CN108272567A - 电控履带式爬楼行走复合车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电控履带式爬楼行走复合车,包括轮椅座椅、前驱动车轮、后支撑转向车轮、架体、履带爬楼机构、动力组件及供电系统,所述轮椅座椅设置在所述架体上,所述前驱动车轮设置在所述架体的前侧并设置在所述架体的两侧,所述后支撑转向车轮设置在所述架体的后侧,所述履带爬楼机构、动力组件及供电系统设置在所述架体上,所述动力组件与所述履带爬楼机构连接以驱动所述履带爬楼机构运作以完成上、下楼动作。本发明将手推轮椅和履带爬楼机构结合在一起,使得其可以上下楼梯外出应用方便,且本发明可根据实际需要切换运行方式,转弯灵活,在上下楼的时候调整整体装置的重心,使乘坐者感觉更安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种电控履带式爬楼行走复合车,尤其是一种用于残疾人及老年人群体作为代步和爬楼的电控履带式爬楼行走复合车。
背景技术
目前国内电动爬楼机具主要分为两大类:一类是以载物爬楼为主的爬楼机(车),主要的形式以轮式为代表。另一类是以辅助载人的爬楼机(车),主要的形式有星轮式、履带式等。
我国目前居民住房,10年前的6层以下住房,以无电梯为主。而且,我国已进入快速老龄化社会,老年人出行问题愈加突出。此外,截至到2010年的统计数据,我国残疾人总数8296万人占全国总人口6.34%,肢体残疾2412万人占残疾人总数29.07%,人数最多。如何帮助这些群体人员提高生活质量,减轻家庭压力,减少社会负担。需要多方努力,其中,轮椅是这些人群最主要的代步工具和直接能够起到帮助和解决实际问题的重要手段。
当前的轮椅(车)以四轮结构为主,但四轮轮椅不能上下楼梯,限制了使用范围,居住在无电梯楼房的轮椅使用者无法上下楼。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可根据场地自由切换运行方式且转弯灵活的电控履带式爬楼行走复合车。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种电控履带式爬楼行走复合车,所述电控履带式爬楼行走复合车包括轮椅座椅、前驱动车轮、后支撑转向车轮、架体、履带爬楼机构、动力组件及供电系统,所述轮椅座椅设置在所述架体上,所述前驱动车轮设置在所述架体的前侧并设置在所述架体的两侧,所述后支撑转向车轮设置在所述架体的后侧,所述履带爬楼机构、动力组件及供电系统设置在所述架体上,所述动力组件与所述履带爬楼机构连接以驱动所述履带爬楼机构运作以完成上、下楼动作。
进一步地,所述动力组件为双电机,所述履带爬楼机构包括双履带组件,所述双电机与所述双履带组件连接并设置在所述架体的两侧,其中,一个所述电机控制一个所述履带组件。
进一步地,所述双履带组件包括设置在两侧的履带、履带驱动轮及履带导向支撑轮,所述履带设置在所述履带导向支撑轮上,所述履带驱动轮设置在所述履带导向支撑轮的一侧。
进一步地,所述履带爬楼机构还包括传动组件,所述传动组件包括履带主动链轮、履带从动链轮及传动链条,所述履带主动链轮设置在所述架体上,所述履带从动链轮设置在所述履带驱动轮上,所述履带主动链轮及履带从动链轮通过所述传动链条连接。
进一步地,所述履带爬楼机构还包括设置在所述履带组件上的前端传感器及后端传感器。
进一步地,所述电控履带式爬楼行走复合车还包括设置在所述架体上的转换开关、履带爬楼机构电磁离合器及前驱动车轮电磁离合器,所述转换开关控制履带爬楼机构电磁离合器吸合或前驱动车轮电磁离合器吸合以切换行走方式。
进一步地,所述电控履带式爬楼行走复合车还包括设置在所述架体上的第一收折装置及第二收折装置,所述第一收折装置与所述后支撑转向车轮连接以控制其相对于前驱动车轮进行升降,所述第二收折装置与所述履带爬楼机构连接以控制其相对于前驱动车轮进行升降。
进一步地,所述第一收折装置为后车轮升降控制电缸,所述第二收折装置为履带升降控制电缸。
进一步地,所述电控履带式爬楼行走复合车还包括从动传动组件,所述从动传动组件与所述前驱动车轮连接,所述从动传动组件包括主动齿轮及链条,所述主动齿轮与所述前驱动车轮通过所述链条连接。
进一步地,所述电控履带式爬楼行走复合车还包括设置在所述架体上并控制行驶速度的蜗轮蜗杆减速器。
本发明的有益效果在于:通过动力组件驱动履带爬楼机构,达到轮椅可以自动上下楼的效果;
通过一个电机控制一个履带组件,以达到灵活转弯的效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明的电控履带式爬楼行走复合车的整体装置结构示意图。
图2为图1的部分示意图。
图3为图1的又一部分示意图。
图4为图1的另一部分示意图。
图5为图1的再一部分示意图。
图6为本发明的离合器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
请参见图1及图6,本发明的一较佳实施例中的电控履带式爬楼行走复合车包括轮椅座椅8、前驱动车轮5、后支撑转向车轮7、架体4、履带爬楼机构1、动力组件2及供电系统(未图示)。其中,所述轮椅座椅8设置在所述架体4上,所述前驱动车轮5设置在所述架体4的前侧并设置在所述架体4的两侧,所述后支撑转向车轮7设置在所述架体4的后侧,所述履带爬楼机构1、动力组件2及供电系统设置在所述架体4上,所述动力组件2与所述履带爬楼机构1连接以驱动所述履带爬楼机构1运作以完成上、下楼动作。所述架体4上还设置有第一收折装置41,所述第一收折装置41与所述后支撑转向车轮7连接以控制其相对于前驱动车轮5进行升降,在本实施例中,所述第一收折装置41为后车轮升降控制电缸。在本实施例中,所述动力组件2为双电机21,所述履带爬楼机构1包括双履带组件12,所述双电机21与所述双履带组件12连接并设置在所述架体4的两侧,一个所述电机21控制一个所述履带组件12。两个所述电机21控制可同步或不同步,以实现一个所述电机21控制一个所述履带组件12上楼或转弯。所述轮椅座椅8与所述架体4之间还设置有支撑电缸(未图示),所述支撑电缸随着轮椅座椅8重心的变换不断调节以保证乘坐人员的安全。
所述双履带组件12包括设置在两侧的履带121、履带驱动轮122及履带导向支撑轮123,所述履带121设置在所述履带导向支撑轮123上,所述履带驱动轮122设置在所述履带导向支撑轮123的一侧。在本实施例中,所述履带组件12包括多个履带导向支撑轮123,所述履带导向支撑轮123上下布置,所述履带121设置在所述履带导向支撑轮123上并将多个所述履带导向支撑轮123包裹。所述履带爬楼机构1还包括传动组件3,所述传动组件3包括履带主动链轮31、履带从动链轮32及传动链条33,所述履带主动链轮31设置在所述架体4上,所述履带从动链轮32设置在所述履带驱动轮122上,所述履带主动链轮31及履带从动链轮32通过所述传动链条33连接。在本实施例中,所述履带驱动轮122设置在所述履带组件12的后侧,所述电机21设置有输出轴34,所述履带主动链轮31设置在所述输出轴34上,所述履带从动链轮32与所述履带驱动轮122连接。当电机21转动时,所述输出轴34随着电机21一起转动,设置在所述输出轴34上的履带主动链轮31也随之转动。由于所述传动链条33连接所述履带主动链轮31及履带从动链轮32,所以所述履带从动链轮32转动而带动所述履带驱动轮122运作,随之,所述履带爬楼机构1运作以实施并完成上下楼动作。所述履带爬楼机构1还包括设置在所述履带组件12上的前端传感器(未图示)及后端传感器(未图示),所述前端传感器及后端传感器用于感应台阶与所述履带爬楼机构1之间的距离及所述履带爬楼机构1的位置。所述履带爬楼机构1还与设置在所述架体4上的第二收折装置42连接,所述第二收折装置42与所述履带爬楼机构1连接以控制其相对于前驱动车轮5进行升降,在本实施例中,所述第二收折装置42为履带升降控制电缸。当电控履带式爬楼行走复合车在平地上行走时,所述第二收折装置42将所述履带爬楼机构1收折,以方便电控履带式爬楼行走复合车行驶;当电控履带式爬楼行走复合车要进行爬楼动作时,所述第二收折装置42将所述履带爬楼机构1放下,使得前驱动车轮5离开地面,所述履带爬楼机构1以进行上下楼动作。
所述电控履带式爬楼行走复合车还包括设置在所述架体4上的转换开关(未图示)、履带爬楼机构电磁离合器11及前驱动车轮电磁离合器51,所述转换开关控制履带爬楼机构电磁离合器11吸合或前驱动车轮电磁离合器51吸合以切换行走方式。当需要行走时,按下所述转换开关,所述履带爬楼机构电磁离合器11松开,所述前驱动车轮电磁离合器51吸合;当需要上下楼时,按下所述转换开关,所述履带爬楼机构电磁离合器11吸合,所述前驱动车轮电磁离合器51松开。所述电控履带式爬楼行走复合车还包括从动传动组件6,所述从动传动组件6与所述前驱动车轮5连接,所述从动传动组件6包括主动齿轮61及链条62,所述主动齿轮61与所述前驱动车轮5通过所述链条62连接。所述主动齿轮61设置在所述电机21的输出轴34上,所述前驱动车轮5上设置有齿轮,所述链条62连接所述主动齿轮61及前驱动车轮5。当所述电机21运行时,所述输出轴34转动,所述主动齿轮61随之转动而带动所述前驱动车轮5运作。所述电控履带式爬楼行走复合车还包括设置在所述架体4上并控制行驶速度的蜗轮蜗杆减速器(未图示)及操纵电控履带式爬楼行走复合车向左转或向右转的转弯操纵杆(未图示)。
本发明在进行上楼动作时:
1、准备动作:
移动电控履带式爬楼行走复合车,使得双履带组件12同时触碰到需要爬楼的阶梯,此时前端传感器发出触碰就绪指令;操作者启动转换开关,履带升降控制电缸42做伸长运动,使得前驱动车轮5及后支撑转向车轮7离开地面,待命。
2、爬楼的第一阶段:
履带爬楼机构1在驱动组件及传动组件3的作用下进行爬楼。此时,随着履带组件12从第一个台阶的爬升到履带组件12完全爬上台阶,即整个履带组件12覆盖三个台阶,这时的整个电控履带式爬楼行走复合车的轮椅座椅8部分是逐渐倾斜的,由零度角到楼梯的角度逐渐增大。且随着爬楼角度的变化,轮椅座椅8的支撑电缸的伸长速率要与角度的变化同步,以便保持乘坐者乘坐的轮椅的平衡,该动作到整个履带组件12覆盖三个台阶为止。
3、爬楼的进行阶段:
此时继续爬楼,直到履带121的后端传感器发出到达最后一级台阶的指令。
4、爬楼的结束阶段:
当履带组件12前部到达最后一级台阶时,履带爬楼机构1继续做爬楼动作,同时,后车轮升降控制电缸41开始升出,使得后支撑转向车轮7着地。随后,随着履带121的爬楼运动,履带升降控制电缸42逐渐收缩,直至完全爬上楼梯。
本发明在进行下楼动作时:
1、准备动作:
将电控履带式爬楼行走复合车面向楼梯,两个履带组件12面向需要下楼的阶梯,移动到第一级楼梯的边缘,此时前端传感器发出触碰就绪指令,待命。
2、下楼的第一阶段:
后车轮升降控制电缸41伸出,顶起轮椅,直至履带121的倾斜度与楼梯一致;这时轮椅座椅8的支撑电缸伸出,使得轮椅后倾,总体达到平衡。
3、下楼的进行阶段:
此时开始下楼,直到履带121的后端传感器发出到达最后一级台阶的指令。
4、下楼的结束阶段:
当履带组件12的后部到达最后一级台阶时,履带爬楼机构1继续做爬楼动作,同时,后车轮升降控制电缸41开始升出,使得后支撑转向车轮7着地。随后,随着履带121的爬楼运动,电缸逐渐收缩,随后,随着履带121的爬楼运动,履带升降控制电缸42逐渐收缩,直至完全行驶到平地上。
本发明在进行转弯时:
当履带组件12完全爬上楼梯,处于水平状态时,开始进行转弯动作。转弯分为左转弯和右转弯,机理相同。以左转弯为例,操纵者此时启动转弯操纵杆向左转弯,此时左边履带组件12的速度可依据转弯半径的大小,速度由零到小于右边履带组件12速度,之间的大小由转弯操纵杆支配。在两个所述履带组件12不同速度级配的协调下,完成不同半径的转弯动作。
综上所述:通过动力组件2驱动履带爬楼机构1,达到轮椅可以自动上下楼的效果;
通过一个电机21控制一个履带组件12,以达到灵活转弯的效果;
将前驱动车轮5设置为大轮,后支撑转向车轮7设置成小轮,使得整体装置运行更加平稳,且遇见障碍时能够平稳、高效地通过。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电控履带式爬楼行走复合车,其特征在于,所述电控履带式爬楼行走复合车包括轮椅座椅、前驱动车轮、后支撑转向车轮、架体、履带爬楼机构、动力组件及供电系统,所述轮椅座椅设置在所述架体上,所述前驱动车轮设置在所述架体的前侧并设置在所述架体的两侧,所述后支撑转向车轮设置在所述架体的后侧,所述履带爬楼机构、动力组件及供电系统设置在所述架体上,所述动力组件与所述履带爬楼机构连接以驱动所述履带爬楼机构运作以完成上、下楼动作。
2.如权利要求1所述的电控履带式爬楼行走复合车,其特征在于,所述动力组件为双电机,所述履带爬楼机构包括双履带组件,所述双电机与所述双履带组件连接并设置在所述架体的两侧,其中,一个所述电机控制一个所述履带组件。
3.如权利要求2所述的电控履带式爬楼行走复合车,其特征在于,所述双履带组件包括设置在两侧的履带、履带驱动轮及履带导向支撑轮,所述履带设置在所述履带导向支撑轮上,所述履带驱动轮设置在所述履带导向支撑轮的一侧。
4.如权利要求1所述的电控履带式爬楼行走复合车,其特征在于,所述履带爬楼机构还包括传动组件,所述传动组件包括履带主动链轮、履带从动链轮及传动链条,所述履带主动链轮设置在所述架体上,所述履带从动链轮设置在所述履带驱动轮上,所述履带主动链轮及履带从动链轮通过所述传动链条连接。
5.如权利要求1所述的电控履带式爬楼行走复合车,其特征在于,所述履带爬楼机构还包括设置在所述履带组件上的前端传感器及后端传感器。
6.如权利要求1所述的电控履带式爬楼行走复合车,其特征在于,所述电控履带式爬楼行走复合车还包括设置在所述架体上的转换开关、履带爬楼机构电磁离合器及前驱动车轮电磁离合器,所述转换开关控制履带爬楼机构电磁离合器吸合或前驱动车轮电磁离合器吸合以切换行走方式。
7.如权利要求1所述的电控履带式爬楼行走复合车,其特征在于,所述电控履带式爬楼行走复合车还包括设置在所述架体上的第一收折装置及第二收折装置,所述第一收折装置与所述后支撑转向车轮连接以控制其相对于前驱动车轮进行升降,所述第二收折装置与所述履带爬楼机构连接以控制其相对于前驱动车轮进行升降。
8.如权利要求7所述的电控履带式爬楼行走复合车,其特征在于,所述第一收折装置为后车轮升降控制电缸,所述第二收折装置为履带升降控制电缸。
9.如权利要求1所述的电控履带式爬楼行走复合车,其特征在于,所述电控履带式爬楼行走复合车还包括从动传动组件,所述从动传动组件与所述前驱动车轮连接,所述从动传动组件包括主动齿轮及链条,所述主动齿轮与所述前驱动车轮通过所述链条连接。
10.如权利要求1所述的电控履带式爬楼行走复合车,其特征在于,所述电控履带式爬楼行走复合车还包括设置在所述架体上并控制行驶速度的蜗轮蜗杆减速器。
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