CN111157272A

CN111157272A - 方便移动的道路检测装置

Info

Publication number: CN111157272A
Application number: CN202010001946.5A
Authority: CN
Inventors: 任铁军; 袁淑慧; 孙耀鹤; 洪文杰; 刘晓磊; 臧小彩; 袁遁甲; 韩东阳; 黄卓林; 赵波
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-01-02
Filing date: 2020-01-02
Publication date: 2020-05-15

Abstract

本发明涉及一种方便移动的道路检测装置，以解决现有道路检测装置移动不便和转向阻力大，包括车体和安装于车体下部两两对置的四个车轮，车轮向车体外侧倾斜；所述的车轮由轮毂和轮胎连接组成，车体上有与轮毂对应的转轴，轮毂与转轴的下端万向铰接；轮毂上有同轴转动连接的转盘，转盘上有圆周均布的多个可转动的连接件，车体上有与转轴同轴转动的轴套，轴套的下端面开设有与转轴同轴设置的凸轮槽，凸轮槽的槽底与轮毂的轴线垂直，凸轮槽内圆周均布有多个竖轴，竖轴的下端与连接件一一对应铰接，竖轴的上端与凸轮槽的槽底滑动接触，车体上有置于轴套下方并与竖轴一一对应的多个限位孔；车体上有驱动装置和转向装置。

Description

方便移动的道路检测装置

技术领域

本发明涉及道路检测装置，特别是方便移动的道路检测装置。

背景技术

道路检测是道路施工维护时必要的技术手段，可以帮助施工人员快速找到道路缺陷并及时进行修补，目前常用的道路检测设备都是装载于汽车上或手推车上实现移动，对于宽阔路面，使用时显然不会存在较大障碍，但对于狭窄路段，运载车辆自身转向空间不足，会导致设备无法达到检测点，还要利用其他吊装设备进行再次移动，不仅浪费资源，也给操作人员带来了不必要的麻烦；手推车相较于运载车辆而言具有体积小、重量轻的特点，因而转向灵活性较大，但是却耗费人力，尤其是检测过程中还需要检测设备缓慢移动以进行连续取样，而低速缓慢行驶过程中进行转向或原地转向时轮胎与地面的扭转摩擦力较大，不利于操作人员进行操作。

发明内容

针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供一种方便移动的道路检测装置，以解决现有道路检测装置移动不便和转向阻力大的问题。

其解决的技术方案是：包括车体和安装于车体下部的四个车轮，车体上放置取样设备、检测设备、数据分析设备等，所述的四个车轮两两对置，车轮向车体外侧倾斜使相互对置的两个车轮之间形成向上的夹角；所述的车轮由轮毂和轮胎连接组成，车体上有与轮毂一一对应的四个竖向设置的转轴，转轴置于轮毂的上方，轮毂的中部与转轴的下端经十字轴万向铰接；所述的轮毂上有与轮毂同轴转动连接的转盘，转盘上有沿轮毂的轴线圆周均布的多个可转动的连接件，连接件的转动轴线与轮毂的轴线平行，所述的车体上有与转轴同轴设置的可转动的轴套，轴套套设于转轴的外侧，轴套的下端面开设有与转轴同轴设置的环形凸轮槽，凸轮槽的槽底与轮毂的轴线垂直，所述的凸轮槽内圆周均布有与所述连接件上下一一对应的多个可滑动的竖轴，竖轴的下端与对应的连接件沿与车轮行进方向一致的轴线铰接，竖轴的上端与凸轮槽的槽底滑动接触，车体上有置于轴套下方并与竖轴一一对应的多个限位孔，用于防止竖轴的轴向偏移，以保证车轮的姿态稳定；所述的车体上有与四个转轴传动连接的驱动装置和与所述的多个轴套传动连接的转向装置。

本发明结构紧凑，体积轻巧，便于移动和转向；本发明转向时采用的是侧倾式轮胎定轴滚动的形式，因此转向摩擦力大大减小，尤其适用于低速行驶和原地转向，对于狭窄和多弯路面，灵活性和通过性都大大提高，可以满足偏僻取样点的取样。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的右视图。

图3为本发明的仰视图。

图4为本发明的轴测图。

图5为本发明的A-A剖视图。

图6为本发明的B-B剖视图。

图7为本发明的立体剖视图。

图8为本发明的立体剖视图。

图9为本发明中驱动装置和转向装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图9给出，本发明包括车体1和安装于车体1下部的四个车轮，车体1上有取样设备、检测设备、数据分析设备等，所述的四个车轮两两对置，车轮向车体1外侧倾斜使相互对置的两个车轮之间形成向上的夹角；所述的车轮由轮毂2和轮胎3连接组成，车体1上有与轮毂2一一对应的四个竖向设置的转轴4，转轴4置于轮毂2的上方，轮毂2的中部与转轴4的下端经十字轴27万向铰接；所述的轮毂2上有与轮毂2同轴转动连接的转盘5，转盘5上有沿轮毂2的轴线圆周均布的多个可转动的连接件6，连接件6的转动轴线与轮毂2的轴线平行，所述的车体1上有与转轴4同轴设置的可转动的轴套7，轴套7套设于转轴4的外侧，轴套7的下端面开设有与转轴4同轴设置的环形凸轮槽8，凸轮槽8的槽底与轮毂2的轴线垂直，所述的凸轮槽8内圆周均布有与所述连接件6上下一一对应的多个可滑动的竖轴9，竖轴9的下端与对应的连接件6沿与车轮行进方向一致的轴线铰接，竖轴9的上端与凸轮槽8的槽底滑动接触，车体1上有置于轴套7下方并与竖轴9一一对应的多个限位孔10，用于防止竖轴9的轴向偏移，以保证车轮2的姿态稳定；所述的车体1上有与四个转轴4传动连接的驱动装置和与所述的多个轴套7传动连接的转向装置；通过驱动装置驱动转轴4并带动车轮转动而实现行驶，通过转向装置实现多个轴套7的协同转动，从而改变轮毂2的朝向，实现车体1的转向；由于车轮的转向实质是通过轴套7转动时经凸轮槽8推动多个竖轴9改变自身竖向位置，继而使车轮沿转轴4滚动而实现的，因此这一转向过程中轮胎3与地面之间为滚动接触，而非现有转向机构使轮胎在地面上扭转的形式，从而使得原地转向过程中的摩擦力显著减小，极大地降低了能耗并显著提高了转向精度，而在车轮转动过程中实施转向时，转向运动使车轮产生的滚动与转轴4驱动车轮的转动产生叠加，可以进一步降低转向摩擦力，并极大提高转向灵敏度。

为了便于直观理解，附图1和9中对右侧的凸轮槽8进行了简化，使其成为端面凸轮8a的结构，凸轮槽8即是在端面凸轮8a的基础上增设环形槽而形成，环形槽主要用于限制竖轴9的轴向偏移，使竖轴9为转盘5提供有效支撑，以保证车轮倾斜姿态的稳定。

进一步地，所述的驱动装置：包括置于车体1上的驱动电机11和与驱动电机11同轴连接的主动齿轮12，车体1上有与主动齿轮12啮合的换向齿轮13，所述的换向齿轮13与主动齿轮12的大小相等使二者等速反向转动，主动齿轮12与换向齿轮13分别同轴连接有主动带轮14，转轴4上同轴连接有置于轴套7上方的从动带轮15，所述的主动带轮14上的带槽数量是从动带轮15上带槽数量的两倍，任一主动带轮14同时与车体1一侧的两个所述从动带轮15经皮带16传动连接，另一主动带轮14同时与车体1另一侧的两个所述从动带轮15经皮带16传动连接，也即对置的两个车轮所对应的转轴4经皮带机构分别与主动齿轮12和从动齿轮13传动连接，且同侧的车轮所对应的转轴4同时与相同的齿轮传动连接，从而使四个车轮的转向保持一致，实现车体1的正常行驶；所述的从动带轮15的高度与所对应的主动带轮14的带槽高度匹配设置，从而保证多个所述皮带16之间互不干涉。

进一步地，所述的转向装置：包括置于车体1上的转向电机17、蜗杆18和轴线竖向设置的蜗轮19，蜗杆18与蜗轮19啮合且蜗杆18与转向电机17连接，车体1上有与蜗轮19同轴连接的主动链轮20和与轴套7同轴连接的从动链轮21，主动链轮20与至少一对对置的车轮所对应的两个所述的从动链轮21之间经链条22传动连接使所述的一对对置车轮同步转向；通过对转向电机17的正反转控制即可实现车体1的转向或者平移（四个车轮对应的从动链轮21同时与主动链轮20传动连接时可实现平移），以满足不同的检测使用需求；同时，由于蜗轮蜗杆机构的自锁作用，车轮转向过程中不会因路面的摩擦和起伏而自动回正，从而保证了转向的精准性；此外，本发明中的车轮由于不需要传统的连杆转向机构将两侧车轮进行连接，因此可实现原地360°转向，使车体1的进退、转向和平移操作更加便捷；基于此，由于蜗轮蜗杆传动极为省力，故本发明中可采用摇柄或手轮代替电机17进行转向驱动，同时利用人力驱动行驶，使本发明作为手推车使用，既不需要电力能源，又具备了良好的转向灵活性，不仅可以节省转向时的人力，还可以达到更加精准的转向效果。

进一步地，所述的轮胎3为具有直角锥形端面的异形轮胎，轮毂2上有与轮胎3对应的异形安装槽23，轮胎3安装于安装槽23内；异形轮胎用以确保轮胎3与地面接触点周围各部位受到的压力更加均衡，从而保证车轮的正常支撑能力，避免常规结构的轮胎3承受侧向压力时使轮胎3的变形量过大而导致轮胎3爆胎或从轮毂2上脱离。

进一步地，所述的竖轴9的上端卡设有滚子24，滚子24与凸轮槽8的槽底接触，竖轴9与凸轮槽8的槽底经滚子24滚动接触，可进一步降低竖轴9与凸轮槽8之间的摩擦力，减小转向阻力。

进一步地，所述的车体1上有置于车体1上方的车厢25，用于放置器械和设备。

进一步地，所述的车体1的两端分别有扶手26，以便于对车体1进行推动或搬运。

本发明取得的有益效果是：结构紧凑，体积小，更加便于移动；转向时利用侧倾式轮胎定轴滚动的形式实现，因此转向摩擦力大大减小，尤其适用于低速行驶和原地转向；通过对车轮的驱动数量进行设定，可以根据需要实现精准转向和原地360°转向，对于狭窄路面，灵活性和通过性都大大提高，可以满足不同取样点的取样。

此外，在转向过程中，由于转弯半径外侧车轮的转向滚动与车轮自身的转动方向一致，转弯半径内侧车轮的转向滚动与车轮自身的转动方向相反，因此转弯过程中内外侧车轮之间产生速度差而实现差速行驶，从而避免两侧车轮等速转弯时一侧车轮出现打滑现象，进一步提高转向阻力。

Claims

1.方便移动的道路检测装置，包括车体（1）和安装于车体（1）下部的四个车轮，其特征在于，所述的四个车轮两两对置，车轮向车体（1）外侧倾斜；所述的车轮由轮毂（2）和轮胎（3）连接组成，车体（1）上有与轮毂（2）一一对应的四个竖向设置的转轴（4），轮毂（2）与转轴（4）的下端万向铰接；所述的轮毂（2）上有与轮毂（2）同轴转动连接的转盘（5），转盘（5）上有沿轮毂（2）的轴线圆周均布的多个可转动的连接件（6），连接件（6）的转动轴线与轮毂（2）的轴线平行，所述的车体（1）上有与转轴（4）同轴设置的可转动的轴套（7），轴套（7）套设于转轴（4）的外侧，轴套（7）的下端面开设有与转轴（4）同轴设置的凸轮槽（8），凸轮槽（8）的槽底与轮毂（2）的轴线垂直，所述的凸轮槽（8）内圆周均布有与所述连接件（6）上下一一对应的多个竖轴（9），竖轴（9）的下端与对应的连接件（6）铰接，竖轴（9）的上端与凸轮槽（8）的槽底滑动接触，车体（1）上有置于轴套（7）下方并与竖轴（9）一一对应的多个限位孔（10）；所述的车体（1）上有与四个转轴（4）传动连接的驱动装置和与所述的多个轴套（7）传动连接的转向装置。

2.根据权利要求1所述的方便移动的道路检测装置，其特征在于，驱动装置：包括置于车体（1）上的驱动电机（11）和与驱动电机（11）同轴连接的主动齿轮（12），车体（1）上有与主动齿轮（12）啮合的换向齿轮（13），所述的换向齿轮（13）与主动齿轮（12）的大小相等，主动齿轮（12）与换向齿轮（13）分别连接有主动带轮（14），转轴（4）上有从动带轮（15），所述的主动带轮（14）上的带槽数量是从动带轮（15）上带槽数量的两倍，任一主动带轮（14）同时与车体（1）一侧的两个所述从动带轮（15）经皮带（16）传动连接，另一主动带轮（14）同时与车体（1）另一侧的两个所述从动带轮（15）经皮带（16）传动连接；所述的从动带轮（15）的高度与所对应的主动带轮（14）的带槽高度匹配设置。

3.根据权利要求1所述的方便移动的道路检测装置，其特征在于，转向装置：包括置于车体（1）上的转向电机（17）、蜗杆（18）和轴线竖向设置的蜗轮（19），蜗杆（18）与蜗轮（19）啮合且蜗杆（18）与转向电机（17）连接，车体（1）上有与蜗轮（19）同轴连接的主动链轮（20）和与轴套（7）同轴连接的从动链轮（21），主动链轮（20）与至少一对对置的车轮所对应的两个所述的从动链轮（21）之间经链条（22）传动连接。

4.根据权利要求1所述的方便移动的道路检测装置，其特征在于，轮胎（3）为具有直角锥形端面的异形轮胎，轮毂（2）上有与轮胎（3）对应的异形安装槽（23），轮胎（3）安装于安装槽（23）内。

5.根据权利要求1所述的方便移动的道路检测装置，其特征在于，竖轴（9）的上端有滚子（24），滚子（24）与凸轮槽（8）的槽底接触。

6.根据权利要求1所述的方便移动的道路检测装置，其特征在于，车体（1）上有置于车体（1）上方的车厢（25）。

7.根据权利要求1所述的方便移动的道路检测装置，其特征在于，车体（1）的两端分别有扶手（26）。