一种双履带底盘同步行走***及使用方法
技术领域
本发明涉及建筑行业钢结构工业厂房建造装备技术领域,具体地说涉及一种双履带底盘同步行走***及使用方法。
背景技术
钢结构工业厂房的建造需要人工将大量钢结构件通过螺栓、焊接等方式连接起来。由于钢结构件尺寸大、重量重,并且作业面大部分设在高空,所以传统的高空作业施工方式多采用自制吊篮、井字架、登高车、钢爬梯等常规设备配合起重机、吊臂机来完成的。然而在施工过程中,利用起重机、吊臂机进行高空作业依旧存在着实际作业空间受限、操作不便、危险源较多、事故安全无法得到有效控制的问题,建造平台由此应运而生。
为满足在更大范围、更广空间内安全高效进行高空作业的需求,目前建造平台已经衍生出了双履带行走的集成平台。但是在现有技术中,双履带底盘一般由液压***驱动,当两侧的履带底盘出现不同步的行程差的情况时,连接在双履带底盘之间的连接架的受力则会增大,当不同步的行程差达到一定值时,连接架的结构则会发生破坏,进而整个建造平台的结构也会跟着发生损坏,导致人身安全、经济财产的双重损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种确保底盘平稳运行、保护整体安全的双履带底盘同步行走***及使用方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种双履带底盘同步行走***,包括两个行走底盘机构,所述行走底盘机构包括履带底盘组件和回转组件;
所述履带底盘组件包括驱动轮模块,所述驱动轮模块包括驱动轮、行走编码器、支架和第一齿轮副,所述第一齿轮副包括第一齿轮圈和第一齿轮,所述第一齿轮圈固定套设在所述驱动轮的***,所述第一齿轮与所述行走编码器同轴相连,且两者分别夹设安装在所述支架的两侧面,所述第一齿轮与所述第一齿轮圈啮合匹配;
所述回转组件包括回转驱动模块和回转支承模块,所述回转驱动模块包括电机、减速机和回转编码器,所述回转支承模块包括内回转管盘、外回转套管和第二齿轮副,所述第二齿轮副包括第二齿轮圈和第二齿轮,所述第二齿轮圈固定嵌装在所述内回转管盘的内圈,所述第二齿轮安装在所述回转驱动模块的底部,所述第二齿轮与所述第二齿轮圈啮合匹配。
进一步地,所述驱动轮模块还包括安装板,所述支架固定在所述安装板上,所述第一齿轮圈为外圈齿轮环,齿径大于所述第一齿轮的齿径,所述第一齿轮圈为主动齿轮,所述第一齿轮为从动齿轮,所述驱动轮用于带动所述第一齿轮圈转动,所述行走编码器用于监测所述第一齿轮的转速。
进一步地,所述履带底盘组件还包括底盘和履带,所述履带具有两条,分别套设在所述底盘的两侧,所述驱动轮模块具有两个,分别安装在所述底盘的两侧,且位于所述履带内。
进一步地,所述回转支承模块还包括支承板,所述内回转管盘固定在所述支承板上,所述外回转套管可转动套装在所述内回转管盘的***,所述第二齿轮圈为内圈齿轮环,齿径大于所述第二齿轮的齿径,所述第二齿轮为主动齿轮,所述第二齿轮圈为从动齿轮,所述回转驱动模块用于驱动所述第二齿轮转动,所述回转编码器内置于所述回转驱动模块中,用于监测所述第二齿轮的转动角度。
进一步地,所述行走底盘机构还包括支撑组件,所述支撑组件包括支撑梁、支腿油缸和均压板,所述支撑梁架设于所述履带底盘组件之上,所述支腿油缸具有四个,分别安装在所述支撑梁的底部四角,且各所述支腿油缸的底部均固定有可抵触至地面的所述均压板。
进一步地,所述支撑组件还包括连接梁,所述连接梁为呈X型的上下双层结构,水平居中安装在所述支撑梁之间,所述回转组件居中安装在所述履带底盘组件上,所述连接梁的下层固定焊接至所述外回转套管的外壁,所述连接梁的上层位于所述回转支承模块之上,且可卡住所述回转驱动模块并限制其转动的路径范围。
进一步地,还包括作业平台单元与立柱单元,所述立柱单元具有两个,分别间隔安装在所述作业平台单元底部的左右两端,所述立柱单元包括伸缩套架机构与所述行走底盘机构。
进一步地,所述伸缩套架机构包括内外套装且滑动匹配的内套架和外套架,所述行走底盘机构可转动安装在所述外套架的底部,所述作业平台单元可调节铰接在所述内套架的顶部。
进一步地,还包括连接在两个所述伸缩套架机构之间的跨越连接架,所述跨越连接架位于所述作业平台单元的下方,包括第一节段和第二节段,所述第一节段至少具有两个,可彼此相互横向铰接水平相连或者可与所述第二节段横向铰接水平相连。
一种双履带底盘同步行走***的使用方法,包括所述的双履带底盘同步行走***,所述方法包括以下步骤:
S1:所述支腿油缸收缩,所述均压板离地,两个所述履带底盘组件保持同步行走,带动本建造平台在各施工工位之间进行转移;
S2:所述回转驱动模块驱动所述回转支承模块转动,带动所述履带底盘组件与所述回转支承模块保持同向转动,以实现所述行走底盘机构的横向转动、纵向转动,进而实现本建造平台在工位间的灵活转向;
S3:所述支腿油缸伸出,所述均压板触地,两个所述履带底盘组件停止行走,本建造平台保持静立;
S4:两个所述行走底盘机构沿同一行走方向移动时,当由于打滑或其他原因造成其中一个所述行走底盘机构产生不同步的行程差ΔL,位于两侧的所述立柱单元中的所述伸缩套架机构与所述行走底盘机构之间会产生θ°的角度差,θ°的角度差通过总控制***的回转减速比放大后,分别反馈至两个所述回转驱动模块中的所述回转编码器,所述回转编码器可精确测量该θ°的角度差,再计算处理得出ΔL行程差,并将结果发送至总控制***;
S5:总控制***根据接收得到的ΔL行程差,结合当前两个所述履带底盘组件的行走速度,提高落后于同步行程的所述履带底盘组件的行走速度,直至补偿ΔL行程差、两个所述行走底盘机构回归于同步行走,所述行走编码器测量所述第一齿轮的转速,再计算处理得出所述驱动轮的转速,并将结果发送至总控制***,实时监测所述履带底盘组件的行走速度,确保两个所述行走底盘机构运行平稳。
本发明的有益效果体现在:
本发明中,双行走底盘机构均采用电气控制***与液压控制***相结合的总控制方式,不仅可以灵活自如地实现双履带底盘的移动、转向,还可以在两侧履带底盘因转移打滑或其他原因出现不同步的行程差时,及时监测出两侧立柱单元中的行走底盘机构与伸缩套架机构之间偏转的角度差,进而计算出行程差,并根据行程差自动反馈调整落后一方的行走底盘机构的行走速度,直至行程差被补偿、双行走底盘机构回归于保持同步行走,同时实时监测双履带底盘的行走速度,确保行走底盘机构运行平稳,提高本建造平台整体使用的安全性。
附图说明
图1是本发明一实施例的行走底盘机构转动至纵向时整体结构正视图。
图2是本发明一实施例的行走底盘机构转动至横向时整体结构正视图。
图3是本发明一实施例的行走底盘机构轴测图。
图4是本发明一实施例的回转驱动模块与回转支承模块局部装配示意图。
图5是本发明一实施例的驱动轮模块局部示意图。
图6是本发明一实施例的跨越连接架正视图。
图7是本发明一实施例双履带底盘出现行程差时的示意图。
附图中各部件的标记为:1、作业平台单元;2、立柱单元;3、伸缩套架机构;4、行走底盘机构;5、履带底盘组件;501、底盘;502、履带;6、驱动轮模块;601、驱动轮;602、行走编码器;603、安装板;604、支架;7、第一齿轮副;701、第一齿轮圈;702、第一齿轮;8、支撑组件;801、支撑梁;802、连接梁;803、支腿油缸;804、均压板;9、回转组件;10、回转驱动模块;1001、电机;1002、减速机;1003、回转编码器;11、回转支承模块;1101、内回转管盘;1102、外回转套管;1103、支承板;12、第二齿轮副;1201、第二齿轮圈;1202、第二齿轮;13、跨越连接架;1301、第一节段;1302、第二节段。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。需要说明,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
参见图1-图7。
本发明提供了一种双履带底盘同步行走***,包括两个行走底盘机构4,所述行走底盘机构4包括履带底盘组件5和回转组件9;
所述履带底盘组件5包括驱动轮模块6,所述驱动轮模块6包括驱动轮601、行走编码器602、支架604和第一齿轮副7,所述第一齿轮副7包括第一齿轮圈701和第一齿轮702,所述第一齿轮圈701固定套设在所述驱动轮601的***,所述第一齿轮702与所述行走编码器602同轴相连,且两者分别夹设安装在所述支架604的两侧面,所述第一齿轮702与所述第一齿轮圈701啮合匹配;
所述回转组件9包括回转驱动模块10和回转支承模块11,所述回转驱动模块10包括电机1001、减速机1002和回转编码器1003,所述回转支承模块11包括内回转管盘1101、外回转套管1102和第二齿轮副12,所述第二齿轮副12包括第二齿轮圈1201和第二齿轮1202,所述第二齿轮圈1201固定嵌装在所述内回转管盘1101的内圈,所述第二齿轮1202安装在所述回转驱动模块10的底部,所述第二齿轮1202与所述第二齿轮圈1201啮合匹配。
本发明中,双行走底盘机构均采用电气控制***与液压控制***相结合的总控制方式,不仅可以灵活自如地实现双履带底盘的移动、转向,还可以在两侧履带底盘因转移打滑或其他原因出现不同步的行程差时,及时监测出两侧立柱单元中的行走底盘机构与伸缩套架机构之间偏转的角度差,进而计算出行程
差,并根据行程差自动反馈调整落后一方的行走底盘机构的行走速度,直至行5程差被补偿、双行走底盘机构回归于保持同步行走,同时实时监测双履带底盘的行走速度,确保行走底盘机构运行平稳,提高本建造平台整体使用的安全性。
在一实施例中,所述驱动轮模块6还包括安装板603,所述支架604固定在所述安装板603上,所述第一齿轮圈701为外圈齿轮环,齿径大于所述第一
齿轮702的齿径,所述第一齿轮圈701为主动齿轮,所述第一齿轮702为从动0齿轮,所述驱动轮601用于带动所述第一齿轮圈701转动,所述行走编码器602
用于监测所述第一齿轮702的转速。这样设计,所述驱动轮模块6驱动所述履带底盘组件5行走运行,所述驱动轮601的转速即体现为所述履带底盘组件5的行走速度,所述第一齿轮圈701与所述驱动轮601同轴转动,所述第一齿轮702与所述第一齿轮圈701啮合,即保持与所述驱动轮601同样的转速,所述5行走编码器602连接至所述第一齿轮702,即可通过对所述第一齿轮702转速的实时测量,体现出对所述履带底盘组件5行走速度的实时测量。
在一实施例中,所述履带底盘组件5还包括底盘501和履带502,所述履带502具有两条,分别套设在所述底盘501的两侧,所述驱动轮模块6具有两
个,分别安装在所述底盘501的两侧,且位于所述履带502内。这样设计,所0述底盘501内设有液压驱动马达和行走减速机,所述履带底盘组件5通过行走来带动本集成平台在各施工工位之间进行平稳移动。
在一实施例中,所述回转支承模块11还包括支承板1103,所述内回转管盘1101固定在所述支承板1103上,所述外回转套管1102可转动套装在所述内
回转管盘1101的***,所述第二齿轮圈1201为内圈齿轮环,齿径大于所述第5二齿轮1202的齿径,所述第二齿轮1202为主动齿轮,所述第二齿轮圈1201为从动齿轮,所述回转驱动模块10用于驱动所述第二齿轮1202转动,所述回转编码器1003内置于所述回转驱动模块10中,用于监测所述第二齿轮1202的转动角度。这样设计,所述回转驱动模块10驱动所述回转支承模块11转向,并带动固定在所述回转支承模块11所底部的所述履带底盘组件5一并转向,以实现所述行走底盘机构4的横向转动或纵向转动,进而实现本集成平台在工位之间的灵活转向和转移,运行稳定。
在一实施例中,所述行走底盘机构4还包括支撑组件8,所述支撑组件8包括支撑梁801、支腿油缸803和均压板804,所述支撑梁801架设于所述履带底盘组件5之上,所述支腿油缸803具有四个,分别安装在所述支撑梁801的底部四角,且各所述支腿油缸803的底部均固定有可抵触至地面的所述均压板804。这样设计,当所述支腿油缸803向上收缩时,所述均压板804离地,两个所述履带底盘组件5保持同步行走,带动本建造平台在各施工工位之间进行转移,当所述支腿油缸803向下伸出时,所述均压板804触地,两个所述履带底盘组件5停止行走,本建造平台保持静立。
在一实施例中,所述支撑组件8还包括连接梁802,所述连接梁802为呈X型的上下双层结构,水平居中安装在所述支撑梁801之间,所述回转组件9居中安装在所述履带底盘组件5上,所述连接梁802的下层固定焊接至所述外回转套管1102的外壁,所述连接梁802的上层位于所述回转支承模块11之上,且可卡住所述回转驱动模块10并限制其转动的路径范围。这样设计,由于所述连接梁802的下层是固定连接在所述外回转套管1102的外壁与所述支撑梁801之间的,所述当所述回转驱动模块10驱动所述内回转管盘1101转动时,套装在所述内回转管盘1101***的所述外回转套管1102保持不转,又由于所述回转驱动模块10位于所述连接梁802的上层之间,所以当所述回转驱动模块10驱动所述第二齿轮1202绕所述第二齿轮圈1201的内圈啮合转动时,所述回转驱动模块10会被所述连接梁802的上层卡住而无法转动,进而转变成所述第二齿轮圈1201绕所述第二齿轮1202转动,即所述内回转管盘1101发生转动,实现所述回转支承模块11带动所述履带底盘组件5转动。
在一实施例中,还包括作业平台单元1与立柱单元2,所述立柱单元2具有两个,分别间隔安装在所述作业平台单元1底部的左右两端,所述立柱单元2包括伸缩套架机构3与所述行走底盘机构4。这样设计,所述作业平台单元1受底部两个所述立柱单元2的支撑,结构更加稳定,且适用于更宽广的厂房建造使用。
在一实施例中,所述伸缩套架机构3包括内外套装且滑动匹配的内套架和外套架,所述行走底盘机构4可转动安装在所述外套架的底部,所述作业平台单元1可调节铰接在所述内套架的顶部。这样设计,通过上下滑动调节所述内套架和外套架,调整所述伸缩套架机构3的高度,以适应高度更高或更低的厂房的建设需求,适用范围更广、使用更加灵活。
在一实施例中,还包括连接在两个所述伸缩套架机构3之间的跨越连接架13,所述跨越连接架13位于所述作业平台单元1的下方,包括第一节段1301和第二节段1302,所述第一节段1301至少具有两个,可彼此相互横向铰接水平相连或者可与所述第二节段1302横向铰接水平相连。这样设计,通过拆除或连接所述第一节段1301和第二节段1302,改变所述跨越连接架13的长度,以适应跨度更窄或更宽的厂房的建设需求,同时所述跨越连接架13还起到增强本建造平台整体结构强度的作用。
一种双履带底盘同步行走***的使用方法,包括所述的双履带底盘同步行走***,所述方法包括以下步骤:
S1:所述支腿油缸803收缩,所述均压板804离地,两个所述履带底盘组件5保持同步行走,带动本建造平台在各施工工位之间进行转移;
S2:所述回转驱动模块10驱动所述回转支承模块11转动,带动所述履带底盘组件5与所述回转支承模块11保持同向转动,以实现所述行走底盘机构4的横向转动、纵向转动,进而实现本建造平台在工位间的灵活转向;
S3:所述支腿油缸803伸出,所述均压板804触地,两个所述履带底盘组件5停止行走,本建造平台保持静立;
S4:两个所述行走底盘机构4沿同一行走方向移动时,当由于打滑或其他原因造成其中一个所述行走底盘机构4产生不同步的行程差ΔL,位于两侧的所述立柱单元2中的所述伸缩套架机构3与所述行走底盘机构4之间会产生θ°的角度差,θ°的角度差通过总控制***的回转减速比放大后,分别反馈至两个所述回转驱动模块10中的所述回转编码器1003,所述回转编码器1003可精确测量该θ°的角度差,再计算处理得出ΔL行程差,并将结果发送至总控制***;
S5:总控制***根据接收得到的ΔL行程差,结合当前两个所述履带底盘组件5的行走速度,提高落后于同步行程的所述履带底盘组件5的行走速度,直至补偿ΔL行程差、两个所述行走底盘机构4回归于同步行走,所述行走编码器602测量所述第一齿轮702的转速,再计算处理得出所述驱动轮601的转速,并将结果发送至总控制***,实时监测所述履带底盘组件5的行走速度,确保两个所述行走底盘机构4运行平稳。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明,并不用于限制本发明,本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化,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。