CN118124534A - 便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮，包括辅助轮举升装置、抱夹架、外侧压装置。本发明便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮是一种新型的脱困装置，弥补了千斤顶、猴爬杆等顶升装置在对车辆进行顶升时不可移动的不足。所采用的抱夹结构使得辅助轮可以适应多种规格的轮胎，且连接简单快速、稳定可靠。在车辆完全托底沦陷时使用辅助轮举升脱困就可避免底盘结构件的损坏，将全部车轮都装上辅助轮后可以更利于救援车的拖拽。

Description

便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮

技术领域

本发明涉及汽车辅助脱困设备技术领域，具体涉及便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮。

背景技术

车辆沦陷的本质原因就是支撑面无法给驱动轮提供足够的摩擦反作用力，导致车辆获得的驱动力极小而无法驶离当前路面。对此脱困装置按照其主要作用分类就可分为增加轮胎与地面的摩擦力和给汽车添加额外的牵引力这两大类别，常见的脱困板、防滑胶块、防滑链等就属于前一类别，绞盘、拖车绳等需要额外借力的则为后一类别。

但是上述的几种装置并不能说是可以适应全部的车辆沦陷情况，比如当地面十分松软时利用脱困板的话在车轮的转动下会将其向反方向甩出，同样的防滑链也起不到很大的作用。这种情况在无其余额外辅助牵引力时一般采取的做法是将车辆顶升起来，刨去塌陷轮附近松软的基层，然后再添加脱困板、碎石等硬质物质。再者当车辆发生托底时不管是利用绞盘还是其余脱困装置，强行拖拽都会对底盘有所损伤。此外绞盘类的装置还需要有一个固定的锚点才行，如果是独车在广阔的戈壁滩、泥地等均不能发挥作用。综上所述可知要想使得车辆可以更好的脱困就得要求该脱困装置具备塌陷轮顶升功能的同时车辆还可以移动，以便于借助外力脱困。使用千斤顶、猴爬杆、气囊等举升时车辆是不可以移动的，否则容易造成安全事故。所以急需研发出一款新型的便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮，包括辅助轮举升装置、抱夹架、外侧压装置；

所述辅助轮举升装置包括轮架和辅助轮，轮架上具有轮轴，所述辅助轮的轮毂中心转动连接于轮架的轮轴上，所述抱夹架沿竖直方向滑动连接于轮架上并由举升驱动机构带动升降；

所述抱夹架的四周设有三个以上沿径向设置的滑轨，各滑轨上分别滑动连接有滚筒夹持机构，抱夹架上设有抱夹驱动机构，抱夹驱动机构带动各滚筒夹持机构沿对应的滑轨滑动；所述滚筒夹持机构包括滚筒座、主滚筒、滚筒轴、内侧滚筒轴杆和内侧压滚筒；滚筒座滑动连接在滑轨上并与抱夹驱动机构连接，滚筒轴的一端套接在滚筒座上，主滚筒转动套接在滚筒轴的另一端，主滚筒用于径向压紧在塌陷轮的圆柱面上；所述内侧滚筒轴杆的一端转动套接在滚筒轴靠近主滚筒的端部上，内侧压滚筒转动套接在内侧滚筒轴杆的另一端，内侧压滚筒用于压紧在塌陷轮的内侧；

所述外侧压装置用于压紧在塌陷轮的外侧，外侧压装置包括压盘架和外侧压驱动机构，压盘架的四周沿圆周方向间隔设有多个外侧压滚筒压紧机构，所述压盘架沿轮轴的轴向滑动连接于抱夹架上并由外侧压驱动机构带动沿沿轮轴的轴向移动。

进一步的，所述抱夹驱动机构包括抱夹电机、平面螺纹盘、齿圈和齿轮，所述平面螺纹盘的背部中心转动连接在抱夹架上，齿圈固定在平面螺纹盘的背部，齿轮固定在抱夹电机的输出轴，且齿轮与齿圈啮合；各滑轨内分别滑动连接有推杆滑座，各推杆滑座通过球关节与对应的滚筒座连接；各推杆滑座上分别固定有与平面螺纹盘螺纹配合的平面螺纹推杆。

进一步的，所述滚筒轴的一端圆柱面上设有沿轴向连续设置的齿槽，滚筒座的内部通过扭转弹簧板与滚筒轴连接，滚筒座一侧通过移位压缩弹簧连接有移位锁销，移位锁销的根部设有与齿槽配合的固定齿，在移位压缩弹簧作用下，移位锁销根部的固定齿压紧配合与齿槽上对滚筒轴的轴向位置进行限位；所述滚筒座的另一侧通过压缩弹簧连接有角度锁销，在角度压缩弹簧作用下，角度锁销的根部压紧滚筒轴以限制滚筒轴转动。

进一步的，所述举升驱动机构包括举升电机、举升导轨和举升丝杆，所述举升导轨沿竖直方向固定在轮架上，抱夹架上通过导向座与对应的举升导轨滑动连接，所述举升丝杆沿竖直方向转动连接在轮架上，所述举升电机固定在轮架上，举升电机的输出端通过带传动机构与举升丝杆的一端传动连接。

进一步的，所述外侧压滚筒压紧机构包括外侧压连杆、外侧压滚筒和随动滚轮，所述外侧压连杆的一端与外侧压滚筒转动连接，外侧压连杆的另一端与随动滚轮转动连接，随动滚轮滚动连接于压盘架上对应的导向槽上。

进一步的，所述外侧压驱动机构包括外侧压电机、多个支撑导向柱、多个外侧压螺杆，多个支撑导向柱沿轮轴的轴向固定在抱夹架上，压盘架上固定有与各支撑导向柱滑动配合的导向套，多个外侧压螺杆沿轮轴的轴向转动连接在抱夹架上，所述外侧压电机固定在抱夹架上且外侧压电机的输出端通过同步带传动机构同步带动各外侧压螺杆同向转动。

采用上述的技术方案，本发明具有的有益效果为：本发明便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮是一种新型的脱困装置，弥补了千斤顶、猴爬杆等顶升装置在对车辆进行顶升时不可移动的不足。所采用的抱夹结构使得辅助轮可以适应多种规格的轮胎，且连接简单快速、稳定可靠。在车辆完全托底沦陷时使用辅助轮举升脱困就可避免底盘结构件的损坏，将全部车轮都装上辅助轮后可以更利于救援车的拖拽。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：

图1为本发明的立体示意图；

图2为辅助轮举升装置的立体示意图（辅助轮去除）；

图3为抱夹架带滚筒夹持机构和抱夹驱动机构的立体示意图；

图4为抱夹架带滚筒夹持机构和抱夹驱动机构的仰视图；

图5为滚筒夹持机构的立体示意图；

图6为滚筒夹持机构的剖视图；

图7为外侧压装置的立体示意图；

图8为本发明搭载在越野上的示意图；

图9为本发明安装在塌陷轮上的示意图；

图10为本发明的使用示意图；

图11为本发明搭配履带小车使用的示意图。

具体实施方式

如图1-11所示，本发明便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮，包括辅助轮举升装置1、抱夹架2、外侧压装置3。

辅助轮举升装置1包括轮架11和辅助轮12，辅助轮12的外圈焊装有凸起的钢板轮缘和橡胶块，其形状可以根据使用场景进行定制，这样能够增大辅助轮12与地面的摩擦系数。此外倘若将辅助轮12设计成轮毂电机的样式，可将塌陷轮举升后直接驱动脱困。轮架11上具有轮轴13，辅助轮12的轮毂中心转动连接于轮架11的轮轴13上，抱夹架2沿竖直方向滑动连接于轮架11上并由举升驱动机构带动升降。其中，举升驱动机构包括举升电机14、举升导轨15和举升丝杆16，举升导轨15沿竖直方向固定在轮架11上，抱夹架2上通过导向座与对应的举升导轨15滑动连接，举升丝杆16沿竖直方向转动连接在轮架11上，举升电机14固定在轮架11上，举升电机14的输出端通过带传动机构与举升丝杆16的一端传动连接。各轮胎夹持滚筒与被救援的塌陷轮固定稳妥后举升电机14会带动丝杆结构转动，辅助轮12就会沿着举升导轨15向地面移动。当辅助轮12接触地面后仍继续向下移动，此时在力的相对作用下，塌陷轮就会被举升。

本发明中，举升驱动机构有两组，每根举升丝杆16各由一台举升电机14进行驱动，利用带传动可以补偿两根举升丝杆16不同步带来的传动误差，过载时通过带传动的滑差起到过载保护的作用。辅助轮12通过轴承和轮轴13配合，可相对轮轴13自由转动，所以当塌陷轮举升起来后，车辆仍可移动。

抱夹架2的四周设有三个以上沿径向设置的滑轨21，本发明中，抱夹架2四周设有四个沿圆周方向等间隔设置的滑轨21。各滑轨21上分别滑动连接有滚筒夹持机构4，抱夹架2上设有抱夹驱动机构5，抱夹驱动机构5带动各滚筒夹持机构4沿对应的滑轨21滑动。其中，滚筒夹持机构4包括滚筒座41、主滚筒42、滚筒轴43、内侧滚筒轴杆44和内侧压滚筒45；滚筒座41滑动连接在滑轨21上并与抱夹驱动机构5连接，滚筒轴43的一端套接在滚筒座41上，主滚筒42转动套接在滚筒轴43的另一端，主滚筒42用于径向压紧在塌陷轮的圆柱面上；内侧滚筒轴杆44的一端转动套接在滚筒轴43靠近主滚筒42的端部上，内侧压滚筒45转动套接在内侧滚筒轴杆44的另一端，内侧压滚筒45用于压紧在塌陷轮的内侧。

抱夹驱动机构5包括抱夹电机51、平面螺纹盘52、齿圈53和齿轮，平面螺纹盘52的背部中心转动连接在抱夹架2上，齿圈53固定在平面螺纹盘52的背部，齿轮固定在抱夹电机51的输出轴，且齿轮与齿圈53啮合；各滑轨21内分别滑动连接有推杆滑座54，各推杆滑座54通过球关节55与对应的滚筒座41连接；各推杆滑座54上分别固定有与平面螺纹盘52螺纹配合的平面螺纹推杆56。为了使得推杆滑座54和滚筒座41滑动更加顺畅，滑轨21可以设计成粗锯齿状，这样可以减少配合摩擦面，同时滑轨21的齿槽内还可以储存一定量的润滑脂。当推杆滑座54在滑轨21上移动时就会同步带动滚筒夹持机构4径向移动。考虑到夹持结构的自锁性，所以推杆滑座54采用平面螺纹结构来驱动，将平面螺纹推杆56安装固定在推杆滑座54的上方。抱夹架2中间布置有平面螺纹盘52，平面螺纹盘52的旋转运动经过平面螺纹推杆56转换成推杆滑座54的直线运动。平面螺纹盘52上安装有一套内啮合齿轮，抱夹电机51动力从齿轮输入至齿圈53中，从而齿圈53带动平面螺纹盘52旋转。

由于不同车辆轮胎的胎宽存在差异，所以需要调整滚筒轴43外伸的长度以适应不同的胎宽，具体的调节结构如下：滚筒轴43的一端圆柱面上设有沿轴向连续设置的齿槽431，滚筒座41的内部通过扭转弹簧板46与滚筒轴43连接，滚筒座41一侧通过移位压缩弹簧连接有移位锁销47，移位锁销47的根部设有与齿槽431配合的固定齿，在移位压缩弹簧作用下，移位锁销47根部的固定齿压紧配合与齿槽431上对滚筒轴43的轴向位置进行限位；滚筒座41的另一侧通过压缩弹簧连接有角度锁销48，在角度压缩弹簧作用下，角度锁销48的根部压紧滚筒轴43以限制滚筒轴43转动。当需要调整滚筒轴43伸出的长度时，把移位锁销47旋钮向外拉动后并旋转一定角度将移位锁销47旋钮卡住（移位锁销47上的挡销旋转脱离导向销槽而挡住移位锁销47下移），这时候移位锁销47就会脱离齿槽431，滚筒轴43就可以移动，移动到对应位置后释放移位锁销47就可以再次将滚筒轴43固定。

本发明共有四个主滚筒42用于夹持至塌陷轮上，主滚筒42表面包覆耐磨橡胶，其自身可以围绕滚筒轴43旋转。当塌陷轮为驱动轮时这样的结构可以使得轮子的转动不受阻碍，此时如果车辆具备差速锁就可以将动力分配至另一侧具备足够附着力的车轮。倘若主滚筒42不可以发生自转，而装置又紧紧抱夹在塌陷轮上，此时当塌陷轮转动时会带着辅助脱困轮整体进行旋转，这就容易造成意外事故。

内侧滚筒轴杆44装有可自由转动的内侧压滚筒45，初始状态内侧滚筒轴杆44处于向外侧摆开一定角度的位置，以便将辅助轮12套入塌陷轮。套入后内侧压滚筒45向轴心摆动使得内侧压滚筒45卡住塌陷轮的轮胎内侧面上，这时辅助轮12是无法抽出的。

内侧压滚筒45的摆动是和内侧滚筒轴杆44一体的，摆动的角度与轴端的滚筒滑座装置有关。滚筒座41同滚筒轴43相互配合，两者之间也可相对转动，滚筒座41内设有润滑脂的润滑油道。滚筒座41的内部通过扭转弹簧板46与滚筒轴43连接，在该扭转弹簧板46的作用下滚筒轴43维持在当前位置，此时的内侧滚筒轴杆44会处于向外摆开一定角度的初始状态。待装置套入塌陷轮后可将内侧滚筒轴杆44向轴心方向转动，此时扭转弹簧板46被压缩蓄力。拧转到轴杆指向轴心后位于滚筒座41上的角度锁销48在内部角度压缩弹簧的作用下会卡紧在滚筒轴43的齿槽431上，滚筒轴43连同内侧滚筒轴杆44固定在滚筒座41上不可再旋转。当需要将辅助脱困轮卸下时，向上拉动角度锁销48上方的旋钮会使得角度锁销48脱离凹槽，在扭转弹簧板46的作用下滚筒轴43和内侧滚筒轴杆44恢复向外摆开的初始状态。

当四个主滚筒42套入塌陷轮且内侧压滚筒45固定到位后，外侧压装置3从外侧面向轮胎方向压紧，这样可以更好的将辅助轮12与塌陷轮固定。其中，外侧压装置3包括压盘架31和外侧压驱动机构32，压盘架31的四周沿圆周方向间隔设有多个外侧压滚筒压紧机构33，压盘架31沿轮轴13的轴向滑动连接于抱夹架2上并由外侧压驱动机构32带动沿沿轮轴13的轴向移动。外侧压滚筒压紧机构33包括外侧压连杆331、外侧压滚筒332和随动滚轮333，外侧压连杆331的一端与外侧压滚筒332转动连接，外侧压连杆331的另一端与随动滚轮333转动连接，随动滚轮333滚动连接于压盘架31上对应的导向槽上。

外侧压驱动机构32包括外侧压电机321、多个支撑导向柱322、多个外侧压螺杆323，多个支撑导向柱322沿轮轴13的轴向固定在抱夹架2上，压盘架31上固定有与各支撑导向柱322滑动配合的导向套，多个外侧压螺杆323沿轮轴13的轴向转动连接在抱夹架2上，外侧压电机321固定在抱夹架2上且外侧压电机321的输出端通过同步带传动机构324同步带动各外侧压螺杆323同向转动。当外侧压电机321启动时，在带传动的作用下四个从动带轮驱动对应的外侧压螺杆323旋转，此时压盘架31就会沿着支撑导向柱322做轴向运动，带动随动轮移动，经过外侧压连杆331带动后，外侧压滚筒332就可完成向内压紧或者向外放松的动作。

为了降低泥沙对滑动零部件的磨损，丝杆、滑轨类部件的可在两端安装波纹伸缩橡胶套；螺盘驱动结构可仿形定制刮泥板和护罩将其包围起来，减少泥沙的涌入；由于各电机均不是长时间高负荷工作的，对散热要求不大。所以可以对控制线路板作密封或者灌胶处理，电机采用IP防护等级高的且添加护罩。

该携式车辆抱夹举升辅助脱困轮装置的电机控制线路板安装在抱夹架上，主要负责控制抱夹电机、举升电机、外侧压电机。电机均为48V直流电机，但是由于装置的内部结构空间有限就无法在其中布置电池包，所以使用时需要外部提供一个直流电源。采用无线控制方式，使用人员可以根据当前车身的姿态及时调整举升的高度。线路板具有过载保护模块，当检测到驱动电流过大时及时断开线路。

该便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮装置在未使用时可以搭载在越野的行李箱或者车顶的行李架上，当车辆发生沦陷时可以取下并将其安装在塌陷轮上（将主滚筒、内侧压滚筒和外侧压滚筒分别抱进轮胎），然后将塌陷轮进行举升，此时辅助轮会代替塌陷轮接触地面，这样可以使得举升后车辆任处于可移动状态，然后进行后续的拖救工作。

该便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮如果随车携带该装置，那么需要在车上装载一个直流电升压器将12V电压升至电机的额定电压，也可采用逆变器进行转换。该辅助脱困轮搭配履带小车后可作为一种专业救援设备投放使用。履带小车可以行驶在各种复杂的路况中，将辅助脱困轮搬运至被困车辆的附近，同时依靠小车自身配有的电池包直接向辅助脱困轮提供所需电源。此外将辅助脱困轮安装到被困车辆的轮胎后，履带小车可对被困车辆进行拖拽。

以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对此实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮，其特征在于：包括辅助轮举升装置、抱夹架、外侧压装置；

所述辅助轮举升装置包括轮架和辅助轮，轮架上具有轮轴，所述辅助轮的轮毂中心转动连接于轮架的轮轴上，所述抱夹架沿竖直方向滑动连接于轮架上并由举升驱动机构带动升降；

所述抱夹架的四周设有三个以上沿径向设置的滑轨，各滑轨上分别滑动连接有滚筒夹持机构，抱夹架上设有抱夹驱动机构，抱夹驱动机构带动各滚筒夹持机构沿对应的滑轨滑动；所述滚筒夹持机构包括滚筒座、主滚筒、滚筒轴、内侧滚筒轴杆和内侧压滚筒；滚筒座滑动连接在滑轨上并与抱夹驱动机构连接，滚筒轴的一端套接在滚筒座上，主滚筒转动套接在滚筒轴的另一端，主滚筒用于径向压紧在塌陷轮的圆柱面上；所述内侧滚筒轴杆的一端转动套接在滚筒轴靠近主滚筒的端部上，内侧压滚筒转动套接在内侧滚筒轴杆的另一端，内侧压滚筒用于压紧在塌陷轮的内侧；

所述外侧压装置用于压紧在塌陷轮的外侧，外侧压装置包括压盘架和外侧压驱动机构，压盘架的四周沿圆周方向间隔设有多个外侧压滚筒压紧机构，所述压盘架沿轮轴的轴向滑动连接于抱夹架上并由外侧压驱动机构带动沿沿轮轴的轴向移动。

2.根据权利要求1所述的便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮，其特征在于：所述抱夹驱动机构包括抱夹电机、平面螺纹盘、齿圈和齿轮，所述平面螺纹盘的背部中心转动连接在抱夹架上，齿圈固定在平面螺纹盘的背部，齿轮固定在抱夹电机的输出轴，且齿轮与齿圈啮合；各滑轨内分别滑动连接有推杆滑座，各推杆滑座通过球关节与对应的滚筒座连接；各推杆滑座上分别固定有与平面螺纹盘螺纹配合的平面螺纹推杆。

3.根据权利要求1所述的便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮，其特征在于：所述滚筒轴的一端圆柱面上设有沿轴向连续设置的齿槽，滚筒座的内部通过扭转弹簧板与滚筒轴连接，滚筒座一侧通过移位压缩弹簧连接有移位锁销，移位锁销的根部设有与齿槽配合的固定齿，在移位压缩弹簧作用下，移位锁销根部的固定齿压紧配合与齿槽上对滚筒轴的轴向位置进行限位；所述滚筒座的另一侧通过压缩弹簧连接有角度锁销，在角度压缩弹簧作用下，角度锁销的根部压紧滚筒轴以限制滚筒轴转动。

4.根据权利要求1所述的便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮，其特征在于：所述举升驱动机构包括举升电机、举升导轨和举升丝杆，所述举升导轨沿竖直方向固定在轮架上，抱夹架上通过导向座与对应的举升导轨滑动连接，所述举升丝杆沿竖直方向转动连接在轮架上，所述举升电机固定在轮架上，举升电机的输出端通过带传动机构与举升丝杆的一端传动连接。

5.根据权利要求1所述的便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮，其特征在于：所述外侧压滚筒压紧机构包括外侧压连杆、外侧压滚筒和随动滚轮，所述外侧压连杆的一端与外侧压滚筒转动连接，外侧压连杆的另一端与随动滚轮转动连接，随动滚轮滚动连接于压盘架上对应的导向槽上。

6.根据权利要求1所述的便携式车辆抱夹举升辅助脱困轮，其特征在于：所述外侧压驱动机构包括外侧压电机、多个支撑导向柱、多个外侧压螺杆，多个支撑导向柱沿轮轴的轴向固定在抱夹架上，压盘架上固定有与各支撑导向柱滑动配合的导向套，多个外侧压螺杆沿轮轴的轴向转动连接在抱夹架上，所述外侧压电机固定在抱夹架上且外侧压电机的输出端通过同步带传动机构同步带动各外侧压螺杆同向转动。