一种应急救援车机器人展收取力机构

摘要

本发明涉及应急救援设备领域，具体地说是一种应急救援车机器人展收取力机构，其中第一取力传动轴一端与应急救援车上的分动器相连，另一端与中间齿轮箱输入端相连，中间齿轮箱、第二取力传动轴、取力齿轮箱输入端依次相连，取力齿轮箱设有三个输出端，且第一输出端通过第一离合器与第一发电机连接，第二输出端通过第二离合器与第二发电机连接，第三输出端通过第三离合器与液压泵连接，各个离合器均通过取力互锁控制器控制，第一发电机为第一机器人供电，第二发电机为第二机器人和展开撤收机构供电，且第一发电机、第二发电机与第一机器人、第二机器人之间设有供配电线路系统。本发明能够满足应急救援车所承载的两台机器人的展开和撤收作业要求。

权利要求

1.一种应急救援车机器人展收取力机构，其特征在于：包括第一发电机(1)、第二发电机(2)、液压泵(3)、取力齿轮箱(4)、中间齿轮箱(5)、第一取力传动轴(7)、第二取力传动轴(6)、取力互锁控制器和供配电线路系统，其中第一取力传动轴(7)一端与应急救援车上的分动器相连，另一端与中间齿轮箱(5)输入端相连，所述中间齿轮箱(5)输出端通过第二取力传动轴(6)与取力齿轮箱(4)输入端相连，所述取力齿轮箱(4)设有三个输出端，且第一输出端通过第一离合器(8)与第一发电机(1)连接，第二输出端通过第二离合器(9)与第二发电机(2)连接，第三输出端通过第三离合器(10)与液压泵(3)连接，并且所述第一离合器(8)、第二离合器(9)、第三离合器(10)均通过所述取力互锁控制器控制，第一发电机(1)为第一机器人(11)供电，第二发电机(2)为第二机器人(12)和展开撤收机构(13)供电，并且第一发电机(1)、第二发电机(2)与第一机器人(11)、第二机器人(12)之间设有供配电线路系统。

2.根据权利要求1所述的应急救援车机器人展收取力机构，其特征在于：所述取力互锁控制器一侧设有多个接口分别通过线路与分动器空档开关按钮、第一发电机取力按钮、液压泵取力按钮、第二发电机取力按钮和分动器取力按钮对应连接，且分动器空档开关按钮断开时，其余按钮均失效，分动器取力开关按钮闭合时，其余按钮均失效。

3.根据权利要求2所述的应急救援车机器人展收取力机构，其特征在于：所述取力互锁控制器另一侧设有多个接口分别通过线路与分动器空档开关电磁阀、第一发电机电磁阀、液压泵电磁阀、第二发电机电磁阀和分动器取力开关电磁阀对应连接，其中第一离合器(8)通过第一发电机电磁阀控制，第二离合器(9)通过第二发电机电磁阀控制，第三离合器(10)通过液压泵电磁阀控制，分动器空档开关按钮断开状态时，分动器空档开关电磁阀无信号，其余各个按钮均失效，分动器取力开关按钮闭合时，分动器取力开关电磁阀信号有效，其余各个按钮均失效。

4.根据权利要求1所述的应急救援车机器人展收取力机构，其特征在于：所述供配电线路系统包括第一线路(14)、第二线路(15)、应急线路(16)和中间线路(17)，其中第一线路(14)输入端与第一发电机(1)连接、输出端与第一机器人(11)连接，在所述第一线路(14)上依次设有第一发电机输出开关(141)和第一机器人供电开关(142)，第二线路(15)输入端与第二发电机(2)连接、输出端分成两个支路分别与第二机器人(12)及展开撤收机构(13)对应连接，在所述第二线路(15)输入侧设有第二发电机输出开关(151)，在所述第二线路(15)输出侧的一个支路上设有第二机器人供电开关(152)，另一个支路上设有展开撤收机构供电开关(153)，应急线路(16)输入端与应急电源连接、输出端与第二线路(15)连接，在所述应急线路(16)上设有应急输出开关(161)，所述第一线路(14)和第二线路(15)通过中间线路(17)连接，在所述中间线路(17)上设有一拖二开关(171)。

说明书

一种应急救援车机器人展收取力机构

技术领域

[0001] 本发明涉及应急救援设备领域，具体地说是一种应急救援车机器人展收取力机构。

背景技术

[0002] 现有技术中，由于车辆结构空间和重量等限制，车载取力多采用单一取力机构，也即车辆在驻车情况下通过车载取力机构为单台轴带发电机或单台液压泵提供输出动力。车载单一取力机构只能提供一组发电机或液压泵输出动力，取力效率及输出功率低，无法为大功耗重载产品工作提供多源动力，此外单一取力机构一旦发生故障，将无法提供动力。如图5所示，目前出现了用于传输龙门机器人等重型设备的应急救援车，其中龙门机器人展开和撤收作业都相对复杂，并且为了提高救援效率，目前要求应急救援车承载的两台机器人需同时完成展开或撤收作业，这就对车载取力机构提出了较高要求，除了要保证为多组发电机或液压泵输出动力外，如何保证取力安全、应急供电等问题都需要考虑。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种应急救援车机器人展收取力机构，利用应急救援车动力源驱动两个发电机与一个液压泵工作，能够满足应急救援车所承载的两台机器人的展开和撤收作业要求。

[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

[0005] 一种应急救援车机器人展收取力机构，包括第一发电机、第二发电机、液压泵、取力齿轮箱、中间齿轮箱、第一取力传动轴、第二取力传动轴、取力互锁控制器和供配电线路系统，其中第一取力传动轴一端与应急救援车上的分动器相连，另一端与中间齿轮箱输入端相连，所述中间齿轮箱输出端通过第二取力传动轴与取力齿轮箱输入端相连，所述取力齿轮箱设有三个输出端，且第一输出端通过第一离合器与第一发电机连接，第二输出端通过第二离合器与第二发电机连接，第三输出端通过第三离合器与液压泵连接，并且所述第一离合器、第二离合器、第三离合器均通过所述取力互锁控制器控制，第一发电机为第一机器人供电，第二发电机为第二机器人和展开撤收机构供电，并且第一发电机、第二发电机与第一机器人、第二机器人之间设有供配电线路系统。

[0006] 所述取力互锁控制器一侧设有多个接口分别通过线路与分动器空档开关按钮、第一发电机取力按钮、液压泵取力按钮、第二发电机取力按钮和分动器取力按钮对应连接，且分动器空档开关按钮断开时，其余按钮均失效，分动器取力开关按钮闭合时，其余按钮均失效。

[0007] 所述取力互锁控制器另一侧设有多个接口分别通过线路与分动器空档开关电磁阀、第一发电机电磁阀、液压泵电磁阀、第二发电机电磁阀和分动器取力开关电磁阀对应连接，其中第一离合器通过第一发电机电磁阀控制，第二离合器通过第二发电机电磁阀控制，第三离合器通过液压泵电磁阀控制，分动器空档开关按钮断开状态时，分动器空档开关电磁阀无信号，其余各个按钮均失效，分动器取力开关按钮闭合时，分动器取力开关电磁阀信号有效，其余各个按钮均失效。

[0008] 所述供配电线路系统包括第一线路、第二线路、应急线路和中间线路，其中第一线路输入端与第一发电机连接、输出端与第一机器人连接，在所述第一线路上依次设有第一发电机输出开关和第一机器人供电开关，第二线路输入端与第二发电机连接、输出端分成两个支路分别与第二机器人及展开撤收机构对应连接，在所述第二线路输入侧设有第二发电机输出开关，在所述第二线路输出侧的一个支路上设有第二机器人供电开关，另一个支路上设有展开撤收机构供电开关，应急线路输入端与应急电源连接、输出端与第二线路连接，在所述应急线路上设有应急输出开关，所述第一线路和第二线路通过中间线路连接，在所述中间线路上设有一拖二开关。

[0009] 本发明的优点与积极效果为：

[0010] 1、本发明采用单输入、三输出的传动结构，实现了利用应急救援车动力源驱动两个发电机与一个液压泵工作的目的，其中第一发电机为第一机器人供电，第二发电机为第二机器人和展开撤收机构供电，液压泵则为展开撤收机构提供动力，能够满足应急救援车承载的两台机器人的展开和撤收作业要求。

[0011] 2、本发明通过离合器控制可实现两个发电机和一个液压泵的同时工作、单独工作或任意组合工作，使用更加灵活。

[0012] 3、本发明在分动器控制系统内增设了一个取力互锁控制器用于实现取力互锁保护，提高了取力机构工作安全性。

[0013] 4、本发明的供配电线路系统设计可实现“一对一”、“一拖二”、“应急市电”三种供电方式的切换，可实现应急供电保障功能，即有一套发电机故障，另一套发电机可继续完成作业，保障了系统动力源冗余备保的高可靠性作业能力。

附图说明

[0014] 图1为本发明的结构主视图，

[0015] 图2为本发明的结构俯视图，

[0016] 图3为本发明的传动原理示意图，

[0017] 图4为图2中的取力齿轮箱结构示意图，

[0018] 图5为本发明的使用状态示意图，

[0019] 图6为本发明的取力互锁控制器示意图，

[0020] 图7为本发明的供配电连接示意图，

[0021] 图8为图7中的供配电线路系统示意图。

[0022] 其中，1为第一发电机，2为第二发电机，3为液压泵，4为取力齿轮箱，401为第一齿轮，402为第二齿轮，403为第三齿轮，5为中间齿轮箱，6为第二取力传动轴，7为第一取力传动轴，8为第一离合器，9为第二离合器，10为第三离合器，11为第一机器人，12为第二机器人，13为展开撤收机构，14为第一线路，141为第一发电机输出开关，142为第一机器人供电开关，15为第二线路，151为第二发电机输出开关，152为第二机器人供电开关，153为展开撤收机构供电开关，16为应急线路，161为应急输出开关，17为中间线路，171为一拖二开关。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图对本发明作进一步详述。

[0024] 如图1～8所示，本发明包括第一发电机1、第二发电机2、液压泵3、取力齿轮箱4、中间齿轮箱5、第一取力传动轴7和第二取力传动轴6，其中如图1～3所示，第一取力传动轴7一端与应急救援车上的分动器相连，另一端与中间齿轮箱5输入端相连，所述中间齿轮箱5输出端通过第二取力传动轴6与取力齿轮箱4输入端相连，所述取力齿轮箱4设有三个输出端分别与所述第一发电机1、第二发电机2和液压泵3对应连接。本发明工作时，应急救援车分动器提供动力并依次通过第一取力传动轴7、中间齿轮箱5、第二取力传动轴6和取力齿轮箱4传递力矩驱动所述第一发电机1、第二发电机2和液压泵3工作，其中如图5所示，第一发电机1为第一机器人11供电，第二发电机2为第二机器人12和展开撤收机构13供电，液压泵3则为展开撤收机构13提供动力。所述分动器为本领域公知技术。

[0025] 如图1～3所示，所述取力齿轮箱4的第一输出端通过第一离合器8与第一发电机1连接，第二输出端通过第二离合器9与第二发电机2连接，第三输出端通过第三离合器10与液压泵3连接。本实施例中，所述各个离合器均为气动齿形离合器，离合器拨叉轴内侧设有位置传感器监测离合器工作情况，其生产厂家为杭州前进齿轮箱公司，型号为HCF260‑QLH‑01B。另外本实施例中，各个取力传动轴均为管状开式带滚珠轴承的万向节结构，连接法兰为端面齿结构，提高了动力传递可靠性，此为本领域公知技术。

[0026] 如图4所示，所述取力齿轮箱4内设有依次啮合的第一齿轮401、第二齿轮402和第三齿轮403，其中第一齿轮401一端轮轴与第二取力传动轴6连接，另一端轮轴通过第三离合器10与液压泵3连接，第三齿轮403一端轮轴通过第一离合器8与第一发电机1连接，另一端轮轴通过第二离合器9与第二发电机2连接。如图3所示，本实施例中，所述中间齿轮箱5内部也同样设有三个依次啮合的齿轮。

[0027] 本发明通过分动器控制系统控制第一发电机1、第二发电机2及液压泵3启停，且所述分动器控制系统内增设了一个取力互锁控制器用于实现取力互锁保护。所述分动器控制系统的操作面板上设有分动器空档开关按钮、第一发电机取力按钮、液压泵取力按钮、第二发电机取力按钮和分动器取力按钮，如图6所示，所述取力互锁控制器一侧设有多个接口分别通过线路与分动器空档开关按钮、第一发电机取力按钮、液压泵取力按钮、第二发电机取力按钮和分动器取力按钮对应连接，所述取力互锁控制器另一侧设有多个接口分别通过线路与多个电磁阀相连，所述多个电磁阀包括分动器空档开关电磁阀、第一发电机电磁阀、液压泵电磁阀、第二发电机电磁阀和分动器取力开关电磁阀，其中第一发电机电磁阀发出信号控制所述第一发电机1对应的第一离合器8，第二发电机电磁阀发出信号控制所述第二发电机2对应的第二离合器9，液压泵电磁阀发出信号控制所述液压泵3对应的第三离合器10，进而控制第一发电机1、第二发电机2、液压泵3启停，并且本发明通过离合器控制可实现两个发电机和一个液压泵3的同时工作、单独工作或任意组合工作，具体工作状态可根据实际情况确定。

[0028] 本发明取力结合时，需先闭合分动器空档开关按钮，再闭合第一发电机取力按钮、液压泵取力按钮和第二发电机取力按钮，最后闭合分动器取力按钮，取力断开时需先断开分动器取力按钮，再断开第一发电机取力按钮、液压泵取力按钮和第二发电机取力按钮，最后断开分动器空档开关按钮，所述取力互锁控制器则是为了防止上述操作顺序错误造成设备损坏。

[0029] 如图6所示，当取力机构工作时，按下分动器空档开关按钮，取力互锁控制器检测到FK_1输入信号，相应输出端FK_D输出分动器空档开关电磁阀触点信号，分动器空档电磁阀工作上电，其余各个按钮可正常打开。当分动器空档开关按钮处于断开状态时，取力互锁控制器无FK_1输入和FK_D输出信号，其余按钮无效，此时如果按下分动器取力按钮或按下第一发电机取力按钮、液压泵取力按钮、第二发电机取力按钮，取力互锁控制器通过内部逻辑芯片判断，分动器取力按钮、第一发电机取力按钮、液压泵取力按钮、第二发电机取力按钮均无电磁阀输出触点信号，第一发电机1、第二发电机2、液压泵3均无法启动，从而实现互锁控制，防止误操作损坏设备。

[0030] 如图6所示，当闭合分动器取力开关按钮时，分动器取力开关电磁阀触点信号有效，分动器取力开关电磁阀工作，此时第一发电机取力按钮、液压泵取力按钮、第二发电机取力按钮均处于锁定状态，此时如果再按动分动器空档开关按钮或第一发电机取力按钮、液压泵取力按钮、第二发电机取力按钮进行闭合或关断操作时，取力互锁控制器通过内部逻辑芯片判断，上述按钮均无电磁阀输出触点信号，相应操作无效，第一发电机1、第二发电机2、液压泵3均无法启动，从而实现互锁。

[0031] 另外本发明通过供配电线路系统设计可实现“一对一”、“一拖二”、“应急市电”三种供电方式的切换，如图7～8所示，所述供配电线路系统包括第一线路14、第二线路15、应急线路16和中间线路17，其中第一线路14输入端与第一发电机1连接、输出端与第一机器人11连接，在所述第一线路14上依次设有第一发电机输出开关141和第一机器人供电开关
142，第二线路15输入端与第二发电机2连接、输出端分成两个支路分别与第二机器人12及展开撤收机构13对应连接，在所述第二线路15输入侧设有第二发电机输出开关151，在所述第二线路15输出侧的一个支路上设有第二机器人供电开关152，另一个支路上设有展开撤收机构供电开关153，应急线路16输入端与应急电源连接、输出端与第二线路15连接，在所述应急线路16上设有应急输出开关161，所述第一线路14和第二线路15通过中间线路17连接，在所述中间线路17上设有一拖二开关171。

[0032] 正常工作状态，第一发电机1为第一机器人11供电，第二发电机2为第二机器人12及展开撤收机构13供电，该模式定义为“一对一”供电模式；

[0033] 当其中一台发电机故障时，关闭一拖二开关171，另一台发电机能同时为第一机器人11、第二机器人12及展开撤收机构13供电，即实现两台发电机互为应急备保，该模式定义为“一拖二”供电模式；

[0034] 当两台发电机均发生故障时，关闭应急输出开关161可接入市电或电源车的应急电源，满足两台机器人及展开撤收机构13正常工作，该模式定义为“应急市电”供电模式。

[0035] 本发明的工作原理为：

[0036] 应急救援车处于停车状态时，实施驻车制动，变速箱处于空挡位置，辅助气压大于0.65MPa后，发动机怠速转动，接通分动器空档开关，分动器高、低档指示灯均熄灭后，分动器已挂入空档，此时踩下离合器踏板，等待约10s，按下第一发电机取力按钮、第二发电机取力按钮或液压泵取力按钮，进而控制第一离合器8、第二离合器9和第三离合器10开始工作。

[0037] 当取力开关按钮上的指示灯亮后，表明取力齿轮箱4某一输出端已顺利接合，此时应急救援车上的分动器通过与之连接的第一取力传动轴7将动力传输至中间齿轮箱5，再由与中间齿轮箱5连接的第二取力传动轴6将动力传输至取力齿轮箱4，第一发电机1、第二发电机2和液压泵3先开始怠速工作。将变速箱置于8档，平稳松开离合器踏板，踩加速踏板加速至工作转速，并用手油门锁定在工作转速，此时在分动器带动下，第一发电机1、第二发电机2和液压泵3开始正常工作，其中如图5所示，第一发电机1为第一机器人11供电，第二发电机2为第二机器人12和展开撤收机构13供电，液压泵3则为展开撤收机构13提供动力。取力脱开过程为上述结合过程的逆过程。

[0038] 如图6所示，本发明在分动器控制系统内增设了一个取力互锁控制器用于实现取力互锁保护，提高了取力机构工作安全性。如图7～8所示，本发明在第一发电机1、第二发电机2、液压泵3与第一机器人11、第二机器人12、展开撤收机构13之间的供配电线路系统设计可实现“一对一”、“一拖二”、“应急市电”三种供电方式的切换，可实现应急供电保障功能，即有一套发电机故障，另一套发电机可继续完成作业，保障了系统动力源冗余备保的高可靠性作业能力。