本發(fā)明涉及海洋工程裝備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于復(fù)雜海底地形自動(dòng)調(diào)平作業(yè)工程車。
背景技術(shù):
海洋工程是指以開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)、恢復(fù)海洋資源為目的,并且工程主體位于海岸線向海一側(cè)的新建、改建、擴(kuò)建工程。隨著時(shí)代和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,海洋工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略應(yīng)用方面占有越來(lái)越重要的地位。
一般認(rèn)為海洋工程的主要內(nèi)容可分為資源開(kāi)發(fā)技術(shù)與裝備設(shè)施技術(shù)兩大部分。具體包括:圍填海、海上堤壩工程,人工島、海上和海底物資儲(chǔ)藏設(shè)施、跨海橋梁、海底隧道工程,海底管道、海底電(光)纜工程,海洋礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)及其附屬工程,海上潮汐電站、波浪電站、溫差電站等海洋能源開(kāi)發(fā)利用工程,大型海水養(yǎng)殖場(chǎng)、人工魚礁工程,鹽田、海水淡化等海水綜合利用工程,海上娛樂(lè)及運(yùn)動(dòng)、景觀開(kāi)發(fā)工程等。隨著科技的發(fā)展,海洋工程產(chǎn)生了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,海洋工程裝備的種類也越來(lái)越豐富。2015年5月19日公布的《中國(guó)制造2025》為“制造強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略指明了方向,把“海洋工程裝備及高科技船舶”歸為重點(diǎn)突破的十大戰(zhàn)略領(lǐng)域之一,著重進(jìn)行先進(jìn)海洋工程裝備的研發(fā)和國(guó)有化。
海底工程車屬于海洋工程裝備的一種,可應(yīng)用于圍填海、海底管道、海底電(光)纜工程、海洋礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)等諸多領(lǐng)域。但是,由于海底地形溝壑縱橫,起伏不定,十分復(fù)雜,并且某些海域海底地層松軟,因此對(duì)海底工程車的行進(jìn)方式和行進(jìn)姿態(tài)提出了很大的挑戰(zhàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)問(wèn)題,從而提供一種行進(jìn)穩(wěn)定、工作平臺(tái)能自動(dòng)調(diào)平、安全性高的用于復(fù)雜海底地形自動(dòng)調(diào)平作業(yè)工程車。
本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:
本發(fā)明提供的用于復(fù)雜海底地形自動(dòng)調(diào)平作業(yè)工程車,包括工作平臺(tái),其還包括:
履帶行進(jìn)裝置,安裝在所述工作平臺(tái)的下部,所述履帶行進(jìn)裝置的底部與海底表面相接觸;
液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu),對(duì)稱設(shè)在所述工作平臺(tái)的四周,且所述液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)通過(guò)彈簧減振器與所述履帶行進(jìn)裝置相連接;
角度傳感器,用于檢測(cè)所述工作平臺(tái)的傾斜角度,并反饋至控制器;
控制器,與所述角度傳感器和液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)相連接,所述控制器用于根據(jù)所述角度傳感器反饋的傾斜角度,控制所述液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述工作平臺(tái)的角度。
進(jìn)一步地,所述液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)包括第一連接塊、第二連接塊、伺服電機(jī)、滑塊和定位桿;
所述第一連接塊的一端與所述彈簧減振器相連接,其另一端與所述第二連接塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接;
所述第二連接塊的外表面還設(shè)有第一連接架和第二連接架,所述第一連接架和第二連接架的一端與所述第二連接塊外表面固定連接,其中,所述第一連接架的長(zhǎng)度方向上還開(kāi)設(shè)有條形調(diào)節(jié)孔;
所述滑塊的一端與所述伺服電機(jī)相連接,其另一端設(shè)有滑桿,所述滑桿穿設(shè)在所述條形調(diào)節(jié)孔內(nèi),并與所述條形調(diào)節(jié)孔滑動(dòng)連接;
所述定位桿固定在所述工作平臺(tái)的外表面四周,所述第二連接架的另一端套設(shè)在所述定位桿上。
進(jìn)一步地,所述第二連接塊上設(shè)有一連接槽,所述第一連接塊的一側(cè)伸入到所述連接槽中,所述第二連接塊的兩側(cè)分別設(shè)有第一連接桿,所述第一連接桿延伸至所述第一連接塊的中心位置處,并通過(guò)旋轉(zhuǎn)塊與所述第一連接塊相連接。
進(jìn)一步地,所述液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)還包括第二連接桿和第三連接桿,所述第二連接桿的兩端分別與所述工作平臺(tái)的前端或后端的相鄰兩個(gè)所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述第三連接桿設(shè)置在所述第二連接桿的外側(cè),且其兩端分別與所述伺服電機(jī)和定位桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
進(jìn)一步地,所述工作平臺(tái)上設(shè)有作業(yè)艙和工作臂,所述工作臂與鏟斗相連接。
進(jìn)一步地,所述工作平臺(tái)的上表面還設(shè)有一轉(zhuǎn)臺(tái),所述作業(yè)艙和工作臂設(shè)置在所述轉(zhuǎn)臺(tái)的上表面。
本發(fā)明的有益效果在于:通過(guò)采用履帶行進(jìn)裝置和彈簧減振器,使其能夠在海底連續(xù)、穩(wěn)定行進(jìn),可顯著改善作業(yè)工程車在海底的行進(jìn)特性和減振特性,有利于結(jié)構(gòu)的安全性和作業(yè)人員的舒適性。同時(shí),利用角度傳感器捕捉到工作平臺(tái)的傾斜角度,再通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)調(diào)整工作平臺(tái)的角度,從而使工作平臺(tái)保持水平,避免因工作平臺(tái)的傾斜引起的側(cè)翻、提高了使用的安全性。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明的用于復(fù)雜海底地形自動(dòng)調(diào)平作業(yè)工程車的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的用于復(fù)雜海底地形自動(dòng)調(diào)平作業(yè)工程車的行進(jìn)狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述,以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
參閱圖1-2所示,本發(fā)明的用于復(fù)雜海底地形自動(dòng)調(diào)平作業(yè)工程車,包括工作平臺(tái)1,其還包括:
履帶行進(jìn)裝置2,安裝在工作平臺(tái)1的下部,履帶行進(jìn)裝置2的底部與海底表面相接觸;履帶行進(jìn)裝置2的履帶與海床的接觸方式為面接觸,同時(shí),通過(guò)設(shè)置多組履帶以增加其接觸面積,從而使履帶行進(jìn)裝置2更加適應(yīng)海底松軟的地質(zhì)條件,作用于海底的壓強(qiáng)較小,能提供更大的抓地力,因此,能夠連續(xù)、穩(wěn)定地行進(jìn)。其中,履帶的材料和型式根據(jù)作業(yè)地點(diǎn)的海底地質(zhì)狀況、作業(yè)類型等條件確定。
液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)3,對(duì)稱設(shè)在工作平臺(tái)1的四周,且液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)3通過(guò)彈簧減振器4與履帶行進(jìn)裝置2相連接;彈簧減振器4主要用于減弱工程車在行進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的顛簸,保障結(jié)構(gòu)的安全性和作業(yè)人員的舒適性,其材料、尺寸、性能等參數(shù)可根據(jù)安裝條件和工況條件選取。
角度傳感器5,用于檢測(cè)工作平臺(tái)1的傾斜角度,并反饋至控制器6;
控制器6,與角度傳感器5和液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)3相連接,控制器6用于根據(jù)角度傳感器5反饋的傾斜角度,控制液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)3調(diào)節(jié)工作平臺(tái)1的角度。
本發(fā)明通過(guò)采用履帶行進(jìn)裝置2和彈簧減振器4,使其能夠在海底連續(xù)、穩(wěn)定行進(jìn),可顯著改善作業(yè)工程車在海底的行進(jìn)特性和減振特性,有利于結(jié)構(gòu)的安全性和作業(yè)人員的舒適性。同時(shí),利用角度傳感器5捕捉到工作平臺(tái)1的傾斜角度,再通過(guò)控制器6驅(qū)動(dòng)液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)3調(diào)整工作平臺(tái)1的角度,使工作平臺(tái)1保持水平狀態(tài),避免因工作平臺(tái)1的傾斜引起的側(cè)翻、提高了使用的安全性。
具體地,液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)3包括第一連接塊31、第二連接塊32、伺服電機(jī)33、滑塊34和定位桿35;
第一連接塊31的一端與彈簧減振器4相連接,其另一端與第二連接塊32轉(zhuǎn)動(dòng)連接;
第二連接塊32的外表面還設(shè)有第一連接架36和第二連接架37,第一連接架36和第二連接架37的一端與第二連接塊32外表面固定連接,其中,第一連接架36的長(zhǎng)度方向上還開(kāi)設(shè)有條形調(diào)節(jié)孔38;
滑塊34的一端與伺服電機(jī)33相連接,其另一端設(shè)有滑桿39,滑桿39穿設(shè)在條形調(diào)節(jié)孔38內(nèi),并與條形調(diào)節(jié)孔38滑動(dòng)連接;
定位桿35固定在工作平臺(tái)1的外表面四周,第二連接架37的另一端套設(shè)在定位桿35上。
本發(fā)明中,通過(guò)伺服電機(jī)33驅(qū)動(dòng)滑塊34正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng),滑塊34帶動(dòng)滑桿39在條形調(diào)節(jié)孔38中向上或向下滑動(dòng),使第二連接塊32相對(duì)于第一連接塊31向上或向下旋轉(zhuǎn),從而改變工作平臺(tái)1與履帶行進(jìn)裝置2的距離和角度,進(jìn)而調(diào)節(jié)工作平臺(tái)1的水平。其中,當(dāng)遇到顛簸路面,彈簧減振器4在減震緩沖時(shí),條形調(diào)節(jié)孔38還可以使滑桿39有一定的緩沖位移空間,避免了對(duì)伺服電機(jī)33的沖擊。
較佳地,第二連接塊32上設(shè)有一連接槽310,第一連接塊31的一側(cè)伸入到連接槽310中,第二連接塊32的兩側(cè)分別設(shè)有第一連接桿311,第一連接桿311延伸至第一連接塊31的中心位置處,并通過(guò)旋轉(zhuǎn)塊312與第一連接塊32相連接。這樣可以避免第一連接塊31和第二連接塊32在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),從而提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
本發(fā)明中,液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)3還包括第二連接桿313和第三連接桿314,第二連接桿313的兩端分別與工作平臺(tái)1的前端或后端的相鄰兩個(gè)伺服電機(jī)33轉(zhuǎn)動(dòng)連接,第三連接桿314設(shè)置在第二連接桿313的外側(cè),且其兩端分別與伺服電機(jī)33和定位桿35轉(zhuǎn)動(dòng)連接。通過(guò)設(shè)置第二連接桿313可以使工作平臺(tái)1的前端或后端的相鄰兩個(gè)液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)3能將受力進(jìn)行傳導(dǎo)分散,提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,而第三連接桿314則用于對(duì)第二連接桿313進(jìn)行限位,減小第二連接桿313的受力偏轉(zhuǎn)和變形。
具體地,工作平臺(tái)1上設(shè)有作業(yè)艙7和工作臂8,工作臂8與鏟斗9相連接。作業(yè)艙7用于作業(yè)人員工作、生活以及各類設(shè)備的安裝場(chǎng)所。其中,工作臂8和鏟斗9可更換為其他型式的機(jī)械設(shè)備,用以適應(yīng)不同的工況條件,滿足不同的作業(yè)類型。
較佳的,工作平臺(tái)1的上表面還設(shè)有一轉(zhuǎn)臺(tái)10,作業(yè)艙7和工作臂8設(shè)置在轉(zhuǎn)臺(tái)10的上表面。這樣可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)艙7的連續(xù)回轉(zhuǎn),并帶動(dòng)其搭載的工作臂8與鏟斗9一同回轉(zhuǎn),從而擴(kuò)大了可能的作業(yè)范圍,有效地提高作業(yè)效率,縮短工程周期。
本發(fā)明的具體工作原理如下:
作業(yè)工程車通過(guò)履帶行進(jìn)裝置2從某處行駛至指定作業(yè)目標(biāo)點(diǎn),進(jìn)行海底挖掘作業(yè)。行進(jìn)過(guò)程中,由于海床的起伏變化,工作平臺(tái)1會(huì)產(chǎn)生顛簸和傾斜。通過(guò)彈簧減振器4可有效減弱顛簸;通過(guò)角度傳感器5測(cè)算出工作平臺(tái)1的傾斜角度,并通過(guò)控制器6驅(qū)動(dòng)液壓滑塊調(diào)平機(jī)構(gòu)3實(shí)時(shí)調(diào)整工作平臺(tái)1的姿態(tài),保持其水平。當(dāng)工程車已行駛至指定作業(yè)目標(biāo)點(diǎn),開(kāi)始進(jìn)行挖掘作業(yè)。作業(yè)艙7內(nèi)的人員操控工作臂8和鏟斗9進(jìn)行作業(yè)任務(wù)。若朝向與指定作業(yè)點(diǎn)發(fā)生偏離,則可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)10回轉(zhuǎn)某一角度,使得鏟斗9到達(dá)指定位置。若工程車后方也有作業(yè)任務(wù),則當(dāng)前方任務(wù)完成后,工程車不必轉(zhuǎn)彎,只需將轉(zhuǎn)臺(tái)10回轉(zhuǎn)180°即可。
以上,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。