CN201136457Y

CN201136457Y - 由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车

Info

Publication number: CN201136457Y
Application number: CNU2007201751855U
Authority: CN
Inventors: 杨汴华; 章元瑞; 黄远生
Original assignee: ZHENGZHOU DAFANG BRIDGE MACHINERY CO Ltd
Current assignee: Zhengzhou New Dafang Heavy Industries and Technology Co Ltd
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2017-12-11

Abstract

一种由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车，它包括行走驱动系统(1)、行走控制系统(2)、转向系统(3)、转向控制系统(4)、液压悬挂升降系统(5)以及制动系统，行走驱动系统中的车轮均采用低速大扭矩轮辋式外转子电机来驱动；行走控制系统由发电机组作为动力，由经变频器、内置在轮辋式外转子电机内部的速度传感器、轮辋式外转子电机和PLC控制器形成闭环控制系统；转向和转向控制系统由发电机组作为动力，由转向控制系统软启动器、转向电机、旋转编码器和PLC控制器形成控制回路；液压悬挂升降系统由升降系统液压泵站提供动力，由悬挂油缸和车桥组成的车轮伸缩系统，并由电液比例阀、悬挂油缸、调平传感器和PLC控制器闭环控制系统。

Description

由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车

技术领域

本实用新型涉及一种由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车。该平板车可适用于船厂重载5-6Km/H，空载10-12Km/H，载重50-500吨，用于船体阶段块的运输和拼接，也可用于钢厂重载15Km/H，空载30Km/H；载重50-400吨，转运放置在框架上的钢板或钢卷等的车辆，该平板车还可扩展到高速铁路混凝土预制梁的起吊、运输设备当中，以及工程机械设备如：挖掘机、装载机、高空作业车等等。

背景技术

在船厂对于运输异型、大型分段工件需要采用动力平板车将分段工件抬起来进行运输，然后将其与其它分段或船体进行精确对接。为了保证工件的外观及质量不受损伤，对接精度高，系统要求平板车具有动力驱动系统和动力转向系统并实现多模式转向功能。

在钢厂，需要对钢板或钢卷进行厂区间或厂区到码头的转运，为了提高效率，需要制作若干个框架，在框架上放置钢板或钢卷，平板车只需来回转运框架即可；为此，要求框架车也具有多模式转向和升降功能以便于准确地进出框架。

在高速铁路混凝土预制梁的起吊设备当中，需要将预制好的混凝土梁在制梁场内，用轮胎式吊梁机转运或放置到轮胎式运梁车上运往架梁工地与架桥机进行对接或其它作业，因此，也要求轮胎式吊梁机和轮胎式运梁车具有动力驱动系统和动力转向系统并实现多模式转向降功。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述技术要求而设计一种由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车，本实用新型的平板车可使设备简化，并可大幅度降低成本的解决方法。

本实用新型的目的可通过以下技术措施来实现：

本实用新型的由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车包括行走驱动系统、行走控制系统、转向系统、转向控制系统、液压悬挂升降系统；其中行走驱动系统中的车轮均采用低速大扭矩轮辋式外转子电机来驱动；行走控制系统由发电机组作为动力，由经变频器、内置在轮辋式外转子电机内部的速度传感器、轮辋式外转子电机和工程车辆用PLC控制器形成闭环控制系统；转向和转向控制系统由发电机组作为动力，由转向控制系统软启动器、转向电机、旋转编码器和工程车辆用PLC控制器形成控制回路；液压悬挂升降系统由升降系统液压泵站提供动力，由悬挂油缸和车桥组成的车轮伸缩系统，并由电液比例阀、悬挂油缸、调平传感器和工程车辆用PLC控制器闭环控制系统。

本实用新型中所述变频器由两台CANBUS总线型变频器构成，分别对左右两纵列轴线全部驱动轮位进行整体驱动控制；所述转向控制系统软启动器采用CANBUS总线型软启动器，对全部转向轮位的电机进行单独驱动控制；转向系统采用低速大扭矩电机经一级齿轮减速器或涡轮蜗杆减速器驱动与回转轴承相连的外齿圈，使悬挂产生转动。

本实用新型中的行走驱动系统中所采用的低速大扭矩轮辋式外转子电机驱动轮为一种低速大扭矩电机驱动轮，每分钟仅有40-50转，可满足重载5-7km/h的速度。相比现有技术可省去减速机、液压马达、液压驱动泵站、电液比例阀和众多的液压管路。

本实用新型中的制动方式采用内部能耗制动和直流制动的方案(内部能耗制动的工作原理是：由于该轮辋电机是一种稀土永磁材料电机，因此，当电机电源端短路时，电机就是一台发电机，电机转动所产生的短路电流所产生的力矩就是制动力矩；直流制动的工作原理与内部能耗制动的工作原理相同，就是在电机的电源端外加一个可调节的直流电源，给电机供电，用来调节制动力矩的大小)。首先，采用内部能耗制动，当运行速度降到一定值时再加入直流制动，该方案既可省去制动单元和体积较大的制动电阻，又可使得制动平稳无冲击。

整机采用CAN-BUS总线通讯、CAN总线型显示器，系统可通过显示器显示各主要参数如：转向模式、重心、车速、调平状态、系统压力、频率、电压、电流等，还可通过显示器查询故障，方便维修。

本实用新型与现有技术相比具有有如下特点：

1、平板车行走驱动系统和转向系统采用电驱动方式，与现有技术液压传动方式相比具有无密封件损坏、漏油以及成本低、供货周期短、维修方便等优点。

2、行走驱动系统采用低速大扭矩轮辋式变频电机，无需减速机。

3、转向系统采用低速大扭矩电机加一级减速机构传动的方式，结构简单，可靠。

4、驱动控制系统采用变频控制，调速范围大；转向控制系统采用软启动器控制，启动平稳无冲击。

5、电驱动方案效率可达0.9以上远高于液压传动方案(0.6)。

6、省却了大量液压油的检验及更换工作。

图面说明

图1是本实用新型的整体结构图。

图2是本实用新型中电动转向系统和电动转向控制系统装配关心示意图。

图3是本实用新型的控制系统原理框图。

图4是本实用新型的直行模式示意图。

图4A是本实用新型的八字转向模式示意图。

图5是本实用新型的斜行模式示意图。

图6是本实用新型的横行模式示意图。

图7是本实用新型的中心回转模式示意图。

图8是本实用新型的摆转(摆首、摆尾)模式。

具体实施方式

本实用新型以下将结合附图作进一步描述：

如图1、图2、图3所示，本实用新型的由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车，它包括行走驱动系统1、行走控制系统2、转向系统3、转向控制系统4、液压悬挂升降系统5、发电机组6、液压泵站7、车架8、前后司机室(A、B)9、车轮10以及制动系统；其中行走驱动系统1中的车轮10均采用低速大扭矩轮辋式外转子电机来驱动；行走控制系统2由发电机组作为动力，由经变频器、内置在轮辋式外转子电机(型号：SWXT-30K)内部的速度传感器、轮辋式外转子电机和工程车辆用PLC(型号：E00-002024)控制器形成闭环控制系统；转向和转向控制系统3、4由发电机组作为动力，由转向控制系统软启动器、转向电机、旋转编码器(CAN总线型绝对值编码器)和工程车辆用PLC控制器形成控制回路；液压悬挂升降系统5由升降系统液压泵站提供动力，由悬挂油缸和车桥组成的车轮伸缩系统，并由电液比例阀、悬挂油缸、调平传感器和工程车辆用PLC控制器闭环控制系统；其制动方式采用内部能耗制动和直流制动。

本实用新型中所述变频器由两台CANBUS总线型变频器构成，分别对左右两纵列轴线全部驱动轮位进行整体驱动控制；所述转向控制系统软启动器采用CANBUS总线型软启动器，对全部转向轮位的电机进行单独驱动控制。

本实用新型中的转向系统3采用低速大扭矩电机经一级齿轮减速器或涡轮蜗杆减速器驱动与回转轴承相连的外齿圈，使悬挂产生转动。

如图3所示为本实用新型的原理框图，工作原理如下：

1.驱动和驱动控制系统由发电机组作为动力，经驱动系统变频器驱动轮辋式外转子电机使车轮产生转动；驱动控制系统的工作原理是：发电机对变频器供电，变频器向轮辋式外转子电机提供频率可调的380V电压，给轮辋式外转子电机供电，通过调整变频器的频率可调整轮辋式外转子电机的转速，实现对整车的速度控制。

通过驱动系统2台变频器对2侧轮辋式外转子电机的速度控制和轮辋式外转子电机的内置速度传感器的反馈，形成一个闭环系统，通过2台变频器PID的自动调节，解决了转向时的差力差速问题。

2.转向和转向控制系统由发电机组作为动力，经转向控制系统软启动器、转向电机、旋转编码器和工程车辆专用PLC形成回路，驱动转向电机工作。软启动器可使电机启动平稳，转向平滑，旋转编码器用来采集车轮转角信号，经工程车辆专用PLC计算出各个悬挂在各种转向模式下的角度，从而实现直行、斜行、横行、中心回转、摆转等各种不同形式的转向模式。

3.液压悬挂升降系统由升降系统液压泵站电机来驱动液压泵站作为动力，系统通过悬挂油缸的伸缩，可以单独调整车轮的高低使车身保持水平。控制系统采用工程车辆专用PLC来控制各个悬挂的比例阀并与调平传感器形成闭式回路，从而实现整升/整降、单点/单边调整功能。

如图4、图4A所示，在转向系统的控制下，根据方向盘输入的角度指令，所实现的直行(含八字转向)模式。

图5所示，所有车轮按照方向盘输入的角度转动，使本实用新型混合动力多模式转向平板车(或移动装置)整体实现斜向行驶模式。

图6所示，当所有车轮按照方向盘输入的角度转动到90度时设备整体实现横向行驶模式。

图7所示，所有车轮按工程车辆专用PLC计算后的角度转动到各自所需的角度时，设备整体运转的模式为中心回转模式。

图8所示，所有车轮按工程车辆专用PLC计算后的角度转动到各自所需的角度时，设备整体运转的模式为摆转(摆首、摆尾)模式。

Claims

1、一种由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车，它包括行走驱动系统(1)、行走控制系统(2)、转向系统(3)、转向控制系统(4)、液压悬挂升降系统(5)以及制动系统，其特征在于：行走驱动系统(1)中的车轮(10)均采用低速大扭矩轮辋式外转子电机来驱动；行走控制系统(2)由发电机组作为动力，由变频器、内置在轮辋式外转子电机内部的速度传感器、轮辋式外转子电机和PLC控制器形成闭环控制系统；转向和转向控制系统(3)、(4)由发电机组作为动力，由转向控制系统软启动器、转向电机、旋转编码器和PLC控制器形成控制回路；液压悬挂升降系统(5)由升降系统液压泵站提供动力，由悬挂油缸和车桥组成的车轮伸缩系统，并由电液比例阀、悬挂油缸、调平传感器和PLC控制器闭环控制系统。

2、根据权利要求1所述的由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车，其特征在于：变频器由两台CANBUS总线型变频器构成，分别对左右两纵列轴线全部驱动轮位进行整体驱动控制。

3、根据权利要求1所述的由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车，其特征在于：所述转向控制系统软启动器采用CANBUS总线型软启动器，对全部转向轮位的电机进行单独驱动控制。

4、根据权利要求1所述的由发电机组和液压泵站为动力的多模式转向平板车，其特征在于：转向系统(3)采用低速大扭矩电机经一级齿轮减速器或涡轮蜗杆减速器驱动与回转轴承相连的外齿圈，使悬挂产生转动。