CN202319869U - 由蓄电瓶组和发动机为动力源的多模式转向动力平板车 - Google Patents

Abstract

一种由蓄电瓶组和发动机为动力源的多模式转向动力平板车，其特征在于：所述平板车包括通过各自相应的液压悬挂升降装置安装在车架(5)下方的多个由液压马达驱动的行走驱动装置，设置在车架中部下方的由若干台稀土永磁电机组合和发动机驱动的液压泵站、设置在车架两端的前后司机室、为稀土永磁电机提供动力源的电池组、以及逆变控制器控制装置、CAN总线通讯装置、电池组管理装置；所述逆变控制器控制装置包括由CAN总线通讯装置控制的数量与稀土永磁电机相同的分别与相应的稀土永磁电机电连接的CAN总线型逆变控制器；所述称重传感器装置包括由由CAN总线通讯装置控制的压力传感器和控制手柄。

Description

由蓄电瓶组和发动机为动力源的多模式转向动力平板车

技术领域

本实用新型涉及一种由蓄电瓶组和发动机为动力源的多模式转向动力平板车（或移动装置），适用于船厂重载5-6Km/H，空载10-12Km/H，载重50-900吨，用于船体阶段块的运输和拼接；钢厂重载15Km/H，空载30Km/H；载重50-200吨，用于转运放置在框架上的钢板或钢卷等的平板车（或移动装置）。本实用新型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功能。

目前，国内外同行业都是采用以发动机为动力的方式，在能源短缺，油价飞涨的情况下，发明混合动力平板车（或移动装置）是非常必要的。

发明内容

   本实用新型的目的正是为了提供一种由蓄电瓶组和发动机为动力源的多模式转向动力平板车。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的平板车包括通过各自相应的液压悬挂升降装置安装在车架下方的多个由液压马达驱动的行走驱动装置，设置在车架中部下方的由若干台稀土永磁电机组合和发动机驱动的液压泵站、设置在车架两端的前后司机室、为稀土永磁电机提供动力源的电池组、以及逆变控制器控制装置、CAN总线通讯装置、电池组管理装置；所述逆变控制器控制装置包括由CAN总线通讯装置控制的数量与稀土永磁电机相同的分别与相应的稀土永磁电机电连接的CAN总线型逆变控制器；所述称重传感器装置包括由由CAN总线通讯装置控制的压力传感器和控制手柄（或指令输入器件如：手柄、方向盘、开关等）。

逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

CAN总线型逆变控制器就是它的通讯系统是CAN总线形式；CAN网络即控制器局域网CAN—— Controller Area Network ）属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，其总线规范已被ISO国际标准化组织制定为国际标准，并被公认为是最有前途的现场总线之一。这里所用到的型号为：MD028.

本实用新型的电池管理装置包括蓄电瓶组和电流、电压测量装置，其实现方法是：装置根据整机吨位的大小设置多组电瓶，以满足动力需求；管理装置根据电瓶电压、电流输出值的大小自动切换电池组。

本实用新型采用多台稀土永磁电机组合驱动液压泵站，给整机提供动力，采用多台稀土永磁电机驱动泵站的原因：第一，受整机最低高度的限制；第二，可根据不同的工况载荷分别启动投入运行的稀土永磁电机台数；第三，可节省电能，提高续航里程。

本实用新型中所述的CAN总线型逆变控制器从CAN总线通讯装置接收压力传感器的信号，并根据该信号和控制手柄的位置判断设备载荷的大小、转向力矩的大小、整机（或单点、或两点）升降压力的大小，控制器根据各装置压力传感器的信号去分别控制稀土永磁电机的启动和停止或发动机的启动和停止。由于采用蓄电瓶组为动力，当发动机工作时，可通过充电器对蓄电瓶进行充电，节能减排，并可通过更换蓄电瓶组，交替使用。

本实用新型整机采用CAN-BUS总线通讯、CAN总线型显示器，装置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、装置压力、电压、电流等，还可通过显示器查询故障，方便维修。

本实用新型的工作原理如下：

平板车（或移动装置）的行走装置、转向装置和整车的升降装置是以液压泵站为动力，而液压泵站的动力来自于多台稀土永磁电动机组合和蓄电瓶组；采用多台电机控制器（CAN总线型逆变控制器）去控制液压泵站的多台稀土永磁电机进行总体控制；当平板车（或移动装置）空载或未满载时只需启动一台电机即可；当平板车满载时可自动再投入一台电机满足满载需求；当平板车满载且爬坡时又可自动再投入一台电机满足满载爬坡需求。反之亦然。即：设备可根据负载的变化量自动投入或切断电机的运行台数，以减少能耗，增加续航里程。

平板车（或移动装置）可以实现直行、斜行、横行、中心回转和摆首、摆尾的功能，整机采用CANBUS总线通讯方式的方案，使得启动平稳，调速范围大，通讯速率高，动作响应快，可靠性大大提高，并可大幅度降低使用成本。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

1、动力系统包括电池组和稀土永磁电机、稀土永磁电机控制系统、以及发动机。在特定工作区域通过多台稀土永磁电机组合驱动液压泵站，给整机提供动力，在长距离运输或特定区域内（有大坡度）的运输工况通过动力切换机构采用发动机提供动力，实现双动力驱动平板车。

2、采用多台CAN总线型逆变控制器和压力信号采集系统，控制系统从总线接收操作者的工作模式信号和压力传感器的信号去分别控制稀土永磁电机的工作状态（启动和停止），节省能源，提高续航里程。

3、采用了称重系统，包括压力传感器和控制手柄（或指令输入器件如：手柄、方向盘、开关等），控制器通过总线接收压力传感器的信号，并根据该信号和控制手柄的位置判断设备载荷的大小、转向力矩的大小、整机（或单点、或两点）升降压力的大小，控制器根据各系统压力传感器的信号去分别控制稀土永磁电机的启动和停止。

4、电池管理系统包括蓄电瓶组和电流、电压测量系统，其实现方法是：系统根据整机吨位的大小设置多组电瓶，以满足动力需求；管理系统根据电瓶电压、电流输出值的大小自动切换电池组满足续航里程的要求。

5、电驱动方案效率可达0.9以上，高于发动机传动方案。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

 图2图1中行走驱动装置部分的结构示意图。

图中序号：1、行走驱动装置；2、电机控制系统；3、液压悬挂升降装置；4、液压泵站；5、车架；6、前后司机室；7、车轮；8、电池组；9、稀土永磁电机；10、发动机；11称重装置中的压力传感器；12转向系统。

图3是本实用新型的原理框图。

图4是本实用新型的直行模式示意图。

图5是本实用新型的八字转向模式示意图。

图6是本实用新型的斜行模式示意图。

图7是本实用新型的横行模式示意图。

图8是本实用新型的中心回转模式示意图。

图9是本实用新型的摆转（摆首、摆尾）模式示意图。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

本实用新型的平板车包括通过各自相应的液压悬挂升降装置(3)安装在车架(5)下方的多个由液压马达驱动的行走驱动装置 (1)，设置在车架(5)中部下方的由若干台稀土永磁电机组合（9）和发动机（10）驱动的液压泵站(4)、设置在车架两端的前后司机室(6)、为稀土永磁电机提供动力源的电池组（8）、以及逆变控制器控制装置、CAN总线通讯装置、电池组管理装置；所述逆变控制器控制装置包括由CAN总线通讯装置控制的数量与稀土永磁电机（9）相同的分别与相应的稀土永磁电机电连接的CAN总线型逆变控制器；所述称重传感器装置包括由由CAN总线通讯装置控制的压力传感器和控制手柄（或指令输入器件如：手柄、方向盘、开关等）。

本实用新型的电池管理装置包括蓄电瓶组和电流、电压测量装置，其实现方法是：装置根据整机吨位的大小设置多组电瓶，以满足动力需求；管理装置根据电瓶电压、电流输出值的大小自动切换电池组。

本实用新型采用多台稀土永磁电机组合驱动液压泵站，给整机提供动力，采用多台稀土永磁电机驱动泵站的原因：第一，受整机最低高度的限制；第二，可根据不同的工况载荷分别启动投入运行的稀土永磁电机台数；第三，可节省电能，提高续航里程。

本实用新型中所述的CAN总线型逆变控制器从CAN总线通讯装置接收压力传感器的信号，并根据该信号和控制手柄的位置判断设备载荷的大小、转向力矩的大小、整机（或单点、或两点）升降压力的大小，控制器根据各装置压力传感器的信号去分别控制稀土永磁电机的启动和停止或发动机的启动和停止。

本实用新型整机采用CAN-BUS总线通讯、CAN总线型显示器，装置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、装置压力、电压、电流等，还可通过显示器查询故障，方便维修。

图3所示是本实用新型纯电动多模式转向平板车（或移动装置）的方框原理图，工作原理如下：

1.在可以使用电瓶提供动力的特定场合，驱动和驱动控制系统由电动机组作为动力，经驱动系统逆变控制器驱动稀土永磁电机使液压泵站建立系统压力，为整车提供动力；在长距离运输不适宜使用电瓶提供动力的特定场合，由发动机工作使液压泵站建立系统压力，为整车提供动力。

2.转向和转向控制系统由液压泵站提供动力，经转向油缸、电磁比例阀、旋转编码器和工程车辆专用PLC 形成回路，驱动回转机构工作，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系统液压泵站作为动力，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。

图4、5 所示，是本实用新型混合动力多模式转向平板车（或移动装置）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6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7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中心回转模式。

图9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)

1.一种由蓄电瓶组和发动机为动力源的多模式转向动力平板车，其特征在于：所述平板车包括通过各自相应的液压悬挂升降装置安装在车架(5)下方的多个由液压马达驱动的行走驱动装置，设置在车架中部下方的由若干台稀土永磁电机组合和发动机驱动的液压泵站、设置在车架两端的前后司机室、为稀土永磁电机提供动力源的电池组、以及逆变控制器控制装置、CAN总线通讯装置、电池组管理装置；所述逆变控制器控制装置包括由CAN总线通讯装置控制的数量与稀土永磁电机相同的分别与相应的稀土永磁电机电连接的CAN总线型逆变控制器；所述称重传感器装置包括由由CAN总线通讯装置控制的压力传感器和控制手柄。

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