一種自行火炮蓄電池智能裝卸裝置的制作方法

本實用新型涉及一種自行火炮蓄電池智能裝卸裝置，屬于電機液設備開發技術領域。

背景技術：

目前，我軍列裝大量現代化履帶式和輪式自行火炮，自行火炮蓄電池組一般有4塊酸性或堿性蓄電池組成，每塊蓄電池大約65kg，重量大、尺寸大，且按照維護保養要求，經常使用的蓄電池必須每月充電一次，3至6個月送充電間進行一次技術檢查，因此，維護保養頻率高、裝卸和搬運都十分費力，給部隊的使用帶來很多困難。蓄電池電解液具有腐蝕性，機械性能較差，安裝柜距地面較高，且空間狹小，使得戰士在拆卸、安裝、搬運過程中，操作效率低、體能消耗大、安全隱患高；部隊曾發生過安裝過程中，蓄電池跌落造成人員受傷的事故；隨著部隊實戰化訓練任務的增加，裝備動用頻繁，蓄電池維護保養已經成為部隊的日常性工作，僅僅依靠簡單的機械式運輸方法和單純人力裝卸方法已經不能滿足部隊蓄電池的使用要求；為提升蓄電池維護保養效率，研制自行火炮蓄電池智能裝卸裝置十分必要。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型提出了一種自行火炮蓄電池智能裝卸裝置，實現升降系統毫米級精確控制，滿足了升降重量和升降高度要求；設計低溫快速充電系統，保證動力系統虧電條件下的及時報警和快速充電，滿足裝置高低溫環境下的行駛和升降要求。

本實用新型的自行火炮蓄電池智能裝卸裝置，由行走系統、升降系統、動力系統、機械牽引裝置和安全保險裝置構成；所述行走系統、升降系統和安全保險裝置分別與動力系統連接；所述安全保險裝置通過繼電器與行走系統和升降系統連接，安全保險裝置檢測蓄電池電壓低于34V時，通過繼電器使行走系統和升降系統斷電，從而保護控制驅動電路；另外通過動力油缸自鎖，不再注油或抽油，從而保證升降系統停在所在工作位置，保證了操作使用人員的安全；

所述行走系統包括行走控制電路，及與行走控制電路電連接的行走驅動器，及與行走驅動器電連接的行走電機，及與行走電機連接的行走裝置，及安裝于行走裝置上的傳感器，及與傳感器電連接的轉角補償控制器；所述轉角補償控制器與行走控制電路電連接；由行走控制電路給出控制信息，通過行走驅動器控制行走電機運轉；當行走系統轉向時，轉向輪轉角反饋補償控制系統，通過行程傳感器采集轉向輪轉角信息，反饋到轉角補償控制器中，通過與輸入值進行比較，對轉向輪轉角進行補償，實現轉向的閉環控制，提高行走系統轉向精度，保證方向盤轉向位置的準確性；

所述升降系統包括升降控制電路，及與升降控制電路通過升降驅動器電連接的升降電機，及與升降電路連接的升降裝置；所述升降驅動器其輸出端通過振蕩反饋電路與升降控制電路電連接；所述升降電機其輸出端通過速度反饋電路與升降控制電路電連接；所述升降電機電連接有反接制動電路；升降控制電路輸出控制電壓給升降驅動器，由升降驅動器控制升降電機運轉，帶動動力油缸升降裝置；設計振蕩反饋電路，速度反饋電路和反接制動電路，實現升降過程中的速度可控、平穩，以及毫米級高度控制；通過電容使控制電壓平穩，防止出現電機振蕩情況；通過速度不同產生的電壓不同，反饋升降電機輸出速度；通過瞬時反接電機電壓，使電機迅速制動；

所述動力系統包括低溫鎂鋰電池，及與低溫鎂鋰電池電連接的電池電量檢測電路，實時監測電池輸出電壓，反饋到操作面板，用于提示操作使用人員對電池進行充電；

所述機械牽引裝置包括一手動牽引接頭、兩剛性連接頭及一剛性連接桿；一所述剛性連接頭一端與裝置前踏板上設有的牽引口連接，其另一端與剛性連接桿連接；所述剛性連接桿其另一端與另一所述剛性連接頭一端連接；另一所述剛性連接頭其另一端與手動牽引接頭連接，用于動力系統虧電情況下實現裝置的手動牽引。

作為優選的實施方案，所述行走系統為轉向補償控制系統，實現方向盤轉角與轉向輪轉角的精確對應。

作為優選的實施方案，所述行走控制電路為行走遙控裝置或方向盤控制裝置。

作為優選的實施方案，所述行走裝置為高分子納米記憶復合膠均勻噴涂的輪胎，且輪胎其內壁上形成有防漏氣的安全保護層；當輪胎遭到外物釘扎，膠料能迅速地將外物緊緊包裹，當外物拔出后，膠料瞬間填充被扎物所造成的創口，防止輪胎漏氣，出現破胎情況時不必換胎；高分子納米記憶復合膠，具有半固態、可記憶、同步恢復的特性；在-40℃~110℃之間始終保持半凝固狀態。

作為優選的實施方案，所述傳感器為行程傳感器。

作為優選的實施方案，所述升降系統為機電液控制系統。

作為優選的實施方案，所述升降控制電路為升降控制裝置或操縱桿控制升降控制電路。

作為優選的實施方案，所述升降電機為大功率無刷電機。

作為優選的實施方案，所述升降裝置為動力油缸拉動的四連桿機構，機械性能可靠，上升高度可達1700毫米，收縮高度為750毫米。

本實用新型與現有技術相比較，本實用新型的自行火炮蓄電池智能裝卸裝置，實現升降系統毫米級精確控制，滿足了升降重量和升降高度要求；設計低溫快速充電系統，保證動力系統虧電條件下的及時報警和快速充電，滿足裝置高低溫環境下的行駛和升降要求。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖。

圖2是本實用新型的機械牽引裝置安裝結構示意圖。

圖3是本實用新型的行走系統控制原理框圖。

圖4是本實用新型的升降系統控制原理框圖。

具體實施方式

本實用新型的各個模塊均為現有成熟模塊，因此，不再對每個模塊具體電路及工作過程進行詳述，本實用新型目的是通過上述各個成熟模塊配合工作，其具體如下：

如圖1至圖4所示，本實用新型的自行火炮蓄電池智能裝卸裝置，由行走系統、升降系統、動力系統、機械牽引裝置和安全保險裝置構成；所述行走系統、升降系統和安全保險裝置分別與動力系統連接；所述安全保險裝置通過繼電器（未圖示）與行走系統和升降系統連接；

所述行走系統包括行走控制電路，及與行走控制電路電連接的行走驅動器，及與行走驅動器電連接的行走電機，及與行走電機連接的行走裝置1，及安裝于行走裝置上的傳感器，及與傳感器電連接的轉角補償控制器；所述轉角補償控制器與行走控制電路電連接；

所述升降系統包括升降控制電路，及與升降控制電路通過升降驅動器電連接的升降電機，及與升降電路連接的升降裝置2；所述升降驅動器其輸出端通過振蕩反饋電路與升降控制電路電連接；所述升降電機其輸出端通過速度反饋電路與升降控制電路電連接；所述升降電機電連接有反接制動電路；

所述動力系統包括低溫鎂鋰電池3，及與低溫鎂鋰電池電連接的電池電量檢測電路；

所述機械牽引裝置包括一手動牽引接頭4、兩剛性連接頭5及一剛性連接桿6；一所述剛性連接頭5一端與裝置前踏板7上設有的牽引口8連接，其另一端與剛性連接桿6連接；所述剛性連接桿6其另一端與另一所述剛性連接頭5一端連接；另一所述剛性連接頭5其另一端與手動牽引接頭4連接。

所述行走系統為轉向補償控制系統。

所述行走控制電路為行走遙控裝置或方向盤控制裝置。

所述行走裝置為高分子納米記憶復合膠均勻噴涂的輪胎，且輪胎其內壁上形成有防漏氣的安全保護層。

所述傳感器為行程傳感器。

所述升降系統為機電液控制系統。

所述升降控制電路為升降控制裝置或操縱桿控制升降控制電路。

所述升降電機為大功率無刷電機。

所述升降裝置2為動力油缸9拉動的四連桿機構。

本實用新型的自行火炮蓄電池智能裝卸裝置的工作原理：動力系統提供電源，保證行走系統和升降系統可靠工作；行走系統實現蓄電池的搬運功能，載重重量可達600千克；升降系統實現蓄電池裝卸功能，升降重量可達480千克；機械牽引裝置實現電源系統虧電情況下，行走系統的牽引；安全保險裝置實現虧電情況下的電路保護，以及升降系統故障情況下的自鎖；

由行走控制電路給出控制信息，通過行走驅動器控制行走電機運轉；當行走系統轉向時，轉向輪轉角反饋補償控制系統，通過行程傳感器采集轉向輪轉角信息，反饋到轉角補償控制器中，通過與輸入值進行比較，對轉向輪轉角進行補償，實現轉向的閉環控制，提高行走系統轉向精度，保證方向盤轉向位置的準確性；

升降控制電路輸出控制電壓給升降驅動器，由升降驅動器控制升降電機運轉，帶動動力油缸升降裝置；設計振蕩反饋電路，速度反饋電路和反接制動電路，實現升降過程中的速度可控、平穩，以及毫米級高度控制；通過電容使控制電壓平穩，防止出現電機振蕩情況；通過速度不同產生的電壓不同，反饋升降電機輸出速度；通過瞬時反接電機電壓，使電機迅速制動；

動力系統采用低溫鎂鋰電池，快速充電，并采用電池電量檢測電路，實時監測電池輸出電壓，反饋到操作面板，用于提示操作使用人員對電池進行充電；

機械牽引裝置用于動力系統虧電情況下裝置的手動牽引，在裝置前踏板上設有牽引口，采用三節剛性直連把手，將一剛性連接頭的一端與牽引口連接，其另一端依次與剛性連接桿、另一剛性連接頭和手動牽引接頭連接，并將手動牽引接頭另一端拿于手中，實現手動牽引；

安全保險裝置檢測蓄電池電壓低于34V時，通過繼電器使行走系統和升降系統斷電，從而保護控制驅動電路；另外通過動力油缸自鎖，不再注油或抽油，從而保證升降系統停在所在工作位置，保證了操作使用人員的安全；

本實用新型的自行火炮蓄電池智能裝卸裝置，針對自行火炮蓄電池重量體積大，使用頻繁，裝卸搬運困難的問題，采用機電液結構分析、智能精確控制、大功率電路驅動等技術，開發蓄電池智能裝卸裝置，提高自行火炮蓄電池的維修保障能力，滿足作戰和訓練需要；采用反饋補償、閉環控制技術，建立裝置行走系統方向控制與轉角角度精確對應模型，實現方向盤轉角與轉向輪轉角的精確對應，解決裝置靈活轉向和精確控制的難題；構建機電液相結合的裝置升降系統，采用控制電壓輸入、反饋電壓調速、阻尼振蕩控制、反接電壓制動控制策略，實現升降系統毫米級精確控制，滿足了升降重量和升降高度要求；設計低溫快速充電系統，保證動力系統虧電條件下的及時報警和快速充電，滿足裝置高低溫環境下的行駛和升降要求，解決裝置可靠使用的問題。

本實用新型的自行火炮蓄電池智能裝卸裝置可以滿足現役履帶式、輪式自行火炮蓄電池的搬運、裝卸、維護等勤務保障工作，滿足自行火炮的使用訓練與維修保障需要，增強蓄電池使用的安全性與維護保養效率，從而提高自行火炮裝備技術保障能力；采用電子轉向控制的輪式行走系統，轉彎半徑小，可實現80厘米狹窄空間內的通行和裝卸，裝卸裝置除用于蓄電池裝卸，還可用于軍用倉庫器材運輸、維修車間設備物資搬運等。

上述實施例，僅是本實用新型的較佳實施方式，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內。