一种液压驱动的独立平衡悬架装置

摘要

本发明属于基于麦克纳姆轮的全向移动平台领域，具体涉及一种液压驱动的独立平衡悬架装置，其包括：车架，多个悬挂模块，多个轮边减速机及液压控制子系统；本发明通过将整车支撑油缸分成三组并将各组油缸尾部油路连通且对外封闭，实现整车的三点支撑，保证多轮同时触地且承载平衡；通过调整注入各封闭管路油量的多少来调节悬架的基准高度，从而实现对整车高度的主动调整，使整车具备小幅度升降能力；通过压力传感器测量封闭管路的油液压力，可实时获得整车的负载及偏载情况。

主权项

一种液压驱动的独立平衡悬架装置，其特征在于，其包括：车架(1)、设置于车架(1)两侧的多个悬挂模块(2)、轮边减速机(3)、液压控制子系统；所述车架(1)左右两侧设有一排用于装载悬挂模块(2)的安装接口；每个安装接口对应安装一个悬挂模块(2)；悬挂模块(2)上安装驱动移动平台行驶的轮边减速机(3)，通过轮边减速机(3)上安装麦克纳姆轮实现整车支撑驱动；所述车架(1)上的多个悬挂模块(2)分为右侧模块群及左侧模块群，其中，右侧模块群中按车头至车尾的方向处于前三分之二部位的悬挂模块定义为第一组悬挂模块组；左侧模块群中按车头至车尾的方向处于前三分之二部位的悬挂模块定义为第二组悬挂模块组；右侧模块群中按车头至车尾的方向处于后三分之一部位的悬挂模块以及左侧模块群中按车头至车尾的方向处于后三分之一部位的悬挂模块定义为第三组悬挂模块组；将第一组悬挂模块组的所有柱塞油缸尾部管路接通形成一组，将第二组悬挂模块组的所有柱塞油缸尾部管路接通形成一组，将第三组悬挂模块组的所有柱塞油缸尾部管路接通形成一组；每组悬挂模块组内各柱塞油缸的液压油各相互之间自由流动，由于各柱塞油缸的内径相同，油路压力也相同，因此每组悬挂的负载情况也相同，其承载中心为各组悬挂的几何中心；整车的承载安全区即为三组悬挂模块组几何中心所形成的三角区域；所述液压控制子系统包括：液位继电器(20)、吸油过滤器(21)、齿轮泵(22)、直流电机(23)、单向阀(24)、回油过滤器(25)、电磁溢流阀(26)、压力表(27)、第一电磁球阀(28)、调速阀(29)、第二电磁球阀(30)、二通调速阀(31)；所述三组悬挂模块组与齿轮泵(22)并行连接，所述齿轮泵(22)设置为可同时或独立地控制三组悬挂模块；每组悬挂模块组与齿轮泵(22)之间的通路各自形成一条液压控制回路，三条液压控制回路汇合后通过单向阀(24)连接齿轮泵(22)；其中，第一组悬挂模块组对应第一液压控制回路；第二组悬挂模块组对应第二液压控制回路；第三组悬挂模块组对应第三液压控制回路；每条液压控制回路上从悬挂模块组至齿轮泵(22)依次设置有压力传感器(32)、截止阀(33)、二通调速阀(31)、第二电磁球阀(30)、调速阀(29)、第一电磁球阀(28)；且在三条液压控制回路与单向阀(24)的连接线路上还设置电磁溢流阀(26)，用于设定系统工作压力；所述调速阀(29)设置为流量与负载无关，用于通过调整调速阀(29)，使进入三组悬挂模块的液压油流量相同，三组悬挂模块组上升速度相同；所述二通调速阀(31)也设置为流量与负载无关，其用于通过调整二通调速阀(31)，使从三组悬挂模块组中流出的液压油流量相同，三组悬挂模块组下降速度相同；所述第一电磁球阀(28)用于切断和接通三组悬挂模块的供油；所述第二电磁球阀(30)用于当球阀断电时，第二电磁球阀(30)上的单向阀将液压油锁定在油缸内部，使悬挂模块保持在一定高度；当第二电磁球阀(30)得电时，油缸中液压油回到油箱内，悬挂模块回缩；所述齿轮泵(22)作为液压控制子系统能量输出单元，由直流电机(23)为齿轮泵(22)提供能量输入；齿轮泵(22)出口安装单向阀(24)，用来保护齿轮泵(22)不受油液冲击；所述齿轮泵(22)与油箱之间还设置有吸油过滤器(21)、液位继电器(20)；电磁溢流阀(26)端设有回油过滤器(25)；齿轮泵(22)上装有压力表(27)；所述吸油过滤器(21)及回油过滤器(25)用于过滤油液中的颗粒物，保护液压元件不受污染；所述压力表(27)用于监测系统的工作压力；所述液位继电器(20)用于监测油箱中的液位情况；所述压力传感器(32)用于监测工作压力；所述截止阀(33)用于当系统进行维修时切断油路；整个液压系统工作情况如下：当悬挂模块(2)需要上升时，直流电机(23)通电，带动齿轮泵(22)一起转动，油箱中的液压油经过吸油过滤器(21)后从齿轮泵(22)的吸油口吸入，并从高压口输出；给电磁溢流阀(26)供电，同时给三个第一电磁球阀(28)供电，从齿轮泵(22)输出的液压油经过单向阀(24)后分三路分别进入三组悬挂模块；每路液压油分别经过第一电磁球阀(28)、调速阀(29)、第二电磁球阀(30)、二通调速阀(31)、截止阀(33)、压力传感器(32)进入每组悬挂模块，使悬挂模块上升；当悬挂模块需要单独调整时，可以单独给对应的第一电磁球阀(28)供电；当悬挂模块需要下降时，只需同时给第二电磁球阀(30)通电，悬挂模块中液压油经第二电磁球阀(30)回到液压油箱，悬挂模块下降。