CN101138993A - 伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置 - Google Patents

Abstract

本发明伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置是涉及在多种物体表面360°自由转向四个驱动装置同步行走的装置，其特征在于：转向轴位于驱动轴中心并通过转向支架与磁链轮相连，达到同步转向目的。驱动轴与转向轴可以中心相对转动。驱动轴一端装有同步轮及同步带，另一端有水平伞齿，水平伞齿与垂直伞齿啮合后，将水平转动变成垂直转动，以传动链轮的方式驱动磁铁链轮单元。同步转向与同步驱动各由一个电机通过同步轮及同步带完成。

Description

伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置

技术领域：

本发明专利是用于在多种物体表面、水下、钢质管道内外壁万向行走作业工具装载的装置，该装置可以广泛地应用在水下探物，船舶维护、探伤探测、焊接修造等诸多领域。

背景技术：

现在用于行走作业装置有两大类，一类是有轨行走，工作时极为不便，应用范围很小。另一类是无轨行走作业装置，还在试验阶段，但是无轨行走作业装置发展前景好。可是这种无轨行走装置在理论和机械结构上都存在很难克服的缺陷。如在驱动上还采用两个驱动电机进行驱动，用两个电机驱动时，直线行走控制精度要求很严，这在实际控制中是很难做到的，并且所有类似的装置都没有跳开采用两电机差动转弯的思路，这种结构转弯的半径很大，难以达到灵活转弯，不能满足实际工作需要。由于设计理念所限，也有些产品采用磁履带方式吸附驱动，使用左右对称两条磁履带，这样在转弯时，转弯摩擦力矩极大，会造成履带断裂和电机烧毁，所以解决上述问题是本领域急需解决的难题。

发明内容：

本发明专利就是针对解决上述问题而提出的具体的技术方案，突破了两轮驱动必须用两个电机，四轮驱动必须用四个电机或左右各一个电机的设计思路和技术方案，采用单电机实现了对四个驱动磁铁链轮或多个磁链轮的同步驱动，同时在同一个轴系上，实现了驱动和转向互不干扰地同步进行，所以本发明专利技术方案真正地实现了一个驱动电机同时驱动几组磁铁链轮，一个转向电机可同时控制几组磁铁链轮在360°内连续同步转向。

本发明专利主要在水平伞齿驱动轴中放入转向轴与转向支架及磁铁链轮相连接。水平伞齿与垂直伞齿啮合后，将水平转动变成竖直转动。这个竖直转动再通过传动链带动传动主动齿轮和传动从动齿轮来提供磁铁链轮的同步驱动动力，转向轴转到任何一个角度，水平伞齿与垂直伞齿都处于啮合状态，故驱动电机通过四个同步带及同步轮将转动力矩传给四个磁铁驱动单元，从而达到一个驱动电机同步驱动四个或多个磁铁链轮的目的。转向电机也是通过同步带同步轮和转向轴及转向支架，实现用一个转向电机对四个或多个驱动单元的转向。

附图说明：

图1.伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置主视图

图2.伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置A-A视图

图3.伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置B-B视图

图4.伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置C-C视图

图5.伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置D-D视图

图6.伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置前视图

图7.伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置后视图

图8.伞齿双轴同步驱动磁链轮行走装置E向视图

其中：

1、磁铁块    2、行走链    3、驱动齿轮组

4、齿轮组内主板       5、主板轴            6、垂直伞齿

7、水平伞齿           8、车板              9、转向电机支架

10、右前从动轮        11、右从动同步带     12、右主动同步带

13、右前主动轮        14、右前主动转向轮   15、右从动转向同步带

16、右主动转向同步带  17、右前从动转向轮   18、紧固螺栓

19、转向电机          20、驱动电机轴       21、驱动电机支架

22、驱动电机          23、右主动驱动轮     24、右主驱动同步带

25、左主驱动轮        26、支架固定螺杆     27、右后从转向轮

28、右后从驱动轮      29、右后驱动单元     30、从动齿轮组

31、转向支架          32、高点从动齿轮组   33、转向轮盖固定键

34、转向轴            35、上转向轴承       36、驱动轮组固定键

37、驱动上轴承挡环    38、驱动上轴承       39、轴承座筒

40、伞齿驱动轴        41、驱动下轴承       42、下转向轴承

43、下转向轴承挡环    44、转向固定帽杆     45、齿轮线外主板

46、齿轮组轴承单元    47、主板轴轴座       48、驱动齿轮组轴承盖

49、齿轮组轴承        50、驱动齿轮组轴     51、传动链

52、传动从齿轮        53、垂直伞齿内轴承盖 54、伞齿轴承支架

55、传动主动齿轮      56、伞齿水平轴       57、伞齿外轴承

58、伞齿外轴承盖      59、伞齿内轴承       60、上驱动轴承盖

61、驱动轮挡环        62、上转向轴承盖     63、从动齿轮组内轴承盖

64、支架固定螺丝      65、左转向轮组       66、左驱动轮组

67、左后驱动轮组      68、左后转向轮组     69、右后驱动轮组

70、右后转向轮组      71、驱动主轮组       72、右前驱动轮组

73、右前转向转轮组    74、主转向轮组       75、齿轮组轴承盖

76、齿轮组轴承        77、从动齿轮组轴     78、驱动链轴

79、右转向主轮        80、左转向主轮       81、左后驱动转向单元

82、右后驱动转向单元

具体实施方式：

先将上转向轴承(35)和下转向轴承(42)放到伞齿驱动轴(40)内两端，并且把下转向轴承挡环(43)固定好，将转向轴(34)从上至下穿过两个上下轴承(35)和(42)，在下转向轴承(42)下面装上两个下转向轴承挡环(43)，用两个转向固定螺杆(44)将转向支架(31)与转向轴(34)固定到一起，把伞齿内轴承(59)和垂直伞齿内轴承盖(53)固定在转向支架(31)内侧，将伞齿水平轴(56)一端装入伞齿内轴承(59)内孔中，轴的另一端穿过固定在伞齿轴承支架(54)上的伞齿外轴承(57)和伞齿外轴承盖(58)。垂直伞齿(6)与水平伞齿(7)调整啮合位置后，将伞齿轴承支架(54)固定转向支架(31)上，在伞齿水平轴(56)一端固定传动主动齿轮(55)。把多块磁铁块(1)用驱动链轴(78)固定在两条行走链(2)之间，把从动齿轮组(30)、高点从动齿轮组(32)中的齿轮以同样的方式固定在从动齿轮组轴(77)两端，驱动齿轮组(3)基本固定方式同前，只不过另一端穿过齿轮组轴承(49)对应轴承后，又装上传动从动齿轮(52)。其它从动齿轮组轴(77)两端分别放入相应的，用齿轮组轴承盖(75)固定在齿轮组内外主板(4)和(45)上齿轮组轴承(76)内孔中。然后将带有磁铁块(1)双行走链(2)装在驱动齿轮组(3)从动齿轮组(30)和高点从动齿轮组(32)上。通过主板轴(5)和两个主板轴轴座(47)，将该驱动磁铁链组件连接到转向支架(31)上，再用传动链(51)将传动主动齿轮(55)和传动从动齿轮(52)连在一起。

把驱动下轴承(41)固定车板(8)上，装上轴承座筒(39)并在上端装上驱动上轴承(38)，固定好上驱动轴承盖(60)，将其它已安装完毕的伞齿驱动轴(40)由下至上穿过轴承(41)和(38)内孔，并固定好驱动上轴承挡环(37)。当装上转向轮挡环(61)后，将右前从动轮(10)和右前主动轮(13)固定在伞齿驱动轴(40)上，并装上驱动轮组固定键(36)和上转向轴承盖(62)。把右前主动转向轮(14)和右前从动转向轮(17)装在转向轴(34)上端，再装上转向轮盖固定键(33)加上盖板拧好紧固螺栓(18)，其它三个同步驱动转向磁铁链轮单元与上述实施方式一致。

转向电机(19)通过转向电机支架(9)和支架固定螺杆(26)固定在车板(8)上，驱动电机(22)通过驱动电机支架(21)和支架固定螺杆(26)固定在车板(8)上，在驱动电机轴(20)上固定了右主驱动轮(23)和左主驱动轮(25)。在转向电机(19)轴上固定左转向主轮(80)和右转向主轮(79)。

用同步带(11)、(12)、(24)等同步驱动轮连在一起，用同步带(15)、(16)等将同步转向轮连在一起。将转向电机和驱动电机所用的电源接到控制单元上，驱动电机和转向电机就可以在同步驱动和转向的状态地进行行走作业了。本发明专利技术方案实施完毕。

Claims (4)

1.本发明专利涉及一种在任何物体表面行走装置，其特征在于：

转向轴(34)套在伞齿驱动轴(40)里面，轴承作为支承，上端通过同步轮(17)和同步带(16)与一个转向电机相连。伞齿驱动轴(40)通过轴承(38)、(41)和轴承座筒(39)与车板(8)相固定连接，在该件的上端通过同步轮(13)和同步带(12)与一个驱动电机(22)上的同步轮(23)相连，该驱动电机再通过相应的同步轮和同步带与其它三个驱动单元进行同步行走和转向。伞齿驱动轴(40)与转向轴可以在同一轴心上进行相对转动。互不影响。在伞齿驱动轴(40)下端有水平伞齿(7)，该伞齿与垂直伞齿(6)啮合后，便将水平转动改成竖直转动，该转动通过传动链(51)、传动从动齿轮(52)和传动主动齿轮(55)来驱动三角型磁铁驱动链轮进行行走作业。其它三个驱动单元技术特征与此一致。

2.权利要求1中所述的磁铁链轮是在两个行走链(2)中间，用驱动链轴(78)固定多块磁铁块。

3.权利要求1中所述的驱动链轮单元是由驱动齿轮组(3)、从动齿轮组(30)和高点从动齿轮组(32)构成三角形。

4.权利要求1中所述的驱动电机是一个电机驱动四个或多个磁铁驱动链轮单元，实现同步行走；转向电机是一个电机通过同步轮及同步带，实现对四个或多个磁铁驱动链轮单元同步转向。

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