CN114873552A - 一种自适应伺服对接加注装置 - Google Patents

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CN114873552A CN202210448909.8A CN202210448909A CN114873552A CN 114873552 A CN114873552 A CN 114873552A CN 202210448909 A CN202210448909 A CN 202210448909A CN 114873552 A CN114873552 A CN 114873552A
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Abstract

本发明涉及加注应用设备技术领域，具体涉及一种自适应伺服对接加注装置，其包含车辆或可移动装备、浮动对接加注组件和过冲自适应组件，所述浮动对接加注组件与车辆或可移动装备可拆卸连接，并给车辆或可移动装备加注，所述过冲自适应组件与浮动对接加注组件滑动连接，用于车辆或可移动装备的过冲适应；本发明具备如下优点：能够通过自适应被动跟随和加注接口自适应浮动实现车辆到位后自动接通流体、车辆继续小范围内低速运动时稳定加注、车辆过冲后自动断开流体并收回加注装置避免损坏、车辆超速撞击时自适应躲避保护、支持车辆再次反向加注、加注完成后自动复位，从而为车辆或可移动装备的气体或液体自动化连续加注提供技术支撑。

Description

一种自适应伺服对接加注装置
技术领域
本发明涉及加注应用设备技术领域，具体涉及一种自适应伺服对接加注装置。
背景技术
车辆或可移动装备的气体或液体加注正在向自动化方向发展，在地面固定位置布置自适应伺服对接加注装置实现自动加注，将不在需要人工参与危险环境下的加注操作。矿车、运输车(液体或气体)等车辆在车体外侧布置有流体加注接口以控制车体内气动或液压系统工作、或加注流体，且存在连续多辆车串行加注的应用需求。目前电动车已使用多种形式的电路对接接口装置支持自动充电任务。
但是针车辆或可移动装备的气体或液体自适应伺服对接加注装置，目前还没有详细的研究。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种自适应伺服对接加注装置，能够通过自适应被动跟随和加注接口自适应浮动实现车辆到位后自动接通流体、车辆继续小范围内低速运动时稳定加注、车辆过冲后自动断开流体并收回加注装置避免损坏、车辆超速撞击时自适应躲避保护、支持车辆再次反向加注、加注完成后自动复位，从而为车辆或可移动装备的气体或液体自动化连续加注提供技术支撑。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：包含车辆或可移动装备300、浮动对接加注组件200和过冲自适应组件100，所述浮动对接加注组件200与车辆或可移动装备300可拆卸连接，并给车辆或可移动装备300加注，所述过冲自适应组件100与浮动对接加注组件200滑动连接，用于车辆或可移动装备300的过冲适应。
所述车辆或可移动装备300包含车辆或可移动装备和加注口1，所述加注口1位于车辆或可移动装备侧边靠近地面位置，所述加注口1的轴线与车辆或可移动装备的运动方向垂直，且平行于地面。
所述加注口1为圆柱形结构，其前端为球形，内部中空，其后端固定于车辆或可移动装备侧面，并与流体管路连通。
所述浮动对接加注组件200包括滑车19，所述滑车19上滑动连接有伸缩臂20，所述伸缩臂20的另一端摆动连接有偏转支臂24，所述偏转支臂24的上表面固定连接有两根浮动轴31，两根所述浮动轴31的中部浮动套设有X型导向限位槽26，所述X型导向限位槽26用于加注口1的圆柱段落入后的导向和自适应调整位置；所述伸缩臂20的两侧分别设有一条偏转复位弹簧22，所述偏转复位弹簧22的后端与伸缩臂20的前部侧面固定连接，所述偏转复位弹簧22的前端与偏转支臂24的侧面固定；所述滑车19的顶部固定连接有前伸直线作动器38，所述前伸直线作动器38的第一伸缩部分3801连接有前伸直线作动器连接块21，所述前伸直线作动器连接块21的底部固定连接在伸缩臂20的前端。
所述X型导向限位槽26由两个反向布置的V型开口2601组成，所述X型导向限位槽26的中间位置设有两个与两个浮动轴31相配合的第二圆孔2602，并由两个下浮动弹簧25和两个上浮动弹簧29约束在两个浮动轴31上，使得X型导向限位槽26具备一定的位置和姿态浮动能力。
所述偏转支臂24与X型导向限位槽26之间的浮动轴31上套设有下浮动弹簧25，所述X型导向限位槽26上部的浮动轴31上套设有上浮动弹簧29。
所述X型导向限位槽26上表面的两侧分别固定安装有左侧对接加注直线作动器32和右侧对接加注直线作动器30，所述左侧对接加注直线作动器32的第三伸缩部分3201连接有左侧直线作动器连接块39，所述左侧直线作动器连接块39上固定连接有左侧喇叭形加注口34，所述左侧喇叭形加注口34的喇叭口与加注口1相匹配，所述左侧喇叭形加注口34的另一端连接有左侧加注软管36，所述右侧对接加注直线作动器30的第二伸缩部分3001连接有右侧直线作动器连接块33，所述右侧直线作动器连接块33上固定连接有右侧喇叭形加注口35，所述右侧喇叭形加注口35的喇叭口与加注口1相匹配，所述右侧喇叭形加注口35的另一端连接有右侧加注软管37。
所述X型导向限位槽26的两个V形开口2601最内侧靠近左侧边缘的位置上分别安装有前段到位检测开关27，所述X型导向限位槽26的两个V形开口2601最内侧靠近右侧边缘的位置上分别安装有后段到位检测开关28，所述前段到位检测开关27和后段到位检测开关28用于共同检测加注口1是否运动至X型导向限位槽26上V形开口2601最内侧并贴紧。
所述滑车19的上部设有第一方形导向孔1901，与伸缩臂20的长方形外壳配合实现对伸缩臂20的直线伸缩导向，所述滑车19的下部两侧设有第二方形导向孔1902，与过冲自适应组件100的直线滑轨18配合实现对滑车19的直线运动导向。
所述浮动轴31为上端较大、下部较小的圆柱形结构，下部较小的圆柱形结构直径小于X型导向限位槽26上的两个第二圆孔2602。
所述右侧对接加注直线作动器30用于直线驱动右侧直线作动器连接块33带动右侧喇叭形加注口35压紧加注口1，实现右侧流体通道连通；所述左侧对接加注直线作动器32用于直线驱动左侧直线作动器连接块39带动左侧喇叭形加注口34压紧加注口1，实现左侧流体通道连通
所述左侧喇叭形加注口34与右侧喇叭形加注口35结构相同，都为喇叭形，内部为球面形，用于与加注口1对接、密封、传输流体。
所述左侧加注软管36和右侧加注软管37分别与左侧喇叭形加注口34和右侧喇叭形加注口35连接传输流体。
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：能够通过自适应被动跟随和加注接口自适应浮动实现车辆到位后自动接通流体、车辆继续小范围内低速运动时稳定加注、车辆过冲后自动断开流体并收回加注装置避免损坏、车辆超速撞击时自适应躲避保护、支持车辆再次反向加注、加注完成后自动复位，从而为车辆或可移动装备的气体或液体自动化连续加注提供技术支撑。
附图说明
为了更加清晰的理解本发明，通过结合说明书附图与示意性实施例，进一步介绍本公开，附图与实施例是用来解释说明，并不构成对公开的限定。
图1为本发明对接加注装置用于车辆加注的整体布局示意图；
图2为本发明对接加注装置浮动对接加注组件的结构示意图；
图3为本发明对接加注装置浮动对接加注组件的结构剖视示意图；
图4为本发明对接加注装置喇叭形加注口和车辆侧加注口的剖视示意图；
图5为本发明对接加注装置X型导向限位槽的结构示意图；
图6为本发明对接加注装置浮动对接加注组件偏转示意图；
图7为本发明对接加注装置收缩状态与展开状态示意图；
图8为本发明对接加注装置展开状态与收缩状态示意图。
图中所示：加注口1、右侧砝码支撑板2、右侧砝码3、右侧限位检测开关4、右侧下滚轮5、右侧牵拉绳6、右侧支撑杆7、右侧上滚轮8、信号灯9、左侧上滚轮10、左侧支撑杆11、左侧牵拉绳12、左侧限位检测开关13、左侧下滚轮14、左侧砝码15、左侧砝码支撑板16、支架17、直线滑轨18、滑车19、伸缩臂20、前伸直线作动器连接块21、偏转复位弹簧22、偏转转轴23、偏转支臂24、下浮动弹簧25、X型导向限位槽26、前段到位检测开关27、后段到位检测开关28、上浮动弹簧29、右侧对接加注直线作动器30、浮动轴31、左侧对接加注直线作动器32、对接加注直线作动器连接块33、左侧喇叭形加注口34、右侧喇叭形加注口35、左侧加注软管36、右侧加注软管37、前伸直线作动器38、左侧直线作动器连接块39、第一方形导向孔1901、第二方形导向孔1902，V型开口2601、第二圆孔2602、第二伸缩部分3001、第三伸缩部分3201、第一伸缩部分3801。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
实施例1
一种自适应伺服对接加注装置，车辆或可移动装备300、浮动对接加注组件200、过冲自适应组件100；所述车辆或可移动装备300包含车辆或可移动装备和加注口1，所述加注口1位于车辆侧边靠近地面位置，轴线与车辆或可移动装备运动方向垂直，平行于地面。加注口1为圆柱形结构，前端为球形，内部中空，后端固定于车辆或可移动装备侧面，并与与流体管路连通。
所述滑车19上部设有方形导向孔，与伸缩臂20长方形外壳配合实现对伸缩臂20的直线伸缩导向。滑车19下部两侧设有方形导向孔，与直线滑轨18配合实现对滑车19的直线运动导向。滑车19上表面安装固定前伸直线作动器38。伸缩臂20为矩形长条状结构，前端与偏转转轴23固定，后部插入滑车19上部设有的方形导向孔。前伸直线作动器连接块21为板状结构，侧面与前伸直线作动器38伸缩部分前部固定连接，底面与伸缩臂20前部上表面固定。偏转复位弹簧22在伸缩臂20两侧共设有两条，偏转复位弹簧22后端与伸缩臂20前部侧面固定，前端与偏转支臂24侧面固定。偏转转轴23为圆柱形结构，与伸缩臂20前端固定，插入偏转支臂24后部的圆孔中。偏转支臂24为长条状结构，后部设有圆孔，前部上表面沿偏转支臂24长度方向在中间位置固定两个浮动轴31。两个下浮动弹簧25分别套在两个浮动轴31上，位于偏转支臂24与X型导向限位槽26之间。X型导向限位槽26设有两个反向布置的V型开口，用于加注口1圆柱段落入后的导向和自适应调整位置，中间位置设有两个圆通孔，由两个下浮动弹簧25和两个上浮动弹簧29约束在两个浮动轴31上，使得X型导向限位槽26具备一定的位置和姿态浮动能力。两个前段到位检测开关27分别安装于X型导向限位槽26上V形开口最内侧靠近左侧边缘位置，两个后段到位检测开关28分别安装于X型导向限位槽26上V形开口最内侧靠近右侧边缘位置，用于共同检测加注口1是否运动至X型导向限位槽26上V形开口最内侧并贴紧。两个上浮动弹簧29分别套在两个浮动轴31上，位于偏转支臂24与X型导向限位槽26上表面之间。右侧对接加注直线作动器30用于直线驱动对接加注直线作动器连接块33带动右侧喇叭形加注口35压紧加注口1，实现右侧流体通道连通。浮动轴31为上端较大、下部较小的圆柱形结构，下部较小的圆柱形结构直径稍小于X型导向限位槽26上的两个圆通孔。左侧对接加注直线作动器32用于直线驱动对接加注直线作动器连接块33带动左侧喇叭形加注口34压紧加注口1，实现左侧流体通道连通。一块对接加注直线作动器连接块33为板状结构，侧面与左侧对接加注直线作动器32伸缩部分前部固定连接，同时固定左侧喇叭形加注口34。一块对接加注直线作动器连接块33为板状结构，侧面与右侧对接加注直线作动器30伸缩部分前部固定连接，同时固定右侧喇叭形加注口35。左侧喇叭形加注口34与右侧喇叭形加注口35结构相同，都为喇叭形，内部为球面形，用于与加注口1对接、密封、传输流体。左侧加注软管36、右侧加注软管37分别与左侧喇叭形加注口34、右侧喇叭形加注口35连接传输流体。前伸直线作动器38与滑车19上表面安装固定，伸缩部分前部与前伸直线作动器连接块21固定。
所述砝码支撑板2为平板状结构，固定于直线滑轨18右侧，用于支撑右侧砝码3防止掉落。右侧砝码3上端与右侧牵拉绳6固定连接。右侧限位检测开关4位于右侧支撑杆7底部左侧，用于检测滑车19是否运动到支撑杆7侧面。右侧下滚轮5为圆盘状结构可绕其中心转轴旋转，位于右侧支撑杆7底部，用于右侧牵拉绳6从平行于直线滑轨18状态转向垂直向上状态。右侧牵拉绳6用于从右侧连接检测滑车19与右侧砝码3。右侧支撑杆7为杆状结构，下部与直线滑轨18固定。右侧上滚轮8为圆盘状结构可绕其中心转轴旋转，位于右侧支撑杆7上部，用于右侧牵拉绳6从垂直向上状态转向为垂直向下状态。信号灯9固定于右侧支撑杆7上部，通过不同颜色的灯光信号显示状态。左侧上滚轮10为圆盘状结构可绕其中心转轴旋转，位于左侧支撑杆11上部，用于左侧牵拉绳12从垂直向上状态转向为垂直向下状态。左侧支撑杆11为杆状结构，下部与直线滑轨18固定。左侧牵拉绳12用于从左侧连接检测滑车19与左侧砝码15。左侧限位检测开关13位于左侧支撑杆11底部右侧，用于检测滑车19是否运动到左侧支撑杆11侧面。左侧下滚轮14为圆盘状结构可绕其中心转轴旋转，位于左侧支撑杆11底部，用于左侧牵拉绳12从平行于直线滑轨18状态转向垂直向上状态。左侧砝码15上端与左侧牵拉绳12固定连接。左侧砝码支撑板16为平板状结构，固定于直线滑轨18左侧，用于支撑左侧砝码15防止掉落。两个支架17与直线滑轨18的左、右侧固定。直线滑轨18为长条状结构，与滑车19下部两侧设有的方形导向孔配合实现对滑车19的直线运动导向。
实施例2
该捕获对接装置的工作原理：
一.正常工况
所述浮动对接加注组件200位于直线滑轨18中间位置，两侧砝码都位于最下方位置砝码支撑板上，浮动对接加注组件200内右侧对接加注直线作动器30、前伸直线作动器38、左侧对接加注直线作动器32伸出到位。
车辆从右向左运行，车辆侧加注口1进入浮动对接加注组件200上X型导向限位槽26的V形开口内，X型导向限位槽26依据车辆侧加注口1的实际位姿自适应的调整直至车辆侧加注口1触发X型导向限位槽26内的两个前段到位检测开关27、后段到位检测开关28。
车辆开始减速刹停。
右侧对接加注直线作动器30缩回，带动右侧喇叭形加注口35插合车辆侧加注口1，并开始为车辆加注；加注完成后，控制浮动对接加注组件200位内前伸直线作动器38缩回、右侧对接加注直线作动器30伸出到位；浮动对接加注组件200由于砝码的重力牵引自动返回直线滑轨18中间位置，两侧砝码都位于最下方位置。
二.异常工况下自动断开和复位自保
a.车辆翻车
车辆翻车后车辆侧加注口1与装置自动脱离，不影响系统安全。
b.车辆慢速过冲
车辆带动浮动对接加注组件200运行至直线滑轨18某一侧尽头时将触发右侧限位检测开关4或左侧限位检测开关13，控制系统自动快速执行复位操作，控制器控制浮动对接加注组件200位内前伸直线作动器38缩回、右侧对接加注直线作动器30伸出到位；浮动对接加注组件200由于砝码的重力牵引自动返回直线滑轨18中间位置，两侧砝码都位于最下方位置。
c.车辆快速过冲
车辆带动浮动对接加注组件200上X型导向限位槽26及偏转支臂24绕偏转转轴23偏转，旋转一侧的偏转复位弹簧22拉伸，随后加注口1从X型导向限位槽26中滑出，偏转复位弹簧22回弹使X型导向限位槽26及偏转支臂24绕偏转转轴23复位。
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 (10)

1.一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：包含车辆或可移动装备(300)、浮动对接加注组件(200)和过冲自适应组件(100)，所述浮动对接加注组件(200)与车辆或可移动装备(300)可拆卸连接，并给车辆或可移动装备(300)加注，所述过冲自适应组件(100)与浮动对接加注组件(200)滑动连接，用于车辆或可移动装备(300)的过冲适应。
2.根据权利要求1所述的一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：所述车辆或可移动装备(300)包含车辆或可移动装备和加注口(1)，所述加注口(1)位于车辆或可移动装备侧边靠近地面位置，所述加注口(1)的轴线与车辆或可移动装备的运动方向垂直，且平行于地面。
3.根据权利要求1所述的一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：所述浮动对接加注组件(200)包括滑车(19)，所述滑车(19)上滑动连接有伸缩臂(20)，所述伸缩臂(20)的另一端摆动连接有偏转支臂(24)，所述偏转支臂(24)的上表面固定连接有两根浮动轴(31)，两根所述浮动轴(31)的中部浮动套设有X型导向限位槽(26)，所述X型导向限位槽(26)用于加注口(1)的圆柱段落入后的导向和自适应调整位置；所述伸缩臂(20)的两侧分别设有一条偏转复位弹簧(22)，所述偏转复位弹簧(22)的后端与伸缩臂(20)的前部侧面固定连接，所述偏转复位弹簧(22)的前端与偏转支臂(24)的侧面固定；所述滑车(19)的顶部固定连接有前伸直线作动器(38)，所述前伸直线作动器(38)的第一伸缩部分(3801)连接有前伸直线作动器连接块(21)，所述前伸直线作动器连接块(21)的底部固定连接在伸缩臂(20)的前端。
4.根据权利要求3所述的一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：所述X型导向限位槽(26)由两个反向布置的V型开口(2601)组成，所述X型导向限位槽(26) 的中间位置设有两个与两个浮动轴(31)相配合的第二圆孔(2602)，并由两个下浮动弹簧(25)和两个上浮动弹簧(29)约束在两个浮动轴(31)上，使得X型导向限位槽(26)具备一定的位置和姿态浮动能力。
5.根据权利要求4所述的一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：所述X型导向限位槽(26)上表面的两侧分别固定安装有左侧对接加注直线作动器(32)和右侧对接加注直线作动器(30)，所述左侧对接加注直线作动器(32)的第三伸缩部分(3201)连接有左侧直线作动器连接块(39)，所述左侧直线作动器连接块(39)上固定连接有左侧喇叭形加注口(34)，所述左侧喇叭形加注口(34)的喇叭口与加注口(1)相匹配，所述左侧喇叭形加注口(34)的另一端连接有左侧加注软管(36)，所述右侧对接加注直线作动器(30)的第二伸缩部分(3001)连接有右侧直线作动器连接块(33)，所述右侧直线作动器连接块(33)上固定连接有右侧喇叭形加注口(35)，所述右侧喇叭形加注口(35)的喇叭口与加注口(1)相匹配，所述右侧喇叭形加注口(35)的另一端连接有右侧加注软管(37)。
6.根据权利要求3所述的一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：所述X型导向限位槽(26)的两个V形开口(2601)最内侧靠近左侧边缘的位置上分别安装有前段到位检测开关(27)，所述X型导向限位槽(26)的两个V形开口(2601)最内侧靠近右侧边缘的位置上分别安装有后段到位检测开关(28)，所述前段到位检测开关(27)和后段到位检测开关(28)用于共同检测加注口(1)是否运动至X型导向限位槽(26)上V形开口(2601)最内侧并贴紧。
7.根据权利要求3所述的一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：所述滑车(19)的上部设有第一方形导向孔(1901)，与伸缩臂(20)的长方形外壳配合实现对伸缩臂(20)的直线伸缩导向，所述滑车(19)的下部两侧设有第二方形导向孔(1902)，与过冲自适应组件(100)的直线滑轨(18)配合实现对滑车(19)的直线运动导向。
8.根据权利要求4所述的一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：所述右侧对接加注直线作动器(30)用于直线驱动右侧直线作动器连接块(33)带动右侧喇叭形加注口(35)压紧加注口(1)，实现右侧流体通道连通；所述左侧对接加注直线作动器(32)用于直线驱动左侧直线作动器连接块(39)带动左侧喇叭形加注口(34)压紧加注口(1)，实现左侧流体通道连通。
9.根据权利要求2所述的一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：所述过冲自适应组件(100)包括支架(17)，所述支架(17)的顶部固定连接有直线滑轨(18)，所述直线滑轨(18)的左右两侧端部分别固定连接有左侧砝码支撑板(16)和右侧砝码支撑板(2)，所述直线滑轨(18)的左右两侧顶部分别固定连接有左侧支撑杆(11)和右侧支撑杆(7)，所述左侧支撑杆(11)的上部和下部分别安装有左侧上滚轮(10)和左侧下滚轮(14)，依次沿所述左侧上滚轮(10)和左侧下滚轮(14)饶设有左侧牵拉绳(12)，所述左侧牵拉绳(12)的一端连接有左侧砝码(15)，所述左侧牵拉绳(12)的另一端连接有滑车(19)的左侧；所述右侧支撑杆(7)的上部和下部分别安装有右侧上滚轮(8)和右侧下滚轮(5)，依次沿所述右侧上滚轮(8)和右侧下滚轮(5)饶设有右侧牵拉绳(6)，所述右侧牵拉绳(6)的两端分别连接有右侧砝码(3)和滑车(19)的右侧。
10.根据权利要求9所述的一种自适应伺服对接加注装置，其特征在于：所述左侧砝码(15)置于左侧砝码支撑板(16)上方，所述右侧砝码(3)置于右侧砝码支撑板(2)上方。
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