CN108860308A - 一种全向电驱动平台车 - Google Patents

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白鸿飞
张旭斌
赵德阳
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Abstract

本发明公开了一种全向电驱动平台车,包括两个纵向架,横向架,其垂直固定连接在所述两个纵向架之间,所述横向架中部设置有动力源电池;两个滑轨,其对称设置在所横向架侧面,并且与所述横向架垂直;举升机构,其设置在所述滑轨之间,并且能够沿着所述滑轨上下移动;货物架,其连接在所述举升机构下端一侧;多个驱动机构,其分别对称设置在所述纵向架两端,通过所述驱动机构使所述平台车转向。该平台车能全向转动,可升降,车架为驱动机构提供充足空间。

Description

一种全向电驱动平台车
技术领域
本发明涉及一种电驱动平台车,尤其是一种全向电驱动平台车。
背景技术
随着电动汽车的发展,电动汽车中电池电机以及控制***都得到了大力的发展,许多关键技术也取得了突破,特殊用途电动汽车的优势也逐渐得到人们的认可。纯电动运输车可以实现0排放0污染,在封闭场所,例如仓库、无尘车间等区域电动汽车的优势更为明显。
生活与生产中常需要进行货物移动、运输,以及将运输完成的货物进行高空作业,放在高处,因此需要借助平台车来完成这一动作,现有的平台车大多高度固定,不可调整,只适用于某一高度的工作,适用范围小。
目前使用的车轮结构的移动平台车,驱动轮与转向轮分离,而且转向轮只能在很小范围内转向,不能全向转向,更不能实现所有的轮子同步全向转动,因此现有的移动平台车无法在狭小场地,道路弯曲多变的地方使用,使用范围受限。
独立驱动与转向电动汽车作为分布式驱动电动汽车的一种,每个车轮均由一个驱动电机进行驱动、一个转向电机控制转向,四轮驱动或制动转矩、四轮转角独立可控,相对于传统底盘分布式驱动电动汽车***响应更快,不仅具有更多可控自由度,而且控制更为精准。
四轮独立驱动与转向电动车具有四轮驱动力矩独立可控、四轮转向角度独立可控的优势,是未来智能汽车的发展方向。然而,现有车架只考虑了两轮驱动的前轮转向的形式,无法满足电动车模块化总成结构的安装要求,无法满足四轮独立驱动与转向电动车对车架的需求。车轮区域空间无法满足实现横行、原地转向、斜行等特殊转向模式的需要。
发明内容
本发明设计开发了一种全向电驱动平台车,能够为驱动机构提供充足的区域空间,使平台车全向转动不受障碍,提高工作效率。
本发明的另一发明目的:通过驱动机构实现平台车全向转动。
本发明的另一发明目的:通过举升机构使平台车升降,实现高度可调,满足不同高度需求。
本发明提供的技术方案为:
一种全向电驱动平台车,包括:
两个纵向架,
横向架,其垂直固定连接在所述两个纵向架之间,所述横向架中部设置有动力源电池;
两个滑轨,其对称设置在所横向架侧面,并且与所述横向架垂直;
举升机构,其设置在所述滑轨之间,并且能够沿着所述滑轨上下移动;
货物架,其连接在所述举升机构下端一侧;
多个驱动机构,其分别对称设置在所述纵向架两端,通过所述驱动机构使所述平台车转向。
优选的是,所述驱动机构包括:
两个驱动轮,所述驱动轮之间通过连接块进行连接;
轮毂电机,其设置在所述驱动轮内部,所述轮毂电机的动力输出端连接所述连接块;
转向电机,其动力输出端通过减速器连接所述连接块;
制动卡钳,其设置在所述连接块两端。
优选的是,还包括:
两个梯形架,其依次连接在所述纵向架底端中部,使所述纵向架两端形成四个容纳区域;
第一横梁,其与所述横向架平行,位于所述横向架下方,所述第一横梁连接在所述两个梯形架之间;
第二横梁,其位于所述第一横梁下方,并与其平行,所述第二横梁两端通过斜支撑与所述第一横梁连接;
其中,所述滑轨设置在所述第一横梁一侧,并且与所述第一横梁垂直连接。
优选的是,所述举升机构包括:
举升架,其为四边形框架,位于所述两个滑轨之间,两端能够沿着所述滑轨往复运动;
升降机构,其一端连接在所述举升架水平内壁内,另一端连接在所述第二横梁上;
举升电机,其动力输出端连接在所述升降机构一侧,能够驱动所述升降臂。
优选的是,所述升降机构包括两个相对设置的V型架,两个所述V型架两端通过连接件进行铰接。
优选的是,所述升降机构的升降高度H满足:
其中,λ为校正系数,l1为所述V型架的边长,h为初始位置时V型架两边之间的距离,n为电机转速,π为圆周率,r为差向半径,α为所述V型架定点与水平线之间的夹角,l2为最终位置时V型架两边之间的距离。
优选的是,所述驱动机构还包括固定套,其一端固定在所述连接块上,另一端连接所述减速器。
优选的是,所述转向电机的一端设置在所述纵向架内部一端。
优选的是,所述货物架与所述举升架之间为可拆卸连接。
优选的是,所述纵向架和所述横向架均为截面为矩形的不锈钢管连接而成。
本发明所述的有益效果:本发明设计的全向电驱移动平台车为四轮独立驱动与转向的电动车,适用于路面情况较为平坦,较大货物的固定场所搬运。具有四轮转向角度独立可控、驱动力矩独立可调的有时,车架具有充足的容纳空间来满足车轮实现横行、原地转向、斜行等特殊转向模式的需要,使平台车全向转动不受障碍,提高工作效率。设置举升机构,能够使平台车根据实际需要进行高度调整,实现一车多用的目的。本发明集驱动、制动、转向集成化模块化结构为一体,四组轮边结构完全相同,简化了整车设计加工的难度,能够降低整车及后期维护的成本。同时模块化结构能够提高整车装配效率
附图说明
图1为本发明所述的全向电驱移动平台车的轴测视图。
图2为本发明所述的车架与举升机构结构示意图。
图3为本发明所述的驱动机构结构示意图。
图4为本发明所述的全向电驱移动平台车正常行驶模式示意图。
图5为本发明所述的全向电驱移动平台车斜向行驶模式示意图。
图6为本发明所述的全向电驱移动平台车原地转向行驶模式示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-6所示,本发明提供一种全向电驱动平台车,包括两个对称设置的纵向架120,连接在两个纵向架120之间的横向架130,连接在每个纵向架120底端中部的两个梯形架110,其两端与纵向架120之间形成四个容纳空间,四组驱动机构依次连接在四个容纳空间内。第一横梁140连接在两个梯形架110之间,位于梯形架110下部,并与横向架130平行。在横向架130与第一横梁140形成的平面中部,连接有两个相对设置的滑轨410,并在两个滑轨之间设置有举升机构,货物架500连接在举升机构400下部,在横向架130底端中部连接有动力源600为平台车移动提高动力。
纵向架120为矩形框架,两个纵向架120平行设置,并沿着车架的纵轴对称设置。纵向架120由截面为矩形的不锈钢钢管焊接而成,在两个纵向架120之间,垂直连接有横向架130,横向架130靠近两个纵向架的一端。
横向架130也为矩形框架结构,同时,横向架130的截面为矩形的不锈钢钢管焊接而成。
在本发明中作为一种优选,车架为桁架架构。
在纵向架120的底端,连接有梯形架110,梯形架110位于纵向架120的中部,使纵向架120的两端形成容纳区域,用来容纳驱动机构的转动,为驱动机构的转动提供充足的空间。
在本发明中作为一种优选,梯形架选用等腰梯形架。
在两个梯形架110内侧之间,连接有第一横梁140,第一横梁140与横向架130平行设置,位于横向架130的下部,并与横向架130的一边位于同一平面上。
两个滑轨410相对设置在横向架130与第一横梁140形成的平面上,举升机构的两边滑动连接在滑轨410上,举升机构能够在滑轨410内沿着滑轨410上下滑动。
第二横梁位于滑轨410下方,与第一横梁140平行设置,第二横梁两端通过斜支撑连接在第一横梁140两端。
举升机构包括举升架300,其为四边形框架,位于两个滑轨之间,两端能够沿着所述滑轨往复运动;升降机构320,其一端连接在举升架的300水平内壁上,另一端连接在第二横梁上;举升电机310的动力输出端连接在升降臂320的一侧,用于驱动升降臂320的升降,使升降臂320带动举升架300在两个滑轨410内做上下往复运动。其中,举升步进电机310为货物的举升提供动力,可以通过控制举升电机310转动的角度精确控制货物的举升高度。
升降机构320包括两个相对设置的V型架,即第一V型架和第二V型架,第一V型架的顶角点连接在举升架300的水平内壁上,第二V型架的顶角点连接在第二横梁上,两个V型架通过连接件进行铰接,并由举升步进电机310进行驱动,驱动两个V型架升降,进而带动举升架300上下移动。
其中,升降机构的升降高度H满足:
其中,λ为校正系数,l1为V型架的边长,单位为mm,h为初始位置时V型架两边之间的距离,单位为mm,n为电机转速,单位为:r/min,π为圆周率,r为差向半径,单位为mm,α为V型架定点与水平线之间的夹角,l2为最终位置时V型架两边之间的距离,单位为mm。
举升机构能够举升一定高度,方便货物的运输搬运。同时可以根据不同货物尺寸形状重新更换合适的举升机构。
在举升机构下部一侧连接有货物架500,货物架500可以根据运送货物的不同尺寸形状进行更换。
驱动机构设置在纵向架120与梯形架110之间形成的容纳区域中,驱动机构的一端转动连接在纵向架120上。
驱动机构包括:两个驱动轮230,两个驱动轮之间通过连接块250进行连接,转向电机210的动力输出端通过减速器220连接固定套240,并通过固定套240与连接块150转动连接,用于驱动驱动轮230转向。其中转向电机210为整车转向***提供转向所需要的动力,与减速减速器220通过螺栓连接在一起。减速器220为行星齿轮减速箱,与转向电机210匹配安装,能够将转向电机210提供的动力减速增扭。固定套240内部装有一组圆锥滚子轴承,承受整车垂直方向的受力。固定套240与车架通过螺栓固连。
轮毂电机安装在车轮内部,不占据车架内部空间,提高车架空间利用率。每辆车安装有4组8个轮胎,每个轮胎安装一个轮毂电机,轮毂电机260的动力输出端与连接块250连接,制动卡钳270对称连接在连接块250两端,为整车提供制动力。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种全向电驱移动平台车,其特征在于,包括:
两个纵向架,
横向架,其垂直固定连接在所述两个纵向架之间,所述横向架中部设置有动力源电池;
两个滑轨,其对称设置在所横向架侧面,并且与所述横向架垂直;
举升机构,其设置在所述滑轨之间,并且能够沿着所述滑轨上下移动;
货物架,其连接在所述举升机构下端一侧;
多个驱动机构,其分别对称设置在所述纵向架两端,通过所述驱动机构使所述平台车转向。
2.根据权利要求1所述的全向电驱移动平台车,其特征在于,所述驱动机构包括:
两个驱动轮,所述驱动轮之间通过连接块进行连接;
轮毂电机,其设置在所述驱动轮内部,所述轮毂电机的动力输出端连接所述连接块;
转向电机,其动力输出端通过减速器连接所述连接块;
制动卡钳,其设置在所述连接块两端。
3.根据权利要求2所述的全向电驱移动平台车,其特征在于,还包括:
两个梯形架,其依次连接在所述纵向架底端中部,使所述纵向架两端形成四个容纳区域;
第一横梁,其与所述横向架平行,位于所述横向架下方,所述第一横梁连接在所述两个梯形架之间;
第二横梁,其位于所述第一横梁下方,并与其平行,所述第二横梁两端通过斜支撑与所述第一横梁连接;
其中,所述滑轨设置在所述第一横梁一侧,并且与所述第一横梁垂直连接。
4.根据权利要求3所述的全向电驱移动平台车,其特征在于,所述举升机构包括:
举升架,其为四边形框架,位于所述两个滑轨之间,两端能够沿着所述滑轨往复运动;
升降机构,其一端连接在所述举升架水平内壁内,另一端连接在所述第二横梁上;
举升电机,其动力输出端连接在所述升降机构一侧,能够驱动所述升降臂。
5.根据权利要求4所述的全向电驱移动平台车,其特征在于,所述升降机构包括两个相对设置的V型架,两个所述V型架两端通过连接件进行铰接。
6.根据权利要求5所述的全向电驱移动平台车,其特征在于,所述升降机构的升降高度H满足:
其中,λ为校正系数,l1为所述V型架的边长,h为初始位置时V型架两边之间的距离,n为电机转速,π为圆周率,r为差向半径,α为所述V型架定点与水平线之间的夹角,l2为最终位置时V型架两边之间的距离。
7.根据权利要求6所述的全向电驱移动平台车,其特征在于,所述驱动机构还包括固定套,其一端固定在所述连接块上,另一端连接所述减速器。
8.根据权利要求7所述的全向电驱移动平台车,其特征在在于,所述转向电机的一端设置在所述纵向架内部一端。
9.根据权利要求8所述的全向电驱移动平台车,其特征在于,所述货物架与所述举升架之间为可拆卸连接。
10.根据权利要求9所述的全向电驱移动平台车,其特征在于,所述纵向架和所述横向架均为截面为矩形的不锈钢管连接而成。
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