CN106626978B - 带有方向诱导机构的万向轮 - Google Patents

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Abstract

提供一种带有方向诱导机构的万向轮，具有万向轮，所述万向轮包括轮子、轮轴和万向轮摆轴，所述轮子通过轴承与轮轴连接且轮轴与万向轮摆轴下端固定连接，所述万向轮摆轴上方设有诱导机构且诱导机构与万向轮摆轴上端转动连接，诱导机构与外部动力源固定连接并通过外部动力源驱动诱导机构带动万向轮摆轴转动后实现万向轮摆轴始终位于轮子前进方向的前方。本发明通过在万向轮摆轴上端安装可带动万向轮摆轴转动的诱导机构，保证万向轮摆轴始终位于轮子前进方向的前方，有效避免了万向轮自然转向时的卡死现象，确保运行中的万向轮不会出现大幅摆动，使多组万向轮可以应用在大型机械设备上，简化了运动控制系统，提高大型机械运动的可靠性和稳定性。

Description

带有方向诱导机构的万向轮
技术领域
本发明属于运动机械技术领域，具体涉及一种带有方向诱导机构的万向轮。
背景技术
万向轮是一种应用非常普遍的机械机构，由于其简单、灵活的特点，在行李箱、小推车等许多地方都能见到其身影，行李箱、小推车上的万向轮，人们一般不会去关注万向轮突然转向逆行时可能出现瞬间卡死的现象，但对于要使用多个万向轮的大型机械，万向轮逆行时卡死的现象就会使设备的运动发生问题，甚至出现零部件损坏；仔细分析不难发现，万向轮正常运动时轮子总是处于万向摆轴的后方，当一个万向轮要逆向行驶时，万向轮必然要围绕万向轴作180°转动，才能进行正常运动。在实现这个转向过程中万向轮将会使其载体发生横向位移。对于仅有一个万向轮的系统，这种短时间的横移不会对系统的运动造成多大影响，但对于两个以上的万向轮系统，突然逆行时，若万向轮偏摆的方向不一致就会出现卡死现象。人拉的手提箱经常会出现卡死现象，但只要用力一拉或侧拉一下就会越过死点，而对于机械设备，因配置的动力有限，若出现卡死现象，则很难逾越，针对上述问题，有必要进行改进。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种带有方向诱导机构的万向轮，通过在万向轮摆轴上端安装可带动万向轮摆轴转动的诱导机构，保证万向轮摆轴始终位于轮子前进方向的前方，有效避免了万向轮自然转向时的卡死现象，确保运行中的万向轮不会出现大幅摆动，从而使多组万向轮可以应用在大型机械设备上，简化了运动控制系统，提高大型机械运动的可靠性和稳定性。
本发明采用的技术方案：带有方向诱导机构的万向轮，具有万向轮，所述万向轮包括轮子、轮轴和万向轮摆轴，所述轮子通过轴承与轮轴连接且轮轴与万向轮摆轴下端固定连接，所述万向轮摆轴上方设有诱导机构且诱导机构与万向轮摆轴上端转动连接，所述诱导机构与外部动力源固定连接并通过外部动力源驱动诱导机构带动万向轮摆轴转动后实现万向轮摆轴始终位于轮子前进方向的前方。
其中，所述诱导机构包括诱导摆臂、安装板、蜗轮、蜗杆和驱动轴，所述安装板内部制有安装腔且安装板底面的凸环位于安装腔内，所述诱导摆臂上端置于安装腔内，所述诱导摆臂上端和诱导摆臂右下端分别与凸环和万向轮摆轴上端通过滚珠转动连接，所述安装腔内设有相互啮合的蜗杆和蜗轮且蜗轮套装固定于诱导摆臂上端，所述蜗杆端部与驱动轴一端固定连接且驱动轴另一端与外部动力源固定连接后通过外部动力源驱动诱导摆臂带动万向轮摆轴转动后实现万向轮摆轴始终位于轮子前进方向的前方。
优选地，所述诱导机构包括诱导转轴、安装板、蜗轮、蜗杆和驱动轴，所述安装板内部制有安装腔且安装板底面凸环位于安装腔内，所述安装腔内设有相互啮合的蜗杆和蜗轮且蜗轮套装固定于诱导转轴上端，所述蜗杆端部与驱动轴一端固定连接且驱动轴另一端与外部动力源固定连接，所述诱导转轴轴线与万向轮摆轴轴线重合，且诱导转轴上端和下端分别与凸环和设于万向轮摆轴上端的环形柱通过滚珠转动连接，所述诱导转轴下端外壁面上设有凸柱且环形柱壁面上制有与凸柱位置对应的方槽，所述凸柱置于方槽内通过外部动力源驱动诱导转轴带动万向轮摆轴转动后实现万向轮摆轴始终位于轮子前进方向的前方。
进一步地，所述外部动力源为电动机或液压马达。
进一步地，所述万向轮为单轮或双轮结构。
本发明与现有技术相比的优点：
1、通过在万向轮摆轴上端安装可带动万向轮摆轴转动的诱导机构，保证万向轮摆轴始终位于轮子前进方向的前方，有效避免了万向轮自然转向时的卡死现象，确保运行中的万向轮不会出现大幅摆动；
2、根据万向轮的承载情况可选择单轮结构或双轮结构的诱导摆臂或诱导转轴结构的诱导机构，选择性强，大大增大了带诱导机构的万向轮的应用范围，具有很高的使用价值；
3、结构简单，操作方便，使用本结构可使多组万向轮可以应用在大型机械设备上，简化了运动控制系统，提高大型机械运动的可靠性和稳定性。
附图说明
图1为本发明万向轮为单轮结构时第一种实施例的主视图；
图2为本发明万向轮为单轮结构时第一种实施例的右视图；
图3为本发明万向轮为双轮结构时第一种实施例的主视图；
图4为本发明万向轮为双轮结构时第一种实施例的右视图；
图5为本发明万向轮为双轮结构时第二种实施例的主视图；
图6为本发明万向轮为双轮结构时第二种实施例的右视图。
具体实施方式
下面结合附图1-4描述本发明的第一种实施例。
带有方向诱导机构的万向轮，具有万向轮，所述万向轮包括轮子8、轮轴9和万向轮摆轴1，所述轮子8通过轴承与轮轴9连接且轮轴9与万向轮摆轴1下端固定连接，所述万向轮摆轴1上方设有诱导机构且诱导机构与万向轮摆轴1上端转动连接，所述诱导机构与外部动力源固定连接并通过外部动力源驱动诱导机构带动万向轮摆轴1转动后实现万向轮摆轴1始终位于轮子8前进方向的前方；具体的，所述诱导机构包括诱导摆臂2、安装板6、蜗轮13、蜗杆12和驱动轴7，所述安装板6内部制有安装腔4且安装板6底面的凸环14位于安装腔4内，所述诱导摆臂2上端置于安装腔4内，所述诱导摆臂2上端和诱导摆臂2右下端分别与凸环14和万向轮摆轴1上端通过滚珠3转动连接，所述安装腔4内设有相互啮合的蜗杆12和蜗轮13且蜗轮13套装固定于诱导摆臂2上端，所述蜗杆12端部与驱动轴7一端固定连接且驱动轴7另一端与外部动力源固定连接后通过外部动力源驱动诱导摆臂2带动万向轮摆轴1转动后实现万向轮摆轴1始终位于轮子8前进方向的前方；具体的，所述外部动力源为电动机或液压马达；具体的，所述万向轮为单轮或双轮结构。
根据万向轮的承载情况，可使用单轮结构的万向轮或双轮结构的万向轮，与实施例1相比，旋转时轮子8的阻力小，对轮子8的磨损小，在使用时，当轮子8的前进方向发生变化时，万向轮摆轴1上便会产生一个力矩，驱使万向轮摆轴1绕其轴线转动，诱导摆臂2通常情况是不转动的，当轮子8的前进方向需要逆转时，通过外部控制电路驱动电动机或液压马达带动驱动轴7转动，驱动轴7通过蜗轮13蜗杆12的啮合带动诱导摆臂2和与诱导摆臂2连接的万向轮摆轴1转动，从而改变了万向轮摆轴1的位置，使万向轮摆轴1转至轮子8逆转方向的前方，即轮子8新的前进方向的前方，从而保证万向轮在需要逆转时不会卡死。
下面结合附图5-6描述本发明的第二种实施例。
带有方向诱导机构的万向轮，具有万向轮，所述万向轮包括轮子8、轮轴9和万向轮摆轴1，所述轮子8通过轴承与轮轴9连接且轮轴9与万向轮摆轴1下端固定连接，所述万向轮摆轴1上方设有诱导机构且诱导机构与万向轮摆轴1上端转动连接，所述诱导机构与外部动力源固定连接并通过外部动力源驱动诱导机构带动万向轮摆轴1转动后实现万向轮摆轴1始终位于轮子8前进方向的前方；具体的，所述诱导机构包括诱导转轴5、安装板6、蜗轮13、蜗杆12和驱动轴7，所述安装板6内部制有安装腔4且安装板6底面凸环14位于安装腔4内，所述安装腔4内设有相互啮合的蜗杆12和蜗轮13且蜗轮13套装固定于诱导转轴5上端，所述蜗杆12端部与驱动轴7一端固定连接且驱动轴7另一端与外部动力源固定连接，所述诱导转轴5轴线与万向轮摆轴1轴线重合，且诱导转轴5上端和下端分别与凸环14和设于万向轮摆轴1上端的环形柱15通过滚珠3转动连接，所述诱导转轴5下端外壁面上设有凸柱10且环形柱15壁面上制有与凸柱10位置对应的方槽11，所述凸柱10置于方槽11内通过外部动力源驱动诱导转轴5带动万向轮摆轴1转动后实现万向轮摆轴1始终位于轮子8前进方向的前方；具体的，所述外部动力源为电动机或液压马达；具体的，所述万向轮为单轮或双轮结构。
根据万向轮的承载情况，可使用单轮结构的万向轮或双轮结构的万向轮，如图6所示，万向轮为双轮结构，与实施例1相比，简化了结构的同时便于加工制作，同时提高了万向轮的承载力，在使用时，当轮子8的前进方向发生变化时，万向轮摆轴1上便会产生一个力矩，驱使万向轮摆轴1绕其轴线转动，诱导转轴5通常情况是不转动的，当轮子8的前进方向需要逆转时，通过外部控制电路驱动电动机或液压马达带动驱动轴7转动，驱动轴7通过蜗轮13蜗杆12的啮合带动诱导转轴5和与诱导转轴5连接的万向轮摆轴1转动，从而改变了万向轮摆轴1的位置，使万向轮摆轴1转至轮子8逆转方向的前方，即轮子8新的前进方向的前方，从而保证万向轮在需要逆转时不会卡死。
上述两种实施例，通过在万向轮摆轴1上端安装可带动万向轮摆轴1转动的诱导机构，保证万向轮摆轴1始终位于轮子8前进方向的前方，有效避免了万向轮自然转向时的卡死现象，确保运行中的万向轮不会出现大幅摆动，根据万向轮的承载情况可选择单轮结构或双轮结构的诱导摆臂或诱导转轴结构的诱导机构，选择性强，大大增大了带诱导机构的万向轮的应用范围，具有很高的使用价值，结构简单，操作方便，使用本结构可使多组万向轮可以应用在大型机械设备上，简化了运动控制系统，提高大型机械运动的可靠性和稳定性。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (3)

1.带有方向诱导机构的万向轮，具有万向轮，所述万向轮包括轮子（8）、轮轴（9）和万向轮摆轴（1），所述轮子（8）通过轴承与轮轴（9）连接且轮轴（9）与万向轮摆轴（1）下端固定连接，其特征在于：所述万向轮摆轴（1）上方设有诱导机构且诱导机构与万向轮摆轴（1）上端转动连接，所述诱导机构与外部动力源固定连接并通过外部动力源驱动诱导机构带动万向轮摆轴（1）转动后实现万向轮摆轴（1）始终位于轮子（8）前进方向的前方；
所述诱导机构包括诱导转轴（5）、安装板（6）、蜗轮（13）、蜗杆（12）和驱动轴（7），所述安装板（6）内部制有安装腔（4）且安装板（6）底面凸环（14）位于安装腔（4）内，所述安装腔（4）内设有相互啮合的蜗杆（12）和蜗轮（13）且蜗轮（13）套装固定于诱导转轴（5）上端，所述蜗杆（12）端部与驱动轴（7）一端固定连接且驱动轴（7）另一端与外部动力源固定连接，所述诱导转轴（5）轴线与万向轮摆轴（1）轴线重合，且诱导转轴（5）上端和下端分别与凸环（14）和设于万向轮摆轴（1）上端的环形柱（15）通过滚珠（3）转动连接，所述环形柱（15）的直径大于万向轮摆轴（1）下端直径，所述诱导转轴（5）下端外壁面上设有凸柱（10）且环形柱（15）壁面上制有与凸柱（10）位置对应的方槽（11），所述凸柱（10）置于方槽（11）内通过外部动力源驱动诱导转轴（5）带动万向轮摆轴（1）转动后实现万向轮摆轴（1）始终位于轮子（8）前进方向的前方。
2.根据权利要求1所述的带有方向诱导机构的万向轮，其特征在于：所述外部动力源为电动机或液压马达。
3.根据权利要求2所述的带有方向诱导机构的万向轮，其特征在于：所述万向轮为单轮或双轮结构。
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