本發(fā)明涉及一種輪式全地形車,特別涉及使用輪轂電機(jī)(或液壓馬達(dá))驅(qū)動和輪足結(jié)構(gòu)的多軸全地形輪式車。
背景技術(shù):
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目前輪式車具有平地快速行駛能力,但在復(fù)雜地形條件下,越障通行能力差,不利于山地及叢林地區(qū)行走和靈活機(jī)動;而步行機(jī)械可以在山地行走,但限于其行走機(jī)構(gòu)特點,在平地上行動遲緩,不利于平原和公路上的快速行駛;而具有步行機(jī)能的輪足車可以將二者有機(jī)結(jié)合,兼具山地越障和平地快駛的性能;同時,多輪承載與驅(qū)動有利于改善車輛越野和軟路面通行能力;因此,該輪式車對于提高邊境巡邏、山地作戰(zhàn)、搶險救災(zāi)車輛的機(jī)動能力具有重大意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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因此,本發(fā)明的目的在于提供一種具有車輪高速行駛和輪足步行越障的全地形機(jī)動平臺,以提高現(xiàn)有車輛既有快速行駛機(jī)動能力,又有快速越障通行能力。
具體的,本發(fā)明實例中的多軸輪式全地形車,由車體、擺動油缸、搖臂、驅(qū)動車輪、液壓泵站、剎車系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、操控系統(tǒng)組成,其特征是:
車體,呈框架式結(jié)構(gòu),兩側(cè)焊接有內(nèi)外支承固定板,固定板上通過分別安裝內(nèi)外軸承座,支承并固定著多根搖臂軸,搖臂軸可相對于車體旋轉(zhuǎn)并左右對稱分布,搖臂軸作為搖臂一部分連接著搖臂和驅(qū)動車輪,車體上還安裝有泵站系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和操控系統(tǒng);
驅(qū)動車輪,它由驅(qū)動電機(jī)(或液壓馬達(dá))、輪轂、輪胎、輪軸組成,可以是6輪或8輪,且左右對稱安裝布置,驅(qū)動電機(jī)(或液壓馬達(dá))安裝在輪轂內(nèi),可繞不動輪軸旋轉(zhuǎn),通過電線(或管路)提供能源和控制,實現(xiàn)車輛的前進(jìn)、倒駛和轉(zhuǎn)向,并通過輪軸固定在兩側(cè)的減震立柱下端,輪轂上裝有輪胎,驅(qū)動電機(jī)(或液壓馬達(dá))一側(cè)固定有剎車盤;
搖臂,由搖臂軸、擺動板、搖臂座、伸縮油缸、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、下固定座、減震立柱組成,其下端固定著驅(qū)動車輪,上端經(jīng)搖臂軸安裝在車體上,可帶動驅(qū)動車輪相對于車體實現(xiàn)擺動;
減震立柱,位于搖臂最下端,由活塞桿和減震筒組成,每個搖臂上裝有兩個,在桿與筒之間裝有減震器,兼具減震和導(dǎo)向功能,兩根活塞桿上端固定在下固定座上,兩個減震筒下端固定在車輪輪軸的兩側(cè),兩桿和兩筒上下同寬,車輪隨輪軸相對于下固定座可上下彈性移動來減震,一側(cè)減震筒上還固定有剎車下泵,與剎車盤配合來實現(xiàn)車輪的機(jī)械制動;
下固定座,用來連接上方的伸縮油缸、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和下方的兩根減震立柱,將伸縮油缸活塞桿、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向桿和下方的兩根減震立柱活塞桿固定在一起,可整體移動;
伸縮油缸,裝在搖臂座和下固定座之間,通過油缸伸縮可調(diào)節(jié)搖臂長度,從而實現(xiàn)車姿高低的調(diào)整,該油缸上還裝有雙向液壓鎖,可實現(xiàn)搖臂長度在油缸行程內(nèi)任一位置的鎖定;
導(dǎo)向機(jī)構(gòu),位于搖臂座和下固定座之間,與伸縮油缸平行安裝,由導(dǎo)向桿、導(dǎo)向套和直線軸承組成,導(dǎo)向桿固定在下固定座上,導(dǎo)向套內(nèi)裝有直線軸承,并固定在搖臂座上,二者同軸線安裝,可伸縮導(dǎo)向,它與伸縮油缸配合,可防止下固定座相對于搖臂座的轉(zhuǎn)動,從而保證了搖臂伸縮時車輪方向與車體保持一致;
搖臂座位于搖臂上端,固定在搖臂軸一端,用來連接搖臂軸、伸縮油缸和導(dǎo)向機(jī)構(gòu),將搖臂軸、伸縮油缸缸體、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向套固定在一起,可整體旋轉(zhuǎn);
搖臂軸,它通過內(nèi)外軸承座安裝在車體上,一端伸出車體固定著搖臂座,可帶動搖臂旋轉(zhuǎn),內(nèi)側(cè)固定著擺動板,擺動板上安裝有銷軸,與擺動油缸活塞桿銷孔的關(guān)節(jié)軸承連接,經(jīng)擺動油缸可帶動擺動板及搖臂軸旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)搖臂的大角度擺動;
擺動油缸,其缸筒一端鉸接在車體的支座上,另一端活塞桿銷孔與擺動板上銷軸鉸接,這樣,擺動油缸伸縮可帶動擺動板及搖臂軸旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)搖臂的大角度擺動;該油缸上還裝有雙向液壓鎖,可實現(xiàn)搖臂擺動角度在油缸行程內(nèi)任一位置的鎖定;
液壓泵站為擺動油缸、伸縮油缸提供動力源,對裝有液壓馬達(dá)驅(qū)動車輪的車輛,也可為其提供動力;
剎車系統(tǒng),由剎車踏板、剎車總泵、剎車真空助力泵、剎車管路、驅(qū)動車輪處的剎車盤、剎車下泵等組成,實現(xiàn)車輛的機(jī)械制動和駐車;
電源系統(tǒng),由電瓶及電源管理系統(tǒng)組成,為車輛和裝有輪轂電機(jī)驅(qū)動車輪的車輛提供動力源;
操控系統(tǒng),由機(jī)械或遙控操縱機(jī)構(gòu)、電器控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)組成,實現(xiàn)對擺動油缸、伸縮油缸、驅(qū)動車輪電機(jī)或液壓馬達(dá)運行的協(xié)調(diào)控制,有效保障車輛的行駛和越障通行能力;
在本發(fā)明實例中,車輛在平坦地面上行駛時,前進(jìn)與倒駛是通過調(diào)節(jié)控制驅(qū)動車輪內(nèi)的電機(jī)或馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度和方向來實施,其多輪同步與防打滑功能可由電機(jī)或液壓馬達(dá)的電控系統(tǒng)來實現(xiàn);
在本發(fā)明實例中,行駛中轉(zhuǎn)向通過左右兩側(cè)車輪速度差來實現(xiàn),當(dāng)?shù)孛孓D(zhuǎn)向阻力較大時或原地轉(zhuǎn)向時,可通過擺動油缸旋轉(zhuǎn)前后搖臂軸來抬升車輪,實現(xiàn)中間兩軸車輪轉(zhuǎn)向,在原地還可實現(xiàn)中心零半徑轉(zhuǎn)向;也可只抬升一端車輪(前或后),實現(xiàn)三軸車輪轉(zhuǎn)向;
在本發(fā)明實例中,通過控制擺動油缸和伸縮油缸,并在驅(qū)動車輪制動和驅(qū)動狀態(tài)配合下,實現(xiàn)車輛步態(tài)行走和越障機(jī)能;
在本發(fā)明實例中,可依托車輛狀態(tài)感知和電控系統(tǒng),通過控制伸縮油缸和擺動油缸的動作,行駛中可自動調(diào)節(jié)車輛距地高度和保持車體水平姿態(tài);
在本發(fā)明實例中,通過控制擺動油缸可抬升車輪至車體底平面以上位置,車尾再安裝操舟機(jī)后,可實現(xiàn)在水中船型航行功能;
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案和性能的概述,為了能夠更清楚的了解本發(fā)明的技術(shù)手段,而可按照說明書的內(nèi)容予以實施,并且為了讓本發(fā)明能夠更明顯易懂,以下特舉較佳實施例。
附圖說明:
圖1是本發(fā)明具體實施的8×8全地形輪式車軸測圖。
圖2是本發(fā)明具體實施的8×8全地形輪式車三視圖。
圖3是本發(fā)明具體實施的8×8全地形輪式車單輪結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明具體實施的8×8全地形輪式車雙輪結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明具體實施的8×8全地形輪式車提升后軸測圖。
圖6是本發(fā)明具體實施的8×8全地形輪式車抬頂后三視圖。
圖7是本發(fā)明具體實施的8×8全地形輪式車前后輪抬升轉(zhuǎn)向時三視圖。
圖8是本發(fā)明具體實施的8×8全地形輪式車搖臂擺動后三視圖。
具體實施方式:
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn),因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
本發(fā)明實例中的多軸輪式全地形車,由車體、擺動油缸、搖臂、驅(qū)動車輪、液壓泵站、剎車系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、操控系統(tǒng)組成,請參閱圖1、圖2和圖3,其特征是:
車體2,呈框架式結(jié)構(gòu),兩側(cè)焊接有內(nèi)外支承固定板33,固定板上通過分別安裝內(nèi)軸承座1和外軸承座6,支承并固定著多根搖臂軸(7、20、23、27),軸承座安裝有錐軸承36,可承受來自搖臂軸的徑向和軸向力,搖臂軸可相對于車體2旋轉(zhuǎn)并左右對稱分布,搖臂軸作為搖臂一部分連接著搖臂和驅(qū)動車輪,車體上還安裝有泵站系統(tǒng)30、剎車系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和操控系統(tǒng)31;
驅(qū)動車輪,它由驅(qū)動電機(jī)(或液壓馬達(dá))16、輪轂44、輪胎17、輪軸43組成,可以是6輪或8輪,且左右對稱安裝布置,驅(qū)動電機(jī)(或液壓馬達(dá))16安裝在輪轂44內(nèi),可繞不動輪軸43旋轉(zhuǎn),通過電線(或管路)提供能源和控制,實現(xiàn)車輛的前進(jìn)、倒駛和轉(zhuǎn)向,并通過輪軸43固定在兩側(cè)的減震立柱下端,輪轂44上裝有輪胎,驅(qū)動電機(jī)(或液壓馬達(dá))16一側(cè)固定有剎車盤15;
搖臂,由搖臂軸(7、20、23、27)、擺動板(5、22、24、27)、搖臂座8、伸縮油缸11、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10、下固定座12、減震立柱13組成,其下端固定著驅(qū)動車輪,上端經(jīng)搖臂軸安裝在車體2上,可帶動驅(qū)動車輪相對于車體2實現(xiàn)擺動;
減震立柱13,位于搖臂最下端,由活塞桿41和減震筒42組成,每個搖臂上裝有兩個,在桿與筒之間裝有減震器,兼具減震和導(dǎo)向功能,兩根活塞桿41上端固定在下固定座12上,兩個減震筒下端固定在車輪輪軸43的兩側(cè),兩桿和兩筒上下同寬,車輪隨輪軸43相對于下固定座12可上下彈性移動來減震,一側(cè)減震筒上還固定有剎車下泵14,與剎車盤15配合來實現(xiàn)車輪的機(jī)械制動;
下固定座12,用來連接上方的伸縮油缸11、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10和下方的兩根減震立柱13,將伸縮油缸活塞桿39、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向桿35和下方的兩根減震立柱活塞桿41固定在一起,可整體移動;
伸縮油缸11,裝在搖臂座8和下固定座12之間,通過油缸伸縮可調(diào)節(jié)搖臂長度,從而實現(xiàn)車姿高低的調(diào)整,該油缸上還裝有雙向液壓鎖9,可實現(xiàn)搖臂長度在油缸行程內(nèi)任一位置的鎖定;
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10,位于搖臂座8和下固定座12之間,與伸縮油缸11平行安裝,由導(dǎo)向桿35、導(dǎo)向套32 和直線軸承組成,導(dǎo)向桿35固定在下固定座上,導(dǎo)向套32內(nèi)裝有直線軸承,并固定在搖臂座8上,二者同軸線安裝,可伸縮導(dǎo)向,它與伸縮油缸11配合,可防止下固定座12相對于搖臂座8的轉(zhuǎn)動,從而保證了搖臂伸縮時車輪方向與車體保持一致;
搖臂座8位于搖臂上端,固定在搖臂軸一端,用來連接搖臂軸、伸縮油缸11和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10,將搖臂軸、伸縮油缸缸體34、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向套32固定在一起,可整體旋轉(zhuǎn);
搖臂軸(7、20、23、27),共有8根,它通過內(nèi)外軸承座安裝在車體上,一端伸出車體固定著搖臂座 8,可帶動搖臂旋轉(zhuǎn),內(nèi)側(cè)固定著擺動板(5、22、24、27),擺動板上安裝有銷軸,與擺動油缸(活塞桿銷孔的關(guān)節(jié)軸承連接,經(jīng)擺動油缸可帶動擺動板及搖臂軸旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)搖臂的大角度擺動;
擺動油缸(4,18,25,26),其缸筒一端鉸接在車體的支座(3、21)上,另一端活塞桿銷孔與擺動板(5、 22、24、27)上銷軸鉸接,這樣,擺動油缸伸縮可帶動擺動板及搖臂軸旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)搖臂的大角度擺動;該油缸上還裝有雙向液壓鎖19,可實現(xiàn)搖臂擺動角度在油缸行程內(nèi)任一位置的鎖定;
泵站系統(tǒng)30為擺動油缸、伸縮油缸提供動力源,對裝有液壓馬達(dá)驅(qū)動車輪的車輛,也可為其提供動力;
剎車系統(tǒng),由剎車踏板、剎車總泵、剎車真空助力泵、剎車管路、驅(qū)動車輪處的剎車盤15、剎車下泵 14等組成,實現(xiàn)車輛的機(jī)械制動和駐車;
電源系統(tǒng),由電瓶29及電源管理系統(tǒng)組成,為車輛電器設(shè)備和裝有輪轂電機(jī)驅(qū)動車輪的車輛提供動力源;
操控系統(tǒng)31,由機(jī)械操縱、電器控制、液壓控制等系統(tǒng)組成,實現(xiàn)對擺動油缸、伸縮油缸、驅(qū)動車輪電機(jī)或液壓馬達(dá)運行的協(xié)調(diào)控制,有效保障車輛的行駛和越障通行能力;
在本發(fā)明實例中,車輛在平坦地面上行駛時,前進(jìn)與倒駛是通過調(diào)節(jié)控制驅(qū)動車輪內(nèi)的電機(jī)或馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度和方向來實施,其多輪同步與防打滑功能可由電機(jī)或液壓馬達(dá)的電控系統(tǒng)來實現(xiàn);
在本發(fā)明實例中,請參閱圖7,行駛中轉(zhuǎn)向通過左右兩側(cè)車輪速度差來實現(xiàn),當(dāng)?shù)孛孓D(zhuǎn)向阻力較大時或原地轉(zhuǎn)向時,可通過旋轉(zhuǎn)前后搖臂軸來抬升車輪,實現(xiàn)中間兩軸車輪轉(zhuǎn)向,在原地還可實現(xiàn)中心零半徑轉(zhuǎn)向;也可只抬升一端車輪(前或后),實現(xiàn)三軸車輪轉(zhuǎn)向;
在本發(fā)明實例中,請參閱圖8,通過控制擺動油缸和伸縮油缸,并在驅(qū)動車輪制動和驅(qū)動狀態(tài)配合下,實現(xiàn)車輛步態(tài)行走和越障機(jī)能;
在本發(fā)明實例中,請參閱圖5和圖8,可依托車輛狀態(tài)感知和電控系統(tǒng),通過控制伸縮油缸和擺動油缸的動作,行駛中可自動調(diào)節(jié)車輛距地高度和保持車體水平姿態(tài);
在本發(fā)明實例中,請參閱圖6,通過控制擺動油缸可抬升車輪至車體底平面以上位置,車尾再安裝操舟機(jī)后,可實現(xiàn)在水中船型航行功能;
本發(fā)明的其它實施例還包括上述各實施例中的技術(shù)特征相互組合所形成的能夠?qū)嵤┑募夹g(shù)方案。
圖1中,左側(cè)搖臂軸有4根,分別是一軸7、二軸20、三軸23、四軸27;擺動板四塊,分別是一軸5、二軸22、三軸24、四軸28,初始位置時首尾的朝上連油缸活塞桿,中間的朝下連接,前后對稱分布;擺動油缸四套,分別是一軸4、二軸18、三軸25、四軸26,一軸4、四軸26缸體固定在車體下部,二軸18、三軸25缸體固定在車體上部,前后對稱分布,且互不干涉;右側(cè)與左側(cè)數(shù)目相同,且對稱布置。
以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。