專利名稱：一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛底盤領域，具體是一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤。
背景技術：
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(wěn)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(40-150kP·a)，因而越野性能及穩(wěn)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，長距離運行時需借助其他運輸車輛。輪胎式行走裝置與履帶式的相比，優(yōu)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(zhí)行作業(yè)時需要用專門支腿支撐以確保整車的穩(wěn)定性和安全性?，F(xiàn)在有新型的輪腿式車輛對地形的適應性較好，但是由于整體結構受力情況不好，結構較為復雜，不能得到廣泛的應用現(xiàn)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。對于一些在復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于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，輪腿式結構對于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(fā)明內容
要解決的技術問題本發(fā)明針對輪胎、履帶、輪腿式行走裝置的利弊，提出了一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，可根據(jù)作業(yè)需求與路面情況方便、快捷的切換行走方式，實現(xiàn)快速運動，在作業(yè)時，根據(jù)實際情況打支腿作業(yè)。對于在多種路面上行走和作業(yè)的車輛，極大的提高了車輛的適應性和運行速度。技術方案本發(fā)明的技術方案為所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于包括車架、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；主車橋分為前后主車橋，前后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后支架端部鉸鏈連接，前支架另一端與擺動臂中部鉸鏈連接，后支架另一端與車架鉸鏈連接，且擺動臂油缸處于前支架與后支架之間；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桿、縱向支腿油缸和支腳；橫向支腿桿安裝在支腿架上 ，且平行于主車橋，并能夠在支腿架內橫向伸縮；縱向支腿油缸垂直于橫向支腿桿，并與橫向支腿桿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；縱向支腿油缸輸出桿外端與支腳固定連接。所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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。所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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，處于輪式底盤行走狀態(tài)。所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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，處于履帶行走狀態(tài)。所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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(jié)履帶。所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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，處于輪腿式行走狀態(tài)。所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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，縱向支腿油缸桿伸出，至主車輪和半橋車輪均離開地面，整個底盤由支腳支撐，處于支腿支撐工作狀態(tài)。有益效果本發(fā)明實現(xiàn)了一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤結構，車輛可根據(jù)路況不同實現(xiàn)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(jié)輪履復合特種工程車輛底盤可以在多種路面上行走，既可以發(fā)揮輪胎式行走方式的快速移動能力，又可以根據(jù)路面情況方便的切換為履帶式行走方式，履帶為雙節(jié)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(jù)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(yè)。


圖I :擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤結構的結構示意圖(仰視圖)；圖2 :擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤結構輪式行走時的側視圖；圖3 :支腿組件的剖視圖；圖4 :擺動臂與伸縮臂安裝示意圖5-f圖5-4 :擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤結構履帶式行走時的側視圖圖6 :擺臂式雙節(jié)輪履復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；圖7 :擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤結構支腿作業(yè)的側視圖。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、后支架；15、前支架；16、半橋車輪；17、橫向支腿桿；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、縱向支腿油缸桿；24支腳；25、擺動臂銷軸；26伸縮臂油缸；27伸縮臂銷軸；28、履帶。
具體實施例方式下面結合具體實施例描述本發(fā)明參照附圖I，本實施例中的擺臂式雙節(jié)輪履復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。整體結構前后對稱、左右對稱。主橋組件包括主車橋3、主車輪12和主橋轉向油缸10。主車橋分為前后兩個主車橋，前后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。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。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，滿足車輛采用輪胎行駛和輪腿式行走時的要求。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后支架端部鉸鏈連接，前支架另一端與擺動臂中部鉸鏈連接，后支架另一端與車架鉸鏈連接，且擺動臂油缸處于前支架與后支架之間，這樣擺動臂4、前支架15、后支架14與車架I本身形成四連桿機構，由擺動臂油缸13提供動力實現(xiàn)擺動臂4的擺動。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桿17、縱向支腿油缸和支腳24。橫向支腿桿安裝在支腿架上，且平行于主車橋，并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?？v向支腿油缸垂直于橫向支腿桿，縱向支腿油缸筒22與縱向支腿轉軸21固接，縱向支腿油缸桿23外端與支腳固定連接。每個支腿有3個自由度，包括橫向支腿桿17在支腿架中的伸縮運動，縱向支腿轉軸21繞橫向支腿桿17的轉動，縱向支腿油缸桿23的伸縮運動。支腿工作時，首先橫向支腿桿伸出，縱向支腿轉軸沿橫向支腿轉動由水平方向轉到豎直方向，然后支腿伸出，直至將整車撐起到理想的高度。行進過程中4個支腿收縮，使整個布局緊湊利于機械的行進和轉向。如圖2所示，機械處于輪式底盤行走狀態(tài)，此時擺動臂油缸13處于伸出狀態(tài)，通過擺動臂四連桿機構，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(xiàn)轉向。整機運行速度快、機動性好，運行時輪胎不損壞路面。如圖5-1所示。機械處于履帶行走狀態(tài)，此時擺動臂油缸13收縮，通過擺動臂四連桿機構，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(jié)履帶；并且如圖5-2、5-3、5-4所示，可以通過調節(jié)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(lián)合驅動履帶，通過各履帶的差速實現(xiàn)轉向。這樣整個底盤驅動力大，接比壓小，因而越野性能及穩(wěn)定性好，爬坡能力大，且轉彎半徑小，靈活性好。如圖6所示，本發(fā)明提出的擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤結構，有利于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(xù)收縮，通過擺動臂四連桿機構，使四個主車輪離地，由四個半橋車輪支撐整車，由于四個半橋車輪相互獨立，通過調節(jié)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于水平狀態(tài)。如圖7所示，機械處于支腿支撐工作狀態(tài)，此時，四個擺動臂油缸13處于收縮狀態(tài)，通過擺動臂四連桿機構，四個半橋車輪向上收起，同時，根據(jù)工作環(huán)境狀況將橫向支腿桿伸出到理想長度，然后，縱向支腿轉軸21在擺動油缸的推動下帶動縱向支腿油缸桿23擺到豎直方向，縱向支腿油缸桿23伸長，至主車輪離開地面。便于機械進行相關作業(yè)。
權利要求
1.一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于包括車架、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；主車橋分為前后主車橋，前后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后支架端部鉸鏈連接，前支架另一端與擺動臂中部鉸鏈連接，后支架另一端與車架 鉸鏈連接，且擺動臂油缸處于前支架與后支架之間； 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桿、縱向支腿油缸和支腳；橫向支腿桿安裝在支腿架上，且平行于主車橋，并能夠在支腿架內橫向伸縮；縱向支腿油缸垂直于橫向支腿桿，并與橫向支腿桿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；縱向支腿油缸輸出桿外端與支腳固定連接。
2.根據(jù)權利要求I所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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(jù)權利要求2所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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，處于輪式底盤行走狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求2所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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，處于履帶行走狀態(tài)。
5.根據(jù)權利要求4所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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(jié)履帶。
6.根據(jù)權利要求2所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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，處于輪腿式行走狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求2所述一種擺臂式雙節(jié)輪履復合特種工程車輛底盤，其特征在于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，縱向支腿油缸桿伸出，至主車輪和半橋車輪均離開地面，整個底盤由支腳支撐，處于支腿支撐工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種擺臂式雙節(jié)輪履復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。通過本發(fā)明，車輛可根據(jù)不同路況實現(xiàn)輪胎式行走、履帶式行走和輪腿式行走的靈活切換。本發(fā)明既可以發(fā)揮輪胎式行走方式的快速移動能力，又可以根據(jù)路面情況方便的切換為履帶式行走方式，履帶為雙節(jié)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(jù)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(yè)。
文檔編號B62D7/16GK102745259SQ20121025106
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權日2012年7月19日
發(fā)明者馮華山, 宋可清, 張娜, 張曉宇, 李樹軍, 王潤孝, 秦現(xiàn)生, 譚小群, 趙文濤, 高濤 申請人:西北工業(yè)大學