CN112339513B - 一种两栖船行驶的操控方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种两栖船行驶的操控方法和系统，包括以下步骤，打开启动开关，启动操控系统；两栖船陆地行驶操控；两栖船下河操控；两栖船河道行驶操控；两栖船上岸操控；按下急停按钮使柴油机熄火，关闭启动开关操控结束；所述系统包括控制器、操控终端、显示终端、液压工作模块、多种传感器、柴油机油门装置和柴油机急停装置；本发明设有可操控气囊翻转下河机构与同步腿式机构的操控系统，相比较其他单一的船只，该船操控系统更为完善，功能更为全面。本发明解决了两栖船陆地行驶、河道行驶以及水陆转运操控的问题；以达到两栖船能够在陆地与河道行驶以及平稳下河上岸的目的。

Description

一种两栖船行驶的操控方法和系统

技术领域

本发明属于两栖船技术领域，具体是一种两栖船行驶的操控方法和系统。

背景技术

传统船只的操控系统简单、单一造成其功能缺失，只能行驶在河道中，不具备下河上岸的能力，需要利用卡车、吊车等转运设备实现船只陆地与水中的转运，存在下河上岸时间长、转运过程困难麻烦、人工成本高等问题。

两栖船兼顾陆地、水中行驶的功能，但体积大、重量重、机动性较差，在陆地与水中的转运过程较困难，需要更完善、功能更全面的操控方法和系统。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明提出一种两栖船行驶的操控方法和系统，用户可通过操控终端实现对两栖船行驶的操控，并通过显示终端来获取两栖船行驶状态信息。本发明设有可操控气囊翻转下河机构与同步腿式机构的操控系统，相比较其他单一的船只，该船操控系统更为完善，功能更为全面。本发明解决了两栖船陆地行驶、河道行驶以及水陆转运操控的问题；以达到两栖船能够在陆地与河道行驶以及平稳下河上岸的目的。

本发明的技术方案是：

一种两栖船行驶的操控方法，包括以下步骤：

启动：打开启动开关，启动操控系统，发动两栖船；

两栖船陆地行驶操控：通过操控系统的工作模式切换开关切换至陆地模式档，拉下履带刹车手柄，将履带档位手柄由停止档拉至前进档，液压工作模块控制液压油进入履带行走马达油路，带动马达开始旋转，拉动履带速度手柄改变履带行走马达的转速；将履带档位手柄由停止档拉至后退档时履带行走马达发生反转；通过两驱四驱切换开关控制液压工作模块的电磁开关阀，使开关指向四驱档，为全履带驱动，使开关指向前驱档，为前履带驱动，使开关指向后驱档，为后履带驱动；

两栖船下河操控：通过操控系统的工作模式切换开关切换到下河模式档，在履带倒退的基础上，将翻转机构收展开关由停止档旋到展开档，调节翻转机构调速旋钮，液压油进入翻转机构驱动油缸油路，驱动油缸活塞杆伸出，当气囊翻转下河机构的气囊展开到船外侧时，将翻转机构收展开关旋回停止档；完成下河后将翻转机构收展开关由停止档旋到收起档，驱动油缸活塞杆收缩带动气囊收到船内侧；

两栖船河道行驶操控：通过操控系统的工作模式切换开关切换到河道模式档，将螺旋桨档位手柄由停止档拉到前进档，拉动螺旋桨速度手柄，控制液压工作模块使得液压油进入螺旋桨桨叶马达，马达开始旋转，船体前进；将螺旋桨档位手柄由停止档拉到后退档时，马达反向旋转，船体后退；

两栖船上岸操控：通过操控系统的工作模式切换开关切换到上岸模式档，同步腿式机构在履带前进的基础上，将同步腿式机构收展开关由停止档旋至展开档，调节同步腿式机构收展调速旋钮，液压工作模块控制液压油驱动同步腿式机构收展油缸，使同步腿式机构从两栖船内侧翻转至船外侧时，将同步腿式机构收展开关旋回停止档，继续将同步腿式机构动作开关由停止档调至正向档，并调节同步腿式机构动作调速旋钮，同步腿式机构动作油缸活塞杆伸出，同步腿式机构将船体向前支撑起来；将同步腿式机构动作开关由停止档调至反向档时，同步腿式机构动作油缸活塞杆收缩，同步腿式机构将船体放下；连续向前支撑和放下的动作使两栖船上岸，完成上岸后，将同步腿式机构收展开关由停止档旋至收起档，使同步腿式机构收起至船内侧；

按下急停按钮使柴油机熄火，关闭启动开关操控结束。

上述方案中，所述两栖船包括船体、螺旋桨、履带组机构、气囊翻转下河机构、仿形轮机构和同步腿式机构；

所述螺旋桨安装于船体的尾部；所述履带组机构共有四个，四个履带组机构分别安装于船体两侧，每侧两个；所述仿形轮机构安装于船体两侧并位于前后两个履带组机构中间位置；所述气囊翻转下河机构安装于船体尾部甲板上；所述同步腿式机构安装于驾驶室后侧甲板上。

进一步的，所述气囊翻转下河机构包括底座支架、油缸底座、气囊翻转架、连架杆、工作摇杆、活塞杆方形连接件、翻转机构驱动油缸、摇杆、气囊和四杆机架；所述气囊左右两侧均分别布置有油缸底座、连架杆、工作摇杆、四杆机架、翻转机构驱动油缸、活塞杆方形连接件和摇杆；所述底座支架与船体连接，翻转机构驱动油缸与油缸底座销轴铰接，油缸底座安装在底座支架上，所述摇杆、四杆机架、工作摇杆和连架杆通过销轴铰接形成平面双摇杆机构，活塞杆方形连接件与翻转机构驱动油缸活塞杆连接，气囊翻转架与工作摇杆连接，气囊与气囊翻转架连接；

进一步的，所述同步腿式机构包括直动臂驱动油缸、旋转臂、固定耳环、旋转臂驱动油缸、耳环座、直动伸缩臂、支撑架、双出杆油缸、延伸轴和燕尾槽导轨；

所述双出杆油缸的左右两侧均分别设有旋转臂、直动伸缩臂、旋转臂驱动油缸、直动臂驱动油缸、固定耳环、耳环座、燕尾槽导轨和延伸轴，延伸轴的两端分别与双出杆油缸和耳环座连接，燕尾槽导轨与底部支撑架连接，支撑架安装于船体底盘，双出杆油缸与支撑架连接，固定耳环与耳环座通过两根销轴实现固定连接；所述旋转臂与固定耳环通过销轴连接，直动伸缩臂以旋转臂矩形管内侧为滑道，直动臂驱动油缸缸筒底部与旋转臂铰接，其活塞杆端与直动伸缩臂铰接，旋转驱动油缸缸筒底部与固定耳环铰接，其活塞杆端与旋转臂铰接。

一种实现所述两栖船行驶的操控方法的操控系统，包括控制器、操控终端、显示终端、液压工作模块、多种传感器、柴油机油门装置和柴油机急停装置；

所述控制器包括多个输入端口、多个输出端口、多个CAN总线端口，所述多个输入端口分别用于与操控终端、多种传感器连接，所述多个输出端口分别用于与液压工作模块、柴油机油门装置、柴油机急停装置连接，所述多个CAN总线端口用于与显示终端连接；

所述液压工作模块包括多个液压工作单元，所述液压工作单元包括液压泵、电磁多路阀、电磁开关阀、液压锁、液压油箱、油缸和液压马达；所述电磁多路阀、电磁开关阀与控制器输出端连接，液压泵输入端与液压油箱连通，输出端与电磁多路阀连通，电磁多路阀输出端与电磁开关阀、液压锁和油缸连通，液压马达与电磁多路阀连通；

所述柴油机油门装置与柴油机油门拉杆连接，所述柴油机急停装置与柴油机急停拉杆连接。

上述方案中，所述显示终端包括速度表、压力表、油量表、舵角表和信号指示灯，所述速度表用于显示两栖船行驶速度值，所述压力表用于显示液压油路压力值，所述油量表用来显示液压油箱剩余液压油量值，所述舵角表用来显示螺旋桨舵角值，信号指示灯用来反映两栖船的工作状态。

上述方案中，所述操控终端包括履带档位手柄、履带速度手柄、履带刹车手柄、方向盘、急停按钮、启动开关、螺旋桨档位手柄、螺旋桨速度手柄、油门档位切换开关、工作模式切换开关、翻转机构收展开关、翻转机构调速旋钮、同步腿式机构收展开关、同步腿式机构收展调速旋钮、同步腿式机构动作开关、同步腿式机构动作调速旋钮和两驱四驱切换开关；

所述履带档位手柄分为前进档、后退档与停止档，所述履带速度手柄分为高速档与低速档，所述履带刹车手柄分为停车档位与解除停车档位；

所述油门档位切换开关分为怠速档、一档、二档、额定功率档，用于两栖船柴油机油门档位的调节；

所述工作模式切换开关分为陆地模式档、下河模式档、河道模式档和上岸模式档，用于两栖船工作模式的切换；

所述急停按钮用于柴油机的急停控制；

所述启动开关用于操控系统电源的启动与断开；

所述螺旋桨档位手柄分为前进档位、后退档与停止档，螺旋桨速度手柄分为高速档与低速档；

所述翻转机构收展开关分为展开档、收起档与停止档，翻转机构调速旋钮分为高速与低速；

所述同步腿式机构收展开关分为展开档、收起档与停止档，同步腿式机构收展调速旋钮分为高速与低速，同步腿式机构动作开关分为正向档、反向档与停止档，同步腿式机构动作调速旋钮分为高速与低速；

所述两驱四驱切换开关分为前驱档、后驱档、四驱档，用于切换两栖船前履带驱动、后履带驱动与全履带驱动的三种履带行驶模式；

所述方向盘用于操控两栖船的行驶方向。

上述方案中，所述多种传感器包括转速传感器、舵角传感器、液面传感器、温度传感器与压力传感器；所述转速传感器与履带行走马达和螺旋桨桨叶马达中心轴连接，转速传感器采集履带行走马达和螺旋桨桨叶转速信息；所述舵角传感器与螺旋桨转舵中心轴连接，舵角传感器采集螺旋桨转舵转角信息；所述液面传感器和温度传感器与液压油箱连通，温度传感器采集液压油温度信息，液面传感器采集液压油液面高度信息；所述压力传感器与油缸和液压马达的油路连通，压力传感器采集油路压力信息，并显示在显示终端上。

上述方案中，所述油缸包括翻转机构驱动油缸、同步腿式机构收展油缸、同步腿式机构动作油缸；

所述同步腿式机构收展油缸为双出杆油缸，所述同步腿式机构动作油缸包括直动臂驱动油缸和旋转臂驱动油缸；

所述液压马达包括履带行走马达、螺旋桨桨叶马达和螺旋桨转舵马达。

进一步的，所述电磁多路阀包括三位四通换向阀a、三位四通换向阀b、三位四通换向阀c、三位四通换向阀d、三位四通换向阀e、三位四通换向阀f、三位四通换向阀g、三位四通换向阀h和三位四通换向阀i；所述电磁开关阀为两位四通开关阀，包括电磁开关阀a、电磁开关阀b、电磁开关阀c、电磁开关阀d；所述三位四通换向阀a通过电磁开关阀a与左前履带行走马达连通，所述三位四通换向阀b通过电磁开关阀b与右前履带行走马达连通，所述三位四通换向阀d通过电磁开关阀c与左后履带行走马达连通，所述三位四通换向阀e通过电磁开关阀d与右后履带行走马达连通；所述三位四通换向阀c通过液压锁与翻转机构驱动油缸连通，所述三位四通换向阀f通过液压锁与同步腿式机构收展油缸连通，所述三位四通换向阀i通过液压锁与同步腿式机构动作油缸连通；所述三位四通换向阀g与螺旋桨桨叶马达连通，所述三位四通换向阀h与螺旋桨转舵马达连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过对翻转机构驱动油缸、同步腿式机构油缸的操控，并配合履带行走马达的操控，用户可实现两栖船自行下河上岸，无需额外的水陆转运设备，相比于传统的船只，这极大的提高了工作效率；

2.本发明工作模式转换开关依据两栖船四种行驶场景将该船的操控分成四种操控模式，每种工作场景对应相应的工作模式，每种工作模式对应相应的操控部件，这大大减少了由于操控部件过多引起的错误操作；

3.本发明两驱四驱切换开关可控制两栖船前履带驱动、后履带驱动与全履带驱动，在两驱与四驱之间进行切换，这在行驶过程中出现单侧履带腾空的场景中发挥着重要的作用，极大的提高了两栖船的通过性；

4.本发明多种传感器可以采集两栖船履带的转速值、螺旋桨转舵舵角值、液压油剩余量值以及油温值、液压油路的压力值，其中，转舵舵角目标值与传感器采集到的信息进行对比，对目标值进行矫正，这对转舵舵角的控制更为精准；液压油剩余量值、油温值和压力值与阈值对比，当超出阈值范围时，会触发信号指示灯报警；以上数值显示在显示终端上，便于用户查看，这极大提高了两栖船驾驶安全性。

附图说明

图1为本发明一实施方式的两栖船操控系统结构示意图；

图2为本发明一实施方式的两栖船操控终端示意图；

图3为本发明一实施方式的所述的两栖船总成示意图；

图4为本发明一实施方式的所述的两栖船底盘安装结构图；

图5为本发明一实施方式的所述的两栖船底盘安装俯视图；

图6为本发明一实施方式的所述的履带机构主视图；

图7为本发明一实施方式的所述的履带机架结构图；

图8为本发明一实施方式的所述的仿形轮机构示意图；

图9为本发明一实施方式的所述的同步腿式机构示意图；

图10为本发明一实施方式的所述的气囊翻转下河机构示意图；

图11为本发明一实施方式的所述的气囊翻转下河机构展开示意图；

图12为本发明一实施方式的两栖船液压工作模块示意图；

图13为本发明一实施方式的两栖船陆地行驶示意图；

图14为本发明一实施方式的两栖船下河过程示意图；

图15为本发明一实施方式的两栖船河道行驶示意图；

图16为本发明一实施方式的两栖船上岸过程示意图；

图中:1-360°全回转螺旋桨，2-气囊翻转下河机构，3-履带组机构，4-仿形轮机构，5-船体，6-同步腿式机构，7-驾驶室，8-履带，9-拖带轮，10-张紧机构，11-导向轮，12-驱动轮，13-履带行走马达，14-履带架，15-承重轮，16-车轮架，17-实心橡胶轮，18-弹簧减震器，19-旋转主轴，20-轴承座，21-摆动轮架，22-直动臂驱动油缸，23-旋转臂，24-固定耳环，25-旋转臂驱动油缸，26-耳环座，27-直动伸缩臂，28-支撑架，29-双出杆油缸，30-延伸轴，31-燕尾槽导轨，32-气囊，33-气囊翻转架，34-连架杆，35-工作摇杆，36-活塞杆方形连接件，37-翻转机构驱动油缸，38-油缸底座，39-支架，40-摇杆，41-四杆机架，42-两驱四驱切换开关，43-同步腿式机构动作开关，44-同步腿式机构动作调速旋钮，45-履带档位手柄，46-履带速度手柄，47-履带刹车手柄，48-方向盘，49-急停按钮，50-启动开关，51-翻转机构调速旋钮，52-翻转机构收展开关，53-螺旋桨档位手柄，54-螺旋桨速度手柄，55-同步腿式机构收展调速旋钮，56-工作模式切换开关，57-同步腿式机构收展开关，58-油门档位切换开关。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图3、图4和图5所示为所述两栖船的一种较佳实施方式，所述两栖船，包括船体5、螺旋桨、履带组机构3、气囊翻转下河机构2、仿形轮机构4、同步腿式机构6和控制器；所述螺旋桨安装于船体5的底部；所述螺旋桨为360°全回转螺旋桨1；所述履带组机构3共有四个，四个履带组机构3分别安装于船体两侧，每侧两个，前后成镜像分布；所述仿形轮机构4安装于船体5两侧并位于前后两个履带组机构3中间位置；所述气囊翻转下河机构2安装于船体5尾部甲板上，通过矩形钢与底盘固定连接；所述同步腿式机构6安装于驾驶室7后侧甲板上，并通过支架与底盘固定连接。所述控制器分别与螺旋桨、履带组机构3、气囊翻转下河机构2和同步腿式机构6连接。

如图10和图11所示，所述气囊翻转下河机构2包括底座支架39、油缸底座38、气囊翻转架33、连架杆34、工作摇杆35、活塞杆方形连接件36、翻转机构驱动油缸37、摇杆40、气囊32和四杆机架41；所述气囊32左右两侧均分别布置有油缸底座38、连架杆34、工作摇杆35、四杆机架41、翻转机构驱动油缸37、活塞杆方形连接件36和摇杆40；所述底座支架39与船体5底盘焊接固定连接，翻转机构驱动油缸37与油缸底座38销轴铰接，油缸底座38安装在底座支架39上，所述摇杆40、四杆机架41、工作摇杆35和连架杆34通过销轴铰接形成平面双摇杆机构，连接处通过销轴铰接，活塞杆方形连接件36与翻转机构驱动油缸37活塞杆螺纹连接，气囊翻转架33与工作摇杆35焊接固定连接，气囊32与气囊翻转架33通过螺栓连接。

如图9所示，所述同步腿式机构6包括旋转臂23、固定耳环24、旋转臂驱动油缸25、耳环座26、直动伸缩臂27、支撑架28、双出杆油缸29、延伸轴30和燕尾槽导轨31；所述双出杆油缸29的左右两侧均分别设有旋转臂23、直动伸缩臂27、旋转臂驱动油缸25、直动臂驱动油缸22、固定耳环24、耳环座26、燕尾槽导轨31和延伸轴30，左右为镜像对称结构，延伸轴30的两端分别与双出杆油缸29和耳环座26螺纹连接，燕尾槽导轨31与底部支撑架28螺栓固定连接，支撑架28通过焊接安装于船体5底盘，双出杆油缸29与支撑架28采用中间销轴两端U型固定板固定连接，固定耳环24与耳环座26通过两根销轴实现固定连接；所述旋转臂23与固定耳环24通过销轴连接，直动伸缩臂27以旋转臂23矩形管内侧为滑道，直动臂驱动油缸22缸筒底部与旋转臂23铰接，其活塞杆端与直动伸缩臂27铰接，旋转驱动油缸25缸筒底部与固定耳环24铰接，其活塞杆端与旋转臂23铰接。

如图6和图7所示，所述的履带组机构3包括履带8、拖带轮9、张紧机构10、导向轮11、驱动轮12、履带行走马达13、履带架14和承重轮15；所述履带架14与船体5底盘大梁刚性连接，驱动轮12和导向轮11分别通过轮轴铰接在履带架14的左右两侧，驱动轮12与履带行走马达13连接；所述拖带轮9和承重轮15分别通过轮轴和轴承铰接在与履带架14上下两侧，导向轮11和张紧机构10连接，张紧机构10安装在履带架14上；履带8与拖带轮9、张紧机构10、导向轮11、驱动轮12和承重轮15接触。所述履带行走马达13输出轴均装有转速传感器，所述转速传感器与驾驶室7的控制器连接，转速传感器测量履带行走马达13的转速，并传递给控制器，控制器控制履带行走马达13的转速。

如图8所示，所述仿形轮4包括车轮架16、实心橡胶轮17、弹簧减震器18、旋转主轴19、轴承座20和摆动轮架21；所述车轮架16与船体5底盘大梁刚性连接，旋转主轴19一端与车轮架16焊接，另一端与轴承座20连接，摆动轮架21与轴承座20通过螺栓固定，摆动轮架21两侧分别设有实心橡胶轮17，实心橡胶轮17通过轮轴与摆动轮架21通过轴承铰接；轴承座20的两侧分别设有弹簧减震器18，弹簧减震器18上端与车轮架16通过销轴铰接，弹簧减震器18下端与摆动轮架21通过销轴铰接。

本发明可以通过仿形轮3配合四条履带完成陆地行走，通过同步腿式机构6以及气囊翻转下河机构2达到使两栖船成功上岸和下河的目的。

如图1所示，一种两栖船行驶的操控系统，包括：控制器、操控终端、显示终端、液压工作模块、多种传感器、柴油机油门装置、柴油机急停装置；其中，所述的控制器由蓄电池供电，包括多个输入端口、多个输出端口、多个CAN总线端口，所述多个输入端口分别用于与操控终端、多种传感器连接，所述多个输出端口分别用于与液压工作模块、柴油机油门装置、柴油机急停装置连接，所述多个CAN总线端口用于与显示终端连接；。

所述液压工作模块包括多个液压工作单元，所述液压工作单元包括液压泵、电磁多路阀、电磁开关阀、液压锁、液压油箱、油缸、液压马达，电磁多路阀、电磁开关阀通过电缆与控制器输出端连接，液压泵输入端与液压油箱连通，输出端与电磁多路阀连通，电磁多路阀输出端与电磁开关阀和液压锁连通，并连通油缸，液压马达直接与电磁多路阀连通。

所述显示终端包括速度表、压力表、油量表、舵角表与信号指示灯，所述速度表用于显示两栖船行驶速度值，所述压力表用于显示液压油路压力值，所述油量表用来显示液压油箱剩余液压油量值，所述舵角表用来显示螺旋桨舵角值，信号指示灯用来反映两栖船的工作状态。

所述柴油机油门装置和柴油机急停装置分别与柴油机油门拉杆和柴油机急停拉杆连接，用于柴油机油门档位切换与急停。

如图2所示，操控终端，包括：两驱四驱切换开关42、同步腿式机构动作开关43、同步腿式机构动作调速旋钮44、履带档位手柄45、履带速度手柄46、履带刹车手柄47、方向盘48、急停按钮49、启动开关50、翻转机构调速旋钮51、翻转机构收展开关52、螺旋桨档位手柄53、螺旋桨速度手柄54、同步腿式机构收展调速旋钮55、工作模式切换开关56、同步腿式机构收展开关57、油门档位切换开关58。

如图12所示，液压工作模块示意图，包括电磁多路阀、电磁开关阀a、电磁开关阀b、电磁开关阀c、电磁开关阀d、液压锁、翻转机构驱动油缸、同步腿式机构收展油缸、同步腿式机构动作油缸、左前履带行走马达、左后履带行走马达、右前履带行走马达、右后履带行走马达、螺旋桨桨叶马达、螺旋桨转舵马达、液压油箱、液压泵、压力传感器。所述同步腿式机构收展油缸为双出杆油缸29，所述同步腿式机构动作油缸包括直动臂驱动油缸22和旋转臂驱动油缸25。

所述电磁多路阀包括三位四通换向阀a、三位四通换向阀b、三位四通换向阀c、三位四通换向阀d、三位四通换向阀e、三位四通换向阀f、三位四通换向阀g、三位四通换向阀h和三位四通换向阀i；所述电磁开关阀为两位四通开关阀，包括电磁开关阀a、电磁开关阀b、电磁开关阀c、电磁开关阀d；所述三位四通换向阀a通过电磁开关阀a与左前履带行走马达13连通，所述三位四通换向阀b通过电磁开关阀b与右前履带行走马达13连通，所述三位四通换向阀d通过电磁开关阀c与左后履带行走马达13连通，所述三位四通换向阀e通过电磁开关阀d与右后履带行走马达13连通；所述三位四通换向阀c通过液压锁与翻转机构驱动油缸连通，所述三位四通换向阀f通过液压锁与同步腿式机构收展油缸连通，所述三位四通换向阀i通过液压锁与同步腿式机构动作油缸连通；所述三位四通换向阀g与螺旋桨桨叶马达连通，所述三位四通换向阀h与螺旋桨转舵马达连通。

一种两栖船行驶的操控方法，包括以下步骤：

启动：打开启动开关50，操控系统得电启动，操控终端、显示终端开启，转速传感器采集履带行走马达转速信息，舵角传感器采集螺旋桨转舵转角信息，温度传感器采集液压油温度信息，液面传感器采集液压油液面高度信息，压力传感器采集油路压力信息，并显示在显示终端上。启动柴油机，液压油在液压泵的带动下，穿过过滤器从液压油箱传输给电磁多路阀，此时电磁多路阀没有得电，阀芯处于中位，液压油通过泄油口回到油箱；将油门档位切换开关58分别由怠速档切换至一档、二档、额定功率档，触发柴油机油门装置拉动柴油机油门拉杆，从而加大柴油机转速。

两栖船陆地行驶操控：如图13所示，两栖船处于陆地行驶场景，此时工作模式切换旋钮56切换至陆地模式档，包括履带档位手柄45、履带速度手柄46、履带刹车手柄47、方向盘48的操控终端可对两栖船履带行驶进行操控，拉下履带刹车手柄47，此时履带档位手柄45、履带速度手柄46的操控开始生效。将履带档位手柄45由停止档拉至前进档，此时三位四通换向阀a、三位四通换向阀b、三位四通换向阀d与三位四通换向阀e的阀芯将会产生向左位移动的趋势，此时拉动履带速度手柄46，控制器输出电流至三位四通换向阀a、三位四通换向阀b、三位四通换向阀d与三位四通换向阀e，三位四通换向阀a、三位四通换向阀b、三位四通换向阀d与三位四通换向阀e左位得电，阀芯在电磁力的作用下向左位移动，阀口打开，液压油进入履带行走马达油路，带动4个马达开始旋转。拉动履带速度手柄46，控制器输出电流发生变化，使三位四通换向阀的阀芯开度变化，引起液压油流量变化，从而改变行走马达的转速；将履带档位手柄45由停止档拉至后退档时，将会产生与上述相反的效果，履带行走马达发生反转；当4条履带开始同时转动时，向右转动方向盘，控制器输出至三位四通换向阀的电流发生变化，此时三位四通换向阀a与三位四通换向阀d的阀芯位置不变，左侧履带行走马达转速不变。三位四通换向阀b与三位四通换向阀e的阀芯越过中位，向三位四通换向阀右位移动，改变液压油流向以及流量，右侧履带行走马达反转，从而实现两栖船履带差速转弯。继续转动方向盘，三位四通换向阀b与三位四通换向阀e的阀口开度加大，右侧履带行走马达转速升高。向左转动方向盘，将产生与上述相反的效果。两驱四驱切换开关42实现对电磁开关阀的控制，使开关指向四驱档，全部电磁开关阀处于得电状态，开口打开，此时为全履带驱动；使开关指向前驱档，电磁开关阀a与电磁开关阀b处于得电状态，阀口打开，电磁开关阀c与电磁开关阀d处于失电状态，阀口关闭，此时为前履带驱动；使开关指向后驱档，此时电磁开关阀c与电磁开关阀d处于得电状态，阀口打开，电磁开关阀a与电磁开关阀b处于失电状态，阀口关闭，此时为后履带驱动；履带两驱与四驱的切换极大的提高了两栖船的通过性。

两栖船下河操控：如图14所示，两栖船处于下河场景，此时工作模式切换旋钮56切换到下河模式档，包括翻转机构收展开关52、翻转机构调速旋钮51的操控终端可实现操控。在履带倒退的基础上，将翻转机构收展开关52由停止档旋到展开档，此时三位四通换向阀c的阀芯会产生向左位移动的趋势，此时继续旋转翻转机构调速旋钮51，三位四通换向阀左位的得电，阀芯左移，液压油进入翻转机构驱动油缸油路，驱动油缸活塞杆伸出，当翻转机构展开到船外侧时，将翻转机构收展开关52旋回停止档。翻转机构调速旋钮51可改变输出至三位四通换向阀电流的大小，从而实现对油缸活塞杆伸缩速度的控制；将翻转机构收展开关52由停止档旋到收起档时，伸缩油缸将产生与上述相反的效果。油路中的液压锁锁住液压油，防止其泄油回到油箱，使油缸保持在某一位置。以上操控终端的使用，使翻转机构携带气囊实现展开与收起的功能，在两栖船下河时提供额外的浮力，使下河过程变得平稳。完成下河后，将翻转机构收展开关52由停止档旋到收起档，使翻转机构收起至船内侧。

两栖船河道行驶操控：如图15所示，两栖船处于河道行驶场景，此时工作模式切换旋钮56切换到河道模式档，包括方向盘48、螺旋桨档位手柄53、螺旋桨速度手柄54的操控终端可实施操控，将螺旋桨档位手柄53由停止档拉到前进档，此时三位四通换向阀g的阀芯将会产生向左位移动的趋势，此时拉动螺旋桨速度手柄54，控制器输出电流至三位四通换向阀g，使其左位得电，阀芯在电磁力的作用下向左移动，阀门打开，液压油进入螺旋桨桨叶马达，马达开始旋转。不断拉动螺旋桨速度手柄54，便可控制螺旋桨马达的转速；将螺旋桨档位手柄53由停止档拉到后退档，将会产生与上述相反的效果；转动方向盘会使三位四通换向阀h阀芯开启，实现转舵马达的转动，从而使舵转动，特殊的，舵角传感器的参与实现了转舵舵角追踪方向盘转角的效果，方向盘转角作为转舵的目标转角，舵角传感器采集的转角信息作为实际转角，目标转角与实际转角进行对比，当实际转角过小时，阀芯继续左移，转舵马达继续旋转；当实际转角过大时，阀芯则右移，转舵马达回转；而当实际转角与目标转角一致时，阀芯回到中位，阀口关闭，转舵马达停止，从而实现对转舵转角的精准控制。

两栖船上岸操控：如图16所示，两栖船处于上岸场景，此时工作模式切换旋钮56切换到上岸模式档，包括同步腿式机构收展开关57、同步腿式机构收展调速旋钮55、同步腿式机构动作开关43、同步腿式机构动作调速旋钮44的操控终端可实现对两栖船的控制，在履带前进的基础上，将同步腿式机构收展开关57由停止档旋至展开档、三位四通换向阀f的阀芯产生向左位移动的趋势，调节同步腿式机构收展调速旋钮55，阀芯左位移动，当液压油驱动同步腿式机构从两栖船内侧翻转至船外侧时，将同步腿式机构收展开关57旋回停止档。将同步腿式机构动作开关43由停止档调至正档位，并继续调节同步腿式机构动作调速旋钮，将会使三位四通换向阀i阀芯向左移动，伸缩油缸活塞杆将会伸出；将同步腿式机构动作开关43由停止档调至负档位，便产生与之相反的效果，油路中的液压锁使同步腿式机构保持在某一个位置。协调使用以上操控终端，使同步腿式机构产生类似使用滑雪杖滑雪的效果，使两栖船上岸。并在完成上岸后，将同步腿式机构收展开关57由停止档旋至收起档，使同步腿式机构收起至船内侧。

按下急停按钮49，柴油机急停装置拉动柴油机急停拉杆，使柴油机熄火，在柴油机安全熄火后，关闭启动开关50，操控系统失电，操控结束。

重复以上操控过程，可使两栖船实现陆地行驶、河道行驶与下河上岸的过程。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种两栖船行驶的操控方法，其特征在于，包括以下步骤：

启动：打开启动开关(50)，启动操控系统，发动两栖船；

两栖船陆地行驶操控：通过操控系统的工作模式切换开关(56)切换至陆地模式档，拉下履带刹车手柄(47)，将履带档位手柄(45)由停止档拉至前进档，液压工作模块控制液压油进入履带行走马达(13)油路，带动马达开始旋转，拉动履带速度手柄(46)改变履带行走马达(13)的转速；将履带档位手柄(45)由停止档拉至后退档时履带行走马达(13)发生反转；通过两驱四驱切换开关(42)控制液压工作模块的电磁开关阀，使开关指向四驱档，为全履带驱动，使开关指向前驱档，为前履带驱动，使开关指向后驱档，为后履带驱动；

两栖船下河操控：通过操控系统的工作模式切换开关(56)切换到下河模式档，在履带(8)倒退的基础上，将翻转机构收展开关(52)由停止档旋到展开档，调节翻转机构调速旋钮(51)，液压油进入翻转机构驱动油缸(37)油路，驱动油缸活塞杆伸出，当气囊翻转下河机构(2)的气囊(32)展开到船外侧时，将翻转机构收展开关(52)旋回停止档；完成下河后将翻转机构收展开关(52)由停止档旋到收起档，驱动油缸活塞杆收缩带动气囊(32)收到船内侧；

两栖船河道行驶操控：通过操控系统的工作模式切换开关(56)切换到河道模式档，将螺旋桨档位手柄(53)由停止档拉到前进档，拉动螺旋桨速度手柄(54)，控制液压工作模块使得液压油进入螺旋桨桨叶马达，马达开始旋转，船体(5)前进；将螺旋桨档位手柄(53)由停止档拉到后退档时，马达反向旋转，船体(5)后退；

两栖船上岸操控：通过操控系统的工作模式切换开关(56)切换到上岸模式档，同步腿式机构在履带(8)前进的基础上，将同步腿式机构收展开关(57)由停止档旋至展开档，调节同步腿式机构收展调速旋钮(55)，液压工作模块控制液压油驱动同步腿式机构收展油缸，使同步腿式机构(6)从两栖船内侧翻转至船外侧时，将同步腿式机构收展开关(57)旋回停止档，继续将同步腿式机构动作开关(43)由停止档调至正向档，并调节同步腿式机构动作调速旋钮(44)，同步腿式机构动作油缸活塞杆伸出，同步腿式机构(6)将船体(5)向前支撑起来；将同步腿式机构动作开关(43)由停止档调至反向档时，同步腿式机构动作油缸活塞杆收缩，同步腿式机构(6)将船体(5)放下；连续向前支撑和放下的动作使两栖船上岸，完成上岸后，将同步腿式机构收展开关(57)由停止档旋至收起档，使同步腿式机构(6)收起至船内侧；

按下急停按钮(49)使柴油机熄火，关闭启动开关(50)操控结束。

2.根据权利要求1所述的两栖船行驶的操控方法，其特征在于，所述两栖船包括船体(5)、螺旋桨、履带组机构(3)、气囊翻转下河机构(2)、仿形轮机构(4)和同步腿式机构(6)；所述螺旋桨安装于船体(5)的尾部；所述履带组机构(3)共有四个，四个履带组机构(3)分别安装于船体两侧，每侧两个；所述仿形轮机构(4)安装于船体(5)两侧并位于前后两个履带组机构(3)中间位置；所述气囊翻转下河机构(2)安装于船体(5)尾部甲板上；所述同步腿式机构(6)安装于驾驶室(7)后侧甲板上。

3.根据权利要求2所述的两栖船行驶的操控方法，其特征在于，所述气囊翻转下河机构(2)包括底座支架(39)、油缸底座(38)、气囊翻转架(33)、连架杆(34)、工作摇杆(35)、活塞杆方形连接件(36)、翻转机构驱动油缸(37)、摇杆(40)、气囊(32)和四杆机架(41)；所述气囊(32)左右两侧均分别布置有油缸底座(38)、连架杆(34)、工作摇杆(35)、四杆机架(41)、翻转机构驱动油缸(37)、活塞杆方形连接件(36)和摇杆(40)；所述底座支架(39)与船体(5)连接，翻转机构驱动油缸(37)与油缸底座(38)销轴铰接，油缸底座(38)安装在底座支架(39)上，所述摇杆(40)、四杆机架(41)、工作摇杆(35)和连架杆(34)通过销轴铰接形成平面双摇杆机构，活塞杆方形连接件(36)与翻转机构驱动油缸(37)活塞杆连接，气囊翻转架(33)与工作摇杆(35)连接，气囊(32)与气囊翻转架(33)连接。

4.根据权利要求2所述的两栖船行驶的操控方法，其特征在于，所述同步腿式机构(6)包括直动臂驱动油缸(22)、旋转臂(23)、固定耳环(24)、旋转臂驱动油缸(25)、耳环座(26)、直动伸缩臂(27)、支撑架(28)、双出杆油缸(29)、延伸轴(30)和燕尾槽导轨(31)；

所述双出杆油缸(29)的左右两侧均分别设有旋转臂(23)、直动伸缩臂(27)、旋转臂驱动油缸(25)、直动臂驱动油缸(22)、固定耳环(24)、耳环座(26)、燕尾槽导轨(31)和延伸轴(30)，延伸轴(30)的两端分别与双出杆油缸(29)和耳环座(26)连接，燕尾槽导轨(31)与底部支撑架(28)连接，支撑架(28)安装于船体(5)底盘，双出杆油缸(29)与支撑架(28)连接，固定耳环(24)与耳环座(26)通过两根销轴实现固定连接；所述旋转臂(23)与固定耳环(24)通过销轴连接，直动伸缩臂(27)以旋转臂(23)矩形管内侧为滑道，直动臂驱动油缸(22)缸筒底部与旋转臂(23)铰接，其活塞杆端与直动伸缩臂(27)铰接，旋转臂驱动油缸(25)缸筒底部与固定耳环(24)铰接，其活塞杆端与旋转臂(23)铰接。

5.一种实现权利要求1-4任意一项所述两栖船行驶的操控方法的操控系统，其特征在于，包括控制器、操控终端、显示终端、液压工作模块、多种传感器、柴油机油门装置和柴油机急停装置；

所述控制器包括多个输入端口、多个输出端口、多个CAN总线端口，所述多个输入端口分别用于与操控终端、多种传感器连接，所述多个输出端口分别用于与液压工作模块、柴油机油门装置、柴油机急停装置连接，所述多个CAN总线端口用于与显示终端连接；

所述液压工作模块包括多个液压工作单元，所述液压工作单元包括液压泵、电磁多路阀、电磁开关阀、液压锁、液压油箱、油缸和液压马达；所述电磁多路阀、电磁开关阀与控制器输出端连接，液压泵输入端与液压油箱连通，输出端与电磁多路阀连通，电磁多路阀输出端与电磁开关阀、液压锁和油缸连通，液压马达与电磁多路阀连通；

所述柴油机油门装置与柴油机油门拉杆连接，所述柴油机急停装置与柴油机急停拉杆连接。

6.根据权利要求5所述的两栖船行驶的操控方法的操控系统，其特征在于，所述显示终端包括速度表、压力表、油量表、舵角表和信号指示灯，所述速度表用于显示两栖船行驶速度值，所述压力表用于显示液压油路压力值，所述油量表用来显示液压油箱剩余液压油量值，所述舵角表用来显示螺旋桨舵角值，信号指示灯用来反映两栖船的工作状态。

7.根据权利要求5所述的两栖船行驶的操控方法的操控系统，其特征在于，所述操控终端包括履带档位手柄(45)、履带速度手柄(46)、履带刹车手柄(47)、方向盘(48)、急停按钮(49)、启动开关(50)、螺旋桨档位手柄(53)、螺旋桨速度手柄(54)、油门档位切换开关(58)、工作模式切换开关(56)、翻转机构收展开关(52)、翻转机构调速旋钮(51)、同步腿式机构收展开关(57)、同步腿式机构收展调速旋钮(55)、同步腿式机构动作开关(43)、同步腿式机构动作调速旋钮(44)和两驱四驱切换开关(42)；

所述履带档位手柄(45)分为前进档、后退档与停止档，所述履带速度手柄(46)分为高速档与低速档，所述履带刹车手柄(47)分为停车档位与解除停车档位；

所述油门档位切换开关(58)分为怠速档、一档、二档、额定功率档，用于两栖船柴油机油门档位的调节；

所述工作模式切换开关(56)分为陆地模式档、下河模式档、河道模式档和上岸模式档，用于两栖船工作模式的切换；

所述急停按钮(49)用于柴油机的急停控制；

所述启动开关(50)用于操控系统电源的启动与断开；

所述螺旋桨档位手柄(53)分为前进档位、后退档与停止档，螺旋桨速度手柄(54)分为高速档与低速档；

所述翻转机构收展开关(52)分为展开档、收起档与停止档，翻转机构调速旋钮(51)分为高速与低速；

所述同步腿式机构收展开关(57)分为展开档、收起档与停止档，同步腿式机构收展调速旋钮(55)分为高速与低速，同步腿式机构动作开关(43)分为正向档、反向档与停止档，同步腿式机构动作调速旋钮(44)分为高速与低速；

所述两驱四驱切换开关(42)分为前驱档、后驱档、四驱档，用于切换两栖船前履带驱动、后履带驱动与全履带驱动的三种履带行驶模式；

所述方向盘(48)用于操控两栖船的行驶方向。

8.根据权利要求5所述的两栖船行驶的操控方法的操控系统，其特征在于，所述多种传感器包括转速传感器、舵角传感器、液面传感器、温度传感器与压力传感器；所述转速传感器与履带行走马达(13)和螺旋桨桨叶马达中心轴连接，转速传感器采集履带行走马达(13)和螺旋桨桨叶转速信息；所述舵角传感器与螺旋桨转舵中心轴连接，舵角传感器采集螺旋桨转舵转角信息；所述液面传感器和温度传感器与液压油箱连通，温度传感器采集液压油温度信息，液面传感器采集液压油液面高度信息；所述压力传感器与油缸和液压马达的油路连通，压力传感器采集油路压力信息，并显示在显示终端上。

9.根据权利要求5所述的两栖船行驶的操控方法的操控系统，其特征在于，所述油缸包括翻转机构驱动油缸(37)、同步腿式机构收展油缸、同步腿式机构动作油缸；

所述同步腿式机构收展油缸为双出杆油缸(29)，所述同步腿式机构动作油缸包括直动臂驱动油缸(22)和旋转臂驱动油缸(25)；

所述液压马达包括履带行走马达(13)、螺旋桨桨叶马达和螺旋桨转舵马达。

10.根据权利要求9所述的两栖船行驶的操控方法的操控系统，其特征在于，所述电磁多路阀包括三位四通换向阀a、三位四通换向阀b、三位四通换向阀c、三位四通换向阀d、三位四通换向阀e、三位四通换向阀f、三位四通换向阀g、三位四通换向阀h和三位四通换向阀i；所述电磁开关阀为两位四通开关阀，包括电磁开关阀a、电磁开关阀b、电磁开关阀c、电磁开关阀d；所述三位四通换向阀a通过电磁开关阀a与左前履带行走马达(13)连通，所述三位四通换向阀b通过电磁开关阀b与右前履带行走马达(13)连通，所述三位四通换向阀d通过电磁开关阀c与左后履带行走马达(13)连通，所述三位四通换向阀e通过电磁开关阀d与右后履带行走马达(13)连通；所述三位四通换向阀c通过液压锁与翻转机构驱动油缸(37)连通，所述三位四通换向阀f通过液压锁与同步腿式机构收展油缸连通，所述三位四通换向阀i通过液压锁与同步腿式机构动作油缸连通；所述三位四通换向阀g与螺旋桨桨叶马达连通，所述三位四通换向阀h与螺旋桨转舵马达连通。