一种气动履带式叉车及方法与流程

1.本发明属于运输工具技术领域，具体涉及一种气动履带式叉车及方法。


背景技术：

2.现有的现代化矿井煤矿辅助运输车辆采用防爆柴油胶轮车，有耗油量大、柴油燃烧排气引起环境污染、甚至一氧化碳超标安全问题，且体积较大，在巷道内有胶带输送机等设备运行时，防爆柴油车将掘进工作面、回采工作面所需材料运输至井下工作巷道后，并不能直接将材料运输至工作面，往往剩余至少200米以上距离需要人工将工作面所需锚杆、锚固剂、管路、托盘、锚索等支护材料及工器具等扛至工作位置，工作效率低、劳动强度大、容易产生人员受伤，材料运输是支护速度和掘进进尺的关键影响因素之一。
3.现有的井下管路安装工程，采用防爆柴油胶轮车将管路运输至安装地点后，用撬杠将管路对齐，人工连接螺栓，然后用手拉葫芦将管路两头安装并吊起，手拉葫芦使用前需要在安装管路处巷道顶部施工悬吊锚杆，工艺复杂，劳动强度大，工作效率很低且涉及人员安全问题。
4.在掘进工作面的掘进机、刮板输送机、胶带输送机发生故障时，主要设备配件拆解后，需要运输升井检修，或者更换掘进工作面时，刮板输送机、胶带输送机需要拆解运输到新的掘进工作面，目前主要采用人工手拉葫芦拉拽方式拉出掘进工作面外二百米，然后用防爆装载机装车，劳动强度大，工作效率很低且涉及人员安全问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种气动履带式叉车及方法，以解决现有技术中，人工运输配件劳动强度大的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明的第一个方面，提供了一种气动履带式叉车，包括：操作台、行走履带总成、车辆底盘、叉车门架总成、动力总成和液压油箱总成；
8.所述行走履带总成包括主体行走支架、履带和履带总成前梁，两条履带分别安装在主体行走支架左右两侧，履带总成前梁安装在主体行走支架前侧；
9.所述车辆底盘安装在所述主体行走支架上；
10.所述叉车门架总成包括叉头、门架、叉架、提升油缸和倾斜油缸；
11.所述门架底端通过销轴安装在所述履带总成前梁上；所述叉架以能够上下滑动的形式安装在门架上，并且叉架与所述提升油缸连接，提升油缸安装在门架的底部，叉头安装在叉架上；门架中部连接倾斜油缸的动力输出侧，倾斜油缸安装在车辆底盘上；
12.所述动力总成和液压油箱总成安装在所述车辆底盘上；
13.所述动力总成包括齿轮油泵和动力气动马达；所述液压油箱总成包括油箱本体、吸油过滤器和回油过滤器；
14.所述齿轮油泵与油箱本体连通，吸油过滤器分别连接齿轮油泵的进油侧和油箱本
体出油侧，回油过滤器安装在油箱本体的回油侧；所述动力气动马达的输出轴连接齿轮油泵的输入轴，油箱本体通过齿轮油泵连接至：提升油缸和倾斜油缸；
15.所述操作台上设置有多路换向阀，所述多路换向阀用于控制油箱本体的送油路线。
16.可选的，所述操作台后侧设置有司机站立脚踏板。
17.可选的，所述动力气动马达的输出轴与齿轮油泵的输入轴键联接。
18.可选的，所述动力气动马达排气口安装有消音器。
19.可选的，所述动力气动马达的输出轴与齿轮油泵的输入轴联接处安装有铸铁护罩。
20.可选的，所述主体行走支架左右两侧上分别安装有驱动轮、履带驱动马达和减速机，履带驱动马达通过减速机减速后连接驱动轮；两条履带分别安装在主体行走支架左右两侧上的驱动轮上。
21.可选的，所述操作台还包括支撑架，多路换向阀设置在支撑架上，支撑架位于车辆底盘的尾部。
22.可选的，所述车辆底盘的底部设置有回转器，回转器安装在主体行走支架上，用于通过回转液压马达驱动车辆底盘旋转，液压油箱总成通过齿轮油泵连接至回转液压马达。
23.还包括遥控发射器、遥控接收器、蓄电池组、发电机电压调节器、永磁发电机、发电机气动马达和进气截止阀；
24.遥控发射器无线通信连接遥控接收器，用于向遥控接收器发送控制指令，遥控接收器的信号输出端经can总线模块电连接驱动输出模块，驱动输出模块电连接多路换向阀的信号输入端；
25.油箱本体的输油管路经过齿轮油泵后连接至多路换向阀，然后再分别连接至回转液压马达、履带驱动马达、提升油缸和倾斜油缸；
26.动力气动马达的输出轴与齿轮油泵的输入轴联接，用于为齿轮油泵提供动力；
27.蓄电池组分别连接遥控接收器及多路换向阀的电磁线圈，用于为遥控接收器及多路换向阀的电磁线圈供电；永磁发电机连接至蓄电池组，用于经过发电机电压调节器后向蓄电池组充电；
28.永磁发电机与发电机气动马达同轴连接，发电机气动马达用于驱动永磁发电机的转子部分旋转切割磁力线发电；
29.进气截止阀安装在发电机气动马达的进气侧，能够开断发电机气动马达的进气。
30.本发明的第二个方面，提供了一种遥控操作方法，基于上述的气动履带式叉车，包括如下的操作步骤：
31.step1：检查蓄电池组电量是否充足，若是，执行step5；若否，执行step2；
32.step2：开启发电机气动马达的进气截止阀，发电机气动马达运转，永磁发电机发电；
33.step3：永磁发电机经发电机电压调节器向蓄电池组充电；
34.step4：蓄电池组充满电，关闭发电机气动马达的进气截止阀，停止向蓄电池组充电；
35.step5：检查遥控发射器、遥控接收器互相通讯正常；若是，执行step6，若否，执行
step9；
36.step6：检查油箱本体至油位正常，开启动力气动马达带动齿轮油泵运转；
37.step7：操作遥控发射器按键，检查多路换向阀动作是否正常，若是执行step8，若否，执行step9；
38.step8：履带驱动马达按指令执行向前、向后、前左转弯、前右转弯、后左转弯、后右转弯动作；提升油缸和倾斜油缸分别按指令执行提升下降、前倾后倾动作；
39.step9：操作多路换向阀，履带驱动马达执行向前、向后、前左转弯、前右转弯、后左转弯、后右转弯动作；提升油缸和倾斜油缸按指令执行提升下降、前倾后倾动作。
40.本发明的有益效果如下：
41.本发明实施例提供的气动履带式叉车，采用履带式行走机构，液压传动，爬坡能力强，制动可靠，适应井下掘进巷道恶劣路面。采用叉车门架，不仅具有材料与设备的辅助运输功能，而且具有材料设备的装卸功能，实现材料设备码放整齐，提高了井下作业安全质量标准化水平，极大地提高了井下人员工作效率、降低劳动强度，保障人身安全。
42.本发明实施例提供的气动履带式叉车，采用压缩空气作为动力源，绿色环保、节能，防爆可靠，而且井下掘进巷道及运输巷道帮部压风管路跟随掘进开拓工程延伸，取用压缩空气比较便利。
43.本发明实施例提供的气动履带式叉车，既可以进行正向作业，也可以进行侧向作业或者正向与侧向顺序作业。
附图说明
44.构成本技术的一部分的说明书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：
45.图1为本发明实施例提供的气动履带式叉车的结构示意图。
46.图2为本发明实施例中车辆底盘结构示意图。
47.图3为本发明实施例中三角架安装示意图。
48.图4为本发明实施例提供的带回转器的气动履带式叉车的结构示意图。
49.图5为本发明实施例中回转器安装示意图。
50.图6为本发明实施例中门架直接安装在车辆底盘上的示意图。
51.图7为本发明实施例中油路示意图。
52.图8为本发明实施例中遥控原理示意图。
53.图9为本发明实施例中遥控方法流程图。
54.附图中，1-叉头；2-液压油箱总成；3-门架；4-倾斜油缸；5-操作扶手；6-多路换向阀；7-司机站立脚踏板；8-操作台；9-行走履带总成；10-车辆底盘；11-履带驱动马达；12-齿轮油泵；13-动力气动马达；15-三角架；16-销轴；17履带总成前梁；20-动力总成；21长销轴；22-油箱本体；23-回转器；231回转液压马达；24-双向液压锁；25-提升油缸；26-防爆阀；27-油缸多路阀；28-单向阀；29-吸油过滤器；30-高低速阀；31-马达多路阀；40-遥控发射器；41-遥控接收器；42-蓄电池组；43-发电机电压调节器；44-永磁发电机；45-发电机气动马达；46-进气截止阀。
具体实施方式
55.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
56.以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本技术所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
57.本发明实施例提供了一种气动履带式叉车，宽度小于1米，履带长度小于1.3米，转弯半径小，适用于矿井狭窄巷道和有限空间内的作业。
58.如图1～5所示，叉车包括：操作台8、行走履带总成9、车辆底盘10、叉车门架总成、动力总成20和液压油箱总成2；行走履带总成9包括主体行走支架、履带和履带总成前梁17，两条履带分别安装在主体行走支架左右两侧，履带总成前梁17安装在主体行走支架前侧；车辆底盘10安装在主体行走支架上；叉车门架总成包括门架3、叉架、叉头1、提升油缸25和倾斜油缸4；门架3底端通过销轴16安装在所述履带总成前梁17上；其他的实施例中，履带总成前梁17上安装有三角架15，门架3底端通过销轴16安装在三角架15上；叉架以能够上下滑动的形式安装在门架3上，并且叉架与提升油缸25连接，提升油缸25安装在门架3的底部，叉头1安装在叉架上；门架3中部连接倾斜油缸4，倾斜油缸4安装在车辆底盘10上；动力总成20和液压油箱总成2安装在车辆底盘10上。
59.在其它的一些实施例中，车辆底盘10通过高强度螺栓安装在行走履带总成9的履带总成前梁17和履带总成后梁上。
60.应用于本发明的一个具体实施例，门架3为门型框架，其两条竖向边框相对的一侧分别设置有对应的滑轨，叉架以能够上下滑动的形式安装在滑轨内，并且叉架底部与提升油缸25连接，提升油缸25安装在门架3的底部，用于控制叉架的升降，叉头1安装在叉架上，由提升油缸25控制高度上的升降。
61.在其它的一些实施例中，操作台8包括支撑架、多路换向阀6，支撑架位于车辆底盘10的尾部，多路换向阀6用于控制油箱本体22的送油路线。操作台8后设置有司机站立脚踏板7，操作台8顶端安装有操作扶手5。
62.如图2所示，应用于本发明的一个具体实施例，动力总成20包括齿轮油泵12和动力气动马达13；动力气动马达13、齿轮油泵12安装在车辆底盘10内，车辆底盘10安装在主体行走支架上。
63.具体的，液压油箱总成2包括吸油过滤器29、回油过滤器、空气滤清器、液位计、油箱本体22。如图7所示，齿轮油泵12与油箱本体22连通，吸油过滤器29分别连接齿轮油泵12的进油侧和油箱本体22出油侧，回油过滤器安装在油箱本体22的回油侧。空气滤清器、液位计安装在油箱本体22上。油箱本体22通过螺栓安装在车辆底盘10上。动力气动马达13的输出轴连接齿轮油泵12的输入轴，油箱本体22的输油管路通过齿轮油泵12依次经过单向阀28、油缸多路阀27分别连接至：提升油缸25、倾斜油缸4和履带驱动马达11。其中，在提升油缸25的进、出油侧依次设置有防爆阀26和双向液压锁24。倾斜油缸4的进、出油侧也设置有双向液压锁。具体来说，是油缸多路阀27通过液压管路连接至提升油缸的双向液压锁、倾斜油缸的双向液压锁；提升油缸的双向液压锁24通过液压管路连接至提升油缸的防爆阀26；
提升油缸的防爆阀26通过管路连接至提升油缸25；倾斜油缸的双向液压锁通过管路连接至倾斜油缸4。
64.在上述的技术方案中，履带驱动马达11的进油侧设置有行走马达多路阀31。在其他的一些实施例中，油箱本体22的输油管路直接通过油缸多路阀27连接一个高低速阀30，高低速阀30通过液压管路连接至履带驱动马达11的调速油口。
65.作为本发明实施例的一种示例，动力气动马达13的输出轴与齿轮油泵12的输入轴键联接。在其它的一些实施例中，动力气动马达13的输出轴与齿轮油泵12的输入轴联接处安装有铸铁护罩作为旋转防护装置。
66.作为本发明实施例的一种更为具体的示例，动力气动马达13的输出轴与齿轮油泵12的输入轴采用平键或花键联接。
67.在其它的一些实施例中，动力气动马达13排气口安装有消音器。
68.如图2所示，应用于本发明的一个具体实施例，主体行走支架左右两侧上分别安装有驱动轮、履带驱动马达11和减速机，履带驱动马达11通过减速机减速后连接驱动轮；两条履带分别安装在主体行走支架左右两侧上的驱动轮上。在其它的一些实施例中，主体行走支架左右两侧分别安装有用于履带的左、右导向轮和左、右张紧装置；主体行走支架底部安装有支重轮，上部安装有托链轮。
69.如图4所示，本发明的优选实施例中，车辆底盘10的底部设置有回转器23，回转器23安装在主体行走支架上，用于通过回转液压马达231驱动车辆底盘10旋转，液压油箱总成2通过齿轮油泵连接至回转液压马达231。
70.如图6所示，本发明在其它的一些实施例中，是在车辆底盘10上直接用长销轴21连接门架3的底部。
71.在其它的一些实施例中，本发明还提供了一种气电液遥控系统，用于上述方案中的油缸与马达等装置的控制。如图8所示，主要包括遥控发射器40、遥控接收器41、蓄电池组42、发电机电压调节器43、永磁发电机44、发电机气动马达45和进气截止阀46。
72.遥控发射器40无线通信连接遥控接收器41，通过向遥控接收器41发送控制指令实现左右履带同时前进、左右履带同时后退、履带左转弯、履带右转弯、左侧卸、右侧卸功能。
73.遥控接收器41具有遥控和就地切换操作切换功能，在遥控发射器40断电、装载过程及停止运行时切换为就地操作。在其他的一些实施例中，遥控发射器40上还设置有电源、急停、前进、后退、左前转弯、右前转弯、左后转弯、右后转弯、提升、下降、前倾、后倾、发电、停电、高速、低速、确认、取消按键。
74.遥控接收器41的电源侧连接蓄电池组42，遥控接收器41的信号输出端经can总线模块电连接驱动输出模块，驱动输出模块电连接多路换向阀6的信号输入端。
75.油箱本体22的输油管路经过齿轮油泵12后连接至多路换向阀6，然后再分别连接至回转液压马达231、履带驱动马达11、提升油缸25和倾斜油缸4。作为一种示例，本实施例中，多路换向阀6采用电磁液压多路阀。
76.动力气动马达13的输出轴与齿轮油泵12的输入轴联接，用于为齿轮油泵12提供动力。
77.蓄电池组42通过防爆电缆分别连接遥控接收器41及多路换向阀6的电磁线圈，用于为遥控接收器41及多路换向阀6的电磁线圈供电。其他的一些实施例中，蓄电池组42还提
供照明用电，
78.永磁发电机44通过防爆电缆连接至蓄电池组42，经过发电机电压调节器43后向蓄电池组42充电。
79.永磁发电机44与发电机气动马达45同轴连接，发电机气动马达45驱动永磁发电机44的转子部分旋转切割磁力线发电。
80.进气截止阀46安装在发电机气动马达45的进气侧，可以开断发电机气动马达45的进气，并与发电机气动马达45的进气口相连接。
81.如图9所示，基于上述的气电液遥控系统，本发明实施例还提供了一种遥控操作方法，
82.step1：检查蓄电池组42电量是否充足，若是，下一步执行step5，若否，下一步执行step2；
83.step2：开启发电机气动马达45的进气截止阀46，发电机气动马达45运转，发电机44发电；
84.step3：永磁发电机44经发电机电压调节器43向蓄电池组42充电；
85.step4：蓄电池组42充满电，关闭发电机气动马达45的进气截止阀46，停止向蓄电池组42充电；
86.step5：检查遥控发射器40、遥控接收器41互相通讯正常；若是，执行step6，若否，执行step9；
87.step6：检查油箱本体22至油位正常，开启动力气动马达13的进口截止阀，动力气动马达带动齿轮油泵12运转，液压系统供油正常；
88.step7：操作遥控发射器40按键，检查多路换向阀6动作是否正常，若是执行step8，若否，执行step9；
89.step8：履带驱动马达11按指令执行向前、向后、前左转弯、前右转弯、后左转弯、后右转弯动作；提升油缸25和倾斜油缸4按指令执行提升下降、前倾后倾动作。
90.step9：手动操作多路换向阀6，履带驱动马达11执行向前、向后、前左转弯、前右转弯、后左转弯、后右转弯动作；提升油缸25和倾斜油缸4按指令执行提升下降、前倾后倾动作。
91.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。