一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆，包括U型车架和托架平台，托架平台设于U型车架上，U型车架底部设有行走轮机构，托架平台上设有Y轴平移机构和XZ平面旋转机构，托架平移与U型车架之间设有Z轴平移机构，U型车架上设有X轴平移机构、XY平面旋转机构和YZ平面旋转机构。本六自由度重载车辆不仅能在狭窄的空间内进行多方向运输，还能在X轴平移、Y轴平移、Z轴平移、俯仰角度、旋转角度和翻滚角度多维微调的情况下进行精确定位安装，相比于该类传统运输车，能够实现更迅速更准确的多角度运输，避免倒车判定，行车轨迹的考虑，极大提高了桥梁运输效率，缩短运输时间，社会效益明显。

A six degree of freedom heavy duty vehicle for transportation and installation of heavy components

The utility model discloses a heavy component for transportation and installation of the six degree of freedom heavy vehicles, including U type frame and bracket bracket arranged on the U platform, platform type frame, the bottom frame is provided with a walking wheel type U bracket, the platform is provided with an Y axis plane rotation mechanism and XZ mechanism, Z axis mechanism is arranged the translation between the bracket and U type U type frame, the frame is equipped with X axis plane rotation mechanism and XY mechanism, YZ plane rotating mechanism. The six degree of freedom heavy vehicles can not only transport multi direction within a narrow space, can accurately locate installed on the X axis, Y axis, Z axis, pitch angle, rotation angle and roll angle of the multidimensional fine-tuning of the situation, compared to the traditional vehicle, can achieve a more rapid multi angle more accurate transportation, avoid reversing judgment, driving track consideration, which greatly improves the bridge transport efficiency, shorten the transportation time, social benefits are obvious.

【技术实现步骤摘要】
一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆
本技术涉及公路、铁路、桥梁等重型构件的运输
，特别涉及一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆。
技术介绍
随着全球公路和铁路建设的迅速发展，用于桥梁运输和安装的重载车辆也逐渐被应用于公路和铁路建设中。在我国，目前公路和铁路建设正处于高峰期，同时大型建筑或与其类似的重型构件也越来越多，而对于这些重型构件，也可以采用桥梁运输重载车辆来进行运输和安装。然而，目前的桥梁运输车辆普遍存在着输送安装效率较低，安装精确度也低的缺点，难以将其广泛推广应用于各种大型建筑。另外，在桥梁结构领域中，有少许特殊的桥梁结构，其安装空间要求不高于1m，要实现在不到1m的狭窄空间里进行高效、精确的安装，传统的桥梁运输车也无法实现。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆，该结构的重载车辆不仅能在狭窄的空间内进行多方向运输，还能在X轴平移、Y轴平移、Z轴平移、俯仰角度(即YZ平面旋转)、旋转角度(即XY平面旋转)和翻滚角度(即XZ平面旋转)多维微调的情况下进行精确定位安装。本技术的技术方案为：一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆，包括U型车架和托架平台，托架平台设于U型车架上，U型车架底部设有行走轮机构，托架平台上设有Y轴平移机构和XZ平面旋转机构，托架平移与U型车架之间设有Z轴平移机构，U型车架上设有X轴平移机构、XY平面旋转机构和YZ平面旋转机构。其中，X轴平移机构、Y轴平移机构、Z轴平移机构、XY平面旋转机构、XZ平面旋转机构和YZ平面旋转机构均为微调机构，即用于对U型车架或托架平台进行相应方向上的距离或角度的微调节。X轴平移机构用于调节U型车架及托架平台在X轴方向(即整车的左右侧方向)上的平移，Y轴平移机构用于调节U型车架及托架平台在Y轴方向(即整车的前后侧方向)上的平移，Z轴平移机构用于调节托架平台在Z轴方向(即整车的上下侧方向)上的平移，XY平面旋转机构用于调节U型车架及托架平台在XY平面内的摆动，XZ平面旋转机构用于调节托架平台在XZ平面内相对于U型车架的摆动，YZ平面旋转机构用于调节U型车架及托架平台在YZ平面内的摆动。所述X轴平移机构有四组，分别设于U型车架底部的四个角处；各X轴平移机构包括固定底板、平移面板、X轴平移液压缸和支撑杆，固定底板和平移面板之间形成盒状结构，X轴平移液压缸设于固定底板上，X轴平移液压缸顶部与平移面板连接，平移面板通过支撑杆与U型车架连接，X轴平移液压缸沿X轴方向进行伸缩移动。当U型车架及托架平台需要进行X轴方向的平移微调时，四组X轴平移机构同时动作，X轴平移液压缸驱动平移面板移动，从而使平移面板通过支撑杆带动U型车架及托架平台进行平移。为了减少U型车架及托架平台在X轴方向平移时的阻力，所述固定底板上还设有平移减阻块和X轴导轨，X轴平移液压缸两侧分别设有X轴导轨，各X轴导轨上分别设有平移减阻块，各平移减阻块顶面与平移面板连接。所述托架平台为横置的矩形框架结构，包括两个支撑梁和多个支撑横杆，两个支撑梁平行设置，两个支撑梁之间通过支撑横杆连接固定，多个支撑横杆相互平行设置。托架平台的主要作用是承托桥梁构件等重型构件。所述Y轴平移机构包括Y轴平移液压缸和Y轴导轨，各支撑横杆两端与支撑梁的连接处分别设有Y轴导轨，Y轴导轨嵌于支撑梁中，支撑横杆的端部设有与Y轴导轨相配合的滑槽；位于支撑梁前后两端的Y轴导轨一端设有Y轴平移液压缸，Y轴平移液压缸的输出端与支撑横杆连接。其中，位于两个支撑梁前端的两个Y轴平移液压缸组成前端液压缸组，位于两个支撑梁后端的两个Y轴平移液压缸组成后端液压缸组，前端液压缸组的动作方向与后端液压缸组相反，当托架平台需要带动重型构件进行Y轴方向的平移调节时，四个Y轴平移液压缸同时动作，驱动支撑梁前后两端的支撑横杆沿Y轴导轨进行移动，而位于支撑梁中部的支撑横杆在其与重型构件的摩擦力作用下，也会随之一起沿相应的Y轴导轨进行平移。所述支撑横杆为圆弧状结构，位于两个支撑梁之间的支撑横杆中部为下凹的弧面状；XZ平面旋转机构包括XZ旋转液压缸、上齿条和下齿条，支撑横杆包括呈上下配合连接的上托部和下托部，上托部底部设置上齿条，下托部上设置XZ旋转液压缸和下齿条，XZ旋转液压缸固定于下托部上，下齿条设于XZ旋转液压缸上，上齿条和下齿条之间啮合连接，XZ旋转液压缸沿X轴方向进行伸缩移动。当需要调整重型构件在XZ平面内的放置角度时，XZ旋转液压缸驱动下齿条在X轴方向上平移，由于上齿条和下齿条的啮合作用，上齿条也随之平移，带动上托部相对于下托部进行摆动，从而实现重型构件的翻滚角度调节。为了使上托部与下托部之间的滑动更为顺畅，所述上托部和下托部的相接面上还分布有多个滚珠。所述Z轴平移机构有四组，U型车架的每侧边各设有两组；Z轴平移机构包括Z轴平移液压缸、驱动轴、第一摆臂、第二摆臂、第三摆臂、连接轴和第二摆臂安装座，Z轴平移液压缸的输出端与驱动轴连接，驱动轴设于第一摆臂一端，第一摆臂另一端通过连接轴与第二摆臂一端铰接，第二摆臂另一端与第二摆臂安装座铰接，第二摆臂安装座固定于U型车架上，第三摆臂一端与第二摆臂固定连接，第三摆臂另一端与托架平台底部铰接。当托架平台及重型构件的高度需要进行调节时，四个Z轴平移液压缸同时动作，通过相应的驱动轴带动第一摆臂摆动，第一摆臂通过第二摆臂带动第三摆臂摆动，从而使托架平台相对于U型车架上升或下降，四组Z轴平移机构同时使用，可有效提高托架平台及重型构件上升或下降的稳定性，并提高微调节的精确度。所述XY平面旋转机构有四组，分别设于U型车架的四个角处；各XY平面旋转机构包括XY旋转液压缸、旋转滑块、XY导轨和导轨支撑固定板，导轨支撑固定板设于U型车架下方，XY导轨设于导轨支撑固定板上，旋转滑块与XY导轨相配合，XY旋转液压缸一端与导轨支撑固定板铰接，XY旋转液压缸另一端与旋转滑块铰接，旋转滑块顶面与U型车架固定连接，XY旋转液压缸与XY导轨之间形成角度可变的夹角。当U型车架及托架平台在XY平面内的摆动角度需要调节时，四个XY旋转液压缸同时动作，驱动相应的旋转滑块沿XY导轨滑动，从而带动U型车架及托架平台进行摆动，该过程中，XY旋转液压缸与XY导轨之间的夹角大小会产生变化。所述YZ平面旋转机构有四组，分别设于U型车架的四个角处，各YZ平面旋转机构包括相连接的垂直升降臂和垂直液压缸，垂直升降臂顶部与U型车架底部固定连接。YZ平面旋转机构主要用于调整U型车技及托架平台相对于水平面的俯仰角度，使用时，仅启动位于U型车架前端的两组YZ平面旋转机构或位于U型车架后端的两组YZ平面旋转机构即可，通过垂直液压缸驱动垂直升降臂上升或下降，带动U型车架及托架平台的前端或后端上升或下降，即可实现其俯仰角度的调节。上述六自由度重载车辆的结构中，行走轮机构即为整车的车轮及其相关的安装和驱动部件，行走轮机构的具体结构与传统重载车辆的行走轮机构相同，YZ平面旋转机构设于各车轮上方与U型支架的连接处，XY平面旋转机构设于各车轮内侧的U型支架底部，X轴平移机构设于XY平面旋转机构下方。上述六自由度重载车辆的基本原理为：以重型构件为桥梁构件为例，由于桥梁运输车要能够通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆，其特征在于，包括U型车架和托架平台，托架平台设于U型车架上，U型车架底部设有行走轮机构，托架平台上设有Y轴平移机构和XZ平面旋转机构，托架平移与U型车架之间设有Z轴平移机构，U型车架上设有X轴平移机构、XY平面旋转机构和YZ平面旋转机构。

【技术特征摘要】
1.一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆，其特征在于，包括U型车架和托架平台，托架平台设于U型车架上，U型车架底部设有行走轮机构，托架平台上设有Y轴平移机构和XZ平面旋转机构，托架平移与U型车架之间设有Z轴平移机构，U型车架上设有X轴平移机构、XY平面旋转机构和YZ平面旋转机构。2.根据权利要求1所述一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆，其特征在于，所述X轴平移机构有四组，分别设于U型车架底部的四个角处；各X轴平移机构包括固定底板、平移面板、X轴平移液压缸和支撑杆，固定底板和平移面板之间形成盒状结构，X轴平移液压缸设于固定底板上，X轴平移液压缸顶部与平移面板连接，平移面板通过支撑杆与U型车架连接，X轴平移液压缸沿X轴方向进行伸缩移动。3.根据权利要求2所述一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆，其特征在于，所述固定底板上还设有平移减阻块和X轴导轨，X轴平移液压缸两侧分别设有X轴导轨，各X轴导轨上分别设有平移减阻块，各平移减阻块顶面与平移面板连接。4.根据权利要求1所述一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆，其特征在于，所述托架平台为横置的矩形框架结构，包括两个支撑梁和多个支撑横杆，两个支撑梁平行设置，两个支撑梁之间通过支撑横杆连接固定，多个支撑横杆相互平行设置。5.根据权利要求4所述一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆，其特征在于，所述Y轴平移机构包括Y轴平移液压缸和Y轴导轨，各支撑横杆两端与支撑梁的连接处分别设有Y轴导轨，Y轴导轨嵌于支撑梁中，支撑横杆的端部设有与Y轴导轨相配合的滑槽；位于支撑梁前后两端的Y轴导轨一端设有Y轴平移液压缸，Y轴平移液压缸的输出端与支撑横杆连接。6.根据权利要求4所述一种用于重型构件运输和安装的六自由度重载车辆，其特征在于，所述支撑横杆为圆弧状结构，位于两个支撑梁之间的支撑横杆中...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国清，李开林，吕成志，杨松，彭伟，孙奇伟，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44