一种新型水下推土装备的制作方法

本发明属于工程机械领域，尤其是涉及一种新型水下推土装备。

背景技术：

目前国内生产的推土机有机械传动、液力传动和全液压传动履带式推土机，都是在路面上工作的推土机，具备、平整岩土，堆集分散的矿岩等功能。在城市内涝、下穿式隧道应急抢险情况下，履带式推土机不能到这样的污水复杂的环境中进行工作。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种新型水下推土装备，以解决推土机在污水复杂的环境中工作的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种新型水下推土装备，包括水下推土机、用于控制水下推土机的集成控制系统；

所述集成控制系统包括动力单元、智能控制单元、卷缆装置，所述智能控制单元控制动力单元，所述动力单元控制卷缆装置，所述水下推土机包括液压绞盘，所述卷缆装置与液压绞盘之间连接有铠装钢缆。

进一步的，所述动力单元包括电源，所述电源与智能控制单元电性连接，所述智能控制单元与卷缆装置电性连接，所述卷缆装置包括卷筒，所述铠装钢缆一端缠绕在卷筒上，所述液压绞盘包括卷缆筒，所述铠装钢缆的另一端缠绕在液压绞盘的卷缆筒上。

进一步的，所述水下推土机包括底盘，所述底盘包括行走装置、车架平台，所述行走装置设有两组，两组行走装置对称设置在车架平台的左右两端，所述车架平台的左右两端分别贯穿每组行走装置，位于每组行走装置之间。

进一步的，所述车架平台顶部安装有液压舱、电器舱，所述液压舱、电器舱相对设置，所述液压舱、电器舱分别位于两组行走装置上方，所述液压绞盘固定在车架平台顶部，所述液压绞盘位于液压舱与电器舱之间，所述液压舱、电器舱的外壁包括罩壳，所述液压舱内安装有液压系统，所述液压系统位于液压舱的罩壳内，所述电器舱内安装有电器系统；所述电器系统位于电器舱的罩壳内；

所述车架平台前后两端分别设有第一安装座，每组第一安装座上分别安装有自稳定臂。

进一步的，所述推土机还包括工作装置总成，所述底盘前端设有第二安装座，所述工作装置总成安装在第二安装座上。

进一步的，所述卷缆装置包括卷缆机框架、卷缆组件、传动链条、离合器、联轴器、电机，所述卷缆机框架内设有两组安装板，所述卷缆组件安装在安装板上，所述卷缆组件两端延伸出第一转轴、第二转轴，所述第一转轴贯穿其中一组安装板后连接有链轮a，所述第二转轴上连接有链轮b，所述第二转轴贯穿另一组安装板，所述链轮b位于另一组安装板内侧；

所述卷缆机框架底部还设有第三安装座，所述电机安装在第三安装座上，所述卷缆机框架底部还设有第四安装座，所述离合器安装在第四安装座上，所述第三安装座、第四安装座相邻，所述离合器包括输入轴、输出轴，所述联轴器安装在电机与离合器之间，所述电机转轴端连接联轴器一端，所述联轴器另一端连接离合器的输入轴，所述离合器的输出轴连接有轴齿轮a，所述轴齿轮a与链轮b位于同一侧，所述轴齿轮a与链轮b之间连接有传动链条a。

进一步的，两组安装板之间安装有往复丝杠，所述往复丝杠两端分别贯穿两组安装板，所述往复丝杠一端贯穿其中一组安装板后连接有轴齿轮b，所述轴齿轮b位于链轮a所在的安装板上，所述轴齿轮b与链轮a之间连接有链条b。

进一步的，所述往复丝杠上安装有排线器，所述排线器顶部安装有两组压辊，所述卷缆组件包括卷筒，所述铠装钢缆贯穿两组压辊中间缠绕在卷筒上。

进一步的，所述自稳定臂包括摆动气缸、大臂、小臂，所述摆动气缸底部固定在第二安装座上，所述摆动气缸一侧延伸有外缸筒上耳轴、外缸筒下耳轴，所述大臂一端通过大臂摆动销轴固定在摆动气缸的外缸筒上耳轴上，所述外缸筒下耳轴上安装有两组大臂油缸，两组大臂油缸的缸杆分别通过大臂油缸销轴固定在大臂两侧；

所述大臂另一端设有第一安装孔，所述小臂安装在大臂一端的第一安装孔内，所述小臂临近端部设有第二安装孔，所述第二安装孔与第一安装孔相对应，所述第一安装孔与第二安装孔内安装有小臂摆动销轴，所述小臂通过小臂摆动销轴固定在大臂上，所述大臂为v型，所述大臂中间位置向上延伸出油缸连接座，所述油缸连接座上安装有小臂油缸，所述小臂油缸的缸杆通过小臂油缸销固定在小臂一端；

所述小臂另一端设有抓地爪，所述小臂临近抓地爪的一端的侧壁上设有倒钩。

相对于现有技术，本发明所述的一种新型水下推土装备具有以下优势：

本发明所述的新型水下推土装备在城市内涝、下穿式隧道应急情况中进行工作，在水深20米环境中进行水下整平、疏浚、填筑和防波堤修建工程，水下推土装备具备密封防腐、水下定位等关键技术，驾驶员在距离800米之内操作水下推土机，通过水上分屏综合显示器观察水下推土机各种参数、工作实时视频图像，周围障碍物的具体图像，水下推土机位置信息，保证水下推土机在水下稳定工作，顺利开展救援行动，提升公共安全保障能力。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种新型水下推土装备组成图；

图2为本发明实施例所述的卷缆装置结构图；

图3为本发明实施例所述的水下推土机传动线路图；

图4为本发明实施例所述的水下推土机结构图；

图5为本发明实施例所述的自稳定臂结构图；

图6为本发明实施例所述的水下定位系统安装结构图。

附图标记说明：

1、水下推土机；2、集成控制系统；3、卷缆装置；4、动力单元；5、智能控制系统；6、铠装钢缆；7、卷缆机框架；8、卷缆机组件；9、传动链条a；10、离合器；11、联轴器；12、电机；13、轴齿轮a；14、链轮a；15、卷筒；16、链轮b；17、往复丝杠；18、轴齿轮b；19、链条b；20、排线器；21、压辊；22、张力控制器；23、底盘；24、工作装置总成；25、自稳定臂；26、液压系统；27、罩壳；28、电器系统；29、液压绞盘；30、行走装置；31、车架平台；32、液压舱；33、电气舱34；摆动缸；35、大臂摆动销轴；36、大臂；37、大臂油缸；38、大臂油缸销轴；39、小臂摆动销轴；40、小臂；41、倒钩；42、抓地爪；43、小臂油缸；44、小臂油缸销轴；45、外缸筒上耳轴；46、外缸筒下耳轴；47、油缸连接座；48、发射器；49、应答器；50、接收基阵显示装。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图6所示，一种新型水下推土装备，包括水下推土机、用于控制水下推土机的集成控制系统；

所述集成控制系统包括动力单元、智能控制单元、卷缆装置，所述智能控制单元控制动力单元，所述动力单元控制卷缆装置，所述水下推土机包括液压绞盘，所述卷缆装置通过铠装钢缆与液压绞盘进行连接，所述集成控制系统控制水下推土机的运行。

如图1所示，新型水下推土装备包括水下推土机1和集成控制系统2两个部分组成。集成控制系统由三个部分组成：动力单元4、智能控制系统5和卷缆装置3，集成控制系统5作为水下推土机1的岸上控制部分，设计采用柴油发电机组作为动力单元4为智能控制系统5和水下推土机1提供电源；采用视频、声纳的方法实现推土机的水下作业可视化功能，采用铠装钢缆6将各类数据信息和动力电源集成，实现信号信息的传递，实现水下推土机1的远距离遥控；铠装钢缆6通过卷缆装置3进行收放。进行水下作业时，遇到危险情况，可通过对铠装钢缆6进行回收的方法，将水下推土机拖回。

卷缆装置3具有张力自适应响应能力，实时监测铠装钢缆6松紧状态，根据工况自动收紧或放松铠装钢缆6，保证铠装钢缆6拉力在设定范围内。

如图2所示，卷缆装置3包括卷缆机框架7、卷缆机组件8、传动链条a9、离合器10、联轴器11、电机12，其中卷缆机组件8、离合器10、电机12依次固定安装在巻缆机框架7上。电机12与离合器10通过联轴器11连接，电机12输出的转动通过联轴器11传递给离合器10，传动链条a9一端连接离合器轴齿轮a13，另一端连接卷筒15一端的链轮a14，从而将动力传递给卷筒15，使卷筒15绕轴心转动。卷筒15另一端设有链轮b16，卷缆机框架7上设有往复丝杠17，丝杠一端设有轴齿轮b18，链条b19两端分别与链轮b16和轴齿轮b18啮合，因此卷筒15带动往复丝杠17转动，往复丝杠17上设有排线器20，所述排线器20上设有上下左右四个小压辊21，四个压辊之间留有一定间隙，铠装钢缆6一端缠绕并固定在卷筒15上，另一端穿过所述的间隙连接到各用电器上。

如图3所示，水下推土机采用柴油发电机组驱动水下电机和卷缆电机，卷缆电机直接驱动卷缆装置，水下电机分别驱动工作泵和行走泵，工作泵带动工作装置，行走泵驱动行走马达，从而带动行走装置的方式。其动力传动和作业系统包括柴油发电机组、行走水下电机、工作水下电机、卷缆电机、左、右行走泵、工作泵、液压阀组、左、右行走马达、减速机、左、右链轮、左、右履带、工作装置。

如图4所示，水下推土机1的结构主要由底盘23、工作装置总成24、自稳定臂25、液压系统26、罩壳27、电器系统28、液压绞盘29组成。所述行走装置30、工作装置总成24均为现有水下推土机上的装置，此处不做详细介绍。所述的底盘23包括行走装置30和置于行走装置之间的车架平台31，所述车架平台31由纵梁，横梁焊接而成，车架平台31前立面及前后上平面设有第一安装座、车架平台两侧设有液压舱32和电气舱33，所述的自稳定臂25有两个，其底部设有连接法兰，分别用螺栓固定于车架平台前后上平面的第一安装座上；所述液压系统26安装于底盘液压舱32内；所述电气系统28安装于底盘的电气舱33内；所述的工作装置总成24固定于底盘前立面的第二安装座上，所述罩壳27将上述液压系统26，电气系统28笼罩在内，并固定于车体底盘23上。

如图5所示，自稳定臂25包括摆动缸34、大臂摆动销轴35、大臂36、大臂油缸37、大臂油缸销轴38、小臂摆动销轴39、小臂40、倒钩41、抓地爪42、小臂油缸43、小臂油缸销轴44。所述的摆动缸34设有内外缸筒，内外缸筒能相对转动，所述外缸筒设有上下两组耳轴，所述的大臂36底端通过大臂摆动销轴35连接固定在外缸筒上耳轴45上，大臂36的另一端通过小臂摆动销轴39连接到小臂40上，所述大臂油缸37左右各一，对称布置在大臂36两侧，其无杆端连接固定在所述外缸筒下耳轴46上，另一端固定在大臂36上，所述大臂36上还设有油缸连接座47，连接小臂油缸43的无杆端，小臂油缸43另一端通过小臂油缸上销轴44连接到小臂40上端，小臂40另一端连接抓地爪42，小臂40前立面上焊接倒钩41。进一步的，所述的摆动缸的内缸筒底部设有连接法兰盘，连接法兰盘上均布连接螺孔，自稳定臂25通过螺孔安装固定。

电器系统28包括水下集成控制器、水下成像系统、水下定位系统、水下照明灯和各种传感器等。水下集成控制器安装在电气舱33中，主要包括推土机运动模块、监控显示模块、通讯模块、自检模块，用于实现水下推土机的行走、转向、工作装置提升下降等动作，集成各种传感器的信息并解析通过铠装钢缆6上传水上控制台，监控水下推土机工作状态。水下成像系统分两种图像传输形式，查看推土机在水下的工作状态和观察周围障碍物，一种是采用水下摄像机传输视频信号，在水中清晰度高的情况下，清楚观察推土机工作状况；第二种采用水下声呐系统，在浑浊环境下查看推土机周围障碍物。

水下定位系统采用超短基线定位系统，由发射器48、应答器49、接收基阵显示装置50组成，结构安装如图4所示，发射器48安装在水面上距水上控制台最近的位置，应答器49固定在水下推土机1上，接收基阵显示装置50装在水上控制台中。发射器48发出一个声脉冲，应答器49收到信号后，回发声脉冲，接收基阵显示装置50把信号计算处理后传输给综合分屏显示器屏，显示推土机水下1相对发射器48的位置。

所述新型水下推土装备在城市内涝、下穿式隧道应急情况中进行工作，在距离800米之内操作，在水深20米环境中进行水下整平、疏浚、填筑和防波堤修建工程，水下推土装备具备密封防腐、水下定位等关键技术，驾驶员操作水下推土机，通过水上分屏综合显示器观察水下推土机各种参数、工作实时视频图像，周围障碍物的具体图像，水下推土机位置信息，保证水下推土机在水下稳定工作，顺利开展救援行动，提升公共安全保障能力。

具体结构如下：

新型水下推土装备包括集成控制系统2和水下推土机1；

所述的集成控制系统2由动力单元4、智能控制系统5和卷缆装置3三个部分组成，集成控制系统2作为水下推土机1的岸上控制部分，设计采用柴油发电机12组作为动力单元4为智能控制系统5和水下推土机1提供电源；采用视频、声纳的方法实现推土机的水下作业可视化功能，采用铠装钢缆6将各类数据信息和动力电源集成，实现信号信息的传递，实现水下推土机1的远距离遥控；铠装钢缆6通过卷缆装置3进行收放。

所述的卷缆装置3包括卷缆机框架7、卷缆机组件8、传动链条a9、离合器10、联轴器11、电机12，其中卷缆机组件8、离合器10、电机12依次固定安装在缆车框架上。电机12与离合器10通过联轴器11连接，电机12输出的转动通过联轴器11传递给离合器10，传动链条a9一端连接离合器10轴齿轮a13，另一端连接卷筒15一端的链轮a14，从而将动力传递给卷筒15，使卷筒15绕轴心转动。卷筒15另一端设有链轮b16，卷缆机安装座上设有往复丝杠17，丝杠一端设有轴齿轮b18，链条b19两端分别与链轮b16和轴齿轮b18啮合，因此卷筒15带动往复丝杠17转动，往复丝杠17上设有排线器20，排线器20上设有上下左右四个小压辊21，四个压辊21之间留有一定间隙，线缆一端缠绕并固定在卷筒15上，另一端穿过所述的间隙连接到用各电器上。

水下推土机1采用柴油发电机12组驱动水下电机12和卷缆电机12，卷缆电机12直接驱动卷缆装置3，水下电机12分别驱动工作泵和行走泵，工作泵带动工作装置，行走泵驱动行走马达，从而带动行走装置30的方式。其动力传动和作业系统包括柴油发电机12组、行走水下电机12、工作水下电机12、卷缆电机12、左、右行走泵、工作泵、液压阀组、左、右行走马达、减速机、左、右链轮、左、右履带、工作装置。

所述的水下推土机1结构主要由底盘23、工作装置总成24、自稳定臂25、液压系统26、罩壳27、电器系统28、液压绞盘29组成。

所述的底盘23包括行走装置30和置于行走装置30之间的车架平台31，所述车架平台31由纵梁，横梁焊接而成，车架平台31前立面及前后上平面设有安装座、车架平台31两侧设有液压舱32和电气舱33，所述的自稳定臂25有两个，其底部设有连接法兰，分别用螺栓固定于车架平台31前后上平面的安装座上；所述液压系统26安装于底盘23液压舱32内；所述电气系统安装于底盘23的电气舱33内；所述的工作装置总成24固定于底盘23前立面安装座上，所述罩壳27将上述液压系统26，电气系统罩在内，并固定于车体底盘23上。

所述自稳定臂25包括摆动缸34、大臂摆动销轴35、大臂36、大臂36油缸、大臂36油缸销轴、小臂摆动销轴39、小臂40、倒钩41、抓地爪42、小臂40油缸、小臂40油缸销轴。其特征是所述的摆动缸34设有内外缸筒，内外缸筒能相对转动，所述外缸筒设有上下两组耳轴，所述的大臂36底端通过大臂摆动销轴35连接固定在外缸筒上耳轴45上，大臂36的另一端通过小臂摆动销轴39连接到小臂40上，所述大臂36油缸左右各一，对称布置在大臂36两侧，其无杆端连接固定在所述外缸筒下耳轴46上，另一端固定在大臂36上，所述大臂36上还设有油缸连接座47，连接小臂40油缸的无杆端，小臂40油缸另一端通过小臂40油缸上销轴连接到小臂40上端，小臂40另一端连接抓地爪42，小臂40前立面上焊接倒钩41；所述的摆动缸34的内缸筒底部设有连接法兰盘，连接法兰盘上均布连接螺孔，自稳定臂25通过螺孔安装固定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。