工程车辆的制作方法

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别涉及一种工程车辆。

背景技术：

随着挖掘机技术的发展以及机具的不断创新，挖掘机的作业臂可以配备破碎锤、液压剪、抓石器、夯实器、岩石锯等多种机具以用于满足不同作业需求。一般情况下，作业臂在更换一种机具后会使用该机具工作较长时间而无需频繁更换其他机具。但是在某些特殊情况下，例如抢险救援等情况，根据不同工况作业臂需要在较短时间内频繁更换作业机具，这需要此类工程车辆自身携带多种机具。

工程车辆的多种机具大多通过绳索、吊带等固定在车架上，在需要更换机具时，需要人工完成拆卸安装，严重影响作业效率，占用过多的施救时间。而有些工程车辆的多种机具还需配备专门的辅助车辆进行运输，成本较高且减小了工程车辆的应用范围。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种工程车辆，以便于更换机具。

本实用新型提供一种工程车辆，包括：

底盘；

承载平台，设置于底盘上；

上车和机具平台，上车和机具平台间隔设置于承载平台上，且机具平台用于放置至少两个机具以便上车的作业臂更换机具，工程车辆具有工作状态和机具更换状态，机具平台相对于承载平台可转动地设置以使在机具更换状态时作业臂与至少两个机具中待更换机具的位置相对应。

在一些实施例中，机具平台绕机具平台的中心轴转动。

在一些实施例中，至少两个机具均与中心轴大致等距离地设置。

在一些实施例中，工程车辆还包括设置于机具平台上的机具固定装置，工程车辆具有工作状态和机具更换状态，在工作状态，机具固定装置用于固定机具以防止机具脱离机具平台；在机具更换状态，机具固定装置用于松开至少两个机具中的待更换机具以使作业臂与待更换机具连接。

在一些实施例中，机具固定装置包括机具支架和锁紧装置，机具支架固定设置于机具平台上，在工作状态，锁紧装置用于与机具上的固定件配合锁紧以将机具固定于机具支架上；在机具更换状态，锁紧装置用于脱离机具上的固定件。

在一些实施例中，锁紧装置包括可转动地设置于机具支架上的锁钩和用于驱动锁钩转动的驱动装置，锁钩具有用于与机具上的固定件配合的凹部，驱动装置驱动锁钩转动以使凹部限制或脱离固定件。

在一些实施例中，驱动装置包括伸缩机构，锁紧装置还包括设置于伸缩机构之间的连杆，伸缩机构包括固定设置于机具支架上的缸筒和相对于缸筒可伸缩地设置的伸缩杆，连杆的第一端与伸缩杆连接，连杆的第二端与锁钩连接以驱动锁钩转动。

在一些实施例中，伸缩机构为单作用缸，驱动装置还包括弹簧，弹簧的一端与机具支架连接，弹簧的另一端与单作用缸的伸缩杆连接。

在一些实施例中，锁紧装置包括对称设置的两个锁钩，驱动装置同时驱动两个锁钩转动。

在一些实施例中，工程车辆还包括设置于机具平台上的托臂装置，托臂装置用于在工程车辆处于行驶状态时支撑上车的作业臂。

基于本实用新型提供的技术方案，工程车辆包括底盘、设置于底盘上的承载平台、上车和机具平台，上车和机具平台间隔设置于承载平台上，且机具平台用于放置至少两个机具以便上车的作业臂更换机具，工程车辆具有工作状态和机具更换状态，机具平台相对于承载平台可转动地设置以使在机具更换状态时作业臂与至少两个机具中待更换机具的位置相对应。本实用新型的工程车辆在承载平台上设置专门用于放置机具的机具平台，而且机具平台相对于承载平台可转动从而在需要更换机具时，控制机具平台转动并使作业臂与机具平台上待更换机具的位置对应从而使作业臂与待更换机具连接，减少机具更换时间，有效提高作业效率。而且整个机具更换过程对更换场地要求较低，从而提高工程车辆的适用性范围。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的工程车辆在处于运输状态时的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的工程车辆在处于机具更换状态时的结构示意图；

图3为图1中的机具平台及机具的俯视结构示意图；

图4为图1中的机具固定装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的工程车辆的控制原理结构示意图。

各附图标记分别代表：

1、作业臂；2、承载平台；3、底盘；4、上车车架；5、机具平台；6、机具组；61、第一机具；62、第二机具；63、第三机具；64、第四机具；7、回转驱动装置；8、托臂装置；9、机具固定装置；91-机具支架；92、伸缩缸；93、弹簧；94、连杆；95、锁钩；11、回转角度检测装置；A-固定销。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图4所示，本实用新型实施例的工程车辆包括：

底盘3；

承载平台2，设置于底盘3上；

上车和机具平台5，上车和机具平台5间隔设置于承载平台2上，且机具平台5用于放置至少两个机具以便上车的作业臂1更换机具。工程车辆具有工作状态和机具更换状态，机具平台5相对于承载平台2可转动地设置以使在机具更换状态时作业臂1与至少两个机具中待更换机具的位置相对应。

本实用新型实施例的工程车辆在承载平台2上设置专门用于放置机具的机具平台5，而且机具平台5相对于承载平台2可转动从而在需要更换机具时，控制机具平台5转动并使作业臂1与机具平台5上待更换机具的位置对应从而使作业臂1与待更换机具连接，减少机具更换时间，有效提高作业效率。而且整个机具更换过程对更换场地要求较低，从而提高工程车辆的适用性范围。

本实施例的底盘3为汽车底盘。且本实施例的上车包括车架4。车架4可转动地设置于承载平台2上。

在本实施例中，机具平台5绕机具平台5的中心轴转动。如此设置在利于保证机具平台5在转动过程中使各个机具均能够位于作业臂1的下方的基础上还能减小机具平台5所占用的面积，从而使得整个工程车辆的结构更紧凑。

由于本实施例的机具平台5绕自身中心轴转动，为了保证在转动过程中各个机具均能够位于作业臂1的下方并能够与作业臂1连接，如图3所示，本实施例的至少两个机具均与中心轴大致等距离地设置。具体地，本实施例的机具平台5为圆形。

图3示例性地示出机具组6包括四个机具，分别是第一机具61、第二机具62、第三机具63和第四机具64。具体地，各个机具可以是破碎锤、液压剪、抓石器、夯实器、铲斗等。

在本实施例中，工程车辆还包括用于驱动机具平台5转动的回转驱动装置7。为了对机具平台5的转动角度进行实时测量，本实施例的工程车辆还包括用于检测机具平台5的回转角度的回转角度检测装置11。

由于机具平台5上的各个机具均具有各自的设定位置，因此当需要更换某个机具而控制机具平台5转动时，需要控制机具平台5转动至与该机具相应的目标回转角度。

为了精确控制机具平台5的转动，如图5所示，本实施例的工程车辆包括控制器12与控制器12耦合设置的回转控制阀组10，该回转控制阀组10用于控制回转驱动装置7动作。控制器12根据回转角度检测装置11测得的机具平台5的实际回转角度以及目标回转角度控制回转控制阀组10动作从而控制回转驱动装置7动作以使机具平台5转动至目标回转角度。本实施例的工程车辆通过上述反馈控制的过程对机具平台5的回转进行精确控制，提高作业效率。

如图4所示，本实施例的工程车辆还包括设置于机具平台5上的机具固定装置9。工程车辆具有工作状态和机具更换状态，在工作状态，机具固定装置9用于固定机具以防止机具脱离机具平台5。在机具更换状态，机具固定装置9用于松开至少两个机具中的待更换机具以使作业臂1与待更换机具连接。

具体地，机具固定装置9包括机具支架91和锁紧装置。机具支架91固定设置于机具平台5上。在工作状态，锁紧装置用于与机具上的固定件配合锁紧以将机具固定于机具支架91上；在机具更换状态，锁紧装置用于脱离机具上的固定件。本实施例的锁紧装置具有打开状态和关闭状态，在打开状态时，锁紧装置脱离机具上的固定件从而使机具可以从机具支架91上取出；在关闭状态，锁紧装置与机具上的固定件配合锁紧从而防止机具被取出。

如图4所示，在本实施例中，锁紧装置包括可转动地设置于机具支架91上的锁钩95和用于驱动锁钩95转动的驱动装置，锁钩95具有用于与机具上的固定件配合的凹部，驱动装置驱动锁钩95转动以使凹部限制或脱离固定件。

驱动装置包括伸缩机构。锁紧装置还包括设置于伸缩机构之间的连杆94，伸缩机构包括固定设置于机具支架91上的缸筒和相对于缸筒可伸缩地设置的伸缩杆，连杆94的第一端与伸缩杆连接，连杆94的第二端与锁钩95连接以驱动锁钩95转动。本实施例的伸缩机构的伸缩动作自动控制，减少机具固定拆卸的时间，从而提高自动化。

本实施例的连杆94为弧形结构。本实施例的机具上的固定件为固定销A。锁钩95的第一端与机具支架91铰接，锁钩95的第二端与连杆94连接，锁钩95的第三端设置有与机具上的固定销A配合的凹部。

本实施例的伸缩机构为伸缩缸92。伸缩缸92为单作用缸。驱动装置还包括弹簧93。弹簧93的一端与机具支架91连接，弹簧93的另一端与单作用缸的伸缩杆连接。

如图5所示，本实施例的伸缩缸92的动作由伸缩缸电控阀块92A控制，控制器12向伸缩缸电控阀块92A发送指令控制其动作从而控制伸缩缸92动作以实现锁钩95动作完成限制或脱离固定销A，该过程完全自动化，消除人工安装拆卸的过程，提高机具更换的效率，结合作业臂1的自动化动作，可实现整个机具更换过程的自动化。

锁紧装置包括对称设置的两个锁钩95，驱动装置同时驱动两个锁钩95转动。

本实施例的工程车辆还包括设置于机具平台5上的托臂装置8。托臂装置8用于在工程车辆处于行驶状态时支撑上车的作业臂1。

下面再根据图1至图5对本实用新型工程车辆的具体结构和工作过程进行详细说明。

如图1所示，本实施例的工程车辆包括底盘3、承载平台2、上车车架4、作业臂1以及机具平台5。上车车架4与承载平台2通过回转支承连接，作业臂1通过油缸等连接到上车车架4上。机具平台5通过回转支承与承载平台2连接。

本实施例的机具平台5与上车车架4间隔设置。机具平台5相对于承载平台1可转动地设置。上车车架4也相对于承载平台1可转动地设置。在本实施例中，机具平台5与上车车架4的回转轴间隔设置。

如图3所示，本实施例的工程车辆还包括用于驱动机具平台5转动的回转驱动装置7以及用于测量机具平台5的回转角度的回转角度检测装置11、托臂装置8以及机具组6。其中机具组6包括第一机具61、第二机具62、第三机具63和第四机具64。回转驱动装置7固定在机具平台5上，回转角度检测装置11固定在回转驱动装置7上，托臂装置8通过焊接或螺栓固定在机具平台5上。

如图4所示，机具通过机具固定装置9进行固定。本实施例的工程车辆包括与至少两个机具对应设置的至少两个机具固定装置9。下面对机具固定装置9的具体结构进行详细说明。

如图4所示，机具固定装置9包括机具支架91和锁紧装置。机具支架91通过焊接或螺栓固定在机具平台5上。锁紧装置包括伸缩缸92、弹簧93、连杆94和锁钩95，机具上焊接有固定销A。伸缩缸92为单作用缸，该单作用缸可以是气缸或油缸。该单作用缸在正常状态为伸出状态，当通油或通气后，伸缩缸92收缩。伸缩缸92的缸体通过螺栓固定在机具支架91上。弹簧93的一端铰接在机具支架91上，弹簧93的另一端铰接在伸缩缸92的缸杆上，正常状态下弹簧93收缩，拉紧伸缩缸92的缸杆，使其保持在伸出状态。连杆94一端铰接到缸杆上，一端铰接到锁钩95上，用于带动锁钩95运动。锁钩95内侧铰接到机具支架91上，外侧铰接到连杆94上，锁钩95的钩子部分钩住机具上的固定销A。伸缩缸92轴线两侧均对称布置有连杆94和锁钩95，而且本实施例的机具支架91的另一侧(也就是图4示出的机具的后侧)同样设置有相同的锁紧装置，从而约束机具在平面上的所有自由度，从而使得机具能够可靠的固定在机具支架91上。

其中，固定销A的截面圆形，锁钩95与固定销A的接触处也为圆弧。也就是说锁钩95的凹部为圆弧形。在其他附图未示出的实施例中，固定销A还可以是三角形或其他形状。

如图5所示，本实施例的工程车辆的控制系统包括显示器13、控制器12、回转控制阀组10以及伸缩缸电控阀块92A。控制器12中预设有托臂装置8、第一机具61、第二机具62、第三机具63和第四机具64在机具平台5上所在的角度位置坐标。

本实施例的工程车辆在行驶状态时，控制器12通过控制回转控制阀组10动作使回转驱动装置7工作，回转角度检测装置11向控制器12发送机具平台5的实际回转角度。控制器12根据该实际回转角度以及目标回转角度控制机具平台5转动。此处的目标回转角度指的是托臂装置8旋转至正对作业臂1的位置以用于支撑作业臂1从而实现运输状态下作业臂1的固定。

当需要更换机具时，操作人员通过显示器13选择现有作业臂1上的机具，例如为第一机具61，控制器12通过回转控制阀组10控制回转驱动装置7动作。回转角度检测装置11将机具平台5的实时回转角度发送至控制器12，当控制器12判断第一机具61的机具支架位于作业臂1的正下方时，停止回转驱动装置7动作。此时控制器12控制伸缩缸电控阀块92A驱动伸缩缸12动作使锁紧装置打开，控制器12控制作业臂1使其将第一机具61缓慢放入其机具支架上并关闭伸缩缸电控阀块92A使锁紧装置关闭。操作人员在显示器13中输入需要更换的新机具，例如第三机具63，控制器12通过回转控制阀组10控制回转驱动装置7工作，回转角度检测装置11将机具平台5的实时回转角度发送至控制器12，当控制器12判断第三机具63的机具支架位于作业臂1的正下方时，停止回转驱动装置7动作。此时控制器12控制控制伸缩缸电控阀块92A驱动伸缩缸12动作使锁紧装置打开，控制器12控制作业臂1使其将第三机具63安装在作业臂1的头部，并缓慢将第三机具63从机具支架上取出，控制器12关闭伸缩缸电控阀块92A使锁紧装置关闭。由以上过程可知，本实施例的机具更换的操作过程自动化，消除人工安装拆卸的过程，提高机具更换的效率。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。