具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明公开实施例所提供的技术方案涉及基于水动力驱动复位展臂、开合控制方法，尤其涉及梁场养护无人驾控车辆的自动喷淋展臂领域。在相关技术中，存在系列技术难点：为方便使用，底部展臂必须可以开合；为避免展臂受梁体或其他障碍物阻挡造成损坏，展臂端部1m左右必须可以遇阻摆动，并能自主复位；展臂开合需具有高可靠性，与喷水作业一致性；展臂开合较为频繁，且存在物理死点，外推力变化较大，若用电机外推，存在过载风险。基于此，本公开技术方案所提供的基于水动力驱动复位展臂，使得展臂外伸可靠性提高；通过增压泵做动力，实现展臂开合，降低了成本。

图1示例性示出了本发明公开技术方案所提供的基于水动力驱动复位展臂的结构示意。根据图1至图8可知，该基于水动力驱动复位展臂包括：遇阻单向摆动复位展臂组件，所述遇阻单向摆动复位展臂组件包括一个以上底部开合展臂喷淋单元，所述底部开合展臂喷淋单元上设有充电头联动组件；展臂开合控制组件，所述展臂开合控制组件包括：一个以上梁检测器，所述梁检测器对应设置于开合展臂喷淋单元的同侧；所述水动力驱动阀组件与梁检测器由车载控制系统通过信息融合集成控制,一个以上水动力驱动阀组件，所述水动力驱动阀组件的信号接收端与梁检测器电通讯连接；所述水动力驱动阀组件包括：外旋展臂水路通道以及内旋收缩水路通道；水缸推杆组件，所述水缸推杆组件的外旋展臂水路通道以及内旋收缩水路通道分别与水动力驱动组件的进排水通道相连接；所述水缸推杆组件的执行端与底部开合展臂喷淋单元相连接；增压泵03，所述增压泵03与一个以上所述水动力驱动阀组件相连通；当梁检测器检测到梁体存在时，开启该侧的水动力驱动阀组件的外旋展臂水路通道，水缸推杆组件内注水，所述水缸推杆组件的执行端外伸，推动底部开合展臂喷淋单元外旋伸展；当梁检测器未检测到梁体存在或通过射频系统识别到充电站点时，关闭该侧的水动力驱动阀组件的外旋展臂水路通道后，开启内旋收缩水路通道，水缸推杆组件内注水，所述水缸推杆组件的执行端回缩，推动底部开合展臂喷淋单元内旋收缩同时充电头联动组件联动向外旋转，需要进一步指出的是，利用水利驱动以及水路设置，实现展臂的回转与外伸，及喷淋作业。

示例中，装载基于水动力驱动复位展臂的喷淋车上安装水箱09，水箱09通过导管与增压泵03相连通，为喷淋以及水动力驱动阀组件提供水源。

示例中，需要进一步指出的是，增压泵03选用1000-1500W全自动永磁变频增压泵。

示例中，所述水动力驱动阀组件还包括：左外旋展臂阀机构以及左内旋回缩阀机构，其中，所述左外旋展臂阀机构包括：左电控铝合金阀01；一个第一四通阀24，其中，左电控铝合金阀01通过第一四通阀24与所述左水缸推杆组件的外旋展臂水路通道相对接；所述左内旋回缩阀机构包括:左回收三通阀26，所述左回收三通阀26与所述水缸推杆组件的内旋收缩水路通道相对接；右外旋展臂阀机构以及右内旋回缩阀机构，其中，所述右外旋展臂阀机构包括：右电控铝合金阀02；一个第二四通阀25，其中，右电控铝合金阀02通过第二四通阀25与所述右水缸推杆组件的外旋展臂水路通道相对接；所述右内旋回缩阀机构包括：右回收三通阀27，所述右回收三通阀27与所述右水缸推杆组件的内旋收缩水路通道相对接。

在一个实施例中，所述增压泵03通过换向阀组件分别与左电控铝合金阀01的进水端以及左回收三通阀26相对接；所述增压泵03通过换向阀组件分别与右电控铝合金阀02的进水端以及右回收三通阀27相对接。

示例中，换向阀组件包括第一三通阀21、第二三通阀22以及第三三通阀23，第一三通阀21的进水端与增压泵03相连接，第一三通阀21的一对出水端分别与第二三通阀22以及第三三通阀23的进水端相连接。

示例中，左回收三通阀26和右回收三通阀27分别通过水管与第三三通阀23的一对出水端相连接。

所述换向阀组件的第二三通阀22的左出水端与左电控铝合金阀01的连接处设有左展臂电磁阀12，第二三通阀22的右出水端与右电控铝合金阀02的连接处设有右展臂电磁阀13；所述换向阀组件的第一三通阀21和第三三通阀23的连接处设有展臂回收电磁阀11。

在一个实施例中，所述水缸推杆组件包括：左带油封活塞推杆3401，所述左带油封活塞推杆3401的第一端位于左单向往复水缸31内，所述左带油封活塞推杆3401的第二端伸出左单向往复水缸31，通过左单向往复水缸31的水量调节，左带油封活塞推杆3401相对左单向往复水缸31伸出或者回缩；左V型展臂转向推杆3701，所述左V型展臂转向推杆3701的折弯部与左带油封活塞推杆3401的第二端固定连接，需要进一步指出的是，左带油封活塞推杆3401与左V型展臂转向推杆3701之间由万向铰接头连接；左单向往复水缸31的左带油封活塞推杆3401外推，左单向往复水缸31绕安装在左水缸可水平转动12mm定位孔3301内的第一光轴螺杆水平转动，左带油封活塞推杆3401外推左V型展臂转向推杆3701，左V型展臂转向推杆3701推动左侧底部开合展臂喷淋单元绕装在展臂竖向连接刚性轴75内的第三光轴螺杆外转；右带油封活塞推杆3402，所述右带油封活塞推杆3402的第一端位于右单向往复水缸32内，所述右带油封活塞推杆3402的第二端伸出右单向往复水缸32，通过右单向往复水缸32的水量调节，右带油封活塞推杆3402相对右单向往复水缸32伸出或者回缩；右V型展臂转向推杆3702，所述右V型展臂转向推杆3702的折弯部与右带油封活塞推杆3402的第二端固定连接，需要进一步指出的是，右带油封活塞推杆3402与右V型展臂转向推杆3702之间由万向铰接头连接，右单向往复水缸32的右带油封活塞推杆3402外推，右单向往复水缸32绕安装在右水缸可水平转动12mm定位孔3302内的第二光轴螺杆水平转动，右带油封活塞推杆3402外推右V型展臂转向推杆3702，右V型展臂转向推杆3702推动右侧底部开合展臂喷淋单元绕装在展臂竖向连接刚性轴75内的第四光轴螺杆外转。

在一个实施例中，所述底部开合展臂喷淋单元包括：底部展臂机构以及摆臂机构，其中，所述摆臂机构与底部展臂机构相连接，且摆臂机构相对底部展臂机构的一点水平旋转。

在一个实施例中，所述底部展臂机构包括：外置双层固定耳板70；展臂51，所述展臂51与外置双层固定耳板70活动连接，左V型展臂转向推杆3701的一对单边以及右V型展臂转向推杆3702分别与展臂51固定连接。

在一个实施例中，所述摆臂机构包括：回转节点上下盖板60，所述回转节点上下盖板60与展臂51的端部固定连接；回转节点驱动齿轮61，所述回转节点驱动齿轮61与回转节点上下盖板60相对旋转连接，回转节点驱动齿轮61通过展臂拉杆66与外置双层固定耳板70相连接；回转节点从动齿轮62，所述回转节点从动齿轮62与回转节点上下盖板60相对旋转连接，且所述回转节点从动齿轮62与回转节点驱动齿轮61相啮合；复位摆臂50，所述复位摆臂50的端部与回转节点从动齿轮62的边缘固定连接，需要进一步指出的是，左V型展臂转向推杆3701推动左侧底部开合展臂喷淋单元绕装在展臂竖向连接刚性轴75内的第三光轴螺杆外转；两端带万向铰的展臂拉杆66联动，展臂拉杆66利用安装在其端部的定位孔及拉杆端头万向球铰74进行转动，从而拨动回转节点驱动齿轮61，回转节点驱动齿轮61转动回转节点从动齿轮62，和右V型展臂转向推杆3702推动右侧底部开合展臂喷淋单元绕装在展臂竖向连接刚性轴75内的第四光轴螺杆外转的原理相同。

在一个实施例中，所述充电头联动组件包括：导向槽72，所述导向槽72设置于右V型展臂转向推杆3702的其中一个单边端部；滑轨44，所述滑轨44内嵌装沿滑轨44长度方向往复运动的滑块45；带孔夹板46，所述带孔夹板46与滑块45固定连接，与滑块45同步往复运动；联动充电臂转向杆71，所述联动充电臂转向杆71的第一端与带孔夹板46的端部相连接，所述联动充电臂转向杆71的第二端设置于导向槽72内，需要进一步指出的是，当导向槽72随展臂竖向连接刚性轴75逆时针转动时，导向槽72通过联动充电臂转向杆71端部的螺杆拨动联动充电臂转向杆71，同时，滑块45带动带孔夹板46可在滑轨44内沿车身横向靠近车身中心移动，并与第二带凸起瓦片U型卡夹6302绕连接螺杆73联动，实现了充电端的回缩；当导向槽72随展臂竖向连接刚性轴75顺时针转动时，导向槽72通过联动充电臂转向杆71端部的螺杆拨动联动充电臂转向杆71，同时，滑块45带动带孔夹板46可在滑轨44内沿车身横向远离车身中心移动，并与第二带凸起瓦片U型卡夹6302绕连接螺杆73联动，实现了充电头的外伸；其中，导向槽72与展臂竖向连接刚性轴75固定；联动充电臂转向杆71端部有一固结的螺杆插于导向槽72。

示例中，如图2所示，当底部展臂机构以及摆臂机构处于回缩状态时，联动充电臂转向杆71的端部插于靠近展臂竖向连接刚性轴75一侧的导向槽72的导槽的端部，且导向槽72的远端远离车体，如图3所示，当底部展臂机构以及摆臂机构处于外旋状态时，联动充电臂转向杆71的端部插于远离展臂竖向连接刚性轴75一侧的导向槽72的导槽的端部，且导向槽72的远端靠近车体，在底部展臂机构从回缩到外旋或者从外旋到回缩的过程中，联动充电臂转向杆71沿导向槽72的槽体开设的方向运动。

示例中，车载的正极充电头和负极充电头，该正极充电头和负极充电头由导电铜碳刷43组成，导电铜碳刷43由绝缘防护罩41隔离；导电铜碳刷43通过粘合剂与绝缘刚性管67固结；绝缘防护罩41通过复位扭簧42与绝缘刚性管67连接，触力随力扭转。

示例中，联动充电臂转向杆71与第二带凸起瓦片U型卡夹6302呈一定角度沿法向固结在一短圆管10上，置于2块带孔夹板46之间，并由连接螺杆73销住。

示例中，如图3所示，第五光轴螺杆依次穿过第二带凸起瓦片U型卡夹6302，第二内嵌扭簧U型卡夹6402，3*20*6圈180度的第二强力扭簧6502；绝缘刚性管67与第二内嵌扭簧U型卡夹6402固定连结；第二带凸起瓦片U型卡夹6302，第二内嵌扭簧U型卡夹6402在第二强力扭簧6502作用下呈直线随联动充电臂转向杆71转动，需要进一步指出的是，联动充电臂转向杆71与短圆管10的一端以一定角度沿法向连接，形成折形结构，折形结构的拐点与连接螺杆73活动连接，且该折形结构以连接螺杆73为轴旋转，联动充电臂转向杆71的第一端设有一固结的螺杆插于导向槽72，短圆管10的第二端与第二带凸起瓦片U型卡夹6302固定连接。

进一步，如图7（b）所示，第二带凸起瓦片U型卡夹6302上设有第三10mm定位孔63021，第二内嵌扭簧U型卡夹6402上设有第四10mm定位孔64021，第二带凸起瓦片U型卡夹6302与第二内嵌扭簧U型卡夹6402叠放后，通过第五光轴螺杆依次穿过第二带凸起瓦片U型卡夹6302的第三10mm定位孔63021、第二内嵌扭簧U型卡夹6402上的第四10mm定位孔64021以及3*20*6圈180度的第二强力扭簧6502，实现第二带凸起瓦片U型卡夹6302与第二内嵌扭簧U型卡夹6402的相对旋转以及弹性复位。

示例中，如图3所示，第六光轴螺杆依次穿过第一带凸起瓦片U型卡夹6301，第一内嵌扭簧U型卡夹6401，3*20*6圈180度的第一强力扭簧6501，复位摆臂50与第一内嵌扭簧U型卡夹6401固定连结，回转节点从动齿轮62与第一带凸起瓦片U型卡夹6301固定连接，第一带凸起瓦片U型卡夹6301、第一内嵌扭簧U型卡夹6401在第一强力扭簧6501作用下呈直线随回转节点从动齿轮62转动。

进一步，如图7（a）所示，第一带凸起瓦片U型卡夹6301上设有第一10mm定位孔63011，第一内嵌扭簧U型卡夹6401上设有第二10mm定位孔64011，第一带凸起瓦片U型卡夹6301与第一内嵌扭簧U型卡夹6401叠放后，通过第六光轴螺杆依次穿过第一带凸起瓦片U型卡夹6301的第一10mm定位孔63011、第一内嵌扭簧U型卡夹6401上的第二10mm定位孔64011以及3*20*6圈180度的第一强力扭簧6501，实现第一带凸起瓦片U型卡夹6301与第一内嵌扭簧U型卡夹6401的相对旋转以及弹性复位。

如图4和图8所示，回转节点驱动齿轮61上设有用于与展臂51连接用的大齿轮10mm固定孔612，用于利用第一固定件与大齿轮10mm固定孔612以及回转节点上下盖板60上设有的盖板10mm固定孔602装配，固定回转节点驱动齿轮61与展臂51的相对位置；回转节点驱动齿轮61上设有拉杆连接孔611，通过拉杆连接孔611与展臂拉杆66的一端相连接，限制回转节点驱动齿轮61与外置双层固定耳板70的相对位置。

如图5和图8所示，回转节点从动齿轮62上设有小齿轮12mm定位孔621，用于利用第二固定件与小齿轮12mm定位孔621以及回转节点上下盖板60上的盖板12mm定位孔601装配，固定回转节点上下盖板60与回转节点从动齿轮62的相对位置。

实施例二，如图9所示：

根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种适用于上述的基于水动力驱动复位展臂的开合控制方法，该方法包括：

步骤一、小车顺梁长方向行进，梁检测器由车载控制系统通过信息融合集成控制，利用梁检测器检测车体左侧或右侧有梁体存在；

步骤二、当检测到左侧或/和右侧有梁体存在时，启动增压泵以及该侧的电控铝合金阀以及展臂电磁阀，外旋展臂水路通道从该侧的单向往复水压缸内注水，带油封活塞推杆推动V型展臂转向推杆联动推动底部开合展臂喷淋单元外旋伸展，充电头联动组件联动向车身回转，需要进一步指出的是，此时通过启动增压泵03，将水箱09里的水通过外旋展臂水路通道注入单向往复水压缸内；

步骤三、当在给定时间内检测不到梁时，或通过射频系统识别到注水点或充电点时，关闭控制该侧的电控铝合金阀及该侧的展臂电磁阀，启动展臂回收电磁阀3-5秒，增压泵延续启动3-5秒，单向往复水压缸内水外排，水压减小，水流换向，从内旋回缩水路通道从该侧的单向往复水压缸内注水，带油封活塞推杆回拉V型展臂转向推杆联动回拉底部开合展臂喷淋单元内旋回缩，同时充电头联动组件联动向外旋转，需要进一步指出的是，小车所在的梁场内预设固定位置的注水点和充电点，小车通过射频系统识别到注水点或充电点后，行驶至注水点或充电点；

步骤四：对水箱进行注水或/和对小车进行充电，需要进一步指出的是，小车行驶到位时，注水点的水管出水端位于水箱的正上方，便于对水箱注水。

本实施方案中提到的基于水动力驱动复位展臂的工作原理为：

左侧红外传感器监测到左侧有梁体存在，控制系统启动增压泵03，同时启动左展臂电磁阀12、左电控铝合金阀01，水流分别经第一三通阀21、第二三通阀22；通电状态下，左电控铝合金阀01的路通导通至第一四通阀24；水流经第一四通阀24一路实现顶部左侧展臂喷淋（图中未指出）、一路实现左侧底部开合展臂喷淋单元的喷淋操作，一路水流经左水缸推杆外推进排水孔3601，实现左单向往复水缸31的左带油封活塞推杆3401外推，左单向往复水缸31绕安装在左水缸可水平转动12mm定位孔3301内的第一光轴螺杆水平转动，左带油封活塞推杆3401外推左V型展臂转向推杆3701，左V型展臂转向推杆3701推动左侧底部开合展臂喷淋单元绕装在展臂竖向连接刚性轴75内的第三光轴螺杆外转；两端带万向铰的展臂拉杆66联动，展臂拉杆66通过安装在其端部的定位孔及拉杆端头万向球铰74进行转动，从而拨动回转节点驱动齿轮61，回转节点驱动齿轮61转动回转节点从动齿轮62，第一带凸起瓦片U型卡夹6301固定于回转节点从动齿轮62的边缘，第五光轴螺杆依次穿过第一带凸起瓦片U型卡夹6301，第一内嵌扭簧U型卡夹6401，3*20*6圈180度的第一强力扭簧6501；第一带凸起瓦片U型卡夹6301，第一内嵌扭簧U型卡夹6401在3*20*6圈180度的第一强力扭簧6501作用下呈直线随回转节点从动齿轮62外转直至伸展至与车身竖向中心面垂直。

左侧红外传感器在5秒内监测到左侧无梁体时，控制系统持续启动增压泵03，关闭左展臂电磁阀12、左电控铝合金阀01，启动展臂回收电磁阀11约2秒,水流分别经第一三通阀21、第三三通阀23、左回收三通阀26；一路水流经左水缸推杆回缩进排水孔3501，实现左单向往复水缸31的左带油封活塞推杆3401回缩，左单向往复水缸31绕安装在左水缸可水平转动12mm定位孔3301内的第一光轴螺杆水平转动，左带油封活塞推杆3401 回拉左V型展臂转向推杆3701，左V型展臂转向推杆3701拉动左侧底部开合展臂喷淋单元绕装在展臂竖向连接刚性轴75内的第三光轴螺杆向车身回缩；两端带万向铰的展臂拉杆66联动，展臂拉杆66利用安装其端部的定位孔及拉杆端头万向球铰74进行转动，从而反向拨动回转节点驱动齿轮61，回转节点驱动齿轮61转动回转节点从动齿轮62，带动展臂51向车身回转。

其中，第一光轴螺杆通过左单向往复水缸31的固定端盒盖82固定在车内置双层固定耳板81之间，车内置双层固定耳板81与固定在车体的竖向连接板80固定连接；左单向往复水缸31可绕安装在左水缸可水平转动12mm定位孔3301内的第一光轴螺杆水平转动。

示例中，左带油封活塞推杆3401与左V型展臂转向推杆3701之间由万向铰接头连接。

外置双层固定耳板70垂直固定在竖向连接板80侧面，呈水平布置，外置双层固定耳板70的定位孔处内嵌有滚珠轴承，展臂竖向连接刚性轴75通过左侧的第三光轴螺杆或右侧的第四光轴螺杆安装在外置双层固定耳板70之间，可自由转动；展臂51与展臂竖向连接刚性轴75固定连接，左V型展臂转向推杆3701的一肢与展臂51固定连接，左V型展臂转向推杆3701的另一肢与展臂竖向连接刚性轴75固定连接；展臂51通过回转节点与复位摆臂50连接，形成左侧底部开合展臂喷淋单元。

右侧红外传感器监测到右侧有梁体存在，控制系统启动1000W-1500W的增压泵03，同时启动右展臂电磁阀13、右电控铝合金阀02，水流分别经第一三通阀21、第二三通阀22；通电状态，右电控铝合金阀02导通，水流至第二四通阀25；水流经第二四通阀25一路实现顶部右侧展臂喷淋（图中未指出）、一路实现底部右侧开合展臂喷淋单元的喷淋操作，一路水流经右水缸推杆外推进排水孔3602，实现右单向往复水缸32的右带油封活塞推杆3402外推，右单向往复水缸32绕安装在右水缸可水平转动12mm定位孔3302内的第二光轴螺杆水平转动，右带油封活塞推杆3402外推右V型展臂转向推杆3702，右V型展臂转向推杆3702推动右侧底部开合展臂喷淋单元绕装在展臂竖向连接刚性轴75内的第四光轴螺杆外转；展臂转动方法同左侧展臂外推。

导向槽72随展臂竖向连接刚性轴75转动，导向槽72通过联动充电臂转向杆71端部的螺杆拨动联动充电臂转向杆71，并与第二带凸起瓦片U型卡夹6302绕连接螺杆73联动，实现了充电端的回转。

右侧红外传感器在5秒内监测到右侧无梁体时，控制系统持续启动增压泵03，关闭右展臂电磁阀13、右电控铝合金阀02，启动展臂回收电磁阀11约2秒,水流分别经第一三通阀21、第三三通阀23、右回收三通阀27；一路水流经右水缸推杆回缩进排水孔3502，实现右单向往复水缸32的右带油封活塞推杆3402回缩，右单向往复水缸32绕安装在右水缸可水平转动12mm定位孔3302内的第二光轴螺杆水平转动，右带油封活塞推杆3402回拉右V型展臂转向推杆3702，右V型展臂转向推杆3702拉动右侧底部开合展臂喷淋单元绕装在展臂竖向连接刚性轴75内的第四光轴螺杆向车身回缩；两端带万向铰的展臂拉杆66联动，展臂拉杆66利用安装在其两端的定位孔及拉杆端头万向球铰74进行转动，从而拨动回转节点驱动齿轮61，回转节点驱动齿轮61转动回转节点从动齿轮62，带动展臂51向车身回转。

其中，第二光轴螺杆通过右单向往复水缸32的固定端盒盖82固定在车内置双层固定耳板81之间，车内置双层固定耳板81与固定在车体的竖向连接板80固定连接；右单向往复水缸32可绕安装在右水缸可水平转动12mm定位孔3302内的第二光轴螺杆水平转动。

实施例三：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种安装上述的基于水动力驱动复位展臂的车载养护系统，包括车体，所述车体的两侧分别设有连接组件，所述连接组件与基于水动力驱动复位展臂相连接，需要进一步指出的是，连接组件包括：竖向连接板80，竖向连接板80与车体固定连接，竖向连接板80上设有车内置双层固定耳板81，第一光轴螺杆通过左单向往复水缸31的固定端盒盖82固定在车内置双层固定耳板81之间，车内置双层固定耳板81与固定在车体的竖向连接板80固定连接；左单向往复水缸31可绕安装在左水缸可水平转动12mm定位孔3301内的第一光轴螺杆水平转动；第二光轴螺杆通过右单向往复水缸32的固定端盒盖82固定在车内置双层固定耳板81之间，车内置双层固定耳板81与固定在车体的竖向连接板80固定连接；右单向往复水缸32可绕安装在右水缸可水平转动12mm定位孔3302内的第二光轴螺杆水平转动。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。