CN111516768A - 一种轮履变换底盘及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轮履变换底盘及其工作方法，该底盘包括车架装置、支承轮装置、驱动轮装置、履带装置和转向轮装置；轮式行走时，所述驱动轮装置与转向轮装置轮径为最大，液压马达驱动底盘行走；当需要履带行走时，伸缩油缸收缩，实现驱动轮装置与转向轮装置轮胎直径变小；旋转时，分别将旋转轴一与支架上的锁紧装置、旋转轴二与支承轮上锁紧装置松开，通过手动旋转翻转架，带动支承轮装置与履带装置旋转，行走时，由于分段式轮胎外部齿形与履带内部齿形一致，驱动轮装置驱动履带旋转，履带带动旋转辅助轮、辅助轮、转向轮装置旋转，实现行走。本发明实现轮式行走与履带行走自由切换；并且采用行走轮作为履带底盘的驱动动力，结构简单。

Description

一种轮履变换底盘及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种轮履变换底盘，具体来说，是指一种能够实现底盘轮式行走与履带行走自由切换的装置，实现旱地、水田或松软土壤稳定行走。
背景技术
我国农田情况复杂，水田机械化作业在农业生产中占有重要的地位。水田机械化作业底盘一般为轮式底盘与履带底盘，轮式底盘具有机动性好，但通过性与适应性差；履带底盘越障性能好，在松软农田中不易下陷，但灵活性差。
针对上述问题，专利CN201710518965.3设计了一种水田作业机械履带式辅助行走装置，但该装置更换较为复杂，使用不方便；专利CN201710680471.5设计了一种轮履翻转复合式无人移动平台，但该装置结构复杂，轮式与履带式互为独立，需要两套驱动装置。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种能够实现底盘轮式行走与履带行走自由切换的装置，实现旱地、水田或松软土壤稳定行走。
本发明采用的技术方案为：一种轮履变换底盘，包括车架装置、支承轮装置、驱动轮装置、履带装置和转向轮装置；
所述车架装置包括车框、支架和支撑油缸；所述支架固定在车框上，支架上设有用于插入旋转轴的旋转孔，所述支撑油缸固定在支架上，支撑油缸底部连接有用于增大接触面积的平板装置；
所述支承轮装置包括支承轮、翻转架、旋转轴一和旋转辅助轮；所述旋转辅助轮安装在支承轮上，并在支承轮上旋转，旋转辅助轮为齿轮形状，所述翻转架固定安装在支承轮的轴上，翻转架与旋转轴一连接；所述支承轮装置通过旋转轴一与车架装置连接，所述旋转轴一插入在支架的旋转孔中旋转，并通过锁紧装置固定，
所述驱动轮装置包括液压马达、伸缩油缸、分段式轮胎、驱动桥总成、固定架和旋转轴二；所述液压马达安装在驱动桥总成上，所述伸缩油缸一端与驱动桥总成连接，另一端与分段式轮胎连接，所述固定架安装在驱动桥总成上，所述旋转轴二安装在固定架上；
所述履带装置包括履带、支撑框和辅助轮，所述辅助轮安装在支撑框上，并通过辅助轮上轴在支撑框上旋转，所述履带套在所述支承轮上，所述履带内部齿形与辅助轮、分段式轮胎外部齿形一致，所述辅助轮直径与支承轮直径相同，且辅助轮、支承轮两者高度与履带宽度一致；
所述转向轮装置包括转向总成、转向油缸、伸缩油缸、分段式轮胎、固定架和旋转轴二；所述伸缩油缸一端与转向总成连接，另一端与分段式轮胎连接，所述固定架安装在转向总成上，所述旋转轴二安装在固定架上，所述转向油缸一端通过球头连接固定架，另一端通过球头连接转向总成；
所述驱动轮装置、转向轮装置通过旋转轴二与支承轮装置中支承轮连接，所述支承轮装置绕旋转轴二旋转，并通过锁紧装置固定，所述履带装置通过支撑框与支承轮上轴固定连接。
作为优选，所述锁紧装置为插销式锁紧装置。
所述一种轮履变换底盘的工作方法，包括以下步骤：
(1)轮式行走
轮式行走时，所述驱动轮装置与转向轮装置轮径为最大，液压马达驱动底盘行走；驱动轮装置与转向轮装置未收缩直径尺寸大于支承轮装置高度尺寸；当需转向时，转向油缸推动转向总成实现转向；
(2)履带行走
当需要履带行走时，支撑油缸向下运动，并将底盘顶起，此时驱动轮装置与转向轮装置悬空；
伸缩油缸收缩，实现驱动轮装置与转向轮装置轮胎直径变小，并小于支撑框内部距离；
旋转时，分别将旋转轴一与支架上的锁紧装置、旋转轴二与支承轮上锁紧装置松开，通过手动旋转翻转架，带动支承轮装置与履带装置旋转，具体如下：支承轮装置上旋转轴一绕支架旋转90°，并利用通过旋转轴一与支架上的锁紧装置固定，支承轮分别绕驱动轮装置与转向轮装置上旋转轴二绕旋转90°，并利用旋转轴二与支承轮上锁紧装置固定，由于支撑框固定安装在支承轮上，实现履带装置整体跟随旋转；
伸缩油缸伸长，实现驱动轮装置与转向轮装置轮胎直径变大，张紧履带；此时驱动轮装置与转向轮装置收缩后直径尺寸是支承轮装置直径的一致；支撑油缸向上运动，履带装置落地；
行走时，由于分段式轮胎外部齿形与履带内部齿形一致，驱动轮装置驱动履带旋转，履带带动旋转辅助轮、辅助轮、转向轮装置旋转，实现行走。
作为优选，所述驱动轮装置与转向轮装置未收缩直径尺寸是支承轮装置高度尺寸的2倍。
有益效果：1)本发明提出的一种底盘，实现轮式行走与履带行走自由切换；2)本发明提出的一种底盘，采用行走轮作为履带底盘的驱动动力，结构简单。
附图说明
图1为轮式行走时底盘整体结构示意图；
图2为轮式行走时底盘内部结构示意图；
图3为履带行走时底盘内部结构示意图；
图4车架装置结构示意图；
图5为支承轮装置结构示意图；
图6为驱动轮装置结构示意图；
图7为履带装置结构示意图；
图8为转向轮装置结构示意图；
图9底盘工作流程图；
其中图中标注为：100-车架装置；200-支承轮装置；300-驱动轮装置；400-履带装置；500-转向轮装置；101-车框；102-支架；103-支撑油缸；201-支承轮；202-翻转架；203-旋转轴一；204-旋转辅助轮；301-液压马达；302-伸缩油缸；303-分段式轮胎；304-驱动桥总成；305-固定架；306-旋转轴二；401-履带；402-支撑框；403-辅助轮；501-转向总成；502-转向油缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
如图1、图2、图3所示，本发明结构主要由车架装置100、支承轮装置200、驱动轮装置300、履带装置400、转向轮装置500组成。支承轮装置200通过旋转轴一203与车架装置100连接，其中旋转轴一203可以在支架102中旋转，当旋转到一定位置时可通过旋转轴一203与支架102上的插销孔锁紧固定；驱动轮装置300与转向轮装置500通过旋转轴二306与支承轮装置200中支承轮201连接，其中支承轮装置200可以绕旋转轴二306旋转，当旋转到一定位置时可旋转轴二306与支承轮201上插销孔锁紧固定；履带装置400通过支撑框402与支承轮201上轴固定连接。
如图4所示，支架102固定在车框101上，支撑油缸103固定在支架102上；支架102上有一旋转孔，方便旋转轴一203旋转；支撑油缸103底部连接有一平板，增大接触面积。
如图5所示，旋转辅助轮204安装在支承轮201上，并可在支承轮201上旋转，旋转辅助轮为齿轮形状；翻转架202固定安装在支承轮201的轴上，旋转轴一203固定在翻转架202上。
如图6所示，液压马达301安装在驱动桥总成304上，伸缩油缸302一端与驱动桥总成304连接，另一端与分段式轮胎303连接；固定架305安装在驱动桥总成304上，旋转轴二306安装在固定架305上。分段式轮胎303外部齿形与履带401内部齿形一致；
如图3、图7所示，辅助轮403安装在支撑框402上，并可通过辅助轮403上轴在支撑框402上旋转，履带401套在支承轮201上，履带401内部齿形与辅助轮403齿形一致。辅助轮403直径与支承轮201直径相同，且辅助轮403、支承轮201两者高度与履带401宽度一致。
如图8所示，伸缩油缸302一端与转向总成501连接，另一端与分段式轮胎303连接；固定架305安装在转向总成501上，旋转轴二306安装在固定架305上，转向油缸502一端通过球头连接固定架305，另一端通过球头连接转向总成501。
所述一种轮履变换底盘的工作方法，包括以下步骤：
(1)轮式行走
轮式行走时，驱动轮装置300与转向轮装置500轮径为最大，液压马达301驱动底盘行走；驱动轮装置300与转向轮装置500未收缩直径尺寸是支承轮装置200高度尺寸的2倍；当需转向时，转向油缸502推动转向总成501实现转向。
(2)履带行走
当需要履带行走时，支撑油缸103向下运动，并将底盘顶起，此时驱动轮装置300与转向轮装置500悬空；
伸缩油缸302收缩，实现驱动轮装置300与转向轮装置500轮胎直径变小，并小于支撑框402内部距离；
旋转时，分别将旋转轴一203与支架102上的插销、旋转轴二306与支承轮201上插销拔出，通过手动旋转翻转架202，带动支承轮装置200与履带装置400旋转，具体如下：支承轮装置200上旋转轴一203绕支架102旋转90°，并利用通过旋转轴一203与支架102上的插销孔锁紧固定，支承轮201可以分别绕驱动轮装置300与转向轮装置500上旋转轴二306绕旋转90°，并利用旋转轴二306与支承轮201上插销孔锁紧固定，由于支撑框402固定安装在支承轮201上，实现履带装置400整体跟随旋转；
伸缩油缸302伸长，实现驱动轮装置300与转向轮装置500轮胎直径变大，张紧履带401；此时驱动轮装置300与转向轮装置500收缩后直径尺寸与支承轮装置200直径一致；支撑油缸103向上运动，履带装置400落地；
行走时，由于分段式轮胎303外部齿形与履带401内部齿形一致，驱动轮装置300驱动履带401旋转，履带401带动旋转辅助轮204、辅助轮403、转向轮装置500旋转，实现行走。
以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种轮履变换底盘，其特征在于：包括车架装置(100)、支承轮装置(200)、驱动轮装置(300)、履带装置(400)和转向轮装置(500)；
所述车架装置(100)包括车框(101)、支架(102)和支撑油缸(103)；所述支架(102)固定在车框(101)上，支架(102)上设有用于插入旋转轴的旋转孔，所述支撑油缸(103)固定在支架(102)上，支撑油缸(103)底部连接有用于增大接触面积的平板装置；
所述支承轮装置(200)包括支承轮(201)、翻转架(202)、旋转轴一(203)和旋转辅助轮(204)；所述旋转辅助轮(204)安装在支承轮(201)上，并在支承轮(201)上旋转，旋转辅助轮(204)为齿轮形状，所述翻转架(202)固定安装在支承轮(201)的轴上，翻转架(202)与旋转轴一(203)连接；所述支承轮装置(200)通过旋转轴一(203)与车架装置(100)连接，所述旋转轴一(203)插入在支架(102)的旋转孔中旋转，并通过锁紧装置固定；
所述驱动轮装置(300)包括液压马达(301)、伸缩油缸(302)、分段式轮胎(303)、驱动桥总成(304)、固定架(305)和旋转轴二(306)；所述液压马达(301)安装在驱动桥总成(304)上，所述伸缩油缸(302)一端与驱动桥总成(304)连接，另一端与分段式轮胎(303)连接，所述固定架(305)安装在驱动桥总成(304)上，所述旋转轴二(306)安装在固定架(305)上；
所述履带装置(400)包括履带(401)、支撑框(402)和辅助轮(403)，所述辅助轮(403)安装在支撑框(402)上，并通过辅助轮(403)上轴在支撑框(402)上旋转，所述履带(401)套在所述支承轮(201)上，所述履带(401)内部齿形与辅助轮(403)、分段式轮胎(303)外部齿形一致，所述辅助轮(403)直径与支承轮(201)直径相同，且辅助轮(403)、支承轮(201)两者高度与履带(401)宽度一致；
所述转向轮装置(500)包括转向总成(501)、转向油缸(502)、伸缩油缸(302)、分段式轮胎(303)、固定架(305)和旋转轴二(306)；所述伸缩油缸(302)一端与转向总成(501)连接，另一端与分段式轮胎(303)连接，所述固定架(305)安装在转向总成(501)上，所述旋转轴二(306)安装在固定架(305)上，所述转向油缸(502)一端通过球头连接固定架(305)，另一端通过球头连接转向总成(501)；
所述驱动轮装置(300)、转向轮装置(500)通过旋转轴二(306)与支承轮装置(200)中支承轮(201)连接，所述支承轮装置(200)绕旋转轴二(306)旋转，并通过锁紧装置固定，所述履带装置(400)通过支撑框(402)与支承轮(201)上轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种轮履变换底盘，其特征在于：所述锁紧装置为插销式锁紧装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种轮履变换底盘的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)轮式行走
轮式行走时，所述驱动轮装置(300)与转向轮装置(500)轮径为最大，液压马达(301)驱动底盘行走；驱动轮装置(300)与转向轮装置(500)未收缩直径尺寸大于支承轮装置(200)高度尺寸；当需转向时，转向油缸(502)推动转向总成(501)实现转向；
(2)履带行走
当需要履带行走时，支撑油缸(103)向下运动，并将底盘顶起，此时驱动轮装置(300)与转向轮装置(500)悬空；
伸缩油缸(302)收缩，实现驱动轮装置(300)与转向轮装置(500)轮胎直径变小，并小于支撑框(402)内部距离；
旋转时，分别将旋转轴一(203)与支架(102)上的锁紧装置、旋转轴二(306)与支承轮(201)上锁紧装置松开，通过手动旋转翻转架(202)，带动支承轮装置(200)与履带装置(400)旋转，具体如下：支承轮装置(200)上旋转轴一(203)绕支架(102)旋转90°，并利用通过旋转轴一(203)与支架(102)上的锁紧装置固定，支承轮(201)分别绕驱动轮装置(300)与转向轮装置(500)上旋转轴二(306)绕旋转90°，并利用旋转轴二(306)与支承轮(201)上锁紧装置固定，由于支撑框(402)固定安装在支承轮(201)上，实现履带装置(400)整体跟随旋转；
伸缩油缸(302)伸长，实现驱动轮装置(300)与转向轮装置(500)轮胎直径变大，张紧履带(401)；此时驱动轮装置(300)与转向轮装置(500)收缩后直径尺寸是支承轮装置(200)直径的一致；支撑油缸(103)向上运动，履带装置(400)落地；
行走时，由于分段式轮胎(303)外部齿形与履带(401)内部齿形一致，驱动轮装置(300)驱动履带(401)旋转，履带(401)带动旋转辅助轮(204)、辅助轮(403)、转向轮装置(500)旋转，实现行走。
4.根据权利要求3所述的一种轮履变换底盘的工作方法，其特征在于：所述驱动轮装置(300)与转向轮装置(500)未收缩直径尺寸是支承轮装置(200)高度尺寸的2倍。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113895531A (zh) * 2021-11-17 2022-01-07 机械科学研究总院青岛分院有限公司 一种履带式机器人齿轮传动结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101500826A (zh) * 2006-06-06 2009-08-05 吉布斯技术有限公司 水陆两用车辆
CN107792207A (zh) * 2017-10-24 2018-03-13 浙江海洋大学 一种可爬楼梯的婴儿车
CN207607560U (zh) * 2017-10-18 2018-07-13 西安科技大学 一种腿轮履复合式探测机器人
CN108791548B (zh) * 2017-05-05 2019-12-03 中国科学院沈阳自动化研究所 一种两轮-腿-履带复合型移动机构
CN210310614U (zh) * 2019-08-09 2020-04-14 北京凌天智能装备集团股份有限公司 一种消防机器人底盘

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101500826A (zh) * 2006-06-06 2009-08-05 吉布斯技术有限公司 水陆两用车辆
CN108791548B (zh) * 2017-05-05 2019-12-03 中国科学院沈阳自动化研究所 一种两轮-腿-履带复合型移动机构
CN207607560U (zh) * 2017-10-18 2018-07-13 西安科技大学 一种腿轮履复合式探测机器人
CN107792207A (zh) * 2017-10-24 2018-03-13 浙江海洋大学 一种可爬楼梯的婴儿车
CN210310614U (zh) * 2019-08-09 2020-04-14 北京凌天智能装备集团股份有限公司 一种消防机器人底盘

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113895531A (zh) * 2021-11-17 2022-01-07 机械科学研究总院青岛分院有限公司 一种履带式机器人齿轮传动结构
CN113895531B (zh) * 2021-11-17 2024-05-03 机械科学研究总院青岛分院有限公司 一种履带式机器人齿轮传动结构

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