CN115771859B - 一种液压升降式控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种液压升降式控制系统，包括车体、液控模块、升降模块；所述升降模块数量为四；所述液控模块包括：油箱、泵、过滤器、第一单向阀、第二单向阀、第一换向阀、第二换向阀、压力计、蓄能器、减压阀；其中所述泵与所述油箱之间设置有所述过滤器，所述泵将油液从油箱中抽出分别进入第一油路、第二油路，第一油路中设有第一单向阀和第一换向阀，第二油路中设有第二单向阀和第二换向阀，第一换向阀下游端连接第一支路和第二支路，第二换向阀下游端连接第三支路和第四支路，第一至第四支路中均设置有压力计和减压阀，第二支路、第四支路中各连接一个蓄能器。

Description

一种液压升降式控制系统
技术领域
本发明涉及自主移动车辆部件领域，具体涉及一种液压升降式控制系统。
背景技术
随着现代科学技术的进步，自主移动车辆在各个领域得到了广泛的应用。其广泛应用于城市、野外环境。也广泛应用于探测、运载、救援等多种领域。面对错综复杂的环境，对于自主移动车辆的研究也有相当大的提升空间。
在实际工程实践中，存在以下问题：
一、现有技术中的自主移动车辆，面对错综复杂的地形，无法自动有效灵活的调整高度，导致功能性差、适应性差。
二、现有技术中的液压缸通过活塞移动实现行程变化，然而对于车辆伸缩支腿而言，支腿与外壳之间的伸缩结构尺寸已经很长，如果要再加上液压缸的长度，那支腿的比例相对整车就会显得太大，显然是不可行的。
三、现有技术中液压缸中活塞两侧的供给压力相似，但对于支腿液压缸而言，其两侧的结构不同导致了活塞腔的尺寸不同，活塞腔的尺寸会对压力以及压力响应造成影响。
四、如前所述，对于支腿液压缸而言，其两侧的结构不同导致了活塞腔的尺寸不同，当活塞腔尺寸过小时，会使得液体被阻挡折返，造成不期望的水击现象。
五、现有技术的活塞没有行程定位功能，其它领域的滑动件可能会具有止挡件，但止挡件无法有效定位。
六、现有技术的滑动件可能只有止挡件，但这对于伸缩支腿而言是不足够的，伸缩支腿还存在重力作用，重力和液压力的组合会导致向下的压力过大。
七、现有技术的液压缸控制流路，只能实现基本功能，无法实现针对性的专用功能。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提出同时解决上述多种问题的方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压升降式控制系统，包括车体、液控模块、升降模块；所述车体上设有所述升降模块、所述液控模块，所述升降模块数量为四；所述液控模块包括：油箱、泵、过滤器、第一单向阀、第二单向阀、第一换向阀、第二换向阀、压力计、蓄能器、减压阀；其中所述泵与所述油箱之间设置有所述过滤器，所述泵将油液从油箱中抽出分别进入第一油路、第二油路，第一油路中设有第一单向阀和第一换向阀，第二油路中设有第二单向阀和第二换向阀，第一换向阀下游端连接第一支路和第二支路，第二换向阀下游端连接第三支路和第四支路，第一至第四支路中均设置有压力计和减压阀，第二支路、第四支路中各连接一个蓄能器；所述升降模块包括缸体、支腿、伸长端输入模块、抬升端输入模块、顶块、支撑板、底板、密封块、左腔、抬升腔、下压腔；对应每个升降模块的缸体分别为第一缸体、第二缸体、第三缸体、第四缸体；
其中所述伸长端输入模块包括伸长输入管，所述抬升端输入模块包括抬升输入管、连接盒；所述缸体上设有抬升输入口、伸长输入口；所述支腿包括活塞板、工字腿、定位块、内腔；
所述支腿下端连接有车轮，所述工字腿包括工字截面，所述工字腿可在所述缸体中伸缩，所述工字腿下端伸出所述缸体，所述工字腿的上端设置有所述活塞板，所述工字腿的凹部与缸体内壁之间形成间隙，所述抬升输入口与所述间隙连通，所述缸体的下端设置有所述底板，所述缸体的顶壁的厚度大于底板的厚度；
所述缸体内壁连接有所述密封块，所述密封块与所述工字腿之间构成滑动密封配合；在平放时缸体内密封块的左侧形成所述左腔、所述密封块与活塞板之间形成有所述抬升腔、所述活塞板的右侧形成所述下压腔；所述工字腿内设置有所述内腔，所述内腔通过通孔连通所述抬升腔；
所述工字腿上设置有所述定位块，当所述定位块与所述密封块抵接时，所述抬升输入口轴线方向的投影延伸覆盖所述通孔，所述活塞板参与围成所述内腔；伸长输入管通过伸长输入口与所述下压腔连通，所述抬升输入管通过所述连接盒、抬升输入口与所述抬升腔连通，所述连接盒的直径为所述抬升输入管直径的两倍，所述连接盒的直径为所述伸长输入管直径的两倍；
在所述工字腿上设置有所述顶块与支撑板，所述顶块与所述支撑板连接，所述顶块与所述支撑板位于所述缸体的外部，在所述工字腿向缸体中收缩的行程中，所述支撑板可抵接在所述底板上以进行行程限位；
所述第一支路的管路连接第一缸体、第二缸体的抬升输入管；所述第二支路的管路连接第一缸体、第二缸体的伸长输入管；所述第三支路的管路连接第三缸体、第四缸体的抬升输入管；所述第四支路的管路连接第三缸体、第四缸体的伸长输入管。
优选的，所述抬升输入口的直径为所述通孔直径的两倍。
优选的，所述连接盒的直径与所述抬升输入口的直径相等。
优选的，所述抬升输入口的直径为所述伸长输入口直径的两倍。
优选的，所述顶壁的厚度为底板厚度的三倍。
优选的，所述间隙包括左腔与抬升腔。
优选的，所述抬升输入口与所述抬升腔连通。
优选的，所述定位块不与缸体内壁抵接。
优选的，所述缸体包括长方形截面。
优选的，所述抬升输入口设置在缸体截面的长边对应的缸壁上。
本发明的有益效果是：
一、针对背景技术提出的第一点，设置了一种液压控制的伸缩支腿，从而可以更好的实现自动化控制支腿伸缩，适应不同地形。
二、针对背景技术提出的第二点，将支腿伸缩与液压缸伸缩结合，将支腿纳入液压缸模块中，同时支腿设置为工字结构，工字结构的凹部初步提供活塞腔空间，从而在支腿与液压缸体之间构建了初步的液压空间，减少了伸缩模块整体长度，更好的服务抬升动作。
三、针对背景技术提出的第三点，利用伯努利原理涉及的“流速变慢、压力增大”的原理，在对应支腿抬升输入端的输入管与液压缸体之间设置了连接扩压盒，扩压盒增大输入空间以降低流速，从而客观上增大了压力，增大了输入空间，以更好的实现抬升动作。
四、针对背景技术提出的第四点，构建了进一步的扩大空间，具体是在工字支腿内部开设了空腔，空腔通过孔与抬升空间连接，从而进一步的扩大了抬升活塞腔，避免抬升活塞腔过小导致的阻挡式水击。
五、针对背景技术提出的第五点，在工字支腿上设置了定位块，不仅仅能实现止挡，还能实现在支腿伸长位置时，抬升输入口直接对准支腿内部空腔，从而使得输入液体直接进入内部空腔，以避免阻挡式水击。
六、针对背景技术提出的第六点，在液压缸的外侧设置了外止挡结构，外止挡结构包括顶块和支撑板，支撑板支撑液压缸体，从而同时起到了外止挡和支撑重力的作用。
七、针对背景技术提出的第七点，在液压缸驱动支腿伸出的流路上设置了保压功能的蓄能器，以实现支腿伸长状态下保压；在液压缸驱动抬升支腿的流路上设置了连接盒以扩大输入空间降低流速，从而针对不同的实际需要设计了一种针对性强、功能性强的液压流路。
注：上述设计不分先后，每一条都使得本发明相对现有技术具有区别和显著的进步。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明支腿收缩状态示意图。
图2为本发明支腿伸长状态示意图
图3为本发明收缩状态液压缸内部截面图。
图4为本发明伸长状态液压缸内部截面图
图5为本发明密封块位置横向截面图
图6为本发明移动控制系统整体图
图7为本发明液控系统模块流路图
图中，附图标记如下：
1、缸体，2、支腿，3、转轴，4、车轮，5、伸长端输入模块，6、抬升端输入模块，7、顶块，8、支撑板，9、顶壁，10、底板，11、抬升输入口，12、伸长输入口，13、抬升输入管，14、连接盒，15、伸长输入管，16、定位块，17、活塞板，18、工字腿，19、左腔，20、密封块，21、抬升腔，22、下压腔，23、通孔，24、内腔，25、间隙，26、吸油过滤器，27、泵电机，28、油箱，29、泵，30、管路过滤器，31、单向阀，32、换向阀，33、压力计，34、蓄能器，35、减压阀，36、车体，37、液控模块，38、升降模块，39、第一油路，40、第二油路，41、第一支路，42、第二支路，43、第三支路，44、第四支路。
具体实施方式
如图所示：一种液压升降式控制系统，包括车体、液控模块、升降模块；所述车体上设有所述升降模块、所述液控模块，所述升降模块数量为四；所述液控模块包括：油箱、泵、过滤器、第一单向阀、第二单向阀、第一换向阀、第二换向阀、压力计、蓄能器、减压阀；其中所述泵与所述油箱之间设置有所述过滤器，所述泵将油液从油箱中抽出分别进入第一油路、第二油路，第一油路中设有第一单向阀和第一换向阀，第二油路中设有第二单向阀和第二换向阀，第一换向阀下游端连接第一支路和第二支路，第二换向阀下游端连接第三支路和第四支路，第一至第四支路中均设置有压力计和减压阀，第二支路、第四支路中各连接一个蓄能器；所述升降模块包括缸体、支腿、伸长端输入模块、抬升端输入模块、顶块、支撑板、底板、密封块、左腔、抬升腔、下压腔；对应每个升降模块的缸体分别为第一缸体、第二缸体、第三缸体、第四缸体；
其中所述伸长端输入模块包括伸长输入管，所述抬升端输入模块包括抬升输入管、连接盒；所述缸体上设有抬升输入口、伸长输入口；所述支腿包括活塞板、工字腿、定位块、内腔；
所述支腿下端连接有车轮，所述工字腿包括工字截面，所述工字腿可在所述缸体中伸缩，所述工字腿下端伸出所述缸体，所述工字腿的上端设置有所述活塞板，所述工字腿的凹部与缸体内壁之间形成间隙，所述抬升输入口与所述间隙连通，所述缸体的下端设置有所述底板，所述缸体的顶壁的厚度大于底板的厚度；
所述缸体内壁连接有所述密封块，所述密封块与所述工字腿之间构成滑动密封配合；在平放时缸体内密封块的左侧形成所述左腔、所述密封块与活塞板之间形成有所述抬升腔、所述活塞板的右侧形成所述下压腔；所述工字腿内设置有所述内腔，所述内腔通过通孔连通所述抬升腔；
所述工字腿上设置有所述定位块，当所述定位块与所述密封块抵接时，所述抬升输入口轴线方向的投影延伸覆盖所述通孔，所述活塞板参与围成所述内腔；伸长输入管通过伸长输入口与所述下压腔连通，所述抬升输入管通过所述连接盒、抬升输入口与所述抬升腔连通，所述连接盒的直径为所述抬升输入管直径的两倍，所述连接盒的直径为所述伸长输入管直径的两倍；
在所述工字腿上设置有所述顶块与支撑板，所述顶块与所述支撑板连接，所述顶块与所述支撑板位于所述缸体的外部，在所述工字腿向缸体中收缩的行程中，所述支撑板可抵接在所述底板上以进行行程限位；
所述第一支路的管路连接第一缸体、第二缸体的抬升输入管；所述第二支路的管路连接第一缸体、第二缸体的伸长输入管；所述第三支路的管路连接第三缸体、第四缸体的抬升输入管；所述第四支路的管路连接第三缸体、第四缸体的伸长输入管。
如图所示：所述抬升输入口的直径为所述通孔直径的两倍。所述连接盒的直径与所述抬升输入口的直径相等。所述抬升输入口的直径为所述伸长输入口直径的两倍。所述顶壁的厚度为底板厚度的三倍。所述间隙包括左腔与抬升腔。所述抬升输入口与所述抬升腔连通。所述定位块不与缸体内壁抵接。所述缸体包括长方形截面。所述抬升输入口设置在缸体截面的长边对应的缸壁上。
移动设备的工作原理为：每个车轮均对应一个轮毂电机，每个轮毂电机各自驱动对应的车轮运动。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种液压升降式控制系统，其特征在于：包括车体、液控模块、升降模块；所述车体上设有所述升降模块、所述液控模块，所述升降模块数量为四；所述液控模块包括：油箱、泵、过滤器、第一单向阀、第二单向阀、第一换向阀、第二换向阀、压力计、蓄能器、减压阀；其中所述泵与所述油箱之间设置有所述过滤器，所述泵将油液从油箱中抽出分别进入第一油路、第二油路，第一油路中设有第一单向阀和第一换向阀，第二油路中设有第二单向阀和第二换向阀，第一换向阀下游端连接第一支路和第二支路，第二换向阀下游端连接第三支路和第四支路，第一至第四支路中均设置有压力计和减压阀，第二支路、第四支路中各连接一个蓄能器；所述升降模块包括缸体、支腿、伸长端输入模块、抬升端输入模块、顶块、支撑板、底板、密封块、左腔、抬升腔、下压腔；对应每个升降模块的缸体分别为第一缸体、第二缸体、第三缸体、第四缸体；
其中所述伸长端输入模块包括伸长输入管，所述抬升端输入模块包括抬升输入管、连接盒；所述缸体上设有抬升输入口、伸长输入口；所述支腿包括活塞板、工字腿、定位块、内腔；
所述支腿下端连接有车轮，所述工字腿包括工字截面，所述工字腿可在所述缸体中伸缩，所述工字腿下端伸出所述缸体，所述工字腿的上端设置有所述活塞板，所述工字腿的凹部与缸体内壁之间形成间隙，所述抬升输入口与所述间隙连通，所述缸体的下端设置有所述底板，所述缸体的顶壁的厚度大于底板的厚度；
所述缸体内壁连接有所述密封块，所述密封块与所述工字腿之间构成滑动密封配合；在平放时缸体内密封块的左侧形成所述左腔、所述密封块与活塞板之间形成有所述抬升腔、所述活塞板的右侧形成所述下压腔；所述工字腿内设置有所述内腔，所述内腔通过通孔连通所述抬升腔；
所述工字腿上设置有所述定位块，当所述定位块与所述密封块抵接时，所述抬升输入口轴线方向的投影延伸覆盖所述通孔，所述活塞板参与围成所述内腔；伸长输入管通过伸长输入口与所述下压腔连通，所述抬升输入管通过所述连接盒、抬升输入口与所述抬升腔连通，所述连接盒的直径为所述抬升输入管直径的两倍，所述连接盒的直径为所述伸长输入管直径的两倍；
在所述工字腿上设置有所述顶块与支撑板，所述顶块与所述支撑板连接，所述顶块与所述支撑板位于所述缸体的外部，在所述工字腿向缸体中收缩的行程中，所述支撑板可抵接在所述底板上以进行行程限位；
所述第一支路的管路连接第一缸体、第二缸体的抬升输入管；所述第二支路的管路连接第一缸体、第二缸体的伸长输入管；所述第三支路的管路连接第三缸体、第四缸体的抬升输入管；所述第四支路的管路连接第三缸体、第四缸体的伸长输入管。
2.根据权利要求1所述的一种液压升降式控制系统，其特征在于：所述抬升输入口的直径为所述通孔直径的两倍。
3.根据权利要求1所述的一种液压升降式控制系统，其特征在于：所述连接盒的直径与所述抬升输入口的直径相等。
4.根据权利要求3所述的一种液压升降式控制系统，其特征在于：所述抬升输入口的直径为所述伸长输入口直径的两倍。
5.根据权利要求1所述的一种液压升降式控制系统，其特征在于：所述顶壁的厚度为底板厚度的三倍。
6.根据权利要求1所述的一种液压升降式控制系统，其特征在于：所述间隙包括左腔与抬升腔。
7.根据权利要求6所述的一种液压升降式控制系统，其特征在于：所述抬升输入口与所述抬升腔连通。
8.根据权利要求1所述的一种液压升降式控制系统，其特征在于：所述定位块不与缸体内壁抵接。
9.根据权利要求1所述的一种液压升降式控制系统，其特征在于：所述缸体包括长方形截面。
10.根据权利要求9所述的一种液压升降式控制系统，其特征在于：所述抬升输入口设置在缸体截面的长边对应的缸壁上。
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