CN103879471B

CN103879471B - 登山车

Info

Publication number: CN103879471B
Application number: CN201410135612.1A
Authority: CN
Inventors: 凌昕
Original assignee: Individual
Current assignee: Xuzhou Bochuang Construction Development Group Co ltd
Priority date: 2014-04-05
Filing date: 2014-04-05
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2034-04-05
Also published as: CN103879471A

Abstract

本发明涉及机电一体化技术领域，特别涉及一种能迈步登山的负重车，它包括车体，直流电机，主动轮，倒顺向齿轮，从动轮，轴承套，转向齿轮，转向轮，连杆，连杆脚套，导轨，直条齿轮，升降脚，行程开关，方向杆，推杆，挡板，弹簧，滚珠，直流电表，以及直流电机上下行程循环电路与蓄电池；本专利的产品能在沟沟坎坎，沙石草丛，坡度低于四十五度的缓坡山脉负重行走，其设计科学，结构合理，必将成为以后上山下山运送货物的特定交通工具。

Description

登山车

技术领域

本发明涉及机电一体化技术领域，特别涉及一种能迈步登山的负重车。

背景技术

当今世界上登山的运输工具大致分为以下几种：无人机，飞艇，缆车，人力，建筑盘山公路，小型登山器械，综合其利弊，除了能把人们货物带上山的优势外，都带有难以克服的缺陷，无人机载重量不大，山上信号容易被吸收，控制较难；飞艇降落时定点困难，山上需开辟一块较大的空地。且风大时不易控制；缆车与盘山公路初期投入成本极巨，非经常性和必需项目不会化费巨额成本；人力和小型登山器械只能运输重量较轻，体积较小货物，且必须是成形的路径。本专利发明的产品是一种能迈步上山的车辆，除了悬崖削壁不能行走之外，沟沟坎坎，沙石草丛，坡度低于四十五度的缓坡山脉都能负重上山，且携带的重量超过人力的近十倍。

发明内容

本发明是由车体，直流电机，主动轮，倒顺向齿轮，从动轮，轴承套，转向齿轮，转向轮，连杆，连杆脚套，导轨，直条齿轮，升降脚，行程开关，方向杆，推杆，挡板，弹簧，滚珠，直流电表，以及直流电机上下行程循环电路与蓄电池组成，其中车体分为上下三层，左右二侧，直流电机安装在顶层，前轴各套接一只主动轮和一对倒顺向齿轮，后轴各套接一只主动轮和轴承套，一只主动轮的位置放在轴承套前，一只主动轮位置放在轴承套后，轴承套上各安装一只从动轮和一对倒顺向齿轮；前轴的主动轮与两侧的直条齿轮啮合，后轴的主动轮与另一侧轴承套上的从动轮啮合，再由从动轮啮合同侧的直条齿轮；四对倒顺向齿轮啮合转向齿轮，转向轴底端的转向轮套有连杆脚套，连杆脚套各自扣套升降脚；直条齿轮嵌入导轨内，底部连接升降脚，导轨顶底两端安装行程开关，其上下循环往复电路与直流电机线路连接；蓄电池，直流电表放在车体中层；方向杆安装在车体顶层两侧沿口处，四对倒顺向齿轮的后柄嵌入方向杆内的推杆上，推杆同时固定弹簧、滚珠，相对应方向杆圆管顶底留有前、中、后各三个圆孔，圆孔前后端安装档板，顺应推杆前、中、后三个位置。

概括地说，本专利的特点是：二台直流电机，每台分别带动前轴的主齿轮和倒顺向齿轮、后轴的主齿轮旋转，再由主齿轮直接或间接地啮合直条齿轮上下升降，倒顺向齿轮则啮合转向齿轮，通过连杆脚套促使直条齿轮下的升降脚作前后行程，这就形成了车体向前或向后行走；车体上沿的方向杆通过调节两边倒顺向齿轮的后柄，选择与转向齿轮的啮合，把握整车行走的方向；行程开关和上下循环往复电路是限制车体行走的步幅和保证车体行走时的平稳。

本发明的有益效果是；本产品是一款由腿直立行走的上下山运输货物车，由于移动的方式从滚动改为行走，故不用依靠盘山公路或台阶，即便在荒山野坡，纵横沟渠，灌木丛，岩石沙坡，陡削度不超过四十五度的山脉缓坡都能行走。本专利的问世将极大地改变上下山运送货物的困难，为人类改变自然世界又提供一款有益工具。

附图说明

图1是本发明主要结构示意图。

图2是车体顶层元件安装图。其中：2-1主齿轮，2-2顺向齿轮，2-3倒向齿轮，2-4直流电机，2-5从动轮，2-6电机转轴，2-7轴承套。需要说明的是：顶层安装二台直流电机，从动轮，轴承套，后轴的倒顺向齿轮都是安装在另一台直流电机上，而图2所表示的后轴也有轴承套和轴承套上的这些元件，为了防止示意图线条过多，造成混乱而没有表示出来。

图3是安装在车体两侧沿口的方向杆示意图，其中：3-1方向杆，3-2推杆，3-3滚珠，3-4弹簧，3-5档板。（圆管顶底的圆孔和轴承套上的倒顺向齿轮没有标注，是因为圆孔并非是附图一定需要表达的重要元件，倒顺向齿轮图2巳有，不再重复，这里主要说明倒顺向齿轮后柄与推杆的固定位置）。

图4是直条齿轮和导轨升降脚示意图，其中：4-1导轨，4-2直条齿轮，4-3连接关节。

图5是转向齿轮示意图，其中：5-1转向齿轮，5-2轴承，5-3转向轴，5-4转向轮，5-5，连杆脚套，5-6连杆。没有标注的左侧示意图为后轴转向齿轮，转向轴比前轴长，且轴承增加一只，其余相同。

图6是上下循环往复电路，电机，行程开关连接电路，图中：SQ₁SQ₂行程开关，QS电源开关，TK定时器。

具体实施方式

下面结合附图对本专利技术方案所采用的优选方法作进一步说明：

它的静态结构请参阅图，如图所示，本专利登山车主要由车体，直流电机(2-4)，主动轮(2-1)，从动轮(2-5)，轴承套(2-7)，倒顺向齿轮（2-3，2-2），转向齿轮(5-1)，转向轮(5-4)，连杆(5-6)，连杆脚套(5-5)，直条齿轮(4-2)，导轨(4-1)，升降脚(4-4)，蓄电池，直流电表，行程开关，上下循环往复电路(6)，以及方向杆(3-1)中的推杆(3-2)、弹簧(3-4)、滚珠(3-3)、挡板（3-5）组成。它的车体前低后高，呈流线状，作用是用于特定的环境，上山下山时能够保持整车平稳，即使是下山，也不用调转车头，直接把头作尾，尾作头就可以了；它的动力源采用二台直流电机（2-4），是因为山上特定的环境没有市电，采用蓄电池作能源能够走得更远；它的四只主动轮（2-1）二只前轴并列安装，二只后轴错位安装，目的是：并列安装能够消除产生力矩时的侧面应力，错位安装是为了保持整车平稳，前轴主齿轮（2-1）直接啮合直条齿轮（4-2）带动升降脚（4-4）升降，后轴主齿轮（2-1）啮合另一侧轴承套（2-7）上的从动轮（2-5），再由从动轮（2-5）啮合直条齿轮（4-2）带动升降脚（4-4）升降，二只脚对角升降，产生的应力采用车体焊接横档来消除；它的轴承套（2-7）是套接在电机后轴上，轴承套（2-7）内圆外方，上面安装从动轮（2-5）、倒顺向齿轮(2-3，2-2)、它与主轴的衍接是松散型的，无论主轴正转反转都不会带动它跟转，但与从动轮（2-5）和倒顺向齿轮(2-3，2-2)的衍接却是紧密型的，从动轮（2-5）的转动会带动它围着主轴旋转；它的倒顺向齿轮(2-3，2-2)内径后轴大，前轴小，是因为后轴套接在轴承套（2-7）中，轴承套（2-7）又套接在直流电机主轴（2-6）上，前轴则直接套接在直流电机主轴（2-6）上，它的外径相同，锥角四十五度，与转向齿轮（5-1）锥角形成九十度转弯；它的转向齿轮（5-1）竖向安装，转向齿轮（5-1）与倒顺向齿轮(2-3，2-2)，转向轴（5-3）依靠轴承（5-2）固定，因为车体前低后高，转向轴（5-3）也是后轴长前轴短，转向轴底端有转向轮（5-4），转向轮连接连杆脚套（5-5），连杆脚套（5-5）扣套升降脚（4-4），功能是：与主齿轮（2-1）同步动作，当主齿轮（2-1）拖动升降脚（4-4）上升或下降时，连杆脚套（5-5）同时把升降脚（4-4）送前或拖后；它的直条齿轮（4-2）与升降脚（4-4）前后活动连接，直条齿轮（4-2）嵌入导轨（4-1）内，后轴长前轴短，导轨（4-1）与直条齿轮（4-2）安装在车体前后两侧面，直条齿轮（4-2）与导轨（4-1）接触面装有滚珠，目的是减少摩擦力；它的方向杆（3-1）安装在车体顶层两侧沿口处，形状圆管形，圆管中间嵌入推杆（3-2），推杆（3-2）上固定倒顺向齿轮（2-3，2-2）后柄，同时安装弹簧（3-4），再在弹簧（3-4）顶底安装滚珠（3-3），相对应方向杆（3-1）圆管内顶底，前后段各留有三个圆孔，三个圆孔的前后二个边缘处各安装档板（3-5），作用是推杆（3-2）在方向杆（3-1）内形成了前、中、后三个档位，推杆（3-2）往前推时，直流电机转轴（2-6）和轴承套（2-7）上的倒顺向齿轮(2-3，2-2)同时向前移动，随滚珠（3-3）嵌入前面圆孔时定位，此时顺向齿轮（2-2）后柄被档板（3-5）挡住，顺向齿轮（2-2）便与转向齿轮（5-1）啮合，推杆（3-2）往后拉时，滚珠（3-3）嵌入中间圆孔，此时转向齿轮（5-1）既不与顺向齿轮（2-2）啮合，也不与倒向齿轮（2-3）啮合，属于空挡，推杆（3-2）往后拉时，滚珠（3-3）嵌入后面圆孔，后面的档板（3-5）挡住倒向齿轮（2-3）后柄定位，此时的倒向齿轮（2-3）便与转向齿轮（5-1）啮合；它的导轨（4-1）顶底两端安装行程开关SQ₁SQ₂，行程开关与上下循环往复电路连接，工作过程如下：合上电源开关QS，按下SB_1，KM₁线圈得电，KM₁联锁触头先分断对KM₂进行联锁，同时KM₁主触头自锁触头闭合，电动机M起动正转，当升降脚（4-4）上移至限定位置，挡铁1撞到SQ_1，SQ_1-1先分断，KM₁线圈失电，KM₁主触头自锁触头恢复断开，电动机M失电停止正转，同时KM₁联锁触头恢复闭合，解除对KM₂的联锁，这时SQ_1-2闭合，KM₂线圈得电，KM₂联锁触头先断开对KM₁进行联锁，同时KM₂主触头自锁触头闭合，电动机M得电反转，升降脚（4-4）下移至限定位置档铁2，撞到SQ_2，SQ_2-1先分断，KM₂线圈失电，KM₂主触头自锁触头恢复断开，电动机M失电停止反转，此时KM₂联锁触头恢复闭合解除对KM₁的联锁，同时SQ_2-2闭合，电流流经定时器TK，停留设定时间后，KM₁线圈重新得电，KM₁联锁触头又分断对KM₂进行联锁，KM₁主触头联锁触头又闭合，电动机M又起动正转，升降脚（4-4）又向上移动，以后重复上述过程，升降脚（4-4）就在行程内自动往返循环。它的蓄电池与直流电表直接可选择市场上购买，蓄电池应尽可能挑选择大功率产品；它的负重位置没有专门设定，可以在车体侧旁设置挂钩，也可以在车体顶部加装负重顶层。

它的动态结构：在实施优选方式使用时，按下QS，按下SB₁后，一侧直流电机（2-4）工作，前轴的主齿轮（2-1）啮合同侧直条齿轮（4-2）上升，后轴的主齿轮（2-1）啮合另一则从动轮（2-5）旋转，再由从动轮（2-5）带动同侧的直条齿轮（4-2）上升，与主齿轮（2-1）同一前轴的顺向齿轮（2-2）和另一侧轴承套（2-7）上的顺向齿轮（2-2），同时啮合各自的转向齿轮（5-1）旋转，转向轴（5-3）底部的转向轮（5-4）套接的连杆脚套（5-5），在升降脚（4-4）腾空时往后拉，直流电机（2-4）碰触导轨（4-1）顶安装的行程开关后反转，升降脚（4-4）往下降落，顺向齿轮（2-2）亦啮合转向齿轮（5-1）反转，在升降脚（4-4）下落时往前送，这时重新着地的升降脚（4-4）巳离开原点，向前迈了一小步，而此时动作的直流电机（2-4）碰触导轨（4-1）底的行程开关后进入设定的暂定时间，另一侧直流电机（2-4）则开始工作，重复原直流电机的工作过程，车体在二台直流电机（2-4）不断往返重复过程中向前迈进；当车体遇到障碍需要避让，或者遇到突发情况需要转弯时，跟随在车体后面的操纵人，把需要转弯一侧的推杆（3-2）向后拉动，由于倒向齿轮（2-3）和顺向齿轮（2-2）的后柄都固定在推杆（3-2）上，车体一侧的二对倒向齿轮（2-3）和顺向齿轮（2-2）同时退后一个档次，落在中间的圆孔上，转向齿轮（5-1）既不与顺向齿轮（2-2）啮合，也不与倒向齿轮（2-3）啮合，失去了动力，连杆脚套（5-5）不再前后行程，升降脚（4-4）仍然上下运行，但巳不再迈进，仅在原点起落，而另一侧车体的顺向齿轮（2-2）依然正常工作，整个车体，一侧向前移动，另一侧原地不动，车的方向就会向原地不动一侧转弯，操纵人需要左转弯时，拉动左侧推杆（3-2）向后，需要右转弯时，拉动右侧推杆（3-2）向后，完成方向把握；车体需要下山时，操纵人可以把左右两侧推杆（3-2）同时向后拉动，让弹簧（3-4）上的滚珠（3-3）嵌入后面的圆孔，这时的转向齿轮（5-1）与倒向齿轮（2-3）啮合，主齿轮（2-1）啮合的直条齿轮（4-2）依然同样升降，但转向齿轮（5-1）的方向巳经改变，在升降脚（4-4）腾空时，向山上方向拉，升降脚（4-4）着地时，向山下方向送。

Claims

1.一种登山车，由车体，直流电机(2-4)，主动轮(2-1)，

从动轮(2-5)，轴承套(2-7)，倒顺向齿轮（2-3，2-2），转向齿轮(5-1)，转向轮(5-4)，连杆(5-6)，连杆脚套(5-5)，直条齿轮(4-2)，导轨(4-1)，升降脚(4-4)，蓄电池，直流电表，行程开关，上下循环往复电路(6)，以及方向杆(3-1)中的推杆(3-2)、弹簧(3-4)、滚珠(3-3)、挡板（3-5）组成；其特征是：车体分为上下三层，左右二侧，直流电机(2-4)安装在顶层，两前轴各套接一只主动轮(2-1)和一对倒顺向齿轮（2-3，2-2）、所述一对倒顺向齿轮（2-3，2-2）包括一只倒向齿轮（2-3）和一只顺向齿轮（2-2），两后轴各套接一只主动轮(2-1)和轴承套(2-7)，后轴一只主动轮(2-1)的位置放在轴承套(2-7)前，另一只主动轮(2-1)位置放在轴承套(2-7)后，两轴承套(2-7)上各安装一只从动轮(2-5)和一对倒顺向齿轮(2-3，2-2)；前轴的主动轮(2-1)与两侧的直条齿轮(4-2)啮合，后轴的主动轮（2-1）与另一侧轴承套（2-7）上的从动轮（2-5）啮合，再由从动轮（2-5）啮合同侧的直条齿轮（4-2）；四对倒顺向齿轮（2-3，2-2）啮合转向齿轮（5-1），转向轴（5-3）底端的转向轮（5-4）套有连杆脚套（5-5），连杆脚套（5-5）各自扣套升降脚（4-4）；直条齿轮（4-2）嵌入导轨（4-1）内，底部连接升降脚（4-4），导轨顶底两端安装行程开关，行程开关的上下循环往复电路（6）与直流电机（2-4）线路连接；蓄电池_、直流电表放在车体中层；方向杆（3-1）安装在车体顶层沿口处，四对倒顺向齿轮（2-3，2-2）的后柄嵌入方向杆（3-1）内的推杆（3-2）上，推杆（3-2）同时固定弹簧（3-4）、滚珠（3-3）这些元件，相对应方向杆（3-1）圆管顶底留有前、中、后各三个圆孔，圆孔前后端安装档板（3-5），顺应推杆前、中、后三个位置。

2.根据权利要求1所述的登山车，其特征是：车体分上下三层，左右二侧，整个车体呈前低后高流线状。

3.根据权利要求1所述的登山车，其特征是：主动轮

（2-1）四只，二只同位安装，二只错位安装。

4.根据权利要求1所述的登山车，其特征是：倒顺向齿

轮（2-3，2-2）四对，前轴的倒顺向齿轮（2-3，2-2）直接套接在电机转轴（2-6）上，后轴的倒顺向齿轮（2-3，2-2）套接在轴承套（2-7）上，由轴承套（2-7）套接后轴，后轴的倒顺向齿轮（2-3，2-2）内径大于前轴的倒顺向齿轮（2-3，2-2）内径，前后轴的倒顺向齿轮（2-3，2-2）外径相同，其后柄嵌入两侧的推杆（3-2）内。

5.根据权利要求1所述的登山车，其特征是：转向齿轮

（5-1）锥角四十五度，与倒顺向齿轮（2-3，2-2）啮合，转向轴（5-3）竖立安装，中间套接轴承（5-2），由轴承（5-2）固定在车体中底层位置，转向轴底端有转向轮（5-4），转向轮连接连杆脚套（5-5），连杆脚套（5-5）的尺寸稍大于升降脚（4-4）。

6.根据权利要求1所述的登山车，其特征是：直条齿轮

（4-2）嵌入导轨（4-1）内，底端连接升降脚（4-4）。