CN108423042A - 一种野外测量用移动小车的转向控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种野外测量用移动小车的转向控制装置，包括箱体，箱体底部的一侧固定连接有横杆，横杆的两端均固定连接有转向座，转向座的中心通过第一固定销转动连接有转向块，转向块的一侧固定连接有推杆，横杆一侧的中部固定连接有转向传动装置，转向传动装置的内部滑动连接有转向杆，转向杆靠近转向传动装置的一侧固定连接有齿条，转向传动装置与齿条啮合连接，转向杆的两端通过固定孔固定连接有第二固定销，第二固定销的表面与推杆传动连接，箱体内壁的顶部且位于横杆相对应位置固定连接有减速装置，本发明涉及移动小车技术领域。该种野外测量用移动小车的转向控制装置，解决了移动过程中方向控制不稳定的问题。

Description

一种野外测量用移动小车的转向控制装置

技术领域

本发明涉及移动小车技术领域，具体为一种野外测量用移动小车的转向控制装置。

背景技术

野外测量，是在地面上测量相距较远的两点间的距离时，先要在两点之间测定一条直线，然后再用工具沿直线测量两点间的距离，由于测量的工具较多，为减轻背负，通常将测量工具放在移动小车上进行搬运，但现有的移动小车通常使用万向轮结构，由于地面不平整，方向控制的不够稳定，在推车过程中易造成移动方向偏移使得小车产生晃动，对测量的仪器有一定的影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种野外测量用移动小车的转向控制装置，解决了移动过程中方向控制不稳定的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种野外测量用移动小车的转向控制装置，包括箱体，所述箱体底部的一侧固定连接有横杆，所述横杆的两端均固定连接有转向座，所述转向座的中心通过第一固定销转动连接有转向块，所述转向块远离转向座的一侧固定连接有固定法兰，所述转向块的一侧固定连接有推杆，所述横杆一侧的中部固定连接有转向传动装置，所述转向传动装置的顶部贯穿箱体的底部并延伸至箱体的内部，所述转向传动装置的内部滑动连接有转向杆，所述转向杆靠近转向传动装置的一侧固定连接有齿条，所述转向传动装置与齿条啮合连接，所述转向杆的两端开设有固定孔，所述固定孔的中心固定连接有第二固定销，所述第二固定销的表面与推杆传动连接，所述箱体内壁的顶部且位于横杆相对应位置固定连接有减速装置，所述减速装置的中心固定连接有第一传动轴，所述第一传动轴远离减速装置的一端固定连接有万向节，所述万向节远离第一传动轴的一端固定连接有第二传动轴，所述第二传动轴远离万向节的一端与转向传动装置延伸至箱体内部的一端固定连接。

优选的，所述第一固定销的表面且位于转向座的底部螺纹连接有固定螺母，所述第一固定销和第二固定销的底部固定连接有止动销。

优选的，所述第一传动轴的表面转动连接有第一固定座，所述第一固定座的一侧与箱体内壁固定连接。

优选的，所述减速装置的一侧贯穿箱体内壁并延伸至箱体外部，所述减速装置延伸至箱体外部的一端固定连接有转盘，所述转盘的一侧固定连接有转动把手。

优选的，所述转向传动装置包括下壳体和上壳体，所述下壳体与上壳体通过固定螺杆固定连接，所述下壳体内壁的底部转动连接有连接轴，所述连接轴的表面固定连接有传动齿轮，所述连接轴的顶端贯穿上壳体内壁的顶部并延伸至上壳体的外部，所述下壳体与上壳体内壁相对的两侧均开设有滑槽。

优选的，所述转向杆的表面开设有与转向传动装置适配的导向槽。

优选的，所述减速装置包括第二固定座，所述第二固定座的中心转动连接有蜗杆，所述蜗杆的表面啮合连接有蜗轮，所述蜗杆的一端贯穿箱体内壁并延伸至箱体的外部，所述蜗杆与箱体内壁之间通过轴承转动连接。

优选的，所述蜗杆与蜗轮选用的原则是蜗杆的展开螺旋角小于蜗杆与蜗轮接触的摩擦角。

优选的，所述推杆的表面开设有与第二固定销适配的长条孔，所述第二固定销的表面与长条孔内壁滑动连接，所述第二固定销与固定孔采用基孔制过盈配合的装配方法。

优选的，所述横杆采用双工字型钢材，所述万向节采用双十字万向节。

优选的，所述推杆和转向杆由耐疲劳的合金材料制成，所述耐疲劳合金材料由以下质量百分比的成分组成：Al(铝)：3-5％，V(钒):0.7％-1.2％，Cr(铬)：2.1-3％，W(钨)：1％-2％，Zr(锆)：1％-1.5％，Nb(铌)：0.5％-1.5％,Mo(钼)：0.2％-0.5％，Fe(铁)：0.2％-0.5％，余量为钛和不可避免的杂质。

本发明提供了一种野外测量用移动小车的转向控制装置。具备以下有益效果：

(1)、该种野外测量用移动小车的转向控制装置，通过横杆的两端均固定连接有转向座，转向座的中心通过第一固定销转动连接有转向块，转向块的一侧固定连接有推杆，横杆一侧的中部固定连接有转向传动装置，转向传动装置的内部滑动连接有转向杆，转向杆的两端开设有固定孔，固定孔的中心固定连接有第二固定销，第二固定销的表面与推杆传动连接，利用转向杆的移动推动转向块转动，实现了对行驶方向的控制；再通过箱体内壁的顶部且位于横杆相对应位置固定连接有减速装置，减速装置的中心固定连接有第一传动轴，第一传动轴远离减速装置的一端固定连接有万向节，万向节的一端固定连接有第二传动轴，减速装置延伸至箱体外部的一端固定连接有转盘，所述转盘的一侧固定连接有转动把手，实现了利用转盘控制转向杆的移动，从而使得小车的转向可控，同时利用减速装置避免了小车行驶方向发生意外改变，保证了行驶轨迹。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构侧视图；

图3为本发明图1中A-A向剖视图；

图4为本发明图1中A处放大图；

图5为本发明转向传动装置的结构示意图；

图6为本发明减速装置的结构示意图。

图中：1-箱体、2-横杆、3-转向座、4-第一固定销、5-转向块、6-固定法兰、7-推杆、8-转向传动装置、81-下壳体、82-上壳体、83-固定螺杆、84-连接轴、85-传动齿轮、86-滑槽、9-转向杆、10-齿条、11-固定孔、12-第二固定销、13-减速装置、131-第二固定座、132-蜗杆、133-蜗轮、14-第一传动轴、15-万向节、16-第二传动轴、17-固定螺母、18-第一固定座、19-转盘、20-把手。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种野外测量用移动小车的转向控制装置，包括箱体1，箱体1底部的一侧固定连接有横杆2，横杆2采用双工字型钢材，提高抗弯能力，横杆2的两端均固定连接有转向座3，转向座3的中心通过第一固定销4转动连接有转向块5，转向块5远离转向座3的一侧固定连接有固定法兰6，用于固定车轮。转向块5的一侧固定连接有推杆7，推动转向块5转动，横杆2一侧的中部固定连接有转向传动装置8，转向传动装置8包括下壳体81和上壳体82，下壳体81与上壳体82通过固定螺杆83固定连接，下壳体81内壁的底部转动连接有连接轴84，连接轴84的表面固定连接有传动齿轮85，连接轴84的顶端贯穿上壳体82内壁的顶部并延伸至上壳体82的外部，下壳体81与上壳体82内壁相对的两侧均开设有滑槽86，便于转向杆9的移动，转向传动装置8的顶部贯穿箱体1的底部并延伸至箱体1的内部，转向传动装置8的内部滑动连接有转向杆9，转向杆9的表面开设有与转向传动装置8适配的导向槽，保证转向杆9的移动方向。转向杆9靠近转向传动装置8的一侧固定连接有齿条10，转向传动装置8与齿条10啮合连接，使得转向杆9移动。转向杆9的两端开设有固定孔11，固定孔11的中心固定连接有第二固定销12，推杆7的表面开设有与第二固定销12适配的长条孔，第二固定销12的表面与长条孔内壁滑动连接，带动推杆7的转动，第二固定销12与固定孔11采用基孔制过盈配合的装配方法，避免第二固定销12松落。箱体1内壁的顶部且位于横杆2相对应位置固定连接有减速装置13，减速装置13包括第二固定座131，第二固定座131的中心转动连接有蜗杆132，蜗杆132的表面啮合连接有蜗轮133，便于转动。蜗杆132的一端贯穿箱体1内壁并延伸至箱体1的外部，蜗杆132与箱体1内壁之间通过轴承转动连接，蜗杆132与蜗轮133选用的原则是蜗杆132的展开螺旋角小于蜗杆132与蜗轮133接触的摩擦角，实现自锁，避免蜗轮133的意外转动。减速装置13的中心固定连接有第一传动轴14，第一传动轴14远离减速装置13的一端固定连接有万向节15，万向节15采用双十字万向节，万向节15远离第一传动轴14的一端固定连接有第二传动轴16，第二传动轴16远离万向节15的一端与转向传动装置8延伸至箱体1内部的一端固定连接，第一固定销4的表面且位于转向座3的底部螺纹连接有固定螺母17，避免第一固定销4的松动。第一固定销4和第二固定销12的底部固定连接有止动销，避免第一固定销4和第二固定销12的松动。第一传动轴14的表面转动连接有第一固定座18，第一固定座18的一侧与箱体1内壁固定连接，减速装置13的一侧贯穿箱体1内壁并延伸至箱体1外部，减速装置13延伸至箱体1外部的一端固定连接有转盘19，转盘19的一侧固定连接有转动把手20，便于转动。

工作时，通过把手20转动转盘19，转盘19带动蜗杆132转动，通过蜗轮蜗杆传动实现蜗轮133转动，并通过第一传动轴14、万向节15和第二传动轴16带动连接轴84的转动，连接轴84带动传动齿轮85转动，通过传动齿轮85和齿条10啮合带动转向杆9的移动，转向杆9的两端通过第二固定销12带动推杆7绕第一固定销4转动，并实现转向块5的转动，带动车轮的转动，实现行驶方向的控制；在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆132与蜗轮133选用的原则是蜗杆132的展开螺旋角小于蜗杆132与蜗轮133接触的摩擦角，实现自锁，避免了车轮受外力转动，保证了行驶方向稳定。

所述推杆和转向杆由耐疲劳的合金材料制成，所述耐疲劳合金材料由以下质量百分比的成分组成：Al(铝)：3-5％，V(钒):0.7％-1.2％，Cr(铬)：2.1-3％，W(钨)：1％-2％，Zr(锆)：1％-1.5％，Nb(铌)：0.5％-1.5％,Mo(钼)：0.2％-0.5％，Fe(铁)：0.2％-0.5％，余量为钛和不可避免的杂质。

通过加入一定量Cr和W元素来代替V元素。显著的增加了材料的耐老化性能和耐金属疲劳性能。V元素的增加会降低材料的耐腐蚀性能，通过替换加入Cr元素来提高材料的耐老化性能和淬透性，替换加入加入W来提高材料的疲劳强度和耐腐蚀性。

通过加入一定Mo，Nb和Zr来提升耐腐蚀性能。得到了具有良好耐腐蚀性能的钛合金材料。Mo，Nb和Zr元素不仅能提高材料的酸稳定性，还能同时提高材料的耐氧化性和韧性。

该钛合金在78℃下通入CO₂升压持续240h，没有点蚀现象发生。在570℃条件下β溶解8小时，没有大的晶界无沉淀析出带形成。在沸腾条件下的1％HCl溶液中，年腐蚀率低于2.6mpy。在载荷Pmax＝900，Pmin＝90条件下，其疲劳寿命≥90000。

下面就改进的材料提供如下实施例：

对比例1

此设计采用了以下质量百分比的成分组成：Al(铝)：6％，V(钒):4％，余量为钛和不可避免的杂质。

实施例1

此设计采用了以下质量百分比的成分组成：Al(铝)：3％，V(钒):1％，Cr(铬)：2％，Mo(钼)：0.2％，Fe(铁)：0.3％，余量为钛和不可避免的杂质。

实施例2

此设计采用了以下质量百分比的成分组成：Al(铝)：3％，V(钒):0.7％，Cr(铬)：2.1％，W(钨)：1％，Zr(锆)：1％，Nb(铌)：0.5％,Mo(钼)：0.2％，Fe(铁)：0.2％，余量为钛和不可避免的杂质。

实施例3

此设计采用了以下质量百分比的成分组成：Al(铝)：4％，V(钒):0.95％，Cr(铬)：2.6％，W(钨)：1.5％，Zr(锆)：1.25％，Nb(铌)：0.35％,Mo(钼)：0.3％，Fe(铁)：0.2％-0.5％，余量为钛和不可避免的杂质。

实施例4

此设计采用了以下质量百分比的成分组成：Al(铝)：5％，V(钒):1.2％，Cr(铬)：3％，W(钨)：2％，Zr(锆)：1.5％，Nb(铌)：1.5％,Mo(钼)：0.5％，Fe(铁)：0.45％，余量为钛和不可避免的杂质。

为进一步验证本发明的有益效果，分别对对比例1，以及实施例1-4进行检测，检测内容包括模拟CO₂腐蚀，耐老化测试，耐酸腐蚀测试，耐疲劳性能测试，测试方法如下：

(1)模拟CO₂腐蚀：试验前先通入高纯氮10h除氧，然后装上试样密封，继续通入高纯氮2h除氧，然后升温，通入CO₂升压，工作温度为78℃，压力为1MPa，转速为1.2m/s，试验时间为240h。结果如表1所示

表1腐蚀效果展示

试验材料	平均腐蚀状况(点蚀尺寸单位nm)
		对比例1	2
实施例1	1.5
		实施例2	1
实施例3	0.8
		实施例4	0.8

从表1可以看出：实施例2-4的点蚀尺寸明显小于对比例1与实施例1，说明W，Nb，Zr的添加对材料的耐腐蚀性能有了良好的改善。

(2)耐老化测试：在570℃条件下β溶解8小时，没有大的晶界无沉淀析出带形成。结果如表2所示。

表2耐老化效果展示

试验材料	晶界无沉淀析出带尺寸(μm)
		对比例1	≤50
实施例1	≤25
		实施例2	≤10
实施例3	≤10
		实施例4	≤10

从表2可以看出：实施例2-4的晶界无沉淀析出带尺寸明显小于对比例1与实施例1，说明W，Nb，Zr的添加对材料的耐老化性能有了良好的改善。

(3)耐酸腐蚀测试：在沸腾条件下的1％HCl溶液中测试年腐蚀率。

结果如表3所示。

表3耐酸腐蚀效果展示

试验材料	腐蚀速率(mpy)
		对比例1	650
实施例1	13
		实施例2	6.6
实施例3	1.5
		实施例4	8.0

从表3可以看出：实施例1-4的2.5-5mpy腐蚀速率明显小于对比例1的650mpy腐蚀速率，说明Mo和Cr的添加明显提升了材料的耐酸腐蚀性能，而实施例2-4的耐酸腐蚀性能也都低于实施例1，表明了W，Nb，Zr的添加进一步提升了材料的耐酸腐蚀性能。

(4)耐疲劳性能测试：实验依据采用GB6399-86，实验频率为4Hz

表4耐疲劳效果展示

从表4可以看出：实施例1的75000次疲劳寿命相比对比例1的50000次疲劳寿命，可以看出实施例1-4获得了良好的耐疲劳性能。表明Mo和Cr的添加确实提高了材料的耐疲劳性能。实施例2-4的85000-93000次疲劳寿命相比于实施例1的75000次疲劳寿命也有一定的提升。说明了W，Nb，Zr的添加进一步提升了材料的耐疲劳性能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种野外测量用移动小车的转向控制装置，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)底部的一侧固定连接有横杆(2)，所述横杆(2)的两端均固定连接有转向座(3)，所述转向座(3)的中心通过第一固定销(4)转动连接有转向块(5)，所述转向块(5)远离转向座(3)的一侧固定连接有固定法兰(6)，所述转向块(5)的一侧固定连接有推杆(7)，所述横杆(2)一侧的中部固定连接有转向传动装置(8)，所述转向传动装置(8)的顶部贯穿箱体(1)的底部并延伸至箱体(1)的内部，所述转向传动装置(8)的内部滑动连接有转向杆(9)，所述转向杆(9)靠近转向传动装置(8)的一侧固定连接有齿条(10)，所述转向传动装置(8)与齿条(10)啮合连接，所述转向杆(9)的两端开设有固定孔(11)，所述固定孔(11)的中心固定连接有第二固定销(12)，所述第二固定销(12)的表面与推杆(7)传动连接，所述箱体(1)内壁的顶部且位于横杆(2)相对应位置固定连接有减速装置(13)，所述减速装置(13)的中心固定连接有第一传动轴(14)，所述第一传动轴(14)远离减速装置(13)的一端固定连接有万向节(15)，所述万向节(15)远离第一传动轴(14)的一端固定连接有第二传动轴(16)，所述第二传动轴(16)远离万向节(15)的一端与转向传动装置(8)延伸至箱体(1)内部的一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种野外测量用移动小车的转向控制装置，其特征在于：所述第一固定销(4)的表面且位于转向座(3)的底部螺纹连接有固定螺母(17)，所述第一固定销(4)和第二固定销(12)的底部固定连接有止动销。

3.根据权利要求1所述的一种野外测量用移动小车的转向控制装置，其特征在于：所述第一传动轴(14)的表面转动连接有第一固定座(18)，所述第一固定座(18)的一侧与箱体(1)内壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种野外测量用移动小车的转向控制装置，其特征在于：所述减速装置(13)的一侧贯穿箱体(1)内壁并延伸至箱体(1)外部，所述减速装置(13)延伸至箱体(1)外部的一端固定连接有转盘(19)，所述转盘(19)的一侧固定连接有转动把手(20)。

5.根据权利要求1所述的一种野外测量用移动小车的转向控制装置，其特征在于：所述转向传动装置(8)包括下壳体(81)和上壳体(82)，所述下壳体(81)与上壳体(82)通过固定螺杆(83)固定连接，所述下壳体(81)内壁的底部转动连接有连接轴(84)，所述连接轴(84)的表面固定连接有传动齿轮(85)，所述连接轴(84)的顶端贯穿上壳体(82)内壁的顶部并延伸至上壳体(82)的外部，所述下壳体(81)与上壳体(82)内壁相对的两侧均开设有滑槽(86)。

6.根据权利要求1所述的一种野外测量用移动小车的转向控制装置，其特征在于：所述转向杆(9)的表面开设有与转向传动装置(8)适配的导向槽。

7.根据权利要求1所述的一种野外测量用移动小车的转向控制装置，其特征在于：所述减速装置(13)包括第二固定座(131)，所述第二固定座(131)的中心转动连接有蜗杆(132)，所述蜗杆(132)的表面啮合连接有蜗轮(133)，所述蜗杆(132)的一端贯穿箱体(1)内壁并延伸至箱体(1)的外部，所述蜗杆(132)与箱体(1)内壁之间通过轴承转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种野外测量用移动小车的转向控制装置，其特征在于：所述蜗杆(132)与蜗轮(133)选用的原则是蜗杆(132)的展开螺旋角小于蜗杆(132)与蜗轮(133)接触的摩擦角。

9.根据权利要求1所述的一种野外测量用移动小车的转向控制装置，其特征在于：所述推杆(7)的表面开设有与第二固定销(12)适配的长条孔，所述第二固定销(12)的表面与长条孔内壁滑动连接，所述第二固定销(12)与固定孔(11)采用基孔制过盈配合的装配方法；所述横杆(2)采用双工字型钢材，所述万向节(15)采用双十字万向节。

10.根据权利要求1所述的一种野外测量用移动小车的转向控制装置，其特征在于：所述推杆(7)和转向杆(9)由耐疲劳的合金材料制成，所述耐疲劳合金材料由以下质量百分比的成分组成：铝：3-5％，钒:0.7％-1.2％，铬：2.1-3％，钨：1％-2％，锆：1％-1.5％，铌：0.5％-1.5％,钼：0.2％-0.5％，铁：0.2％-0.5％，余量为钛和不可避免的杂质。