CN202847852U - 一种轮履可变换式底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种轮履可变换式底盘，包括履带模块、轮式模块和支腿模块，履带模块包括履带行走架、履带行走机构和回转颈，支腿模块包括支腿架和四副支腿，轮式模块包括前轮模块和后轮模块，前悬架包括悬架上支架、悬架下支架、叉形环、调平油缸和调平油缸安装块。本实用新型实现了一种针对抢险救援的新型轮履可变换式底盘结构，使重型救援工程机械可根据路况不同实现轮胎式行走和履带式行走的灵活切换。这种新型轮履可变换式底盘可以在灾难发生时，使救援工程机械使用轮胎式行走方式的快速移动能力迅速的赶赴灾难现场，救灾的过程中又可以根据路面情况方便的切换为履带式行走方式展开救援，必要时，打开支腿装置进行救援作业。

Description

一种轮履可变换式底盘

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，具体是一种轮履可变换式底盘。

背景技术

液压挖掘机等重型工程机械的行走装置是整个机械的支撑部分，它承受机械的自重及工作装置工作时的反力，使机械工作时能够稳定地支撑在地面上，同时又能够使机械在工作场地内运行及转移工地，挖掘机的行走装置兼有支撑和运行两大功能，目前液压挖掘机的行走装置按结构不同可分为履带式和轮胎式两大类。履带工行走装置的特点是，驱动力大（通常每条履带的驱动力可达机重的35%-45%），接比压小（40-150kPa），因而越野性能及稳定性好，爬坡能力大（一般为50%-80%，最大的可达100%），且转弯半径小，灵活性好。但履带式行走装置制造成本高，运行速度低，运行和转向时功率消耗大，零件磨损快。因此，长距离运行时需借助其他运输车辆。轮胎式行走装置与履带式的相比，优点是运行速度快、机动性好，运行时轮胎不损坏路面，因而在城市建设中很受欢迎，缺点是接地比压大，爬坡能力小。挖掘作业时需要用专门支腿支撑以确保挖掘机的稳定性和安全性。

现在的工程机械中，尤其是救援工程机械中的底盘只是单纯的轮胎式底盘或履带式底盘，在灾难发生时，轮胎式的救援工程机械可以迅速的抵达灾难发生现场，但是在救援现场恶劣的地面状况下，轮胎式的救援工程机械的救灾作业极为不便；而履带式救援工程机械对于救援现场恶劣的地面状况适应性很强，但是在灾难发生时不能很快的赶赴救援现场。

发明内容

要解决的技术问题

本实用新型针对轮胎和履带式行走装置的利弊，提出了一种轮履可变换式底盘，可根据作业需求与路面情况方便、快捷的切换行走方式，实现快速运动。对于抢险救灾能够做到迅速的赶赴现场，方便的展开救援作业。

技术方案

本实用新型的技术方案为：

所述一种轮履可变换式底盘，其特征在于：包括履带模块、轮式模块和支腿模块；

所述履带模块包括履带行走架、履带行走机构和回转颈；两副履带行走机构分别对称安装在履带行走架左右两侧，履带行走架中部上方固定有回转颈，所述回转颈用于与上部车身连接；

所述支腿模块包括支腿架和四副支腿；所述支腿架中心有圆形通孔，所述圆形通孔内径与回转颈外径相同，支腿架套在回转颈上，并与回转颈固定连接；所述支腿架为方形结构，支腿架四角分别开有铰链孔；支腿包括横向支腿大臂、横向支腿小臂、竖向支腿大臂、竖向支腿小臂和支脚，横向支腿大臂与横向支腿小臂伸缩连接，竖向支腿大臂与竖向支腿小臂伸缩连接，横向支腿大臂端部与支腿架一角的铰链孔铰链连接，使横向支腿大臂能够绕竖直方向转动，横向支腿小臂与竖向支腿大臂垂直固定连接，竖向支腿小臂端部与支脚固定连接；

所述轮式模块包括前轮模块和后轮模块；所述前轮模块包括前轮履切换油缸，前桥架、前悬架和前桥；所述后轮模块包括后轮履切换油缸、后桥架、后悬架和后桥；前轮模块和后轮模块分别安装在履带行走架的前后两侧；前轮履切换油缸一端与支腿架前侧铰链连接，前轮履切换油缸另一端与前桥架上侧铰链连接；前桥架一端与履带行走架前侧铰链连接，前桥架另一端与前悬架固定连接，通过前轮履切换油缸收缩或伸长能够抬起或放下前桥架及前悬架；前悬架与前桥固定连接，前桥两端安装轮胎；后轮履切换油缸一端与支腿架后侧铰链连接，后轮履切换油缸另一端与后桥架上侧铰链连接；后桥架一端与履带行走架后侧铰链连接，后桥架另一端与后悬架固定连接，通过后轮履切换油缸收缩或伸长能够抬起或放下后桥架及后悬架；后悬架与后桥固定连接，后桥两端安装轮胎；

所述前悬架包括悬架上支架、悬架下支架、叉形环、调平油缸和调平油缸安装块；悬架上支架上部与前桥架焊接，悬架上支架下部中央与悬架下支架上部中央通过销轴铰接；调平油缸安装块固定在前桥架左右两侧，调平油缸固定安装在调平油缸安装块上，调平油缸下端通过叉形环与悬架下支架铰接；悬架下支架下部与前桥固定连接。

有益效果

本实用新型具有以下优点及突出性效果：本实用新型实现了一种针对抢险救援的新型轮履可变换式底盘结构，使重型救援工程机械可根据路况不同实现轮胎式行走和履带式行走的灵活切换。这种新型轮履可变换式底盘可以在灾难发生时，使救援工程机械使用轮胎式行走方式的快速移动能力迅速的赶赴灾难现场，救灾的过程中又可以根据路面情况方便的切换为履带式行走方式展开救援，必要时，打开支腿装置进行救援作业。

附图说明

图1：本实用新型的主视图；

图2：本实用新型的前视图；

图3：本实用新型的俯视图；

图4：履带行走架示意图；

图5：支腿架示意图；

图6：支腿示意图；

图7：横向支腿小臂示意图；

图8：竖向支腿大臂示意图；

图9：前悬架结构示意图；

图10：后悬架结构示意图；

图11：打支腿作业示意图；

图12：轮胎行走示意图；

图13：履带行走示意图。

其中：1、履带行走架；2、回转颈；3、支腿架；4、支腿；5、前轮履切换油缸；6、前桥架；7、前悬架；8、前桥；9、后轮履切换油缸；10、后桥架；11、后悬架；12、后桥；13、前桥架铰链；14、后桥架铰链；15、通孔；16、支腿铰链；17、前轮履切换油缸铰链；18、后轮履切换油缸铰链；19、横向支腿大臂；20、横向支腿小臂；21、竖向支腿大臂；22、竖向支腿小臂；23、支脚；24、调平油缸安装块；25、调平油缸；26、叉形环；27、悬架上支架；28、悬架下支架；29、连接座。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本实用新型：

实施例：

本实施例中的一种轮履可变换式底盘，为左右对称结构，包括有履带模块、轮式模块和支腿模块。

参照附图1至附图3，履带模块包括履带行走架1、履带行走机构和回转颈2；支腿模块包括支腿架3和四副支腿4；轮式模块包括前轮模块和后轮模块，前轮模块包括前轮履切换油缸5，前桥架6、前悬架7和前桥8，后轮模块包括后轮履切换油缸9、后桥架10、后悬架11和后桥12。

参照附图4，履带行走架1为钣金整体件，由履带架和标准的四轮一带组成。回转颈2作为履带行走架1与上部车身的连接装置，焊接固定在履带行走架中部上方。两副履带行走机构分别对称安装在履带行走架左右两侧。

与普通整体式底架不同的是，履带行走架中部X型板部分为了便利于布置前桥架铰链13和后桥架铰链14，X型板的前后部分加长。而同时回转颈2相比于普通的回转颈要长，用于焊接支腿架3，使得前（后）轮履切换油缸铰链与前（后）桥架铰链的距离增大，使前（后）轮履切换油缸的受力状况更好。

参照附图5，支腿架3整体为方形箱体，内部设有加强筋，支腿架中心有圆形通孔15，圆形通孔内径与回转颈外径相同，通过该圆形通孔，支腿架套在回转颈上，并与回转颈焊接固定。

支腿架上有8个铰链孔，其中4个支腿铰链16分布在方形支腿架的四角，分别与支腿4连接，2个前轮履切换油缸铰链17位于支腿架前侧，分别与1个前轮履切换油缸连接，2个后轮履切换油缸铰链18位于支腿架后侧，分别与1个后轮履切换油缸连接。

参照附图6，支腿包括横向支腿大臂19，横向支腿小臂20，竖向支腿大臂21，竖向支腿小臂22和支脚23。其中横向支腿大臂与横向支腿小臂伸缩连接，竖向支腿大臂与竖向支腿小臂伸缩连接。横向支腿小臂20可以沿着横向支腿大臂19的内部箱体做横向伸缩运动，竖向支腿小臂22可以沿着竖向支腿大臂21的内部箱体做竖向伸缩运动，横向支腿小臂20通过法兰板与竖向支腿大臂21实现螺栓联接，支脚23通过销轴与竖向支腿小臂22联接。横向支腿大臂端部与支腿架一角的支腿铰链连接，使横向支腿大臂能够绕竖直方向转动。每个支腿4分别有3个自由度，分别为支腿的横向伸缩运动，支腿的竖向伸缩运动，以及整个支腿绕竖直方向的转动运动。

轮式模块包括前轮模块和后轮模块，前轮模块包括前轮履切换油缸5，前桥架6、前悬架7和前桥8，后轮模块包括后轮履切换油缸9、后桥架10、后悬架11和后桥12。前轮模块和后轮模块分别安装在履带行走架的前后两侧。

前轮履切换油缸5、前桥架6、后轮履切换油缸9、后桥架10是轮胎式行走机构和履带式行走机构相互切换的主要部件，悬架是桥架与轮桥的连接部件，以前悬架7为例，前悬架7通过焊接与前桥架6连接，前悬架7通过螺栓连接与前桥8连接，同时起到调平和缓冲减震的作用。前桥8与后桥12是轮胎式行走的支撑部分。

前后桥架结构相同，以前桥架6为例，前桥架6整体为方箱结构，前桥架通过自身后部的圆通孔与履带行走架的前桥架铰链13铰接，前桥架通过自身上部的铰链与前轮履切换油缸5的油缸杆铰接，前轮履切换油缸另一端与支腿架前侧的前轮履切换油缸铰链17连接，形成一个三角形构架，通过前轮履切换油缸5的伸缩运动实现前桥架6绕前桥架铰链13的摆动，前桥架另一端与前悬架固定连接，前悬架与前桥固定连接，前桥两端安装轮胎。当前桥架6绕前桥架铰链13的摆动时，前桥架带动前桥8上下运动，从而实现轮式行走和履带行走方式的切换。

前轮模块和后轮模块的主要区别在于前悬架和后悬架。

如图9所示，前悬架为半弹性独立悬架。结构左右对称，所述前悬架包括1个悬架上支架27，1个悬架下支架28，2个叉形环26，2个调平油缸25，4个调平油缸安装块24。悬架上支架上部与前桥架焊接，悬架上支架下部中央与悬架下支架上部中央通过销轴铰接；调平油缸安装块固定在前桥架左右两侧，调平油缸固定安装在调平油缸安装块上，调平油缸下端通过叉形环与悬架下支架28上的铰耳铰接；悬架下支架下部与前桥螺栓固定连接。

具体的，调平油缸安装块24由左侧的2个耳板，中间的1个连接板和右侧的2个三角固定板组成。耳板用于和调平油缸25连接，连接板和三角加强板用于和前桥架6连接。叉形环26上部的通孔用于和调平油缸25油缸杆连接，下部的叉形的铰链用于和悬架下支架的铰耳连接。悬架上支架27由上部的长方形的连接板和下部的两块三角形的立板组成，悬架上支架27上部的长方形板用于和前桥架6焊接，下部的两块立板用于和悬架下支架28铰接。悬架下支架28由上部的两块三角形的立板，下部的长方形的连接板以及中部两侧的两个耳板组成，其中悬架下支架28上部的两个三角形立板用于和悬架上支架27铰接，下部的长方形连接板左右两侧各有四个螺栓孔，用于和前桥螺栓连接，中部左右两侧的两个铰耳分别用于和叉形环26连接。

轮式行走时，车轮遇到颠簸，由于悬架上支架27与悬架下支架28的铰接作用，前桥和悬架下支架绕悬架上支架转动，抬高的车轮同侧的调平油缸压缩，同时另一侧的油缸伸长，由于调平油缸一定程度起到了缓冲减震的作用，从而保证了整车运动的稳定性。

参照附图10，后悬架为刚性独立悬架。用于连接后桥架和后桥。后悬架由两个左右对称的两个连接座29组成，连接座由上部的三角形连接块和下部的斜连接块组成，斜连接块由上下两块长方形板和中部的三块斜筋板焊接而成。

参照附图11，机械处于支腿支撑工作状态，此时，前轮履切换油缸5收缩，通过前桥架6和前悬架7带动前桥8使前轮处于向上收起状态，后轮履切换油缸9收缩，通过后桥架10，后悬架11，带动后桥12使后轮处于向上收起状态。同时，4个支腿摆出来，各腿段根据工作环境状况向外、向下伸长，支腿呈辐射状分布。便于机械进行相关作业。

参照附图12，机械处于轮胎行走状态，此时，前轮履切换油缸5伸长，通过前桥架6和前悬架7带动前桥8使前轮处于向下支撑状态，后轮履切换油缸9伸长，通过后桥架10，后悬架11，带动后桥12使后轮处于向下支撑状态。同时，4个支腿各腿段处于收缩状态，4个支腿分别收拢在履带行走架1与前轮模块及后轮模块中间。使整个机械运行速度快、机动性好，运行时轮胎不损坏路面。

参照附图13，机械处于履带行走状态，此时，前轮履切换油缸5收缩，通过前桥架6和前悬架7带动前桥8使前轮处于向上收起状态，后轮履切换油缸9收缩，通过后桥架10，后悬架11，带动后桥12使后轮处于向上收起状态。同时，4个支腿各腿段处于收缩状态，4个支腿分别收拢在履带行走架1与前轮模块及后轮模块中间。履带接地，结构紧凑，稳定性和越野性好。

轮式和履带式行走方式的切换具体的方案是，履带行走向轮胎行走切换时，首先，处于收缩状态的2个前轮履切换油缸在液压的推动下伸长，通过前桥架，推动前桥向下移动，使履带前端离地，履带后端与前轮处于支撑状态；然后，处于收缩状态的2个后轮履切换油缸在液压的推动下伸长，通过后桥架，推动后桥向下移动，使履带后端离地，前轮与后轮处于支撑状态，从而完成由履带式行走向轮胎式行走的切换。轮胎行走向履带行走切换时，首先，处于伸长状态的2个后轮履切换油缸泄压，在重力作用下，整个机械后半部分向下移动，直至履带后端接触地面，此时，履带后端与前轮处于支撑状态，2个后轮履切换油缸继续收缩，通过后桥架，拉动后桥向上移动，使2个后轮最终处于收起状态；然后，处于伸长状态的2个前轮履切换油缸泄压，在重力作用下，整个机械前半部分向下移动，直至履带前端接触地面，此时，整个履带处于支撑状态，2个前轮履切换油缸继续收缩，通过前桥架，拉动前桥向上移动，使2个前轮最终处于收起状态从而完成由轮胎式行走向履带式行走的切换。

Claims (1)

1.一种轮履可变换式底盘，其特征在于：包括履带模块、轮式模块和支腿模块；

所述履带模块包括履带行走架、履带行走机构和回转颈；两副履带行走机构分别对称安装在履带行走架左右两侧，履带行走架中部上方固定有回转颈，所述回转颈用于与上部车身连接；

所述支腿模块包括支腿架和四副支腿；所述支腿架中心有圆形通孔，所述圆形通孔内径与回转颈外径相同，支腿架套在回转颈上，并与回转颈固定连接；所述支腿架为方形结构，支腿架四角分别开有铰链孔；支腿包括横向支腿大臂、横向支腿小臂、竖向支腿大臂、竖向支腿小臂和支脚，横向支腿大臂与横向支腿小臂伸缩连接，竖向支腿大臂与竖向支腿小臂伸缩连接，横向支腿大臂端部与支腿架一角的铰链孔铰链连接，使横向支腿大臂能够绕竖直方向转动，横向支腿小臂与竖向支腿大臂垂直固定连接，竖向支腿小臂端部与支脚固定连接；

所述轮式模块包括前轮模块和后轮模块；所述前轮模块包括前轮履切换油缸，前桥架、前悬架和前桥；所述后轮模块包括后轮履切换油缸、后桥架、后悬架和后桥；前轮模块和后轮模块分别安装在履带行走架的前后两侧；前轮履切换油缸一端与支腿架前侧铰链连接，前轮履切换油缸另一端与前桥架上侧铰链连接；前桥架一端与履带行走架前侧铰链连接，前桥架另一端与前悬架固定连接，通过前轮履切换油缸收缩或伸长能够抬起或放下前桥架及前悬架；前悬架与前桥固定连接，前桥两端安装轮胎；后轮履切换油缸一端与支腿架后侧铰链连接，后轮履切换油缸另一端与后桥架上侧铰链连接；后桥架一端与履带行走架后侧铰链连接，后桥架另一端与后悬架固定连接，通过后轮履切换油缸收缩或伸长能够抬起或放下后桥架及后悬架；后悬架与后桥固定连接，后桥两端安装轮胎；

所述前悬架包括悬架上支架、悬架下支架、叉形环、调平油缸和调平油缸安装块；悬架上支架上部与前桥架焊接，悬架上支架下部中央与悬架下支架上部中央通过销轴铰接；调平油缸安装块固定在前桥架左右两侧，调平油缸固定安装在调平油缸安装块上，调平油缸下端通过叉形环与悬架下支架铰接；悬架下支架下部与前桥固定连接。

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