CN114834230A - 一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元 - Google Patents

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张梦芸
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Abstract

本发明涉及驱动单元技术领域，尤其涉及一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元。其技术方案包括：驱动电机减速机、链轮、包胶轮、阻尼支撑套杆、承载桥体、回转支撑和车轴，所述承载桥体一侧外壁安装有驱动电机，所述承载桥体两侧外壁均焊接安装有车轴，所述车轴一侧外壁安装有轴承，所述轴承外壁转动安装有包胶轮，通过设置承载桥体、链轮和阻尼支撑套杆，达到了提高设备承载能力的效果，能够提供足够驱动力，并保持负载状态平稳，相比于传统的液压悬挂在可承载能力范围、控制复杂度、结构复杂度方面更具有优势。

Description

一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元
技术领域
本发明涉及驱动单元技术领域，具体为一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元。
背景技术
由于大型离散制造业智能化无人化信息化的快速发展，而重载AGV由于其自身产品特点，已逐步成为大型离散制造业物料、半成品等无人化转运的关键工具，重载AGV的驱动单元主要有舵轮、双差速轮、麦克纳姆轮等三种形式。双差速轮驱动单元由于其自身承载能力大，结构紧凑，可实现全向转向等特点，因而在重载AGV上应用较多。
经过海量检索，发现现有技术中的驱动单元装置典型的如公开号为CN106828075A公开的一种AGV小车独立悬挂减震式驱动单元，包括直流无刷电机，所述直流无刷电机通过驱动轮轴和驱动轮连接，所述直流无刷电机上还安装有驱动电机连接座，驱动电机连接座处于直流无刷电机和驱动轮之间，驱动轮通过驱动轮轴安装在驱动座上，所述驱动座套设在驱动轮外侧；所述驱动座一侧还固定设有减震弹簧。本发明中驱动单元的驱动座采用矩形钢进行加工制造，刚度较好，能承受较大载荷，而且该机构上还带有减震弹簧，可以使AGV小车在行驶过程中，过滤了路面的颠簸，避免小车上货物掉落的现象，保证了载物的平稳性，延长了驱动单元和小车的使用寿命。
目前双差速轮驱动单元基本采用液压悬挂系统，但是液压悬挂系统需要辅助液压动力元件，控制复杂，长时间工作会有泄露风险，另外采用液压悬挂系统的重载AGV对于负载的重心在车体中的位置较为敏感，要求每个驱动单元承担的负载较为平均，对于不同形式的负载包容性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元，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：一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元，包括驱动电机减速机、链轮、包胶轮、阻尼支撑套杆、承载桥体、回转支撑和车轴，所述承载桥体一侧外壁安装有驱动电机，所述承载桥体两侧外壁均焊接安装有车轴，所述车轴一侧外壁安装有轴承，所述轴承外壁转动安装有包胶轮。
优选的，所述承载桥体上端外壁圆心处插入有阻尼支撑套杆，所述阻尼支撑套杆上端外壁一侧安装有回转支撑，所述回转支撑与车体相连接；
所述阻尼支撑套杆一侧外壁设置有可变刚度弹簧，所述可变刚度弹簧与阻尼支撑套杆采用同心安装布置，且可变刚度弹簧上端外壁与回转支撑相连接。
优选的，所述承载桥体两侧外壁均安装有减速机，所述减速机一端外壁连接有链轮，所述链轮另一端与包胶轮相连接。
优选的，所述承载桥体外壁焊接安装有两根圆轴。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置承载桥体、链轮和阻尼支撑套杆，达到了提高设备承载能力的效果，通过驱动电机和减速机控制包胶轮的不同旋转方向和转动速度，实现车体的转向、前进、后退，且设备承担的负载不同，对可变刚度弹簧的压缩量不同，而可变刚度弹簧在不同压缩量的状态下呈现了不同的刚度，当设备承担负载较小时，对可变刚度弹簧的压缩量较小时，可变刚度弹簧刚度较小，当设备承担负载较大时，对可变刚度弹簧压缩量较大时，可变刚度弹簧的刚度变大，确保设备对悬挂的车体的支撑，保证了车体在运行时包胶轮与地面保证贴合，以提供足够驱动力，并保持负载状态平稳，相比于传统的液压悬挂在可承载能力范围、控制复杂度、结构复杂度方面更具有优势。
附图说明
图1为本发明的承载桥体结构外观示意图；
图2为本发明的承载桥体结构剖视示意图。
图中：11、驱动电机；12、减速机；13、链轮；14、包胶轮；15、轴承；21、可变刚度弹簧；22、阻尼支撑套杆；23、承载桥体；24、回转支撑；25、车轴。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图2，本发明提供的三种实施例：
实施例一：一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元，包括驱动电机11减速机12、链轮13、包胶轮14、阻尼支撑套杆22、承载桥体23、回转支撑24和车轴25，承载桥体23一侧外壁安装有驱动电机11，承载桥体23两侧外壁均焊接安装有车轴25，车轴25一侧外壁安装有轴承15，轴承15外壁转动安装有包胶轮14。
承载桥体23上端外壁圆心处插入有阻尼支撑套杆22，阻尼支撑套杆22上端外壁一侧安装有回转支撑24，回转支撑24与车体相连接；
承载桥体23两侧外壁均安装有减速机12，减速机12能够实现驱动电机11的一次减速和增大扭矩，减速机12一端外壁连接有链轮13，链轮13另一端与包胶轮14相连接，当减速机12通过链轮13带动包胶轮14转动时，通过两个采用链条传动，实现二次减速和增大扭矩，通过驱动电机11和减速机12控制包胶轮14的不同旋转方向和转动速度，实现车体的转向、前进、后退。
实施例二：一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元，包括驱动电机11减速机12、链轮13、包胶轮14、阻尼支撑套杆22、承载桥体23、回转支撑24和车轴25，承载桥体23一侧外壁安装有驱动电机11，承载桥体23两侧外壁均焊接安装有车轴25，车轴25一侧外壁安装有轴承15，轴承15外壁转动安装有包胶轮14。
承载桥体23上端外壁圆心处插入有阻尼支撑套杆22，阻尼支撑套杆22上端外壁一侧安装有回转支撑24，回转支撑24与车体相连接；
阻尼支撑套杆22一侧外壁设置有可变刚度弹簧21，可变刚度弹簧21与阻尼支撑套杆22采用同心安装布置，且可变刚度弹簧21上端外壁与回转支撑24相连接，设备承担的负载不同，对可变刚度弹簧21的压缩量不同，而可变刚度弹簧21在不同压缩量的状态下呈现了不同的刚度；当设备承担负载较小时，对可变刚度弹簧21的压缩量较小时，可变刚度弹簧21刚度较小，当设备承担负载较大时，对可变刚度弹簧21压缩量较大时，可变刚度弹簧21的刚度变大，确保设备对悬挂的车体的支撑，保证了车体在运行时包胶轮14与地面保证贴合，以提供足够驱动力，并保持负载状态平稳，相比于传统的液压悬挂在可承载能力范围、控制复杂度、结构复杂度方面更具有优势。
实施例三：一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元，包括驱动电机11减速机12、链轮13、包胶轮14、阻尼支撑套杆22、承载桥体23、回转支撑24和车轴25，承载桥体23一侧外壁安装有驱动电机11，承载桥体23两侧外壁均焊接安装有车轴25，车轴25一侧外壁安装有轴承15，轴承15外壁转动安装有包胶轮14。
承载桥体23外壁焊接安装有两根圆轴，当单个包胶轮14遇到沟障时，轮毂、车桥与圆轴做相对转动，从而实现设备的左右摆动，避免设备在越沟障时内部产生应力，损伤驱动单元内部内部零件。
工作原理：通过驱动电机11和减速机12控制包胶轮14的不同旋转方向和转动速度，实现车体的转向、前进、后退，且设备承担的负载不同，对可变刚度弹簧21的压缩量不同，而可变刚度弹簧21在不同压缩量的状态下呈现了不同的刚度，当设备承担负载较小时，对可变刚度弹簧21的压缩量较小时，可变刚度弹簧21刚度较小，当设备承担负载较大时，对可变刚度弹簧21压缩量较大时，可变刚度弹簧21的刚度变大，确保设备对悬挂的车体的支撑，保证了车体在运行时包胶轮14与地面保证贴合，以提供足够驱动力。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元，包括驱动电机(11)减速机(12)、链轮(13)、包胶轮(14)、阻尼支撑套杆(22)、承载桥体(23)、回转支撑(24)和车轴(25)，其特征在于：所述承载桥体(23)一侧外壁安装有驱动电机(11)，所述承载桥体(23)两侧外壁均焊接安装有车轴(25)，所述车轴(25)一侧外壁安装有轴承(15)，所述轴承(15)外壁转动安装有包胶轮(14)。
2.根据权利要求1所述的一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元，其特征在于：所述承载桥体(23)上端外壁圆心处插入有阻尼支撑套杆(22)，所述阻尼支撑套杆(22)上端外壁一侧安装有回转支撑(24)，所述回转支撑(24)与车体相连接；
所述阻尼支撑套杆(22)一侧外壁设置有可变刚度弹簧(21)，所述可变刚度弹簧(21)与阻尼支撑套杆(22)采用同心安装布置，且可变刚度弹簧(21)上端外壁与回转支撑(24)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元，其特征在于：所述承载桥体(23)两侧外壁均安装有减速机(12)，所述减速机(12)一端外壁连接有链轮(13)，所述链轮(13)另一端与包胶轮(14)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种悬挂刚度可变的双差速轮驱动单元，其特征在于：所述承载桥体(23)外壁焊接安装有两根圆轴。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115402968A (zh) * 2022-09-22 2022-11-29 航天智造（上海）科技有限责任公司 一种与工装架连接的全向移动提升机构

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