CN115571242A - 一种变轴距运载装置 - Google Patents
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Abstract
一种变轴距运载装置，包括车体、车轮电机、支腿、转动电机、转动轴；其中支腿上端通过所述转动轴连接至所述车体，所述支腿的下端连接有所述车轮，所述车轮数量为四，每个车轮各由一个所述车轮电机单独驱动，所述转动电机位于车体内部且驱动所述蜗杆转动，所述蜗杆带动所述蜗轮转动，所述蜗轮与所述转动轴之间通过键连接，所述蜗轮转动带动所述转动轴转动，进而带动所述支腿转动。
Description
技术领域
本发明涉及无人运载车领域，具体涉及一种变轴距运载装置。
背景技术
随着现代科学技术的进步，无人装备在各个领域得到了广泛的应用。本发明涉及一款军用多功能全地形无人运载装置，用于战地后勤保障。该装置的远距离转运由大车实现。受大车内部空间及车门尺寸的限制，无人车的整体尺寸(长×宽×高)受限，但无人车的野外作业环境对车辆的越野性能提出了要求，导致其车轮直径不能过小。且无人运载车体积较小，结构刚性同样较小，因此需要一定的减震装置。
在实际工程实践中，存在以下问题：
一、对于常规车辆而言，减震弹簧常见的包括竖向以及横向。但是对于小型无人车而言，其尺寸相对小，如果像普通车辆一样施加多个减震装置，则与其小型轻便的设计理念相互冲突，实际应用时非常累赘，因此需要更少的弹簧减震装置实现更全面的缓冲效果。
二、现有技术中的汽车减震装置，常见的是弹簧套设在柱上，柱两端固定，这样的减震方式由于两端的固定，弹簧不会过多压缩，因此对于弹簧的弹性势能利用的较少，不利于减震。
三、近年来提出液压弹簧的概念，用于减震；个别专利将其用于车载弹簧，但只是单独的液压弹簧，没有常规弹簧与液压弹簧结合的结构，无法同时利用常规弹簧与液压弹簧的优点。
四、现有技术的弹簧座，是一个单独的圆片或者托或者筒，难以将这种弹簧座应用到一个同时实现横向缓冲与竖向缓冲的结构中。
五、现有技术的液压弹簧，个别专利通过活塞来实现功能，同时通过活塞上设置的通孔来实现阻尼通流，但是这种结构只能实现被动弹簧阻尼作用；对于一些工作场景，有减震装置受到持续单方向的力的情况，例如电机驱动支腿转动时；此时无法实现保压功能，活塞上的阻尼孔会阻碍保压的实现。
六、现有技术的节流阀，通过小孔实现阻尼作用，然而节流阀的阻尼小孔尺寸过小，现有技术一般不会对节流阀进行主动控制，因为主动驱动装置及阀芯的尺寸与阻尼小孔的尺寸并不适配。这就导致无法对节流阀进行主动控制开关，无法实现关闭也就无法实现之前提到的保压功能。
七、现有技术的车辆通常需要爬上长距离的坡面，在整车长度受限的情况下无人车辆的轴距较短，车辆上下坡时的抗倾覆能力下降。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提出同时解决上述多种问题的方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变轴距运载装置，包括车体、车轮电机、支腿、转动电机、转动轴、缸体、控制阀、支座、车轮、蜗轮、蜗杆、回转杆、铰接件、连杆、压板、横向弹簧、挡板、左口、右口、弹簧腔、左腔、右腔、隔板、上弯折部、下弯折部、竖向弹簧一、竖向弹簧二、活塞杆、活塞板、第一挡片、第二挡片；所述控制阀包括阀体、旋塞、输入轴；
其中支腿上端通过所述转动轴连接至所述车体，所述支腿的下端连接有所述车轮，所述车轮数量为四，每个车轮各由一个所述车轮电机单独驱动，所述转动电机位于车体内部且驱动所述蜗杆转动，所述蜗杆带动所述蜗轮转动，所述蜗轮与所述转动轴之间通过键连接，所述蜗轮转动带动所述转动轴转动，进而带动所述支腿转动；所述回转杆包括一体设置的环部与杆部，所述环部套设在所述蜗杆外周，所述杆部位于所述环部上方，所述杆部的上端连接所述铰接件，所述铰接件同时连接所述车体；
所述连杆左端连接所述铰接件，所述连杆上套设有所述压板，所述压板右侧连接有所述横向弹簧，所述横向弹簧套设在所述连杆外周，所述横向弹簧右端连接有所述挡板，所述挡板固定在所述缸体的左端，所述连杆穿过所述挡板进入所述缸体内，所述连杆右端设置有所述上弯折部，所述上弯折部连接所述下弯折部，所述下弯折部右端连接有所述活塞杆，所述活塞杆右端连接有所述活塞板；
所述缸体内设置有所述隔板，所述活塞杆穿过所述隔板，所述上弯折部内容纳有所述竖向弹簧一，所述竖向弹簧一的下端连接于所述缸体内壁，所述下弯折部内容纳有所述竖向弹簧二，所述竖向弹簧二的上端连接于所述缸体内壁，所述连杆下方一体设置有所述第一挡片，所述第一挡片横向约束所述竖向弹簧一，所述活塞杆上方一体设置有所述第二挡片，所述第二挡片横向约束所述竖向弹簧二；
在缸体内隔板左端构成弹簧腔，所述活塞板与隔板之间构成所述左腔，所述活塞板与缸体右壁之间构成所述右腔，所述左口连接所述左腔，所述右口连接所述右腔，所述左口与右口之间设置有管道，所述管道位于缸体外，所述控制阀控制所述管道通断，所述阀体中设置有左通道、右通道、上左弧形孔、下左弧形孔、上右弧形孔、下右弧形孔；所述旋塞中设置有上阻尼孔、下阻尼孔；在控制阀开启状态，所述左通道、上左弧形孔、上阻尼孔、上右弧形孔、右通道依次连通，所述左通道、下左弧形孔、下阻尼孔、下右弧形孔、右通道依次连通。
优选的，所述缸体的右端连接有所述支座，所述输入轴驱动所述旋塞旋转。
优选的，电机驱动输入轴旋转。
优选的，所述铰接件为销轴。
优选的，所述隔板上设置有内孔以容纳所述活塞杆。
优选的，所述内孔的孔壁上设置有密封圈。
优选的，所述缸体为方形。
优选的，所述缸体为圆形。
优选的，所述挡板的直径大于所述缸体的直径。
优选的，所述左通道的直径大于所述上阻尼孔的直径。
本发明的有益效果是：
一、针对背景技术提出的第一点，通过横向弹簧与横向液压缸实现横向缓冲，通过缸内的竖向弹簧实现竖向缓冲。从而在一个模块内两个维度更全面的实现了缓冲性能。
二、针对背景技术提出的第二点，连杆的一端为活塞端、另一端为铰接端，两端均为活动端，因此相对而言具有更灵活的约束，更灵活的约束对于利用弹性势能是有利的。
三、针对背景技术提出的第三点，在一个连杆上设置了三个减震段，依次是横向弹簧减震段、竖向弹簧减震段、液压活塞减震段，从而更好的利用了不同性质材料弹簧的性能。
四、针对背景技术提出的第四点，在连杆上设置了弯折部，弯折部内容纳有弹簧，从而将连杆的一部分作为弹簧座使用，并且在连杆上设置了挡片以对弹簧进行包覆容纳约束。
五、针对背景技术提出的第五点，保留了完整的活塞板，不在活塞板上设置阻尼孔，改为在液压缸外侧设置管道分别连通活塞板两侧的腔，并且在管道中设置主动控制阀，当主动控制阀关闭时，活塞板两侧的腔不连通，可以实现保压，当主动阀开启时，活塞板两侧的腔连通，可以实现流通阻尼缓冲。
六、针对背景技术提出的第六点，将常规的主动阀当做节流阀以同时实现主动控制与节流，利用阀体上设置的双弧形通道与旋塞上的双阻尼孔共同构成的流路来实现阻尼，利用常规的驱动源如电机进行主动控制。而之所以不在旋塞上直接钻小孔实现阻尼是因为这样的阻尼距离太短，无法有效的实现阻尼，而多个弧形通道与阻尼孔的组合能够实现足够的阻尼距离。
七、针对背景技术提出的第七点，采用模块化的可伸缩与可回转行驶单元实现无人载运装置的轴距可变，用于解决短轴距大爬坡度要求的问题，以提升运载装置的抗倾覆能力，同时，提高车辆的机动性与越野性能。
注：上述设计不分先后，每一条都使得本发明相对现有技术具有区别和显著的进步。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明整车示意图。
图2为本发明运载车整体截面图
图3为本发明支腿转动装置结构放大图。
图4为本发明整车短轴距状态图
图5为本发明整车长轴距状态图
图6为本发明与支腿转动装置相连的减震装置示意图。
图7为本发明液压缸内部结构示意图。
图8为本发明控制阀剖视图
图中，附图标记如下：
1、车体，2、车轮电机，3、支腿，4、转动电机，5、回转机构，6、转动轴，7、铰接件，8、缸体，9、控制阀，10、支座，11、支撑轮，12、行驶单元，13、车轮，14、蜗轮，15、蜗杆，16、回转杆，17、连杆，18、压板，19、横向弹簧，20、挡板，21、左口，22、右口，23、弹簧腔，24、左腔，25、右腔，26、隔板，27、上弯折部，28、下弯折部，29、竖向弹簧一，30、竖向弹簧二，31、活塞杆，32、活塞板，33、第一挡片，34、第二挡片，35、阀体，36、旋塞，37、输入轴，38、左通道，39、右通道，40、上左弧形孔，41、下左弧形孔，42、上右弧形孔，43、下右弧形孔，44、上阻尼孔，45、下阻尼孔，46、铰接件。
具体实施方式
如图所示：一种变轴距运载装置，包括车体、车轮电机、支腿、转动电机、转动轴、缸体、控制阀、支座、车轮、蜗轮、蜗杆、回转杆、铰接件、连杆、压板、横向弹簧、挡板、左口、右口、弹簧腔、左腔、右腔、隔板、上弯折部、下弯折部、竖向弹簧一、竖向弹簧二、活塞杆、活塞板、第一挡片、第二挡片；所述控制阀包括阀体、旋塞、输入轴；
其中支腿上端通过所述转动轴连接至所述车体，所述支腿的下端连接有所述车轮，所述车轮数量为四，每个车轮各由一个所述车轮电机单独驱动，所述转动电机位于车体内部且驱动所述蜗杆转动，所述蜗杆带动所述蜗轮转动，所述蜗轮与所述转动轴之间通过键连接，所述蜗轮转动带动所述转动轴转动，进而带动所述支腿转动；所述回转杆包括一体设置的环部与杆部，所述环部套设在所述蜗杆外周，所述杆部位于所述环部上方，所述杆部的上端连接所述铰接件，所述铰接件同时连接所述车体；
所述连杆左端连接所述铰接件，所述连杆上套设有所述压板，所述压板右侧连接有所述横向弹簧，所述横向弹簧套设在所述连杆外周，所述横向弹簧右端连接有所述挡板，所述挡板固定在所述缸体的左端，所述连杆穿过所述挡板进入所述缸体内，所述连杆右端设置有所述上弯折部，所述上弯折部连接所述下弯折部，所述下弯折部右端连接有所述活塞杆，所述活塞杆右端连接有所述活塞板；
所述缸体内设置有所述隔板，所述活塞杆穿过所述隔板，所述上弯折部内容纳有所述竖向弹簧一，所述竖向弹簧一的下端连接于所述缸体内壁，所述下弯折部内容纳有所述竖向弹簧二，所述竖向弹簧二的上端连接于所述缸体内壁，所述连杆下方一体设置有所述第一挡片，所述第一挡片横向约束所述竖向弹簧一，所述活塞杆上方一体设置有所述第二挡片，所述第二挡片横向约束所述竖向弹簧二；
在缸体内隔板左端构成弹簧腔，所述活塞板与隔板之间构成所述左腔，所述活塞板与缸体右壁之间构成所述右腔，所述左口连接所述左腔，所述右口连接所述右腔，所述左口与右口之间设置有管道，所述管道位于缸体外，所述控制阀控制所述管道通断，所述阀体中设置有左通道、右通道、上左弧形孔、下左弧形孔、上右弧形孔、下右弧形孔；所述旋塞中设置有上阻尼孔、下阻尼孔；在控制阀开启状态，所述左通道、上左弧形孔、上阻尼孔、上右弧形孔、右通道依次连通，所述左通道、下左弧形孔、下阻尼孔、下右弧形孔、右通道依次连通。
如图所示：所述缸体的右端连接有所述支座，所述输入轴驱动所述旋塞旋转。电机驱动输入轴旋转。所述铰接件为销轴。所述隔板上设置有内孔以容纳所述活塞杆。所述内孔的孔壁上设置有密封圈。所述缸体为方形。所述缸体为圆形。所述挡板的直径大于所述缸体的直径。所述左通道的直径大于所述上阻尼孔的直径。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (10)
1.一种变轴距运载装置，其特征在于：包括所述车体、所述车轮电机、支腿、转动电机、转动轴、缸体、控制阀、支座、车轮、蜗轮、蜗杆、回转杆、铰接件、连杆、压板、横向弹簧、挡板、左口、右口、弹簧腔、左腔、右腔、隔板、上弯折部、下弯折部、竖向弹簧一、竖向弹簧二、活塞杆、活塞板、第一挡片、第二挡片；所述控制阀包括阀体、旋塞、输入轴；
其中支腿上端通过所述转动轴连接至所述车体，所述支腿的下端连接有所述车轮，所述车轮数量为四，每个车轮各由一个所述车轮电机单独驱动，所述转动电机位于车体内部且驱动所述蜗杆转动，所述蜗杆带动所述蜗轮转动，所述蜗轮与所述转动轴之间通过键连接，所述蜗轮转动带动所述转动轴转动，进而带动所述支腿转动；所述回转杆包括一体设置的环部与杆部，所述环部套设在所述蜗杆外周，所述杆部位于所述环部上方，所述杆部的上端连接所述铰接件，所述铰接件同时连接所述车体；
所述连杆左端连接所述铰接件，所述连杆上套设有所述压板，所述压板右侧连接有所述横向弹簧，所述横向弹簧套设在所述连杆外周，所述横向弹簧右端连接有所述挡板，所述挡板固定在所述缸体的左端，所述连杆穿过所述挡板进入所述缸体内，所述连杆右端设置有所述上弯折部，所述上弯折部连接所述下弯折部，所述下弯折部右端连接有所述活塞杆，所述活塞杆右端连接有所述活塞板；
所述缸体内设置有所述隔板，所述活塞杆穿过所述隔板，所述上弯折部内容纳有所述竖向弹簧一，所述竖向弹簧一的下端连接于所述缸体内壁，所述下弯折部内容纳有所述竖向弹簧二，所述竖向弹簧二的上端连接于所述缸体内壁，所述连杆下方一体设置有所述第一挡片，所述第一挡片横向约束所述竖向弹簧一，所述活塞杆上方一体设置有所述第二挡片，所述第二挡片横向约束所述竖向弹簧二；
在缸体内隔板左端构成弹簧腔，所述活塞板与隔板之间构成所述左腔，所述活塞板与缸体右壁之间构成所述右腔，所述左口连接所述左腔，所述右口连接所述右腔，所述左口与右口之间设置有管道，所述管道位于缸体外，所述控制阀控制所述管道通断，所述阀体中设置有左通道、右通道、上左弧形孔、下左弧形孔、上右弧形孔、下右弧形孔；所述旋塞中设置有上阻尼孔、下阻尼孔；在控制阀开启状态，所述左通道、上左弧形孔、上阻尼孔、上右弧形孔、右通道依次连通，所述左通道、下左弧形孔、下阻尼孔、下右弧形孔、右通道依次连通。
2.根据权利要求1所述的一种变轴距运载装置，其特征在于：所述缸体的右端连接有所述支座，所述输入轴驱动所述旋塞旋转。
3.根据权利要求2所述的一种变轴距运载装置，其特征在于：电机驱动输入轴旋转。
4.根据权利要求1所述的一种变轴距运载装置，其特征在于：所述铰接件为销轴。
5.根据权利要求1所述的一种变轴距运载装置，其特征在于：所述隔板上设置有内孔以容纳所述活塞杆。
6.根据权利要求5所述的一种变轴距运载装置，其特征在于：所述内孔的孔壁上设置有密封圈。
7.根据权利要求1所述的一种变轴距运载装置，其特征在于：所述缸体为方形。
8.根据权利要求1所述的一种变轴距运载装置，其特征在于：所述缸体为圆形。
9.根据权利要求8所述的一种变轴距运载装置，其特征在于：所述挡板的直径大于所述缸体的直径。
10.根据权利要求1所述的一种变轴距运载装置，其特征在于：所述左通道的直径大于所述上阻尼孔的直径。
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