CN107792218B - 可跨越障碍的工程车辆行走装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种可跨越障碍的工程车辆行走装置，它包括底盘、前腿、后腿、前轮和后轮，通过顶起装置或位于底盘上工程车辆的铲斗顶起前腿或后腿，通过旋转伸缩机构旋转前腿，推进机构驱动伸缩腿伸缩，通过后伸缩机构调节后腿的角度，通过马达驱动后轮推动前轮。克服了原工程车辆不能越过较大障碍物，需要吊运或拖运的方式转运，效率低，成本高的问题。本发明具有采用与底盘连接的前连接座使前腿旋转，前腿可伸缩和抓住地面，后连接座使后腿角度可调，后轮独立驱动，适用于恶劣环境中辅助工程车辆跨越障碍物的特点。

Description

可跨越障碍的工程车辆行走装置

技术领域

本发明属于工程车辆技术领域，涉及一种可跨越障碍的工程车辆行走装置。

背景技术

工程车辆被人们用于挖掘、运输、破石等，其中涉及轮式和履带车辆，轮式车辆具有行驶速度快，驱动方便的特点。但是需要较好的路面，无法跨越一些障碍区行驶；履带式车辆弥补了轮式车辆的部分不足，可以通过一些泥泞道路，对地面的附着力好，不会打滑，在通过一些小的沟壑、土堆时，因为履带和整个车体连接，与地面接触面积大，容易越过，但是遇到较大的垂直障碍就无法通过，需要采用吊车吊运或拖车拖运，效率低，成本高，需多次装载，不安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可跨越障碍的工程车辆行走装置，采用与底盘连接的前连接座使前腿旋转，前腿可伸缩和抓住地面，后连接座使后腿角度可调，后轮独立驱动，适用于恶劣环境中辅助工程车辆跨越障碍物，转运高效快捷，成本低，安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种可跨越障碍的工程车辆行走装置，它包括底盘、前腿、后腿、前轮和后轮；所述的底盘包括位于前面两侧的前连接座和后面两侧的后连接座；所述的前腿包括与旋转腿连接的伸缩腿；前腿由销轴与前连接座连接，后腿与后连接座连接，前轮和后轮分别与前腿和后腿连接。

所述的前连接座包括由销轴与座体连接的旋转伸缩机构。

所述的旋转腿包括位于其中空腔体内固定的推进机构和下部固定的轮轴座。

所述的伸缩腿包括与其一端连接具有抓地能力的爪。

所述的旋转伸缩机构伸缩端与旋转腿连接，伸缩腿与旋转腿中空的腔体配合，推进机构推进端与伸缩腿连接，前轮上的轮毂与轮轴座上的轮轴配合。

所述的后连接座包括与座体连接的后伸缩机构。

所述的后腿包括与其连接的马达。

所述的后连接座由销轴与底盘连接，后伸缩机构固定端与底盘连接，后轮上的轮毂与马达上的轮轴配合。

所述的旋转伸缩机构或推进机构或后伸缩机构为液压油缸或气缸或涡轮蜗杆。

所述底盘上设有可旋转的与地面接触的顶起装置，该顶起装置在与地面接触后可顶起前轮和后轮。

一种可跨越障碍的工程车辆行走装置，它包括底盘、前腿、后腿、前轮和后轮；底盘包括位于前面两侧的前连接座和后面两侧的后连接座；前腿包括与旋转腿连接的伸缩腿；前腿由销轴与前连接座连接，后腿与后连接座连接，前轮和后轮分别与前腿和后腿连接。通过顶起装置或位于底盘上工程车辆的铲斗顶起前腿或后腿，通过旋转伸缩机构旋转前腿，推进机构驱动伸缩腿伸缩，通过后伸缩机构调节后腿的角度，通过马达驱动后轮推动前轮，适用于恶劣环境中辅助工程车辆跨越障碍物。

在优选的方案中，前连接座包括由销轴与座体连接的旋转伸缩机构。连接座为块状结构体，上销轴与旋转伸缩机构的固定端配合旋转，下销轴与旋转腿连接，旋转伸缩机构的伸缩端与旋转腿连接。

在优选的方案中，旋转腿包括位于其中空腔体内固定的推进机构和下部固定的轮轴座。旋转腿为中空的多边形型材，内壁设有滑槽，推进机构位于中空的腔体内，伸缩腿与中空的腔体配合，推进机构固定端与旋转腿固定，推进端与伸缩腿连接。

在优选的方案中，伸缩腿包括与其一端连接具有抓地能力的爪。伸缩腿为为中空的多边形型材，外侧设有滑轨，爪为类似于多个手指的爪状结构，其上设有连接轴与伸缩腿连接，爪位于旋转腿中空的腔体外。

在优选的方案中，旋转伸缩机构伸缩端与旋转腿连接，伸缩腿与旋转腿中空的腔体配合，推进机构推进端与伸缩腿连接，前轮上的轮毂与轮轴座上的轮轴配合。结构简单紧凑，旋转伸缩机构的固定通过销轴与前连接座连接，另一端通过销轴座与旋转腿连接，在旋转伸缩机构伸缩动作时，拉动或推动旋转腿绕连接座（11）上的下销轴上下旋转，伸缩腿上的滑轨与旋转腿腔体内的滑槽配合，推进机构的推进端与伸缩腿连接，推动伸缩腿伸出或缩进，轮轴座为三角形结构体，其上设有与轴承座配合的轮轴，轮轴与前轮上的轮毂配合，与地面接触可支撑地面，并通过后轮的驱动向前滚动，动作灵活可靠。

在优选的方案中，后连接座包括与座体连接的后伸缩机构。后连接座类似于异形的“Z”形结构，底部的前端设有销轴与底盘连接，顶部的前端设有销轴与后伸缩机构的伸缩端连接，后伸缩机构的固定端通过销轴与底盘连接，后伸缩机构在伸缩过程中推动后连接座绕前端底部的销轴旋转，调整与后连接座连接的后腿的角度。

在优选的方案中，后腿包括与其连接的马达。杆状结构的后腿一端与后连接座连接，另一端与圆桶形的马达座连接，马达位于马达座内，后腿与后连接座可采用紧固件连接的方式连接，拆装方便。

在优选的方案中，后连接座由销轴与底盘连接，后伸缩机构固定端与底盘连接，后轮上的轮毂与马达上的轮轴配合。构简单紧凑，后伸缩机构伸缩使后连接座旋转调整后腿的角度，使后轮与地面接触，马达驱动后轮转动推动底盘向前运动。

在优选的方案中，旋转伸缩机构或推进机构或后伸缩机构为液压油缸或气缸或涡轮蜗杆。可根据与底盘连接的不同类型的工程车辆选择不同的机构驱动不同的载荷，液压油缸力矩传递快捷，力矩大，气压缸在工作时缓冲较大，动作灵敏，涡轮蜗杆传动比大，自锁性能好，旋转伸缩机构采用气缸，推进机构采用液压油缸，后伸缩机构采用涡轮蜗杆，具有旋转快捷，伸缩力量大，自锁性能好，底盘在负载较大时运行更稳定，不易打滑。

在优选的方案中，底盘上设有可旋转的与地面接触的顶起装置，该顶起装置在与地面接触后可顶起前轮和后轮。该顶起装置包括与底盘连接的升降座，与升降座连接的旋转臂，旋转臂可旋转并配合升降座与地面接触，通过该顶起装置即可顶起底盘的前轮和后轮，在不与工程车辆配合下，可自行越过障碍物。

本发明提供的一种可跨越障碍的工程车辆行走装置，它包括底盘、前腿、后腿、前轮和后轮，通过顶起装置或位于底盘上工程车辆的铲斗顶起前腿或后腿，通过旋转伸缩机构旋转前腿，推进机构驱动伸缩腿伸缩，通过后伸缩机构调节后腿的角度，通过马达驱动后轮推动前轮。克服了原工程车辆不能越过较大障碍物，需要吊运或拖运的方式转运，效率低，成本高的问题。本发明具有采用与底盘连接的前连接座使前腿旋转，前腿可伸缩和抓住地面，后连接座使后腿角度可调，后轮独立驱动，适用于恶劣环境中辅助工程车辆跨越障碍物的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的主视示意图。

图2为本发明的俯视示意图。

图3为图1的A-A处剖视示意图。

图4为图2的B处放大示意图。

图5为本发明前腿的结构示意图。

图中：底盘1，前连接座11，旋转伸缩机构111，后连接座12，后伸缩机构121，前腿2，旋转腿21，推进机构211，轮轴座212，伸缩腿22，爪221，后腿3，马达31，前轮4，后轮5。

具体实施方式

如图1~图5中，一种可跨越障碍的工程车辆行走装置，它包括底盘1、前腿2、后腿3、前轮4和后轮5；所述的底盘1包括位于前面两侧的前连接座11和后面两侧的后连接座12；所述的前腿2包括与旋转腿21连接的伸缩腿22；前腿2由销轴与前连接座11连接，后腿3与后连接座12连接，前轮4和后轮5分别与前腿2和后腿3连接。通过顶起装置或位于底盘1上工程车辆的铲斗顶起前腿2或后腿3，通过旋转伸缩机构111旋转前腿2，推进机构211驱动伸缩腿22伸缩，通过后伸缩机构121调节后腿3的角度，通过马达31驱动后轮5推动前轮，适用于恶劣环境中辅助工程车辆跨越障碍物。

优选的方案中，所述的前连接座11包括由销轴与座体连接的旋转伸缩机构111。连接座为块状结构体，上销轴与旋转伸缩机构111的固定端配合旋转，下销轴与旋转腿21连接，旋转伸缩机构111的伸缩端与旋转腿21连接。

优选的方案中，所述的旋转腿21包括位于其中空腔体内固定的推进机构211和下部固定的轮轴座212。旋转腿21为中空的多边形型材，内壁设有滑槽，推进机构211位于中空的腔体内，伸缩腿22与中空的腔体配合，推进机构211固定端与旋转腿21固定，推进端与伸缩腿22连接。

优选的方案中，所述的伸缩腿22包括与其一端连接具有抓地能力的爪221。伸缩腿22为为中空的多边形型材，外侧设有滑轨，爪221为类似于多个手指的爪状结构，其上设有连接轴与伸缩腿22连接，爪221位于旋转腿21中空的腔体外。

优选的方案中，所述的旋转伸缩机构111伸缩端与旋转腿21连接，伸缩腿22与旋转腿21中空的腔体配合，推进机构211推进端与伸缩腿22连接，前轮4上的轮毂与轮轴座212上的轮轴配合。结构简单紧凑，旋转伸缩机构111的固定通过销轴与前连接座11连接，另一端通过销轴座与旋转腿21连接，在旋转伸缩机构111伸缩动作时，拉动或推动旋转腿21绕连接座（11）上的下销轴上下旋转，伸缩腿22上的滑轨与旋转腿21腔体内的滑槽配合，推进机构211的推进端与伸缩腿22连接，推动伸缩腿22伸出或缩进，轮轴座212为三角形结构体，其上设有与轴承座配合的轮轴，轮轴与前轮4上的轮毂配合，与地面接触可支撑地面，并通过后轮5的驱动向前滚动，动作灵活可靠。

优选的方案中，所述的后连接座12包括与座体连接的后伸缩机构121。后连接座12类似于异形的“Z”形结构，底部的前端设有销轴与底盘1连接，顶部的前端设有销轴与后伸缩机构121的伸缩端连接，后伸缩机构121的固定端通过销轴与底盘1连接，后伸缩机构121在伸缩过程中推动后连接座12绕前端底部的销轴旋转，调整与后连接座12连接的后腿3的角度。

优选的方案中，所述的后腿3包括与其连接的马达31。杆状结构的后腿3一端与后连接座12连接，另一端与圆桶形的马达座连接，马达31位于马达座内，后腿3与连接座（12）可采用紧固件连接的方式连接，拆装方便。

优选的方案中，所述的后连接座12由销轴与底盘1连接，后伸缩机构121固定端与底盘1连接，后轮5上的轮毂与马达31上的轮轴配合。构简单紧凑，后伸缩机构121伸缩使后连接座12旋转调整后腿3的角度，使后轮5与地面接触，马达31驱动后轮5转动推动底盘1向前运动。

优选的方案中，所述的旋转伸缩机构111或推进机构211或后伸缩机构121为液压油缸或气缸或涡轮蜗杆。可根据与底盘1连接的不同类型的工程车辆选择不同的机构驱动不同的载荷，液压油缸力矩传递快捷，力矩大，气压缸在工作时缓冲较大，动作灵敏，涡轮蜗杆传动比大，自锁性能好，旋转伸缩机构111采用气缸，推进机构211采用液压油缸，后伸缩机构121采用涡轮蜗杆，具有旋转快捷，伸缩力量大，自锁性能好，底盘1在负载较大时运行更稳定，不易打滑。

优选的方案中，所述底盘1上设有可旋转的与地面接触的顶起装置，该顶起装置在与地面接触后可顶起前轮4和后轮5。该顶起装置包括与底盘1连接的升降座，与升降座连接的旋转臂，旋转臂可旋转并配合升降座与地面接触，通过该顶起装置即可顶起底盘1的前轮4和后轮5，在不与工程车辆配合下，可自行越过障碍物。

如上所述的可跨越障碍的工程车辆行走装置，工作时，底盘1与工程车辆连接，如铲车与底盘1连接，铲车的车斗顶起与底盘1连接的前腿2，旋转伸缩机构111和推进机构211工作推动前腿2旋转抬高、伸缩腿22前伸，爪221抓紧地面，铲车的车斗旋转到底盘1后面顶起后腿3使其悬空，推进机构211工作使底盘1、位于底盘1上的铲车和后腿3向前运动，或者，后伸缩机构121伸缩驱动后连接座12旋转使后腿3转动一定角度与地面接触，推进机构211和马达31同时工作，推进机构211工作时向前拉动底盘1，马达31驱动后轮5转动，后轮5驱动前轮4向前滚动，底盘1相应的也前行，底盘1可辅助工程车辆越过障碍物。

或者，底盘1不与工程车辆连接使用时，底盘1上的顶起装置可任意旋转，顶起前腿2或后腿3，使前腿2或后腿3悬空。工作时，顶起装置的旋转臂顶起与底盘1连接的前腿2，旋转伸缩机构111和推进机构211工作推动前腿2旋转抬高、伸缩腿22前伸，爪221抓紧地面，顶起装置的旋转臂旋转到底盘1后面顶起后腿3使其悬空，推进机构211工作使底盘1、位于底盘1上的铲车和后腿3向前运动，或者，后伸缩机构121伸缩驱动后连接座12旋转使后腿3转动一定角度与地面接触，推进机构211和马达31同时工作，推进机构211工作时向前拉动底盘1，马达31驱动后轮5转动，后轮5驱动前轮4向前滚动，底盘1相应的也前行，可自行越过障碍物。

再或者，底盘1与工程车辆连接时配合顶起装置顶起前腿2或后腿3，使前腿2或后腿3悬空。工作时，铲车的车斗和顶起装置的旋转臂顶起与底盘1连接的前腿2，旋转伸缩机构111和推进机构211工作推动前腿2旋转抬高、伸缩腿22前伸，爪221抓紧地面，铲车的车斗和顶起装置的旋转臂旋转到底盘1后面顶起后腿3使其悬空，推进机构211工作使底盘1、位于底盘1上的铲车和后腿3向前运动，或者，后伸缩机构121伸缩驱动后连接座12旋转使后腿3转动一定角度与地面接触，推进机构211和马达31同时工作，推进机构211工作时向前拉动底盘1，马达31驱动后轮5转动，后轮5驱动前轮4向前滚动，底盘1相应的也前行，在越过障碍物时更平稳。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可跨越障碍的工程车辆行走装置，其特征是：它包括底盘（1）、前腿（2）、后腿（3）、前轮（4）和后轮（5）；所述的底盘（1）包括位于前面两侧的前连接座（11）和后面两侧的后连接座（12）；所述的前腿（2）包括与旋转腿（21）连接的伸缩腿（22）；前腿（2）由销轴与前连接座（11）连接，后腿（3）与后连接座（12）连接，前轮（4）和后轮（5）分别与前腿（2）和后腿（3）连接；

所述的前连接座（11）包括由销轴与座体连接的旋转伸缩机构（111）；

所述的旋转腿（21）包括位于其中空腔体内固定的推进机构（211）和下部固定的轮轴座（212）；

所述的伸缩腿（22）包括与其一端连接具有抓地能力的爪（221）；

所述的旋转伸缩机构（111）伸缩端与旋转腿（21）连接，伸缩腿（22）与旋转腿（21）中空的腔体配合，推进机构（211）推进端与伸缩腿（22）连接，前轮（4）上的轮毂与轮轴座（212）上的轮轴配合；

所述的后连接座（12）包括与座体连接的后伸缩机构（121）；

所述底盘（1）上设有可旋转的与地面接触的顶起装置，该顶起装置在与地面接触后可顶起前轮（4）和后轮（5）；

所述行走装置行走时如下：

工作时，底盘（1）与铲车连接，铲车的车斗顶起与底盘（1）连接的前腿（2），旋转伸缩机构（111）和推进机构（211）工作推动前腿（2）旋转抬高、伸缩腿（22）前伸，爪（221）抓紧地面，铲车的车斗旋转到底盘（1）后面顶起后腿（3）使其悬空，推进机构（211）工作使底盘（1）、位于底盘（1）上的铲车和后腿（3）向前运动；或者，底盘（1）与铲车连接，铲车的车斗顶起与底盘（1）连接的前腿（2），旋转伸缩机构（111）和推进机构（211）工作推动前腿（2）旋转抬高、伸缩腿（22）前伸，爪（221）抓紧地面，后伸缩机构（121）伸缩驱动后连接座（12）旋转使后腿（3）转动一定角度与地面接触，推进机构（211）和马达（31）同时工作，推进机构（211）工作时向前拉动底盘（1），马达（31）驱动后轮（5）转动，后轮（5）驱动前轮（4）向前滚动，底盘（1）相应的也前行，底盘（1）辅助铲车越过障碍物；

底盘（1）不与铲车连接使用时，底盘（1）上的顶起装置可任意旋转，顶起前腿（2）或后腿（3），使前腿（2）或后腿（3）悬空；工作时，顶起装置的旋转臂顶起与底盘（1）连接的前腿（2），旋转伸缩机构（111）和推进机构（211）工作推动前腿（2）旋转抬高、伸缩腿（22）前伸，爪（221）抓紧地面，顶起装置的旋转臂旋转到底盘（1）后面顶起后腿（3）使其悬空，推进机构（211）工作使底盘（1）上的后腿（3）向前运动；或者，顶起装置的旋转臂顶起与底盘（1）连接的前腿（2），旋转伸缩机构（111）和推进机构（211）工作推动前腿（2）旋转抬高、伸缩腿（22）前伸，爪（221）抓紧地面，后伸缩机构（121）伸缩驱动后连接座（12）旋转使后腿（3）转动一定角度与地面接触，推进机构（211）和马达（31）同时工作，推进机构（211）工作时向前拉动底盘（1），马达（31）驱动后轮（5）转动，后轮（5）驱动前轮（4）向前滚动，底盘（1）相应的也前行，可自行越过障碍物；

底盘（1）与铲车连接时配合顶起装置顶起前腿（2）或后腿（3），使前腿（2）或后腿（3）悬空；工作时，铲车的车斗和顶起装置的旋转臂顶起与底盘（1）连接的前腿（2），旋转伸缩机构（111）和推进机构（211）工作推动前腿（2）旋转抬高、伸缩腿（22）前伸，爪（221）抓紧地面，铲车的车斗和顶起装置的旋转臂旋转到底盘（1）后面顶起后腿（3）使其悬空，推进机构（211）工作使底盘（1）、铲车和后腿（3）向前运动；或者，铲车的车斗和顶起装置的旋转臂顶起与底盘（1）连接的前腿（2），旋转伸缩机构（111）和推进机构（211）工作推动前腿（2）旋转抬高、伸缩腿（22）前伸，爪（221）抓紧地面，后伸缩机构（121）伸缩驱动后连接座（12）旋转使后腿（3）转动一定角度与地面接触，推进机构（211）和马达（31）同时工作，推进机构（211）工作时向前拉动底盘（1），马达（31）驱动后轮（5）转动，后轮（5）驱动前轮（4）向前滚动，底盘（1）相应的也前行，在越过障碍物时更平稳。

2.根据权利要求1所述的可跨越障碍的工程车辆行走装置，其特征是：所述的后腿（3）包括与其连接的马达（31）。

3.根据权利要求1所述的可跨越障碍的工程车辆行走装置，其特征是：所述的后连接座（12）由销轴与底盘（1）连接，后伸缩机构（121）固定端与底盘（1）连接，后轮（5）上的轮毂与马达（31）上的轮轴配合。

4.根据权利要求1所述的可跨越障碍的工程车辆行走装置，其特征是：所述的旋转伸缩机构（111）或推进机构（211）或后伸缩机构（121）为液压油缸或气缸或涡轮蜗杆。