CN115285241A - 一种越障式全地形自调平车辆底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种越障式全地形自调平车辆底盘，涉及车辆底盘技术领域，包括底盘装置，所述底盘装置包括驱动总成、底盘架、工作平台和可调节连接结构，所述驱动总成设置在底盘架的底部两侧；所述底盘架的顶部与工作平台连接，所述底盘架的底部铰接连接有可调节连接结构，本发明可以有效解决车辆底盘在平行爬坡、倾斜爬坡、通过障碍物等情况下所搭载的其它机构或物资始终处于水平状态；可以适应非常苛刻的路面，同时，其搭载的其它机构可以有效根据原有设计的参数进行工作，可以在使用时自适应调整使用时的轨距和高度，且在重力作用下，驱动轮车轮或者驱动履带是自适应模式，不需外力干预，始终与地面进行面接触，适宜推广使用。

Description

一种越障式全地形自调平车辆底盘

技术领域

本发明涉及车辆底盘技术领域，尤其涉及一种越障式全地形自调平车辆底盘。

背景技术

现有车辆底盘通过搭载其不同应用场合的它机构使用，常用的主要有运载、登高作业、组装、巡检、救援、排雷等应用场景。可应用于工厂室内、外场地以及野外作业等场合。

目前，在所使用的车辆底盘技术中，存在一下缺点：

(1)现有技术条件下的底盘搭载的其它机构(如平台，以下案例全部以平台为例)不水平或不能快速调整至水平，但是使用工况绝大多数都需要在平台水平情况下工作，这个情况是现有技术的缺陷。现有技术条件下，为满足使用要求，大部分需要在平台上加装手动或电动、液压等额外装置，使用时根据需要重新进行人为调平。这个调平过程不仅需要更多的人力，更是需要额外的作业时间，这种情况对于有工作时间有限制要求的场合缺陷非常明显。以高铁使用场景为例，运行期间通过现有技术的底盘搭载剪式登高机构对高铁轨道上高空中某装置进行检修维护或更换零部件时，这项工作往往安排在下一班次的列车经过之前完成上述工作，这个时间非常短暂(比如30分钟)，而且撤场时候要求要非常迅速，否则会有重大灾难事故发生。现有技术情况下，无论是作业之前的调整水平还是撤场之前的设备恢复工作都需要一定的时间消耗，留给真正的作业时间非常有限，这样有些工作根本无法完成，当然通过调整列车调度计划也可以解决，但是带来的影响面就非常非常大。而通过本发明技术的底盘，在任何条件下搭载的平台都是水平的(包括行走过程中)，只要行驶到需要开展工作的指定位置，可以迅速开展相应工作，作业完成后不需要其它调整，可以快速撤离；同时现有技术条件下的水平调整不是全时性、非动态的。

(2)现有底盘的轨距不可调，路面通过性不够强。同样以高铁应用场景为例，现场工况地面可能非常复杂，需要工作的场地可能即有铁轨、铁轨枕木、碎石等各种情况同时存在。现有底盘的轨距是固定的，很多情况下会发生单面车轮(或履带)卡死或无受力支撑情况，在这种情况下，车辆很难一次性行驶到工作位置，甚至是根本不能达到指定位置，即使行驶到也需要花费额外的人力和时间。在提别窄的路面条件下行驶同样现有技术条件下也很难达到使用要求。

(3)现有技术的底盘车轮(或履带)高低不可调整。在特殊使用情况下(比如一边是陡坡甚至是台阶)，现有技术达不到要求。

(4)现有技术的底盘车轮(或履带)在特定使用情况下会发生轮边(或履带边缘)着力情况，对底盘伤害大，特别是受力时容易产生失稳现象(相当于线接触甚至是点接触)，容易造成车辆倾覆，引起大型事故。

现有技术的底盘有些功能可以解决上述缺陷当中的部分问题，但是不能同时解决上述所有缺陷；本发明的技术优势是同时解决以上所有缺陷，为此我们设计出了一种越障式全地形自调平车辆底盘来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种越障式全地形自调平车辆底盘。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种越障式全地形自调平车辆底盘，包括底盘装置，所述底盘装置包括驱动总成、底盘架、工作平台和可调节连接结构，所述驱动总成设置在底盘架的底部两侧；

所述底盘架的顶部与工作平台连接，所述底盘架的底部铰接连接有可调节连接结构，所述可调节连接结构的另一端与驱动总成连接；

所述底盘架可调节所述工作平台沿底盘装置行进方向上的两侧之间的高度差；

所述底盘架可调节所述驱动总成两侧之间的间距，且同时可调节所述工作平台垂直于所述底盘装置行进方向上的两侧之间的高度差。

优选的，两侧所述驱动总成的内侧均设置有主支撑轴，所述可调节连接结构的一端与底盘架之间连接有第一销轴，所述可调节连接结构的另一端与驱动总成的主支撑轴之间连接有第二销轴，所述底盘架的中部一侧与一侧主支撑轴之间转动连接有第一油缸，所述底盘架的中部一侧与另一侧主支撑轴之间转动连接有第二油缸；所述底盘架的顶部连接有工作平台，所述底盘架的前端与工作平台之间可拆卸转动连接有俯仰油缸。

优选的，所述驱动总成由主支撑轴和驱动轮构成，所述驱动轮为车轮和驱动履带中的一种。

优选的，所述可调节连接结构为四组平行四边形连接机构，所述底盘架的底部两侧分别连接两组平行四边形连接机构，一组所述平行四边形连接机构包括两个平行设置的调节杆，两个所述调节杆的两端分别与主支撑轴和底盘架铰接连接。

优选的，两个所述调节杆为固定杆或者伸缩杆的一种，所述伸缩杆为气缸自动伸缩结构。

优选的，所述底盘架包括第一铰接件、第二铰接件和底架，第一铰接件底部与底架固定连接，所述底盘架通过第二铰接件与工作平台连接，所述底盘架通过底架铰接连接可调节连接结构所述第一铰接件的顶部和第二铰接件的底部铰接连接，所述第二铰接件的顶部两侧均设置有安装卡槽，所述工作平台的底部设置有与安装卡槽相适配的连接架结构。

优选的，所述底盘架通过第二铰接件与工作平台固定连接，连接方式为焊接或可拆卸连接中的一种。

优选的，所述俯仰油缸的两端分别与底盘架和工作平台之间连接有铰接轴。

优选的，所述第一油缸和第二油缸的控制方式包括单动或联动。

优选的，所述底盘装置上还安装有运动控制器、倾角传感器和水平传感器，所述运动控制器、倾角传感器和水平传感器通过无线信号与电子设备无线连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、左右的平行四边形连接机构连接有第一油缸或第二油缸；上层通用工作平台与俯仰油缸是连接关系，根据三点调平原理，在使用时，通过运动控制器，倾角传感器和水平传感器，运动控制器与电子设备通过无线信号连接，让电子设备对该底盘装置通过无线信号远程智能控制，结合各倾角传感器、水平传感器反馈的信号，可以不断运算并给第一油缸、第二油缸和俯仰油缸发出指令进行动态调整，这样上层通用工作平台可以始终保持在水平状态。

2、通过左右的平行四边形连接机构连接有第一油缸或第二油缸，第一油缸和第二油缸可以分别单动或联动；当某一油缸伸出时，第一油缸或第二油缸带动对应的可调节连接结构运动，同时因为可调节连接结构为四组平行四边形连接机构，四组平行四边形连接机构与驱动总成是铰接关系，对应的驱动总成将向外扩展，这样整个底盘架的轨距就加大；同理，当某一油缸缩进时，轨距就相应减小。根据现场需要，可以单面调轨距，也可以同时调整。

3、在左右地面有高低差时，第一油缸或第二油缸可以分别单动或联动。此时需要高端降落或至低端升高，或者同时进行。当某一油缸伸出时，油缸带动对应的平行四边形机构运动，同时因为四边形机构与驱动总成是铰接关系，对应的驱动总成将向外扩展，从而此端升高。同理，当某一油缸缩进时，此端就相应降落，本技术条件下的底盘左右车轮(或履带)都可以一键式单独调整高低。

4、驱动轮车轮或者驱动履带单独高低调整以及底盘架整体高低调整：其中，驱动轮车轮或者驱动履带保证与地面全时面接触：因为增加了主支撑轴，在重力作用下，驱动轮车轮或者驱动履带是自适应模式，不需外力干预，在参数允许范围内自适应，始终与地面进行面接触。

附图说明

图1为本发明提出的一种越障式全地形自调平车辆底盘的结构示意图；

图2为本发明提出的一种越障式全地形自调平车辆底盘的正视图；

图3为本发明提出的一种越障式全地形自调平车辆底盘的侧视图；

图4为本发明提出的一种越障式全地形自调平车辆底盘的底盘架结构示意图；

图5为本发明提出的实施例二的中的底盘架与连接架结构连接结构图。

图中：1驱动总成、2可调节连接结构、3工作平台、4第一油缸、5俯仰油缸、6主支撑轴、7底盘架、701第一铰接件、702第二铰接件、703底架、8第二油缸、9连接架结构、10安装卡槽、11驱动轮。

具体实施方式

为了了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，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。

参照图1-5，一种越障式全地形自调平车辆底盘，包括底盘装置，底盘装置包括驱动总成1、底盘架7、工作平台3和可调节连接结构2，驱动总成1设置在底盘架7的底部两侧；

底盘架7包括第一铰接件701、第二铰接件702和底架703，第二铰接件702与第一铰接件701铰接连接，第一铰接件701底部与底架703固定连接，底盘架7通过第二铰接件702与工作平台3连接，底盘架7通过底架703铰接连接可调节连接结构2，可调节连接结构2的另一端与驱动总成1连接；

底盘架7可调节工作平台3沿底盘装置行进方向上的两侧之间的高度差；底盘架7可调节驱动总成1两侧之间的间距，且同时可调节工作平台3垂直于底盘装置行进方向上的两侧之间的高度差；其中，驱动总成1由主支撑轴6和驱动轮11构成，驱动轮11为车轮和驱动履带中的一种；

两侧驱动总成1的内侧均设置有主支撑轴6，可调节连接结构2的一端与底盘架7之间连接有第一销轴，可调节连接结构2的另一端与驱动总成1的主支撑轴6之间连接有第二销轴，其中，可调节连接结构2为四组平行四边形连接机构，底盘架7的底部两侧分别连接两组平行四边形连接机构，一组平行四边形连接机构包括两个平行设置的调节杆，两个调节杆的两端分别与主支撑轴6和底盘架7铰接连接，两个调节杆为固定杆或者伸缩杆的一种，伸缩杆为气缸自动伸缩结构；

底盘架7的中部一侧与一侧主支撑轴6之间转动连接有第一油缸4，底盘架7的中部一侧与另一侧主支撑轴6之间转动连接有第二油缸8；第一油缸4和第二油缸8的控制方式包括单动或联动；

底盘架7的顶部连接有工作平台3，底盘架7的前端与工作平台3之间可拆卸转动连接有俯仰油缸5，俯仰油缸5的两端分别与底盘架7和工作平台3之间连接有铰接轴。

实施例一

本实施例中，参照图1-4，让底盘架7通过第二铰接件702与工作平台3固定连接，其中，连接方式为焊接，需要说明的是，采用该方案中的底盘可以搭载任意其它装置的整套设备；如登高机、运载车、巡检机器人、消防机器人、搜救机器人、排雷机器人等成套设备。

在组装时，让四组平行四边形连接机构的两侧分别与底盘架7和驱动总成1的主支撑轴6铰接连接；其中，底盘架7包括第一铰接件701、第二铰接件702和底架703，第一铰接件701底部与底架703固定连接，底盘架7通过第二铰接件702与工作平台3连接，底盘架7通过底架703铰接连接可调节连接结构2第一铰接件701的顶部和第二铰接件702的底部铰接连接，第二铰接件702的顶部两侧均设置有安装卡槽10，工作平台3的底部设置有与安装卡槽10相适配的连接架结构9，从而在焊接连接工作平台3时，首先让两个连接架结构9安装在安装卡槽10内部进行焊接连接，然后在连接架结构9的顶部安装工作平台3，让连接架结构9的顶部与工作平台3的底部焊接连接，在焊接时，连接架结构9的顶部与第二铰接件702的顶部位于同一水平线上，同时让俯仰油缸5的顶部通过铰接轴与工作平台3的底部焊接固定连接；

更加具体的是，该底盘装置上还安装有运动控制器，倾角传感器和水平传感器，运动控制器，倾角传感器和水平传感器均安装在底盘架7上，用于对工作平台3在运动过程中对工作平台3的运动状态进行监控；其中，运动控制器的型号可为DATA-7311。

本实施例中，左右的平行四边形连接机构连接有第一油缸4或第二油缸8；上层通用工作平台3与俯仰油缸5是连接关系，根据三点调平原理，第一油缸4和第二油缸8可以分别单动或联动；当某一油缸伸出时，第一油缸4或第二油缸8带动对应的可调节连接结构2运动，同时因为可调节连接结构2为四组平行四边形连接机构，四组平行四边形连接机构与驱动总成1是铰接关系，对应的驱动总成1将向外扩展，这样整个底盘架7的轨距就加大。同理，当某一油缸缩进时，轨距就相应减小。根据现场道路需要，可以单面调轨距，也可以同时调整。

本实施例中，更加具体的是，驱动轮11(车轮或者驱动履带)单独高低调整以及底盘架7整体高低调整：其中，驱动轮11(车轮或者驱动履带)保证与地面全时面接触：因为增加了主支撑轴6，在重力作用下，驱动轮11(车轮或者驱动履带)是自适应模式，不需外力干预，在参数允许范围内自适应，始终与地面进行面接触；

在左右地面有高低差时，第一油缸4或第二油缸8可以分别单动或联动。此时需要高端降落或至低端升高，或者同时进行。当某一油缸伸出时，油缸4带动对应的平行四边形机构2运动，同时因为四边形机构2与驱动总成1是铰接关系，对应的驱动总成1将向外扩展，从而此端升高。同理，当某一油缸缩进时，此端就相应降落。根据现场需要，本装置可以在使用时，让运动控制器，倾角传感器和水平传感器，运动控制器与电子设备通过无线信号连接，让电子设备对该底盘装置通过无线信号远程智能控制，运动控制器根据算法，结合各倾角传感器、水平传感器反馈的信号，可以不断运算并给第一油缸4、第二油缸8和俯仰油缸5发出指令进行动态调整，这样上层通用工作平台可以始终保持在水平状态，在远程智能模式下，可以智能式自行瞬间调整完毕，不需人为干预。

实施例二

本实施例中，参照图5，该实施例所提供的器件本体与实施例1所提供的器件本体结构基本相同，不同之处在于，底盘架7通过第二铰接件702与工作平台3固定连接，其中，连接方式为可拆卸连接，需要说明的是，采用该方案中的底盘可以搭载任意其它装置的整套设备；如登高机、运载车、巡检机器人、消防机器人、搜救机器人、排雷机器人等成套设备；

可拆卸连接方式可以实现上述搭载的任意其他装置进行灵活拆卸更换，在组装时，让四组平行四边形连接机构的两侧分别与底盘架7和驱动总成1的主支撑轴6铰接连接；其中，底盘架7包括第一铰接件701和第二铰接件702，第一铰接件701的顶部和第二铰接件702的底部铰接连接，第二铰接件702的顶部两侧均设置有安装卡槽10，工作平台3的底部设置有与安装卡槽10相适配的连接架结构9，从而在连接工作平台3(登高机、运载车、巡检机器人、消防机器人、搜救机器人、排雷机器人等成套设备中的任意一种)时，首先让两个连接架结构9上和安装卡槽10的底部相对应的位置设置固定孔，让两个连接架结构9与工作平台3(登高机、运载车、巡检机器人、消防机器人、搜救机器人、排雷机器人等成套设备中的任意一种)的底部焊接固定连接，然后让两个连接架结构9镶嵌安装在安装卡槽10内部内通过相适配的固定孔进行安装锁紧销固定连接，从而可以固定安装工作平台3，在需要对底座架7顶部的工作平台3进行更换时，直接对让两个连接架结构9和安装卡槽10之间的锁紧销进行拆卸，接着让两个连接架结构9与另外一种工作平台3(登高机、运载车、巡检机器人、消防机器人、搜救机器人、排雷机器人等成套设备中的另外任意一种)的底部焊接固定连接，然后让两个连接架结构9镶嵌安装在安装卡槽10内部内通过相适配的固定孔进行安装锁紧销固定连接，从而可以更换安装另外一种工作平台3。

基于上文的描述可知，本发明优点在于：通过本技术方案中研制的产品，可以有效解决车辆底盘在平行爬坡、倾斜爬坡、通过障碍物等情况下所搭载的其它机构或物资始终处于水平状态。该底盘可以适应非常苛刻的路面，可以适应复杂的工作场地要求，能够解决绝大部分同类产品解决不了的应用问题。同时，其搭载的其它机构可以有效根据原有设计的参数进行工作(如果不水平很多机构的使用将严重受限)。如果通用平台上只是装载物资，在水平方向上有严格要求时，比如玻璃、陶瓷等，该机构也会比同类产品发挥最优的性能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种越障式全地形自调平车辆底盘，包括底盘装置，其特征在于，所述底盘装置包括驱动总成(1)、底盘架(7)、工作平台(3)和可调节连接结构(2)，所述驱动总成(1)设置在底盘架(7)的底部两侧；

所述底盘架(7)的顶部与工作平台(3)连接，所述底盘架(7)的底部铰接连接有可调节连接结构(2)，所述可调节连接结构(2)的另一端与驱动总成(1)连接；

所述底盘架(7)可调节所述工作平台(3)沿底盘装置行进方向上的两侧之间的高度差；

所述底盘架(7)可调节所述驱动总成(1)两侧之间的间距，且同时可调节所述工作平台(3)垂直于所述底盘装置行进方向上的两侧之间的高度差。

2.根据权利要求1所述的一种越障式全地形自调平车辆底盘，其特征在于，两侧所述驱动总成(1)的内侧均设置有主支撑轴(6)，所述可调节连接结构(2)的一端与底盘架(7)之间连接有第一销轴，所述可调节连接结构(2)的另一端与驱动总成(1)的主支撑轴(6)之间连接有第二销轴，所述底盘架(7)的中部一侧与一侧主支撑轴(6)之间转动连接有第一油缸(4)，所述底盘架(7)的中部一侧与另一侧主支撑轴(6)之间转动连接有第二油缸(8)；所述底盘架(7)的顶部连接有工作平台(3)，所述底盘架(7)的前端与工作平台(3)之间可拆卸转动连接有俯仰油缸(5)。

3.根据权利要求2所述的一种越障式全地形自调平车辆底盘，其特征在于，所述驱动总成(1)由主支撑轴(6)和驱动轮(11)构成，所述驱动轮(11)为车轮和驱动履带中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种越障式全地形自调平车辆底盘，其特征在于，所述可调节连接结构(2)为四组平行四边形连接机构，所述底盘架(7)的底部两侧分别连接两组平行四边形连接机构，一组所述平行四边形连接机构包括两个平行设置的调节杆，两个所述调节杆的两端分别与主支撑轴(6)和底盘架(7)铰接连接。

5.根据权利要求4所述的一种越障式全地形自调平车辆底盘，其特征在于，两个所述调节杆为固定杆或者伸缩杆的一种，所述伸缩杆为气缸自动伸缩结构。

6.根据权利要求1所述的一种越障式全地形自调平车辆底盘，其特征在于，所述底盘架(7)包括第一铰接件(701)、第二铰接件(702)和底架(703)，第一铰接件(701)底部与底架(703)固定连接，所述底盘架(7)通过第二铰接件(702)与工作平台(3)连接，所述底盘架(7)通过底架(703)铰接连接可调节连接结构(2)所述第一铰接件(701)的顶部和第二铰接件(702)的底部铰接连接，所述第二铰接件(702)的顶部两侧均设置有安装卡槽(10)，所述工作平台(3)的底部设置有与安装卡槽(10)相适配的连接架结构(9)。

7.根据权利要求6所述的一种越障式全地形自调平车辆底盘，其特征在于，所述底盘架(7)通过第二铰接件(702)与工作平台(3)固定连接，连接方式为焊接或可拆卸连接中的一种。

8.根据权利要求2所述的一种越障式全地形自调平车辆底盘，其特征在于，所述俯仰油缸(5)的两端分别与底盘架(7)和工作平台(3)之间连接有铰接轴。

9.根据权利要求2所述的一种越障式全地形自调平车辆底盘，其特征在于，所述第一油缸(4)和第二油缸(8)的控制方式包括单动或联动。

10.根据权利要求1所述的一种越障式全地形自调平车辆底盘，其特征在于，所述底盘装置上还安装有运动控制器、倾角传感器和水平传感器，所述运动控制器、倾角传感器和水平传感器通过无线信号与电子设备无线连接。

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