PL224357B1 - Hydropneumatyczne zawieszenie podwozia sześciokołowego bezzałogowego robota inżynieryjnego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hydropneumatyczne zawieszenie podwozia sześciokołowego bezzałogowego robota inżynieryjnego zwiększające m.in.: zdolność robota do pokonywania nierówności i przeszkód terenowych, jego możliwości robocze oraz zmniejszające pochylenia wzdłużne i poprzeczne robota, mające negatywny wpływ na system teleoperacji jazdy, co plasuje je w dziedzinie techniki: mechanika i budowa maszyn.

Znany jest szereg rozwiązań zawieszeń hydropneumatycznych podwozi. Przykłady takich rozwiązań umożliwiają szerokie spektrum ich zastosowań np. w pojazdach, czy maszynach roboczych oferowanych przez wielu producentów na całym świecie.

W rozwiązaniu znanym z opisu patentowego opublikowanym pod numerem US 2009/0261541 A1 przedstawione zostało hydropneumatyczne zawieszenie półosi pojazdów. W tym rozwiązaniu pokazano jedynie układ zawieszenia pojedynczej półosi. Skok zawieszenia realizowany jest za pomocą siłownika hydraulicznego dwustronnego działania. Siłownik hydrauliczny połączony jest z dwoma gazowymi akumulatorami hydraulicznymi, przy czym jeden podłączony jest po stronie tłoczyska, a drugi z komorą nad tłokiem siłownika. W układzie zawieszenia zastosowano sterowane elektrycznie zawory hydrauliczne ze sprężynami powrotnymi. W momencie wzrostu ciśnienia w układzie hydraulicznym komory siłownika zostają ze sobą połączone za pomocą dwóch zaworów sterowanych z modułu elektronicznego poprzez zawory dławiące.

W innym wariancie znanym z opisu patentowego opublikowanego pod numerem US 7494133 BL, przedstawione zostało rozwiązanie czterokołowego podwozia dla podnośnikowego wózka widłowego z dyszlem. W rozwiązaniu tym również zastosowano zawieszenie hydropneumatyczne składające się m.in. z czterech siłowników hydraulicznych dwustronnego działania oraz trzech gazowych akumulatorów hydraulicznych. Elementami przełączającymi pokazanymi na rysunku przedstawiającym przykład realizacji wynalazku są przełączane elektrycznie zawory hydrauliczne ze sprężyną powrotną. Siłowniki hydrauliczne podpierające oś przednią połączone są ze sobą krzyżowo (komora nad tłokiem pierwszego z komorą tłoczyskową drugiego). Ponadto każde z połączeń krzyżowych połączone jest oddzielnie z komorą tłoczyskową siłowników podparcia tylnej osi z włączonym w układ jednym akumulatorem hydraulicznym. Komory nad tłokiem siłowników tylnej części zawieszenia połączone są między sobą z włączonym akumulatorem hydraulicznym w układ.

Układ zawieszenia hydropneumatycznego przedstawiony w opisie patentowym opublikowanym pod numerem US 7163208 B2 przeznaczony został do amortyzowania przedniej osi mniejszych ciągników. Układ ten składa się z dwóch siłowników hydraulicznych dwustronnego działania połączonych ze sobą niezależnie stronami tłoczyskowymi i komorami beztłoczyskowymi. Do każdej z linii połączenia siłowników dołączony jest jeden gazowy akumulator hydrauliczny. W układzie zawieszenia jako elementy przełączające wykorzystano również dwupołożeniowe zawory elektrohydrauliczne ze sprężynami powrotnymi.

Hydropneumatyczne zawieszenie podwozia sześciokołowego bezzałogowego robota inżynieryjnego według wynalazku składa się z sześciu siłowników hydraulicznych dwustronnego działania, połączonych trzema elektrohydraulicznymi czterodrogowymi, trójpołożeniowymi rozdzielaczami (umożliwiającymi regulację prześwitu) z zatrzaskami z linią tłoczną i zlewową układu oraz za pomocą zaworów ręcznych i elektrohydraulicznych (z zatrzaskami) połączonych wzajemnie między sobą oraz z gazowymi akumulatorami hydraulicznymi poprzez regulowane zawory dławiące (umożliwiające zmianę tłumienia układu). Układ zawieszenia dzięki zastosowaniu korzystnych, z uwagi na jego efektywność, połączeń pomiędzy poszczególnymi elementami podzielono na trzy podstawowe podukłady: zawieszenie przednie robota (koła przednie lewe i prawe), zawieszenie tylne lewe robota (koła lewe środkowe i tylne) oraz zawieszenie tylne prawe robota (koła prawe środkowe i tylne); związane z realizacją odpowiednich funkcji zawieszenia. Dodatkowo zawieszenie tylne lewe i prawe robota połączone są ze sobą za pomocą czterodrogowego dwupołożeniowego rozdzielacza elektrohydraulicznego. Zastosowanie elektrohydraulicznych rozdzielaczy i zaworów wyposażonych w zatrzaski i sprężyny powrotne zapewnia niski pobór prądu podczas pracy zawieszenia (stan prądowy rozdzielaczy i zaworów jedynie podczas przełączania ich położeń). Zastosowanie czterech gazowych akumulatorów hydraulicznych w podukładzie przedniego zawieszenia robota w korzystny sposób wpływa na regulację jego sztywności.

Rozwiązanie według wynalazku służy przede wszystkim do zwiększenia możliwości roboczych bezzałogowych robotów inżynieryjnych, poprzez poprawę ich zdolności do pokonywania przeszkód

PL 224 357 B1 terenowych, zwiększenie zapasu stateczności wzdłużnej i poprzecznej zarówno podczas jazdy jak i pracy osprzętami roboczymi oraz zapewnienie równomiernego rozkładu nacisków na podłoże i w rezultacie efektywne przenoszenie siły napędowej na koła robota. Poprzez zastosowanie korzystnego układu połączeń poszczególnych elementów składowych hydropneumatycznego zawieszenia podwozia sześciokołowego bezzałogowego robota inżynieryjnego, zwiększono liczbę możliwych do realizacji przez niego funkcji.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie realizacji na rysunku na którym Fig. 1 przedstawia schemat hydrauliczny hydropneumatycznego zawieszenia podwozia sześciokołowego bezzałogowego robota inżynieryjnego. Trzy czterodrogowe, trójpołożeniowe rozdzielacze elektrohydrauliczne (2) połączone są jedną stroną z linią tłoczną (P) oraz zlewową (T), a drugą z liniami łączącymi ze sobą odpowiednie komory beztłoczyskowe i tłoczyskowe siłowników (1) kół osi przedniej, osi środkowej z tylną na lewej i prawej burcie robota; w linie łączące komory siłowników włączone są elektrohydrauliczne (4) i ręczne zawory (3) za pomocą których z dodatkowymi zaworami dławiącymi (7) również do linii łączącej komory beztłoczyskowej podłączono gazowe akumulatory hydrauliczne (6); komory siłowników połączono ze sobą za pomocą elektrohydraulicznych i ręcznych zaworów (3); dwupołożeniowy rozdzielacz z zatrzaskiem (5) łączy ze sobą siłowniki osi środkowej i tylnej lewej burty z siłownikami osi środkowej i tylnej prawej burty (1).

Hydropneumatyczne zawieszenie podwozia sześciokołowego bezzałogowego robota inżynieryjnego w znacznym stopniu zwiększa jego zdolność do pokonywania przeszkód terenowych. Zastosowanie siłowników hydraulicznych oraz sterowanych czterodrogowych, trójpołożeniowych rozdzielaczy elektrohydraulicznych umożliwia regulowanie prześwitu robota. Poprzez przesterowanie zaworów i rozdzielaczy pozwala uzyskać różniące się od siebie struktury wzajemnych połączeń pomiędzy poszczególnymi siłownikami, przez co można dostosować charakterystykę zawieszenia w zależności od realizowanych przez robota zadań: niezależne podatne zawieszenie każdego z kół; podatne zawieszenie zależne z hydraulicznymi połączeniami kołyskowymi pomiędzy odpowiednimi kołami; blokadę skoku zawieszenia przedniej osi dzięki odcięciu akumulatorów hydraulicznych, co umożliwia pracę osprzętami roboczymi o znacznych udźwigach.

Claims (2)

1. Hydropneumatyczne zawieszenie podwozia sześciokołowego bezzałogowego robota inżynieryjnego zawierające sześć siłowników hydraulicznych dwustronnego działania, trzy elektrohydrauliczne, czterodrogowe, trójpołożeniowa rozdzielacze z zatrzaskami i sprężynami powrotnymi, dwanaście zaworów ręcznych, siedem zaworów elektrohydraulicznych z zatrzaskami, jeden elektrohydrauliczny, czterodrogowy, dwupołożeniowy rozdzielacz z zatrzaskiem, osiem gazowych akumulatorów hydraulicznych oraz osiem regulowanych zaworów dławiących, znamienne tym, te trzy czterodrogowe, trójpolożeniowe rozdzielacze elektrohydrauliczne (2) połączone są jedną stroną z linią tłoczną (P) oraz zlewową (T), a drugą z liniami łączącymi ze sobą odpowiednie komory beztłoczyskowe i tłoczyskowe siłowników (1) kół osi przedniej, osi środkowej z tylną na lewej i prawej burcie robota; w linie łączące komory siłowników włączone są elektrohydrauliczne (4) i ręczne zawory (3) za pomocą których z dodatkowymi zaworami dławiącymi (7) również do linii łączącej komory beztłoczyskowej podłączono gazowe akumulatory hydrauliczne (6); komory siłowników połączono ze sobą za pomocą elektrohydraulicznych i ręcznych zaworów (3); dwupołożeniowy rozdzielacz z zatrzaskiem (5) łączy ze sobą siłowniki osi środkowej i tylnej lewej burty z siłownikami osi środkowej i tylnej prawej burty (1).

2. Wynalazek według zastrz. 1 znamienny tym, że w podukładzie zawieszenia przedniego zastosowano cztery odłączane zaworem dławiącym (7) gazowe akumulatory hydrauliczne (6).