專利名稱：一種履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)的承重減震裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于各種輕型履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)，尤其是中小型履帶式移動(dòng)機(jī)器人的承重減震裝置，該裝置可有效緩沖并吸收平臺(tái)所受小幅高頻和大幅低頻震動(dòng)，可明顯改善履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)的承重減震性能和運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性、可靠性。
背景技術(shù)：
履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)的懸架十分重要，它將機(jī)體和履帶連接起來(lái)，可以保證平臺(tái)以一定的速度平穩(wěn)、可靠地在不平的路面上行駛。懸架通?？煞譃閯傂詰壹?、半剛性懸架和彈性懸架三種。前二種懸架雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，但地面的沖擊直接或小幅衰減就傳到機(jī)體上，減震效果較差，不能適應(yīng)輕型履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)高速越野機(jī)動(dòng)的實(shí)際需要，只適合低速和對(duì)平穩(wěn)性要求不高的平臺(tái)；而彈性懸架將機(jī)體全部重量經(jīng)過(guò)彈性元件傳遞給承重輪，雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但能較好地緩和沖擊，比剛性懸架、半剛性懸架更能適應(yīng)路面不平情況，因而多 用于高速履帶底盤(pán)系統(tǒng)。目前，普通的履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)一般采用液壓、氣壓、扭桿彈簧等彈性懸掛裝置，而上述裝置因體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂等缺點(diǎn)不利于直接移植到輕型履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)上；同時(shí)，對(duì)于本身沒(méi)有規(guī)劃采用氣、液壓系統(tǒng)的平臺(tái)，單獨(dú)為承重減震系統(tǒng)選配一套氣液壓系統(tǒng)，也非常不現(xiàn)實(shí)和浪費(fèi)成本。在此情況下，開(kāi)發(fā)一種穩(wěn)定可調(diào)、可靠性高的機(jī)械式彈性承重減震系統(tǒng)就非常必要。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 2787541Y公開(kāi)了“履帶懸掛減震裝置”，該裝置由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、支架、減震器、銷軸、支重輪和擺架構(gòu)成，通過(guò)安裝在支架上面的橡膠減震器，可以在一定程度上緩沖吸收小幅高頻震動(dòng)，但是對(duì)大幅低頻震動(dòng)，由于它的擺架擺臂長(zhǎng)度有限，會(huì)發(fā)生緩沖行程不足或失效情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種適用于中小輕型履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)的承重減震裝置，擴(kuò)展了機(jī)械式承重懸掛裝置的功能和使用范圍，尤其適用于本身沒(méi)有氣、液壓裝置的平臺(tái)。該裝置克服了現(xiàn)有液壓、氣壓、扭桿彈簧等彈性懸掛裝置體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂等缺點(diǎn)，可以緩沖吸收輕型履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)在凹凸不平地面行駛時(shí)的震動(dòng)和沖擊，提高其機(jī)動(dòng)性能和行駛平穩(wěn)性。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該承重減震裝置由四個(gè)“X”擺臂組件、一個(gè)“V”擺臂組件和彈簧減震組件構(gòu)成；其中I號(hào)軸的兩端對(duì)稱安裝“X”擺臂、I號(hào)軸承、I號(hào)軸端擋圈和承重輪，“X”擺臂彈簧導(dǎo)向柱對(duì)稱安裝在“X”擺臂上方螺紋孔內(nèi)，導(dǎo)向柱上套上“X”擺臂彈簧，構(gòu)成“X”擺臂組件，使得承重輪可以繞I號(hào)軸在小范圍擺動(dòng)；3號(hào)軸兩端對(duì)稱安裝“V”擺臂、3號(hào)軸承、4號(hào)軸承、3號(hào)軸端擋圈和雙耳環(huán)安裝座，“V”擺臂彈簧導(dǎo)向柱安裝在“V”擺臂兩側(cè)的螺紋孔內(nèi)，“V”擺臂彈簧套在導(dǎo)向柱上，構(gòu)成“V”擺臂組件，“X”擺臂組件可以繞3號(hào)軸在相對(duì)較大范圍擺動(dòng)；2號(hào)軸的兩端對(duì)稱安裝“X”擺臂組件、2號(hào)軸承、2號(hào)軸端擋圈，中間連接“V”擺臂，可以調(diào)整2號(hào)軸承隔圈的安裝數(shù)量來(lái)適當(dāng)調(diào)節(jié)2號(hào)軸的軸向間隔，構(gòu)成該承重減震裝置。正常情況下，“X”擺臂彈簧和“V”擺臂彈簧因承重而處于壓縮狀態(tài)；當(dāng)機(jī)動(dòng)平臺(tái)通過(guò)崎嶇不平的路面時(shí)，通過(guò)“X”形擺臂將較小地面起伏帶來(lái)的豎直方向小幅高頻顛簸震動(dòng)轉(zhuǎn)換到水平方向，并由水平對(duì)置的“X”擺臂彈簧衰減和吸收；由于“V”擺臂較長(zhǎng)使得“X”擺臂組件可以在較大范圍擺動(dòng)，緩沖和吸收較大的地面起伏帶來(lái)的大幅低頻震動(dòng)；所述承重減震裝置通過(guò)過(guò)渡板與車體連接并固定。在上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，充分考慮了機(jī)械限位，當(dāng)超過(guò)預(yù)定擺動(dòng)量時(shí)，繞2號(hào)軸承處兩個(gè)“X”擺臂之間，繞3號(hào)軸的兩個(gè)“V”擺臂之間，以及水平對(duì)置的“X”擺臂彈簧導(dǎo)向柱和豎直對(duì)置“V”擺臂彈簧導(dǎo)向柱之間都會(huì)接觸，以防止過(guò)度擺動(dòng)。在上述結(jié)構(gòu)中，“X”擺臂可以通過(guò)設(shè)計(jì)力臂長(zhǎng)度利用增力杠桿原理，將水平“X”擺臂彈簧力成倍地放大來(lái)支撐豎直方向的重力和緩沖減震。 上述結(jié)構(gòu)中，所述承重減震裝置過(guò)渡板與機(jī)動(dòng)平臺(tái)地盤(pán)通過(guò)螺栓固定連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(I)在輕型履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)通過(guò)崎嶇不平的路面時(shí)，該裝置通過(guò)彈簧變形、“X”擺臂和“V”擺臂的擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)多重減震，對(duì)小幅高頻和大幅低頻震動(dòng)都有很好的緩沖吸收效果，使承重輪可以實(shí)時(shí)地貼合履帶，保證了驅(qū)動(dòng)力的穩(wěn)定，極大提高了平臺(tái)的越障能力和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；(2)在該裝置內(nèi)部各零部件的設(shè)計(jì)中，充分考慮了機(jī)械限位以提高可靠性以及對(duì)稱化、可替換設(shè)計(jì)，將小的功能組件模塊化，方便零件的替換使用和后續(xù)的快速維護(hù)；(3)該裝置與機(jī)動(dòng)平臺(tái)的連接方式簡(jiǎn)單、可靠，可作為一個(gè)功能模塊快速拆裝；且體積小巧、原理簡(jiǎn)單、成本低廉，可廣泛適用于各種輕型履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)，尤其是中小輕型履帶式移動(dòng)機(jī)器人。


附圖I為承重減震裝置與機(jī)體安裝示意圖；附圖2為承重減震裝置組成示意圖；附圖3為主體承重減震組件組成示意圖；附圖4為“V”擺臂組件組成示意圖；附圖5為“X”擺臂組件組成示意圖；附圖中1_承重減震組件，2-過(guò)渡板，3-1號(hào)螺栓，4-墊片和螺母，5- “V”擺臂彈簧導(dǎo)向柱，6-2號(hào)螺栓，7-2號(hào)軸端擋圈，8- “X”擺臂組件，9- “V”擺臂組件，10-2號(hào)軸，11-2號(hào)軸承隔圈，12-1號(hào)軸端擋圈，13-1號(hào)軸，14- “V”擺臂彈簧，15-3號(hào)軸端擋圈，16-雙耳環(huán)安裝座，17-4號(hào)軸承，18- “V”擺臂，19-3號(hào)軸承，20-3號(hào)軸，21_2號(hào)軸承，22- “X”擺臂，23- “X”擺臂彈簧導(dǎo)向柱，24- “X”擺臂彈簧，25-承重輪，26-1號(hào)軸承。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，該承重減震裝置用I號(hào)螺栓3、墊片和螺母4將過(guò)渡板2與平臺(tái)機(jī)體固連，連接方式簡(jiǎn)單、可靠，可作為一個(gè)功能模塊快速拆裝。如圖2所示，該承重減震裝置包括主體承重減震組件I、過(guò)渡板2、“V”擺臂彈簧導(dǎo)向柱5、2號(hào)螺栓6、墊片和螺母4。“V”擺臂彈簧導(dǎo)向柱5分別安裝在“V”擺臂18和過(guò)渡板2的螺紋孔內(nèi)，“V”擺臂彈簧14兩端套在“V”擺臂彈簧導(dǎo)向柱5上；雙耳環(huán)安裝座16通過(guò)2號(hào)螺栓6、墊片和螺母4與過(guò)渡板2連接緊固，構(gòu)成承重減震功能模塊。如圖3所示，主體承重減震組件I包括2號(hào)軸端擋圈7、“X”擺臂組件8、“V”擺臂組件9、2號(hào)軸10、2號(hào)軸承隔圈11、1號(hào)軸端擋圈12、1號(hào)軸13。“V”擺臂18下方孔內(nèi)插入2號(hào)軸10至軸肩處，另一側(cè)裝上三個(gè)2號(hào)軸承隔圈11 ;“X”擺臂組件8、2號(hào)軸端擋圈7對(duì)稱安裝在2號(hào)軸10的兩端，同時(shí)將I號(hào)軸13插入“X”擺臂組件8下方孔內(nèi)至軸肩處，兩端對(duì)稱安裝I號(hào)軸端擋圈12，保證軸向固定，構(gòu)成主體承重減震組件。如圖4所示，“V”擺臂組件9包括“V”擺臂彈簧導(dǎo)向柱5、“V”擺臂彈簧14、3號(hào)軸 端擋圈15、雙耳環(huán)安裝座16、4號(hào)軸承17、“V”擺臂18、3號(hào)軸承19、3號(hào)軸20。將4號(hào)軸承17和3號(hào)軸承19分別安裝在“V”擺臂18的兩側(cè)軸孔，然后將其裝在3號(hào)軸20中間軸肩的兩側(cè)；雙耳環(huán)安裝座16和3號(hào)軸端擋圈15對(duì)稱安裝在3號(hào)軸20的兩端,保證軸向固定；然后將“V”擺臂彈簧導(dǎo)向柱5裝入“V”擺臂18上的螺紋孔內(nèi)，并套上“V”擺臂彈簧14，構(gòu)成“V”擺臂組件。如圖5所示，“X”擺臂組件8包括2號(hào)軸承隔圈11、2號(hào)軸承21、“X”擺臂22、“X”擺臂彈簧導(dǎo)向柱23、“X”擺臂彈簧24、承重輪25、1號(hào)軸承26。“X”擺臂22軸孔內(nèi)分別從兩側(cè)安裝兩個(gè)2號(hào)軸承21，之后將其“面對(duì)面”裝在2號(hào)軸10上，并在中間加上一個(gè)2號(hào)軸承隔圈11，以防止兩個(gè)運(yùn)動(dòng)件直接接觸發(fā)生摩擦；其中一側(cè)的2號(hào)軸承21內(nèi)圈卡在2號(hào)軸10軸肩上，另一側(cè)裝上2號(hào)軸端擋圈7卡在外側(cè)的2號(hào)軸承21內(nèi)圈上，保證軸向固定；承重輪25軸孔兩側(cè)對(duì)稱安裝兩個(gè)I號(hào)軸承26后，將其對(duì)稱安裝在I號(hào)軸13兩端，并在兩端裝上I號(hào)軸端擋圈12，保證軸向固定，構(gòu)成“X”擺臂組件。在安裝完成正常負(fù)載的情況下，“V”擺臂彈簧14和“X”擺臂彈簧24由于承重處于壓縮狀態(tài)；當(dāng)機(jī)動(dòng)平臺(tái)通過(guò)崎嶇不平的路面時(shí)，通過(guò)“X”擺臂22將較小地面起伏帶來(lái)的豎直方向小幅高頻顛簸震動(dòng)轉(zhuǎn)換到水平方向，并由對(duì)置的“X”擺臂彈簧24衰減和吸收，通過(guò)設(shè)計(jì)“X”擺臂22零件力臂的長(zhǎng)度，利用增力杠桿原理，可以將水平“X”擺臂彈簧24的力成H/L倍地放大來(lái)支撐豎直方向的重力和緩沖減震(其中，H為2號(hào)軸10軸心到水平對(duì)置的“X”擺臂彈簧24的力臂長(zhǎng)度，L為2號(hào)軸10軸心到承重輪25所受負(fù)載的力臂長(zhǎng)度)；由于“V”擺臂18較長(zhǎng)使得“X”擺臂組件8可以在較大范圍擺動(dòng)，緩沖和吸收較大的地面起伏帶來(lái)的大幅低頻震動(dòng)，能夠極大地提高平臺(tái)越野機(jī)動(dòng)性能和行駛平穩(wěn)性。
權(quán)利要求
1.一種輕型履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)的承重減震裝置，其特征在于整個(gè)裝置由四個(gè)“X”擺臂組件⑶、ー個(gè)“V”擺臂組件(9)、過(guò)渡板⑵、減震彈簧(14)、(24)及其它附屬緊固件構(gòu)成；所述“X”擺臂組件⑶由2號(hào)軸承隔圈(11)、2號(hào)軸承(21)、“X”擺臂(22)、“X”擺臂彈簧導(dǎo)向柱(23)、“X”擺臂彈簧(24)、承重輪(25),1號(hào)軸承(26)組成；承重輪(25)通過(guò)I號(hào)軸(13)與“X”擺臂(22)相連；2號(hào)軸(10)穿過(guò)兩側(cè)的“X”擺臂(22)，中間裝在“V”擺臂18上，使得“X”擺臂組件(8)可以繞2號(hào)軸(10)在小范圍擺動(dòng)，吸收小幅高頻震動(dòng)。
所述“V”擺臂組件(9)由“V”擺臂彈簧導(dǎo)向柱(5)、“V”擺臂彈簧(14)、3號(hào)軸端擋圈(15)、雙耳環(huán)安裝座(16)、4號(hào)軸承(17)、“V”擺臂(18)、3號(hào)軸承(19)、3號(hào)軸(20)組成；兩個(gè)“V”擺臂(18)套在3號(hào)軸(20)上，軸向至軸肩兩側(cè)；雙耳環(huán)安裝座(16)和3號(hào)軸端擋圈(15)對(duì)稱安裝在3號(hào)軸(20)的兩端；2號(hào)軸(10)穿過(guò)“V”擺臂(18)與“ X”擺臂組件⑶相連，使得“V”擺臂(18)和“X”擺臂組件⑶可以繞3號(hào)軸(20)在較大范圍擺動(dòng)，吸收大幅低頻震動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明為一種履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)的承重減震裝置，是一種適合中小型履帶式機(jī)動(dòng)平臺(tái)的承重能力強(qiáng)、減震效果好、性價(jià)比高的機(jī)械式懸掛系統(tǒng)，由四個(gè)“X”擺臂組件、一個(gè)“V”擺臂組件、彈簧等零件構(gòu)成。其承重功能由“X”和“V”擺臂上安裝的彈簧系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)增力杠桿原理將擺臂上水平放置的彈簧彈性力成倍放大，提高其主體承重能力和部分減震能力；通過(guò)彈簧變形、“X”和“V”擺臂的擺動(dòng)可實(shí)現(xiàn)多重減震；該裝置利用“X”擺臂將豎直方向的小幅高頻顛簸震動(dòng)轉(zhuǎn)換到水平方向并由水平對(duì)置的彈簧吸收，利用“V”擺臂結(jié)構(gòu)特性緩沖吸收大幅低頻震動(dòng)，對(duì)平臺(tái)有非常明顯的減震效果；零件設(shè)計(jì)中考慮了機(jī)械限位，可保證裝置的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號(hào)B62D55/108GK102700640SQ20121021418
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者常青, 李歡飛, 管小清, 羅慶生, 韓寶玲 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)