CN101434181A

CN101434181A - 智能变形水陆两栖电动三维车船

Info

Publication number: CN101434181A
Application number: CNA2007101881406A
Authority: CN
Inventors: 吴登青
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-11-12
Filing date: 2007-11-12
Publication date: 2009-05-20

Abstract

智能变形水陆两栖电动三维车船(简称三维车船)的主要的发明点，用电驱动水陆通行，其可防水轮箍电子驱动车轮及其可调节支撑车轮机构的高低使它的低盘平面不必与车船运动的平面平行，而保持车身基本水平。水面航行采用电动双螺旋桨推动；它能在较大的斜坡中行驶；通过调节轮子的支撑的高低保持车身的水平或汽车载人装物允许的范围，以及车船在大坡度上岸或入水所希望的角度。三维车船的前下部接近底盘部分箱体可动，以减少阻力，兼起抗浪、水中制动、稳定航行；又符合陆上交通规则。通过车船中心的前/后移，克服上/下坡重力影响，使得小功率车船可爬大坡。

Description

智能变形水陆两栖电动三维车船

技术领域

本发明涉及到交通运输业和装运业的：汽车制造，船舶制造，升降机制造以及智能机器人制造的相关技术领域。

背景技术

现代交通运输业发达，陆车水船，各行其道，分工明确，快捷高效，水陆交替有码头转运，从宏观角度看，它们都隶属于线上运行工具。但对广袤无际的湖/岛旅游、海滩、河畔、沼泽、山沟、湿地、坡地和沙漠等面上的运输与资源的开发却显无能为力；对雪域浮冰区、塌陷区、洪灾区、泄洪区、损坏严重的道路的运输与救灾更是一筹莫展。自古以来“先有水道后有船，先有公路后通车，要致富先修路”成为至理名言。水陆两用的交通工具也有少数发明者构想和实物显现。但均基于在现有的公路、水道与码头运行，是对陆路运输工具和水路运输工具的退功能化的合并，机械结构复杂，以降低效率为代价，以不伦不类为特征，与现有的交规水律相悖，推广起来举步艰难，乃至罕见于世。

发明内容

智能变形水陆两栖电动三维车船(简称三维车船)的主要的发明点，用电驱动水陆通行，其可防水轮箍电子驱动车轮及其可调节支撑车轮机构的高低使它的低盘平面不必与车船运动的平面平行，而保持车身基本水平。水面航行采用电动双螺旋桨推动；它能在较大的斜坡中行驶；通过调节轮子的支撑的高低保持车身的水平或汽车载人装物允许的范围，以及车船在大坡度上岸或入水所希望的角度。三维车船的前下部接近底盘部分箱体可动，以减少阻力，兼起抗浪、水中制动、稳定航行；又符合陆上交通规则。通过车船中心的前/后移，克服上/下坡重力影响，使得小功率车船可爬打大坡。

本发明的有益效果是：该三维车船不仅常规的公路行驶，和河水道航行。还可在广袤无际的湖/岛旅游、海滩、河畔、沼泽、山沟、湿地、坡地和沙漠等面上的运输与资源的开发大显身手；其在江河，近海，雪域浮冰区、塌陷区、洪灾区、泄洪区、损坏严重的道路的运输与救灾中也能展其所长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在结构：本电动车船陆上行驶，四个轮子采用多级可伸缩气缸支撑，轮毂电机变速驱动，在轮毂电机轴线与地面平行的平面上，呈三角形设有钢丝绳，以可控张力的方式约束和稳定轮毂电机整体的跳动与倾斜。水面航行采用电动双螺旋桨推动，接近底盘部分箱体可动，以减少阻力，兼起抗浪、水中制动、稳定航行、和船体转向舵的作用。此时，车轮的伸缩主要为克服入水面或上陆路坡度冲力和浮力的影响。

附图说明

图1是三维车船在水上航行姿态；

图2是三维车船在常规路上行驶的姿态；

图3是三维车船的面包车的形态；

图4是三维车船行驶山沟或坡的姿态；

图5是三维车船的柔性支撑行走机构常规的姿态；

图6是三维车船的柔性支撑行走机构伸长的方式。

图中：1：底部不动部分，2：水陆转换头 3：转换头导轨，4：操作台 5：前伸缩轮固定机构 6：椅子，7：后伸缩轮固定机构，8：后制动板，9：水中推进螺旋桨 10：转向舵，31：车轮 32：轮毂电机防水外罩 33：连接机构 34：多级气缸A，35：张力钢丝绳A，36：支撑箱体 37：蜗轮钢丝伸缩系统 38：多用伸缩套同含张力钢丝绳B，动力电缆信号线，39：张力钢丝绳C，40：多级气缸B。

具体实施方式

三维车船只能用电驱动或用燃油机发电驱动，小吨位的车船用气缸，大吨位用液压钢。陆上承重有四个伸缩驱动轮架，轮毂电机提供行走动力，水上浮力有封闭仓提供，双螺旋桨提供推力。

每套伸缩轮系统配有多个单片计算机，对转速、压力、扭矩，切向力，密封状态进行监控。控制四轮的正/逆与转速差，实现转向；方向盘与车轮没有实质的机械转动关联，而是通过方向盘将驾驶员的转向意头输入电脑，由电脑协调车船的各种动作。由于四个轮子与其伸缩支撑系统，可独立伸缩与变速。最小可缩到车船的底平面之上，最大可伸出离底盘1.2米。形成可三维运动的运输工具。借此，可在<40°斜坡面缓行或盘升/曲降。也可调整重心，用三个轮子缓慢驾驶，越过障碍与坑洼。同理，通过轮子升降与转动，可在深雪或沉沙中爬起或进/退。借助简易的半桥(一端在水中，一端岸上的跳板)在浮冰与水域上/下穿行。

水面航行采用电动双螺旋桨推动，接近底盘部分箱体可动，以减少阻力，兼起抗浪、水中制动、稳定航行、和船体转向舵的作用。此时，车轮的伸缩主要为克服入水面或上陆路坡度冲力和浮力的影响。

三维车船的前下部(图1-2)，可以90°转动。如：当其由水面上岸后，其前下部，按车轮前行，顺轮转动方向转动90°，汽车的大灯，各种警示信号灯一应俱全，从外观上看，与常见陆路运输工具没有异样，以适应各种陆路行使的交通规则；当车船由陆路下水前，其前下部反转90°，与船体的不动部分和成为标准流线体的船头与船体，以利减少阻力，劈浪高速航行。同时，保护了大小车灯，以免被浪击水浸而影响其功能。

该三维车船机械的设计与制造并不复杂，如把它的非标因素当成通用的部件，即规模制造后它的机械加工总量远小于现代的的普通的小汽车。而车船的电气部分：包括各种物理量的传感，如：钢丝绳的长度和张力的检测，汽缸内压力的检测，车船水平姿态的度量，既定方向的测量，路面的坡度和前方路况的传感，浅水区路面的声纳定位，水面的GPS导航，渗水防漏的检测；电源功率得分配与提供各种电机的功率调节，以及速度与自身的重量与的度量，是一个相对复杂的系统。它直接影响三维车船性能。

该车船的电气能归并为少数功能模块，简化了设计、制造、和维修的工作量。每个机构就地手动装置。以防电气失效。

正在设计中，三维车船设计长度为4米，宽度1.6米，自重约1吨，功率4——6kw，乘客六人，离水最大爬坡35度，同样35度下坡，通过调节车轮高度，使箱体入水角控制在20度以内。为安全起见第一代车船，路上限时速20公里，水面限时速30公里。第二代速度有可能加倍。续航里程为80公里。

Claims

1、一种智能水陆两栖电动三维车船，其特征是：它用电作为动力，其四个轮子采用多级可伸缩气缸与钢丝绳张力约束支撑，用防水轮毂电机变速驱动；水面航行采用电动双螺旋桨推动；三维车船的前下部，可以转动，接近底盘部分箱体可动，以减少阻力，兼起抗浪、水中制动、稳定航行，方向盘与车轮没有实质的机械力连动，车船的船舵与操纵盘之间，轮子的伸降与操纵干之间，这些操作是通过模拟的方向盘将驾驶员的转向意头输入电脑，由电脑协调车船的各种动作和各种姿态的控制；在水上的浮力，由多个封闭提供。

2.根据权利要求1所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是，用电驱动。

3.根据权利要求1所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是，其四个轮子采用多级可伸缩气缸与钢丝绳张力约束支撑，用防水轮毂电机变速驱动。

4.根据权利要求1所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是，三维车船的前下部，可以转动，接近底盘部分箱体可动，以减少阻力，兼起抗浪、水中制动、稳定航行、和船体转向舵的作用；又符合陆上交通规则。

5.根据权利要求1所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是，水中的推力用电动双螺旋桨推动。

6.根据权利要求1所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是，方向盘与车轮没有实质的机械力连动，车船的船舵与操纵盘之间，轮子的伸降与操纵干之间，这些操作是通过模拟的方向盘将驾驶员的转向意头输入电脑，由电脑协调车船的各种动作。

7.根据权利要求1所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是，在水上的浮力，由多个封闭提供，当某个封闭体浸水时不影响安全，同时报警以便上岸修理。

8.根据权利要求1所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是，在与特殊情况时，轮子可长长伸出到水中，起稳定与抗浪的作用。