一种海底履带式作业车行走牵引通过性能评价测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种海底履带式作业车行走牵引通过性能评价测试系统，包括机架、土槽、履带系统、悬挂位移系统和传感测量系统，所述的土槽内设有模拟海底稀软土质，土槽安装于机架下部，悬挂位移系统设于机架上部，履带系统设于土槽内并通过悬挂位移系统沿土槽内行走，所述的传感测量系统安装于机架及履带系统上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种海底履带式作业车行走牵引通过性能的评价测试系统。
技术介绍
海底履带式作业车由于其牵引力大、接地比压小、承载能力强、操控性能良好，特别适合于海底等稀软底质上的大范围自由行走作业，可应用于海底探测、海底电缆铺设、海底疏浚以及海底矿产资源开采等海底或水下工程作业领域，具有重要的应用价值与广泛的应用前景。海底履带式作业车的行走牵引通过性能是衡量其综合作业性能与评价其设计优劣的最重要指标之一，并直接决定了其海底行走作业的安全性能。由于海上原位物理实验难度大、投资高、风险大，海底履带式作业车的行走牵引通过性能难以通过原位实验进行测试与评价。
技术实现思路
为了解决目前难以对海底履带式作业车牵引通过性能进行海底原位实验的技术问题，本专利技术提供一种可方便有效的对海底履带式作业车牵引通过性能进行全面测试与评价的实验室模拟实验系统。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是，一种海底履带式作业车行走牵引通过性能评价测试系统，包括机架、土槽、履带系统、悬挂位移系统和传感测量系统，所述的土槽内设有模拟海底稀软土质，土槽安装于机架下部，悬挂位移系统设于机架上部，履带系统设于土槽内并通过悬挂位移系统沿土槽内行走，所述的传感测量系统安装于机架及履带系统上；所述的履带系统包括履带板、传动带装置、驱动电机、活动支架、活动板、两根导杆和连接件，所述的连接件一端连接设于机架上部的悬挂位移系统，另一端分别连接两根竖直设置的导杆，履带板固定悬吊于活动支架的底部，活动支架设有两个通孔，分别穿套于两根导杆上，导杆底部设有用于防止活动支架脱出的限位环，活动板设置于活动支架上，驱动电机固定于活动板上并通过传动带装置连接以驱动履带板；所述的悬挂位移系统包括两根导轨、导向滑块和连接杆，所述的两根导轨平行架设于机架上，导向滑块卡装于导轨上，连接杆的一端固定于导向滑块的底端，另一端连接连接件；所述的传感测量系统包括沉陷位移传感器、压力传感器、扭矩传感器和激光位移传感器，所述的沉陷位移传感器水平设置于履带系统的一侧，压力传感器设置于活动板与活动支架之间，扭矩传感器设置于履带板与传动带装置的连接处，激光位移传感器设置于机架顶部并监测导向滑块的运动。所述的一种海底履带式作业车行走牵引通过性能评价测试系统，所述的土槽底部设有坡度调整装置以改变土槽的倾斜角度，所述的坡度调整装置包括液压油缸、角度传感器和铰接件，所述的铰接件设置于土槽底部且将土槽分为水平段和可调坡度段，所述的液压油缸设置于可调坡度段下方且一端固定于机架上，另一端固定于可调坡度段的底部以顶起可调坡度段绕铰接件转动，所述的角度传感器设置于铰接件处以测量可调坡度段与水平面间的角度。所述的一种海底履带式作业车行走牵引通过性能评价测试系统，所述的连接件为三角状的铰接架，铰接架的一个端点铰接连接连接杆，另两个端点分别连接两根导轨。所述的一种海底履带式作业车行走牵引通过性能评价测试系统，还包括配重加载台，配重加载台罩于驱动电机上。所述的一种海底履带式作业车行走牵引通过性能评价测试系统，所述的驱动电机为步进电机。本专利技术的技术效果在于，通过该实验系统参数化调节海底履带式作业车履带驱动系统结构及法向加载载荷以及地面坡度等，全面测量与评价不同边界条件下履带式作业车在海底稀软底质上的行走牵引力、牵引系数与牵引效率等，分析海底履带式作业车结构参数及外界载荷对其行走牵引通过性能的影响规律，提出海底履带式作业车结构优化设计方案，为实际海底履带式作业车设计与性能评估优化提供参考。下面结合附图对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为本专利技术水平测试主视图；图2为本专利技术坡度测试主视图；图3为本专利技术履带系统牵引行走部分局部视图；其中101为机架、102为土槽、103为模拟海底稀软土质、104为履带板、105为扭矩传感器、106为沉陷位移传感器、107为压力传感器、108为步进电机、109为同步带、110为配重加载台、111为导杆、112为铰接架、113为导向滑块、114为导轨、115为激光位移传感器、201为角度传感器、202为液压油缸、302为活动支架、303为同步带轮、304为活动板具体实施方式参见图1、图2、图3，本实施例包括机架、土槽、履带系统、悬挂位移系统和传感测量系统，土槽内设有模拟海底稀软土质，土槽安装于机架下部，悬挂位移系统设于机架上部，履带系统设于土槽内并通过悬挂位移系统沿土槽内行走，传感测量系统安装于机架及履带系统上；履带系统包括履带板、传动带装置、驱动电机、活动支架、活动板、两根导杆和连接件，连接件一端连接设于机架上部的悬挂位移系统，另一端分别连接两根竖直设置的导杆，履带板固定悬吊于活动支架的底部，活动支架设有两个通孔，分别穿套于两根导杆上，导杆底部设有用于防止活动支架脱出的限位环，活动板设置于活动支架上，驱动电机固定于活动板上并通过传动带装置连接以驱动履带板；悬挂位移系统包括两根导轨、导向滑块和连接杆，两根导轨平行架设于机架上，导向滑块卡装于导轨上，连接杆的一端固定于导向滑块的底端，另一端连接连接件；传感测量系统包括沉陷位移传感器、压力传感器、扭矩传感器和激光位移传感器，沉陷位移传感器水平设置于履带系统的一侧，压力传感器设置于活动板与活动支架之间，扭矩传感器设置于履带板与传动带装置的连接处，激光位移传感器设置于机架顶部并监测导向滑块的运动。为了实现不同坡度的测试，土槽底部设有坡度调整装置以改变土槽的倾斜角度，坡度调整装置包括液压油缸、角度传感器和铰接件，铰接件设置于土槽底部且将土槽分为水平段和可调坡度段，液压油缸设置于可调坡度段下方且一端固定于机架上，另一端固定于可调坡度段的底部以顶起可调坡度段绕铰接件转动，角度传感器设置于铰接件处以测量可调坡度段与水平面间的角度。为了便于履带板在不同坡度情况下行走时，也能稳定的连接在悬挂位移系统上，本实施例的连接件为三角状的铰接架，铰接架的一个端点铰接连接连接杆，另两个端点分别连接两根导轨，这样能够使履带板在爬坡时，也能稳定的连接在悬挂位移系统上。为了模拟不同的配重情况下的行走状态，本实施例还包括配重加载台，配重加载台罩于驱动电机上，在需要进行负重测试时，将配重块放入至配重加载台中，即可实现不同负重情况下的测试。为了便于准确控制履带板的移动，驱动电机为步进电机在进行测试时，土槽102安装于机架101上，并装有适量模拟稀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海底履带式作业车行走牵引通过性能评价测试系统，其特征在于，包括机架、土槽、履带系统、悬挂位移系统和传感测量系统，所述的土槽内设有模拟海底稀软土质，土槽安装于机架下部，悬挂位移系统设于机架上部，履带系统设于土槽内并通过悬挂位移系统沿土槽内行走，所述的传感测量系统安装于机架及履带系统上；所述的履带系统包括履带板、传动带装置、驱动电机、活动支架、活动板、导杆和连接件，所述的连接件一端连接设于机架上部的悬挂位移系统，另一端分别连接两根竖直设置的导杆，履带板固定悬吊于活动支架的底部，活动支架设有两个通孔，分别穿套于两根导杆上，导杆底部设有用于防止活动支架脱出的限位环，活动板设置于活动支架上，驱动电机固定于活动板上并通过传动带装置连接以驱动履带板；所述的悬挂位移系统包括两根导轨、导向滑块和连接杆，所述的两根导轨平行架设于机架上，导向滑块卡装于导轨上，连接杆的一端固定于导向滑块的底端，另一端连接连接件；所述的传感测量系统包括沉陷位移传感器、压力传感器、扭矩传感器和激光位移传感器，所述的沉陷位移传感器水平设置于履带系统的一侧，压力传感器设置于活动板与活动支架之间，扭矩传感器设置于履带板与传动带装置的连接处，激光位移传感器设置于机架顶部并监测导向滑块的运动。...

【技术特征摘要】
1.一种海底履带式作业车行走牵引通过性能评价测试系统，其特征在于，
包括机架、土槽、履带系统、悬挂位移系统和传感测量系统，所述的土槽内
设有模拟海底稀软土质，土槽安装于机架下部，悬挂位移系统设于机架上部，
履带系统设于土槽内并通过悬挂位移系统沿土槽内行走，所述的传感测量系
统安装于机架及履带系统上；
所述的履带系统包括履带板、传动带装置、驱动电机、活动支架、活动
板、导杆和连接件，所述的连接件一端连接设于机架上部的悬挂位移系统，
另一端分别连接两根竖直设置的导杆，履带板固定悬吊于活动支架的底部，
活动支架设有两个通孔，分别穿套于两根导杆上，导杆底部设有用于防止活
动支架脱出的限位环，活动板设置于活动支架上，驱动电机固定于活动板上
并通过传动带装置连接以驱动履带板；
所述的悬挂位移系统包括两根导轨、导向滑块和连接杆，所述的两根导
轨平行架设于机架上，导向滑块卡装于导轨上，连接杆的一端固定于导向滑
块的底端，另一端连接连接件；
所述的传感测量系统包括沉陷位移传感器、压力传感器、扭矩传感器和
激光位移传感器，所述的沉陷位移传感器水平设置于履带系统的一侧，压力
传感器设置于活动板与活...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴瑜，陈李松，刘少军，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43