CN103818493A

CN103818493A - 一种全地形地面仿形救灾车

Info

Publication number: CN103818493A
Application number: CN201210463522.6A
Authority: CN
Inventors: 孟繁锟
Original assignee: SHANGHAI CITY MINHANG DISTRICT INTELLECTUAL PROPERTY PROTECTION ASSOCIATION
Current assignee: SHANGHAI CITY MINHANG DISTRICT INTELLECTUAL PROPERTY PROTECTION ASSOCIATION
Priority date: 2012-11-17
Filing date: 2012-11-17
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明公开了一种全地形地面仿形救灾车，包括车架（10）、悬架、控制***，四个结构相同的悬架对称布置在车架两边，每组悬架分别和车架铰接，并可以在样机纵向平面内做一定角度的自由旋转，悬架和车架之间夹角随着地形的变化而改变，实现纵向平面内的仿形功能。而在地震等灾害发生后，复杂的地理环境加之道路的破坏，给救援工作带来很大的影响，针对此种局限性，本发明旨在设计一种可以方便工作在那些复杂的灾难现场的车辆，给抢险救灾以及灾后重建提供了一种有力的工具。

Description

一种全地形地面仿形救灾车

技术领域

本发明涉及运输车辆领域，具体涉及一种车体悬架能根据地面地形做出变形而适合于在特殊地形上行驶的车辆。

背景技术

目前，适合于在特殊地形上行驶的车辆的主要有两种，一种为能够对地面地形做出反应的车辆如主要用于外太空如月球表面的探测，即我们所知的月球车，月球车可分为无人驾驶月球车和有人驾驶月球车。无人驾驶月球车由轮式底盘和仪器舱组成，用太阳能电池和蓄电池联合供电，这类月球车的行驶是靠地面遥控指令。有人驾驶月球车主要由月球车的每个轮子的各一台发动机驱动，靠蓄电池提供动力。主要作用于扩大宇航员的活动范围和减少宇航员的体力消耗，这类月球车的每个轮子各由一台发动机驱动，靠蓄电池提供动力，轮胎在─100度低温下仍可保持弹性，宇航员操纵手柄驾驶月球车，可向前、向后、转弯和爬坡。但是地球表面与月球表面这种太空特殊环境不同，月球车因为需要考虑扩大宇航员的活动范围减少宇航员的体力消耗这方面，所以月球车的电控***相当复杂，且需要额外的能量。另一种为用于耕作的农机，农用车辆主要有手扶拖拉机，履带式拖拉机等，手扶拖拉机由发动机，底盘、电气等***组成的主要用于牵引和运输的多用途行走机械。手扶拖拉机能行驶是靠内燃机的动力经传动***，获得驱动扭矩的驱动轮再通过轮胎花纹和轮胎表面给地面小、向后的水平作用力（切线力），这类农用车辆的车辆地形适应差，车轮易打滑。

发明内容

发明目的:地震等灾害发生后，复杂的地理环境加之道路的破坏，给救援工作带来很大的影响，针对此种局限性，本发明旨在设计一种可以方便工作在那些复杂的灾难现场的车辆，给抢险救灾以及灾后重建提供了一种有力的工具。

技术解决方案:本发明设计解决其技术问题所采用的技术方案是：采用4组结构相同的悬架，对称布置在车架两边，每组悬架分别和车架铰接，并可以在样机纵向平面内做一定角度的自由旋转。悬架和车架之间夹角随着地形的变化而改变，实现纵向平面内的仿形功能。并且采用前驱动桥整体转向方式，即前驱动桥安装在独立的前车架上，在传统的折腰转向方式基础上，把车架转向的铰接点设计在前桥的平面中心处，通过改变前车桥相对车辆横截面的角度，带动车轮旋转，从而达到车辆转向的目的。前驱动桥装有差速器，防止转向时车轮打滑，且减小转向功率，车桥的转向通过转向机来实现。且在驱动形式上选择前后桥同时驱动，即8轮驱动。该设计采用的传动***主要由主减速器、差速器、半轴、悬架分动器、悬臂轴以及轮边减速箱等组成。前、后两驱动桥结构完全相同，分别对称布置在车架两端，每个驱动桥把动力分成4路，两个车桥共完成8个车轮的驱动。该设计前、后桥动力完全独立，当遇到单个驱动桥车轮打滑失效时，另一个驱动桥仍具有独立的驱动能力，从而代替了传统多轮驱动车辆轴间差速器的功能。最后该设计的电子控制***由电源电路、控制电路和执行装置3个部分组成。电源采用12V电压，微处理芯片为STC89C52RC型单片机，采用遥控控制方式，执行机构为前、后驱动桥驱动电机和转向电机。

技术效果:通过以上技术方案的实施，基本上达到了本发明的目的。本设计能够根据地面形状的变化而变化，对地面具有自适应能力，使每个车轮始终和地面保持良好的接触，保证样机的地面附着力，防止任何车轮因附着力不足而打滑失效。且该设计的多轮驱动的转向方式转向机构布置简单，易实现较小的转向半径，转向灵敏，转向时车轮寄生功率较小。采用前后桥同时驱动使加速爬坡能力更强，动力性和通过性比较好。采用电动机驱动易于实现自动控制，且缩短了传动链的距离，提高了传动效率。

附图说明

图1为本设计的仿形原理图

图2为本设计的动力及传动示意图

图3为本设计的整体构造图

其中1—差速器，2—半轴，3—前驱动桥，4—悬架分动箱，5—轮轴，6—轮边减速器，7—悬臂轴，8—驱动电动机，9—主减速器，10—车架，11—后驱动桥。

12—车身，13—轮边减速箱，14—车轮，15—悬臂，16—驱动电机，17—前车架，18—前驱动桥，19—轮轴，20—悬架分动箱，21—转向机，22—中车架，23—后车架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：图1所示是本设计仿形救灾车采用的仿形原理，其特征是该原理样机车架为三段式，前车架和中车架水平面内铰接，完成转向功能；后车架和中车架在横向平面内铰接，其夹角如图1（d）中β所示，在样机横向平面内，当悬架变形不能满足车轮接地要求时，β大小发生变化，后车架相对中车架做一定角度的自由旋转。样机纵向平面内4组仿形角γ变化和横向平面内β变化，共有5个地面仿形自由度。

图2所示为该设计的动力及传动示意图，图中电动机输出的动力经主减速器减速后传给差速器，又通过差速器分成两路后经过半轴分别传给左、右两边的悬架分动箱，然后由悬架分动箱通过前后两个悬臂轴传给轮边减速器，最后动力通过轮边减速箱减速后传给轮轴，轮轴带动车轮旋转，从而驱动样机前进。

图3中车身安装在车架上。车架由前车架、中车架、后车架三部分组成，前车架通过滑动轴承和推力轴承和中车架相连，在转向机作用下，两车架相对转动完成转向功能；后车架通过后摆座、滑动轴承和中车架连接，两车架一定角度相对转动完成横向平面内仿形功能；驱动电机和差速器、主减速器总成等组成前、后驱动桥，前后驱动桥分别固定在前、后车架上；悬架分动箱、悬臂以及轮边减速箱等构成悬架，并通过悬架分动箱和前、后车架铰接，完成纵向平面内仿形功能，且作为传动部件的支撑。转向机构主要由转向电机组成，转向电机为推杆电机，电机伸缩杆前端连接前车架，后座铰接中车架，通过其伸缩杆伸缩实现左右转向。

Claims

1.一种全地形地面仿形救灾车，包括车架（10）、悬架，其特征在于：该悬架为仿形悬架，该悬架采用地形被动方式，底盘具有五个自由度，随着地形的变化而变化，在极限范围内车轮不会悬空。

2.一种全地形地面仿形救灾车，其特征在于：所述救灾车包括四个结构相同的悬架，对称布置在车架（10）两边，每组悬架分别和车架（10）铰接，并可以在样机纵向平面内做一定角度的自由旋转，悬架和车架（10）之间夹角随着地形的变化而改变，实现纵向平面内的仿形功能。

3.一种全地形地面仿形救灾车，其特征在于：车架由前车架（7）、中车架（22）、后车架（23）三部分组成，前车架通过滑动轴承（17）和推力轴承和中车架（22）相连，在转向机（21）作用下，两车架相对转动完成转向功能；后车架（23）通过后摆座、滑动轴承和中车架（22）连接，两车架一定角度相对转动完成横向平面内仿形功能。

4.一种全地形地面仿形救灾车，其特征在于：该救灾车采用前驱动桥（18）整体转向方式，即前驱动桥（18）安装在独立的前车架上，在传统的折腰转向方式基础上，把车架转向的铰接点设计在前桥的平面中心处，通过改变前车桥相对车辆横截面的角度，带动车轮旋转，从而达到车辆转向的目的。

5.一种全地形地面仿形救灾车，其特征在于：前桥整体转向，减少了传统多轮车差速转向的转向功率，转向灵活。

6.一种全地形地面仿形救灾车，其特征在于：前驱动桥（18）装有差速器，防止转向时车轮打滑，且减小转向功率。

7.一种全地形地面仿形救灾车，其特征在于：驱动电机（16）和差速器（1）、主减速器（9）总成等组成前、后驱动桥，前后驱动桥分别固定在前、后车架上；悬架分动箱、悬臂以及轮边减速箱等构成悬架，并通过悬架分动箱和前、后车架铰接，完成纵向平面内仿形功能，且作为传动部件的支撑。

8.转向机构主要由转向电机组成，转向电机为推杆电机，电机伸缩杆前端连接前车架，后座铰接中车架，通过其伸缩杆伸缩实现左右转向。

9.一种全地形地面仿形救灾车，其特征在于：控制***由电源电路、控制电路和执行装置3个部分组成；电源采用12V电压，微处理芯片为STC89C52RC型单片机，采用遥控控制方式，执行机构为前、后驱动桥驱动电机和转向电机。