CN111993850A - 一种履带辅助行走*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种履带辅助行走***，包括履带行走机构，以及使所述履带行走机构在竖直方向移动和沿行进方向俯仰的提升机构。通过将诱导轮布置在履带前行方向接地处使所述履带行走机构形成上窄下宽的正梯形结构，增加履带接地线长度和接地面积，减小履带提升时车体底盘空间占用，提高了履带在松软地面处抓地和牵引，通过提升机构，使履带行走机构在纵向收放，通过双油气弹簧结构，主动控制履带行走机构绕摆臂连接点的旋转，增加了履带行走机构沿前行方向的俯仰自由度，提高了履带辅助***在泥泞路面通过能力。通过采用行程短、阻尼小的二级油管，起到了类似弹簧减震的功能，提升了车辆履带底盘的运动平稳性。

Description

一种履带辅助行走***
技术领域
本发明属于水陆两栖平台领域，尤其涉及一种履带辅助行走***。
背景技术
水陆两栖平台是一种既可以在水上行驶，又可以在陆地上行驶的交通工具，其在货运、水产养殖的领域中得到了广泛的使用；现有的水陆两栖平台主要使用两种驱动方式：轮式、履带式。轮式两栖在平坦铺装路面上具有优越的高速机动性，但在松软地面下容易沉陷；履带式两栖具有更大的接地面积，在复杂恶劣路况下具有良好的越障性及通过性，但出于履带***自身结构限制，难以获得较高移动速度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是怎样使两栖车辆既能在较好路面情况下高速通行，又能在恶劣路面情况下高速通行，解决两栖车辆在近水滩涂路况下的通过性问题，提出了一种履带辅助行走***。
为解决该问题，本发明所采用的技术方案是：
一种履带辅助行走***，包括履带行走机构，以及使所述履带行走机构在竖直方向移动和沿行进方向俯仰的提升机构。
所述履带行走机构包括履带、履带底盘支架、驱动轮、诱导轮、张紧轮、支撑轮和负重轮，所述履带围绕着驱动轮、诱导轮、张紧轮、支撑轮和负重轮形成柔性链环，所述驱动轮、诱导轮、张紧轮、支撑轮和负重轮分别固定在所述履带底盘支架上，所述驱动轮布置在履带接地的一端，并与动力驱动***相连接用于驱动履带前行，所述诱导轮布置在履带接地的与驱动轮相对的另一端，用于诱导和支撑履带，所述张紧轮布置在所述诱导轮上方，在所述张紧轮与履带底盘支架之间安装有张紧弹簧，所述支撑轮布置于所述履带底盘支架上方并与履带内侧接触，多个所述负重轮布置于所述履带底盘支架下方。
所述提升机构包括摆臂和前后布置在所述履带底盘支架上方的两个油气弹簧，所述油气弹簧的液压缸与移动平台的车体铰接，所述油气弹簧的行程管自由端与履带底盘支架铰接，所述摆臂一端铰接在履带底盘支架上，另一端铰接在移动平台车体上。
所述行程管包括两级行程管，靠近液压缸的为一级行程管，远离液压缸的为二级行程管，一级行程管采用行程长、阻尼大的油管，二级行程管采用行程短、阻尼小的油管，所述二级行程管的自由端与履带底盘支架连接。
进一步地，在所述履带底盘支架上还装设有用于支撑油气弹簧的油气弹簧支架。
进一步地，所述履带行走机构呈上窄下宽的正梯形结构。
进一步地，在所述负重轮与履带底盘支架之间装设有减震弹簧。
进一步地，所述诱导轮布设在履带前行方向接地处使所述履带行走机构形成上窄下宽的正梯形结构。
本发明还提供了一种水陆两栖移动平台，包括车体和轮式行走机构，其特征在于，所述车体上还装设有上面所述的履带辅助行走***。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果是：
本发明一种履带辅助行走***，通过将诱导轮布置在履带前行方向接地处使所述履带行走机构形成上窄下宽的正梯形结构，有效增加履带接地线长度，大大增加履带接地面积，并且减小履带提升时车体底盘空间占用，提高了履带在松软地面处抓地性能、牵引性能、转向稳定性能和运动排泥水能力，通过设置提升机构，增加了履带行走机构在纵向收放功能，根据路面需要使用履带辅助行走***，通过设置双油气弹簧结构，主动控制履带行走机构绕摆臂连接点的旋转，增加了履带行走机构沿前行方向的俯仰自由度，提高了履带辅助***吸震能力及泥泞路面通过能力。通过采用行程短、阻尼小的二级油管，起到了类似弹簧减震的功能，提升了车辆履带底盘的运动平稳性。
附图说明
图1为本发明***结构示意图；
图2为油气弹簧结构示意图；
图3为摆臂结构示意图；
图4为为提升机构收缩示意图；
图5为履带行走机构在前行方向俯仰示意图；
图6为装设有履带辅助行走***的水陆两栖移动平台示意图；
图7为水陆两栖移动平台驱动方式切换示意图。
图例说明
1、履带行走机构，11、履带，12、履带底盘支架，13、支撑轮，14、张紧轮，15、诱导轮，16、负重轮，17、驱动轮，18、张紧弹簧，19、减震弹簧，2、提升机构，21、摆臂，22、油气弹簧，221、液压缸，222、行程管，2221、一级行程管，2222、二级行程管，23、油气弹簧支架。
具体实施方式
图1至图5示出了本发明一种履带辅助行走***的具体实施例，如图1所示，包括履带行走机构1，以及使履带行走机构在竖直方向移动和沿行进方向俯仰的提升机构2。在路面状况较好的情况下，通过提升机构收起履带辅助行走***，使移动平台快速行进，在水陆交界地带复杂路况下，通过提升机构2将履带行走机构1放下接地，增大移动平台的接地面积，提升移动平台牵引力，解决了两栖车辆在近水滩涂路况下的通过性难题。
本实施例中，如图1所示，履带行走机构包括，履带11顺次连接支撑轮13、张紧轮14、诱导轮15、负重轮16和驱动轮17形成柔性链环，支撑轮13、张紧轮14、诱导轮15、负重轮16和驱动轮17分别固定在履带底盘支架上12，驱动轮17布置在履带11接地的后端，并与动力驱动***相连接用于驱动履带11前行，诱导轮15布置在履带11接地处，并处于远离驱动轮17的一侧，用于诱导和支撑履带11，张紧轮14布置在诱导轮15右上方且位于履带行走机构1前行方向拐点处，在张紧轮14与履带底盘支架12之间安装有张紧弹簧18，多个支撑轮13布置于履带底盘支架12上方并与履带11内侧接触，多个负重轮16布置于履带底盘支架12下方。本实施例中将诱导轮15布设在履带11前行方向接地处，张紧轮14布置在诱导轮15的右上方，用来诱导和支撑履带11，并实时调整履带11的松紧程度及接地面积，诱导轮15、驱动轮17、支撑轮13和张紧轮14的布设位置使得履带行走机构1呈上窄下宽的正梯形结构，在履带辅助行走***收缩到车体内部时能够占用更小的车体空间，并且能够在不影响轮式高速驱动性能前提下，大大增加履带表面接地面积；并且上窄下宽的正梯形结构减小了履带提升时车体底盘空间占用，提高了履带11在松软地面处抓地性能、牵引性能、转向稳定性能和运动排泥水能力。
本实施例中，驱动轮17马达外壳固定在履带底盘支架12上，由马达转子提供动力，通过驱动驱动轮17的轮齿和履带的内齿啮合传递到履带11上，支撑轮13用来支撑上支履带11，减少履带11震荡造成的减小能量损失，防止履带11上部松边的下垂量过大而阻碍带轮顺利运转；张紧轮14布置在诱导轮15右上方且位于履带行走机构1前行方向拐点处，用于压紧履带链条，防止带链打滑，在张紧轮14和履带底盘支架12之间还装设有张紧弹簧18，用于提供履带11的张紧力，使得履带11能以合适的压力压在张紧轮14上。负重轮16作为主要承力机构、行走机构，用于保障履带平稳行驶和克服障碍；本实施例中设有三个负重轮16，当然也可以根据需要设置多个负重轮。在负重轮16与履带底盘支架12之间安装减震弹簧19，用来吸收车辆与路面间的震动。
本实施例中，提升机构2包括摆臂21和前后布置在履带底盘支架12上的两个油气弹簧22，如图2所示，油气弹簧22的液压缸221与移动平台的车体铰接，油气弹簧22的行程管222的自由端与履带底盘支架12铰接，如图3所示，摆臂21一端铰接在履带底盘支架12上，另一端铰接在移动平台车体上。当两个油气弹簧22一齐伸缩时，如图4所示，推动履带行走机构1与摆臂21一起绕摆臂21与移动平台的车体铰接点旋转，实现履带行走机构的收放；当两个油气弹簧22的伸缩量不一致时，如图5所示，履带行走机构1绕摆臂21与履带底盘支架12的铰接点旋转，两个油气弹簧22主动控制履带行走机构绕摆臂连接点的旋转，增加了履带行走机构沿前行方向的俯仰自由度，提高了履带辅助***吸震能力及泥泞路面通过能力，实现履带行走机构沿前进方向的俯仰运动，从而实现对不同路面环境的主动适应。在轮履复合式驱动状态下，摆臂与双油气弹簧共同实现履带行走机构的下移，两栖车辆由轮胎与履带联合驱动。
本实施例中，行程管222包括两级行程管，靠近液压缸221的为一级行程管2221，远离液压缸的为二级行程管2222，一级行程管2221采用行程长、阻尼大的油管，负重高，用以实现履带总成***的直线收放运动，二级行程管2222的自由端与履带底盘支架12连接。二级行程管2222采用行程短、负重低，阻尼小的油管，起到类似弹簧减震的功能，提升了车辆履带底盘的运动平稳性。当然，行程管222也可以为多级行程管。
本发明还提供了一种水陆两栖移动平台，如图6所示，包括车体和轮式行走机构，车体上还装设有前面的履带辅助行走***。在铺装路面高速机动情况下，将履带辅助行走***收起，如图7中的a所示，依靠轮式动力快速行进；在水陆交界地带复杂路况下，将履带辅助行走***放下接地，如图7中的b所示，增大了车辆接地面积，提升了车辆牵引力，解决了两栖车辆在近水滩涂路况下的通过性难题。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种履带辅助行走***，其特征在于：包括履带行走机构，以及使所述履带行走机构在竖直方向移动和沿行进方向俯仰的提升机构。
2.根据权利要求1所述的一种履带辅助行走***，其特征在于：所述履带行走机构包括履带、履带底盘支架、多个支撑轮、张紧轮、诱导轮、多个负重轮和驱动轮，所述履带顺次连接支撑轮、张紧轮、诱导轮、负重轮和驱动轮形成柔性链环，所述支撑轮、张紧轮、诱导轮、负重轮和驱动轮分别固定在所述履带底盘支架上，所述驱动轮布置在履带接地的后端，并与动力驱动***相连接用于驱动履带前行，所述诱导轮布置在履带前行方向接地处，处于远离驱动轮的一端，用于诱导和支撑履带，所述张紧轮布置在所述诱导轮右上方且位于履带行走机构前行方向拐点处，在所述张紧轮与履带底盘支架之间安装有张紧弹簧，多个所述支撑轮布置于所述履带底盘支架上方并与履带内侧接触，多个所述负重轮布置于所述履带底盘支架下方。
3.根据权利要求2所述的一种履带辅助行走***，其特征在于：所述提升机构包括摆臂和前后布置在所述履带底盘支架上方的两个油气弹簧，所述油气弹簧的液压缸与移动平台的车体铰接，所述油气弹簧的行程管自由端与履带底盘支架铰接，所述摆臂一端铰接在履带底盘支架上，另一端铰接在移动平台车体上。
4.根据权利要求3所述的一种履带辅助行走***，其特征在于：所述行程管包括两级行程管，靠近液压缸的为一级行程管，远离液压缸的为二级行程管，一级油管采用行程长、阻尼大的油管，二级油管的采用行程短、阻尼小的油管，所述二级油管的自由端与履带底盘支架连接。
5.根据权利要求3所述的一种履带辅助行走***，其特征在于：所述履带底盘支架上还装设有用于支撑油气弹簧的油气弹簧支架。
6.根据权利要求1所述的一种履带辅助行走***，其特征在于：所述履带行走机构呈上窄下宽的正梯形结构。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种履带辅助行走***，其特征在于：在所述负重轮与履带底盘支架之间装设有减震弹簧。
8.一种水陆两栖移动平台，包括车体和轮式行走机构，其特征在于，所述车体上还装设有如权利要求1～7任一项所述的履带辅助行走***。
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