一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤的製作方法

2023-04-27 08:58:41

專利名稱：一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤的製作方法
技術領域：
一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤技術領域[0001]本實用新型涉及車輛底盤領域，具體是一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤。
背景技術：
[0002]車輛底盤是整個機械的行走裝置和支撐部分，它承受整個車輛的自重及工作裝置工作時的反力，使車輛工作時能夠穩定地支撐在地面上，同時又能夠使機械在工作場地內運行及轉移工地，車輛的行走裝置兼有支撐和運行兩大功能，目前車輛的行走裝置按結構不同主要分為履帶式和輪胎式兩大類。履帶工行走裝置的特點是，驅動力大(通常每條履帶的驅動力可達機重的35%-45%)，接比壓小(40-150kPa)，因而越野性能及穩定性好，爬坡能力大(一般為50%-80%，最大的可達100%)，且轉彎半徑小，靈活性好。但履帶式行走裝置運行速度低，運行和轉向時功率消耗大，零件磨損快。因此，長距離運行時需藉助其他運輸車輛。輪胎式行走裝置與履帶式的相比，優點是運行速度快、機動性好，運行時輪胎不損壞路面，因而在城市建設中很受歡迎，缺點是接地比壓大，爬坡能力小，執行作業時需要用專門支腿支撐以確保整車的穩定性和安全性。現在有新型的輪腿式車輛對地形的適應性較好， 但是由於整體結構受力情況不好，結構較為複雜，不能得到廣泛的應用[0003]現在的車輛底盤中，尤其是工程機械中的底盤只是單純的輪胎式底盤、履帶式底盤或輪腿式底盤。對於一些在複雜路面或在多種路面上行走的車輛，輪胎式機械車輛的不能滿足惡劣路面的行駛要求；而履帶式機械車輛對於惡劣的地面狀況適應性很強，但是在公路等好的路面上運動速度較慢，輪腿式結構對於橫向傾斜的路面適應性很強但是結構上決定了不能承受較大的載荷。發明內容[0004]要解決的技術問題[0005]本實用新型針對輪胎、履帶、輪腿式行走裝置的利弊，提出了一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，可根據作業需求與路面情況方便、快捷的切換行走方式，實現快速運動，在作業時，根據實際情況打支腿作業。對於在多種路面上行走和作業的車輛，極大的提高了車輛的適應性和運行速度。[0006]技術方案[0007]本實用新型的技術方案為[0008]所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於包括車架、主橋組件、半橋組件和支腿組件；[0009]主橋組件包括主車橋、主車輪和主橋轉向油缸；主車橋分為前後主車橋，前後主車橋對稱固定在車架底部；主車橋兩端通過轉動支架與主車輪連接，各主車輪通過各自的液壓馬達獨立驅動；主橋轉向油缸缸體端部與主車橋中部鉸鏈連接，主橋轉向油缸輸出端端部與各自對應的轉動支架鉸鏈連接；[0010]半橋組件包括半橋、半橋車輪、半橋轉向油缸、擺動臂、伸縮臂和擺動臂油缸；半橋外端通過轉動支架與半橋車輪連接，各半橋車輪通過各自的液壓馬達獨立驅動；各半橋之間相互獨立；半橋轉向油缸缸體端部與半橋中部鉸鏈連接，半橋轉向油缸輸出端端部與各自對應的轉動支架鉸鏈連接；伸縮臂同軸套接擺動臂，擺動臂外端與車架鉸鏈連接，伸縮臂外端與半橋固定連接；擺動臂油缸缸體端部與車架鉸鏈連接，擺動臂油缸輸出端端部與前支架端部及後支架端部鉸鏈連接，前支架另一端與擺動臂中部鉸鏈連接，後支架另一端與車架鉸鏈連接，且擺動臂油缸處於前支架與後支架之間；[0011]支腿組件包括支腿架和支腿，支腿架固定在車架上，支腿對稱安裝在支腿架上；每個支腿包括橫向支腿杆、縱向支腿油缸和支腳；橫向支腿杆安裝在支腿架上，且平行於主車橋，並能夠在支腿架內橫向伸縮；縱向支腿油缸垂直於橫向支腿杆，並與橫向支腿杆通過縱向支腿轉軸連接，縱向支腿轉軸通過擺動油缸驅動轉動；縱向支腿油缸輸出杆外端與支腳固定連接。[0012]所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於擺動臂與伸縮臂之間安裝有伸縮臂油缸，伸縮臂油缸提供伸縮臂在擺動臂中伸縮運動的動力，且伸縮臂油缸輸出端能夠通過銷軸受控鎖定。[0013]所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於調整擺動臂油缸伸出長度，使半橋車輪向上收起，整個底盤由主車輪支撐，處於輪式底盤行走狀態。[0014]所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於調整擺動臂油缸伸出長度，使半橋車輪與主車輪同時接地，主車輪與半橋車輪之間套有履帶，處於履帶行走狀態。[0015]所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於伸縮臂在伸縮臂油缸推動下在擺動臂中伸縮，調整履帶的張緊程度；所述履帶為雙節履帶。[0016]所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於調整擺動臂油缸伸出長度，使主車輪離地，整個底盤由半橋車輪支撐，處於輪腿式行走狀態。[0017]所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於擺動油缸驅動縱向支腿轉軸轉動，帶動縱向支腿油缸擺到豎直方向，縱向支腿油缸杆伸出，至主車輪和半橋車輪均離開地面，整個底盤由支腳支撐，處於支腿支撐工作狀態。[0018]有益效果[0019]本實用新型實現了一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤結構，車輛可根據路況不同實現輪胎式行走、履帶式行走和輪腿式行走的靈活切換。這種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤可以在多種路面上行走，既可以發揮輪胎式行走方式的快速移動能力，又可以根據路面情況方便的切換為履帶式行走方式，履帶為雙節履帶，增加了對地形的適應能力；遇到傾斜路面或其他路面可根據地形需要切換為輪腿式行走方式行走；必要時，打開支腿裝置進行相關作業。


[0020]圖I :擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤結構的結構示意圖(仰視圖)；[0021]圖2 :擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤結構輪式行走時的側視圖；[0022]圖3 :支腿組件的剖視圖；[0023]圖4 :擺動臂與伸縮臂安裝示意圖；[0024]圖5-f圖5-4 :擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤結構履帶式行走時的側視圖[0025]圖6 :擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤結構輪腿式行走(在傾斜路面)時的前視圖；[0026]圖7 :擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤結構支腿作業的側視圖。[0027]其中1、車架；2、支腿；3、主車橋；4、擺動臂；5、伸縮臂；6、半橋；7、半橋轉向油缸；8、轉向支架；9、液壓馬達；10、主橋轉向油缸；11、支腿架；12、主車輪；13、擺動臂油缸; 14、後支架；15、前支架；16、半橋車輪；17、橫向支腿杆；18、擺動油缸；19、擺動油缸安裝法蘭；20、軸承；21、縱向支腿轉軸；22、縱向支腿油缸筒；23、縱向支腿油缸杆；24支腳；25、擺動臂銷軸；26伸縮臂油缸；27伸縮臂銷軸；28、履帶。
具體實施方式
[0028]下面結合具體實施例描述本實用新型[0029]參照附圖I，本實施例中的擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，包括車架I、 主橋組件、半橋組件和支腿組件。整體結構前後對稱、左右對稱。[0030]主橋組件包括主車橋3、主車輪12和主橋轉向油缸10。主車橋分為前後兩個主車橋，前後兩個主車橋對稱固定在車架底部；主車橋兩端分別通過各自的轉動支架8與主車輪連接，各主車輪通過各自的液壓馬達9獨立驅動。主橋轉向油缸缸體端部與主車橋中部鉸鏈連接，主橋轉向油缸輸出端端部與各自對應的轉動支架鉸鏈連接，為主車輪提供轉向動力。[0031]半橋組件包括半橋6、半橋車輪16、半橋轉向油缸7、擺動臂4、伸縮臂5和擺動臂油缸13。半橋外端通過轉動支架與半橋車輪連接，各半橋車輪通過各自的液壓馬達獨立驅動，半橋與半橋車輪--對應，各半橋之間相互獨立。半橋轉向油缸缸體端部與半橋中部鉸鏈連接，半橋轉向油缸輸出端端部與各自對應的轉動支架鉸鏈連接，為半橋車輪提供轉向動力。[0032]每個半橋對應有兩套平行的伸縮臂和擺動臂，參照附圖4，伸縮臂同軸套接擺動臂，擺動臂外端與車架鉸鏈連接，伸縮臂外端與半橋固定連接。擺動臂與伸縮臂之間安裝有伸縮臂油缸26，伸縮臂油缸兩端分別與擺動臂上的銷軸25和伸縮臂上的銷軸27鉸接，伸縮臂油缸提供伸縮臂在擺動臂中伸縮運動的動力，且伸縮臂油缸輸出端能夠通過銷軸受控鎖定，滿足車輛採用輪胎行駛和輪腿式行走時的要求。[0033]參照附圖2，擺動臂油缸缸體端部與車架鉸鏈連接，擺動臂油缸輸出端端部與前支架端部及後支架端部鉸鏈連接，前支架另一端與擺動臂中部鉸鏈連接，後支架另一端與車架鉸鏈連接，且擺動臂油缸處於前支架與後支架之間，這樣擺動臂4、前支架15、後支架14 與車架I本身形成四連杆機構，由擺動臂油缸13提供動力實現擺動臂4的擺動。[0034]支腿組件包括支腿架11和支腿2。支腿架固定在車架上，四個支腿兩兩布置安裝在支腿架兩側。如圖3所示，每個支腿包括橫向支腿杆17、縱向支腿油缸和支腳24。橫向支腿杆安裝在支腿架上，且平行於主車橋，並能夠在支腿架內橫向伸縮。橫向支腿通過螺栓與擺動油缸安裝法蘭19連接，擺動油缸安裝法蘭19通過螺栓與擺動油缸18連接，擺動油缸18與縱向支腿轉軸21連接，縱向支腿轉軸21通過滾動軸承20與擺動油缸安裝法蘭19 連接，縱向支腿轉軸通過擺動油缸驅動轉動。縱向支腿油缸垂直於橫向支腿杆，縱向支腿油缸筒22與縱向支腿轉軸21固接，縱向支腿油缸杆23外端與支腳固定連接。每個支腿有3 個自由度，包括橫向支腿杆17在支腿架中的伸縮運動，縱向支腿轉軸21繞橫向支腿杆17 的轉動，縱向支腿油缸杆23的伸縮運動。支腿工作時，首先橫向支腿杆伸出，縱向支腿轉軸沿橫向支腿轉動由水平方向轉到豎直方向，然後支腿伸出，直至將整車撐起到理想的高度。 行進過程中4個支腿收縮，使整個布局緊湊利於機械的行進和轉向。[0035]如圖2所示，機械處於輪式底盤行走狀態，此時擺動臂油缸13處於伸出狀態，通過擺動臂四連杆機構，四個半橋車輪向上收起，整個底盤由四個主車輪支撐，通過各自的液壓馬達驅動前進，通過主橋轉向油缸的伸縮，調整主車輪的偏角實現轉向。整機運行速度快、 機動性好，運行時輪胎不損壞路面。[0036]如圖5-1所示。機械處於履帶行走狀態，此時擺動臂油缸13收縮，通過擺動臂四連杆機構，使四個半橋車輪與四個主車輪同時接地，再在主車輪與半橋車輪之間套上履帶， 在伸縮臂油缸的推動下伸縮臂在擺動臂中伸縮，調整履帶的張緊程度，左右履帶為斷開的雙節履帶；並且如圖5-2、5-3、5-4所示，可以通過調節擺動臂油缸的伸縮長度，帶動半橋車輪的俯仰來適應不同的地形。通過主車輪與半橋車輪聯合驅動履帶，通過各履帶的差速實現轉向。這樣整個底盤驅動力大，接比壓小，因而越野性能及穩定性好，爬坡能力大，且轉彎半徑小，靈活性好。[0037]如圖6所示，本實用新型提出的擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤結構，有利於方便的切換為輪腿式行走方式，其具體的方案是，四個擺動臂油缸繼續收縮，通過擺動臂四連杆機構，使四個主車輪離地，由四個半橋車輪支撐整車，由於四個半橋車輪相互獨立，通過調節四個擺動臂油缸的伸長量，使四個半橋車輪可以滿足不同路面的行走，特別是在有一定坡度的路面時使上車處於水平狀態。[0038]如圖7所示，機械處於支腿支撐工作狀態，此時，四個擺動臂油缸13處於收縮狀態，通過擺動臂四連杆機構，四個半橋車輪向上收起，同時，根據工作環境狀況將橫向支腿杆伸出到理想長度，然後，縱向支腿轉軸21在擺動油缸的推動下帶動縱向支腿油缸杆23擺到豎直方向，縱向支腿油缸杆23伸長，至主車輪離開地面。便於機械進行相關作業。
權利要求1.一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於包括車架、主橋組件、半橋組件和支腿組件；主橋組件包括主車橋、主車輪和主橋轉向油缸；主車橋分為前後主車橋，前後主車橋對稱固定在車架底部；主車橋兩端通過轉動支架與主車輪連接，各主車輪通過各自的液壓馬達獨立驅動；主橋轉向油缸缸體端部與主車橋中部鉸鏈連接，主橋轉向油缸輸出端端部與各自對應的轉動支架鉸鏈連接；半橋組件包括半橋、半橋車輪、半橋轉向油缸、擺動臂、伸縮臂和擺動臂油缸；半橋外端通過轉動支架與半橋車輪連接，各半橋車輪通過各自的液壓馬達獨立驅動；各半橋之間相互獨立；半橋轉向油缸缸體端部與半橋中部鉸鏈連接，半橋轉向油缸輸出端端部與各自對應的轉動支架鉸鏈連接；伸縮臂同軸套接擺動臂，擺動臂外端與車架鉸鏈連接，伸縮臂外端與半橋固定連接；擺動臂油缸缸體端部與車架鉸鏈連接，擺動臂油缸輸出端端部與前支架端部及後支架端部鉸鏈連接，前支架另一端與擺動臂中部鉸鏈連接，後支架另一端與車架鉸鏈連接，且擺動臂油缸處於前支架與後支架之間；支腿組件包括支腿架和支腿，支腿架固定在車架上，支腿對稱安裝在支腿架上；每個支腿包括橫向支腿杆、縱向支腿油缸和支腳；橫向支腿杆安裝在支腿架上，且平行於主車橋， 並能夠在支腿架內橫向伸縮；縱向支腿油缸垂直於橫向支腿杆，並與橫向支腿杆通過縱向支腿轉軸連接，縱向支腿轉軸通過擺動油缸驅動轉動；縱向支腿油缸輸出杆外端與支腳固定連接。
2.根據權利要求I所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於擺動臂與伸縮臂之間安裝有伸縮臂油缸，伸縮臂油缸提供伸縮臂在擺動臂中伸縮運動的動力，且伸縮臂油缸輸出端能夠通過銷軸受控鎖定。
3.根據權利要求2所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於調整擺動臂油缸伸出長度，使半橋車輪向上收起，整個底盤由主車輪支撐，處於輪式底盤行走狀態。
4.根據權利要求2所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於調整擺動臂油缸伸出長度，使半橋車輪與主車輪同時接地，主車輪與半橋車輪之間套有履帶， 處於履帶行走狀態。
5.根據權利要求4所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於伸縮臂在伸縮臂油缸推動下在擺動臂中伸縮，調整履帶的張緊程度；所述履帶為雙節履帶。
6.根據權利要求2所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於調整擺動臂油缸伸出長度，使主車輪離地，整個底盤由半橋車輪支撐，處於輪腿式行走狀態。
7.根據權利要求2所述一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，其特徵在於擺動油缸驅動縱向支腿轉軸轉動，帶動縱向支腿油缸擺到豎直方向，縱向支腿油缸杆伸出，至主車輪和半橋車輪均離開地面，整個底盤由支腳支撐，處於支腿支撐工作狀態。
專利摘要本實用新型提出了一種擺臂式雙節輪履複合特種工程車輛底盤，包括車架、主橋組件、半橋組件和支腿組件；主橋組件包括主車橋、主車輪和主橋轉向油缸；半橋組件包括半橋、半橋車輪、半橋轉向油缸、擺動臂、伸縮臂和擺動臂油缸；支腿組件包括支腿架和支腿，支腿架固定在車架上，支腿對稱安裝在支腿架上。通過本實用新型，車輛可根據不同路況實現輪胎式行走、履帶式行走和輪腿式行走的靈活切換。本實用新型既可以發揮輪胎式行走方式的快速移動能力，又可以根據路面情況方便的切換為履帶式行走方式，履帶為雙節履帶，增加了對地形的適應能力；遇到傾斜路面或其他路面可根據地形需要切換為輪腿式行走方式行走；必要時，打開支腿裝置進行相關作業。
文檔編號B62D7/16GK202743352SQ20122035061
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月19日 優先權日2012年7月19日
發明者馮華山, 宋可清, 張娜, 張曉宇, 王潤孝, 秦現生, 譚小群, 李樹軍, 趙文濤, 高濤 申請人:西北工業大學