[发明专利]钴结壳采矿铰接式履带行走装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种海底钴结壳采矿行走装置，特别是一种由多自由度铰接装置连接前后履带车的行走装置。

背景技术

钴结壳是一种富含钴、镍、铜、锌、铁等多种金属的海底矿产资源。钴结壳附存于大洋800～2800m水深的海山侧表面，其富矿区的地形坡度多数在10～35°，且常出现台阶、峭壁和沟槽。由于，钴结壳附存之处的地形地貌的复杂性和不规则性，以及海水阻力、采矿挖掘力、长管线阻力等多种因素的影响，使得海底钴结壳采矿行走装置应具有超优良的越障和爬坡性能、机动性和重载性。目前陆地上具有二条履带的越野履带车在越障能力和机动性方面不能满足钴结壳采矿的复杂要求。美国提出的钴结壳采矿行走方案为采用平面铰链将四条履带连接于同一车体的履带车，由于采矿车车体庞大，此种履带车转向困难，机动性差。如何在钴结壳矿产开采过程中，采矿行走装置在复杂地形地貌和多种外力作用下能具有超优良的越障能力和机动性是一项必须克服的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于钴结壳采矿、适应海山复杂地形、具有优良越障和爬坡能力及机动性能的钴结壳采矿铰接式履带行走装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供的钴结壳采矿铰接式履带行走装置，前履带车和后履带车之间采用具有多自由度的铰接装置联接，所述的铰接装置使所述的前履带车和后履带车之间产生绕z轴的俯仰运动、绕y轴的转向运动和绕x轴的翻转运动。

所述的铰接装置的结构是由第一左转向液压缸和第一右转向液压缸、前圆盘、后圆盘、第一左俯仰液压缸和第一右俯仰液压缸组成，第一左转向液压缸和第一右转向液压缸一端分别与所述的前履带车铰接，另一端分别与所述的前圆盘铰接，当第一左转向液压缸和第一右转向液压缸处于运动状态时，前履带车和后履带车之间产生绕y轴的转向运动，使车体具有良好的机动性，所述的前圆盘与所述的后圆盘铰接联接，使前履带车和后履带车自身产生绕x轴的翻转运动，使左右履带与地面接触良好，增加车体横向平衡性，第一左俯仰液压缸和第一右俯仰液压缸的一端分别与所述的后圆盘铰接，另一端分别与所述的后履带车铰接，当第一左俯仰液压缸和第一右俯仰液压缸处于运动状态时，使前履带车和后履带车之间产生绕z轴的俯仰运动，使二者的履带与地面保持较好的接触，提高附着力，此时，铰接装置具有三个自由度。当第一左俯仰液压缸和第一右俯仰液压缸处于锁死状态，而第一左转向液压缸和第一右转向液压缸处于运动状态时，前履带车和后履带车之间可同时产生绕y轴的转向运动和绕x轴的翻转运动，铰接装置具有二个自由度。当第一左俯仰液压缸和第一右俯仰液压缸处于运动状态，而第一左转向液压缸和第一右转向液压缸处于锁死状态时，前履带车和后履带车之间可同时产生绕z轴的俯仰运动和绕x轴的翻转运动，铰接装置具有二个自由度。当第一左俯仰液压缸、第一右俯仰液压缸、第一左转向液压缸和第一右转向液压缸处于锁死状态时，前履带车和后履带车之间仅产生绕x轴的翻转运动，铰接装置具有一个自由度。

所述的铰接装置是由第二左转向液压缸和第二右转向液压缸、前支架、后支架、第二左俯仰液压缸和第二右俯仰液压缸组成，所述的后支架一端与所述的前支架铰接联接，另一端与所述的后履带车铰接，所述的前支架与所述的前履带车铰接，使前履带车和后履带车自身产生绕x轴的翻转运动，使左右履带与地面接触良好，增加车体横向平衡性，所述的第二左转向液压缸和第二右转向液压缸的一端分别与所述的前支架铰接，另一端分别与所述的后支架铰接，当转向液压缸和处于运动时，前履带车和后履带车之间产生绕y轴的转向运动，使车体具有良好的机动性，所述的第二左俯仰液压缸和第二右俯仰液压缸的一端分别与所述的后支架铰接，另一端分别与所述的后履带车铰接，当第二左俯仰液压缸和第二右俯仰液压缸处于运动状态时，前履带车和后履带车之间产生绕z轴的俯仰运动，使二者的履带与地面保持较好的接触，提高附着性能，此时，铰接装置二具有三个自由度。当第二左俯仰液压缸和第二右俯仰液压缸处于锁死状态，而第二左转向液压缸和第二右转向液压缸处于运动状态时，前履带车和后履带车之间同时产生绕y轴的转向运动和绕x轴的翻转运动，铰接装置二具有二个自由度。当第二左俯仰液压缸和第二右俯仰液压缸处于运动状态，而第二左转向液压缸和第二右转向液压缸处于锁死状态时，前履带车和后履带车1同时产生绕z轴的俯仰运动和绕x轴的翻转运动，铰接装置具有二个自由度。