CN113135070A - 一种双支撑舵轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双支撑舵轮，本舵轮包括：驱动轮支架、安装在驱动轮支架上方的回转支撑装置、安装在回转支撑装置上面的密封齿轮箱、安装在驱动轮支架下方两侧的轮毂左、右侧支撑板、安装在轮毂左、右侧支撑板之间的内置行星减速器一体轮毂、安装在内置行星减速器一体轮毂上的胶轮、安装在轮毂左、右侧支撑板上的驱动电机安装板、安装在驱动电机安装板上的行走驱动电机、集成在行走驱动电机编码器及制动器、安装在回转支撑装置上的减速器、安装在回转减速器上的回转驱动电机。本发明安装具有结构紧凑合理、承载能力高，同等负载规格占用空间小、回转半径小、低噪音、输出转矩大，运行稳定等诸多优点。

Description

一种双支撑舵轮

技术领域

本发明涉及舵轮技术领域，具体为一种双支撑舵轮。

背景技术

目前驱动轮系统的驱动轮主要有差速轮式和舵轮式两种方式，其中差速轮式成本低廉，但灵活性差，精度较低，无法适应对精度要求高及转向灵活的场合，而舵轮式虽然成本较高，但其精度高、灵活性好、并且容易使用，因此有广泛的应用场合。

目前驱动轮多采用外挂式通用减速机减速来增加转矩，驱动轮回转半径较大，增大了的安装空间，导致车架总尺寸相对增加；回转装置外齿轮啮合，均裸露在外，不利于润滑和防尘，不便于维护维护，因此，本发明设计一种双支撑舵轮以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双支撑舵轮，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双支撑舵轮，包括：驱动轮支架、安装在驱动轮支架上方的回转支撑装置、安装在回转支撑装置上面的密封齿轮箱、安装在驱动轮支架下方两侧的轮毂左、右侧支撑板、安装在轮毂左、右侧支撑板之间的内置行星减速器一体轮毂、安装在内置行星减速器一体轮毂上的胶轮、安装在轮毂左、右侧支撑板上的驱动电机安装板、安装在驱动电机安装板上的行走驱动电机、集成在行走驱动电机编码器及制动器、安装在回转支撑装置上的减速器、安装在回转减速器上的回转驱动电机、集成在回转驱动电机的编码器及制动器；另外用于上述装置和零部件上的连接平键、定位销、固定螺栓、挡圈、密封件等。

优选的，所述回转支撑装置回转驱动电机通过平键与回转驱动减速器进行动力连接，通过紧固件固定；回转装置位置编码器、制动器通过连接件和紧固件集成在回转驱动电机上、在回转减速器输出处安装主动齿轮，通过平键、压盖、紧固件与减速器相连，组成回转驱动装置，通过连接件和紧固件固定的为驱动轮支架，并通过密封圈安装其上，安装在回转支撑装置上面的密封齿轮箱，通过紧固件与驱动轮支架连接，在密封齿轮箱内安装外齿回转支撑，通过紧固件与驱动轮支架连接，外齿回转支撑上平面与车架体通过紧固件和连接件连接，由减速器上的定位台阶与驱动轮支架上安装孔定位配合，通过主动齿轮输出回转动力外齿回转支撑通过紧固件下方固定在驱动轮支架，上方固定在车体上，与主动齿轮啮合，所有回转传动零部件均安装置于密闭齿轮箱内，在密封齿轮箱上孔口与旋转支撑之间装有密封材料，回转驱动电机编码器、回转驱动电机制动器集成在回转驱动电机上，通过连接件和紧固件固定。

优选的，所述轮毂左、右侧支撑板之间内置行星减速器一体轮毂，在轮毂左、右侧支撑板支撑孔中分别安装动力输入端驱动轮支撑端盖和输出端行星支架，在动力输入端驱动轮支撑端盖内侧安装初级内齿轮通过定位销、紧固件连接固定，在初级内齿轮与输出端行星支架之间安装有输出支撑轴连接盘，两端分别通过定位销，将初级内齿轮、输出支撑轴连接盘、输出端行星支架连接在一起。

优选的，在初级内齿轮、输出支撑轴连接盘内部安装初级行星架，在初级行星架的两端安装分别了安装滚动轴承，上述轴承分别与初级内齿轮、输出支撑轴连接盘内孔配合定位，以输入端复合端盖、输出支撑轴连接盘在轴承两端压紧限位，在初级行星架行星孔中，安装了行星轮转轴，在挡圈槽中安装了挡圈，对行星轮转轴进行了定位限制，在初级行星架星轮槽中安装了初级星轮，在初级星轮两端台阶孔中安装了轴承，并安装在行星轮转轴上，并在星轮轴上初级星轮两端安装了隔垫，使得初级星轮在初级行星架中得以定位限制。

优选的，在输出端行星支架中心孔内安装了末级中心齿轮轴，在末级中心齿轮轴齿轮两端安装了隔垫，在隔垫的两侧分别安装轴承，轴承与输出端行星支架中心孔定位配合；输出端行星支架中心孔挡圈槽中安装两挡圈，限制定位末级中心齿轮轴、轴承、隔垫；在输出端行星支架两端肩台处安装两轴承，用于定位限制输出端行星支架，在内测轴承外圈安装有轮毂，外圈配合，外圈内端面与轮毂限制定位，在外侧轴承外圈上安装有输出端内齿轮，输出端内齿轮外侧、外侧轴承外圈外侧安装有输出端端盖，使得支撑轴总成输出端得到支撑限制。

优选的，在一体转向驱动轮支撑轴总成动力输入端，初级内齿轮外圆上安装了轴承，轴承安装在轮毂内，与轮毂配合，形成支撑定位，外圈内测与轮毂输入端内台阶定位限制，在上述轴承的外侧安装有输入端复合端盖，限制输入端一体转向驱动轮支撑轴的自由度，在输出端行星支架两端肩台处安装两轴承，用于定位限制输出端行星支架，在内测轴承外圈安装有轮毂，外圈配合，外圈内端面与轮毂限制定位，在外侧轴承外圈上安装有输出端内齿轮，输出端内齿轮外侧、外侧轴承外圈外侧安装有输出端端盖，使得支撑轴总成输出端得到支撑限制。

优选的，所述一体支撑轴外圆支撑轴承上安装有轮毂，轮毂一端内孔与初级内齿轮外支撑轴承配合，另一端与输出端行星支架外支撑轴承配合，在轮毂一端安装输入端复合端盖，另一端安装输出端端盖，在两端盖外内孔安装有旋转密封圈，通过连接件和紧固件，紧固在轮毂上，在轮毂外面安装有胶轮，并与轮毂配合，通过连接件和紧固件与输入端复合端盖，结合综上1、3、4、5、6特征构成多级减速内置减速器一体轮毂总成。

优选的，所述行走驱动电机编码器为绝对值编码器，是反馈电动平板实时位置的装置。行走驱动电机制动器均集成在行走驱动电机上，通过连接件和紧固件固定。

优选的，所述回转驱动电机编码器为绝对值编码器，是反馈驱动轮实时角度位置的装置，回转驱动电机制动器均集成在行走驱动电机上，通过连接件和紧固件固定。

优选的，所述回转支撑在与密闭齿轮箱的相对运动裸露部分采用旋转密封材料密封；内置行星减速器一体轮毂与支撑轴间均采用旋转密封圈，防尘、防泄漏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该双支撑舵轮的一体转向驱动轮采用内置多级行星减速器轮毂，具有结构紧凑合理、承载能力高，回转半径小、同等负荷规格占用空间小、低噪音、输出转矩大，运行稳定可靠诸多优点。使得回转装置外齿轮啮合，密闭于齿轮箱中，便于润滑和防尘，减少后期的维护次数。

附图说明

图1为本发明的主视示意图；

图2为本发明的侧视示意图；

图3为本发明的俯视图示意图；

图4为本发明的立体结构示意图；

图5为本发明的内置减速机轮毂A-A截面示意图。

图中1、回转支撑装置总成；2、驱动轮支架；3、内置行星减速器一体轮毂总成；4、胶轮；5、轮毂左、右侧支撑板；6、行走驱动电机(或其它马达)、行走驱动电机码器、行走驱动电机制动器；7、回转驱动电机(或其它马达)、回转驱动电机编码器、回转驱动电机制动器；8、驱动电机安装板；9、连接件与紧固件；3.01、动力输入中心齿轮轴；3.02、孔用挡圈；3.03、旋转油封；3.04、旋转油封座；3.05、输入端轴承；3.06、输出端轴承；3.07、行星轮转轴；3.08、行星轮转轴向制动挡圈；3.09、行星轮用轴承；3.10、行星轮轴向定位垫圈；3.11、行星轮；3.41、初级行星架；3.12、初级行星架轴承；3.13、动力输入端驱动轮支撑端盖；3.14、连接件和紧固件；3.15、旋转油封；3.16、动力输入端柱支撑轴承；3.17、输入端复合端盖；3.18、紧固件；3.19、初级内齿轮；3.20、输出支撑轴连接盘；3.21、紧固件及连接件；3.22、轮毂；3.23、输出端端盖；3.24、输出端内齿轮；3.25、输出端旋转油封；3.26、输出端行星支架；3.27、隔套：3.28、输出端行星支架支撑轴承；3.29、末级中心齿轮轴；3.30、末级中心齿轮轴挡圈；3.31、轴承；3.32、隔垫；3.33隔垫；3.34、隔垫；3.35、挡圈；3.36、末级星轮转轴挡圈；3.37、末级星轮转轴；3.38、末级星轮轴承；3.39、末级星轮定位垫；3.40、末端星轮；3.42、连接件及紧固件。

具体实施方式

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。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。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种双支撑舵轮，包括以下部分：驱动轮支架、安装在驱动轮支架上方的回转支撑装置、安装在回转支撑装置上面的密封齿轮箱、安装在驱动轮支架下方两侧的轮毂左、右侧支撑板、安装在轮毂左、右侧支撑板之间的内置减速器一体轮毂、安装在内置减速器一体轮毂上的胶轮、安装在轮毂左、右侧支撑板上的驱动电机安装板、安装在驱动电机安装板上的行走驱动电机、集成在行走驱动电机编码器及制动器、安装在回转支撑装置上的减速器、安装在回转减速器上的回转驱动电机、集成在回转驱动电机的编码器及制动器；另外用于上述装置和零部件上的连接平键、定位销、固定螺栓、挡圈、密封件等。

在本实施中：驱动轮支架与轮毂左、右侧支撑板通过紧固件连接成一体，作为其他零部件的安装载体；

电机安装板与轮毂其中支撑板通过紧固件固定连接，作为行走驱动电机的安装载体；

回转驱动电机通过平键与回转驱动减速器进行动力连接，通过紧固件固定；回转装置位置编码器、制动器通过连接件和紧固件集成在回转驱动电机上；在回转减速器输出处安装主动齿轮，通过平键、压盖、紧固件与减速器相连，组成回转驱动装置。

回转驱动装置通过连接件和紧固件固定的为驱动轮支架，并通过密封圈安装其上，安装在回转支撑装置上面的密封齿轮箱，通过紧固件与驱动轮支架连接，在密封齿轮箱内安装外齿回转支撑，通过紧固件与驱动轮支架连接，外齿回转支撑上平面与车架体通过紧固件和连接件连接，由减速器上的定位台阶与驱动轮支架上安装孔定位配合，通过主动齿轮输出回转动力外齿回转支撑通过紧固件下方固定在驱动轮支架，上方固定在车体上，与主动齿轮啮合，所有回转传动零部件均安装置于密闭齿轮箱内，在密封齿轮箱上孔口与旋转支撑之间装有密封材料。这样就组成回转支撑装置。

回转驱动电机编码器、回转驱动电机制动器集成在回转驱动电机上，通过连接件和紧固件固定。

内置减速器一体轮毂安装在轮毂左、右侧支撑板之间，在轮毂左、右侧支撑板支撑孔中分别安装动力输入端驱动轮支撑端盖和输出端行星支架，在动力输入端驱动轮支撑端盖内侧安装初级内齿轮通过定位销、紧固件连接固定，在初级内齿轮与输出端行星支架之间安装有输出支撑轴连接盘，两端分别通过定位销，将初级内齿轮、输出支撑轴连接盘、输出端行星支架连接在一起，组成一体转向驱动轮支撑轴总成。成为回转驱动轮旋转中心和载荷轴。

在初级内齿轮、输出支撑轴连接盘内部安装初级行星架，在初级行星架的两端安装分别了安装滚动轴承，上述轴承分别与初级内齿轮、输出支撑轴连接盘内孔配合定位，以输入端复合端盖、输出支撑轴连接盘在轴承两端压紧限位。在初级行星架行星孔中，安装了行星轮转轴，在挡圈槽中安装了挡圈，对行星轮转轴进行了定位限制。在初级行星架星轮槽中安装了初级星轮，在初级星轮两端台阶孔中安装了轴承，并安装在行星轮转轴上，并在星轮轴上初级星轮两端安装了隔垫，使得初级星轮在初级行星架中得以定位限制。

在输出端行星支架中心孔内安装了末级中心齿轮轴，在末级中心齿轮轴齿轮两端安装了隔垫，在隔垫的两侧分别安装轴承，轴承与输出端行星支架中心孔定位配合；输出端行星支架中心孔挡圈槽中安装两挡圈，限制定位末级中心齿轮轴、轴承、隔垫；在输出端行星支架两端肩台处安装两轴承，用于定位限制输出端行星支架，在内测轴承外圈安装有轮毂，外圈配合，外圈内端面与轮毂限制定位，在外侧轴承外圈上安装有输出端内齿轮，输出端内齿轮外侧、外侧轴承外圈外侧安装有输出端端盖，使得支撑轴总成输出端得到支撑限制。

在一体转向驱动轮支撑轴总成动力输入端，初级内齿轮外圆上安装了轴承，轴承安装在轮毂内，与轮毂配合，形成支撑定位，外圈内测与轮毂输入端内台阶定位限制。在上述轴承的外侧安装有输入端复合端盖，限制输入端一体转向驱动轮支撑轴的自由度。在输出端行星支架两端肩台处安装两轴承，用于定位限制输出端行星支架，在内测轴承外圈安装有轮毂，外圈配合，外圈内端面与轮毂限制定位，在外侧轴承外圈上安装有输出端内齿轮，输出端内齿轮外侧、外侧轴承外圈外侧安装有输出端端盖，使得支撑轴总成输出端得到支撑限制。

一体支撑轴外圆支撑轴承上安装有轮毂，轮毂一端内孔与初级内齿轮外支撑轴承配合，另一端与输出端行星支架外支撑轴承配合，在轮毂一端安装输入端复合端盖，另一端安装输出端端盖，在两端盖外内孔安装有旋转密封圈，通过连接件和紧固件，紧固在轮毂上。在轮毂外面安装有胶轮，并与轮毂配合，通过连接件和紧固件与输入端复合端盖。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双支撑舵轮，包括：驱动轮支架、安装在驱动轮支架上方的回转支撑装置、安装在回转支撑装置上面的密封齿轮箱、安装在驱动轮支架下方两侧的轮毂左、右侧支撑板、安装在轮毂左、右侧支撑板之间的内置行星减速器一体轮毂、安装在内置行星减速器一体轮毂上的胶轮、安装在轮毂左、右侧支撑板上的驱动电机安装板、安装在驱动电机安装板上的行走驱动电机、集成在行走驱动电机编码器及制动器、安装在回转支撑装置上的减速器、安装在回转减速器上的回转驱动电机、集成在回转驱动电机的编码器及制动器；另外用于上述装置和零部件上的连接平键、定位销、固定螺栓、挡圈、密封件等。

2.根据权利要求1所述的一种双支撑舵轮，回转支撑装置其特征在于：回转支撑装置回转驱动电机通过平键与回转驱动减速器进行动力连接，通过紧固件固定；回转装置位置编码器、制动器通过连接件和紧固件集成在回转驱动电机上、在回转减速器输出处安装主动齿轮，通过平键、压盖、紧固件与减速器相连，组成回转驱动装置，通过连接件和紧固件固定的为驱动轮支架，并通过密封圈安装其上，安装在回转支撑装置上面的密封齿轮箱，通过紧固件与驱动轮支架连接，在密封齿轮箱内安装外齿回转支撑，通过紧固件与驱动轮支架连接，外齿回转支撑上平面与车架体通过紧固件和连接件连接，由减速器上的定位台阶与驱动轮支架上安装孔定位配合，通过主动齿轮输出回转动力外齿回转支撑通过紧固件下方固定在驱动轮支架，上方固定在车体上，与主动齿轮啮合，所有回转传动零部件均安装置于密闭齿轮箱内，在密封齿轮箱上孔口与旋转支撑之间装有密封材料，回转驱动电机编码器、回转驱动电机制动器集成在回转驱动电机上，通过连接件和紧固件固定。

3.根据权利要求1所述的一种双支撑舵轮，其特征在于：轮毂左、右侧支撑板之间内置行星减速器一体轮毂，在轮毂左、右侧支撑板支撑孔中分别安装动力输入端驱动轮支撑端盖和输出端行星支架，在动力输入端驱动轮支撑端盖内侧安装初级内齿轮通过定位销、紧固件连接固定，在初级内齿轮与输出端行星支架之间安装有输出支撑轴连接盘，两端分别通过定位销，将初级内齿轮、输出支撑轴连接盘、输出端行星支架连接在一起。

4.根据权利要求1、3所述的一种双支撑舵轮，其特征在于：在初级内齿轮、输出支撑轴连接盘内部安装初级行星架，在初级行星架的两端安装分别了安装滚动轴承，上述轴承分别与初级内齿轮、输出支撑轴连接盘内孔配合定位，以输入端复合端盖、输出支撑轴连接盘在轴承两端压紧限位，在初级行星架行星孔中，安装了行星轮转轴，在挡圈槽中安装了挡圈，对行星轮转轴进行了定位限制，在初级行星架星轮槽中安装了初级星轮，在初级星轮两端台阶孔中安装了轴承，并安装在行星轮转轴上，并在星轮轴上初级星轮两端安装了隔垫，使得初级星轮在初级行星架中得以定位限制。

5.根据权利要求1、3、4所述的一种双支撑舵轮，其特征在于：在输出端行星支架中心孔内安装了末级中心齿轮轴，在末级中心齿轮轴齿轮两端安装了隔垫，在隔垫的两侧分别安装轴承，轴承与输出端行星支架中心孔定位配合；输出端行星支架中心孔挡圈槽中安装两挡圈，限制定位末级中心齿轮轴、轴承、隔垫；在输出端行星支架两端肩台处安装两轴承，用于定位限制输出端行星支架，在内测轴承外圈安装有轮毂，外圈配合，外圈内端面与轮毂限制定位，在外侧轴承外圈上安装有输出端内齿轮，输出端内齿轮外侧、外侧轴承外圈外侧安装有输出端端盖，使得支撑轴总成输出端得到支撑限制。

6.根据权利要求1、3、4、5所述的一种双支撑舵轮，其特征在于：在一体转向驱动轮支撑轴总成动力输入端，初级内齿轮外圆上安装了轴承，轴承安装在轮毂内，与轮毂配合，形成支撑定位，外圈内测与轮毂输入端内台阶定位限制，在上述轴承的外侧安装有输入端复合端盖，限制输入端一体转向驱动轮支撑轴的自由度，在输出端行星支架两端肩台处安装两轴承，用于定位限制输出端行星支架，在内测轴承外圈安装有轮毂，外圈配合，外圈内端面与轮毂限制定位，在外侧轴承外圈上安装有输出端内齿轮，输出端内齿轮外侧、外侧轴承外圈外侧安装有输出端端盖，使得支撑轴总成输出端得到支撑限制。

7.根据权利要求1、3、4、5、6所述的一种双支撑舵轮，其特征在于：一体支撑轴外圆支撑轴承上安装有轮毂，轮毂一端内孔与初级内齿轮外支撑轴承配合，另一端与输出端行星支架外支撑轴承配合，在轮毂一端安装输入端复合端盖，另一端安装输出端端盖，在两端盖外内孔安装有旋转密封圈，通过连接件和紧固件，紧固在轮毂上，在轮毂外面安装有胶轮，并与轮毂配合，通过连接件和紧固件与输入端复合端盖，结合综上1、3、4、5、6特征构成多级减速内置减速器一体轮毂总成。

8.根据权利要求1、2所述的一种双支撑舵轮，其特征在于：行走驱动电机编码器为绝对值编码器，是反馈电动平板实时位置的装置，行走驱动电机制动器均集成在行走驱动电机上，通过连接件和紧固件固定。

9.根据权利要求1、2所述的一种双支撑舵轮，其特征在于：回转驱动电机编码器为绝对值编码器，是反馈驱动轮实时角度位置的装置，回转驱动电机制动器均集成在行走驱动电机上，通过连接件和紧固件固定。

10.根据权利要求1、3所述的一种双支撑舵轮，其特征在于：回转支撑在与密闭齿轮箱的相对运动裸露部分采用旋转密封材料密封；内置行星减速器一体轮毂与支撑轴间均采用旋转密封圈，防尘、防泄漏。

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