本發(fā)明主要涉及到地面移動平臺領(lǐng)域，特指一種可改變履帶與地面接觸面積的履帶可變形行走機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

履帶行走機(jī)構(gòu)可以很好地適應(yīng)濕滑、松軟、泥濘的地面形狀，廣泛地應(yīng)用于各種在惡劣地面環(huán)境中移動的平臺中，包括各種工程作業(yè)車輛（如挖掘機(jī)）、軍事特種車輛、微小型地面移動機(jī)器人。履帶行走機(jī)構(gòu)性能的好壞將直接影響到地面平臺的通過能力。

受限于工程實(shí)現(xiàn)技術(shù)，目前履帶行走機(jī)構(gòu)中的履帶長度絕大多數(shù)是固定的，這個約束條件使得已有履帶行走機(jī)構(gòu)設(shè)計時，盡量減小履帶外形的變形，并增加數(shù)個張緊輪，以確保履帶能夠正確安裝。應(yīng)用于工程作業(yè)車輛、軍事特種車輛的履帶行走機(jī)構(gòu)，由于驅(qū)動輪、誘導(dǎo)輪、拖帶輪位置相對固定，負(fù)重輪僅通過搖臂實(shí)現(xiàn)上下小幅擺動，使得履帶外形大多為近似固定形狀，形成履帶與地面大面積接觸，在濕滑、松軟、泥濘的地面上具有較好的通過性，但會造成在硬質(zhì)、鋪裝等附著力大的地面上通行效率較低，且履帶構(gòu)型無法發(fā)生變化，在通過凸起障礙時困難。

另有一種用于微小型地面移動機(jī)器人上的履帶行走機(jī)構(gòu)，其主驅(qū)動履帶行走機(jī)構(gòu)與工程作業(yè)車輛（如挖掘機(jī)）上類似，履帶外形近似固定形狀，通過在車體上額外增加鰭狀履帶行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)爬坡、越障功能，主驅(qū)動履帶在硬質(zhì)、鋪裝等附著力大的地面上同樣存在通行效率較低的問題，鰭狀履帶行走機(jī)構(gòu)在不越障時對平臺而言是額外的負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易實(shí)現(xiàn)、適用范圍廣、安全可靠的履帶可變形行走機(jī)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種履帶可變形行走機(jī)構(gòu)，它包括履帶、托帶輪、主架、驅(qū)動輪組件、主負(fù)重輪組件及誘導(dǎo)輪組件，所述托帶輪安裝于主架的上端，所述托帶輪可繞固定軸線在主架上自由轉(zhuǎn)動；所述驅(qū)動輪組件通過鉸鏈安裝在主架的一側(cè)，所述誘導(dǎo)輪組件通過鉸鏈安裝在主架的另一側(cè)，所述主負(fù)重輪組件安裝在主架的下側(cè)；所述履帶包覆于托帶輪、驅(qū)動輪組件、主負(fù)重輪組件及誘導(dǎo)輪組件的外側(cè)，并通過支撐確定形狀；所述驅(qū)動輪組件和誘導(dǎo)輪組件中均包含有伸縮驅(qū)動組件，通過伸縮驅(qū)動組件的伸縮運(yùn)動改變履帶前側(cè)和/或后側(cè)的形狀。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述驅(qū)動輪組件包括第一主作動器、第一主搖臂及驅(qū)動輪，所述第一主搖臂一端與主架之間通過鉸接，另一端安裝有驅(qū)動輪；所述第一主作動器的兩端分別與主架和第一主搖臂鉸接，并通過第一主作動器的伸縮運(yùn)動來改變主架和第一主搖臂間的夾角，以改變履帶后側(cè)的形狀。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述驅(qū)動輪組件還包括第一副搖臂、第一副減震器及第一副負(fù)重輪/張緊輪，所述第一副搖臂的一端與主架鉸接，另一端安裝有第一副負(fù)重輪/張緊輪，所述第一副減震器的兩端通過鉸鏈分別與第一副搖臂和第一主搖臂鉸接，并通過彈簧力作用使第一副負(fù)重輪/張緊輪始終與履帶的下面接觸。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述驅(qū)動輪內(nèi)嵌安裝有驅(qū)動電機(jī)或者液壓馬達(dá)作為動力源。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述誘導(dǎo)輪組件包括第二主作動器、第二主搖臂及誘導(dǎo)輪，所述第二主搖臂一端與主架之間通過鉸接，另一端安裝有誘導(dǎo)輪；所述第二主作動器的兩端分別與主架和第二主搖臂鉸接，并通過第二主作動器的伸縮運(yùn)動來改變主架和第二主搖臂間的夾角，以改變履帶前側(cè)的形狀。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述誘導(dǎo)輪組件還包括第二副減震器、第二副負(fù)重輪/張緊輪及第二副搖臂，所述第二副搖臂的一端與主架鉸接，另一端安裝有第二副負(fù)重輪/張緊輪，所述第二副減震器的兩端通過鉸鏈分別與第二副搖臂和第二主搖臂鉸接，并通過彈簧力作用使第二副負(fù)重輪/張緊輪始終與履帶的下面接觸。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述主負(fù)重輪組件包括主減震器和主負(fù)重輪，所所述主減震器固連在主架下方，所述主減震器下端安裝有主負(fù)重輪，所述主負(fù)重輪在主減震器上可做定軸自由轉(zhuǎn)動；在外力作用下，所述主減震器做上、下伸縮變形，帶動主負(fù)重輪上下運(yùn)動。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述履帶為金屬銷鏈結(jié)構(gòu)履帶或橡膠整體式履帶。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第一主作動器采用液壓缸或電動推桿。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第二主作動器采用液壓缸或電動推桿。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明的履帶可變形行走機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、易實(shí)現(xiàn)、適用范圍廣，可通過改變履帶支撐結(jié)構(gòu)的構(gòu)型，實(shí)現(xiàn)履帶與地面接觸面積大小的變化，提升不同地質(zhì)條件下的高效通行。

2、本發(fā)明的履帶可變形行走機(jī)構(gòu)，可通過改變履帶支撐結(jié)構(gòu)的構(gòu)型，實(shí)線履帶前向傾斜形狀，便于跨越凸起障礙或者爬坡。

3、本發(fā)明的履帶可變形行走機(jī)構(gòu)，采用負(fù)重輪、張緊輪一體化復(fù)用設(shè)計結(jié)構(gòu)，以及副減震器被動調(diào)節(jié)張力，簡化履帶行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)。

4、通過本發(fā)明的履帶可變形行走機(jī)構(gòu)，可以使其工作過程中安全、可靠，具有很強(qiáng)的可移植性和實(shí)用性。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明在具體應(yīng)用實(shí)例中最大接觸地面形狀時的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2 是本發(fā)明在具體應(yīng)用實(shí)例中前端傾斜、后端接觸地面形狀時的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖3 是本發(fā)明在具體應(yīng)用實(shí)例中最小接觸地面形狀時的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖例說明

1、履帶；2、拖帶輪；3、主架；4、驅(qū)動輪組件；41、第一主作動器；42、第一主搖臂；43、驅(qū)動輪；44、第一副減震器；45、第一負(fù)重輪/張緊輪；46、第一副搖臂；5、主負(fù)重輪組件；51、主減震器；52、主負(fù)重輪；6、誘導(dǎo)輪組件；61、第二主作動器；62、第二主搖臂；63、誘導(dǎo)輪；64、第二副減震器；65、第二負(fù)重輪/張緊輪；66、第二副搖臂。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1～圖3所示，本發(fā)明的履帶可變形行走機(jī)構(gòu)，它包括履帶1、托帶輪2、主架3、驅(qū)動輪組件4、主負(fù)重輪組件5及誘導(dǎo)輪組件6，托帶輪2安裝于主架3的上端，托帶輪2可繞固定軸線在主架3上自由轉(zhuǎn)動。驅(qū)動輪組件4通過多個鉸鏈安裝在主架3的一側(cè)，誘導(dǎo)輪組件6通過多個鉸鏈安裝在主架3的另一側(cè)，主負(fù)重輪組件5安裝在主架3的下側(cè)。履帶1包覆于托帶輪2、驅(qū)動輪組件4、主負(fù)重輪組件5及誘導(dǎo)輪組件6的外側(cè)，并由其支撐確定形狀。驅(qū)動輪組件4和誘導(dǎo)輪組件6中均包含有伸縮驅(qū)動組件，用以通過伸縮運(yùn)動改變履帶1前側(cè)和/或后側(cè)的形狀。

在本實(shí)施例中，驅(qū)動輪組件4包括第一主作動器41、第一主搖臂42、驅(qū)動輪43、第一副減震器44、第一副負(fù)重輪/張緊輪45及第一副搖臂46，第一主搖臂42一端與主架3之間通過鉸鏈連接，另一端安裝有可定軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動輪43。第一主作動器41兩端通過鉸鏈分別與主架3和第一主搖臂42鉸接，并通過第一主作動器41的伸縮運(yùn)動來改變主架3和第一主搖臂42間的夾角，由此改變履帶1后側(cè)的形狀。第一副搖臂46一端通過鉸鏈與主架3鉸接，另一端安裝有第一副負(fù)重輪/張緊輪45。第一副減震器44的兩端通過鉸鏈分別與第一副搖臂46和第一主搖臂42鉸接，并通過彈簧力作用確保副負(fù)重輪45始終與履帶1的下面接觸，起到張緊履帶1和承重的作用。

作為較佳的實(shí)施例，本實(shí)例中驅(qū)動輪43內(nèi)嵌安裝有驅(qū)動電機(jī)或者液壓馬達(dá)作為動力源。

在本實(shí)施例中，誘導(dǎo)輪組件6包括第二主作動器61、第二主搖臂62、誘導(dǎo)輪63、第二副減震器64、第二副負(fù)重輪/張緊輪65及第二副搖臂66；誘導(dǎo)輪組件6安裝在主架3的另一側(cè)，且各零部件安裝方式與驅(qū)動輪組件4類似，只是誘導(dǎo)輪63沒有驅(qū)動力。第二主作動器61的伸縮運(yùn)動將改變主架3和第二主搖臂62間的夾角，由此改變履帶1前側(cè)的形狀。第二副減震器64通過自身彈簧力作用確保第二副負(fù)重輪/張緊輪65始終與履帶1的下面接觸，起到張緊履帶1和承重的作用。

在本實(shí)施例中，主負(fù)重輪組件5包括主減震器51和主負(fù)重輪52，主減震器51固連在主架3下方，主減震器51下端安裝有主負(fù)重輪52，主負(fù)重輪52在主減震器51上可做定軸自由轉(zhuǎn)動。在外力作用下主減震器51可上、下伸縮變形，帶動主負(fù)重輪52上下運(yùn)動。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，所有主作動器均可以采用液壓缸或電動推桿。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，履帶1為金屬銷鏈結(jié)構(gòu)履帶或橡膠整體式履帶。

可以理解，本發(fā)明上述實(shí)施例中僅以一個托帶輪2、一個主負(fù)重輪52、一個驅(qū)動輪43為例介紹了本發(fā)明履帶行走機(jī)構(gòu)工作原理，在具體實(shí)施時，可以設(shè)置多個托帶輪2、主負(fù)重輪52來提升承載能力，還可以通過簡單地將誘導(dǎo)輪63換裝為驅(qū)動輪43來提升驅(qū)動能力。此外，本實(shí)施例中僅介紹了副搖臂通過鉸鏈與主架3連接的情況，事實(shí)上簡單地將副搖臂通過鉸鏈與主搖臂連接，其它結(jié)構(gòu)保持不變時，同樣可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效果，因此也應(yīng)視作本發(fā)明的保護(hù)范圍。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。