CN110182269B - 一种可实现轮履转换的履带轮行走装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,包括:轮式驱动系统、旋转高压供油机构、履带驱动系统、轮式动力传动系统、多个变形调节机构和可变形履带;可变形履带位于所述行走装置最外层,采用柔性材料;多个变形调节机构均匀设置于所述可变形履带内,控制所述行走装置在轮胎状态和履带状态之间进行转换;旋转高压供油机构为变形调节机构提供形变动力;履带驱动系统位于可变形履带内,并与可变形履带齿连;轮式驱动系统位于所述行走装置的轴心位置,并与轮式动力传动系统连接。解决了传统行走装置对路面条件适应性差的问题。所设计的装置可根据不同的地面条件,进行行驶状态转换,提高了车辆对不同条件地面的适应性和通过性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆行驶系统技术领域,具体涉及一种可实现轮履转换的履带轮行走装置。
背景技术
不同的行走装置对各种复杂变化的路面条件具有不同的适应性和通过性,复杂的地形条件和难以预测的工作环境对车辆行走单元的灵活性提出了较高的要求。传统的车轮结构分为:轮式结构和履带结构。轮式结构具有移动速度快、结构简单、控制方便、移动灵活等优点,但是这种结构对地面的依赖性较强,不适于越障,通过性极差;而履带结构由于具有较大的地面接触面积,越障性能很好,适用于各类复杂地形,缺点则是速度较慢,外形笨重,移动不灵活,而且能耗很高,十分费电。传统车辆一般为轮式或履带式行走单元,不能兼有通过性与机动性。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的车辆特别是战车不能兼有通过性与机动性的问题,本发明提供一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,该行走装置可以作为轮胎或履带安装于车辆上,并与车辆的车体或摇臂连接。
本发明提供的技术方案是:
一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,包括:轮式驱动系统(3)、旋转高压供油机构(5)、履带驱动系统(2)、轮式动力传动系统(4)、多个变形调节机构(1)和可变形履带(6);
所述可变形履带(6)位于所述行走装置最外层,采用柔性材料,可配合所述变形调节机构(1)改变形态;
所述多个变形调节机构(1)均匀设置于所述可变形履带(6)内,控制所述行走装置在轮胎状态和履带状态之间进行转换;
所述旋转高压供油机构(5)为所述变形调节机构(1)提供形变动力;
所述履带驱动系统(2)位于可变形履带(6)内,并与可变形履带(6)齿连,为所述行走装置在履带状态时提供行走动力;
所述轮式驱动系统(3)位于所述行走装置的轴心位置,并与所述轮式动力传动系统(4)连接,为所述行走装置在轮胎状态时提供行走动力。
优选的,所述变形调节机构(1)包括:
变形驱动油缸(1.1)、导向支撑杆(1.2)、保持架总成(1.4)和滚动导向单元(1.3);
所述保持架总成(1.4)在变形调节机构(1)中位于最外侧;
所述导向支撑杆(1.2)和所述变形驱动油缸(1.1)同时连接于所述保持架总成(1.4)内;
所述变形驱动油缸(1.1)与所述滚动导向单元(1.3)连接;
所述滚动导向单元(1.3)对称布置于轮式动力传动系统(4)内;
优选的,所述变形调节机构(1)为3个,当控制所述行走装置为履带状态时,所述3个变形调节机构(1)控制所述行走机构构成三角形,且所述3个变形调节机构(1)位于所述三角形的顶点;
当控制所述行走装置为轮胎状态时,所述3个变形调节机构(1)控制所述行走机构构成圆形;
优选的,所述滚动导向单元(1.3)包括:耐磨板(1.3a)、保持架安装轴(1.3b)、导向体(1.3c)、变形驱动油箱活塞杆安装螺纹孔(1.3d)、履带驱动系统安装孔(1.3e)和导向滚柱(1.3f);
所述导向体(1.3c)上设置有多个所述保持架安装轴(1.3b)、变形驱动油箱活塞杆安装螺纹孔(1.3d)、履带驱动系统安装孔(1.3e)和所述耐磨板(1.3a);
所述导向滚柱(1.3f)与所述耐磨板(1.3a)固定连接;
优选的,所述保持架总成(1.4)包括:负重轮组(1.4a)、导向横轴(1.4b)和保持架(1.4c);
所述导向横轴(1.4b)固定连接于两个保持架(1.4c)之间;
所述负重轮组(1.4a)呈桶状,套在所述导向横轴(1.4b)外侧。
优选的,所述导向支撑杆(1.2)为两个、所述保持架总成(1.4)为两个;
所述导向支撑杆(1.2)在变形驱动油缸(1.1)的两侧,一端与保持架总成(1.4)的导向横轴(1.4b)活动连接,另一端与轮式动力传动系统(4)活动连接;
所述保持架总成(1.4)一端与变形驱动油缸(1.1)连接;
优选的,所述保持架总成(1.4)形状为圆弧状的扇叶。
优选的,所述装置还包括液压锁止阀(7);
所述液压锁止阀(7)通过软管和所述变形调节机构(1)的变形驱动油缸(1.1)连接;
所述液压锁止阀(7)通过阻止变形驱动油缸(1.1)内的液压油回流来保持所述装置的形状稳定。
优选的,所述变形调节机构(1)控制所述行走装置在轮胎状态和履带状态之间进行转换,包括:
在轮胎状态下,所述旋转高压供油机构(5)向所述变形驱动油缸(1.1)提供液压油,所述变形驱动油缸(1.1)的活塞杆伸长,所述保持架总成(1.4)与变形驱动油缸(1.1)相连的一端向外旋转,不相连的一端向内旋转,所述导向支撑杆(1.2)与所述保持架总成(1.4)连接的一端向远离所述变形驱动油缸(1.1)的一端移动,轮胎状态变形为履带状态,并通过液压锁止阀(7)来保持所述变形驱动油缸(1.1)稳定,实现履带状态的形状保持;
在履带状态下,所述旋转高压供油机构(5)向所述变形驱动油缸(1.1)提供液压油,所述变形驱动油缸(1.1)的活塞杆收回,所述保持架总成(1.4)与变形驱动油缸(1.1)相连的一端向内旋转,不相连的一端向外旋转,所述导向支撑杆(1.2)与所述保持架总成(1.4)连接的一端向靠近所述变形驱动油缸(1.1)的一端移动,履带状态变形为轮胎状态,并通过液压锁止阀(7)来保持所述变形驱动油缸(1.1)稳定,实现履带状态的形状保持。
优选的,所述旋转高压供油机构(5)包括:旋转密封座(5.1)、高压旋转密封(5.2)和环形油腔(5.3);
所述环形油腔(5.3)固定连接在旋转密封座(5.1)内侧;
所述高压旋转密封(5.2)固定连接在所述环形油腔(5.3)上;
所述旋转密封座(5.1)与轮式动力传动系统(4)固定连接;
所述旋转密封座(5.1)与轮式驱动系统(3)活动连接;
优选的,旋转密封座(5.1)安装了三道高压旋转密封(5.2),将两条环形油腔(5.3)隔离密封。
优选的,所述履带驱动系统(2)包括:
履带驱动电机(2.1)、履带驱动减速器(2.2)、动力输出齿圈(2.3)、动力输出轴(2.4)和定子轴(2.5);
所述履带驱动电机(2.1)与所述履带驱动减速器(2.2)固定连接,并同时连接在轴承外;
所述履带驱动定子轴(2.5)与轮体通过平键固连;
所述动力输出轴(2.4)与轮体通过轴承连接;
所述动力输出齿圈(2.3)与可变形履带(6)的驱动齿啮合;
所述动力输出齿圈(2.3)为一焊接的笼式结构,通过轴承与所述定子轴(2.5)同心连接。
优选的,所述轮式驱动系统(3)包括:
轮式驱动定子轴(3.1)、轮式驱动电机(3.2)、轮式驱动减速器(3.3)和动力输出盘(3.4);
所述轮式驱动电机(3.2)与所述轮式驱动减速器(3.3)连接,同时连接于所述轮式驱动定子轴(3.1)外侧;
所述动力输出盘(3.4)连接在所述轮式驱动减速器(3.3)外侧;
所述动力输出盘(3.4)与所述轮式动力传动系统(4)固定连接。
优选的,轮式动力传动系统(4)包括:
轮式驱动盘(4.1)、安装基座(4.2)、驱动板(4.3)、轴承座(4.4)、导向槽(4.5);
所述轮式驱动盘(4.1)与轮式驱动系统(3)通过螺栓固连;
所述安装基座(4.2)通过螺栓安装在所述轮式驱动盘(4.1)的两侧;
所述安装基座(4.2)与两侧的所述驱动板(4.3)分别通过螺栓固连;
所述轴承座(4.4)焊接于内侧所述驱动板(4.3)的中心,并通过轴承与轮式驱动系统(3)连接;
导向槽(4.5)为多组,周向均匀的焊接在两侧的所述驱动板(4.3)上,并与变形调节机构(1)连接;
轮胎行驶状态时:
所述动力输出盘(3.4)的动力经轮式驱动盘(4.1)同步传给两侧的安装基座(4.2)和驱动板(4.3),驱动板(4.3)上的导向槽(4.5)将动力均匀的传递给变形调节机构(1),此时履带驱动系统(2)保持制动,可变形履带(6)与保持架总成(1.4)不会有相对运动,实现轮体旋转。
优选的,所述可变形履带(6)包括:
整体外部采用特种耐磨复合橡胶高温硫化而成,内部填充高强度凯夫拉纤维材料,且所述凯夫拉纤维材料纵向和横向交叉布置;
布置在外侧的人字形花纹和均匀布置在内侧的固定节距和齿宽的驱动齿;且所述驱动齿与履带驱动系统(2)相互啮合。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本申请提供的技术方案,包括:轮式驱动系统(3)、旋转高压供油机构(5)、履带驱动系统(2)、轮式动力传动系统(4)、多个变形调节机构(1)和可变形履带(6);所述可变形履带(6)位于所述行走装置最外层,采用柔性材料,可配合所述变形调节机构(1)改变形态;所述多个变形调节机构(1)均匀设置于所述可变形履带(6)内,控制所述行走装置在轮胎状态和履带状态之间进行转换;所述旋转高压供油机构(5)为所述变形调节机构(1)提供形变动力;所述履带驱动系统(2)位于可变形履带(6)内,并与可变形履带(6)齿连,为所述行走装置在履带状态时提供行走动力;所述轮式驱动系统(3)位于所述行走装置的轴心位置,并与所述轮式动力传动系统(4)连接,为所述行走装置在轮胎状态时提供行走动力。本发明提供的技术方案由变形调节机构(1)根据路况在旋转高压供应机构(5)的供能下实现轮履转换的功能,以方便车辆适应不同的路况。
2、本发明提供的技术方案是由保持架变形来实现轮履状态的转换,根据不同的地面条件的需求,可进行轮式行走或履带行走的转换,从而兼顾车辆的机动性和通过性。采在轮式行驶状态下,履带与轮体一同旋转,无轮体与履带的机械摩擦损失,无轮体与履带相对运动产生的高频振动、生热、稳定性差等问题,机械损失小;旋转部分为中心对称结构,无动平衡问题,因此轮式状态下可实现轮式车辆的高速行驶。履带行走状态下,其接地比压接近于传统履带车辆,在冰雪、泥泞等路面上具有较高的通过性。轮履转换过程自动化,结构紧凑,可与摇臂悬挂匹配。采用电传动来实现轮体的运转,符合车辆全电化的发展方向。
附图说明
图1为本发明的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置;
图2为本发明的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置剖面图;
图3为本发明的轮履变形调节机构-履带行走示意图;
图4为本发明的轮履变形调节机构-车轮行走示意图;
图5为本发明的保持架总成示意图;
图6为本发明的履带驱动系统结构示意图;
图7为本发明的履带驱动系统结构剖面图;
图8为本发明的轮式驱动系统结构示意图;
图9为本发明的轮式动力传动系统示意图;
图10为本发明的旋转密封结构示意图;
图11为本发明的旋转密封结构剖面图;
图12为本发明的滚动导向单元示意图;
图13为本发明的滚动导向单元结构示意图;
图14为本发明的履带轮行走装置履带状态示意图;
图15为本发明的履带轮行走装置车轮状态示意图;
其中,1为变形调节机构、2为履带驱动系统、3为轮式驱动系统、4为轮式动力传动系统、5为旋转高压供油机构、6为可变形履带、7为液压锁止阀、1.1为变形驱动油缸、1.2为导向支撑杆、1.3为滚动导向单元、1.4为保持架总成、2.1为履带驱动电机、2.2为履带驱动减速器、2.3为动力输出齿圈、2.4为动力输出轴、2.5为履带驱动定子轴、3.1为轮式驱动定子轴、3.2为轮式驱动电机、3.3为轮式驱动减速器、3.4为动力输出盘、4.1为轮式驱动盘、4.2为安装基座、4.3为驱动板、4.4轴承座、4.5为导向槽、5.1为旋转密封座、5.2为旋转密封、5.3为环形油腔、1.3a为耐磨板、1.3b为保持架安装轴、1.3c为导向体、1.3d为变形驱动油缸活塞杆安装螺纹孔、1.3e为履带驱动系统安装孔、1.3f导向滚柱、1.4a为负重轮组、1.4b为导向横轴、1.4c为保持架。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
本发明所设计的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置主要包括:变形调节机构1、驱动系统、轮式动力传动系统4、旋转高压供油机构5、可变形履带6等,如图1与图2所示。
变形调节机构1的设计:
履带轮行走装置的变形调节机构1由变形驱动油缸1.1、导向支撑杆1.2、滚动导向单元1.3及保持架总成1.4等部件组成,并实现履带轮行走装置的轮、履变形和支撑功能;液压锁止阀7通过阻止变形驱动油缸1.1内的液压油回流来保持所述装置的形状稳定。变形调节机构的结构如图3与图4所示。
其中变形驱动油缸1.1为双作用液压缸,缸筒与安装基座4.2上相应的支耳通过销轴铰接,活塞杆与滚动导向单元1.3通过螺纹连接,活塞杆可带动滚动导向单元1.3在设定方向上运动。导向支撑杆1.2一端通过自润滑轴承安装于导向横轴上,另一端通过销轴铰接于安装基座4.2的支耳上。
保持架总成1.4由负重轮组1.4a、导向横轴1.4b、保持架1.4c构成,其中负重轮组1.4a和导向横轴1.4b通过螺钉固定在两个保持架1.4c的内侧,如图5所示。每两组保持架总成1.4的导向端分别与滚动导向单元1.3对应的4个安装轴对称铰接,在导向支撑杆1.2的约束下,可相对于滚动导向单元1.3对称运动。
履带轮行走装置由轮式向履带式转变时,沿周向均匀布置的6个变形驱动油缸1.1的活塞杆伸出,推动滚动导向单元1.3带动3组保持架总成1.4在导向支撑杆1.2的约束下变形为三角状,即履带行走状态;向轮式转换时,沿周向均匀布置的6个变形驱动油缸1.1的活塞杆收回,拉动滚动导向单元1.3带动3组保持架总成1.4在导向支撑杆1.2的约束下变形为圆形,即轮式行驶状态。轮履状态的保持由外置的双向液压锁来实现。履带状态和轮式状态的最终形态,均由保持架总成的机械限位来保证。变形驱动油缸1.1、导向支撑杆1.2及保持架总成1.4等部件沿周向均匀布置,并且对称的布置于可变形履带驱动齿的两侧,以提高行走装置整体的结构强度和稳定性。滚动导向单元1.3与内外侧驱动板导向槽接触的导向面,采用了滚柱结构,在保证驱动力正常传导的同时,极大限度的消除了滑动摩擦阻力。
履带驱动系统2的设计:
履带驱动系统2是由履带驱动电机2.1串联履带驱动减速器2.2组成,是履带轮行走装置的关键部件之一,主要作用是提供履带状态下驱动可变形履带所需的动力。整个履带轮装置可设置1组或多组履带驱动系统,均匀置于三角轮体的顶点处。履带驱动定子轴2.5与轮体部分通过平键固连,动力输出轴2.4与轮体部分通过轴承连接,动力输出齿圈2.3与可变形履带6的驱动齿啮合,可驱动可变形履带6围绕保持架总成1.4的轮系转动,进而实现履带状态的运转。动力输出齿圈2.3为一焊接的笼式结构,通过轴承与定子轴2.5连接,并保持同心。其结构如图6与图7所示。
轮式驱动系统3的设计:
轮式驱动系统3由轮式驱动电机3.2串联轮式驱动减速器3.3组成,如图8所示。是履带轮行走装置的关键部件之一,主要作用是提供轮式状态下履带轮整体旋转所需的动力。轮式驱动定子轴3.1与车体或摇臂固连,动力输出盘3.4与轮式驱动盘4.1通过螺栓固连。
轮式动力传动系统4的设计:
轮式动力传动系统4由轮式驱动盘4.1、安装基座4.2、驱动板4.3、轴承座4.4、导向槽4.5组成,如图9所示。轮式驱动盘4.1与轮式驱动系统的动力输出盘3.4通过螺栓固连,同时与两侧的安装基座4.2通过螺栓固连。安装基座4.2与两侧的驱动板4.3分别通过螺栓固连。以上通过螺栓连接的各个部件均由止口结构保证同轴度,已实现动力的平稳传递。轴承座4.4焊接于内侧驱动板4.3的中心,通过轴承与轮式驱动系统的定子轴3.1连接,以实现整个动力传递系统能够以定子轴为中心旋转。导向槽4.5共6组,周向均匀的焊接在两侧的驱动板上,滚动导向单元1.3可在导向槽内沿直线滑动。
轮式驱动系统3的动力经轮式驱动盘4.1同步传给两侧的安装基座4.2和驱动板4.3,驱动板4.3上的导向槽4.5将动力均匀的传递给6组滚动导向单元1.3,进而将动力传递给保持架总成1.4,此时履带驱动系统2保持制动,可变形履带6与保持架总成1.4不会有相对运动,从而实现轮式状态运转。
旋转高压供油机构5的设计:
变形驱动油缸在轮式状态行驶时,会随履带轮一起旋转,而液压动力油源固定于车体上,固定的油源要与旋转的油缸保持油路连通,需要进行针对性的设计。如图10与图11所示,设计了一种旋转高压供油机构,用来解决旋转供油问题。图中的旋转密封座5.1安装了三道高压旋转密封5.2,将两条环形油腔5.3隔离密封,旋转密封可实现一定旋转线速度和压力等级范围内具有良好的密封效果。上述两条环形油腔5.3分别与变形驱动油缸1.1的两个油腔通过管路连通,同时也与定子轴3.1的两条油路连通。旋转密封座5.1与轴承座4.4通过螺钉固连,可随轴承座一起围绕定子轴3.1旋转。换言之,旋转密封座5.1与变形驱动油缸1.1同步旋转,其连接油管不会有相对位移。供油时,油源的高压液压油经定子轴3.1的一条油路,进入旋转密封座5.1的一条环形油腔5.3,最后进入变形驱动油缸1.1的一个油腔,液压回油则经过另一个油腔和油路反向流回油箱。旋转高压供油机构采用了多道旋转密封,并配合同轴结构,实现驱动油缸的双向供油,并消除履带轮行走装置旋转对供油管路的影响。
滚动导向单元1.3的设计:
滚动导向单元1.3共有6组,均匀、对称的布置于两侧驱动板4.3的导向槽4.5内,如图12与图13所示。每组滚动导向单元1.3的导向体1.3c上设计了4个保持架安装轴1.3b,1个变形驱动油缸活塞杆的安装螺纹孔1.3d,1个履带驱动系统安装孔1.3e,1块铜质材料的耐磨板1.3a和诸多导向滚柱1.3f,极大的减小了滚动导向单元1.3定向移动过程中的摩擦阻力。履带轮行走装置变形时,滚动导向单元1.3在变形驱动油缸1.1活塞杆的驱动下,沿着导向槽4.5的方向,通过导向横轴1.4带动导向支撑杆1.2、保持架总成1.4、以及履带驱动系统2往复运动,实现轮、履变形功能。
可变形履带整体采用特种耐磨复合橡胶高温硫化而成,填充高强度凯夫拉纤维材料,纵向和横向交叉布置,外侧花纹采用人字形花纹,内侧均匀布置固定节距和齿宽的驱动齿,该驱动齿与履带驱动与制动系统的驱动齿圈相互啮合。
上述技术方案是基于保持架变形来实现轮履状态的转换,根据不同的地面条件的需求,可进行轮式行走或履带行走的转换,从而兼顾车辆的机动性和通过性。采在轮式行驶状态下,履带与轮体一同旋转,无轮体与履带的机械摩擦损失,无轮体与履带相对运动产生的高频振动、生热、稳定性差等问题,机械损失小;旋转部分为中心对称结构,无动平衡问题,因此轮式状态下可实现轮式车辆的高速行驶。履带行走状态下,其接地比压接近于传统履带车辆,在冰雪、泥泞等路面上具有较高的通过性。轮履转换过程自动化,结构紧凑,可与摇臂悬挂匹配。采用电传动来实现轮体的运转,符合车辆,特别是战车全电化的发展方向。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
履带轮行走装置由轮式向履带式转变时,沿内、外侧安装基座4.2周向均匀布置的6个变形驱动油缸1.1的活塞杆伸出,推动滚动导向单元1.3带动12组保持架总成1.4在导向支撑杆1.2的约束下变形为三角状,即履带行走状态,如图14所示;向轮式转换时,沿周向均匀布置的6个变形驱动油缸1.1的活塞杆收回,拉动滚动导向单元1.3带动12组保持架总成1.4在导向支撑杆1.2的约束下变形为圆形,即轮式行驶状态,如图15所示。轮履状态的保持由外置的双向液压锁来实现。
在履带行走状态下,履带轮装置以平面着地,同时轮式驱动系统3保持制动,以防止行走装置翻转。3个置于履带轮顶角处的履带驱动系统2运转,通过驱动齿圈2.3的驱动齿带动可变形履带6围绕保持架总成1.4外侧的轮系运动,实现履带轮的行驶;轮式行驶状态下,履带驱动系统2保持制动,以防止可变形履带6与保持架总成1.4外侧的轮系有相对运动。置于履带轮行走装置中心的轮式驱动系统3运转,通过两侧的安装基座4.2和驱动板4.3将动力传递给保持架总成1.4,实现履带轮的整体转动,进而实现轮式状态行驶。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,其特征在于,包括:轮式驱动系统(3)、旋转高压供油机构(5)、履带驱动系统(2)、轮式动力传动系统(4)、多个变形调节机构(1)和可变形履带(6);
所述可变形履带(6)位于所述行走装置最外层,采用柔性材料,可配合所述变形调节机构(1)改变形态;
所述多个变形调节机构(1)均匀设置于所述可变形履带(6)内,控制所述行走装置在轮胎状态和履带状态之间进行转换;
所述旋转高压供油机构(5)为所述变形调节机构(1)提供形变动力;
所述履带驱动系统(2)位于可变形履带(6)内,并与可变形履带(6)齿连,为所述行走装置在履带状态时提供行走动力;
所述轮式驱动系统(3)位于所述行走装置的轴心位置,并与所述轮式动力传动系统(4)连接,为所述行走装置在轮胎状态时提供行走动力;
所述变形调节机构(1)包括:
变形驱动油缸(1.1)、导向支撑杆(1.2)、保持架总成(1.4)和滚动导向单元(1.3);
所述保持架总成(1.4)在变形调节机构(1)中位于最外侧;
所述导向支撑杆(1.2)和所述变形驱动油缸(1.1)同时连接于所述保持架总成(1.4)内;
所述变形驱动油缸(1.1)与所述滚动导向单元(1.3)连接;
所述滚动导向单元(1.3)对称布置于轮式动力传动系统(4)内;
所述变形调节机构(1)为3个,当控制所述行走装置为履带状态时, 3个变形调节机构(1)控制所述行走装置构成三角形,且3个变形调节机构(1)位于所述三角形的顶点;
当控制所述行走装置为轮胎状态时, 3个变形调节机构(1)控制所述行走装置构成圆形;
所述滚动导向单元(1.3)包括:耐磨板(1.3a)、保持架安装轴(1.3b)、导向体(1.3c)、变形驱动油箱活塞杆安装螺纹孔(1.3d)、履带驱动系统安装孔(1.3e)和导向滚柱(1.3f);
所述导向体(1.3c)上设置有多个所述保持架安装轴(1.3b)、变形驱动油箱活塞杆安装螺纹孔(1.3d)、履带驱动系统安装孔(1.3e)和所述耐磨板(1.3a);
所述导向滚柱(1.3f)与所述耐磨板(1.3a)固定连接;
所述保持架总成(1.4)包括:负重轮组(1.4a)、导向横轴(1.4b)和保持架(1.4c);
所述导向横轴(1.4b)固定连接于两个保持架(1.4c)之间;
所述负重轮组(1.4a)呈桶状,套在所述导向横轴(1.4b)外侧。
2.如权利要求1所述的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,其特征在于,所述导向支撑杆(1.2)为两个、所述保持架总成(1.4)为两个;
所述导向支撑杆(1.2)在变形驱动油缸(1.1)的两侧,一端与保持架总成(1.4)的导向横轴(1.4b)活动连接,另一端与轮式动力传动系统(4)活动连接;
所述保持架总成(1.4)一端与变形驱动油缸(1.1)连接;
所述保持架总成(1.4)形状为圆弧状的扇叶。
3.如权利要求2所述的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,其特征在于,所述装置还包括液压锁止阀(7);
所述液压锁止阀(7)通过软管和所述变形调节机构(1)的变形驱动油缸(1.1)连接;
所述液压锁止阀(7)通过阻止变形驱动油缸(1.1)内的液压油回流来保持所述装置的形状稳定。
4.如权利要求3所述的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,其特征在于,所述变形调节机构(1)控制所述行走装置在轮胎状态和履带状态之间进行转换,包括:
在轮胎状态下,所述旋转高压供油机构(5)向所述变形驱动油缸(1.1)提供液压油,所述变形驱动油缸(1.1)的活塞杆伸长,所述保持架总成(1.4)与变形驱动油缸(1.1)相连的一端向外旋转,不相连的一端向内旋转,所述导向支撑杆(1.2)与所述保持架总成(1.4)连接的一端向远离所述变形驱动油缸(1.1)的一端移动,轮胎状态变形为履带状态,并通过液压锁止阀(7)来保持所述变形驱动油缸(1.1)稳定,实现履带状态的形状保持;
在履带状态下,所述旋转高压供油机构(5)向所述变形驱动油缸(1.1)提供液压油,所述变形驱动油缸(1.1)的活塞杆收回,所述保持架总成(1.4)与变形驱动油缸(1.1)相连的一端向内旋转,不相连的一端向外旋转,所述导向支撑杆(1.2)与所述保持架总成(1.4)连接的一端向靠近所述变形驱动油缸(1.1)的一端移动,履带状态变形为轮胎状态,并通过液压锁止阀(7)来保持所述变形驱动油缸(1.1)稳定,实现轮胎状态的形状保持。
5.如权利要求1所述的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,其特征在于,所述旋转高压供油机构(5)包括:旋转密封座(5.1)、高压旋转密封(5.2)和环形油腔(5.3);
所述环形油腔(5.3)固定连接在旋转密封座(5.1)内侧;
所述高压旋转密封(5.2)固定连接在所述环形油腔(5.3)上;
所述旋转密封座(5.1)与轮式动力传动系统(4)固定连接;
所述旋转密封座(5.1)与轮式驱动系统(3)活动连接;
所述旋转密封座(5.1)安装了三道高压旋转密封(5.2),将两条环形油腔(5.3)隔离密封。
6.如权利要求1所述的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,其特征在于,所述履带驱动系统(2)包括:
履带驱动电机(2.1)、履带驱动减速器(2.2)、动力输出齿圈(2.3)、动力输出轴(2.4)和履带驱动定子轴(2.5);
所述履带驱动电机(2.1)与所述履带驱动减速器(2.2)固定连接,并同时连接在轴承外;
所述履带驱动定子轴(2.5)与轮体通过平键固连;
所述动力输出轴(2.4)与轮体通过轴承连接;
所述动力输出齿圈(2.3)与可变形履带(6)的驱动齿啮合;
所述动力输出齿圈(2.3)为一焊接的笼式结构,通过轴承与所述履带驱动定子轴(2.5)同心连接。
7.如权利要求1所述的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,其特征在于,所述轮式驱动系统(3)包括:
轮式驱动定子轴(3.1)、轮式驱动电机(3.2)、轮式驱动减速器(3.3)和动力输出盘(3.4);
所述轮式驱动电机(3.2)与所述轮式驱动减速器(3.3)连接,同时连接于所述轮式驱动定子轴(3.1)外侧;
所述动力输出盘(3.4)连接在所述轮式驱动减速器(3.3)外侧;
所述动力输出盘(3.4)与所述轮式动力传动系统(4)固定连接。
8.如权利要求7所述的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,其特征在于,轮式动力传动系统(4)包括:
轮式驱动盘(4.1)、安装基座(4.2)、驱动板(4.3)、轴承座(4.4)、导向槽(4.5);
所述轮式驱动盘(4.1)与轮式驱动系统(3)通过螺栓固连;
所述安装基座(4.2)通过螺栓安装在所述轮式驱动盘(4.1)的两侧;
所述安装基座(4.2)与两侧的所述驱动板(4.3)分别通过螺栓固连;
所述轴承座(4.4)焊接于内侧所述驱动板(4.3)的中心,并通过轴承与轮式驱动系统(3)连接;
导向槽(4.5)为多组,周向均匀的焊接在两侧的所述驱动板(4.3)上,并与变形调节机构(1)连接;
轮胎行驶状态时:
所述动力输出盘(3.4)的动力经轮式驱动盘(4.1)同步传给两侧的安装基座(4.2)和驱动板(4.3),驱动板(4.3)上的导向槽(4.5)将动力均匀的传递给变形调节机构(1),此时履带驱动系统(2)保持制动,可变形履带(6)与保持架总成(1.4)不会有相对运动,实现轮体旋转。
9.如权利要求1所述的一种可实现轮履转换的履带轮行走装置,其特征在于,所述可变形履带(6)包括:
整体外部采用特种耐磨复合橡胶高温硫化而成,内部填充高强度凯夫拉纤维材料,且所述凯夫拉纤维材料纵向和横向交叉布置;
布置在外侧的人字形花纹和均匀布置在内侧的固定节距和齿宽的驱动齿;且所述驱动齿与履带驱动系统(2)相互啮合。
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CN110450868B (zh) * | 2019-09-18 | 2024-07-12 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种可重构车轮 |
CN111761990B (zh) * | 2020-07-20 | 2022-09-02 | 河南科技大学 | 一种可实现轮履切换的变体轮式行走装置 |
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CN112140803B (zh) * | 2020-09-23 | 2022-02-25 | 内蒙古工业大学 | 一种可变形轮胎 |
CN112848792B (zh) * | 2021-02-01 | 2023-03-28 | 吉林大学 | 一种轮履复合式可重构车轮 |
CN112918582B (zh) * | 2021-03-02 | 2022-04-15 | 西安航空学院 | 一种可变形的消防应急机器人 |
CN112976931A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-18 | 吉林大学 | 一种轮-履两模式变形车轮 |
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CN114475086B (zh) * | 2022-03-02 | 2024-01-02 | 中国北方车辆研究所 | 一种用于重载变形轮的同步变形驱动机构 |
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CN116118883B (zh) * | 2023-03-06 | 2024-09-06 | 河海大学 | 一种轮履式可重构车轮 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105882774A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-24 | 中国北方车辆研究所 | 一种可实现轮式与履带式状态相互转换的履带轮 |
CN106494521A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-03-15 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种履带可变形行走机构 |
Family Cites Families (8)
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---|---|---|---|---|
CN101966797B (zh) * | 2010-09-17 | 2013-01-23 | 广东工业大学 | 轮履自由切换轮系装置 |
CN102514446B (zh) * | 2011-12-01 | 2014-04-02 | 华南理工大学 | 一种轮履转换机构 |
CN105774930B (zh) * | 2014-12-10 | 2017-11-03 | 邳州高新区城市矿产研究院有限公司 | 复合履带车轮变形机构 |
CN204524868U (zh) * | 2014-12-25 | 2015-08-05 | 重庆机床(集团)有限责任公司 | 带工件夹紧油缸的立式倒棱机工作台 |
US9796434B2 (en) * | 2016-01-11 | 2017-10-24 | Mohammad Gasem ALIDAN | Vehicle tire track system |
IT201700087630A1 (it) * | 2017-07-31 | 2019-01-31 | Zona Eng & Design S A S Di Zona Mauro & C | Gruppo convertibile cingolo-ruota per veicoli, in particolare per veicoli atv ad alta mobilita' |
CN109131610B (zh) * | 2018-10-11 | 2024-03-19 | 中国科学院深海科学与工程研究所 | 轮履变形机构、行走装置及车辆 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105882774A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-24 | 中国北方车辆研究所 | 一种可实现轮式与履带式状态相互转换的履带轮 |
CN106494521A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-03-15 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种履带可变形行走机构 |
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