CN205997982U - 一种非对称并联阻尼式履带车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种非对称并联阻尼式履带车，包括履带、减震摆臂板、阻尼弹性元件、位于履带内侧的框架主体、与履带啮合的主动轮，主动轮通过主动轮轴与主体电机直接连接，减震摆臂板有五组，五组减震摆臂板的底部均通过轮轴连接有承重轮，减震摆臂板的顶部均通过承载轴转动连接于框架主体上，承载轴顶部与阻尼弹性元件连接，第一减震摆臂板与第二减震摆臂板上方的阻尼弹性元件并联设置，第一减震摆臂板上还设有单独的阻尼弹性元件与框架主体连接。动力输出直接，机动性强，结构简单，维修方便，可靠性高，通过性强，适用范围广，实现了在各类不同环境下的广泛应用，保护底盘及其上部的安装设备免受冲击破坏，延长使用寿命。

Description

一种非对称并联阻尼式履带车

技术领域

本实用新型属于履带行走机构领域，具体涉及一种非对称并联阻尼式履带车。

背景技术

自从20世纪初履带底盘机构在坦克上的成功应用，随着科技的发展，履带式移动底盘出现了大量变型产品，可用于巡检勘探、救援排爆、特种拍摄、特种运输等特种机器人开发，为国内消防领域、警用领域、巡检领域等带来新的研究热点。

履带式移动底盘，具有动作灵活、与地面接触面积大、穿越障碍物能力强等优点，但当路面状况不佳或需要穿越障碍物时，例如，当履带式底盘通过附着凸起物的路面时，履带会受到外界冲击，从而使得底盘震动，直接影响底盘上安装设备的平稳运行和可靠工作，有时甚至会损坏设备内部电气元件，导致设备失灵，甚至引发设备起火爆炸等事故。因此履带式移动底盘作为相关机械的行走机构，其发展方向始终围绕着安全可靠性、适用范围广、操作简便性、环保节能和成本低等方面发展。在这方面国内外一直在不断的努力改进中。

在现有技术中，普通的履带式移动底盘只有单一悬挂系统或减震结构，其减震效果有限，难以对履带式移动底盘及其附加设备起到较好的保护；而减震效果较好的减震系统结构又较为复杂、不仅对机械加工和组装工艺要求很高，并且由于附加了各类阻尼器和传感器等，维修流程复杂，成本高，实用性不强。

即使不采用较为复杂的悬挂机构，例如东北大学专利申请号为201510231365.X公布了一种履带机器人先进悬挂机构，采用了悬挂系统中的被动悬挂，主要由弹性元件和液压阻尼原件组成，弹性元件用来缓冲振动，液压阻尼原件则用来消耗振动的能量。它们工作时不需要提供能源，能被动的接受振动并消减振动，有效解决小型履带机器人在快速行驶过程中的运动平稳性，有效降低履带机器人车体的颠簸，提高机器人的运动平稳性。解决传统的悬挂系统在履带机器人中的减震效果不理想的问题。并且本悬挂系统结构简单、紧凑，有效的解决了复杂悬挂系统在小型移动机器人领域的应用问题。但是该实用新型专利同样存在弊病，该机构中用来缓冲振动的弹性元件都是与支架单个连接，当底盘上外挂负载较大且遭遇尖锐或凹凸不平的物体时，极易损坏悬挂结构，对底盘上设备造成较大冲击，即该底盘上悬挂减震机构的效率较低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种动力输出直接、机动性强、结构简单、维修方便、可靠性高、通过性强、适用范围广的非对称并联阻尼式履带车。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种非对称并联阻尼式履带车，包括履带、减震摆臂板、阻尼弹性元件、位于履带内侧的框架主体、与履带啮合的主动轮，主动轮通过主动轮轴与主体电机直接连接，减震摆臂板有五组，分别为第一减震摆臂板、第二减震摆臂板、第三减震摆臂板、第四减震摆臂板、第五减震摆臂板，所述五组减震摆臂板的底部均通过轮轴连接有承重轮，承重轮与履带啮合连接，每组减震摆臂板底部的承重轮有两个，五组减震摆臂板的顶部均通过承载轴转动连接于框架主体上，承载轴顶部与阻尼弹性元件连接，第一减震摆臂板与第二减震摆臂板上方的阻尼弹性元件并联设置，第一减震摆臂板上还设有单独的阻尼弹性元件与框架主体连接。

具体地，所述阻尼弹性元件均与框架主体连接。

具体地，所述五组减震摆臂板上的承载轴的方向一致，高度齐平，均呈现与履带车前进方向夹角为钝角方向排列。

具体地，所述承重轮、减震摆臂板、承载轴、阻尼弹性元件组成以减震摆臂板为杠杆的杠杆机构。

具体地，所述第一减震摆臂板与第二减震摆臂板、第三减震摆臂板、第四减震摆臂板、第五减震摆臂板非平行对称式设置。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的非对称并联阻尼式履带车动力输出直接，机动性强，结构简单，维修方便，可靠性高，通过性强，适用范围广，实现了该机器在实际生产应用中的各类不同环境下的广泛应用，保护底盘及其上部的安装设备免受冲击造成的破坏，延长设备的使用寿命。同时，由于该结构的良好通过性，该设备更适合应用于山地、沙漠甚至楼梯爬升等障碍多、路况复杂的场合。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型内部结构立体图。

图中，1、履带，2、框架主体，3、承重轮，4、阻尼弹性元件，5、第一减震摆臂板，6、第二减震摆臂板，7、第三减震摆臂板，8、第四减震摆臂板，9、第五减震摆臂板，10、承载轴。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、2所示，一种非对称并联阻尼式履带车，包括履带1、减震摆臂板、阻尼弹性元件4、位于履带1内侧的框架主体2、与履带1啮合的主动轮，主动轮通过主动轮轴与主体电机直接连接，减震摆臂板5有五组，分别为第一减震摆臂板5、第二减震摆臂板6、第三减震摆臂板7、第四减震摆臂板8、第五减震摆臂板9，所述五组减震摆臂板的底部均通过轮轴连接有承重轮3，承重轮3与履带1啮合连接，每组减震摆臂板底部的承重轮3有两个，五组减震摆臂板的顶部均通过承载轴10转动连接于框架主体2上，承载轴10顶部与阻尼弹性元件4连接，第一减震摆臂板5与第二减震摆臂板6上方的阻尼弹性元件4并联设置，第一减震摆臂板5上还设有单独的阻尼弹性元件4与框架主体2连接。

具体地，所述阻尼弹性元件4均与框架主体2连接。

具体地，所述五组减震摆臂板上的承载轴10的方向一致，高度齐平，均呈现与履带车前进方向夹角为钝角方向排列。

具体地，所述承重轮3、减震摆臂板、承载轴10、阻尼弹性元件4组成以减震摆臂板为杠杆的杠杆机构。

具体地，所述第一减震摆臂板5与第二减震摆臂板6、第三减震摆臂板7、第四减震摆臂板8、第五减震摆臂板9非平行对称式设置。

承重轮采用单臂双轮结构，与减震摆臂板、承载轴、阻尼弹性元件组成以减震摆臂板为杠杆的杠杆机构。当遇到障碍物履带向上抬起时，压缩中间阻尼弹性元件，产生的作用力均匀分布给框架主体上，实现泄力作用，使与承重轮所接触的履带与地面完全贴合，保证移动底盘与地面的接触面积，提高底盘行驶的稳定性。

第一减震摆臂板与第二、三、四和五减震摆臂板非平行对称式设置，使得当履带车遭遇障碍物时，履带内侧受力方向不同，即：减震摆臂板上承重轮组与履带车非对称接触，实现履带车的受力具有针对性，更好的平稳通过障碍物。更重要的是，由于第一减震摆臂板和第二减震摆臂板上的阻尼弹性元件并联设置，使得两减震摆臂板组成随动关联机构，当履带车负载较大且遭遇较大障碍物时更容易通过该随动关联机构泄力。另外，第一减震摆臂板具有自己单独的阻尼弹性元件，增强了其接受车体和履带应力的能力。

主动轮通过主动轮轴与主体电机直接连接，通过一级传动直接实现，动力输出明显，大大提高了电机的传动效率，提升移动底盘的整体机动性能，避免间二级传动产生功率损耗、噪音和磨损等；同时，由于采用一级传动方式，主动轮与电机减速齿轮箱的直连，使得机械结构简洁，不仅加工工艺简单，并且维护和检修方便，极大地降低了整套移动底盘的维修难度和生产成本。

通过五根承载轴，将整个减震行走机构固定在框架主体上，这种简单的安装结构，便于每侧减震行走机构的整体组装拆卸，维修方便。更重要的是，五根承载轴的方向一致，高度齐平，均呈现与移动底盘前进方向夹角为钝角方向排列，当移动底盘遇到凸起障碍物时，最前侧承载轴会首先受力，通过压缩阻尼弹性元件，实现承载轴的顺向形变和受力；若凸起障碍物较大，此时第二根甚至第三根承载轴依次受力发生形变，实现承载轴的顺向位移变化，从而保持框架主体的垂直方向位移的不变性，保证移动底盘整体的平稳性，减少甚至消除外界的震动，保证底盘上部仪器或设备的安全性。

采用结构简单的单臂双轮悬挂承重系统，通过从动轮组、导向轮组等构成单臂双轮结构，支撑着履带的下侧，不仅提高履带与地面的接触面积和摩擦力，提高底盘的通过性和稳定性。同时，由于底盘每一侧的单臂双轮结构，使单臂双轮与履带的窄面积接触，使得履带与地面凹凸物的接触具有弹性，不仅良好的保证了单臂双轮结构的安全性，也保证了履带与地面凹凸障碍物的完全贴合。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.一种非对称并联阻尼式履带车，包括履带、减震摆臂板、阻尼弹性元件、位于履带内侧的框架主体、与履带啮合的主动轮，其特征在于，主动轮通过主动轮轴与主体电机直接连接，减震摆臂板有五组，分别为第一减震摆臂板、第二减震摆臂板、第三减震摆臂板、第四减震摆臂板、第五减震摆臂板，所述五组减震摆臂板的底部均通过轮轴连接有承重轮，承重轮与履带啮合连接，每组减震摆臂板底部的承重轮有两个，五组减震摆臂板的顶部均通过承载轴转动连接于框架主体上，承载轴顶部与阻尼弹性元件连接，第一减震摆臂板与第二减震摆臂板上方的阻尼弹性元件并联设置，第一减震摆臂板上还设有单独的阻尼弹性元件与框架主体连接。

2.如权利要求1所述的非对称并联阻尼式履带车，其特征在于，所述阻尼弹性元件均与框架主体连接。

3.如权利要求1所述的非对称并联阻尼式履带车，其特征在于，所述五组减震摆臂板上的承载轴的方向一致，高度齐平，均呈现与履带车前进方向夹角为钝角方向排列。

4.如权利要求1所述的非对称并联阻尼式履带车，其特征在于，所述承重轮、减震摆臂板、承载轴、阻尼弹性元件组成以减震摆臂板为杠杆的杠杆机构。

5.如权利要求1所述的非对称并联阻尼式履带车，其特征在于，所述第一减震摆臂板与第二减震摆臂板、第三减震摆臂板、第四减震摆臂板、第五减震摆臂板非平行对称式设置。