多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构

摘要

本发明提供一种多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，包括控制单元、检测履带齿位置的传感器、设置在每个履带架内驱动履带齿的前进驱动系统和后退驱动系统，前进驱动系统和后退驱动系统均包括行程互补的两组驱动装置，每组驱动装置包括至少一个驱动单元；每个驱动单元包括驱动履带齿的驱动头，控制驱动头上下运动的下压油缸和控制驱动头前后运动推动履带齿的驱动油缸，以及检测下压油缸和驱动油缸活塞杆位置的行程开关；下压油缸和驱动油缸通过电磁阀连接到控制单元，检测履带齿位置的传感器和行程开关连接到控制单元。本发明取消行走液压马达，行走减速机，驱动轮等结构，直接用油缸来驱动履带板的履带齿，实现前后行走，转弯，磨车等功能。

权利要求

1.一种多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，其特征在于，包括控制单元、检测履带齿位置的传感器、设置在每个履带架内驱动履带齿的前进驱动系统和后退驱动系统，所述前进驱动系统和后退驱动系统均包括行程互补的两组驱动装置，其中一组驱动装置在直接驱动出力的工作行程时候，另一组驱动装置处于空行程，每组驱动装置包括至少一个驱动单元；每个驱动单元包括驱动履带齿的驱动头，控制该驱动头上下运动的下压油缸和控制该驱动头前后运动推动履带齿的驱动油缸，以及检测下压油缸和驱动油缸活塞杆位置的行程开关；所述下压油缸和驱动油缸通过电磁阀连接到所述控制单元，所述检测履带齿位置的传感器和行程开关连接到所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，其特征在于，每组驱动装置的驱动单元为两个。

3.根据权利要求1所述的多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，其特征在于，下压油缸的活塞杆与驱动头之间连接有缓冲弹簧。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，其特征在于，油缸的油路布置有压力检测单元。

5.根据权利要求4所述的多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，其特征在于，油缸的有杆腔和无杆腔内置有压力检测单元。

说明书

多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构

技术领域

[0001] 本发明属于工程机械的行走机构，尤其涉及多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，可应用在起重机行业。

背景技术

[0002] 履带式起重机行走机构，通常都是采用液压马达驱动行星减速机，通过有齿的驱动轮驱动履带，来实现前后行走，转弯，磨车等功能。一是造价高，马达和减速机成本昂贵，二是维修较为困难，三是大部分履带式起重机是为工业安装设计的，工作制式不适用于长距离行走和较大坡度上的行走，强行在这些工况下行走，会造成行走减速机的早期损坏。有必要寻求一种造价相对低廉，维修相对便利的解决方案。

发明内容

[0003] 为了解决履带式工程机械行走机构采用液压马达驱动行星减速机、驱动轮驱动履带的方式造价高、维修困难、不适用于长距离行走和较大坡度上的行走的问题，本发明提供一种多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构。

[0004] 为解决上述技术问题，其采用的技术方案是：

[0005] 一种多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，包括控制单元、检测履带齿位置的传感器、设置在每个履带架内驱动履带齿的前进驱动系统和后退驱动系统，所述前进驱动系统和后退驱动系统均包括行程互补的两组驱动装置，每组驱动装置包括至少一个驱动单元；每个驱动单元包括驱动履带齿的驱动头，控制该驱动头上下运动的下压油缸和控制该驱动头前后运动推动履带齿的驱动油缸，以及检测下压油缸和驱动油缸活塞杆位置的行程开关；所述下压油缸和驱动油缸通过电磁阀连接到所述控制单元，所述检测履带齿位置的传感器和行程开关连接到所述控制单元。

[0006] 上述的多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，每组驱动装置的驱动单元为两个。

[0007] 上述的多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，下压油缸的活塞杆与驱动头之间连接有缓冲弹簧。

[0008] 上述的多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，油缸的油路布置有压力检测单元。

[0009] 上述的多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，油缸的有杆腔和无杆腔内置有压力检测单元。

[0010] 本发明的驱动油缸沿履带架中线布置，直接推动履带齿。下压油缸起到将驱动油缸活塞杆上的驱动头送到或者远离履带齿的作用。履带板中间有履带齿，履带齿尖凹陷处设标志物，用传感器指示其位置，齿尖运动到适当位置就触发控制单元发出电信号控制电磁阀，使下压油缸开始下压动作推动驱动头向下运动，下压油缸下压到一定行程自动停止，驱动油缸开始伸长，伸长的驱动油缸杆上的驱动头碰到履带齿就开始驱动，驱动到一定行程自动停止伸长，开始进入空行程（下压油缸缩回完成上提动作，同时驱动油缸缩回）。

[0011] 本发明取消行走液压马达，行走减速机，驱动轮等结构，直接用几只油缸来驱动履带板的履带齿，来实现前后行走，转弯，磨车等功能。

[0012] 本发明采用油缸驱动的原因：

[0013] 1、行走是低速运动，这给用油缸直接驱动提供了可能性；

[0014] 2、油缸驱动具有推力大的优势；

[0015] 3、油缸组采用阀组和一些传感器（压力传感器和行程开关）组成协调动作的驱动机构；

[0016] 4、油缸结构简单，方便维修。

[0017] 本发明的创新点：

[0018] 1、行走机构用油缸取代马达和减速机及驱动轮，结构变简单了，成本降低了；

[0019] 2、油缸驱动具有推力大的优势；油缸结构简单，方便维修；

[0020] 3、油缸驱动的行走机构可以适用于长距离行走及较大坡度的行走；

[0021] 4、各油缸的运动关系类似积木组合，随着控制部分（传感器和电控）的完善，性能会有智能化的趋势。

附图说明

[0022] 图1为根据一示例性实施例示出的一种多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构的结构示意图。

[0023] 图2为根据一示例性实施例示出的一种多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构的驱动油路示意图。

[0024] 图3为根据一示例性实施例示出的一种多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构的控制原理图。

[0025] 图中：1-下压油缸，2-下压油缸的上点行程开关（第一行程开关），3-下压油缸的下点行程开关（第二行程开关），4-缓冲弹簧，5-驱动头，6-控制下压油缸的第一电磁阀，7-控制驱动油缸的第二电磁阀，8-驱动油缸，9-齿尖位置传感器，10-齿，11-驱动油缸的缩点行程开关（第三行程开关），12-驱动油缸的伸点行程开关（第四行程开关），13-履带板，14-履带架，15-右履带架行走驱动油路，16-右履带架前进驱动单元，17-右履带架后退驱动单元，18-左履带架行走驱动油路，19-左履带架前进驱动单元，20-左履带架后退驱动单元。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0027] 一种多油缸驱动的履带式低速重载设备行走机构，包括控制单元、检测履带齿位置的传感器、设置在每个履带架内驱动履带齿的前进驱动系统和后退驱动系统，所述前进驱动系统和后退驱动系统均包括行程互补的两组驱动装置，每组驱动装置包括至少一个驱动单元；每个驱动单元包括驱动履带齿的驱动头，控制该驱动头上下运动的下压油缸和控制该驱动头前后运动推动履带齿的驱动油缸，以及检测下压油缸和驱动油缸活塞杆位置的行程开关；所述下压油缸和驱动油缸通过电磁阀连接到所述控制单元，所述检测履带齿位置的传感器和行程开关连接到所述控制单元。

[0028] 如图1所示，驱动油缸8通过驱动头5直接推动履带齿10，下压油缸1起到将驱动油缸8活塞杆上的驱动头5送到或者远离履带齿10的作用。下压油缸1和驱动油缸8都是安装在履带架14内部，接触和驱动的都是履带板13在履带架下面的齿10（此齿10所在的履带板13直接接触地面或路基板）。

[0029] 前进驱动系统和后退驱动系统均包括行程互补的两组驱动装置，即一组在直接驱动出力的工作行程时候，另一组处于空行程，如此循环往复，使驱动动作连续不断。

[0030] 在一种优选的方式中，每组驱动装置包括两个驱动单元，保证每时每刻有两只驱动油缸同时驱动履带板齿，避免有的履带板齿断掉造成驱动“踏空”。当然每组驱动装置内也可只有一个驱动单元，或者两个以上数量，这里并不作限制。

[0031] 如图2所示的实施例，当每组驱动装置采用两个驱动单元时，每个履带架里设八个单元的油缸，前进后退各设四个单元。左右两个履带架，则每个前进或后退方向共有八个单元的油缸驱动。这些油缸进行有序的组合，协调的运动，实现行走的前进、后退、转弯、磨车等功能。

[0032] 如图1所示，每个驱动单元内行程开关有四个，包括用于检测下压油缸1活塞杆是否上提到较高的位置（上点）的第一行程开关2、检测下压油缸1活塞杆是否下压到较低点的位置（下点）的第二行程开关3、检测驱动油缸8活塞杆是否收缩到较短的位置（缩点）的第三行程开关11、检测检测驱动油缸活塞杆是否伸长到较长的位置（伸点）的第四行程开关12。这里的下点与上点、缩点与伸点只是活塞杆的相对空间位置，具体地可根据油缸安装位置、驱动头距离履带齿的位置等相应设计规范来确定。例如下点可为下压油缸活塞杆下压到最低点的位置，上点可为下压油缸活塞杆上提到最点高的位置，缩点可为驱动油缸活塞杆收缩到最短的位置，伸点可为驱动油缸活塞杆伸长到最长的位置。

[0033] 一只驱动油缸和一只下压油缸组成一个单元，单元内部的动作协调关系如下：最先，是下压油缸处于上点，驱动油缸处于缩点。下压油缸先下压到下点，然后驱动油缸开始做伸长动作。驱动油缸伸长到伸点，则下压油缸开始上提往上点，同时驱动油缸往回缩到缩点。还有就是各单元的协调问题，一个单元与另外单元的同步问题和互补问题。这些依靠各油缸的行程开关和控制单元来协调控制。控制单元可采用PLC，检测履带齿位置的传感器可采用光电传感器，各行程开关和光电传感器检测到的信号传到PLC，PLC经过比较运算，发出指令控制各电磁阀的动作。

[0034] 如图1至图3所示，本发明的工作原理如下：以前驱单元为例，首先是下压油缸1处于上点，驱动油缸8处于缩点。安装在履带架14上检测履带齿10（这里主要是齿尖）位置的传感器9，感应履带齿10的位置，驾驶员发出行走前进的信号，控制下压油缸1的第一电磁阀6换向，使下压油缸1下压，第一行程开关2和第二行程开关3检测下压油缸1活塞杆的位置，从而参与对第一电磁阀6的控制，下压油缸1的活塞杆与驱动头5之间连接有起缓冲作用的弹簧4，使下压油缸1与驱动头5的连接呈柔性；下压油缸1下压（伸长）到一定程度，下压油缸1下点第二行程开关3发出信号，驱动控制驱动油缸8的第二电磁阀7开始换向，使驱动油缸8开始伸长，驱动油缸8伸长到一定程度，驱动油缸的伸点第四行程开关12发出信号，此时第一电磁阀6和第二电磁阀7同时换向。第一电磁阀6换向，使下压油缸1上提（缩回），直到第一行程开关2发出信号，使第一电磁阀6归于中位；第二电磁阀7换向，使驱动油缸8后退（缩回），直到第三行程开关11发出信号，使第二电磁阀7归于中位。这个过程不断循环，就形成了行走的前进动作。

[0035] 后驱单元的工作过程与前驱单元原理一样，这里不再赘述。

[0036] 各油缸的油路布置有压力检测单元，例如设置在有杆腔和无杆腔内，实时检测压力信号，发现压力异常及时通过PLC控制单元发出相应报警信号提醒操作人员，如遇到履带齿断掉，则对应的驱动油缸驱动过程中压力会一直升不上来。

[0037] 各组油缸调速（快慢）方式如下：因为各油缸之间的协调关系已经由控制盒进行了协调，各油缸的调速就取决于供往履带架的油路的流量，这是上车液压系统相应行走泵的流量决定的，可以通过调节发动机转速和调节行走泵的排量来实现行走油缸的调速。