CN206749867U - 一种四轮载货爬楼助力机械装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四轮载货爬楼助力机械装置，包括车架、车轮、第一转轴、减速器、电机、控制器、电池、车后轮架、传动轴、第二转轴；所述第一转轴支承在车架的前部，车架的后部两侧均铰接一个车后轮架，两个车后轮架之间支承第二转轴，车后轮架上开有通孔，车架上开有与车后轮架上的定位孔相对应的若干定位孔，螺栓穿过通孔和定位孔，传动轴支承在车架的中部，第一转轴、传动轴和第二转轴所在轴线相互平行；第一转轴和第二转轴的两端均安装有车轮；减速器、电机、控制器依次相连，电池分别与电机和控制器相连；本实用新型利用独特的异型车轮实现爬楼梯的功能，减轻使用人员的劳动负担，提高了安全系数。

Description

一种四轮载货爬楼助力机械装置

技术领域

本实用新型涉及货运、物流和快递行业及日常生活使用的载货爬楼机械设计技术领域，尤其是涉及在搬运重物上下楼梯时使用的四轮载货爬楼助力机械装置。

背景技术

现阶段，伴随着网络购物和电子商务的迅速发展，快递行业也飞快的发展。快递是指快递公司通过铁路，公路和空运等交通工具，对客户货物进行快速投递。快递的特点是：点到点，快速方便。针对于点对点的这一理念，许多公司已经实行了送货上门这一倍受消费者青睐的服务。然而“送货上门”这看似简单的几个字，要实施起来却有一定的难度。随着土地资源的缺少，居民楼是建的越来越高，但是仍有许多小区没有配置电梯，这就成了送货上门最大的阻碍，搬运重物上楼成了配送员的负担。随着物流业的飞速发展和人力资源的缺乏，送货上门其应求量也将会越来越大，而现在市场上许多助力小推车都是方便物体在平地上的移动，并不具备爬楼梯的功能，有着很大的局限性，依旧面临着诸多的不便。爬楼载物车的设计与开发应用,是现代服务机器人渗透到社会生活的重要体现。爬楼载物车可以作为普通市民和体力劳动者日常工作生活中携物辅助工具,人们可以借助爬楼载物车的辅助作用,较为方便地解决高层建筑携物上下楼梯难问题。国外一些科研机构和厂商,已经陆续研发出一系列的爬楼载物车,并且少量产品已投入市场,然而高昂的价格使得爬楼载物车的批量化规模化生产难以落实,该种科技成果的受众人群范围较小,爬楼载物车行业仍处在发展阶段。我国国内的爬楼载物车行业刚刚起步,并且发展缓慢,具有完整攀爬爬楼功能的载物车产品在国内尚不成熟。该行业的起步与发展极大的促进了城市居民生活质量的提升,在一定程度上为科技文明的应用起到了促进作用。因此,设计开发出成本低廉、功能合理、使用便捷的爬楼载物车具有重要的现实意义。

目前市场上主要有以下四类爬楼助力机械。

(1)固定轨道式。该类机械产品能够实现空间运动轨迹的传动机构——空间渐开线柱齿环球面齿轮机构,推导了此种齿轮齿廓的参数方程和此种传动机构在楼梯轨道水平方向上运动的最小转弯半径计算公式.在该传动机构的作用下,爬楼机械装置能够实现在空间轨道上运行,适合于在多种结构形式的楼梯上运动.运用动力学仿真软件ADAMS,对装置的总体运动特性进行了仿真,得出了整个装置的动力学特性曲线.通过仿真验证了空间渐开线柱齿环球面齿轮齿条传动机构能够实现空间的运动轨迹及更多还原。但是这种产品造价昂贵，所需的地理基础条件苛刻，只可能在大型商场或者某些大型医院使用，在普通的居民生活中很难实现。

(2)支撑步进式。该类爬楼机的执行机构由铰链杆件机构组成。上楼时先将轮椅抬高,再水平向前移动,如此重复这两个过程直至爬完一段楼梯。步行式爬楼梯的装置模仿人类爬楼的动作,其爬楼梯装置爬楼时运动平稳,适合不同尺寸的楼梯但它对控制的要求很高,操作比较复杂,动作缓慢，其一分钟大约能爬上20-30级台阶。

(3)履带式。履带式爬楼梯装置的原理类似于履带装甲运兵车或坦克,其原理简单,技术也比较成熟。履带式爬楼机的底部是履带式的传动结构,可爬楼梯的最大坡度为35°,上下楼梯速度为每分钟15-20个台阶，工作速度较慢。

(4)轮组式。该类机械产品按轮组中使用小轮的个数可分为两轮组式、三轮组式以及四轮组式,按照所使用的轮组的对数不同又可分为单轮组式和双轮组式。单轮组式是指装置中仅使用了一对轮组,而双轮组式是指在装置的前后各使用了一对轮组,。每个轮组依照星形轮系的运动方式,各个小轮既可以绕各自的轴线自转,又可以随着系杆一起绕中心轴公转。平地行走时,各小轮自转而爬楼梯时,各小轮一起公转。单轮组式结构稳定性较差,在爬楼过程中需要有人协助才能保证重心的稳定而双轮组式虽能实现自主爬楼,但由于其体积庞大且偏重,影响了它的使用范围。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种四轮载货爬楼助力机械装置，通过实现装载重物上下楼梯功能；有效减轻使用人员劳动负担，提高了劳动安全系数。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种四轮载货爬楼助力机械装置，包括车架、车轮、第一转轴、减速器、电机、控制器、电池、车后轮架、控制器手柄、传动轴、第二转轴、第一驱动装置、第二驱动装置；所述第一转轴支承在车架的前部，车架的后部两侧均铰接一个车后轮架，两个车后轮架之间支承第二转轴，车后轮架上开有通孔，车架上开有与车后轮架上的定位孔相对应的若干定位孔，螺栓穿过通孔和定位孔，传动轴支承在车架的中部，第一转轴、传动轴和第二转轴所在轴线相互平行；第一转轴和第二转轴的两端均安装有车轮；所述减速器、电机、控制器和电池均安装在车架上，减速器和电机相连，电机与控制器相连，电池分别与电机和控制器相连，控制器手柄通过电线与控制器相连，所述减速器通过第一驱动装置与传动轴相连，两根转轴和传动轴之间均通过第二驱动装置相连。

进一步的，所述第一驱动装置和第二驱动装置均由主动链轮、从动链轮以及安装在主动链轮和从动链轮上的链条组成。

进一步的，所述车架上还固定有车壳；所述车壳上固定有扶手，所述控制器手柄安装在扶手上。

进一步的，所述车轮由内圈和均匀排布在内圈外圆周上的圆柱体滚子固结而成。

本实用新型的有益效果：现有载物爬楼机械中，所有的爬楼机使用过程中或者稳定性差、安全性不高，或者爬楼速度较慢，或者载货能力有限，本实用新型车轮的设计采用独特的异型轮，利用四轮驱动，大大提高了稳定性，增加了使用时的安全性；也大幅度提高了爬楼速度；并且在载货能力方面也有较为巨大的改善，方便试用。

附图说明

图1是本实用新型的侧视图；

图2是本实用新型的底盘结构图；

图中：1、扶手，2、车壳、3、车架，4、车轮，5、第一转轴，6、第一驱动装置，7、减速器，8、电机，9、控制器，10、电池，11、车后轮架，12、控制器手柄，13、传动轴，14、第二转轴，15、第二驱动装置，16、通孔，17、定位孔，18、内圈，19、圆柱滚子。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1-2所示，一种四轮载货爬楼助力机械装置，包括扶手1、车壳2、车架3、车轮4、第一转轴5、传动装置6、减速器7、电机8、控制器9、电池10、车后轮架11、控制器手柄12、传动轴13、第二转轴14、第一驱动装置6、第一驱动装置15；所述第一转轴5支承在车架3的前部，车架3的后部两侧均铰接一个车后轮架11，两个车后轮架11之间支承第二转轴14，车后轮架11上开有通孔16，车架3上开有与车后轮架11上的定位孔相对应的若干定位孔17，螺栓穿过通孔16和定位孔17，将车后轮架11固定在车架3上，通过选择穿过哪个定位孔17来调节车后轮架11与车架3所成的角度；传动轴13支承在车架3的中部，第一转轴5、传动轴13和第二转轴14所在轴线相互平行；第一转轴5和第二转轴14的两端均安装有车轮4；所述减速器7、电机8、控制器9和电池10均安装在车架3上，减速器7和电机8相连，电机8与控制器9相连，电池10分别与电机8和控制器9相连，给它们提供工作电压。所述减速器7通过第一驱动装置6与传动轴13相连，两根转轴5和传动轴13之间均通过第一驱动装置15相连，所述第一驱动装置6和第一驱动装置15均采用链条和链轮组成的链传动机构，即均由主动链轮、从动链轮以及安装在主动链轮和从动链轮上的链条组成。

所述车轮4采用独特的异型轮，它由内圈18和均匀排布在内圈18外圆周上的圆柱体滚子19固结而成，爬楼时，圆柱滚子19转向轮廓线与楼梯线性接触。

所述车壳2固定在车架3上，用于装载货物；所述扶手1固定在车壳2上，给使用者提供一个作用力的位置；所述扶手1上还控制器手柄12，控制器手柄12通过电线与控制器9相连。

所述控制器9可以采用常州杰普电子有限公司的500W六合一无刷控制器，但不限于此。

本实用新型的工作过程如下：

工作时，通过控制扶手处的控制器手柄12，从而控制电机8的启动和制动及正反转，从而实现对本实用新型的前进后退操作；车壳2上可以放置重物。

Claims (4)

1.一种四轮载货爬楼助力机械装置，其特征在于，包括车架(3)、车轮(4)、第一转轴(5)、第一驱动装置(6)、减速器(7)、电机(8)、控制器(9)、电池(10)、车后轮架(11)、控制器手柄(12)、传动轴(13)、第二转轴(14)、第一驱动装置(15)；所述第一转轴(5)支承在车架(3)的前部，车架(3)的后部两侧均铰接一个车后轮架(11)，两个车后轮架(11)之间支承第二转轴(14)，车后轮架(11)上开有通孔(16)，车架(3)上开有与车后轮架(11)上的定位孔相对应的若干定位孔(17)，螺栓穿过通孔(16)和定位孔(17)，传动轴(13)支承在车架(3)的中部，第一转轴(5)、传动轴(13)和第二转轴(14)所在轴线相互平行；第一转轴(5)和第二转轴(14)的两端均安装有车轮(4)；所述减速器(7)、电机(8)、控制器(9)和电池(10)均安装在车架(3)上，减速器(7)和电机(8)相连，电机(8)与控制器(9)相连，电池(10)分别与电机(8)和控制器(9)相连，控制器手柄(12)通过电线与控制器(9)相连，所述减速器(7)通过第一驱动装置(6)与传动轴(13)相连，两根转轴(5)和传动轴(13)之间均通过第一驱动装置(15)相连。

2.根据权利要求1所述的四轮载货爬楼助力机械装置，其特征在于，所述第一驱动装置(6)和第一驱动装置(15)均由主动链轮、从动链轮以及安装在主动链轮和从动链轮上的链条组成。

3.根据权利要求1所述的四轮载货爬楼助力机械装置，其特征在于，所述车架(3)上还固定有车壳(2)；所述车壳(2)上固定有扶手(1)，所述控制器手柄(12)安装在扶手(1)上。

4.根据权利要求1所述的四轮载货爬楼助力机械装置，其特征在于，所述车轮(4)由内圈(18)和均匀排布在内圈(18)外圆周上的圆柱体滚子(19)固结而成。