蓄电池立柱拆装车的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种蓄电池立柱拆装车，主要机构由夹紧机构、右前轮、伸缩臂、伸缩油缸、伸缩臂筒、直流蓄电池、灭火器、左后轮、驾驶室、液压油箱、左前轮、调平油缸、起升油缸、随动油缸、底盘、蓄电池支架、后转向驱动桥、后传动轴、后减速箱、后行走电机、前行走电机、前减速箱、前传动轴、前转向驱动桥、右后轮、油泵、电控箱、油泵电机、夹紧油缸、旋转机构、摆动机构组成；不仅提高了拆装效率，同时可避免拆装过程中对立柱的损伤，节约维修成本；以蓄电池组为动力源，避免了柴油机类车辆尾气对车间环境的造成污染，有效改善维修工人的工作环境；采用电传动系统及变频定量泵液压驱动系统，不仅省去了整车配重环节，且工作过程中节能环保。
【专利说明】蓄电池立柱拆装车
【技术领域】
[0001]本发明属于煤矿特种车辆的【技术领域】，具体涉及一种蓄电池立柱拆装车。
【背景技术】
[0002]蓄电池立柱拆装车是以车载大容量蓄电池为动力、用于在车间拆装和搬运煤矿液压支架立柱的机械设备，主要由夹紧机构、伸缩臂、伸缩油缸、伸缩臂筒、直流蓄电池、驾驶室、液压油箱、底盘、蓄电池支架、转向驱动桥、传动轴、减速箱、行走电机、油泵、电控箱、油泵电机、夹紧油缸、旋转机构、摆动机构组成。其中，底盘系统由底盘、前变频行走电机、后变频行走电机、减速箱、传动轴及前后转向驱动桥组成，负责动力传递及整机移动；工作系统由伸缩臂、伸缩臂筒、机械手总成等组成，负责液压支架立柱的拆卸与装配；车辆电气系统由电控箱、蓄电池、动力电气系统和控制等组成，负责整机电气系统控制；车辆液压系统由油泵、油泵电机、起升油缸、伸缩油缸、调平油缸及机械手的夹紧油缸、摆动机构和旋转机构等组成。
[0003]目前立柱拆卸和安装方式是利用车间内起重机挂钩悬挂链条，从支架侧面绑定立柱，并通过起重机的升降功能将立柱从柱窝内取出、装入。该操作方式不仅存在安全隐患大、工人劳动强度高、工作效率低的问题，而且在拆卸和安装过程中容易将立柱进液座碰撞变形，降低进液座强度甚至造成漏液，从而间接导致了维修成本上升。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决现有煤矿液压支柱立柱拆装存在安全隐患大、工人劳动强度高、工作效率低、容易破坏立柱的问题，提供了一种蓄电池立柱拆装车。
[0005]本发明采用如下的技术方案实现:一种蓄电池立柱拆装车，前部为机械手，机械手包括夹紧机构、夹紧油缸、旋转机构以及摆动机构，机械手的后部通过销轴与调平油缸以及伸缩臂联接，调平油缸的另一端铰接于伸缩臂上，伸缩臂通过伸缩油缸与伸缩臂筒联接，伸缩臂筒通过销轴及起升油缸与底盘联接，蓄电池支架与底盘通过螺栓联接，蓄电池以插接方式联接在电池托架上；底盘前部设有左前轮和右前轮，左、右前轮分左右安装在下部的前转向驱动桥上，底盘与前转向驱动桥刚性连接；底盘后部设有左后轮和右后轮，左右后轮分左右安装在下部的后转向驱动桥上，底盘与后转向驱动桥通过驱动桥上的摆架连接；底盘中间位置分别安装了前行走电机、后行走电机以及前减速箱和后减速箱，减速箱和电机之间通过螺栓连接；前传动轴分别连接前减速箱和前驱动转向桥；后传动轴分别连接后减速箱和后驱动转向桥；底盘的左侧安装驾驶室及液压油箱；底盘的右侧安装液压油泵、电控箱以及油泵电机。
[0006]所述的液压油泵通过液压管路联接夹紧油缸、旋转机构、摆动机构、调平油缸、伸缩油缸和起升油缸，并完成各功能动作；液压系统的各项动作通过驾驶室内的电比例控制阀完成。
[0007]所述的电控箱通过电缆与油泵电机、前行走电机、后行走电机和直流蓄电池联接；驾驶室内操作系统通过电缆与电控箱联接，并由驾驶室控制指令完成各功能。
[0008]各联接部由销轴、螺栓固定联接，各润滑、密封部由密封圈密封。
[0009]所述的抱夹装置前部为夹紧机构，夹紧机构包括左侧单手、右侧单手、摩擦垫、键、导向架、夹紧油缸和E型导轨，左侧单手和右侧单手上设有摩擦垫，左侧单手和右侧单手连接在导向架上，导向架与夹紧油缸连接，导向架通过键固定在E型导轨上。
[0010]中部是旋转机构，旋转机构包括旋转板、转动支撑、定位板总成、旋转减速器和旋转马达，旋转板与E型导轨固定连接，旋转板设置在转动支撑上，转动支撑与定位板总成固定连接，定位板总成与旋转减速器和旋转马达固定连接。
[0011]后部是摆动机构，摆动机构包括回转机构总成和回转机构固定后支架总成，回转机构总成包括回转机构转动板上和回转机构转动板下，回转机构转动板上和回转机构转动板下一端与旋转机构固定连接，回转机构转动板上和回转机构转动板下另一端通过销轴I与回转机构固定后支架总成连接；
回转机构固定后支架总成通过销轴II与拆装车相连接。
[0012]本发明的目的就是针对【背景技术】的不足，结合行车电力驱动无污染、伸缩臂可伸缩、以及机械手工作机构特点，设计一种适应煤矿液压支架立柱拆装特种车辆。通过机械手、伸缩臂及起升油缸的动作，实现对液压支架立柱的拆卸和装配。车辆采用电传动系统以避免车辆工作过程中尾气对车间环境的污染；车辆采用四轮转向技术确保车辆工作的灵活性；车辆液压系统采用变频与阀控相结合的调速方式，在简化容积调速回路的同时实现了泵站流量按需供给，从而降低系统损耗，结合阀控调速，使系统动态响应进一步提高；车辆动力传动系统由前、后双电机联合驱动，采用转矩矢量控制技术，实现了轴间差速与转矩按比例分配的功能，从而在基本不产生寄生功率的前提下充分利用地面附着系数，提高车辆的驱动能力。
[0013]技术方案
蓄电池立柱拆装车是以车载大容量蓄电池为动力、用于在车间拆装和搬运煤矿液压支架立柱的机械设备，主要由夹紧机构、伸缩臂、伸缩油缸、伸缩臂筒、直流蓄电池、驾驶室、液压油箱、底盘、蓄电池支架、转向驱动桥、传动轴、减速箱、行走电机、油泵、电控箱、油泵电机、夹紧油缸、旋转机构、摆动机构组成。其中，底盘系统由底盘、前变频行走电机、后变频行走电机、减速箱、传动轴及前后转向驱动桥组成，负责动力传递及整机移动；工作系统由伸缩臂、伸缩臂筒、机械手总成等组成，负责液压支架立柱的拆卸与装配；车辆电气系统由电控箱、蓄电池、动力电气系统和控制等组成，负责整机电气系统控制；车辆液压系统由油泵、油泵电机、起升油缸、伸缩油缸、调平油缸及机械手的夹紧油缸、摆动机构和旋转机构等组成。
[0014]采用立柱拆装车工作时，可实现机械化拆装，不仅提高了拆装效率，同时可避免拆装过程中对立柱的损伤，节约维修成本；以蓄电池组为动力源，避免了柴油机类车辆尾气对车间环境的造成污染，有效改善维修工人的工作环境。
[0015]本发明主要结构由:由夹紧机构、伸缩臂、伸缩油缸、伸缩臂筒、直流蓄电池、驾驶室、液压油箱、底盘、蓄电池支架、转向驱动桥、传动轴、减速箱、行走电机、油泵、电控箱、油泵电机、夹紧油缸、旋转机构、摆动机构；
整机前部为机械手总成，由夹紧机构、夹紧油缸、旋转机构及摆动机构组成，机械手总成通过销轴及调平油缸与伸缩臂联接，利用调平油缸的伸缩可实现机械手总成的调平动作。夹紧机构由机械手及轨道组成，配合夹紧油缸动作以实现机械手的夹紧；回转机构由滚动支撑、回转马达及减速箱等组成，利用回转马达可实现机械手的360度回转；摆动机构由摆动底座及摆动马达组成，利用摆动马达可实现机械手的左右60度限幅横摆；
底盘上方为伸缩臂总成，由伸缩臂、伸缩臂筒组成，伸缩臂与伸缩臂筒通过伸缩油缸联接，伸缩臂筒通过销轴、起升油缸、随动油缸与底盘联接，底盘的后部为蓄电池支架，蓄电池以插接方式联接在电池托架上。
[0016]机械手总成、伸缩臂总成、起升油缸及调平油缸构成整机的工作机构，其工作时，起升油缸负责整个工作机构的起升与下降，同时，调平油缸和随动油缸相互配合可实现机械手的水平升降；伸缩油缸负责伸缩臂及前部机械手总成相对于机架的前伸与回缩；调平油缸负责实现机械手总成的上下倾翻；摆动机构负责实现机械手的左右摆动；回转马达负责实现机械手的360度回转；夹紧机构和夹紧油缸相互作用实现机械手夹紧动作。
[0017]底盘前部下方连接前转向驱动桥，后部通过驱动桥摆架连接后转向驱动桥，前、后车轮分别安装于前后车桥两端，且均为驱动轮；前、后驱动电机通过电机前部法兰及止口与减速器联接，且平行相背布置于前后驱动桥内侧，形成双电机驱动的传动型式；前、后传动轴从机架底板下方通过，以较小的倾斜角度分别联接在减速器输出端与驱动桥输入端之间；驱动桥上布置有转向油缸及转向机构，可通过油缸的动作实现轮毂绕车桥两端转向节的左右摆动，完成车辆转向动作。
[0018]机架后部布置有动力蓄电池箱，其内置于机架后部的电池托架上，其不仅作为整车动力源，同时充当整机配重；驾驶室与电控箱分置于机架两侧，油泵电机及齿轮泵置于电控箱下方，并作为一个整体通过地脚螺栓固定在与机架一体的托架上。
[0019]各联接部由销轴、螺栓固定联接，各润滑、密封部由密封圈密封。
[0020]有益效果
本发明与【背景技术】相比具有明显的先进性，使用立柱拆装车可实现机械化拆装，不仅提高了拆装效率，同时可避免拆装过程中对立柱的损伤，节约维修成本；以蓄电池组为动力源，避免了柴油机类车辆尾气对车间环境的造成污染，有效改善维修工人的工作环境；采用电传动系统及变频定量泵液压驱动系统，不仅省去了整车配重环节，且工作过程中节能环保，是较为理想的液压支架立柱拆装设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为整体结构图；
图2为整体结构主视图；
图3为整体结构俯视图；
图4为抱夹装置主视图；
图5为抱夹装置俯视图；
图中所示，附图标记清单如下:
1、夹紧机构，2、右前轮，3、伸缩臂，4、伸缩油缸，5、伸缩臂筒，6、直流蓄电池，7、灭火器，8、左后轮、9、驾驶室，10、液压油箱，11、左前轮，12、调平油缸，13、起升油缸，14、随动油缸，15、底盘，16、蓄电池支架，17、后转向驱动桥，18、后传动轴，19、后减速箱，20、后行走电机，21、前行走电机，22、前减速箱，23、前传动轴，24、前转向驱动桥，25、右后轮，26、油泵，27、电控箱，28、油泵电机，29、夹紧油缸，30、旋转机构，31、摆动机构，1.1、左侧单手，1.2、右侧单手，1.3、摩擦垫，1.4、键，1.5、导向架，1.6、夹紧油缸，1.7、E型导轨，1.8、旋转板，1.9、转动支撑，1.10、定位板总成，1.11、旋转减速器，1.12、旋转马达，1.13、回转机构总成，
1.14、回转机构转动板上，1.15、回转机构转动板下，1.16、销轴I，1.17、回转机构固定后支架总成，1.18、销轴II。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本发明做进一步说明:
图1、2、3所示，为蓄电池立柱拆装车结构图，各部位置、联接关系要正确、安装牢固。
[0023]前部为抱夹装置:包括夹紧机构1、夹紧油缸29、旋转机构30和摆动机构31，机械手的后部通过销轴与调平油缸12及伸缩臂3联接，伸缩臂3通过伸缩油缸4与伸缩臂筒5联接，伸缩臂筒5通过销轴及起升油缸13与底盘15联接，蓄电池支架16与底盘15通过螺栓联接，蓄电池6以插接方式联接在电池托架16上。
[0024]所述的抱夹装置前部为夹紧机构1.1，夹紧机构1.1包括左侧单手1.1、右侧单手
1.2、摩擦垫1.3、键1.4、导向架1.5、夹紧油缸1.6和E型导轨1.7，左侧单手1.1和右侧单手1.2上设有摩擦垫1.3，左侧单手1.1和右侧单手1.2连接在导向架1.5上，导向架1.5与夹紧油缸1.6连接，导向架1.5通过键1.4固定在E型导轨1.7上。
[0025]中部是旋转机构30，旋转机构包括旋转板1.8、转动支撑1.9、定位板总成1.10、旋转减速器1.11和旋转马达1.12，旋转板1.8与E型导轨1.7固定连接，旋转板1.8设置在转动支撑1.9上，转动支撑1.9与定位板总成1.10固定连接，定位板总成1.10与旋转减速器1.11和旋转马达1.12固定连接。
[0026]后部是摆动机构31，摆动机构包括回转机构总成1.13和回转机构固定后支架总成1.17，回转机构总成1.13包括回转机构转动板上1.14和回转机构转动板下1.15，回转机构转动板上1.14和回转机构转动板下1.15 一端与旋转机构固定连接，回转机构转动板上1.14和回转机构转动板下1.15另一端通过销轴I1.16与回转机构固定后支架总成1.17连接；
回转机构固定后支架总成1.17通过销轴II1.18与拆装车相连接。
[0027]机械手拆装立柱工作过程:抱夹装置通过销轴与调平油缸12及伸缩臂3联接形成一体，通过调平油缸12的动作，控制机械手夹紧机构I的工作角度，配合夹紧油缸29的动作完成立柱的夹紧过程；伸缩臂筒5通过销轴及起升油缸13与底盘15联接，通过起升油缸13动作，控制伸缩臂筒5、伸缩臂3及机械手相对于地面竖直方向的高度，从而将立柱从液压支架柱窝中取出、装入，起升油缸13动作过程中，调平油缸12和随动油缸14会产生联动关系，从而保证立柱的垂直升降；机械手的旋转机构30可以实现立柱的360度旋转，便于拆装时立柱方向的调整，摆动机构31可以实现左右60度摆动，便于安装时调整立柱管路方向。
[0028]底盘15前部设有左右前轮11、2，左右前轮11、2分左右安装在下部的前转向驱动桥24上，底盘15与前转向驱动桥24刚性连接；底盘15后部设有左右后轮8、25，左右前轮
8、25分左右安装在下部的后转向驱动桥17上，底盘15与后转向驱动桥17通过驱动桥上的摆架连接；底盘15中间位置分别安装了前后行走电机21、20，前后减速箱22、19，减速箱和电机之间通过螺栓连接；前传动轴分别安装在前减速箱22，前驱动转向桥24上；后传动轴分别安装在后减速箱19，后驱动转向桥17上；驾驶室9及液压油箱10安装在底盘15的左侧；油泵26，电控箱27，油泵电机28安装在底盘15的右侧。
[0029]液压油泵26通过液压管路联接夹紧油缸29、旋转机构30、摆动机构31、调平油缸12、伸缩油缸4、起升油缸13，并完成各功能动作；液压系统的各项动作通过驾驶室9内的电控制阀完成。
[0030]电控箱27通过电缆与油泵电机28、前行走电机21、后行走电机20和直流蓄电池6联接；驾驶室9内操作系统通过电缆与电控箱联接，并由驾驶室控制指令完成各功能。
[0031]各联接部由销轴、螺栓固定联接，各润滑、密封部由密封圈密封。
[0032]本发明有专用工作机构，可实现立柱拆装的机械化作业，提高拆装效率，同时避免拆装过程中对立柱的损伤，节约了维修成本；直流蓄电池供电、电池起配重平衡作用；双行走电机采用前后布置方案，优化动力分配，提高整车动力性；采用四轮转向技术，便于适应车间内作业空间；车辆液压系统采用变频定量泵技术以在节约成本、简化回路的前提下起到节能的效果；采用低电压交流变频技术实现车辆调速。
【权利要求】
1.一种蓄电池立柱拆装车，其特征在于:前部为抱夹装置，抱夹装置包括夹紧机构(I)、夹紧油缸(29)、旋转机构(30)以及摆动机构(31)，抱夹装置的后部通过销轴与调平油缸(12)以及伸缩臂(3)联接，调平油缸(12)的另一端铰接于伸缩臂(3)上，伸缩臂(3)通过伸缩油缸(4)与伸缩臂筒(5)联接，伸缩臂筒(5)通过销轴及起升油缸(13)与底盘(15)联接，蓄电池支架(16)与底盘(15)通过螺栓联接，蓄电池(6)以插接方式联接在电池托架(16)上；底盘(15)前部设有左前轮(11)和右前轮(2)，左、右前轮分左右安装在下部的前转向驱动桥(24)上，底盘(15)与前转向驱动桥(24)刚性连接；底盘(15)后部设有左后轮(8)和右后轮(25)，左右后轮分左右安装在下部的后转向驱动桥(17)上，底盘(15)与后转向驱动桥(17)通过驱动桥上的摆架连接；底盘(15)中间位置分别安装了前后(去掉后)行走电机(21)、后行走电机(20 )以及前减速箱(22 )和后减速箱(19 )，减速箱和电机之间通过螺栓连接；前传动轴(23 )分别连接前减速箱(22 )和前驱动转向桥(24 );后传动轴分别连接后减速箱(19)和后驱动转向桥(17);底盘(15)的左侧安装驾驶室(9)及液压油箱(10);底盘(15)的右侧安装液压油泵(26)、电控箱(27)以及油泵电机(28)。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池立柱拆装车，其特征在于:液压油泵(26)通过液压管路联接夹紧油缸(29)、旋转机构(30)、摆动机构(31)、调平油缸(12)、伸缩油缸(4)和起升油缸(13)，并完成各功能动作；液压系统的各项动作通过驾驶室(9)内的电比例控制阀完成。
3.根据权利要求1或2所述的一种蓄电池立柱拆装车，其特征在于:电控箱(27)通过电缆与油泵电机(28)、前行走电机(21)、后行走电机(20)和直流蓄电池(6)联接；驾驶室(9)内操作系统通过电缆与电控箱联接，并由驾驶室控制指令完成各功能。
4.根据权利要求3所述的一种蓄电池立柱拆装车，其特征在于:各联接部由销轴、螺栓固定联接，各润滑、密封部由密封圈密封。
5.根据权利要求1或4所述的一种蓄电池立柱拆装车，其特征在于:所述的抱夹装置前部为夹紧机构(1.1)，夹紧机构(1.0包括左侧单手(1.1)、右侧单手(1.2)、摩擦垫(1.3)、键(1.4)、导向架(1.5)、夹紧油缸(1.6)和E型导轨(1.7)，左侧单手(1.1)和右侧单手(1.2)上设有摩擦垫(1.3)，左侧单手(1.1)和右侧单手(1.2)连接在导向架(1.5)上，导向架(1.5)与夹紧油缸(1.6)连接，导向架(1.5)通过键(1.4)固定在E型导轨(1.7)上； 中部是旋转机构(30)，旋转机构包括旋转板(1.8)、转动支撑(1.9)、定位板总成(1.10)、旋转减速器(1.11)和旋转马达(1.12)，旋转板(1.8)与E型导轨(1.7)固定连接，旋转板(1.8)设置在转动支撑(1.9)上，转动支撑(1.9)与定位板总成(1.10)固定连接，定位板总成(1.10)与旋转减速器(1.11)和旋转马达(1.12)固定连接； 后部是摆动机构(31)，摆动机构包括回转机构总成(1.13)和回转机构固定后支架总成(1.17)，回转机构总成(1.13)包括回转机构转动板上(1.14)和回转机构转动板下(1.15)，回转机构转动板上(1.14)和回转机构转动板下(1.15) 一端与旋转机构固定连接，回转机构转动板上(1.14)和回转机构转动板下(1.15)另一端通过销轴I (1.16)与回转机构固定后支架总成(1.17)连接； 回转机构固定后支架总成(1.17)通过销轴II (1.18)与拆装车相连接。
【文档编号】E21D15/58GK104500113SQ201410731877
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月6日 优先权日:2014年12月6日
【发明者】张学瑞, 武仲斌, 李文军, 常凯, 郝志军, 刘志更, 马艳卫, 刘玉荣, 韩霏, 周旭, 张国栋, 柳玉龙, 郭志俊, 周锋涛, 仇卫建 申请人:中国煤炭科工集团太原研究院有限公司, 山西天地煤机装备有限公司