一种自主升降的智能越排障两栖栈桥及控制方法

申请号 CN202311666518.4 申请日 2023-12-06 公开(公告)号 CN117779590A 公开(公告)日 2024-03-29
申请人 北京天和嘉宇科技有限公司; 发明人 杨鹏; 刘延俊; 王登帅; 海云鹏; 殷颂; 于燕妮; 田明倩; 石振杰; 魏长栋;
摘要 本 发明 涉及两栖登陆越障技术领域,尤其涉及一种自主升降的智能越排障两栖栈桥及控制方法。它包括底盘桁架和设置在底盘桁架底部的若干组跨障行走机构与辅助 支撑 机构,各所述跨障行走机构包括行走机构,所述行走机构通过剪叉升降机构与底盘桁架相连,在对应各组跨障行走机构与辅助支撑机构 位置 的底盘桁架底部分别设有动 力 传动机构,在底盘桁架一端活动铰接过渡机构。它结构设计合理,操作简便,借鉴“百足虫”的设计思路,即使面对多种障碍的浅滩来说,也可以轻松的跨过沙滩上的障碍物,完成越障及顺利登陆,无需火力破障及辅助破障,简化流程,从而大大提高登陆效率,从而开辟出数条登陆通路,填补了在抢滩登陆中所面临的技术难题。
权利要求

1.一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,包括底盘桁架和设置在底盘桁架底部的若干组跨障行走机构与辅助支撑机构,各所述跨障行走机构包括行走机构,所述行走机构通过剪叉升降机构与底盘桁架相连,在对应各组跨障行走机构与辅助支撑机构位置的底盘桁架底部分别设有动传动机构,在底盘桁架一端活动铰接过渡机构;各所述跨障行走机构、动力传动机构分别与控制装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,各所述跨障行走机构、辅助支撑机构分别呈矩阵式排布,且跨障行走机构与辅助支撑机构交错设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,所述行走机构包括履带式行走机构,所述履带式行走机构包括平设置的长梁,在长梁左端设有环形槽梁,在长梁右端竖直设有方形槽梁,在长梁的环形槽梁内设有驱动轮,在长梁一侧设有与驱动轮相连的液压达,在长梁的方形槽梁内设有引导轮,在靠方形槽梁一侧的长梁内设有与引导轮相配合的履带张紧装置,在长梁表面沿其长度方向间隔设有若干个托链轮,各所述托链轮分别通过设置在其前后两端的承托与长梁相连,在长梁底部沿其长度方向均匀间隔设有若干个支撑轮卡槽,在各个支撑轮卡槽内分别卡接支撑轮,一履带链板依次绕设在引导轮、支撑轮、驱动轮与托链轮上,在履带链板前后两侧分别设有护板,在长梁左右两端分别设有水平平行设有支撑轴,各根支撑轴的外轴端分别活动穿出对应一侧的护板与限位机构相连,在长梁中部设有垂直穿过长梁侧壁的负载轴,负载轴前后前后两端分别活动穿出对应一侧的护板与设置在行走机构上方的剪叉升降机构相连,在各个负载轴两端均套设与对应一侧长梁侧壁相连的轴端支撑罩,在长梁内的负载轴上套设支撑轴套,支撑轴套的前后两端分别抵接在长梁的内壁上,各所述限位机构均抵接在剪叉升降机构的底部;所述液压马达经导线与控制装置相连。
4.根据权利要求3所述的一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,所述破障机构包括水平对称设置在方形槽梁前后两侧的破障支撑轴,两根破障支撑轴的外端均活动穿出对应一侧的护板与一U型架活动相铰接,在U型架上设有破障铲,在U型架中央设有下铰接座,在破障支撑轴上方的方形槽梁上设有行架,行架的下部分别穿过相应一侧的护板固连在方形槽梁的侧壁上,在行架顶部中央设有上铰接座,一破障液压缸的缸座活动铰接在上铰接座上,其活塞杆则活动铰接在下铰接座上;所述破障液压缸经导线与控制装置相连。
5.根据权利要求3所述的一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,在各根支撑轴上均设有与护板相连的加固件,所述加固件包括固定套接在支撑轴上的套环,在套环外侧壁上沿其圆周方向设有若干个支杆,各所述支杆分别与护板的内侧壁相连。
6.根据权利要求3所述的一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,所述限位机构包括分别竖直设置在护板外侧、与各根支撑轴固连的螺纹轴,在各根螺纹轴上端均设有与其螺纹相连的调节轴套,在调节轴套上设有抵接在剪叉升降机构底部的垫块
7.根据权利要求3所述的一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,所述剪叉升降机构包括两根平行设置的支撑方管,在两根支撑方管通过设置在其右端的支撑销轴相连,在两根支撑方管底部中央分别竖直设有与对应一侧负载轴轴端相连的负载支撑腿,在支撑方管上方设有与其平行设置的桁架支撑板,在左端一侧的桁架支撑板底部设有滑动座,在滑动座底部前后两侧分别沿其长度方向对称设有上滑槽,在右端一侧的桁架支撑板底部设有剪叉铰接座;在左端一侧的两根支撑方管之间设有外剪叉臂架,在左端一侧的两根支撑方管内壁上分别沿其水平方向对称设有下滑槽,在外剪叉臂架下端前后两侧分别对称设有卡接在对应一侧支撑方管内的下滑轮,各所述下滑轮的转轴均活动卡接在对应一侧的下滑槽内,所述外剪叉臂架的上端活动铰接在桁架支撑板的剪叉铰接座上;在外剪叉臂架内设有与其活动相铰接的内剪叉臂架,内剪叉臂架的下端活动铰接在两根支撑方管之间的支撑销轴上,其上端则分别设有上滑轮,各所述上滑轮分别活动卡接在滑动座对应一侧的上滑槽内,在外剪叉臂架内壁之间与内剪叉臂架内壁之间分别水平设有连接方管,在外剪叉臂架内设有第一伸缩液压缸,第一伸缩液压缸的缸底活动铰接在外剪叉臂架底部,其活塞杆则活动铰接在内剪叉臂架一侧的连接方管上,在内剪叉臂架内设有第二伸缩液压缸,第二伸缩液压缸的缸底活动铰接在内剪叉臂架底部,其活塞杆则活动铰接在外剪叉臂架一侧的连接方管上;在桁架支撑板上间隔设有若干个与底盘桁架相连的桁架连接梁;所述第一伸缩液压缸、第二伸缩液压缸分别经导线与控制装置相连。
8.根据权利要求3所述的一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,所述辅助支撑机构包括设置在底盘桁架底部的下压连接板,在下压连接板底部中央竖直设有液压缸,在液压缸下方设有下压支撑板,在下压支撑板中央设有球铰支座,所述液压缸的活塞杆设有与球铰支座相连的球铰,在下压支撑板表面两侧分别沿其长度方向开设若干个辅助轮卡槽,在各个辅助轮卡槽内均活动卡设辅助轮;所述液压缸经导线与控制装置相连。
9.根据权利要求3所述的一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,所述过渡机构包括收放渡板,在铰接端一侧的收放渡板前后两侧对称设有翻转座,在各个翻转座前后两侧的底盘桁架上分别对应设有与之相卡接在夹板,各所述翻转座通过翻转轴与相应一侧的两个夹板相连,在底盘桁架外壁上设有与其中一根翻转轴相连的螺旋摆动缸;螺旋摆动缸经导线与控制装置相连。
10.根据权利要求7所述的一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,所述动力传动机构包括置物箱,在置物箱内设有发电机,在发电机一侧的置物箱内设有液压站,在置物箱内设有与液压站相连通的油箱,所述液压站经油管分别与液压马达、第一伸缩液压缸、第二伸缩液压缸、液压缸与螺旋摆动缸相连,在各根油管上均设有负载敏感、比例多路与双向平衡阀;所述发电机、液压站分别经导线与控制装置相连。
11.根据权利要求1所述的一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,其特征在于,还包括检测机构,所述检测机构包括第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、姿态陀螺仪、辅助支撑压力传感器、剪叉位移传感器与剪叉压力传感器,各所述第一测距传感器分别对应设置在各组跨障行走机构一侧的底盘桁架底部,在前后相邻的两组辅助支撑机构之间的底盘桁架底部设有第二测距传感器,在远离过渡机构一端的底盘桁架侧壁上设有第三测距传感器,在对应第一测距传感器、第二测距传感器位置的底盘桁架表面分别设有姿态陀螺仪,在各组剪叉升降机构的下部均设有测量底盘桁架底部距离的剪叉位移传感器,在各组剪叉升降机构的第一伸缩液压缸与第二伸缩液压缸内均设有剪叉压力传感器,在各组辅助支撑机构的液压缸内均设有辅助支撑压力传感器。
12.一种采用权利要求3‑11任一所述的两栖栈桥的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:当搭载该两栖栈桥的平台到达指定位置后,控制装置通过动力传动机构控制各组跨障行走机构中的液压马达启动,液压马达带动驱动轮转动,进而驱动履带链板转动,使两栖栈桥从平台向外移出;
步骤二:当底盘桁架前端的两组跨障行走机构向外移出平台并处于悬空状态时,控制装置通过动力传动机构控制剪叉升降机构的第一伸缩液压缸与第二伸缩液压缸做伸出运动,从而推动外剪叉臂架与内剪叉臂架沿着铰接点向内闭合,进而通过剪叉升降机构向下推动行走机构,待行走机构的履带链板接触滩地后,停止剪叉升降机构运动,使两栖栈桥的前部着地;
步骤三:继续驱动两栖栈桥向外移动,直至底盘桁架中部的两组跨障行走机构向外移平台出并处于悬空状态,按步骤二所述,使该侧的履带链板接触滩地后,从而使两栖栈桥的中部着地;
步骤四:继续驱动两栖栈桥向外移动,直至底盘桁架尾部的两组跨障行走机构向外移平台出并处于悬空状态,按步骤二所述,使该侧的履带链板接触滩地后,从而使两栖栈桥的尾部着地;
步骤五:若其中一组跨障行走机构,在滩地上行走遇障时,若障碍较小,通过破障机构直接进行清理,若障碍较大,则控制装置通过动力传动机构将剪叉升降机构收起,待行走机构跨越障碍物后,重新使行走机构接触滩地;
步骤六:待两栖栈桥完全移出后,控制装置通过动力传动机构控制液压缸启动,从而使各组设置在底盘桁架底部的各组辅助支撑机构,稳定的支撑在滩地上;
步骤七:控制装置通过动力传动机构控制螺旋摆动缸启动,从而使收放渡板向外翻动,或是使收放渡板抵接在滩地上形成下坡,或是搭接在另一组两栖栈桥的底盘行架上。

说明书全文

一种自主升降的智能越排障两栖栈桥及控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及两栖登陆越障技术领域,尤其涉及一种自主升降的智能越排障两栖栈桥及控制方法。

背景技术

[0002] 在抢滩登陆作战中,卸载作业通常需要能适应海岸浅滩的栈桥来完成,栈桥要适应由浅到滩地的连通运载作业,而其中阻碍栈桥工作的主要因素有两方面:
[0003] 其一,滩地上的障碍,主要包括人工障碍与自然障碍。人工障碍有三锥、泥泞地、阻绝墙和地(水)雷等;自然障碍有礁石群、断崖等。就人工障碍而言,目前我军传统的破障
方式以火破障为主要手段,如破障弹、破障艇、扫雷弹等;而以两栖工程作业车“挖掘、夹
取、起重”残存的障碍为辅助手段,如三角锥等。然而,传统依靠密集火力破障的方式,并不
能100%清除障碍,仍然需要两栖工程作业车辅助扫除,其效率不高。而自然障碍还没有快
速有效的越障手段或装备。
[0004] 其二,自然环境,如需要克服浪、潮汐、海流等多种恶劣环境影响,这些因素都会影响登陆舰艇抵滩后30m至60m距离的涉水问题,尤其是大批量重载设备在近海的泥沙地容
易发生陷落的现象,致使其无法移动。
[0005] 如何快速扫除障碍与克服这些自然环境因素,从而开辟出数条登陆通路,则是目前登陆作战所面临的主要难题。

发明内容

[0006] 本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种自主升降的智能越排障两栖栈桥及控制方法,它结构设计合理,操作简便,即使面对多种障碍的浅滩来说,也可以轻松的跨过
沙滩上的障碍物,完成越障及顺利登陆,无需火力破障及辅助破障,简化流程,从而大大提
高登陆效率,另外,可以实现大批量重载设备从母舰到近岸的卸载作业,使其顺利登陆,避
免发生陷落于沙地而造成的无法移动,具有运输速度快,登陆速度快,卸载效率高的特点,
从而开辟出数条登陆通路,填补了在抢滩登陆中所面临的技术难题。
[0007] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0008] 一种自主升降的智能越排障两栖栈桥,包括底盘桁架和设置在底盘桁架底部的若干组跨障行走机构与辅助支撑机构,各所述跨障行走机构包括行走机构,所述行走机构通
过剪叉升降机构与底盘桁架相连,在对应各组跨障行走机构与辅助支撑机构位置的底盘桁
架底部分别设有动力传动机构,在底盘桁架一端活动铰接过渡机构;各所述跨障行走机构、
动力传动机构分别与控制装置相连。
[0009] 可选地,各所述跨障行走机构、辅助支撑机构分别呈矩阵式排布,且跨障行走机构与辅助支撑机构交错设置。
[0010] 可选地,所述行走机构包括履带式行走机构,所述履带式行走机构包括水平设置的长梁,在长梁左端设有环形槽梁,在长梁右端竖直设有方形槽梁,在长梁的环形槽梁内设
驱动轮,在长梁一侧设有与驱动轮相连的液压达,在长梁的方形槽梁内设有引导轮,在
靠方形槽梁一侧的长梁内设有与引导轮相配合的履带张紧装置,在长梁表面沿其长度方向
间隔设有若干个托链轮,各所述托链轮分别通过设置在其前后两端的承托与长梁相连,
在长梁底部沿其长度方向均匀间隔设有若干个支撑轮卡槽,在各个支撑轮卡槽内分别卡接
支撑轮,一履带链板依次绕设在引导轮、支撑轮、驱动轮与托链轮上,在履带链板前后两侧
分别设有护板,在长梁左右两端分别设有水平平行设有支撑轴,各根支撑轴的外轴端分别
活动穿出对应一侧的护板与限位机构相连,在长梁中部设有垂直穿过长梁侧壁的负载轴,
负载轴前后前后两端分别活动穿出对应一侧的护板与设置在行走机构上方的剪叉升降机
构相连,在各个负载轴两端均套设与对应一侧长梁侧壁相连的轴端支撑罩,在长梁内的负
载轴上套设支撑轴套,支撑轴套的前后两端分别抵接在长梁的内壁上,各所述限位机构均
抵接在剪叉升降机构的底部;所述液压马达经导线与控制装置相连。
[0011] 可选地,所述破障机构包括水平对称设置在方形槽梁前后两侧的破障支撑轴,两根破障支撑轴的外端均活动穿出对应一侧的护板与一U型架活动相铰接,在U型架上设有破
障铲,在U型架中央设有下铰接座,在破障支撑轴上方的方形槽梁上设有行架,行架的下部
分别穿过相应一侧的护板固连在方形槽梁的侧壁上,在行架顶部中央设有上铰接座,一破
液压缸的缸座活动铰接在上铰接座上,其活塞杆则活动铰接在下铰接座上;所述破障液
压缸经导线与控制装置相连。
[0012] 可选地,在各根支撑轴上均设有与护板相连的加固件,所述加固件包括固定套接在支撑轴上的套环,在套环外侧壁上沿其圆周方向设有若干个支杆,各所述支杆分别与护
板的内侧壁相连。
[0013] 可选地,所述限位机构包括分别竖直设置在护板外侧、与各根支撑轴固连的螺纹轴,在各根螺纹轴上端均设有与其螺纹相连的调节轴套,在调节轴套上设有抵接在剪叉升
降机构底部的垫块
[0014] 可选地,所述剪叉升降机构包括两根平行设置的支撑方管,在两根支撑方管通过设置在其右端的支撑销轴相连,在两根支撑方管底部中央分别竖直设有与对应一侧负载轴
轴端相连的负载支撑腿,在支撑方管上方设有与其平行设置的桁架支撑板,在左端一侧的
桁架支撑板底部设有滑动座,在滑动座底部前后两侧分别沿其长度方向对称设有上滑槽,
在右端一侧的桁架支撑板底部设有剪叉铰接座;在左端一侧的两根支撑方管之间设有外剪
叉臂架,在左端一侧的两根支撑方管内壁上分别沿其水平方向对称设有下滑槽,在外剪叉
臂架下端前后两侧分别对称设有卡接在对应一侧支撑方管内的下滑轮,各所述下滑轮的转
轴均活动卡接在对应一侧的下滑槽内,所述外剪叉臂架的上端活动铰接在桁架支撑板的剪
叉铰接座上;在外剪叉臂架内设有与其活动相铰接的内剪叉臂架,内剪叉臂架的下端活动
铰接在两根支撑方管之间的支撑销轴上,其上端则分别设有上滑轮,各所述上滑轮分别活
动卡接在滑动座对应一侧的上滑槽内,在外剪叉臂架内壁之间与内剪叉臂架内壁之间分别
水平设有连接方管,在外剪叉臂架内设有第一伸缩液压缸,第一伸缩液压缸的缸底活动铰
接在外剪叉臂架底部,其活塞杆则活动铰接在内剪叉臂架一侧的连接方管上,在内剪叉臂
架内设有第二伸缩液压缸,第二伸缩液压缸的缸底活动铰接在内剪叉臂架底部,其活塞杆
则活动铰接在外剪叉臂架一侧的连接方管上;在桁架支撑板上间隔设有若干个与底盘桁架
相连的桁架连接梁;所述第一伸缩液压缸、第二伸缩液压缸分别经导线与控制装置相连。
[0015] 可选地,所述辅助支撑机构包括设置在底盘桁架底部的下压连接板,在下压连接板底部中央竖直设有液压缸,在液压缸下方设有下压支撑板,在下压支撑板中央设有球铰
支座,所述液压缸的活塞杆设有与球铰支座相连的球铰,在下压支撑板表面两侧分别沿其
长度方向开设若干个辅助轮卡槽,在各个辅助轮卡槽内均活动卡设辅助轮;所述液压缸经
导线与控制装置相连。
[0016] 可选地,所述过渡机构包括收放渡板,在铰接端一侧的收放渡板前后两侧对称设有翻转座,在各个翻转座前后两侧的底盘桁架上分别对应设有与之相卡接在夹板,各所述
翻转座通过翻转轴与相应一侧的两个夹板相连,在底盘桁架外壁上设有与其中一根翻转轴
相连的螺旋摆动缸;螺旋摆动缸经导线与控制装置相连。
[0017] 可选地,所述动力传动机构包括置物箱,在置物箱内设有发电机,在发电机一侧的置物箱内设有液压站,在置物箱内设有与液压站相连通的油箱,所述液压站经油管分别与
液压马达、第一伸缩液压缸、第二伸缩液压缸、液压缸与螺旋摆动缸相连,在各根油管上均
设有负载敏感、比例多路与双向平衡阀;所述发电机、液压站分别经导线与控制装置相
连。
[0018] 可选地,还包括检测机构,所述检测机构包括第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、姿态陀螺仪、辅助支撑压力传感器、剪叉位移传感器与剪叉压力传感器,
各所述第一测距传感器分别对应设置在各组跨障行走机构一侧的底盘桁架底部,在前后相
邻的两组辅助支撑机构之间的底盘桁架底部设有第二测距传感器,在远离过渡机构一端的
底盘桁架侧壁上设有第三测距传感器,在对应第一测距传感器、第二测距传感器位置的底
盘桁架表面分别设有姿态陀螺仪,在各组剪叉升降机构的下部均设有测量底盘桁架底部距
离的剪叉位移传感器,在各组剪叉升降机构的第一伸缩液压缸与第二伸缩液压缸内均设有
剪叉压力传感器,在各组辅助支撑机构的液压缸内均设有辅助支撑压力传感器。
[0019] 一种两栖栈桥的控制方法,包括如下步骤:
[0020] 步骤一:当搭载该两栖栈桥的平台到达指定位置后,控制装置通过动力传动机构控制各组跨障行走机构中的液压马达启动,液压马达带动驱动轮转动,进而驱动履带链板
转动,使两栖栈桥从平台向外移出;
[0021] 步骤二:当底盘桁架前端的两组跨障行走机构向外移出平台并处于悬空状态时,控制装置通过动力传动机构控制剪叉升降机构的第一伸缩液压缸与第二伸缩液压缸做伸
出运动,从而推动外剪叉臂架与内剪叉臂架沿着铰接点向内闭合,进而通过剪叉升降机构
向下推动行走机构,待行走机构的履带链板接触滩地后,停止剪叉升降机构运动,使两栖栈
桥的前部着地;
[0022] 步骤三:继续驱动两栖栈桥向外移动,直至底盘桁架中部的两组跨障行走机构向外移平台出并处于悬空状态,按步骤二所述,使该侧的履带链板接触滩地后,从而使两栖栈
桥的中部着地;
[0023] 步骤四:继续驱动两栖栈桥向外移动,直至底盘桁架尾部的两组跨障行走机构向外移平台出并处于悬空状态,按步骤二所述,使该侧的履带链板接触滩地后,从而使两栖栈
桥的尾部着地;
[0024] 步骤五:若其中一组跨障行走机构,在滩地上行走遇障时,若障碍较小,通过破障机构直接进行清理,若障碍较大,则控制装置通过动力传动机构将剪叉升降机构收起,待行
走机构跨越障碍物后,重新使行走机构接触滩地;
[0025] 步骤六:待两栖栈桥完全移出后,控制装置通过动力传动机构控制液压缸启动,从而使各组设置在底盘桁架底部的各组辅助支撑机构,稳定的支撑在滩地上;
[0026] 步骤七:控制装置通过动力传动机构控制螺旋摆动缸启动,从而使收放渡板向外翻动,或是使收放渡板抵接在滩地上形成下坡面,或是搭接在另一组两栖栈桥的底盘行架
上。
[0027] 本发明采用上述技术方案,具有的优点有:
[0028] 1、结构设计合理,操作简便,即使面对多种障碍的浅滩来说,也可以轻松的跨过沙滩上的障碍物,完成越障及顺利登陆,无需火力破障及辅助破障,简化流程,从而大大提高
登陆效率;
[0029] 2、可以实现大批量重载设备从母舰到近岸的卸载作业,使其顺利登陆,避免发生陷落于沙地而造成的无法移动,具有运输速度快,登陆速度快,卸载效率高的特点;
[0030] 3、通过剪叉升降机构可以轻松实现甲板的平稳着陆,从而适用于不同的登陆点,提高通用性,降低对登陆点这个因素的考虑,并且,通过剪叉机构,可以完成对较大的障碍
物的跨越,提高装置整体的通过性;
[0031] 4、通过履带式行走机构可以在着陆后,完全抵接在浅滩上并进行爬坡移动,并且对不同坡度进行调整,从而适用于不同海滩坡度,提高通用性;
[0032] 5、通过破障机构,可以推动较小的障碍物,使其不影响履带机构的行进路线;
[0033] 6、通过收放渡板,完成甲板与滩地的过渡,可以使大批量重载设备顺利完成登陆。附图说明
[0034] 图1为本发明的立体结构示意图;
[0035] 图2为图1中A部放大结构示意图;
[0036] 图3为剪叉升降机构的立体结构示意图;
[0037] 图4为图3中内剪叉臂架与外剪叉臂架的结构示意图;
[0038] 图5为辅助支撑机构的立体结构示意图;
[0039] 图6为去除履带链板的履带式行走机构的立体结构示意图;
[0040] 图7为图6的俯视结构示意图;
[0041] 图8为长梁、限位机构的立体结构示意图;
[0042] 图9为图8的侧视结构示意图;
[0043] 图10为图9中B‑B向剖视结构示意图;
[0044] 图11为履带链板、液压马达的立体结构示意图;
[0045] 图12为图11的侧视结构示意图;
[0046] 图13为破障机构的立体结构示意图;
[0047] 图14为过渡机构与底盘桁架相连的局部立体结构示意图;
[0048] 图15为去除置物箱侧壁的立体结构示意图;
[0049] 图16为动力传动机构的连接框架图;
[0050] 图17为加固件的立体结构示意图;
[0051] 图18为底盘桁架的仰视结构示意图;
[0052] 图19为底盘桁架的俯视结构示意图;
[0053] 图中,1、底盘桁架;2、长梁;3、环形槽梁;4、方形槽梁;5、驱动轮;6、引导轮;7、履带张紧装置;8、托链轮;9、承托块;10、支撑轮卡槽;11、支撑轮;12、履带链板;13、护板;14、支撑轴;15、负载轴;16、轴端支撑罩;17、破障支撑轴;18、U型架;19、破障铲;20、下铰接座;21、行架;22、上铰接座;23、破障液压缸;24、加固件;2401、套环;2402、支杆;25、螺纹轴;26、调节轴套;27、垫块;28、支撑轴套;29、支撑方管;30、支撑销轴;31、负载支撑腿;32、桁架支撑板;33、滑动座;34、上滑槽;35、剪叉铰接座;36、内剪叉臂架;37、外剪叉臂架;38、下滑槽;39、下滑轮;40、上滑轮;41、连接方管;42、第一伸缩液压缸;43、第二伸缩液压缸;44、桁架连接梁;45、下压连接板;46、液压缸;47、下压支撑板;48、球铰支座;49、球铰;50、辅助轮卡槽;
51、辅助轮;52、置物箱;53、发电机;54、液压站;55、油箱;56、液压马达;57、负载敏感泵;58、比例多路阀;59、双向平衡阀;60、收放渡板;61、翻转座;62、夹板;63、螺旋摆动缸;64、第一测距传感器;65、第二测距传感器;66、第三测距传感器;67、姿态陀螺仪;68、剪叉位移传感
器。

具体实施方式

[0054] 为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式并结合附图,对本发明进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是,本申请
还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本申请的保护范围并不受下面
公开的具体实施例的限制。
[0055] 另外,在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此
不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指
示或暗示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一个或者更多该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义
是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0056] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本说明书
的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少
一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实
施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示
例中以合适的方式结合。
[0057] 如图1‑19所示,一种具有自主跨障功能的大承载力底盘装置,包括底盘桁架1和设置在底盘桁架1底部的若干组跨障行走机构与辅助支撑机构,各所述跨障行走机构包括行
走机构,所述行走机构通过剪叉升降机构与底盘桁架1相连,在对应各组跨障行走机构与辅
助支撑机构位置的底盘桁架1底部分别设有动力传动机构;在底盘桁架一端活动铰接过渡
机构;各所述跨障行走机构、动力传动机构分别与控制装置相连。
[0058] 可选地,各所述跨障行走机构、辅助支撑机构分别呈矩阵式排布,且跨障行走机构与辅助支撑机构交错设置。
[0059] 可选地,所述行走机构包括履带式行走机构,所述履带式行走机构包括水平设置的长梁2,在长梁2左端设有环形槽梁3,在长梁2右端竖直设有方形槽梁4,在长梁2的环形槽
梁3内设有驱动轮5,在长梁2一侧设有与驱动轮5相连的液压马达51,在长梁的2方形槽梁4
内设有引导轮6,在靠方形槽梁4一侧的长梁2内设有与引导轮6相配合的履带张紧装置7,在
长梁2表面沿其长度方向间隔设有若干个托链轮8,各所述托链轮8分别通过设置在其前后
两端的承托块9与长梁2相连,在长梁2底部沿其长度方向均匀间隔设有若干个支撑轮卡槽
10,在各个支撑轮卡槽10内分别卡接支撑轮11,一履带链板12依次绕设在引导轮6、支撑轮
11、驱动轮5与托链轮8上,在履带链板12前后两侧分别设有护板13,在长梁2左右两端分别
设有水平平行设有支撑轴14,各根支撑轴14的外轴端分别活动穿出对应一侧的护板13与限
位机构相连,在长梁2中部设有垂直穿过长梁2侧壁的负载轴15,负载轴15前后前后两端分
别活动穿出对应一侧的护板13与设置在行走机构上方的剪叉升降机构相连,在各个负载轴
15两端均套设与对应一侧长梁2侧壁相连的轴端支撑罩16,在长梁2内的负载轴15上套设支
撑轴套28,支撑轴套28的前后两端分别抵接在长梁2的内壁上,各所述限位机构均抵接在剪
叉升降机构的底部;所述液压马达51经导线与控制装置相连。
[0060] 可选地,所述破障机构包括水平对称设置在方形槽梁4前后两侧的破障支撑轴17,两根破障支撑轴17的外端均活动穿出对应一侧的护板13与一U型架18活动相铰接,在U型架
18上设有破障铲19,在U型架中央设有下铰接座20,在破障支撑轴17上方的方形槽梁4上设
有行架21,行架21的下部分别穿过相应一侧的护板13固连在方形槽梁4的侧壁上,在行架21
顶部中央设有上铰接座22,一破障液压缸23的缸座活动铰接在上铰接座22上,其活塞杆则
活动铰接在下铰接座20上;所述破障液压缸23经导线与控制装置相连。
[0061] 可选地,在各根支撑轴14上均设有与护板13相连的加固件24,所述加固件24包括固定套接在支撑轴14上的套环2401,在套环2401外侧壁上沿其圆周方向设有若干个支杆
2402,各所述支杆2402分别与护板13的内侧壁相连。用于提高弧板13与支撑轴14之间的连
接强度,防止碎石等杂物进入到履带式行走机构内。
[0062] 可选地,所述限位机构包括分别竖直设置在护板13外侧、与各根支撑轴14固连的螺纹轴25,在各根螺纹轴25上端均设有与其螺纹相连的调节轴套26,在调节轴套26上设有
抵接在剪叉升降机构底部的垫块27。
[0063] 可选地,所述剪叉升降机构包括两根平行设置的支撑方管29,在两根支撑方管29通过设置在其右端的支撑销轴30相连,在两根支撑方管29底部中央分别竖直设有与对应一
侧负载轴15轴端相连的负载支撑腿31,在支撑方管29上方设有与其平行设置的桁架支撑板
32,在左端一侧的桁架支撑板32底部设有滑动座33,在滑动座33底部前后两侧分别沿其长
度方向对称设有上滑槽34,在右端一侧的桁架支撑板32底部设有剪叉铰接座35;在左端一
侧的两根支撑方管29之间设有外剪叉臂架37,在左端一侧的两根支撑方管29内壁上分别沿
其水平方向对称设有下滑槽38,在外剪叉臂架37下端前后两侧分别对称设有卡接在对应一
侧支撑方管29内的下滑轮39,各所述下滑轮39的转轴均活动卡接在对应一侧的下滑槽38
内,所述外剪叉臂架37的上端活动铰接在桁架支撑板32的剪叉铰接座35上;在外剪叉臂架
37内设有与其活动相铰接的内剪叉臂架36,内剪叉臂架36的下端活动铰接在两根支撑方管
之间的支撑销轴30上,其上端则分别设有上滑轮40,各所述上滑轮40分别活动卡接在滑动
座33对应一侧的上滑槽34内,在外剪叉臂架37内壁之间与内剪叉臂架36内壁之间分别水平
设有连接方管41,在外剪叉臂架37内设有第一伸缩液压缸42,第一伸缩液压缸42的缸底活
动铰接在外剪叉臂架37底部,其活塞杆则活动铰接在内剪叉臂架36一侧的连接方管41上,
在内剪叉臂架内36设有第二伸缩液压缸43,第二伸缩液压缸43的缸底活动铰接在内剪叉臂
架36底部,其活塞杆则活动铰接在外剪叉臂架37一侧的连接方管41上;在桁架支撑板32上
间隔设有若干个与底盘桁架1相连的桁架连接梁44;所述第一伸缩液压缸42、第二伸缩液压
缸43分别经导线与控制装置相连。
[0064] 可选地,所述辅助支撑机构包括设置在底盘桁架1底部的下压连接板45,在下压连接板45底部中央竖直设有液压缸46,在液压缸46下方设有下压支撑板47,在下压支撑板47
中央设有球铰支座48,所述液压缸46的活塞杆设有与球铰支座48相连的球铰49,在下压支
撑板47表面两侧分别沿其长度方向开设若干个辅助轮卡槽50,在各个辅助轮卡槽50内均活
动卡设辅助轮51;所述液压缸46经导线与控制装置相连。
[0065] 可选地,所述过渡机构包括收放渡板60,在铰接端一侧的收放渡板60前后两侧对称设有翻转座61,在各个翻转座61前后两侧的底盘桁架1上分别对应设有与之相卡接在夹
板62,各所述翻转座61通过翻转轴与相应一侧的两个夹板62相连,在底盘桁架1外壁上设有
与其中一根翻转轴相连的螺旋摆动缸63;螺旋摆动缸63经导线与控制装置相连。
[0066] 可选地,所述动力传动机构包括置物箱52,在置物箱内设有发电机53,在发电机53一侧的置物箱52内设有液压站54,在置物箱52内设有与液压站54相连通的油箱55,所述液
压站54经油管分别与液压马达56、第一伸缩液压缸42、第二伸缩液压缸43、液压缸46与螺旋
摆动缸63相连,在各根油管上均依次连通设有负载敏感泵57、比例多路阀58与双向平衡阀
59;所述发电机53、液压站54分别经导线与控制装置相连。所述比例多路阀58用于控制各根
油管内油的流动方向和速度;所述双向平衡阀59用于平衡油管内的油,使其平稳供油,从而
实现液压马达56、第一伸缩液压缸42、第二伸缩液压缸43与液压缸46的平稳工作和自
[0067] 可选地,还包括检测机构,所述检测机构包括第一测距传感器64、第二测距传感器65、第三测距传感器66、姿态陀螺仪67、辅助支撑压力传感器68、剪叉位移传感器68与剪叉
压力传感器,各所述第一测距传感器64分别对应设置在各组跨障行走机构一侧的底盘桁架
1底部,在前后相邻的两组辅助支撑机构之间的底盘桁架1底部设有第二测距传感器65,在
远离过渡机构一端的底盘桁架1侧壁上设有第三测距传感器66,在对应第一测距传感器64、
第二测距传感器65位置的底盘桁架1表面分别设有姿态陀螺仪67,在各组剪叉升降机构的
下部均设有测量底盘桁架1底部距离的剪叉位移传感器68,在各组剪叉升降机构的第一伸
缩液压缸42与第二伸缩液压缸43内均设有剪叉压力传感器,在各组辅助支撑机构的液压缸
46内均设有辅助支撑压力传感器。各个第一测距传感器64实时反馈底盘桁架1距离滩地之
间的高度,当数据突然增大时,表明该组跨障行走机构已经驶出搭载该两栖栈桥的平台,并
将该数据传递给控制装置,从而自动触发控制装置打开剪叉升降机构。同理,第二测距传感
器65用于实施反馈该辅助支撑机构与滩地之间的高度,当数据突然增大时,表明该组跨障
行走机构已经驶出搭载该两栖栈桥的平台,并将该数据传递给控制装置,从而自动触发控
制装置启动液压缸46,为底盘桁架1提供稳定支撑。而各个第三测距传感器66则是用于判断
与另一个两栖栈桥搭接时,判断两个两栖栈桥之间距离的,从而将收放渡板60搭接在另一
个两栖栈桥的底盘桁架1上。各个姿态陀螺仪67用于实时反馈底盘桁架1的行走姿态,进而
通过控制装置控制各个行走机构的行走速度(通过控制比例多路阀58,实现对油管油流速
的控制);而剪叉位移位移传感器68则用于将测量行走机构与底盘桁架1之间的距离,将信
号传递给控制装置,从而更精确的控制剪叉升降机构的升降;剪叉压力传感器,用于判断行
走机构是否着地,当剪叉压力传感器的数值突然增大,将信号传递给控制装置,进而停止剪
叉升降机构;同理,辅助支撑压力传感器用于判断辅助支撑机构是否着地,当辅助支撑压力
传感器的数值突然增大,将信号传递给控制装置,进而停止液压缸46动作。
[0068] 可选地,两栖栈桥的控制方法,包括如下步骤:
[0069] 步骤一:当搭载该两栖栈桥的平台到达指定位置后,控制装置通过动力传动机构控制各组跨障行走机构中的液压马达56启动,液压马达56带动驱动轮5转动,进而驱动履带
链板12转动,使两栖栈桥从平台向外移出;油箱44则为液压站54提供油,控制装置控制各个
液压站54,将油箱54内的油通过油管,向对应的液压马达56供油,而使其工作,液压马达56
通过驱动履带式行走机构带动底盘桁架1在平台上移动。
[0070] 步骤二:当底盘桁架1前端的两组跨障行走机构向外移出平台并处于悬空状态时,控制装置通过动力传动机构控制剪叉升降机构的第一伸缩液压缸42与第二伸缩液压缸43
做伸出运动,从而推动外剪叉臂架37与内剪叉臂架36沿着铰接点向内闭合,进而通过剪叉
升降机构向下推动行走机构,待行走机构的履带链板12接触滩地后,停止剪叉升降机构运
动,使两栖栈桥的前部着地;启动该两组的动力传动机构,使液压站50将油箱49内的油通过
油管输送到第一伸缩液压缸42与第二伸缩液压缸43,从而分别推动内剪叉臂架36沿着其下
端铰接位置向上翻动,两个上滑轮40则分别滑动在滑动座33相应的上滑槽34内,由于桁架
支撑板32通过桁架连接梁44固定于底盘桁架1底部,所以推动支撑方管29向下位移,与此同
时,外剪叉臂架37则沿着剪叉铰接座35向下翻动,其下端则通过两个下滑轮39在支撑方管
29内向内侧移动,由于外剪叉臂架37与内剪叉臂架36铰接,因此,随着其翻动,从而推动两
根支撑方管29向下平移,并与桁架支撑板32越离越远,直到将行走机构接触地面位置。
[0071] 步骤三:继续驱动两栖栈桥向外移动,直至底盘桁架1中部的两组跨障行走机构向外移平台出并处于悬空状态,按步骤二所述,使该侧的履带链板12接触滩地后,从而使两栖
栈桥的中部着地;
[0072] 步骤四:继续驱动两栖栈桥向外移动,直至底盘桁架1尾部的两组跨障行走机构向外移平台出并处于悬空状态,按步骤二所述,使该侧的履带链板12接触滩地后,从而使两栖
栈桥的尾部着地;
[0073] 步骤五:若其中一组跨障行走机构,在滩地上行走遇障时,若障碍较小,通过破障机构直接进行清理,若障碍较大,则控制装置通过动力传动机构将剪叉升降机构收起,待行
走机构跨越障碍物后,重新使行走机构接触滩地;当某一组跨障行走机构遇到障碍时,可以
驱动剪叉升降机构做收缩移动,使行走机构顺利跨越。当遇到较小的障碍物时,可以通过控
制装置启动破障机构的破障液压缸23工作,从而使破障铲19不断下降至地面,通过行走机
构的向前移动,从而将该障碍物清除到行走机构的两侧。而行走机构在接触地面时,长梁1
则沿着负载轴15为轴心转动,从而使履带链板12紧贴地面。此时,控制装置通过动力传动机
构再次驱动履带链板12转动,在顶起底盘桁架1的同时,带动底盘桁架1向前移动。需注意的
是,跨障行走机构的数量不能低于6组,从而使其中任何一个处于悬空状态时,也不会影响
整个装置的移动。待跨障完成后,再使该组行走机构着地即可。
[0074] 步骤六:待两栖栈桥完全移出后,控制装置通过动力传动机构控制液压缸46启动,从而使各组设置在底盘桁架1底部的各组辅助支撑机构,稳定的支撑在滩地上;待装置移动
至地面上时,再通过控制装置,通过各个动力传动机构控制各个辅助支撑机构,使各个液压
缸46的活塞杆向下伸出,从而推动下压支撑板47抵接在地面上,由于其活塞杆通过球铰49
与下压支撑板47的球铰支座48相连,可以使下压支撑板47适应于各种角度的地面,从而为
装置提供稳定的支撑。
[0075] 步骤七:控制装置通过动力传动机构控制螺旋摆动缸63启动,从而使收放渡板60向外翻动,或是使收放渡板60抵接在滩地上形成下坡面,或是搭接在另一组两栖栈桥的底
盘行架1上。若登录距离较长,可以先将一整个两栖栈桥移动至海滩上,再将另一个两栖栈
桥对接在前一个两栖栈桥的尾端,并将第二个的收放渡板60放置在第一个的底盘桁架1上,
从而延长登陆距离。而第一个两栖栈桥,则通过动力传动机构控制螺旋摆动缸63转动,进而
驱动翻转座61在底盘桁架1上相应的两个夹板62内转动,从而使收放渡板60转动。它结构设
计合理,操作简便,也可以用于军事领域,即使面对多种障碍的浅滩来说,也可以轻松的跨
过沙滩上的障碍物,完成越障及顺利登陆,无需火力破障及辅助破障,简化流程,从而大大
提高登陆效率,另外,可以实现大批量重载设备从母舰到近岸的卸载作业,使其顺利登陆,
避免发生陷落于沙地而造成的无法移动,具有运输速度快,登陆速度快,卸载效率高的特
点,从而开辟出数条登陆通路,填补了在抢滩登陆中所面临的技术难题。
[0076] 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各
实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而
这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其
均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中;对于本技术领域的技术人员来说,对
本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
[0077] 本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。
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