CN110525197A - 一种搬运车的驱动轮 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种搬运车的驱动轮，属于机械技术领域。它解决了现有的驱动轮承载能力差的问题。搬运车包括轮轴，本驱动轮包括轮体、外转子电机和呈筒状的承重体，所述承重体设置在轮体内且与轮体转动连接，所述外转子电机设置在承重体内且所述外转子电机的输出轴伸出承重体连接有减速器，所述减速器与轮体连接，所述轮轴固定穿设在所述承重体上且一端穿入承重体与外转子电机固连。通过在轮体内设置有承重体，并且将轮体内的外转子电机集成嵌入到承重体内，腾出了较大的安装空间，从而能够将承重体的整体结构能够做得相对更大，长度也能够做的更长，使得承重体与轮体之间具有更大的支承和接触面积，从而承载能力较高。

Description

一种搬运车的驱动轮
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种搬运车的驱动轮。
背景技术
在物流仓储作业中，传统的人工搬运由于工作强度大、工作效率低等多种原因已经普遍的被机械搬运所替代。现有的搬运车主要有手动搬运车和电动搬运车之分，由于电动搬运车在托运中午的过程中可以节省大量的人力、提高了工作效率，因此得到了广泛的应用。
驱动轮是电动搬运车上的主要驱动执行元件，现有的搬运车的驱动轮为常规的轮子，通过设置在车架上的电机带动驱动，整体结构笨重复杂。为此，人们研究出了一种集成有驱动电机的驱动轮，如中国专利申请(申请号：201820066524.4)公开的一种驱动轮装置，其包括轮毂电机以及套设于所述轮毂电机的包胶轮圈，轮毂电机包括定子组件、转子组件以及支撑轴；所述定子组件套设于所述支撑轴，所述转子组件套设于所述定子组件；所述定子组件与所述支撑轴固定连接，所述转子组件与所述定子组件可转动连接。
而电动搬运车一般分为单驱动轮搬运车和双驱动轮搬运车，双驱动轮搬运车相对单驱动轮搬运车更加的平稳。在双驱动轮搬运车中，为了实现两个驱动轮同步转动，其两个驱动轮是通过同一根轮轴连接的，即轮轴的两端是分别穿入两个驱动轮内的，而为了美观性以及安全性考虑，轮轴的端部是不穿出驱动轮的。电动搬运车搬运车是用来搬运几吨重的重物的，驱动轮起到的不仅仅是驱动的作用，还要起到一定的承重作用，因此，要求驱动轮低转速大扭矩，承重能力强，然而上述的驱动轮结构不能达到要求，无法适用于电动搬运车。因为货物的重力是通过轮轴先传递到到驱动轮上的，而上述的驱动轮结构中，轮轴与驱动轮之间力的支承传递只通过位于驱动轮一侧的轴承来实现，从而受力较为集中，导致整个驱动轮的承载力较差，再加上该驱动轮为了内置电机，是采用中空结构的，本身承载力就较差，两者叠加更加无法承受搬运的货物的重量，从而容易导致变形损坏，甚至导致内部定子和转子的损坏。
而为了提高驱动轮的承载能力，现有的常规做法有以下几种：1、在驱动轮内多设置几个支撑轴承，但是由于驱动轮内本身的安装空间就有限，设置多个支撑轴承又需要占据较大的安装空间，从而务必需要增加驱动轮的尺寸，成本较高，而且驱动轮尺寸的增加又会对搬运车上其他部件的布局空间造成影响。2、支撑轴承采用刚性以及承重能力更强的材料制成，但是需要投入更多的研发成本。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种搬运车的驱动轮，本发明所要解决的技术问题是：如何提高驱动轮的承载能力。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种搬运车的驱动轮，搬运车包括轮轴，本驱动轮包括轮体和外转子电机，其特征在于，本驱动轮还包括呈筒状的承重体，所述承重体设置在轮体内且与轮体转动连接，所述外转子电机设置在承重体内且所述外转子电机的输出轴伸出承重体连接有减速器，所述减速器与轮体连接，所述轮轴固定穿设在所述承重体上且一端穿入承重体与外转子电机固连。
本驱动轮通过在轮体内设置承重体，并且一反常规设计，将轮体内的外转子电机集成嵌入到承重体内，并且外转子电机与承重体之间通过轮轴固定，外转子电机的输出轴伸出承重体通过减速器连接轮体，从而能够带动轮体相对承重体转动。通过上述的结构设计，那么就相当于在轮体内腾出了原先用于安装外转子电机的安装空间，从而能够将承重体的整体结构能够做得相对更大，长度也能够做的更长，搬运货物的重力通过轮轴先传递到承重体再传递到轮体上，由于承重体的特殊结构设计，使得承重体与轮体之间具有更大的支承和接触面积，从而承载能力较高。同时由于承重体是嵌入式设计的，而且承重体特殊的结构设计又使得承重体能够在轮体占用较大的空间，从而又相当于间接增大了轮体在径向上的厚度，进一步提供了承载的能力。
在上述的搬运车的驱动轮中，所述承重体呈圆筒状，所述承重体外固定套设有轴承一，所述轴承一的外圈与所述轮体的内周壁紧配合连接。承重体与轮体的内壁之间通过轴承一连接，从而保证了转子转动能够带动轮体相对承重体转动。同时轴承一的内壁与安装腔的内壁之间为紧配合连接，使得整体结构更为紧凑，而且轴承一的设计又进一步变相增加了轮体在径向上的厚度，进一步提高了承载的能力。
在上述的搬运车的驱动轮中，所述轴承一具有两个，两个轴承一间隔设置且分别固定套设在承重体的两端。通过在承重体的两端分别设置轴承一，能够保证受力分散，使得整体具有较好的承载能力，同时两轴承一间隔设置，并且内圈与承重体紧配合，外圈与轮体的内壁紧配合，相当于在两轴承一之间合围形成一个加强腔结构，进一步提升了驱动轮整体的承载能力。
在上述的搬运车的驱动轮中，所述承重体的中部具有环形凸沿，两个轴承一分位于环形凸沿的两侧。环形凸沿的设计，增加了承重体中部的径向刚度和抗拉伸变形能力，使得两轴承一之间形成加强腔提高承载能力的同时，位于两轴承一之间的承重体部分不易弯曲变形，从而保证始终具有较高的承载能力。
在上述的搬运车的驱动轮中，所述外转子电机包括定子和能够相对定子转动的转子，所述定子和转子均设置在承重体内，所述轮轴一端穿入承重体内与所述定子固定连接，所述转子上具有上述输出轴，所述转子与承重体的内壁之间具有间隙。定子和转子均位于承重体内，且定子固定在轮轴上，转子与承重体的内壁之间具有间隙，相当于整个外转子电机是固定在轮轴上并悬空在承重体内的，外转子电机不承受任何的承载力，不易损坏。
在上述的搬运车的驱动轮中，所述减速器包括摆线针轮和呈环状的针齿圈，所述针齿圈固定在承重体上，所述针齿圈的内壁上沿周向设有若干针齿滚针，所述摆线针轮穿设在所述针齿圈内且与针齿滚针配合，所述摆线针轮转动连接在所述输出轴上且相对所述输出轴偏心设置，所述摆线针轮与所述轮体相固连。减速器采用摆线针轮减速器，相对于现有的行星齿轮等减速器，具有减速比大，传动效率高，体积小，重量轻，故障少，寿命长，运转平稳可靠，噪音小，拆装方便，容易维修，结构简单，过载能力强，耐冲击，惯性力矩小等优点。而且正因为摆线针轮减速器体积小、重量轻，因此其在轮体内所占用的安装空间也较小，从而又给承重体提供了更大的安装空间，从而能够将承重体的整体结构能够做得相对更大，长度也能够做的更长，承载的能力更高。
在上述的搬运车的驱动轮中，所述输出轴上连接有偏心轴，所述摆线针轮通过轴承二连接在所述偏心轴上。通过偏心轴和轴承二的设计，外转子电机的输出轴转一圈，安装在偏心轴和轴承二上的摆线针轮也随着公转一圈，同时本身也自转了一个齿的角度，所以与摆线针轮连接的轮体也自转了一个齿的角度，这样外转子电机转动就能驱动轮体转动并减速。
作为替换方案，在上述的搬运车的驱动轮中，所述摆线针轮通过偏心轴承连接在所述输出轴上。通过偏心轴承的设计，外转子电机的输出轴转一圈，安装在偏心轴承上的摆线针轮也随着公转一圈，同时本身也自转了一个齿的角度，所以与摆线针轮连接的轮体也自转了一个齿的角度，这样外转子电机转动就能驱动轮体转动并减速。
在上述的搬运车的驱动轮中，本驱动轮还包括扭力连接片，所述扭力连接片设置在所述轮体内，所述扭力连接片的一侧板面通过连接柱与所述摆线针轮相固定，另一侧板面贴靠在轮体的内壁上且与轮体固定。扭力连接片用于传递输出扭力，从而使得外转子电机能够驱动轮体转动。
在上述的搬运车的驱动轮中，所述转子呈筒状，所述转子套设在所述定子外，所述转子通过轴承三转动连接在轮轴上。转子通过轴承三转动连接在轮轴上，使得转子有一个支撑，同时转子又能够相对定子转动实现扭力输出。同时，通过上述的设计，相当于整个外转子电机是固定在轮轴上并悬空在承重体内的，外转子电机不承受任何的承载力，不易损坏。
与现有技术相比，本搬运车的驱动轮具有以下优点：
1、在轮体内设置有承重体，并且将轮体内的外转子电机集成嵌入到承重体内，腾出了较大的安装空间，从而能够将承重体的整体结构能够做得相对更大，长度也能够做的更长，使得承重体与轮体之间具有更大的支承和接触面积，从而承载能力较高。
2、承重体上套设两轴承一，两轴承一间隔设置，并且内圈与承重体紧配合，外圈与轮体的内壁紧配合，相当于在两轴承一之间合围形成一个加强腔结构，进一步提升了驱动轮整体的承载能力。
3、减速器采用摆线针轮减速器，体积小、重量轻，因此其在轮体内所占用的安装空间也较小，从而又给承重体提供了更大的安装空间，从而能够将承重体的整体结构能够做得相对更大，长度也能够做的更长，承载的能力更高，同时在限定的小空间内实现了大扭矩、高速比输出。
4、整个外转子电机是固定在轮轴上并悬空在承重体内的，外转子电机不承受任何的承载力，不易损坏。
附图说明
图1是本搬运车的驱动轮的立体图。
图2是实施例一中本搬运车的驱动轮的剖视图。
图3是实施例一中本搬运车的驱动轮的爆炸图。
图4是实施例一中转子的结构示意图。
图5是具有本驱动轮的搬运车的结构示意图。
图中，1、轮轴；2、轮体；3、外转子电机；3a、转子；3b、定子；3c、输出轴；4、承重体；4a、环形凸沿；5、减速器；5a、摆线针轮；5b、针齿圈；5c、针齿滚针；6、轴承一；7、偏心轴；8、轴承二；9、扭力连接片；9a、连接柱；10、轴承三；11、车架。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图5所示，本搬运车包括轮轴1和车架11，轮轴1穿设在车架11上且轮轴1的两端均穿设有一个驱动轮。如图1-4所示，驱动轮包括轮体2、外转子电机3、扭力连接片9和呈圆筒状的承重体4。
具体地说，承重体4设置在轮体2内，承重体4外固定套设有轴承一6，轴承一6具有两个，两个轴承一6间隔设置且分别固定套设在承重体4的两端，轴承一6的外圈与轮体2的内周壁紧配合连接，相当于在两轴承一6之间合围形成一个加强腔结构，进一步提升了驱动轮整体的承载能力，而且通过轴承一6使得轮体2能够相对承重体4转动。同时由于承重体4是嵌入式设计的，从而又相当于间接增大了轮体2在径向上的厚度，进一步提供了承载的能力。
承重体4的中部具有环形凸沿4a，两个轴承一6分位于环形凸沿4a的两侧，增加了承重体4中部的径向刚度和抗拉伸变形能力，使得两轴承一6之间形成加强腔提高承载能力的同时，位于两轴承一6之间的承重体4部分不易弯曲变形，从而保证始终具有较高的承载能力。
外转子电机3包括嵌有线包的定子3b和镶有磁钢的转子3a，转子3a能够相对定子3b转动。定子3b和转子3a均设置在承重体4内，轮轴1固定穿设在承重体4上且一端穿入承重体4与定子3b固定连接。将外转子电机3集成嵌入到承重体4内，那么就相当于在轮体2内腾出了原先用于安装外转子电机3的安装空间，从而能够将承重体4的整体结构能够做得相对更大，长度也能够做的更长，使得承重体4与轮体2之间具有更大的支承和接触面积，从而承载能力较高。
转子3a呈筒状，转子3a套设在定子3b外，转子3a通过轴承三10转动连接在轮轴1上，转子3a与承重体4的内壁之间具有间隙，相当于整个外转子电机3是固定在轮轴1上并悬空在承重体4内的，外转子电机3不承受任何的承载力，不易损坏。
转子3a上具有输出轴3c且输出轴3c伸出承重体4连接有减速器5，本实施例中，减速器5为摆线针轮减速器，包括摆线针轮5a和呈环状的针齿圈5b，针齿圈5b固定在承重体4上，针齿圈5b的内壁上沿周向设有若干针齿滚针5c，摆线针轮5a穿设在针齿圈5b内且与针齿滚针5c配合，输出轴3c上连接有偏心轴7，摆线针轮5a通过轴承二8连接在偏心轴7上。扭力连接片9设置在轮体2内，扭力连接片9的一侧板面通过连接柱9a与摆线针轮5a相固定，另一侧板面贴靠在轮体2的内壁上且与轮体2固定。外转子电机3运行，其输出轴3c转一圈，安装在偏心轴7和轴承二8上的摆线针轮5a也随着公转一圈，同时本身也自转了一个齿的角度，所以与摆线针轮5a连接的扭力连接片9也随着公转了一圈和自转了一个齿的角度，从而轮体2也随着公转了一圈和自转了一个齿的角度，这样外转子电机3转动就能驱动轮体2实现转动并减速。而且摆线针轮减速器体积小、重量轻，因此其在轮体2内所占用的安装空间也较小，从而又给承重体4提供了更大的安装空间，从而能够将承重体4的整体结构能够做得相对更大，长度也能够做的更长，承载的能力更高。
实施例二
本实施例的结构与实施例一基本相同，其不同之处在于：摆线针轮5a通过偏心轴承连接在所述输出轴3c上。通过偏心轴承的设计，外转子电机3的输出轴3c转一圈，安装在偏心轴承上的摆线针轮5a也随着公转一圈，同时本身也自转了一个齿的角度，所以与摆线针轮5a连接的轮体2也公转了一圈，同时也自转了一个齿的角度，这样外转子电机3转动就能驱动轮体2转动并减速。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、轮轴；2、轮体；3、外转子电机；3a、转子；3b、定子；3c、输出轴；4、承重体；4a、环形凸沿；5、减速器；5a、摆线针轮；5b、针齿圈；5c、针齿滚针；6、轴承一；7、偏心轴；8、轴承二；9、扭力连接片；9a、连接柱；10、轴承三；11、车架等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种搬运车的驱动轮，搬运车包括轮轴(1)，本驱动轮包括轮体(2)和外转子电机(3)，其特征在于，本驱动轮还包括呈筒状的承重体(4)，所述承重体(4)设置在轮体(2)内且与轮体(2)转动连接，所述外转子电机(3)设置在承重体(4)内且所述外转子电机(3)的输出轴(3c)伸出承重体(4)连接有减速器(5)，所述减速器(5)与轮体(2)连接，所述轮轴(1)固定穿设在所述承重体(4)上且一端穿入承重体(4)与外转子电机(3)固连。
2.根据权利要求1所述的搬运车的驱动轮，其特征在于，所述承重体(4)呈圆筒状，所述承重体(4)外固定套设有轴承一(6)，所述轴承一(6)的外圈与所述轮体(2)的内周壁紧配合连接。
3.根据权利要求2所述的搬运车的驱动轮，其特征在于，所述轴承一(6)具有两个，两个轴承一(6)间隔设置且分别固定套设在承重体(4)的两端。
4.根据权利要求3所述的搬运车的驱动轮，其特征在于，所述承重体(4)的中部具有环形凸沿(4a)，两个轴承一(6)分位于环形凸沿(4a)的两侧。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的搬运车的驱动轮，其特征在于，所述外转子电机(3)包括定子(3b)和能够相对定子(3b)转动的转子(3a)，所述定子(3b)和转子(3a)均设置在承重体(4)内，所述轮轴(1)一端穿入承重体(4)内与所述定子(3b)固定连接，所述转子(3a)上具有上述输出轴(3c)，所述转子(3a)与承重体(4)的内壁之间具有间隙。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的搬运车的驱动轮，其特征在于，所述减速器(5)包括摆线针轮(5a)和呈环状的针齿圈(5b)，所述针齿圈(5b)固定在承重体(4)上，所述针齿圈(5b)的内壁上沿周向设有若干针齿滚针(5c)，所述摆线针轮(5a)穿设在所述针齿圈(5b)内且与针齿滚针(5c)配合，所述摆线针轮(5a)转动连接在所述输出轴(3c)上且相对所述输出轴(3c)偏心设置，所述摆线针轮(5a)与所述轮体(2)相固连。
7.根据权利要求6所述的搬运车的驱动轮，其特征在于，所述输出轴(3c)上连接有偏心轴(7)，所述摆线针轮(5a)通过轴承二(8)连接在所述偏心轴(7)上。
8.根据权利要求6所述的搬运车的驱动轮，其特征在于，所述摆线针轮(5a)通过偏心轴承连接在所述输出轴(3c)上。
9.根据权利要求6所述的搬运车的驱动轮，其特征在于，本驱动轮还包括扭力连接片(9)，所述扭力连接片(9)设置在所述轮体(2)内，所述扭力连接片(9)的一侧板面通过连接柱(9a)与所述摆线针轮(5a)相固定，另一侧板面贴靠在轮体(2)的内壁上且与轮体(2)固定。
10.根据权利要求5所述的搬运车的驱动轮，其特征在于，所述转子(3a)呈筒状，所述转子(3a)套设在所述定子(3b)外，所述转子(3a)通过轴承三(10)转动连接在轮轴(1)上。
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