一种车载集成式远距离大流量排水抢险车及其工作方法与流程

1.本发明涉及一种车载集成式远距离大流量排水抢险车及其工作方法，属于应急抢险设备技术领域。


背景技术：

2.随着洪涝灾害的频繁发生，排水抢险车逐渐成为应急抢险装备中用于应急排水作业主要装备。针对城市地下车库排涝、地下通道、高速公路隧道、涵洞、地铁及其它低矮环境的排水场合需求，近几年出现了一些车载履带式排水装备。洪涝灾害发生后，履带式排水装备进入排涝点进行作业，其中水带敷设及回收准备工作主要通过人工外接大口径水带对积水、洪涝等进行远距离排水作业。
3.目前大流量排水作业外接的大口径水带主要是dn300/30米，水带重量约110kg，排水作业管路分为远距离单干线和近距离双干线（多数）两种工况。在现有技术方案中，狭小空间的水带敷设基本依靠人工，水带绞盘机构仅能平移至车体外部，其水带卷盘是上下两层叠放，水带的取放高度往往超过人体高度，取放水带需要多人协同操作，作业费时费力，存在使用缺陷；短距离通过履带式排水装备拖拽，但会造成水带磨损，影响水带使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种车载集成式远距离大流量排水抢险车及其工作方法, 解决了敷设水带时需要多人搬运并人工梳理水带，劳动强度大，效率低下的问题。
5.为达到上述目的，本发明提供一种车载集成式远距离大流量排水抢险车，包括车厢、车载式水带敷设机构、自行式水带敷设车和水带卷，车载式水带敷设机构安装在车厢上，若干个水带卷安装在车载式水带敷设机构上，初始时自行式水带敷设车装载在车厢上；工作时自行式水带敷设车离开车厢并行走至车载式水带敷设机构一侧，自行式水带敷设车取出车载式水带敷设机构上的水带卷，自行式水带敷设车铺设水带卷。
6.优先地，包括履带泵站，初始时履带泵站装载在车厢上，工作时履带泵站行走至排涝点处，自行式水带敷设车在履带泵站所在位置一侧铺设水带卷的一端。
7.优先地，车载式水带敷设机构包括变位机构、第一油缸和水带架，第一油缸缸筒铰接变位机构的一端或车厢，第一油缸伸缩杆铰接变位机构中端或另一端，变位机构的一端铰接车厢，变位机构的另一端安装有水带架，水带架上装载有若干个水带卷。
8.优先地，自行式水带敷设车包括敷设车架、动力系统、行走系统、控制系统、工作臂、第二油缸和水带卷收装置，敷设车架安装在行走系统上，动力系统和控制系统均安装在敷设车架上，动力系统用于驱动行走系统行走；第二油缸缸筒铰接敷设车架，第二油缸伸缩杆铰接工作臂中端，工作臂为弧形杆件，工作臂上端安装水带卷收装置。
9.优先地，水带卷收装置包括动力臂、从动臂、铰接底座和动力旋转装置，动力臂一端和从动臂一端均安装在工作臂上，动力旋转装置铰接动力臂的另一端，铰接底座转动连接从动臂另一端，动力臂另一端上开设配合动力旋转装置的旋转通孔，从动臂另一端上开设配合铰接底座的底座通孔。
10.优先地，包括液压尾板，液压尾板铰接车厢尾部，工作时液压尾板远离车厢的一端转动下行并支撑在地面上，便于自行式水带敷设车和履带泵站进入或离开车厢。
11.一种车载集成式远距离大流量排水抢险车的工作方法，采用上述任一项所述的车载集成式远距离大流量排水抢险车作为执行主体，执行以下方法：自行式水带敷设车离开车厢并向水带卷所在位置行驶；自行式水带敷设车行驶至水带卷一侧，第二油缸伸缩杆伸出带动工作臂转动；工作臂带动水带卷收装置转动，直到动力臂和从动臂与水带卷对正重合；动力旋转装置夹紧水带卷；自行式水带敷设车向履带泵站所在位置行驶，并铺设水带卷。
12.优先地，车载式水带敷设机构上设置有两层水带架，每层水带架至少设置有1-2个水带卷；夹取位于上层水带架上的水带卷时，利用工作臂将水带卷收装置提升至与位于上层水带架上的水带卷中心相同高度；夹取位于下层水带架上的水带卷时，利用工作臂将水带卷收装置提升至位于下层水带架上的水带卷中心相同高度。
13.优先地，水带卷收装置中心离地面的最低高度≤位于下层水带架上的水带卷中心距离地面的高度，工作臂的变幅范围的最高高度≥位于上层水带架上的水带卷中心距离地面的高度。
14.本发明所达到的有益效果：本发明提供一种车载式水带敷设机构+自行式水带敷设车联合作业的双水带取放、敷设方法及排水抢险车，在不借助其他装备及人员的情况下实现狭小空间长距离单干线或双干线水带的运载和敷设；本发明提供车载式水带敷设机构通过变位机构可实现水带架降至地面，自行式水带敷设车通过行走系统、工作臂与水带卷收装置协同作业实现水带的取放、铺设与回收，在不借助其他装备及人员的情况下实现狭小空间长距离水带的运载和敷设一体化，完全机械化布放，避免人员涉险，降低人员工作强度。
附图说明
15.图1是本发明的正视图；图2是本发明的立体图；图3是本发明中车载式水带敷设机构的立体图；图4是本发明中自行式水带敷设车的立体图；图5是本发明中自行式水带敷设车夹取水带卷的示意图；图6是图5的俯视图；图7是自行式水带敷设车准备夹取上层的水带卷的示意图；
图8是自行式水带敷设车取出上层的水带卷的示意图；图9是自行式水带敷设车取出下层的水带卷的示意图；图10是自行式水带敷设车带动水带卷行走的示意图；图11是自行式水带敷设车敷设水带卷的示意图。
16.附图标记含义，1-车厢；2-车载式水带敷设机构；3-自行式水带敷设车；4-履带泵站；5-液压尾板；21-变位机构；22-第一油缸；23-水带架；24-水带卷；31-动力系统；32-行走系统；33-控制系统；34-工作臂；35-第二油缸；36-水带卷收装置；361-动力臂；362-从动臂；3611-动力旋转装置。
具体实施方式
17.以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
18.需要说明，若本发明实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)，则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系和运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
19.另外，若在本发明中涉及“第一”和“第二”等的描述，则其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
20.本发明实施实例提供了一种车载式水带敷设机构+自行式水带敷设车联合作业的双水带取放敷设方法，包括以下步骤：步骤1、将车载式水带敷设机构2和车厢1可平动升降变位连接；参见图3，车载式水带敷设机构包含变位机构21、第一油缸22、水带架23和水带卷24。 所述变位机构21实现水带架23的平动升降变位，变位机构21的动作方式不限，可采用平行四边形结构实现平动升降复合联动动作或其他机构实现平移+升降的分解组合动作皆可。水带卷24含铝合金接头，以铝合金接头为中心呈卷盘状态称为水带卷24，水带卷24的宽度为w1。
21.参见图4、图5和图6，水带架23可装载四盘水带卷24，以两组为单位分为上下两层结构，定义上层水带卷24中心距离地面的高度为第一设定高度h1，定义下层水带卷24中心距离地面的高度为第二设定高度h2，定义同层水带卷24的中心间距为第一设定中心距l1。
22.参见图3，控制油缸22伸出推动变位机构21动作，使水带架23平动升降实现变位，由车厢1内降至地面。
23.步骤2、对正自行式水带敷设车的水带卷收装置36与车载式水带敷设机构的水带卷24，并利用工作臂34将水带卷收装置36提升至第一设定高度h1；参见图4，自行式水带敷设车包含动力系统31、行走系统32、控制系统33、工作臂34、第二油缸35和水带卷收装置36，参见图5，所述工作臂34实现水带卷收装置36平动升降变位，工作臂34的动作方式
不限，工作臂34可采用平行四边形结构实现平动升降复合联动动作或其他机构实现平移+升降的分解组合动作皆可。
24.参见图5，工作臂34的变幅范围满足：水带卷收装置中心离地面的最低高度h3≤第二设定高度h2，工作臂34的变幅范围的最高高度h4≥第一设定高度。控制第二油缸35伸出推动工作臂34变位，使水带卷收装置中心的离地高度达到第一设定高度。
25.参见图6，水带卷收装置包括左水带卷收装置和右水带卷收装置，水带卷收装置36分左右两组且是完全独立的，左水带卷收装置和右水带卷收装置的中心间距为第二设定中心距l2，水带卷的第一设定中心距l1与水带卷收装置的第二设定中心距l2相等。
26.参见图7，控制行走系统实现自行式水带敷设车位置调整，使水带卷收装置36的中心与水带卷24的中心对正重合。
27.步骤3、利用水带卷收装置36同时提取上层两盘水带卷24，工作臂24恢复初始状态，上层两盘水带卷24由车载式水带敷设机构2转运至自行式水带敷设车3上，实现水带取用及运载；参见图6，水带卷收装置36包含动力臂361和从动臂362，可通过动力旋转装置3611改变动力臂361和从动臂362内档距，使其具有展开、夹紧功能，展开状态内档距最大值l3大于水带卷宽度w1，夹紧状态内档距最小值l4≤水带卷的铝合金接头直径。
28.参见图6，两组左右水带卷收装置展开与夹紧过程中的第二设定中心距l2是不变的。
29.参见图8和图9，通过机械夹紧水带卷的铝合金接头，实现提取水带卷的目的，两组水带卷收装置可同时夹紧提取上层两盘水带卷。
30.参见图10，控制油缸回缩推动工作臂34回收变位，使工作臂34恢复至初始状态，同时将上层两盘水带卷24由车载式水带敷设机构2转运至自行式水带敷设车3上。
31.步骤4、控制自行式水带敷设车3行驶方向和水带卷收装置36旋转方向均处于铺设方向，完成上层水带卷24的双干线或单干线铺设；参见图11，自行式水带敷设车3行驶方向分为水带铺设方向和水带卷收方向，对应的水带卷收装置36旋转方向分别为顺时针旋向和逆时针旋向。
32.参见图4，水带卷收装置36的动力臂含动力旋转装置3611，夹紧水带卷后通过动力旋转装置带动水带卷进行旋转动作。两组水带卷收装置是完全独立的，可同时动作也可独立动作，同时顺时针旋向时，实现水带双干线铺设；单独顺时针旋向时，实现水带单干线铺设。
33.参见图11，铺设时，水带与地面之间无相对运动，避免了水带的磨损。
34.步骤5、对正自行式水带敷设车的水带卷收装置36与车载式水带敷设机构2的水带卷24，并利用工作臂34将水带卷收装置36提升至第二设定高度；参见图5，控制油缸35伸出推动工作臂34变位，使水带卷收装置36中心的离地高度达到第二设定高度。
35.参见图7，控制行走系统32实现自行式水带敷设车3位置调整，使水带卷收装置36的中心与水带卷24的中心对正重合。
36.步骤6、利用水带卷收装置36同时提取下层两盘水带卷24，回收工作臂34恢复初始状态，两盘下层水带卷24由车载式水带敷设机构2转运至自行式水带敷设车3上；
两组水带卷收装置36同时夹紧提取下层两盘水带卷24。
37.参见图10，控制油缸35回缩推动工作臂34回收变位，使工作臂34恢复至初始状态，同时将下层两盘水带卷24由车载式水带敷设机构2转运至自行式水带敷设车3上。
38.步骤7、控制自行式水带敷设车3行驶方向和水带卷收装置36旋转方向均处于铺设方向，完成下层水带卷24的双干线或单干线铺设；步骤8、水带卷收：控制自行式水带敷设车3行驶方向和水带卷收装置36旋转方向处于回收方向，实现水带双干线或单干线回收，逆序执行步骤3~步骤2，同时将两盘水带卷24由自行式水带敷设车3转运至车载式水带敷设机构2上，完成水带回收。
39.参见图1，所述排水抢险车，包括车厢1、车载式水带敷设机构2、自行式水带敷设车3、履带泵站4及液压尾板5。
40.参见图1，所述排水抢险车，以车辆行驶方向定义前后，自行式水带敷设车3位于履带泵站4前方。
41.参见图2，所述自行式水带敷设车3可通过液压尾板5出入车厢1。
42.参见图2，所述车载式水带敷设机构2可通过平动升降变位连接实现处于车厢内和地面两个位置状态。
43.动力系统包括蓄电池和减速电机，行走系统包括履带底盘，减速电机与履带底盘传动连接，控制系统为控制处理器，水带卷收装置包括包含动力臂和从动臂，动力臂和从动臂安装在工作臂34上，可通过动力旋转装置（3611）改变动力臂和从动臂内档距，使动力臂和从动具有展开或夹紧功能，敷设车架为内部中空的框体或框架结构；铰接底座为外部为圆柱体且内部为长方体的结构件。
44.动力旋转装置3611包括伸缩电机，工作时伸缩电机的输出轴穿过旋转通孔抵靠在水带卷的一端。
45.蓄电池、减速电机、履带底盘、控制处理器、第二油缸、履带泵站4上述部件在现有技术中可采用的型号很多，本领域技术人员可根据实际需求选用合适的型号，本实施例不再一一举例。
46.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。