運輸車的行走控制裝置和方法及運輸車的製作方法

2023-11-01 03:22:32

專利名稱：運輸車的行走控制裝置和方法及運輸車的製作方法
技術領域：
本發明涉及運輸機械領域，更具體地，涉及一種運輸車的行走控制裝置和方法及 運輸車。
背景技術：
現有的履帶起重機在進行大型作業時，如運輸大型設備時，有時會採用兩個履帶 起重機聯合使用的方式，即採用了前車(前面的履帶起重機)和後車(後面的履帶起重 機)的組合作業方式，其前車與後車完全獨立，操作方式完全是機械式操作，效率低下，指 揮人員在現場觀察前車和後車的實際位置情況，指揮前車和後車的操作者向前或向後操作 行走，實現行走和迴轉功能，工作過程中操作者只能執行指揮人員指令，設備的安全可靠性 不能依靠設備本身保障，完全依賴指揮人員和操作人員的熟練配合，指揮人員和操作人員 承擔非常大的精神壓力和責任，工作的安全性得不到保證
發明內容

本發明的目的在於提供一種運輸車的行走控制裝置以及控制方法，以解決履帶起 重機前車後車聯合行走完全依賴指揮人員和操作人員的熟練配合，工作的安全性得不到保 證等問題。本發明的另一目的在於提供一種運輸車，以解決履帶起重機前車後車不能安全 地聯合行走、運輸的問題。根據本發明的一個方面，提供了一種運輸車的行走控制裝置，運輸車包括履帶起 重機前車、履帶起重機後車；前車包括前車左履帶和前車右履帶以及設置在前車左履帶 和前車右履帶之間的前車車身；後車包括後車左履帶和後車右履帶以及設置在後車左履 帶和後車右履帶之間的後車車身；運輸車還包括連接前車和後車的連接架；行走控制裝置包括前車控制裝置，設置在前車車身上，前車控制裝置具有前車控 制模塊，前車控制模塊與前車的驅動機構連接；後車控制裝置，設置在後車車身上，後車控 制裝置具有後車控制模塊，後車控制模塊與後車的驅動機構連接；整車控制裝置，設置在前 車或後車上，整車控制裝置具有整車控制模塊，整車控制模塊與前車控制模塊連接，整車控 制模塊與後車控制模塊連接；前車位置檢測器，設置在前車上並與整車控制模塊連接；後 車位置檢測器，設置在後車上並與整車控制模塊連接；前車與後車相對距離檢測器，設置在 連接架上並與整車控制模塊連接。進一步地，前車位置檢測器包括前車左履帶角度位移檢測器，設置在前車左履帶 上；前車右履帶角度位移檢測器，設置在前車右履帶上；前車與連接架相對角度位移檢測 器，設置在前車車身上；後車位置檢測器包括後車左履帶角度位移檢測器，設置在後車左 履帶上；後車右履帶角度位移檢測器，設置在後車右履帶上；後車與連接架相對角度位移 檢測器，設置在後車車身上。進一步地，連接架與前車車身或/和後車車身之間為滑動連接；前車與後車相對 距離檢測器，設置在連接架靠近後車的一側或/和設置在所述連接架靠近所述前車的一側。進一步地，整車控制模塊或/和前車控制模塊或/和後車控制模塊為可編程控制器。進一步地，前車的車身上設有前車的上車；後車的車身上設有後車的上車；連接 架，連接在前車的上車和後車的上車之間；整車控制裝置設置在前車的上車上。進一步地，前車的上車和/或後車的上車包括迴轉平臺、臂架和卷揚機構。根據本發明的另一個方面，還提供了一種運輸車，包括履帶起重機前車和履帶起 重機後車，前車包括前車左履帶和前車右履帶以及設置在前車左履帶和前車右履帶之間 的前車車身；後車包括後車左履帶和後車右履帶以及設置在後車左履帶和後車右履帶之 間的後車車身；連接架，連接在前車車身和後車車身之間，連接架與前車車身之間為活動連 接或連接架與後車車身之間為活動連接；運輸車還包括前面所述的運輸車的行走控制裝 置。根據本發明的又一個方面，還提供了一種運輸車的行走控制方法，包括整車控制 模塊向前車和後車分別發出控制指令；前車和後車根據控制指令聯合行走。進一步地，運輸車的行走控制方法，還包括前車、後車以及前車與後車相對距離 檢測器根據實際工作狀態向整車控制模塊反饋運行信息；整車控制模塊根據反饋的運行信 息判斷實際工作狀態是否滿足預設條件；若滿足預設條件，則整車控制模塊向前車和後車 發出維持指令，以使前車和後車維持當前工作狀態；若不滿足預設條件，則整車控制模塊向 前車和/或後車發出調節指令，以使前車和/或後車改變當前工作狀態。進一步地，在整車控制模塊向前車和後車分別發出控制指令之前，還包括整車控 制模塊接受操作者的初始化設置。進一步地，初始化設置的內容包括預設條件和聯合行走模式，其中，在聯合行走模 式為同步直線行走的模式時，預設條件為前車與連接架相對角度是否等於後車與連接架相 對角度。進一步地，在聯合行走模式為同步直線行走時，若不滿足預設條件，則整車控制模 塊向前車和/或後車發出調節指令，以使前車和/或後車改變當前工作狀態包括整車控制模塊向後車和前車發出調節指令；後車根據調節指令調整後車的左履 帶和右履帶的速度和/或方向，使得後車與連接架的相對角度等於前車與連接架的相對角 度；前車和後車根據調節指令調整各自的左履帶和右履帶同速行走。由於整車控制模塊與前車控制模塊連接，整車控制模塊與後車控制模塊連接；前 車控制模塊與前車的驅動機構連接；後車控制模塊與後車的驅動機構連接；所以，通過整 車控制模塊可以控制前車和後車的驅動機構，從而自動控制前車和後車的聯合行走，無需 專門的指揮人員進行指揮，無需指揮人員和操作人員進行配合，進而克服了履帶起重機前 車後車聯合行走完全依賴指揮人員和操作人員的熟練配合，工作的安全性得不到保證等問 題，同時，提高了工作效率、運輸速度，減少了人員的使用，降低了勞動力成本。此外，由於設置了前車位置檢測器、後車位置檢測器以及前車與後車相對距離檢 測器，並且這些檢測器與整車控制模塊連接，從而能向整車控制模塊反饋行走信息，從而為 整車控制模塊在行走中自動調節前車、後車的行走速度和方向做好了準備工作，以便整車 控制模塊在行走中自動調節前車、後車的行走速度和方向。
同理，具有運輸車的行走控制裝置的運輸車能夠控制履帶起重機前車後車聯合行 走和載重，能夠運輸單個履帶起重機所不能承載的重物，因而提升了運輸重量，能夠運輸大 型部件或超大型部件。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實 施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1示出了根據本發明實施例的一種運輸車的主視結構；圖2示出了根據本發明實施例的一種運輸車的行走控制裝置的俯視結構；圖中箭 頭表示運輸車前進方向；圖3示出了根據本發明實施例的一種運輸車的行走控制裝置的連接框圖；以及圖4示出了根據本發明實施例的一種運輸車的行走控制方法。
具體實施例方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相 互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。圖1和圖2示出了根據本發明的運輸車的行走控制裝置，其中，前車1包括前車 左履帶11和前車右履帶13以及設置在前車左履帶和前車右履帶之間的前車車身15 ；後車 2包括後車左履帶21和後車右履帶23以及設置在後車左履帶和後車右履帶之間的後車 車身25 ；連接架3，用來承載重物6，並用來連接在前車1和後車2之間，連接架3與前車車 身15之間為活動連接或連接架與後車車身25之間為活動連接。當然，前車和後車還包括 驅動機構、行走機構等應有的部件。圖3示出了運輸車的行走控制裝置各部件的線路連接關係，如圖3所示，運輸車的 行走控制裝置包括前車控制裝置，設置在前車車身15上，前車控制裝置具有前車控制模 塊，前車控制模塊與前車的驅動機構連接；後車控制裝置，設置在後車車身25上，後車控制 裝置具有後車控制模塊，後車控制模塊與後車的驅動機構連接；整車控制裝置，設置在前車 1或後車2上，整車控制裝置具有整車控制模塊，整車控制模塊與前車控制模塊連接，整車 控制裝置與後車控制模塊連接，整車控制模塊可以對前車和後車都控制；前車位置檢測器， 設置在前車1上，例如，設置在前車1的履帶上，並與整車控制模塊連接；後車位置檢測器， 設置在後車2上，例如，設置在後車2的履帶上，並與整車控制模塊連接；前車與後車相對距 離檢測器31，設置在連接架3上並與整車控制模塊連接。上述各檢測器可以採用各種合適 的傳感器。另外，如圖1所示，本發明的前車控制裝置、後車控制裝置均避開前車車身15頂 部和在後車車身25頂部設置，例如，可以設置在前車車身15的側向或後車車身25的側向， 以使在前車車身15頂部和在後車車身25頂部設置連接架3以承擔重物。前車控制裝置可以設置在前車的操縱室17中，後車控制裝置可以設置在後車的 操縱室27中，整車控制裝置可以設置在整車的操縱室7中。如圖2所示，前車的操縱室17 或後車的操縱室27設置在前車或後車的側向，整車的操縱室7可以設置在前車的上車154 的側面或前車的其他位置，以便前車的上車154進行起重或前車進行承重。各控制裝置例 如可以包括控制面板，控制杆、屏幕，儀表，輸入裝置，例如鍵盤等部件。
由於整車控制模塊與前車控制模塊連接，整車控制模塊與後車控制模塊連接；前 車控制模塊與前車的驅動機構連接；後車控制模塊與後車的驅動機構連接；所以，通過整 車控制模塊可以控制前車和後車的驅動機構，從而自動控制前車和後車的聯合行走，無需 專門的指揮人員進行指揮，無需指揮人員和操作人員進行配合，進而克服了履帶起重機前 車後車聯合行走完全依賴指揮人員和操作人員的熟練配合，工作的安全性得不到保證等問 題，同時，提高了工作效率、運輸速度，減少了人員的使用，降低了勞動力成本。此外，由於設置了前車位置檢測器、後車位置檢測器以及前車與後車相對距離檢 測器，並且這些檢測器與整車控制模塊連接，從而能向整車控制模塊反饋行走信息，從而為 整車控制模塊在行走中自動調節前車、後車的行走速度和方向做好了準備工作，以便整車 控制模塊在行走中自動調節前車、後車的行走速度和方向。進一步地，如圖3所示，前車位置檢測器包括前車左履帶角度位移檢測器111，設 置在前車左履帶11上；前車右履帶角度位移檢測器131，設置在前車右履帶13上；前車與 連接架相對角度位移檢測器151，設置在前車車身15上；後車位置檢測器包括後車左履帶 角度位移檢測器211，設置在後車左履帶21上；後車右履帶角度位移檢測器231，設置在後 車右履帶23上；後車與連接架相對角度位移檢測器251，設置在後車車身25上。設置上述這些位置檢測器可以精確的反映前車、後車各行走部件的實時行走信 息，能夠做到對前車、後車的各個履帶行走信息的精確反饋，能夠對前車、後車的各個履帶 的行走進行精確調整，從而增加了調整的精確性。上述這些位置檢測器的數目可以不止為 一個，可以為多個，並分布在不同的位置。例如，分布在每條履帶的不同位置，以得到更多的 實時行走信息。進一步地，如圖3所示，連接架3與後車車身25之間為滑動連接，以保證後車2與 連接架3可以縱向滑動一定距離，使行走靈活；前車與後車相對距離檢測器31設置在連接 架靠近後車2的一側，這樣可以更快、更方便地反饋後車2與連接架3之間的位移。同理， 也可在連接架3與前車車身15之間為滑動連接時，前車與後車相對距離檢測器31設置在 所述連接架靠近所述前車的一側，還可以連接架3與後車車身25之間為滑動連接並且連接 架3與前車車身15之間為滑動連接，在前車的一側和靠近後車的一側分別設置一個前車與 後車相對距離檢測器31，這樣，反饋效果更好，計算更精確，控制更精確。進一步地，整車控制模塊或/和前車控制模塊或/和後車控制模塊為可編程控制 器(PLC)，這樣，在滿足控制、運輸等工作條件下，運送準確，快速，便於編程，成本較低。當 然，上述各控制模塊也可以為CPU。進一步地，如圖1所示，前車的車身15上設有前車的上車154 ；後車的車身25上設 有後車的上車254 ；連接架3，連接在前車的上車154和後車的上車254之間；整車控制裝置 設置在前車的上車154上。這樣，便於連接架3的設置。各上車上可以設置迴轉平臺、臂架 156和卷揚機構，以進行起重工作，這樣，前車和後車除了具有運輸功能外，還具有起重的功 能。如圖2所示，本發明還提供了一種運輸車，包括履帶起重機前車1和履帶起重機 後車2，前車1包括前車左履帶11和前車右履帶13以及設置在前車左履帶和前車右履帶 之間的前車車身15 ；後車2包括後車左履帶21和後車右履帶23以及設置在後車左履帶 和後車右履帶之間的後車車身25 ；連接架3，連接在前車車身15和後車車身25之間，連接架3與前車車身15之間為活動連接或連接架3與後車車身25之間為活動連接；運輸車還 包括前面所述的運輸車的行走控制裝置。這種運輸車使前車、後車的操作控制完全智能化，操作者操作前車、後車就像操作 普通履帶起重機一樣簡單可靠，設備的安全使用完全由設備自身的安全裝置保證，大大降 低了操作人員和指揮人員的勞動強度和精神壓力。本發明還提供了一種運輸車的行走控制方法，圖4為根據本發明實施例的運輸車 的行走控制方法的流程圖，包括以下步驟步驟S502，整車控制模塊向前車和後車分別發出控制指令；例如，操作者通過鍵 盤向整車控制模塊輸入控制指令，整車控制模塊向前車控制模塊車和後車控制模塊分別發 出控制指令，例如，指令前車、後車行走的方向或速度；步驟S504，前車和後車根據控制指令聯合行走；前車和後車通過前車控制模塊車 和後車控制模塊分別控制前車驅動機構、後車驅動機構運動，從而使前車的履帶和後車的 履帶動作；通過步驟S502和步驟S504可以實現前車和後車的聯合行走；步驟S506，前車、後車以及前車與後車相對距離檢測器根據實際工作狀態向整車 控制模塊反饋運行信息；前車左履帶角度位移檢測器、前車右履帶角度位移檢測器、前車與 連接架相對角度位移檢測器、後車左履帶角度位移檢測器、後車右履帶角度位移檢測器、後 車與連接架相對角度位移檢測器以及前車與後車相對距離檢測器向整車控制模塊反饋運 行信息；步驟S508，整車控制模塊根據反饋的運行信息判斷實際工作狀態是否滿足預設條 件，預設條件隨行走模式的不同而不同；若滿足預設條件，則轉入步驟S510，若不滿足預設 條件，則轉入步驟S512 ；步驟S510，整車控制模塊向前車和後車發出維持指令，以使前車和後車維持當前 工作狀態；步驟S512，整車控制模塊向前車和/或後車發出調節指令，前車控制模塊車和後 車控制模塊分別控制前車驅動機構、後車驅動機構做相應的運動，以使前車和/或後車改 變當前工作狀態。通過上述步驟實現了前車和後車的聯合行走，保證了行走的協調一致，而且可以 根據實時行走狀況可以自動調節，保證了行走的準確性。進一步地，在整車控制模塊向前車和後車分別發出控制指令之前，還包括整車控 制模塊接受操作者的初始化設置。這樣，可以使操作者靈活控制前車和後車的行走。進一步地，初始化設置的內容包括預設條件和聯合行走模式，行走模式包括前車、 後車同步直線行走、曲線行走、原地繞圈等，其中，在聯合行走模式為同步直線行走的模式 時，預設條件為前車與連接架相對角度是否等於後車與連接架相對角度。這樣，可以使前 車、後車實現各種複雜的行走，以使行走自如。進一步地，在聯合行走模式為同步直線行走時，若不滿足預設條件，則整車控制模 塊向前車和/或後車發出調節指令，以使前車和/或後車改變當前工作狀態包括整車控 制模塊向後車和前車發出調節指令；後車根據調節指令調整後車的左履帶和右履帶的速度 和/或方向，使得後車與連接架的相對角度等於前車與連接架的相對角度；前車和後車根 據調節指令調整各自的左履帶和右履帶同速行走。這樣，通過控制各履帶的速度、方向來控制前車、後車的行走，而且，這樣的控制更為直接和準確。具體來說，在聯合行走模式為同步直線行走時，操作者通過操縱機構發出控制信 息，然後整車控制模塊發出任意角度行走控制指令後，整車控制模塊通過減速機速比，結合 機械特性等參數換算成後車左履帶的移動位移，自動判斷前車與連接架相對角度是否等於 後車與連接架相對角度，如果兩者角度差超出計算允許誤差範圍，則首先自動調節後車左 右行走履帶，使後車與連接架相對角度近似等於前車與連接架相對角度，然後控制四條履 帶同速行走，在行走過程中根據各履帶的實際位移、前車與後車的實際距離自動計算四條 履帶的行走速度，並自動調節輸出控制行走速度的信號。此外，還可以實現前車靜止、後車繞前車中心迴轉中心線差速弧線行走；前車繞後 車任意半徑圓圈行走，或後車繞前車任意半徑圓圈行走，以實現原地轉圈；前車與後車成 90度「十字」直線行走。在實現上述控制時，本發明通過電液檢測控制技術進行控制，控制快速而精確，故 障少，而且，在設備出現故障或意外情況時，整車控制模塊會自動切斷危險方向動作，保證 行走安全。另外，各控制裝置，例如整車控制裝置還可以設置自動聲光提示、報警等功能，並 可以設置良好的人機耦合界面。從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果實現了運輸重型部件的前車後車聯合行走的控制，簡化了操作，提高了安全可靠 性；設備的安全使用完全由設備自身的安全裝置保證，大大降低了操作人員和指揮人員的 勞動強度和精神壓力。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
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權利要求
一種運輸車的行走控制裝置，所述運輸車包括履帶起重機前車、履帶起重機後車；所述前車包括前車左履帶和前車右履帶以及設置在前車左履帶和前車右履帶之間的前車車身；所述後車包括後車左履帶和後車右履帶以及設置在後車左履帶和後車右履帶之間的後車車身；其特徵在於，所述運輸車還包括連接所述前車和後車的連接架；所述行走控制裝置包括前車控制裝置，設置在所述前車車身上，所述前車控制裝置具有前車控制模塊，所述前車控制模塊與所述前車的驅動機構連接；後車控制裝置，設置在所述後車車身上，所述後車控制裝置具有後車控制模塊，所述後車控制模塊與所述後車的驅動機構連接；整車控制裝置，設置在所述前車或所述後車上，所述整車控制裝置具有整車控制模塊，所述整車控制模塊與所述前車控制模塊連接，所述整車控制模塊與所述後車控制模塊連接；前車位置檢測器，設置在所述前車上並與所述整車控制模塊連接；後車位置檢測器，設置在所述後車上並與所述整車控制模塊連接；前車與後車相對距離檢測器，設置在所述連接架上並與所述整車控制模塊連接。
2.根據權利要求1所述的運輸車的行走控制裝置，其特徵在於， 所述前車位置檢測器包括前車左履帶角度位移檢測器，設置在所述前車左履帶上； 前車右履帶角度位移檢測器，設置在所述前車右履帶上； 前車與連接架相對角度位移檢測器，設置在所述前車車身上； 所述後車位置檢測器包括後車左履帶角度位移檢測器，設置在所述後車左履帶上； 後車右履帶角度位移檢測器，設置在所述後車右履帶上； 後車與連接架相對角度位移檢測器，設置在所述後車車身上。
3.根據權利要求2所述的運輸車的行走控制裝置，其特徵在於，所述連接架與所述前車車身或/和所述後車車身之間為滑動連接； 所述前車與後車相對距離檢測器，設置在所述連接架靠近所述後車的一側或/和設置 在所述連接架靠近所述前車的一側。
4.根據權利要求3所述的運輸車的行走控制裝置，其特徵在於，所述整車控制模塊或/ 和所述前車控制模塊或/和所述後車控制模塊為可編程控制器。
5.根據權利要求2所述的運輸車的行走控制裝置，其特徵在於， 所述前車的車身上設有前車的上車；所述後車的車身上設有後車的上車；所述連接架，連接在所述前車的上車和所述後車的上車之間；所述整車控制裝置設置在所述前車的上車上。
6.根據權利要求5所述的運輸車的行走控制裝置，其特徵在於，所述前車的上車和/或 所述後車的上車包括迴轉平臺、臂架和卷揚機構。
7.一種運輸車，其特徵在於，包括履帶起重機前車和履帶起重機後車，所述前車包括前車左履帶和前車右履帶以及設置在前車左履帶和前車右履帶之間的 前車車身；所述後車包括後車左履帶和後車右履帶以及設置在後車左履帶和後車右履帶之間的 後車車身；連接架，連接在所述前車車身和所述後車車身之間，所述連接架與所述前車車身之間 為活動連接或所述連接架與所述後車車身之間為活動連接；所述運輸車還包括根據權利要求1至6中任一項所述的運輸車的行走控制裝置。
8.一種運輸車的行走控制方法，其特徵在於，包括 整車控制模塊向前車和後車分別發出控制指令； 所述前車和所述後車根據所述控制指令聯合行走。
9.根據權利要求8所述的運輸車的行走控制方法，其特徵在於，還包括所述前車、所述後車以及前車與後車相對距離檢測器根據實際工作狀態向所述整車控 制模塊反饋運行信息；所述整車控制模塊根據所述反饋的運行信息判斷所述實際工作狀態是否滿足預設條件；若滿足所述預設條件，則所述整車控制模塊向所述前車和所述後車發出維持指令，以 使所述前車和所述後車維持當前工作狀態；若不滿足所述預設條件，則所述整車控制模塊向所述前車和/或所述後車發出調節指 令，以使所述前車和/或後車改變當前工作狀態。
10.根據權利要求8所述的運輸車的行走控制方法，其特徵在於，在整車控制模塊向前 車和後車分別發出控制指令之前，還包括所述整車控制模塊接受操作者的初始化設置。
11.根據權利要求10所述的運輸車的行走控制方法，其特徵在於，所述初始化設置的 內容包括所述預設條件和聯合行走模式，其中，在所述聯合行走模式為同步直線行走的模式時，所述預設條件為所述前車與連接架相 對角度是否等於所述後車與連接架相對角度。
12.根據權利要求11所述的運輸車的行走控制方法，其特徵在於，在所述聯合行走模 式為同步直線行走時，若不滿足所述預設條件，則所述整車控制模塊向所述前車和/或所 述後車發出調節指令，以使所述前車和/或後車改變當前工作狀態包括所述整車控制模塊向所述後車和所述前車發出所述調節指令； 所述後車根據所述調節指令調整所述後車的左履帶和右履帶的速度和/或方向，使得 所述後車與連接架的相對角度等於前車與連接架的相對角度；所述前車和所述後車根據所述調節指令調整各自的左履帶和右履帶同速行走。
全文摘要
本發明提供了一種運輸車的行走控制裝置，包括前車控制裝置，設置在前車車身上，前車控制裝置具有前車控制模塊；後車控制裝置，設置在後車車身上，後車控制裝置具有後車控制模塊，後車控制模塊與後車的驅動機構連接；整車控制裝置，設置在前車或後車上，整車控制裝置具有整車控制模塊，整車控制模塊與前車控制模塊連接，整車控制裝置與後車控制模塊連接；前車位置檢測器，設置在前車上並與整車控制模塊連接；後車位置檢測器，設置在後車上並與整車控制模塊連接；前車與後車相對距離檢測器，設置在連接架上並與整車控制模塊連接。本發明還提供了一種運輸車的行走控制方法和一種運輸車。
文檔編號B66C13/18GK101920911SQ20101014531
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月13日 優先權日2010年4月13日
發明者劉權, 滕宏珍, 詹純新, 高一平, 黃贊 申請人:長沙中聯重工科技發展股份有限公司