越障式多功能重载拆装机械制造技术

越障式多功能重载拆装机械涉及一种拆装机械，尤其是涉及一种越障式多功能重载拆装机械。主要由越障式车、工作装置、大行程驱动装置、液压系统、电气系统和配重等组成。可以适应复杂的靶场工作环境，拆装机械不仅整机自重合适、结构强度强与刚度好，还最大程度地减小了整机尺寸，从而使拆装机械具有更好的越障能力及拆装工作适应性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种拆装机械，尤其是涉及一种越障式多功能重载拆装机械。
技术介绍
在常规能源消耗殆尽之前，找到一种清洁能源，从而彻底摆脱人类当前的能源困境，将为人类的发展创造福社。众所周知，太阳能来源于核聚变反应，而“神光Ⅲ”项目及其相关试验正是致力于在可控条件下人工实现类似的聚变反应。经计算，目前海水中氖元素含量聚变所产生的能量可满足人类未来上百亿年的需求。因此，人工可控核聚变研究对人类的可持续发展有着深远的影响，对保障国家未来的能源安全具有重大的战略意义。目前，美国、法国等国家在人工可控核聚变试验方面都有了一定的进展。美国于2003年建造出了世界上最大的国家点火装置的铝制靶室；法国于2008年也完成了类似靶室建造工作。大型可控核聚变试验工程对其光学组件以及物理诊断设备的精确安装与拆卸有着很高的要求，靶场需要一类具有重载、高精度等特点的拆装机械。越障式多功能重载拆装机械(下文简称为拆装机械)正是在此背景下产生的，其对我国核聚变试验工程—“神光Ⅲ”项目工程的顺利实施将具有重大意义，同时对未来相关工作的研究具有推动作用。随着相关技术的发展与试验的深入，未来形成的相关产业也将有着巨大而广阔的市场前景。越障式多功能重载拆装机械是一种大型非标的机械设备，目前国内外并没有现成的设备完全符合上述要求。国内外现有具备一定拆装功能的机械设备主要包括起重机械、多自由度机械手以及光学组件相关拆装设备等。这类设备由于自身拆装精度、拆装自由度等因素而用于不尽相同的拆装场合。国内外大多数多自由度机械手均能将单个或多个物件快速地从初始位置抓取并移动到特定位置。因其动作响应迅速、位置移动准确及其控制精准等优点使其在工业生产中得到了快速而广泛的应用。英国Motomen公司经特殊设计而研制出了一种型号为SP-100的机器人，它专门用于完成自动包装码垛和拆卸的任务，最大承载能力为160kg，由4个NC伺服电机驱动，具有结构简单、机构精度高等特点。该机器人的手臂内部有两个相互独立的气流管道给末端机械手提供气动力，同时又通过23根电缆为末端机械手提供电动力，使末端机械手能够准确、迅速的完成特定物件的拆装、转移工作。尽管国内外大多数现有多自由度机械手的运动性能有着十分突出的表现，但由于其安装形式、承载能力、工作空间等方面的限制使其不能满足特殊情况下的要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种越障式多功能重载拆装机械，可以适应复杂的靶场工作环境，拆装机械不仅整机自重合适、结构强度强与刚度好，还最大程度地减小了整机尺寸，从而使拆装机械具有更好的越障能力及拆装工作适应性。本专利技术解决所采用的技术方案是。本专利技术的拆装机械升降运动由平行四边形机构实现，它具有起升高度大、结构紧凑等特点；为实现拆装机械越障功能，在车体纵梁前端采用摆动轮架以及液压支腿相结合的越障行走装置，其具有操作简便、实用等特点；拆装机械车体后桥架上安装行走驱动装置，其具有转向半径小、操纵简便、定位准确等特点；为提高拆装机械靶场特殊环境适应能力，工作装置具有6个自由度，分别为沿X,Y,Z轴的平移以及绕X,Y,Z轴方向的转动。为满足物理诊断设备拆装的功能及流程要求，最终，经过类比和创新得出拆装机械的总体结构方案，其主要由越障式车、工作装置、大行程驱动装置、液压系统、电气系统和配重等组成。所述的越障式车采用摆动轮架以及液压前支腿相结合的越障行走机构，主要由车体、摆动轮架、支腿、后桥架、万向轮等组成。行走装置需要具备越障行走功能。行走功能由行走驱动装置驱动万向轮实现，万向轮后置并与后桥架连接；越障功能由摆动轮架伸缩臂伸缩、摆动轮架摆动、前支腿液压缸伸缩实现；拆装机械工作时，为保持车体稳定，采用前后共四支腿支撑方式；拆装机械自重及作业负载均由车体承受。行走装置的主体部分—车体为T型结构，由Q345B钢板焊接而成，用来承受包括拆装机械其余组成部分以及物理诊断设备在内的负载。所述的行走装置的车体由纵梁、横梁、立柱及后桥架等组成，由不同厚度高强度钢板与套筒等焊接而成，它们均为箱型结构。其中，纵梁由厚度为8mm的内、外侧板，纵梁上、下盖板焊接而成，内外侧板各设计有Φ40,Φ50,Φ60,Φ80mm通孔，数量分别为1,2,1,1个，分别为前支腿连接孔、升降油缸连接孔、动臂组件连接孔、管路铺设孔。摆动轮架伸缩臂可在纵梁前端箱型端口内伸缩；内侧板中段有凹槽，用于放置低位置时的升降油缸。立柱由厚度均为8mm的内、外侧板，前、后侧板焊接组成，立柱与后支腿，后桥架均为螺栓连接。横梁由厚度均为8mm的横梁侧板，横梁上、下盖板焊接组成，横梁两端与立柱焊接成U型结构；横梁上端设计有四耳板，用于连接拉杆。前支腿由液压缸、轴承底座、盖板、推力关节轴承等组成。液压缸活塞杆与推力关节轴承(GX25T25X30X35)内圈配合，以传递轴力。推力关节轴承安装于轴承底座中，用以减轻支腿对地面压强。所述行走装置的摆动轮架由伸缩臂与轮架组成，由销轴定位。轮架钢结构由厚度为6mm的曲板、侧板，厚度为15mm的圆筒等焊接而成，定向脚轮通过销轴连接在轮架钢结构上，结构紧凑，强度满足要求。伸缩臂由端部轴与厚度为6mm的立板、盖板焊接而成。伸缩臂最大伸出量为650mm，轮架摆动角度为75度。后支腿主要由筒架、支架、丝杆轴、轴承底座、推力关节轴承等组成。考虑选型简便、节约成本等因素，后支腿轴承底座与推力关节轴承等与前支腿一致。支架由加强肋板、底板、后板等焊接而成，为骨架型结构，后板上加工出一组螺纹孔，用于后支腿与车体立柱连接。万向轮由固定架、轮架、挡环、圆锥滚子轴承、深沟球轴承等组成。轮架上焊接有挡板以安装万向轮驱动减速电机，减速电机与脚轮直接由轴连接。所述的越障式车的升降装置的升降运动由平行四边形机构实现，它具有起升高度大、结构紧凑等特点；各组成部分之间均采用销轴连接以保证机构运动顺畅。除升降油缸、拉杆外，其余组成部分均由不同厚度Q345B钢板等焊接而成。为加强结构局部强度及稳定性，各销轴孔处焊接有套筒；为提高机械同步性以及承载能力，左、右动臂之间与升降平台的左、右梁之间应分别焊有钢管、连板。另外，升降平台梁截面应设计为“工”字型，以便于为工作装置提供大行程平移滑道。升降平台主要由左、右梁，连板，挡条等组成。左梁与右梁结构相同，对称焊接而成。梁主要由盖板、腹板、耳板、筋板等焊接而成，厚度为16mm的上、下盖板分别与10mm厚的腹板、6mm厚的外腹板焊接，截面呈半箱型半工字型，梁长2576mm，其中半工字型结构为工作装置提供大行程平移滑道，为防止滑动小车横向串动，在下盖板侧面加工出24XM8螺纹孔用于安装挡板。腹板前端加工出必76mm通孔，此处焊接长为71mm的上钢套，用于拉杆与升降平台的销轴连接。厚度为1Omm的大耳板与梁上盖板、上钢套焊接，同样厚度的小耳板上端面与下盖板底面焊接，考虑大小耳板受力较大，大、小耳板之间焊接有前后两块筋板。两耳板下端设计有必76mm通孔，此处焊接有长为91mm的下钢套，用于升降平台与动臂组件间的销轴连接。为改善升降平台承载性能，并提高左、右梁间机械同步程度，在两梁后端通过螺栓组连接有连板，连板上本文档来自技高网...

【技术保护点】
越障式多功能重载拆装机械，其特征是：拆装机械升降运动由平行四边形机构实现，它具有起升高度大、结构紧凑等特点；为实现拆装机械越障功能，在车体纵梁前端采用摆动轮架以及液压支腿相结合的越障行走装置，其具有操作简便、实用等特点；拆装机械车体后桥架上安装行走驱动装置，工作装置具有6个自由度，分别为沿X, Y, Z轴的平移以及绕X,  Y, Z轴方向的转动，其主要由越障式车、工作装置、大行程驱动装置、液压系统、电气系统和配重等组成。

【技术特征摘要】
1.越障式多功能重载拆装机械，其特征是：拆装机械升降运动由平行四边形机构实现，它具有起升高度大、结构紧凑等特点；为实现拆装机械越障功能，在车体纵梁前端采用摆动轮架以及液压支腿相结合的越障行走装置，其具有操作简便、实用等特点；拆装机械车体后桥架上安装行走驱动装置，工作装置具有6个自由度，分别为沿X,Y,Z轴的平移以及绕X,Y,Z轴方向的转动，其主要由越障式车、工作装置、大行程驱动装置、液压系统、电气系统和配重等组成。
2.根据权利要求1所述的越障式多功能重载拆装机械，其特征是：所述的越障式车采用摆动轮架以及液压前支腿相结合的越障行走机构，主要由车体、摆动轮架、支腿、后桥架、万向轮等组成，行走装置需要具备越障行走功能，行走功能由行走驱动装置驱动万向轮实现，万向轮后置并与后桥架连接；越障功能由摆动轮架伸缩臂伸缩、摆动轮架摆动、前支腿液压缸伸缩实现；拆装机械工作时，为保持车体稳定，采用前后共四支腿支撑方式；拆装机械自重及作业负载均由车体承受，行走装置的主体部分—车体为T型结构，由Q345B钢板焊接而成，用来承受包括拆装机械其余组成部分以及物理诊断设备在内的负载。
3.根据权利要求1所述的越障式多功能重载拆装机械，其特征是：所述的行走装置的车体由纵梁、横梁、立柱及后桥架等组成，由不同厚度高强度钢板与套筒等焊接而成，它们均为箱型结构，其中，纵梁由厚度为8mm的内、外侧板，纵梁上、下盖板焊接而成，内外侧板各设计有Φ40,Φ50,Φ60,Φ80mm通孔，数量分别为1,2,1,1个，分别为前支腿连接孔、升降油缸连接孔、动臂组件连接孔、管路铺设孔；摆动轮架伸缩臂可在纵梁前端箱型端口内伸缩；内侧板中段有凹槽，用于放置低位置时的升降油缸，立柱由厚度均为8mm的内、外侧板，前、后侧板焊接组成，立柱与后支腿，后桥架均为螺栓连接；横梁由厚度均为8mm的横梁侧板，横梁上、下盖板焊接组成，横梁两端与立柱焊接成U型结构；横梁上端设计有四耳板，用于连接拉杆；前支腿由液压缸、轴承底座、盖板、推力关节轴承等组成，液压缸活塞杆与推力关节轴承(GX25T25X30X35)内圈配合，以传递轴力；推力关节轴承安装于轴承底座中，用以减轻支腿对地面压强。
4.根据权利要求1所述的一种越障式多功能重载拆装机械，其特征是：所述行走装置的摆动轮架由伸缩臂与轮架组成，由销轴定位，轮架钢结构由厚度为6mm的曲板、侧板，厚度为15mm的圆筒等焊接而成，定向脚轮通过销轴连接在轮架钢结构上；伸缩臂由端部轴与厚度为6mm的立板、盖板焊接而成，伸缩臂最大伸出量为650mm，轮架摆动角度为75度，后支腿主要由筒架、支架、丝杆轴、轴承底座、推力关节轴承等组成；支架由加强肋板、底板、后板等焊接而成，为骨架型结构，后板上加工出一组螺纹孔，用于后支腿与车体立柱连接，万向轮由固定架、轮架、...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚秀清，
申请(专利权)人：褚秀清，
类型：发明
国别省市：辽宁;21