CN114776912B - 一种可自适应式车载管路自动对接装置和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可自适应式车载管路自动对接装置和车辆，涉及对接装置领域，升降装置固定端设有收纳限位部，伸缩端通过球铰转动调整组件与平动调整平台连接，管路母头组件固定于平动调整平台上，且伸缩端伸长使平动调整平台上的管路母头组件与管路公头组件对接，或者伸缩端收回使平动调整平台与收纳限位部抵接。车辆包括可自适应式车载管路自动对接装置。本发明的有益效果是：通过可自适应式车载管路自动对接装置，可实现载车上的回转体设备与固定体设备之间管路的连接，对接后可通过固定体设备上的管路系统为回转体设备内的管路供油，供油完成并断开连接后，回转体设备还可正常转动，无需在回转体设备上单独布置供油设备，提高系统集成度。

Description

一种可自适应式车载管路自动对接装置和车辆
技术领域
本发明涉及对接装置领域，具体涉及一种可自适应式车载管路自动对接装置和车辆。
背景技术
现代装备对系统集成度要求越来越高，对于具有上装回转功能的车载设备(例如工程车上可转动的吊臂、雷达天线等)，回转体设备转动后回位存在误差，因此回转体设备与固定体设备之间的管路难以对准、从而实现对接。所以通常的解决方式是，在回转体设备上单独设置一套管路系统，与固定体设备的管路不连接。
但是该解决方式存在的问题是，多设置一套管路系统，将造成车辆负载增加，能耗增加，系统集成度低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何对接车载设备的管路。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可自适应式车载管路自动对接装置，包括管路公头组件和用于与所述管路公头组件对接的管路母头组件，包括平动调整平台、球铰转动调整组件和升降装置，所述升降装置具有固定端和可相对所述固定端伸缩的伸缩端，所述固定端设有收纳限位部，所述伸缩端通过所述球铰转动调整组件与所述平动调整平台连接，所述管路母头组件固定于所述平动调整平台上，且所述伸缩端伸长使所述平动调整平台上的所述管路母头组件与所述管路公头组件对接，或者所述伸缩端收回使所述平动调整平台与所述收纳限位部抵接。
本发明的有益效果是：进行对接时，升降装置举升平动调整平台靠近管路公头组件进行对接，该过程中平动调整平台球铰连接于升降装置的伸缩端上，因此可三自由度转动，从而自适应的调整对接角度，平动调整平台可实现水平方向的平动调节，对接适应性高；对接并供油完成后，升降装置带动平动调整平台下降，直至与所述收纳限位部抵接限位，所述收纳限位部可避免平动调整平台在车辆行驶过程中晃动。
通过可自适应式车载管路自动对接装置，可实现载车上的回转体设备与固定体设备之间管路的连接，对接后可通过固定体设备上的管路系统为回转体设备内的管路供油，供油完成并断开连接后，回转体设备还可正常转动，无需在回转体设备上单独布置供油设备，提高系统集成度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述平动调整平台包括顶架、中间架和第一导向销轴，所述第一导向销轴水平设置并与所述中间架固定连接，所述顶架滑动套接于所述第一导向销轴上，所述管路母头组件与所述顶架固定连接，所述中间架与所述球铰转动调整组件铰接。
采用上述进一步方案的有益效果是:对接过程中，顶架可沿第一导向销轴滑动，实现横向的位置调节。
进一步，所述平动调整平台还包括底架和第二导向销轴，所述第二导向销轴水平设置且与所述第一导向销轴垂直，所述第二导向销轴与所述底架固定连接，所述中间架滑动套接于所述第二导向销轴上，所述底架与所述球铰转动调整组件铰接。
采用上述进一步方案的有益效果是：中间架可沿第二导向销轴滑动，从而在对接过程中，顶架能够实现在平面上两个平动自由度。
进一步，所述平动调整平台的顶面固定有至少三个不共线的下导向柱，所述管路公头组件固定于公头支架上，所述公头支架的底面固定有至少三个与所述下导向柱一一对应设置的上导向柱，所述下导向柱的外侧由上至下依次具有下导向斜面和下导向竖直面，所述上导向柱的内侧由上至下依次具有上导向斜面和上导向竖直面。
采用上述进一步方案的有益效果是：升降装置驱动平动调整平台靠近公头支架的过程中，多个下导向斜面先与相应的上导向竖直面接触，在斜面导向作用下，平动调整平台横向移动调整且相对于球铰转动调整组件摆动实现对正。随后下导向竖直面与相应的上导向竖直面抵接并导向，直到管路公头组件与管路母头组件连接，升降装置停止动作，此时下导向斜面与相应的上导向斜面抵接定位。
进一步，所述球铰转动调整组件包括球铰、转动限位块和转动限位槽，所述球铰和所述转动限位槽均与所述伸缩端的上端固定连接，所述平动调整平台与所述球铰铰接，且所述平动调整平台的底面固定连接有所述转动限位块，所述转动限位块的下端位于所述转动限位槽内，并与所述转动限位槽的底壁和侧壁之间具有间隔。
采用上述进一步方案的有益效果是：由于转动限位块与所述转动限位槽的底壁和侧壁之间具有间隔，使得平动调整平台以及转动限位块可以相对于球铰三自由度转动。又因为转动限位槽的底壁和侧壁限制了转动限位块的转动范围，平动调整平台只能在一个较小范围内转动，避免了平动调整平台和管路母头组件的摆动范围过大而难以对准管路公头组件。
进一步，所述转动限位块和所述转动限位槽均为两个，两个所述转动限位槽对称的固定于所述伸缩端的两侧，两个所述转动限位块与两个所述转动限位槽一一对应设置。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用两个转动限位槽进行限位，结构受力均匀，可靠性高。
进一步，所述固定端外侧还固定连接有倒锥台形的支撑架，所述支撑架的顶面具有至少一个所述收纳限位部，每个所述收纳限位部具有插槽，所述平动调整平台的底面具有至少一个与所述插槽一一对应设置的收纳定位板。
采用上述进一步方案的有益效果是：升降装置带动平动调整平台下降到收纳状态后，收纳定位板落在收纳限位部的插槽内，实现对升降装置上的平动调整平台稳定固定，防止行车振动。
进一步，所述平动调整平台顶面还具有两个接近开关，所述接近开关用于在所述管路公头组件和所述管路母头组件对接完成时触发，两个所述接近开关分别与控制器通讯连接，所述控制器还与所述升降装置通讯连接，并用于控制所述伸缩端的伸缩。
采用上述进一步方案的有益效果是：接近开关触发则表示平动调整平台与管路公头组件已经相对移动到最小距离并完成对接，控制器接收到接近开关的信号，则使升降装置停止移动。两个接近开关互为备份，保证检测的可靠性。
本发明还提供一种车辆，包括所述的一种可自适应式车载管路自动对接装置。
附图说明
图1为本发明可自适应式车载管路自动对接装置在其中一个视角下的三维图；
图2为本发明可自适应式车载管路自动对接装置在另一个视角下的三维图；
图3为本发明平动调整平台移动到收纳状态(最低位置)时的三维图；
图4为本发明可自适应式车载管路自动对接装置的透视图；
图5为本发明平动调整平台的三维图；
图6为本发明平动调整平台在俯视视角下的结构图；
图7为本发明球铰转动调整组件和升降装置的结构图；
图8为本发明转动限位块和转动限位槽的结构图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、管路公头组件；2、管路母头组件；3、平动调整平台；301、顶架；302、中间架；303、第一导向销轴；304、底架；305、第二导向销轴；306、收纳定位板；4、球铰转动调整组件；401、球铰；402、转动限位块；403、转动限位槽；5、升降装置；501、收纳限位部；502、固定端；503、伸缩端；6、下导向柱；601、下导向斜面；602、下导向竖直面；7、上导向柱；8、支撑架；9、油管；10、母头抱箍。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图8所示，本实施例提供一种可自适应式车载管路自动对接装置，包括管路公头组件1和用于与所述管路公头组件1对接的管路母头组件2，包括平动调整平台3、球铰转动调整组件4和升降装置5，所述升降装置5具有固定端502和可相对所述固定端502伸缩的伸缩端503，所述固定端502设有收纳限位部501，所述伸缩端503通过所述球铰转动调整组件4与所述平动调整平台3连接，所述管路母头组件2固定于所述平动调整平台3上，且所述伸缩端503伸长使所述平动调整平台3上的所述管路母头组件2与所述管路公头组件1对接，或者所述伸缩端503收回使所述平动调整平台3与所述收纳限位部501抵接。
进行对接时，升降装置5举升平动调整平台3靠近管路公头组件1进行对接，该过程中平动调整平台3球铰连接于升降装置5的伸缩端503上，因此可三自由度转动，从而自适应的调整对接角度，平动调整平台3可实现水平方向的平动调节，对接适应性高；对接并供油完成后，升降装置5带动平动调整平台3下降，直至与所述收纳限位部501抵接限位，所述收纳限位部501可避免平动调整平台3在车辆行驶过程中晃动。
通过可自适应式车载管路自动对接装置，可实现载车上的回转体设备与固定体设备之间管路的连接，对接后可通过固定体设备上的管路系统为回转体设备内的管路供油，供油完成并断开连接后，回转体设备还可正常转动。对于回转体设备上的液压系统，无需在回转体设备上单独布置供油设备，例如油箱，提高系统集成度。在本实施例中，平动调整平台3和球铰转动调整组件4为管路母头组件2提供多自由度的移动和转动，对接灵活度高，且均无需设置驱动机构，结构简单、成本低。
其中，升降装置5可以采用现有技术实现，例如采用油缸、气缸、升降台或电动伸缩杆等。
具体的，管路母头组件2包括管路母头和母头抱箍10，管路母头通过母头抱箍10固定于平动调整平台3上。平动调整平台3、球铰转动调整组件4和升降装置5安装于固定体设备上。管路公头组件1包括管路公头和公头法兰，管路公头通过公头法兰固定在回转体设备上。
在上述任一方案的基础上，如图5和图6所示，所述平动调整平台3包括顶架301、中间架302和第一导向销轴303，所述第一导向销轴303水平设置并与所述中间架302固定连接，所述顶架301滑动套接于所述第一导向销轴303上，所述管路母头组件2与所述顶架301固定连接，所述中间架302与所述球铰转动调整组件4铰接。
对接过程中，顶架301可沿第一导向销轴303滑动，实现横向的位置调节。
优选的，第一导向销轴303为多个，多个第一导向销轴303相互平行且间隔设置。
在本实施例中，可替代的，第一导向销轴303与顶架301固定连接，中间架302滑动套接于第一导向销轴303上。
在上述任一方案的基础上，所述平动调整平台3还包括底架304和第二导向销轴305，所述第二导向销轴305水平设置且与所述第一导向销轴303垂直，所述第二导向销轴305与所述底架304固定连接，所述中间架302滑动套接于所述第二导向销轴305上，所述底架304与所述球铰转动调整组件4铰接。
中间架302可沿第二导向销轴305滑动，从而在对接过程中，顶架301能够实现在平面上两个平动自由度。
优选的，第二导向销轴305为多个，多个第二导向销轴305相互平行且间隔设置。
在本实施例中，可替代的，第二导向销轴305与中间架302固定连接，底架304滑动套接于第二导向销轴305上。
优选的，如图1所示，用于供油的油管9一端连接并连通于管路母头组件2的下端，另一端向下穿过顶架301、中间架302和底架304，并横向延伸至对接装置外，从而便于布置、拆装油管9。具体的，顶架301、中间架302和底架304均设有供油管9穿过的通孔，且通孔尺寸大于油管9横截面尺寸，使得顶架301的移动或转动不受油管9干扰。
在上述任一方案的基础上，所述平动调整平台3的顶面固定有至少三个不共线的下导向柱6，所述管路公头组件1固定于公头支架上，所述公头支架的底面固定有至少三个与所述下导向柱6一一对应设置的上导向柱7，所述下导向柱6的外侧由上至下依次具有下导向斜面601和下导向竖直面602，所述上导向柱7的内侧由上至下依次具有上导向斜面和上导向竖直面。
升降装置5驱动平动调整平台3靠近公头支架的过程中，多个下导向斜面601先与相应的上导向竖直面接触，在斜面导向作用下，平动调整平台3横向移动调整且相对于球铰转动调整组件4摆动实现对正。随后下导向竖直面602与相应的上导向竖直面抵接并导向，直到管路公头组件1与管路母头组件2连接，升降装置5停止动作，此时下导向斜面601与相应的上导向斜面抵接定位。
具体的，公头支架固定在回转体设备上。
本实施例中，如图3所示，所述下导向柱6的外侧指的是：多个下导向柱6围成的区域的外侧。在其中一个具体的实施例中，如图1-图6所示，下导向柱6为四个，四个下导向柱6围成棱柱形区域，下导向柱6朝向棱柱形区域外的一侧或相邻两侧具有所述的下导向斜面601和下导向竖直面602。更为具体的，如图1-图6所示的结构中，每个下导向柱6的下端为L形块，其外侧形成两个相互垂直的下导向竖直面602，每个下导向柱6的上端形成与两个所述下导向竖直面602相接的两个下导向斜面601，四个下导向柱6的八个下导向斜面601所在平面可共同围成一个四棱锥面。
在上述任一方案的基础上，所述球铰转动调整组件4包括球铰401、转动限位块402和转动限位槽403，所述球铰401和所述转动限位槽403均与所述伸缩端503的上端固定连接，所述平动调整平台3与所述球铰401铰接，且所述平动调整平台3的底面固定连接有所述转动限位块402，所述转动限位块402的下端位于所述转动限位槽403内，并与所述转动限位槽403的底壁和侧壁之间具有间隔。
由于转动限位块402与所述转动限位槽403的底壁和侧壁之间具有间隔，使得平动调整平台3以及转动限位块402可以相对于球铰401三自由度转动。又因为转动限位槽403的底壁和侧壁限制了转动限位块402的转动范围，平动调整平台3只能在一个较小范围内转动，避免了平动调整平台3和管路母头组件2的摆动范围过大而难以对准管路公头组件1。
其中，转动限位槽403为顶面敞口的槽体，或者转动限位槽403具有顶壁，其顶壁上开设有开口，转动限位块402的下端伸入到开口内，且端头的尺寸大于开口尺寸，不会从开口脱出。所述开口尺寸大于转动限位块402中部的尺寸，使得转动限位块402可以在一定范围内移动或摆动。
其中，平动调整平台3与球铰401铰接，具体为，底架304底部具有底面敞口的球形槽，球铰401可转动的安装于球形槽内。
在上述任一方案的基础上，所述转动限位块402和所述转动限位槽403均为两个，两个所述转动限位槽403对称的固定于所述伸缩端503的两侧，两个所述转动限位块402与两个所述转动限位槽403一一对应设置。
采用两个转动限位槽403进行限位，结构受力均匀，可靠性高。
在本实施例中，具体的，如图4-图8所示，所述转动限位槽403为顶面敞开的条形槽，两个转动限位槽403的中心面与穿过球铰401中心的竖直平面共面。
在上述任一方案的基础上，如图1-图4所示，所述固定端502外侧还固定连接有倒锥台形的支撑架8，所述支撑架8的顶面具有至少一个所述收纳限位部501，每个所述收纳限位部501具有插槽，所述平动调整平台3的底面具有至少一个与所述插槽一一对应设置的收纳定位板306。
升降装置5带动平动调整平台3下降到收纳状态后，收纳定位板306落在收纳限位部501的插槽内，实现对升降装置5上的平动调整平台3稳定固定，防止行车振动。
优选的，所述收纳定位板306为到三角形，多个收纳定位板306以球铰401的竖直轴线为中心，沿径向设置且在周向均匀分布，从而形成斜筋，起到增加平动调整平台3结构强度的作用。收纳限位部501为块状结构，其顶面可以与底架304底面抵接，其顶面具有所述插槽，收纳限位部501的顶面和插槽共同限制平动调整平台3的移动和摆动。
在上述任一方案的基础上，所述平动调整平台3顶面还具有两个接近开关，所述接近开关用于在所述管路公头组件1和所述管路母头组件2对接完成时触发，两个所述接近开关分别与控制器通讯连接，所述控制器还与所述升降装置5通讯连接，并用于控制所述伸缩端503的伸缩。
接近开关触发则表示平动调整平台3与管路公头组件1已经相对移动到最小距离并完成对接，控制器接收到接近开关的信号，则使升降装置5停止移动。两个接近开关互为备份，保证检测的可靠性。
优选的，所述公头支架的底面还可以设置两个用于触发接近开关的触发凸起，触发凸起设置为所需厚度，当接近开关碰到触发凸起时，产生触发信号。
本发明还提供一种车辆，包括所述的一种可自适应式车载管路自动对接装置。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等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发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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发明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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可自适应式车载管路自动对接装置，包括管路公头组件(1)和用于与所述管路公头组件(1)对接的管路母头组件(2)，其特征在于，包括平动调整平台(3)、球铰转动调整组件(4)和升降装置(5)，所述升降装置(5)具有固定端(502)和可相对所述固定端(502)伸缩的伸缩端(503)，所述固定端(502)设有收纳限位部(501)，所述伸缩端(503)通过所述球铰转动调整组件(4)与所述平动调整平台(3)连接，所述管路母头组件(2)固定于所述平动调整平台(3)上，且所述伸缩端(503)伸长使所述平动调整平台(3)上的所述管路母头组件(2)与所述管路公头组件(1)对接，或者所述伸缩端(503)收回使所述平动调整平台(3)与所述收纳限位部(501)抵接；所述球铰转动调整组件(4)包括球铰(401)、转动限位块(402)和转动限位槽(403)，所述球铰(401)和所述转动限位槽(403)均与所述伸缩端(503)的上端固定连接，所述平动调整平台(3)与所述球铰(401)铰接，且所述平动调整平台(3)的底面固定连接有所述转动限位块(402)，所述转动限位块(402)的下端位于所述转动限位槽(403)内，并与所述转动限位槽(403)的底壁和侧壁之间具有间隔。
2.根据权利要求1所述的一种可自适应式车载管路自动对接装置，其特征在于，所述平动调整平台(3)包括顶架(301)、中间架(302)和第一导向销轴(303)，所述第一导向销轴(303)水平设置并与所述中间架(302)固定连接，所述顶架(301)滑动套接于所述第一导向销轴(303)上，所述管路母头组件(2)与所述顶架(301)固定连接，所述中间架(302)与所述球铰转动调整组件(4)铰接。
3.根据权利要求2所述的一种可自适应式车载管路自动对接装置，其特征在于，所述平动调整平台(3)还包括底架(304)和第二导向销轴(305)，所述第二导向销轴(305)水平设置且与所述第一导向销轴(303)垂直，所述第二导向销轴(305)与所述底架(304)固定连接，所述中间架(302)滑动套接于所述第二导向销轴(305)上，所述底架(304)与所述球铰转动调整组件(4)铰接。
4.根据权利要求1所述的一种可自适应式车载管路自动对接装置，其特征在于，所述平动调整平台(3)的顶面固定有至少三个不共线的下导向柱(6)，所述管路公头组件(1)固定于公头支架上，所述公头支架的底面固定有至少三个与所述下导向柱(6)一一对应设置的上导向柱(7)，所述下导向柱(6)的外侧由上至下依次具有下导向斜面(601)和下导向竖直面(602)，所述上导向柱(7)的内侧由上至下依次具有上导向斜面和上导向竖直面。
5.根据权利要求1所述的一种可自适应式车载管路自动对接装置，其特征在于，所述转动限位块(402)和所述转动限位槽(403)均为两个，两个所述转动限位槽(403)对称的固定于所述伸缩端(503)的两侧，两个所述转动限位块(402)与两个所述转动限位槽(403)一一对应设置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种可自适应式车载管路自动对接装置，其特征在于，所述固定端(502)外侧还固定连接有倒锥台形的支撑架(8)，所述支撑架(8)的顶面具有至少一个所述收纳限位部(501)，每个所述收纳限位部(501)具有插槽，所述平动调整平台(3)的底面具有至少一个与所述插槽一一对应设置的收纳定位板(306)。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种可自适应式车载管路自动对接装置，其特征在于，所述平动调整平台(3)顶面还具有两个接近开关，所述接近开关用于在所述管路公头组件(1)和所述管路母头组件(2)对接完成时触发，两个所述接近开关分别与控制器通讯连接，所述控制器还与所述升降装置(5)通讯连接，并用于控制所述伸缩端(503)的伸缩。
8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的一种可自适应式车载管路自动对接装置。
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