CN116605323B - 自动一体式多功能动力设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动一体式多功能动力设备，属于铁路救援领域，包括：履带底盘机构、液压站、高压胶管自动收缩装置、电气控制系统及救援设备承装平台；液压站安装在履带底盘机构的浮动支架上；高压胶管自动收缩装置、救援设备承装平台及电气控制系统安装在液压站液压油箱上；救援设备承装平台与液压油箱采用可快速拆装的连接结构；各种救援设备放置在救援设备承装平台上，本发明为救援设备提供负载与自重比重大、占用空间小、速度挡位多（7挡）、液压流体压力高（不小于50MPa）、转弯半径小（可原地转弯）、操作灵活可靠的多功能动力设备。
Description
技术领域
本发明涉及自动一体式多功能动力设备，属于铁路救援领域，为救援设备提供负载与自重比重大、占用空间小、速度挡位多（7挡）、液压流体压力高（不小于50MPa）、转弯半径小（可原地转弯）、操作灵活可靠的多功能动力设备。
背景技术
在铁路救援事故中，现场条件复杂，铁路救援列车不能开到救援的实施地点，救援设备只能由人工由铁路救援列车上搬运至救援现场；如相邻铁道线路不能使用或者事故发生在桥涵隧道内，人工搬运的距离会更长，甚至达到数公里，而且需要多次搬运；而目前市场上存在的履带运输设备由于负载能力、占用空间、自身重量、所提供的液压动力油源压力不能同时满足救援要求而无法使用。现有的履带底盘产品（不含液压站）与负重的比值基本上接近1：1；转弯的驱动方式多为：①柴油机+变速箱+差速器+摩擦离合器、②柴油机+液压泵+单液压马达+差速器+摩擦离合器、③柴油机+双液压泵+双轮边马达（集成减速箱），①、②两种方式均无法实现原地转弯，不适合现场工况，第③种方式可实现原地转弯，但需要更大流量的液压泵和更高功率的柴油机；调速换挡方式多为：①变速箱换挡调速、②变量泵手动调速、③通过调节柴油机节气门开度来调速，调速都需要人员操作，设备组成和人员操作都需要更大的设备空间；目前市场上存在的泵阀产品，最高压力多为35MPa，无法满足救援设备的使用要求；现有的救援设备操作方式都为手动操作，需要一人在远处操作，一人在近处观察，沟通协调稍有偏差就会造成二次救援。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，发明的自动一体式多功能动力设备，目的在于解决人工搬运距离长、搬运次数多，现有设备负重与自重比小、占用空间大、速度挡位少且变档方式复杂、液体流体压力低、转弯半径大、操作不便等问题。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
自动一体式多功能动力设备，包括：履带底盘机构、液压站、高压胶管自动收缩装置、电气控制系统及救援设备承装平台；
所述液压站安装在履带底盘机构的浮动支架上；高压胶管自动收缩装置、救援设备承装平台及电气控制系统安装在液压站液压油箱上；救援设备承装平台与液压油箱采用可快速拆装的连接结构；各种救援设备放置在救援设备承装平台上。
优选地，所述的履带底盘机构包括：浮动支架、驱动轮、引导轮、支重轮、托带轮、橡胶履带、液压马达；
所述浮动支架通过弹簧缓冲器安装在支重轮上；驱动轮、引导轮、托带轮安装在浮动支架上；橡胶履带缠绕在驱动轮、支重轮、引导轮、托带轮上；液压马达通过键连接在驱动轮上；
浮动支架、引导轮、支重轮、托带轮均由高强度铝合金加工制造而成，表面经阳极氧化处理；底盘采用双液压马达直接驱动，驱动轮后置，驱动轮采用双侧支撑结构；引导轮张紧装置采用液压油缸加弹簧的调整方式。
优选地，所述的液压站包括：汽油机驱动的三联径向液压泵组机构、液压油箱、调压阀块、履带行走阀块、救援设备手动/自动操作阀块、液压油风冷却器及其他辅助设备；
汽油机驱动的三联径向液压泵组机构、调压阀块、履带行走阀块安装在液压油箱的箱盖上；救援设备手动/自动操作阀块、液压油风冷却器安装在液压站油箱箱体的支架上。
优选地，所述的汽油机驱动的三联径向液压泵组机构包括：汽油机、连接盘、连接套、三联径向液压泵组；
汽油机、三联径向液压泵组安装在连接盘上；汽油机动力通过连接套传递给三联径向液压泵组。
优选地，所述的调压阀块包括：高压电磁球阀一、调压集成块、高压溢流阀、进油管路一、回油管路、压力表开关组合、供油管路一；
高压电磁球阀一、高压溢流阀、液压管路、压力表开关组合均安装在调压集成块上；当高压电磁球阀一的电磁线圈失电时，油液由泵出口通过进油管路一进入调压集成块，经高压电磁球阀一、回油管路流回油箱，系统不建立压力；当高压电磁球阀一电磁线圈得电时，油液由泵出口通过进油管路一进入调压集成块，经单向阀、供油管路一向系统提供高压溢流阀调定的压力油源；通过控制高压电磁球阀一的得电失电控制履带底盘机构的行走速度。
优选地，所述的履带行走阀块包括：进油管路二、履带行走集成块、高压电磁球阀二、履带行走电磁换向阀、履带行走安全阀、供油管路二、压力继电器；
高压电磁球阀二、履带行走电磁换向阀、履带行走安全阀、压力继电器、液压管路均安装在履带行走集成块上；当高压电磁球阀二电磁线圈失电时，油液经进油管路二进入履带行走集成块，流经高压电磁球阀二阀位一、压力继电器进入救援设备操作阀块，通过压力继电器的设定压力值控制调压阀块的高压电磁球阀一的电磁线圈失电，使三联径向液压泵组始终恒功率输出液压动力源；当高压电磁球阀二电磁线圈得电时，油液经进油管路二进入履带行走集成块，流经高压电磁球阀二阀位二、履带行走电磁换向阀、履带行走安全阀进入履带液压马达，通过控制履带行走电磁换向阀电磁线圈的得电失电控制履带底盘机构的前进、后退、左转、右转。
优选地，所述的高压胶管自动收缩装置包括：收缩装置支架、转盘、拉盘弹簧、高压液压旋转接头、胶管导向固定装置；
转盘通过其中心的旋转轴固定在收缩装置支架上；拉盘弹簧一端固定在转盘的旋转轴上，另一端固定在转盘本体上；高压液压旋转接头固定在转盘的旋转轴上；胶管导向固定装置安装在收缩装置支架上；高压液压胶管一段连接在转盘的旋转轴上，另一端连接在胶管导向固定装置上，非工作时，胶管缠绕在转盘本体上，工作时，通过人力将胶管拉出，通过拉盘弹簧进行自动回缩缠绕。
优选地，所述的电气控制系统包括：蓄电池、接收器、发射器及连接线路；蓄电池、接收器通过配电箱固定在液压站支架上，发射器由操作者手持，遥控距离不大于100米；液压站压力、温度、液位、汽油机转速、电磁球阀电磁线圈得电失电状态在发射器的显示屏上显示；信号传输协议采用485总线方式通讯。
本发明的有益效果为：
1.为解决负重与自重比小的问题，本发明的履带底盘机构中的浮动支架、引导轮、支重轮、拖带轮，承物架均采用铝合金结构；履带底盘机构的驱动轮、引导轮、支重轮、拖带轮的支承件均为滚动轴承支承；履带底盘机构的自重与负重的比值可达到1：1.5；选择汽油发动机代替柴油发动机：相同输出功率的条件下，柴油机重量是汽油机重量的5倍，但柴油机的输出转速是汽油机的1/2，输出转矩是汽油机的2倍，为充分发挥汽油机的长处，采用汽油机+液压泵的方式驱动履带底盘机构，避开直驱扭矩低的缺点。
2.为减少设备操作所占用空间，采用三种排量的径向液压泵组+电磁调压阀组+远程遥控的方式控制输出转速；三种流量泵可组合出7种速度，可以满足设备启动、加速、制动过程中对速度的不同要求，同时还满足救援时超高压（不小于50MPa）全功率输出的要求。
3.为减少设备转弯半径，采用双液压马达分别驱动两侧的履带驱动轮的方式，可实现原地转弯。
4.为克服现有超高压液压泵阀产品少、集成困难的问题，设计了调压阀块、履带行走阀块，使高低压可以自由切换和组合。
5.为克服操作的不便利，采用集成度高、抗干扰能力强、传输距离远的遥控设备进行设备操作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明去除救援设备承装平台的结构示意图；
图3为本发明与救援设备相配合的结构示意图；
图4为履带底盘机构的结构示意图；
图5为液压站的结构示意图；
图6为汽油机驱动的三联径向液压泵组机构的结构示意图；
图7为调压阀块的结构示意图；
图8为履带行走阀块的结构示意图；
图9为高压胶管自动收缩装置的结构示意图；
图10为电控系统发射器结构图；
图中：1、履带底盘机构；2、液压站；3、高压胶管自动收缩装置；4、电气控制系统；5、救援设备承装平台；
11、浮动支架；12、驱动轮；13、引导轮；14、支重轮；15、托带轮；16、橡胶履带；17、液压马达；
21、汽油机驱动的三联径向液压泵组机构；22、液压油箱；23、调压阀块；24、履带行走阀块；25、液压油风冷却器；26、救援设备手动/自动操作阀块；
211、汽油机；212、连接盘；213、连接套；214、三联径向液压泵组；
231、高压电磁球阀一；232、调压集成块；233、高压溢流阀；234、进油管路一；235、回油管路；236、压力表开关组合；237、供油管路一；
241、进油管路二；242、履带行走集成块；243、高压电磁球阀二；244、履带行走电磁换向阀；245、履带行走安全阀、246、供油管路二；247、压力继电器；
31、收缩装置支架；32、转盘；33、拉盘弹簧；34、高压液压旋转接头；35、胶管导向固定装置；
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
如图1-10所示，实施例1：如图1所示，自动一体式多功能动力设备，包括：履带底盘机构1、液压站2、高压胶管自动收缩装置3、电气控制系统4及救援设备承装平台5；
液压站2安装在履带底盘机构1的浮动支架11上，布置高压胶管自动收缩装置3、承物架及电气控制系统4安装在液压站2液压油箱22上，救援设备承装平台5与液压油箱22采用可快速拆装的连接结构，各种救援设备放置在救援设备承装平台5上；
图4中，履带底盘机构1包括：浮动支架11、驱动轮12、引导轮13、支重轮14、托带轮15、橡胶履带16、液压马达17；
浮动支架11通过弹簧缓冲器安装在支重轮14上；驱动轮12、引导轮13、托带轮15安装在浮动支架11上；履带缠绕在驱动轮12、支重轮14、引导轮13、托带轮15上；
浮动支架11、引导轮13、支重轮14、托带轮15均由高强度铝合金加工制造而成，表面经阳极氧化处理；底盘采用双液压马达17直接驱动，驱动轮12后置，驱动轮12采用双侧支撑结构；引导轮张紧装置采用液压油缸加弹簧的调整方式；
其有益效果是降低了自重与负重的比值；
实施例2：图5中，液压站2包括：汽油机驱动的三联径向液压泵组机构21、液压油箱22、调压阀块23、履带行走阀块24、救援设备手动/自动操作阀块26、液压油风冷却器25及其他辅助设备；
图6中，汽油机驱动的三联径向液压泵组机构21包括：汽油机211、连接盘212、连接套213、三联径向液压泵组214；
汽油机211、三联径向液压泵组214安装在连接盘212上；汽油机211动力通过连接套213传递给液压泵组；
图7中，调压阀块23包括：高压电磁球阀一231、调压集成块232、高压溢流阀233、进油管路一234、回油管路235、压力表开关组合236、供油管路一237；
高压电磁球阀一231、高压溢流阀233、液压管路、压力表开关组合236均安装在调压集成块232上；当高压电磁球阀一231的电磁线圈失电时，油液由泵出口通过进油管路一234进入调压集成块232，经高压电磁球阀一231、回油管路235流回油箱，系统不建立压力；当高压电磁球阀一231电磁线圈得电时，油液由泵出口通过进油管路一234进入调压集成块232，经单向阀、供油管路一237向系统提供设定的压力油源；通过控制高压电磁球阀一231的得电失电控制履带底盘机构1的行走速度；
图8中，履带行走阀块24包括：进油管路二241、履带行走集成块242、高压电磁球阀二243、履带行走电磁换向阀244、履带行走安全阀245、供油管路二246、压力继电器247；
高压电磁球阀二243、履带行走电磁换向阀244、履带行走安全阀245、压力继电器247、液压管路均安装在履带行走集成块242上；当高压电磁球阀二243电磁线圈失电时，油液经进油管路二241进入履带行走集成块242，流经高压电磁球阀二243阀位一、压力继电器247进入救援设备手动/自动操作阀块26，通过压力继电器247的设定压力值控制调压阀块23的高压电磁球阀一231的电磁线圈失电，使三联径向液压泵组214始终恒功率输出液压动力源；当高压电磁球阀二243电磁线圈失电时，油液经进油管路二241进入履带行走集成块242，流经高压电磁球阀二243阀位二、履带行走电磁换向阀244、履带行走安全阀245进入履带驱动马达，通过控制履带行走电磁换向阀244电磁线圈的得电失电控制履带底盘机构1的前进、后退、左转、右转；
其有益效果是减少设备操作所占用空间、设备转弯半径，使系统的高低压集成得以实现；
实施例3：图9中，高压胶管自动收缩装置3包括：收缩装置支架31、转盘32、拉盘弹簧33、高压液压旋转接头34、胶管导向固定装置35；
转盘32通过其中心的旋转轴固定在收缩装置支架31上；拉盘弹簧33一端固定在转盘32的旋转轴上，另一端固定在转盘32本体上；高压液压旋转接头34固定在转盘32的旋转轴上；胶管导向固定装置35安装在收缩装置支架31上；高压液压胶管一段连接在转盘32的旋转轴上，另一端连接在胶管导向固定装置35上，非工作时，胶管缠绕在转盘32本体上，工作时，通过人力将胶管拉出，通过拉盘弹簧33进行自动回缩缠绕；
其有益效果是降低了操作人员的劳动强度；
实施例4：电气控制系统4包括：蓄电池、接收器、发射器及连接线路；蓄电池、接收器通过配电箱固定在液压站支架上，发射器由操作者手持，遥控距离不大于100米；图10中，液压站压力、温度、液位、汽油机转速、电磁球阀电磁线圈的得电失电状态在发射器的显示屏上显示；
其有益效果是增加了系统的可操作性，节省救援设备实施救援的时间；
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (3)
1.自动一体式多功能动力设备，其特征是：包括：履带底盘机构（1）、液压站（2）、高压胶管自动收缩装置（3）、电气控制系统（4）及救援设备承装平台（5）；
所述液压站（2）安装在履带底盘机构（1）的浮动支架（11）上；高压胶管自动收缩装置（3）、救援设备承装平台（5）及电气控制系统（4）安装在液压站（2）液压油箱（22）上；救援设备承装平台（5）与液压油箱（22）采用可快速拆装的连接结构；各种救援设备放置在救援设备承装平台（5）上；
所述的履带底盘机构（1）包括：浮动支架（11）、驱动轮（12）、引导轮（13）、支重轮（14）、托带轮（15）、橡胶履带（16）、液压马达（17）；
所述浮动支架（11）通过弹簧缓冲器安装在支重轮（14）上；驱动轮（12）、引导轮（13）、托带轮（15）安装在浮动支架（11）上；橡胶履带（16）缠绕在驱动轮（12）、支重轮（14）、引导轮（13）、托带轮（15）上；液压马达（17）通过键连接在驱动轮（12）上；
浮动支架（11）、引导轮（13）、支重轮（14）、托带轮（15）均由高强度铝合金加工制造而成，表面经阳极氧化处理；底盘采用双液压马达（17）直接驱动，驱动轮（12）后置，驱动轮（12）采用双侧支撑结构；引导轮（13）张紧装置采用液压油缸加弹簧的调整方式；
所述的液压站（2）包括：汽油机驱动的三联径向液压泵组机构（21）、液压油箱（22）、调压阀块（23）、履带行走阀块（24）、救援设备手动/自动操作阀块（26）、液压油风冷却器（25）及其他辅助设备；
汽油机驱动的三联径向液压泵组机构（21）、调压阀块（23）、履带行走阀块（24）安装在液压油箱（22）的箱盖上；救援设备手动/自动操作阀块（26）、液压油风冷却器（25）安装在液压站（2）油箱箱体的支架上；
所述的汽油机驱动的三联径向液压泵组机构（21）包括：汽油机（211）、连接盘（212）、连接套（213）、三联径向液压泵组（214）；
汽油机（211）、三联径向液压泵组（214）安装在连接盘（212）上；汽油机（211）动力通过连接套（213）传递给三联径向液压泵组（214）；
所述的调压阀块（23）包括：高压电磁球阀一（231）、调压集成块（232）、高压溢流阀（233）、进油管路一（234）、回油管路（235）、压力表开关组合（236）、供油管路一（237）；
高压电磁球阀一（231）、高压溢流阀（233）、液压管路、压力表开关组合（236）均安装在调压集成块（232）上；当高压电磁球阀一（231）的电磁线圈失电时，油液由泵出口通过进油管路一（234）进入调压集成块（232），经高压电磁球阀一（231）、回油管路（235）流回油箱，系统不建立压力；当高压电磁球阀一（231）电磁线圈得电时，油液由泵出口通过进油管路一（234）进入调压集成块（232），经单向阀、供油管路一（237）向系统提供高压溢流阀（233）调定的压力油源；通过控制高压电磁球阀一（231）的得电失电控制履带底盘机构（1）的行走速度；
所述的履带行走阀块（24）包括：进油管路二（241）、履带行走集成块（242）、高压电磁球阀二（243）、履带行走电磁换向阀（244）、履带行走安全阀（245）、供油管路二（246）、压力继电器（247）；
高压电磁球阀二（243）、履带行走电磁换向阀（244）、履带行走安全阀（245）、压力继电器（247）、液压管路均安装在履带行走集成块（242）上；当高压电磁球阀二（243）电磁线圈失电时，油液经进油管路二（241）进入履带行走集成块（242），流经高压电磁球阀二（243）阀位一、压力继电器（247）进入救援设备手动/自动操作阀块（26），通过压力继电器（247）的设定压力值控制调压阀块（23）的高压电磁球阀一（231）的电磁线圈失电，使三联径向液压泵组（214）始终恒功率输出液压动力源；当高压电磁球阀二（243）电磁线圈得电时，油液经进油管路二（241）进入履带行走集成块（242），流经高压电磁球阀二（243）阀位二、履带行走电磁换向阀（244）、履带行走安全阀（245）进入履带液压马达（17），通过控制履带行走电磁换向阀（244）电磁线圈的得电失电控制履带底盘机构（1）的前进、后退、左转、右转。
2.根据权利要求1所述的自动一体式多功能动力设备，其特征是：所述的高压胶管自动收缩装置（3）包括：收缩装置支架（31）、转盘（32）、拉盘弹簧（33）、高压液压旋转接头（34）、胶管导向固定装置（35）；
转盘（32）通过其中心的旋转轴固定在收缩装置支架（31）上；拉盘弹簧（33）一端固定在转盘（32）的旋转轴上，另一端固定在转盘（32）本体上；高压液压旋转接头（34）固定在转盘（32）的旋转轴上；胶管导向固定装置（35）安装在收缩装置支架（31）上；高压液压胶管一段连接在转盘（32）的旋转轴上，另一端连接在胶管导向固定装置（35）上，非工作时，胶管缠绕在转盘（32）本体上，工作时，通过人力将胶管拉出，通过拉盘弹簧（33）进行自动回缩缠绕。
3.根据权利要求2所述的自动一体式多功能动力设备，其特征是：所述的电气控制系统（4）包括：蓄电池、接收器、发射器及连接线路；蓄电池、接收器通过配电箱固定在液压站支架上，发射器由操作者手持，遥控距离不大于100米；液压站压力、温度、液位、汽油机转速、电磁球阀电磁线圈得电失电状态在发射器的显示屏上显示；信号传输协议采用485总线方式通讯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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