧下方的底座和连接两侧所述立管的连接管构成，所述水泵架为若干方管构成的立体矩形，所述驱动杆分别与所述水泵架的上部和所述底座连接，所述立管远离所述底座的一端与构成所述驱动杆的所述连杆中部之间连接有油缸，所述油缸的缸筒固定在所述立管上，所述油缸的活塞固定在所述连杆上，所述L型支架、所述驱动杆、所述油缸和所述水泵架之间的连接均采用销轴连接，当所述油缸收缩至最短时所述驱动杆和所述水泵架的竖管平行，当所述油缸伸展至最长时所述驱动杆与地面平行，所述油缸设置在所述连杆和所述立管之间，以防止所述油缸在工作过程中经过竖直位置。
2.根据权利要求1所述的一种水泵存取机构，其特征在于：使用垫块调整所述L型支架、所述驱动杆、所述油缸和所述水泵架之间的间隙。
3.根据权利要求1所述的一种水泵存取机构，其特征在于：所述L型支架和所述驱动杆上配合所述销轴设置的销轴孔处均安装有加强垫板。
4.根据权利要求1所述的一种水泵存取机构，其特征在于：所述L型支架的所述立管两侧均设置有整体加强板。
5.根据权利要求1所述的一种水泵存取机构，其特征在于：所述连杆不少于两根，所述连杆的一端分别安装在所述水泵架上部两侧对称的所述方管上，所述连杆的另一端分别安装在所述L型支架两侧的所述底座上，安装在所述水泵架同侧的所述连杆应平行安装。
6.根据权利要求1所述的一种水泵存取机构，其特征在于：所述水泵架一侧的竖管中部和同侧的所述连杆中部均开有锁止孔，当油缸收缩至最短时，可用插销穿过所述锁止孔用以固定所述驱动杆和所述水泵架，所述水泵架外侧的所述方管设有存放所述插销的插销架。
7.根据权利要求1所述的一种水泵存取机构，其特征在于：所述水泵架的中部横向设置有隔板，所述隔板设有依据水泵造型设计的凹槽，所述水泵通过卡入所述凹槽与所述隔板固定，所述水泵架靠近所述L型支架的一侧设置有后封板，相邻所述水泵之间竖向设有由若干方管构成的隔离架，所述隔离架用于支撑所述水泵的侧面。
8.根据权利要求1所述的一种水泵存取机构，其特征在于：所述立管呈凹槽型，所述立管的凹面朝向所述水泵架，所述凹面可容纳所述油缸，所述底座由底板与分立两侧的立板构成，当所述油缸伸展至最长时所述驱动杆可移动至所述底座内。
9.根据权利要求6所述的一种水泵存取机构，其特征在于：所述L型支架设置在车厢内，所述车厢侧面设置有容纳所述L型支架的凹槽。
10.根据权利要求9所述的一种水泵存取机构的控制方法，其特征在于：
所述水泵架位于所述车厢内，取用所述水泵时，首先取出所述驱动杆与所述水泵架间的所述插销，所述油缸伸长推动所述驱动杆倒向地面，所述驱动杆带动所述水泵架下降，所述水泵架在移动过程中相对地面保持平行，当所述油缸伸至最长时所述水泵架从所述车厢内移出至靠近或接触地面的位置上，方便从所述水泵架中取出水泵；
回收水泵时，先将水泵放入水泵架，随后油缸收缩拉动所述驱动杆远离地面，所述驱动杆带动所述水泵架上升，所述水泵架在移动过程中相对地面保持平行，当所述油缸缩至最短时所述水泵架移至所述车厢内部，此时用所述插销锁定所述驱动杆与所述水泵架的位置。
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