CN113002246A - 一种新型全地形救援车轮及救援设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型全地形救援车轮及救援设备，所述车轮包括车轮主轴、轮毂和十个活动轮辐；所述车轮主轴包括主轴轴承和液压油管道；所述轮毂包括轮毂主体和两个轮毂侧板，所述轮毂开设有用于安装所述车轮主轴的中心孔，所述轮毂主体内部开设有十个轮辐安装长孔，所述轮毂主体外边缘开设有十个轮胎块预留槽；所述活动轮辐包括减震器、双作用单活塞杆液压缸和轮胎块；所述双作用单活塞杆液压缸通过限位套筒安装于所述轮辐安装长孔内；所述减震器一侧与所述双作用单活塞杆液压缸的活塞杆固定连接，另一侧与所述轮胎块固定连接；所述轮胎块预留槽用于容纳所述轮胎块。本发明的技术方案具有运行平稳、处理操作性强以及适用范围广等优点。

Description

一种新型全地形救援车轮及救援设备

技术领域

本发明涉及救援车辆技术领域，具体而言，尤其涉及一种新型全地形救援车轮及救援设备。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的救援小车被应用于灾后救援工作，但是救援现场的地形不仅复杂而且多变，这使得救援小车的救援工作无法顺利进行。因此，全地形救援小车车轮的研究是非常有必要的。目前现有技术中针对救援车轮的设计主要采用的技术及其存在的问题包括：

(1)通过在轮胎内部改变轮胎胎纹形状以达到适应不同地形的技术，其缺点在于只是增大了小车与地面间的摩擦力，但车轮半径不可变，若遇到高度差大于车轮半径的台阶或较高的路缘石小车依旧无法通过。

(2)通过给车轮结构上添加一个双摇杆机构，可实现车轮的双模式变形，以达到适应不同地形的技术，但不管在哪个模式下，车轮的径向尺寸都相差不大，这使得车辆无法越过高于车轮半径的台阶或路缘，同时车轮结构刚性较大，减震效果不好，且当车轮处于展开模式时，由于每个轮胎片末端与轮胎片中心支撑点距离较远，当轮胎片末端长期受力时，可能使轮胎发生变形。

(3)在车辆的地盘中间附加一个可伸长的辅助车辆装置以达到适应各种地形的设计，其缺点在于增加了车身结构设计的复杂性，同时使车身更加笨重，且当车辆行驶在比较陡峭的路面时，需要将原车轮切换为辅助车轮才能继续前行，影响车辆行驶的连续性。

(4)利用蜗轮蜗杆机构控制轮毂上径向安装的可伸缩辐条的长度，以达到使车子适应各种地形的设计，但是在车轮动态调整直径时各个辐条伸缩速度较慢，使得车轮直径变化较慢，为了保持车辆行驶的平稳性，车速不能过快。

发明内容

针对当前全地形车轮存在的技术问题，本发明提供一种新型全地形救援车轮及救援设备，具有响应快、运行平稳、控制简便、数据输出及处理操作性强、安装维护方便、承载能力强、寿命及安全性高、适用范围广等优点。

本发明采用的技术手段如下：

一种新型全地形救援车轮，包括车轮主轴、轮毂和十个活动轮辐；

所述车轮主轴包括主轴轴承和主轴轴承内的液压油管道；

所述轮毂包括轮毂主体和通过连接螺栓固定安装于所述轮毂主体两侧的两个轮毂侧板，所述轮毂沿轴线方向开设有用于安装所述车轮主轴的中心孔，所述轮毂主体内部沿半径方向等间隔角度开设有十个轮辐安装长孔，所述轮毂主体外边缘开设有十个与所述轮辐安装长孔和所述活动轮辐一一匹配的轮胎块预留槽；

所述活动轮辐包括减震器、双作用单活塞杆液压缸和轮胎块；所述双作用单活塞杆液压缸通过限位套筒安装于所述轮辐安装长孔内，所述轮辐安装长孔开设有通孔，所述液压油管道通过穿过所述通孔的油管分别连通至所述双作用单活塞杆液压缸的液压缸进油口和液压缸出油口；所述减震器一侧与所述双作用单活塞杆液压缸的活塞杆固定连接，另一侧与所述轮胎块固定连接；所述轮胎块预留槽用于容纳所述轮胎块。

进一步地，还包括车轮控制系统，所述车轮控制系统包括液压控制系统，所述液压控制系统包括油箱、低压大流量泵、高压小流量泵、外控顺序阀、三位四通电磁换向阀和溢流阀；液压油经过滤器Ⅰ由所述油箱流至所述低压大流量泵和所述高压小流量泵，所述低压大流量泵通过单向阀Ⅲ经系统油路主通道连接至所述三位四通电磁换向阀，所述高压小流量泵的出油口经所述系统油路主通道连接至所述三位四通电磁换向阀；所述外控顺序阀的进油口连接至所述低压大流量泵，出油口通过过滤器Ⅱ连接至所述油箱；所述溢流阀旁接于所述低压大流量泵和所述高压小流量泵与所述三位四通电磁换向阀之间的所述系统油路主通道上，所述溢流阀的出油口通过过滤器Ⅲ连接至所述油箱；所述三位四通电磁换向阀的两个工作油口分别通过一条所述油管连通至所述液压缸进油口和所述液压缸出油口，每一条所述油管上均设置有串联的液控单向阀和单向节流阀，所述单向节流阀包括并联的单向阀和节流阀。

进一步地，所述轮胎块包括轮胎块主体和安装在轮胎块主体外侧的橡胶片；所述轮胎块主体底部固定设置轮胎块连接板，所述减震器通过所述轮胎块连接板与所述轮胎块主体固定连接。

进一步地，所述减震器包括液压阻尼缸、减震弹簧和减震器底座，所述液压阻尼缸包括阻尼缸外缸筒、阻尼缸内缸筒、活塞缸、阻尼缸活塞杆和密封轴承，所述阻尼缸外缸筒套设于所述阻尼缸内缸筒外，所述活塞缸安装于所述阻尼缸内缸筒内部，所述阻尼缸活塞杆一端位于所述活塞缸内部，另一端通过与所述阻尼缸内缸筒过盈配合的所述密封轴承伸出所述活塞缸和所述阻尼缸内缸筒，且固定安装于液压阻尼缸活塞杆顶板，所述液压阻尼缸活塞杆顶板与所述轮胎块连接板固定连接；所述减震弹簧套设于所述阻尼缸外缸筒外侧，且顶部固定安装于所述轮胎块连接板，底部通过所述阻尼缸外缸筒设置的凹槽进行限位；所述阻尼缸外缸筒顶部固定安装于所述轮胎块连接板；所述阻尼缸活塞杆和所述阻尼缸内缸筒底部均设置有单向阻尼孔；所述减震器底座固定设置于所述液压阻尼缸底部，所述双作用单活塞杆液压缸的活塞杆固定安装于所述减震器底座。

进一步地，所述减震器为铃木王GS125液压减震器。

进一步地，所述双作用单活塞杆液压缸与所述轮胎块之间安装有柔性波纹管，所述柔性波纹管套设于所述减震器外侧。

进一步地，所述车轮控制系统还包括电控系统，所述电控系统包括微处理器、压力传感器和活塞杆位移传感器，所述压力传感器和所述活塞杆位移传感器分别与所述微处理器电连接；所述三位四通电磁换向阀与所述微处理器电连接；所述活塞杆位移传感器安装于所述双作用单活塞杆液压缸顶端，用于监测所述活塞杆的位移；所述压力传感器安装于所述轮胎块主体内部，用于监测所述轮胎块主体受到的压力；所述压力传感器和所述活塞杆位移传感器将监测到的压力信息和位移信息传输至所述微处理器，所述微处理器根据接收到的信息控制所述三位四通电磁换向阀的工作进而控制相应的所述活动轮辐的伸长或收缩。

本发明还提供了一种包括上述新型全地形救援车轮的救援设备，包括设置四个所述新型全地形救援车轮的车身以及安装于所述车身的升降台、机械臂和摄像头；所述新型全地形救援车轮通过所述主轴轴承连接于所述车身；所述电控系统还包括分别与所述微处理器电连接的车高传感器和障碍传感器；所述车高传感器安装于所述车身底部，用于将实时监测到的车身底盘与地面间的距离信息传输至所述微处理器；所述障碍传感器安装于所述车身前部下方，用于将监测到的路况信息传输至所述微处理器；所述微处理器根据接收到的信息控制所述三位四通电磁换向阀的工作进而控制相应的所述活动轮辐的伸长或收缩。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的新型全地形救援车轮及救援设备，具有传动效率高、响应快、运动平稳，同步性能好、传动精度高，控制及使用简便、数据输出及处理操作性强、适用范围广、承载能力高，安全性高等优点。

基于上述理由本发明可在救援车辆等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述全地形救援车轮的主视图和轴测图。

图2为本发明所述轮毂结构示意图。

图3为本发明所述活动轮辐主视图和剖视图。

图4为本发明所述全地形救援车轮最小半径状态示意图。

图5为本发明所述全地形救援车轮部分活动轮辐伸长爬升台阶时的状态示意图。

图6为本发明所述全地形救援车轮以最大直径工作状态示意图。

图7为本发明所述减震器结构示意图。

图8为本发明所述活动轮辐液压传动系统框图。

图9为本发明所述全地形救援车轮控制流程图。

图10为本发明所述救援设备结构示意图。

图中：1、油箱；2、过滤器；3、高压小流量泵；4、低压大流量；5、外控顺序阀；6、单向阀Ⅲ；7、溢流阀；8、三位四通电磁换向阀；9、液控单向阀Ⅰ；10、液控单向阀Ⅱ；11、节流阀Ⅰ；12、单向阀Ⅱ；13、节流阀Ⅱ；14、油管；16、单向阀Ⅰ；17、单向节流阀Ⅰ；18、单向节流阀Ⅱ；100、液压油管道；200、车轮主轴；300、主轴轴承；400、轮毂；401、轮毂主体；402、轮毂侧板；403、轮胎块预留槽；404、中心孔；405、轮辐安装长孔；406、限位套筒安装孔；500、活动轮辐；500-1、单个活动轮辐；510、双作用单活塞杆液压缸；511、液压缸缸体；512、液压缸密封轴承；513、活塞杆；514、活塞杆位移传感器；515、液压缸进油口；516、液压缸出油口；520、减震器；521、减震器底座；522、阻尼缸内缸筒；523、阻尼缸外缸筒；524、阻尼缸活塞杆；525、密封轴承；526、减震弹簧；527、液压阻尼缸活塞杆顶板；528、单向阻尼孔；529、减震器底座螺纹孔；530、轮胎块；531、轮胎块连接板；532、轮胎块主体；533、压力传感器；534、橡胶片；535、连接板螺纹孔；536、轮胎块连接螺纹孔；540、波纹管；550、限位套筒；600、连接螺栓；700、障碍传感器；800、摄像头；900、车身；1000、全地形救援车轮；1100、机械臂；1200、升降台；1300、车高传感器；2000、台阶；3000、瓦砾废墟。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1-3所示，本发明提供了一种新型全地形救援车轮，包括车轮主轴200、轮毂400和十个活动轮辐500；

所述车轮主轴200包括主轴轴承300和所述主轴轴承300内的液压油管道100；所述主轴轴承300起到支撑车身重量的作用，同时为所述轮毂400的转动提供精确的引导；

所述轮毂400包括轮毂主体401和通过连接螺栓600固定安装于所述轮毂主体401两侧的两个轮毂侧板402，所述轮毂400沿轴线方向开设有用于安装所述车轮主轴200的中心孔404，所述轮毂主体401内部沿半径方向等角度开设有十个轮辐安装长孔405，所述轮辐安装长孔405开设有连接所述液压油管道100的通孔，所述轮毂主体401外边缘开设有十个与所述轮辐安装长孔405和所述活动轮辐500一一匹配的轮胎块预留槽403；

所述活动轮辐500包括减震器520、双作用单活塞杆液压缸510和轮胎块530；所述双作用单活塞杆液压缸510通过限位套筒550安装于所述轮辐安装长孔405内，所述轮辐安装长孔405一端设置限位套筒安装孔406，所述限位套筒550设置螺纹由所述双作用单活塞杆液压缸510上端旋入所述限位套筒安装孔406中，使所述双作用单活塞杆液压缸510顶端与所述限位套筒550紧密贴合以达到固定所述活动轮辐500的目的；

所述轮辐安装长孔405开设有通孔，所述液压油管道100通过穿过所述通孔的油管14分别连通至所述双作用单活塞杆液压缸510的液压缸进油口515和液压缸出油口516；所述液压油管道100用于为所述双作用单活塞杆液压缸510供油；

所述减震器520一侧与所述双作用单活塞杆液压缸510的活塞杆513固定连接，另一侧与所述轮胎块530固定连接；所述轮胎块预留槽403用于容纳所述轮胎块530；

所述双作用单活塞杆液压缸510还包括液压缸缸体511和液压缸密封轴承512，所述活塞杆513一端位于所述液压缸缸体511内部，另一端通过与所述液压缸缸体511过盈配合的所述液压缸密封轴承512伸出所述液压缸缸体511。

进一步地，如图8所示，还包括车轮控制系统，所述车轮控制系统包括液压控制系统，所述液压控制系统包括油箱1、过滤器2、低压大流量泵4、高压小流量泵3、外控顺序阀5、三位四通电磁换向阀8和溢流阀7；所述过滤器2包括过滤器Ⅰ、过滤器Ⅱ和过滤器Ⅲ；液压油经过滤器Ⅰ由所述油箱1流至所述低压大流量泵4和所述高压小流量泵3，所述低压大流量泵4通过单向阀Ⅲ6经系统油路主通道连接至所述三位四通电磁换向阀8，所述高压小流量泵3的出油口通过所述系统油路主通道连接至所述三位四通电磁换向阀8；所述外控顺序阀5的进油口连接至所述低压大流量泵3，出油口通过过滤器Ⅱ连接至所述油箱1；所述节流阀13和所述溢流阀7旁接于所述系统油路主通道的两侧，所述溢流阀7的出油口通过过滤器Ⅲ连接至所述油箱1；

所述三位四通电磁换向阀8的两个工作油口分别通过一条所述油管14连通至所述液压缸进油口515和所述液压缸出油口516，每一条所述油管14上均设置有串联的液控单向阀(9、10)和单向节流阀(17、18)，所述单向节流阀包括并联的单向阀(12、16)和节流阀(11、13)；所述液控单向阀(9、10)和所述单向节流阀(17、18)相互配合能够控制流入和流出所述双作用单活塞杆液压缸510的流量。

进一步地，所述轮胎块530包括轮胎块主体532和安装在轮胎块主体外侧的橡胶片534；所述轮胎块主体532底部固定设置轮胎块连接板531，所述减震器520通过所述轮胎块530连接板与所述轮胎块主体532固定连接，所述轮胎块主体532上设置用于固定安装所述轮胎块连接板的轮胎块连接螺纹孔536。

进一步地，如图7所示，所述减震器520包括液压阻尼缸、减震弹簧526和减震器底座521，所述液压阻尼缸包括阻尼缸外缸筒523、阻尼缸内缸筒522、活塞缸、阻尼缸活塞杆524和密封轴承525，所述阻尼缸外缸筒523套设于所述阻尼缸内缸筒522外，所述活塞缸安装于所述阻尼缸内缸筒522内部，所述阻尼缸活塞杆524一端位于所述活塞缸内部，另一端通过与所述阻尼缸内缸筒522过盈配合的所述密封轴承525伸出所述活塞缸和所述阻尼缸内缸筒522，且固定安装于液压阻尼缸活塞杆顶板527，所述液压阻尼缸活塞杆顶板527与所述轮胎块连接板531固定连接，所述轮胎块连接板531上设置用于连接所述液压阻尼缸活塞杆顶板527的连接板螺纹孔535；所述减震弹簧526套设于所述阻尼缸外缸筒523外侧，且顶部固定安装于所述轮胎块连接板531，底部通过所述阻尼缸外缸筒523设置的凹槽进行限位；所述阻尼缸外缸筒523顶部固定安装于所述轮胎块连接板531；所述阻尼缸活塞杆524和所述阻尼缸内缸筒522底部均设置有单向阻尼孔528；所述减震器底座521固定设置于所述液压阻尼缸底部，所述双作用单活塞杆液压缸510的活塞杆513通过所述减震器底座521上的减震器底座螺纹孔529固定安装于所述减震器底座521。

所述减震器520的工作原理：当活动轮辐500受压时，减震器520受压缩，此时减震器520内阻尼缸活塞杆524向下移动，活塞缸下腔室的容积减少，油压升高，油液通过阻尼缸活塞杆524上的单向阻尼孔528流到活塞缸上面的腔室(上腔)。上腔被阻尼缸活塞杆524占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液通过阻尼缸内缸筒522底部的单向阻尼孔528流回阻尼缸外缸筒，这些阻尼孔对油的节流形成轮辐受压缩运动的阻尼力。

减震器520在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减震器受拉伸，这时减震器520内阻尼缸活塞杆524向上移动，活塞缸上腔油压升高，上腔内的油液通过内阻尼缸活塞杆524上的单向阻尼孔流入下腔，由于阻尼缸活塞杆524的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时阻尼缸外缸筒523中的油液通过阻尼缸内缸筒522底部的单向阻尼孔528流进下腔进行补充，由于这些单向阻尼孔528的节流作用对活动轮辐500在伸张运动时起到阻尼作用，所以能达到迅速减震的效果。

进一步地，所述减震器520为铃木王GS125液压减震器。

进一步地，所述双作用单活塞杆液压缸510与所述轮胎块530之间安装有柔性波纹管540，所述柔性波纹管540套设于所述减震器520外侧；当所述活动轮辐500伸长或缩短时，所述柔性波纹管540也随之伸长或缩短，能够有效的防止各种路况下的石块或泥渣碎屑等进入活动轮辐内部，影响轮辐的正常工作。

进一步地，所述车轮控制系统还包括电控系统，所述电控系统包括微处理器、压力传感器533和活塞杆位移传感器514，所述压力传感器533和所述活塞杆位移传感器514分别与所述微处理器电连接；所述三位四通电磁换向阀8与所述微处理器电连接；所述活塞杆位移传感器514安装于所述双作用单活塞杆液压缸510顶端，用于监测所述活塞杆513的位移；所述压力传感器533安装于所述轮胎块主体532内部，用于监测所述轮胎块主体532受到的压力；所述压力传感器533和所述活塞杆位移传感器514将监测到的压力信息和位移信息传输至所述微处理器，所述微处理器根据接收到的信息控制所述三位四通电磁换向阀8的工作进而控制相应的所述活动轮辐500的伸长或收缩。

如图8所示，本发明所述新型全地形救援车轮1000工作过程中的径向尺寸变化由液压控制系统驱动，动力源为液压油，由油箱1提供，液压油流经过滤器Ⅰ到达低压大流量泵3和高压小流量泵4进而提供给新型全地形救援车轮1000；

当活动轮辐500需要伸长且活动轮辐500顶端的轮胎块530不与地面接触时，双作用单活塞杆液压缸510下腔的压力小于外控顺序阀5的调定压力，外控顺序阀5常闭，这时低压大流量泵3和高压小流量泵4同时为液压控制系统供油，由低压大流量泵3出口流出的液压油经单向阀Ⅲ6与高压小流量泵4出口流出的液压油汇合流入三位四通电磁换向阀8，低压大流量泵3和高压小流量泵4与三位四通电磁换向阀8之间的通道与油箱1之间的通道中多余的液压油由溢流阀7出口流回油箱1，三位四通电磁换向阀8的两个工作油口均串联有一个液控单向阀(9、10)和一个节流阀(11、13)，由于双作用单活塞杆液压缸510的活塞杆513需要伸长，三位四通电磁换向阀8左边电磁铁得电，右边电磁铁失电，左位为工作位，油液从右边液控单向阀Ⅱ10流出，流经右边的节流阀Ⅱ13，结合单向阀Ⅱ12的配合，通过车轮主轴200内部布置的液压油管道100流入双作用单活塞杆液压缸510下腔推动双作用单活塞杆液压缸活塞杆513沿轮毂400径向向外快速伸出，同时双作用单活塞杆液压缸510上腔液压油流入左侧的节流阀Ⅰ11和液控单向阀Ⅰ9，最终通过过滤器Ⅲ流回油箱1。

当活动轮辐500需要伸长且活动轮辐500顶端的轮胎块530与地面接触时，双作用单活塞杆液压缸510下腔压力由小变大，当下腔压力大于外控顺序阀5的调定压力时，外控顺序阀5进出油口导通，低压大流量泵3出口液压油流回油箱，进行卸荷，高压小流量泵4单独向系统供油，从而实现活动轮辐500的慢速伸长。

当活动轮辐500需要缩回时，三位四通电磁换向阀8右边电磁铁得电，左边电磁铁失电，右位为工作位，液压油由双作用单活塞杆液压缸510上腔进入，使得活塞杆513缩回，轮胎块530回到轮胎块预留槽403内；减震器520连接在双作用单活塞杆液压缸510与轮胎块530之间，起到削弱或消除车轮与路面之间产生的振动。通过本发明使得救援车辆在救灾场景发生重大变化时不需要更换车轮，具有极高的实用性。

如图10所示，本发明还提供了一种包括上述新型全地形救援车轮的救援设备，包括设置四个所述新型全地形救援车轮1000的车身900以及安装于所述车身的升降台1200、机械臂1100和摄像头800；所述新型全地形救援车轮1000通过所述主轴轴承300连接于所述车身900；所述电控系统还包括分别与所述微处理器电连接的车高传感器1300和障碍传感器700；所述车高传感器1300安装于所述车身底部，用于将实时监测到的车身底盘与地面间的距离传输至所述微处理器；所述障碍传感器700安装于所述车身前部下方，用于将监测到的路况信息传输至所述微处理器；所述微处理器根据接收到的信息控制所述三位四通电磁换向阀8的工作进而控制相应的所述活动轮辐500的伸长或收缩。

如图4所示，当救援车辆行驶在平坦路面时，车头下方安装的障碍传感器700将当前路况信息通过电信号传递给微处理器，微处理器发出控制信号使所有活动轮辐500都处于最短状态，此时全地形救援车轮1000处于半径最小状态，并像普通车轮一样在路面旋转，此时车轮系统功率损耗最小。

如图5所示，当车辆在救援过程中以最小半径状态行驶无法越过前方台阶2000时，为了减小能量损耗，只有位于车轮最下方的单个活动轮辐500-1末端的压力传感器533将电信号传给微处理器，微处理器输出相应的控制信号作用于三位四通电磁换向阀8，电磁阀工作位置改变，使车轮最下方的单个活动轮辐500-1伸长，其余活动轮辐500则保持缩回到最短时的状态，无需动作。此时车身900被抬高，同时位于底盘下方的车高传感器1300实时检测底盘与地面间的距离，当车轮高度足以越过前方台阶时，微处理器发出电信号控制所述电磁换向阀8使其工作位置切换至中位，所述活动轮辐500停止伸长，同时车辆启动，车轮开始旋转并顺利通过台阶，与此同时，活动轮辐500-1自动缩回到最短状态并等待下一次伸长。

如图6所示，当救援设备行驶在灾后建筑物残留的瓦砾废墟3000中时，位于车头下方的障碍传感器700检测到设备前方一定范围内的路况，为了避免路面频繁凸起的钢筋水泥对设备底盘的剐蹭，微处理器接收到障碍传感器700的输出信号后，对车轮上的三位四通电磁换向阀8发出控制命令，电磁阀切换工作位置，液压油进入双作用单活塞杆液压缸510下腔，活塞杆513被推出，各个活动轮辐500均伸长到最大高度，此时设备底盘被抬到最高，使得救援设备能顺利通过建筑物瓦砾废墟3000。

如图9所示，本发明所述电控系统的工作过程为：救援车辆在行驶过程中安装在车头下方的障碍传感器700与多路放大器相连，用于实时监测车辆前方的路况，并将检测到的物理信号转化为电信号传输到所述微处理器，所述微处理器通过控制所述三位四通电磁换向阀8的工作进而控制相应的活动轮辐500的伸长或收缩，对检测到的障碍物做出反应。

所述压力传感器533用于监测所述活动轮辐的受力情况，所述活塞杆位移传感器514用于实时监测所述活塞杆513的伸缩量，所述压力传感器533和所述活塞杆位移传感器514将监测到的压力信息和位移信息传输至所述微处理器，使得所述微处理器可以根据动态信号达到对所述双作用单活塞杆液压缸510的活塞杆513伸缩量的实时控制。

所述电控系统还包括车高传感器1300，所述车高传感器1300与所述微处理器电连接，用于将实时监测到的车身底盘与地面间的距离传输至所述微处理器。

本发明所述电控系统系统为闭环系统，控制精度较高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种新型全地形救援车轮，其特征在于，包括车轮主轴、轮毂和十个活动轮辐；

所述车轮主轴包括主轴轴承和主轴轴承内的液压油管道；

所述轮毂包括轮毂主体和通过连接螺栓固定安装于所述轮毂主体两侧的两个轮毂侧板，所述轮毂沿轴线方向开设有用于安装所述车轮主轴的中心孔，所述轮毂主体内部沿半径方向等间隔角度开设有十个轮辐安装长孔，所述轮毂主体外边缘开设有十个与所述轮辐安装长孔和所述活动轮辐一一匹配的轮胎块预留槽；

所述活动轮辐包括减震器、双作用单活塞杆液压缸和轮胎块；所述双作用单活塞杆液压缸通过限位套筒安装于所述轮辐安装长孔内，所述轮辐安装长孔开设有通孔，所述液压油管道通过穿过所述通孔的油管分别连通至所述双作用单活塞杆液压缸的液压缸进油口和液压缸出油口；所述减震器一侧与所述双作用单活塞杆液压缸的活塞杆固定连接，另一侧与所述轮胎块固定连接；所述轮胎块预留槽用于容纳所述轮胎块。

2.根据权利要求1所述的新型全地形救援车轮，其特征在于，还包括车轮控制系统，所述车轮控制系统包括液压控制系统，所述液压控制系统包括油箱、低压大流量泵、高压小流量泵、外控顺序阀、三位四通电磁换向阀和溢流阀；液压油经过滤器Ⅰ由所述油箱流至所述低压大流量泵和所述高压小流量泵，所述低压大流量泵通过单向阀Ⅲ经系统油路主通道连接至所述三位四通电磁换向阀，所述高压小流量泵的出油口经所述系统油路主通道连接至所述三位四通电磁换向阀；所述外控顺序阀的进油口连接至所述低压大流量泵，出油口通过过滤器Ⅱ连接至所述油箱；所述溢流阀旁接于所述低压大流量泵和所述高压小流量泵与所述三位四通电磁换向阀之间的所述系统油路主通道上，所述溢流阀的出油口通过过滤器Ⅲ连接至所述油箱；所述三位四通电磁换向阀的两个工作油口分别通过一条所述油管连通至所述液压缸进油口和所述液压缸出油口，每一条所述油管上均设置有串联的液控单向阀和单向节流阀，所述单向节流阀包括并联的单向阀和节流阀。

3.根据权利要求1所述的新型全地形救援车轮，其特征在于，所述轮胎块包括轮胎块主体和安装在轮胎块主体外侧的橡胶片；所述轮胎块主体底部固定设置轮胎块连接板，所述减震器通过所述轮胎块连接板与所述轮胎块主体固定连接。

4.根据权利要求3所述的新型全地形救援车轮，其特征在于，所述减震器包括液压阻尼缸、减震弹簧和减震器底座，所述液压阻尼缸包括阻尼缸外缸筒、阻尼缸内缸筒、活塞缸、阻尼缸活塞杆和密封轴承，所述阻尼缸外缸筒套设于所述阻尼缸内缸筒外，所述活塞缸安装于所述阻尼缸内缸筒内部，所述阻尼缸活塞杆一端位于所述活塞缸内部，另一端通过与所述阻尼缸内缸筒过盈配合的所述密封轴承伸出所述活塞缸和所述阻尼缸内缸筒，且固定安装于液压阻尼缸活塞杆顶板，所述液压阻尼缸活塞杆顶板与所述轮胎块连接板固定连接；所述减震弹簧套设于所述阻尼缸外缸筒外侧，且顶部固定安装于所述轮胎块连接板，底部通过所述阻尼缸外缸筒设置的凹槽进行限位；所述阻尼缸外缸筒顶部固定安装于所述轮胎块连接板；所述阻尼缸活塞杆和所述阻尼缸内缸筒底部均设置有单向阻尼孔；所述减震器底座固定设置于所述液压阻尼缸底部，所述双作用单活塞杆液压缸的活塞杆固定安装于所述减震器底座。

5.根据权利要求1所述的新型全地形救援车轮，其特征在于，所述减震器为铃木王GS125液压减震器。

6.根据权利要求1所述的新型全地形救援车轮，其特征在于，所述双作用单活塞杆液压缸与所述轮胎块之间安装有柔性波纹管，所述柔性波纹管套设于所述减震器外侧。

7.根据权利要求2所述的新型全地形救援车轮，其特征在于，所述车轮控制系统还包括电控系统，所述电控系统包括微处理器、压力传感器和活塞杆位移传感器，所述压力传感器和所述活塞杆位移传感器分别与所述微处理器电连接；所述三位四通电磁换向阀与所述微处理器电连接；所述活塞杆位移传感器安装于所述双作用单活塞杆液压缸顶端，用于监测所述活塞杆的位移；所述压力传感器安装于所述轮胎块主体内部，用于监测所述轮胎块主体受到的压力；所述压力传感器和所述活塞杆位移传感器将监测到的压力信息和位移信息传输至所述微处理器，所述微处理器根据接收到的信息控制所述三位四通电磁换向阀的工作进而控制相应的所述活动轮辐的伸长或收缩。

8.一种包括权利要求7所述新型全地形救援车轮的救援设备，其特征在于，包括设置四个所述新型全地形救援车轮的车身以及安装于所述车身的升降台、机械臂和摄像头；所述新型全地形救援车轮通过所述主轴轴承连接于车身；所述电控系统还包括分别与所述微处理器电连接的车高传感器和障碍传感器；所述车高传感器安装于所述车身底部，用于将实时监测到的车身底盘与地面间的距离信息传输至所述微处理器；所述障碍传感器安装于所述车身前部下方，用于将监测到的路况信息传输至所述微处理器；所述微处理器根据接收到的信息控制所述三位四通电磁换向阀的工作进而控制相应的所述活动轮辐的伸长或收缩。

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