一种四驱四转向矿车及其开闭系统的制作方法

专利检索2026-05-17  4


本发明涉及矿用设备,更具体地说,本发明涉及一种四驱四转向矿车及其开闭系统。


背景技术:

1、矿车是一种用于运输矿石、矿砂等原材料或废料的特殊车辆,通常用于矿山、采矿场等工业场所,其主要功能是将从矿井或采矿区采集的矿石等物料运送到加工厂、处理厂或储存区,或将废料从加工区或储存区转运到废料处理场,矿车通常根据具体的运输需求和环境特点,采用不同的驱动方式和载重能力,是矿山和采矿作业中不可或缺的重要设备之一,四驱四转向矿车是在矿山和采矿场等恶劣工作环境下广泛应用的重型运输设备之一,其四驱系统通常由四个独立的驱动轴组成,每个轴都搭载有动力传输装置,通过发动机提供的动力实现四个轮子的驱动,这种设计使得矿车在陡峭、崎岖的地形中仍能保持良好的牵引力,轻松应对矿石等重型货物的运输任务,与传统的运输车辆相比,四驱四转向矿车还具备四轮转向功能,这意味着每个车轮都可以独立转向,从而使得车辆在狭窄、拥挤的工作场所中具备更高的机动性。无论是在矿井内部的狭窄通道还是在采矿场中的复杂地形,四转向系统都使得矿车能够轻松转弯、穿越障碍物,提高了工作效率和安全性,但是现有的四驱四转向矿车还存一些不足之处。

2、现有技术存在以下不足:现有的四驱四转向的矿车相较于后驱前转向的矿车更容易产生车胎磨损,主要因为在车厢装载货物时,四个车轮所承受的重量分布不均匀,导致车胎受力不均,特别是在启动时,由于承载重量不同,车胎间的摩擦力差异较大,容易引发车胎磨损不均匀,加剧了磨损程度,这种不均匀的车胎磨损不仅影响了矿车的行驶稳定性和安全性,还增加了车胎更换的频率和成本,降低了车辆的使用寿命,同时会导致额外的维护和修理费用,对矿车运营造成了不利影响,此外,不均匀的车胎磨损还会导致车辆行驶时的振动加剧,进而影响到运输物料的稳定性和生产效率,甚至影响到工作环境的安全性。

3、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种四驱四转向矿车及其开闭系统,以解决背景技术中不足。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种四驱四转向矿车,包括车体、底盘、用于装载货物的车厢、轮毂、车胎以及气嘴,所述底盘的一侧设置有中央处理器,所述底盘的底部设置有驱动机构和接触面积调整机构,所述驱动机构包括固定架,所述驱动机构用于驱动轮毂和车胎进行旋转和转向,所述接触面积调整机构用于调整车胎和地面的接触面积,所述轮毂的内侧壁设置有胎压调整机构,所述胎压调整机构用于调整车胎内部胎压;

4、还包括:

5、倾斜度采集模块,设置在固定架的顶部,用于实时获取车辆的实际倾斜度,并通过中央处理器生成倾斜度偏差指数;

6、胎压采集模块,设置在轮毂的内侧壁,用于实时获取车胎内部的实际胎压,并通过中央处理器生成胎压变化系数;

7、通过中央处理器对生成的倾斜度偏差指数和胎压变化系数进行综合分析,生成评估系数,通过评估系数与预先设定的评估系数参考阈值进行比对,判断出接触面积调整机构和胎压调整机构是否需要对车胎进行调整工作,并根据比对结果控制接触面积调整机构和胎压调整机构的工作状态。

8、优选的,所述驱动机构还包括第一电机承重架、第一电机、第二电机和支撑架,所述第一电机承重架的顶部与底盘的底部固定连接,所述第一电机承重架的内侧壁与第一电机的外壁固定连接,所述第一电机输出轴的一端与固定架的顶部固定连接,所述固定架的内侧壁与第二电机的外壁固定连接,所述固定架的内底壁与支撑架的底部固定连接,所述第二电机输出轴的外壁与支撑架的内侧壁通过轴承活动连接,所述第二电机输出轴的一端与轮毂的一侧固定连接。

9、优选的,所述接触面积调整机构包括液压缸、液压伸缩杆、滑轮固定架、旋转轴和滑轮,所述液压缸的底部与固定架的内底壁固定连接,所述液压缸的输出轴与液压伸缩杆的一端传动连接,所述液压伸缩杆的另一端与滑轮固定架的顶部固定连接,所述滑轮固定架的内侧壁与旋转轴的两端固定连接,所述旋转轴的外壁与滑轮的内侧壁通过轴承活动连接。

10、优选的,所述胎压调整机构包括控制阀和自动气压泵,所述控制阀设置在轮毂的一侧,所述自动气压泵设置在轮毂的内侧壁,所述控制阀的输出口与气嘴的输入口固定连接,所述控制阀的输入口与自动气压泵的输出口固定连接。

11、优选的,所述中央处理器的输出端分别与第一电机的输入端、第二电机的输入端、液压缸的输入端、控制阀的输入端和自动气压泵的输入端电性连接,所述倾斜度采集模块的输入端和输出端和胎压采集模块的输入端和输出端分别与中央处理器的输出端和输入端电性连接。

12、优选的,所述倾斜度偏差指数的获取逻辑为:

13、s1、通过倾斜度采集模块获取t时间内不同时刻车辆的实际倾斜度和通过中央处理器获取车辆的预设倾斜度,将t时间内不同时刻车辆的实际倾斜度和预设倾斜度分别标定为和,表示t时间内不同时刻车辆的实际倾斜度的编号,,为正整数;

14、s2、计算倾斜度偏差指数,计算的表达式为:

15、;

16、式中,为倾斜度偏差指数。

17、优选的,所述胎压变化系数的获取逻辑为:

18、s1、通过胎压采集模块获取t时间内不同时刻车胎内部的实际胎压,将t时间内不同时刻车胎内部的实际胎压标定为,表示t时间内不同时刻车胎内部的实际胎压的编号,,为正整数;

19、s2、计算胎压变化系数,计算的表达式为:

20、;

21、式中,为胎压变化系数。

22、优选的,所述评估系数的表达公式为:

23、通过中央处理器进行公式化分析,依据公式:

24、;

25、式中,为评估系数,和分别为倾斜度偏差指数和胎压变化系数的预设比例系数,且和均大于0。

26、优选的,将预先设定的评估系数参考阈值设定为,其中,通过中央处理器将计算出的评估系数和预先设定的评估系数参考阈值进行比对,判断出接触面积调整机构和胎压调整机构是否需要对车胎进行调整工作,并根据比对结果控制接触面积调整机构和胎压调整机构的工作状态,具体判断如下:

27、当时,接触面积调整机构和胎压调整机构不需要对车胎进行调整工作,生成正常信号,中央处理器接收正常信号后,生成待机信号,并将待机信号分别传输至液压缸、控制阀和自动气压泵,液压缸、控制阀和自动气压泵接收待机信号后,分别控制接触面积调整机构和胎压调整机构进行待机工作;

28、当时,接触面积调整机构和胎压调整机构需要对车胎进行调整工作,生成隐患信号,中央处理器接收隐患信号后,生成调整信号,并将调整信号分别传输至液压缸、控制阀和自动气压泵,液压缸、控制阀和自动气压泵接收调整信号后,分别控制接触面积调整机构和胎压调整机构进行调整工作。

29、优选的,一种四驱四转向矿车的开闭系统,包括倾斜度采集模块、胎压采集模块和中央处理器:

30、倾斜度采集模块,设置在固定架的顶部,用于实时获取车辆的实际倾斜度,并将获取的t时间内不同时刻车辆的实际倾斜度传输至中央处理器,中央处理器对t时间内不同时刻车辆的实际倾斜度与预设的倾斜度进行公式化分析,生成倾斜度偏差指数;

31、胎压采集模块,设置在轮毂的内侧壁,用于实时获取车胎内部的实际胎压,并将获取的t时间内不同时刻车胎内部的实际胎压传输至中央处理器,中央处理器对t时间内不同时刻车胎内部的实际胎压进行公式化分析,生成胎压变化系数;

32、中央处理器,设置在底盘的一侧,通过对生成的倾斜度偏差指数和胎压变化系数进行综合分析,生成评估系数,通过评估系数与预先设定的评估系数参考阈值进行比对,判断出接触面积调整机构和胎压调整机构是否需要对车胎进行调整工作,并根据比对结果控制接触面积调整机构和胎压调整机构的工作状态,具体判断如下:当评估系数小于或等于评估系数参考阈值时,接触面积调整机构和胎压调整机构不需要对车胎进行调整工作,生成正常信号,中央处理器接收正常信号后,生成待机信号,并将待机信号分别传输至液压缸、控制阀和自动气压泵,液压缸、控制阀和自动气压泵接收待机信号后,分别控制接触面积调整机构和胎压调整机构进行待机工作;当评估系数大于评估系数参考阈值时,接触面积调整机构和胎压调整机构需要对车胎进行调整工作,生成隐患信号,中央处理器接收隐患信号后,生成调整信号,并将调整信号分别传输至液压缸、控制阀和自动气压泵,液压缸、控制阀和自动气压泵接收调整信号后,分别控制接触面积调整机构和胎压调整机构进行调整工作。

33、本发明的技术效果和优点:

34、1、本发明通过设置的倾斜度采集模块和胎压采集模块,分别可以实时获取车辆的实际倾斜度和车胎内部的实际胎压,并通过中央处理器进行综合分析,可以实时判断出接触面积调整机构和胎压调整机构是否需要对车胎进行调整工作,并根据比对结果控制接触面积调整机构和胎压调整机构的工作状态,提高了装置的智能化。

35、2、本发明在接触面积调整机构和胎压调整机构需要对车胎进行调整工作时,液压缸、控制阀和自动气压泵分别控制接触面积调整机构和胎压调整机构及时进行调整工作,可以实时调整车胎和地面的接触面积以及车胎内部胎压,可以轻松解决在车厢装载货物时,由于四个车轮所承受的重量分布不均匀,导致车胎受力不均,特别是在启动时,由于承载重量不同,车胎间的摩擦力差异较大,容易引发车胎磨损不均匀的问题,提高了装置的实用性和使用价值。

36、3、本发明通过实时监测和调整车辆的胎压和倾斜度,可以减少车辆行驶过程中的不稳定因素,降低发生事故的风险,提高行车安全性,合理调整胎压和倾斜度可以减少轮胎的磨损,延长轮胎使用寿命,降低维护和运营成本,调整车辆的倾斜度和胎压还可以改善车辆的操控性和行驶稳定性,提高驾驶舒适度和行车体验,此外,减少胎压变化和不必要的能量损耗可以提高车辆的燃油经济性,节约燃料消耗,降低运营成本,适时调整胎压和倾斜度还可以提高车辆在不同路况下的通过性和越野能力,增强了车辆的适应性和应对恶劣路况的能力。


技术特征:

1.一种四驱四转向矿车,包括车体(1)、底盘(2)、用于装载货物的车厢(3)、轮毂(4)、车胎(5)以及气嘴(6),其特征在于:所述底盘(2)的一侧设置有中央处理器(7),所述底盘(2)的底部设置有驱动机构(8)和接触面积调整机构(9),所述驱动机构(8)包括固定架(803),所述驱动机构(8)用于驱动轮毂(4)和车胎(5)进行旋转和转向,所述接触面积调整机构(9)用于调整车胎(5)和地面的接触面积,所述轮毂(4)的内侧壁设置有胎压调整机构(10),所述胎压调整机构(10)用于调整车胎(5)内部胎压;

2.根据权利要求1所述的一种四驱四转向矿车,其特征在于:所述驱动机构(8)还包括第一电机承重架(801)、第一电机(802)、第二电机(804)和支撑架(805),所述第一电机承重架(801)的顶部与底盘(2)的底部固定连接,所述第一电机承重架(801)的内侧壁与第一电机(802)的外壁固定连接,所述第一电机(802)输出轴的一端与固定架(803)的顶部固定连接,所述固定架(803)的内侧壁与第二电机(804)的外壁固定连接,所述固定架(803)的内底壁与支撑架(805)的底部固定连接,所述第二电机(804)输出轴的外壁与支撑架(805)的内侧壁通过轴承活动连接,所述第二电机(804)输出轴的一端与轮毂(4)的一侧固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种四驱四转向矿车,其特征在于:所述接触面积调整机构(9)包括液压缸(901)、液压伸缩杆(902)、滑轮固定架(903)、旋转轴(904)和滑轮(905),所述液压缸(901)的底部与固定架(803)的内底壁固定连接,所述液压缸(901)的输出轴与液压伸缩杆(902)的一端传动连接,所述液压伸缩杆(902)的另一端与滑轮固定架(903)的顶部固定连接,所述滑轮固定架(903)的内侧壁与旋转轴(904)的两端固定连接,所述旋转轴(904)的外壁与滑轮(905)的内侧壁通过轴承活动连接。

4.根据权利要求3所述的一种四驱四转向矿车,其特征在于:所述胎压调整机构(10)包括控制阀(1001)和自动气压泵(1002),所述控制阀(1001)设置在轮毂(4)的一侧,所述自动气压泵(1002)设置在轮毂(4)的内侧壁,所述控制阀(1001)的输出口与气嘴(6)的输入口固定连接,所述控制阀(1001)的输入口与自动气压泵(1002)的输出口固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种四驱四转向矿车,其特征在于:所述中央处理器(7)的输出端分别与第一电机(802)的输入端、第二电机(804)的输入端、液压缸(901)的输入端、控制阀(1001)的输入端和自动气压泵(1002)的输入端电性连接,所述倾斜度采集模块(11)的输入端和输出端和胎压采集模块(12)的输入端和输出端分别与中央处理器(7)的输出端和输入端电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种四驱四转向矿车,其特征在于,所述倾斜度偏差指数的获取逻辑为:

7.根据权利要求6所述的一种四驱四转向矿车,其特征在于,所述胎压变化系数的获取逻辑为:

8.根据权利要求7所述的一种四驱四转向矿车,其特征在于,所述评估系数的表达公式为:

9.根据权利要求8所述的一种四驱四转向矿车,其特征在于,将预先设定的评估系数参考阈值设定为,其中,通过中央处理器(7)将计算出的评估系数和预先设定的评估系数参考阈值进行比对,判断出接触面积调整机构(9)和胎压调整机构(10)是否需要对车胎(5)进行调整工作,并根据比对结果控制接触面积调整机构(9)和胎压调整机构(10)的工作状态,具体判断如下:

10.一种基于权利要求9所述的一种四驱四转向矿车的开闭系统,其特征在于,包括倾斜度采集模块(11)、胎压采集模块(12)和中央处理器(7):


技术总结
本发明公开了一种四驱四转向矿车及其开闭系统,具体涉及矿用设备技术领域,包括车体、底盘、用于装载货物的车厢、轮毂、车胎以及气嘴,所述底盘的一侧设置有中央处理器,所述底盘的底部设置有驱动机构和接触面积调整机构,所述驱动机构包括固定架,所述接触面积调整机构用于调整车胎和地面的接触面积,所述轮毂的内侧壁设置有胎压调整机构,所述胎压调整机构用于调整车胎内部胎压,还包括倾斜度采集模块和胎压采集模块。本发明可以判断出接触面积调整机构和胎压调整机构是否需要对车胎进行调整工作,并根据比对结果控制接触面积调整机构和胎压调整机构的工作状态,确保车胎和地面之间均匀受力,避免不均匀摩擦,提高了装置的智能化。

技术研发人员:王新宇,陆耿,康小平,孙志军
受保护的技术使用者:山西承信新能源科技装备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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