一种可轮履切换的爬楼装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轮子和履带自动切换的爬楼车，包括机架、两套行走系统和行走系统切换装置，其中一套为履带行走系统、另一套为主动轮行走系统，两套行走系统经行走系统切换装置切换行走模式，机架两侧对称设有履带行走系统，履带行走系统包括履带、履带驱动轮、若干个从动轮、摆动轮、履带驱动系统和摆动轮收放机构，主动轮行走系统包括内机架、万向轮、主动轮、万向轮收放机构和主动轮驱动系统，机架的内部设有内机架，机架与内机架经行走系统切换装置连接；内机架能在行走系统切换装置的作用下实现行走模式的切换。本发明专利技术采用两套行走系统及采用轮履切换机构进行底盘切换，其结构紧凑、切换方便，具备爬楼、平地行走、越障越沟功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于爬楼装置领域，涉及一种爬楼和行走装置，尤其是一种轮子和履带自动切换的爬楼装置。
技术介绍
目前，轮式移动装置在行走时，碰到楼梯等障碍物时，往往需要借助特殊的辅助爬楼装置，过程十分繁琐。常见的爬楼机构结构有两种：行星轮式结构和履带式结构。行星轮式结构的缺点是爬楼过程不连续的、间歇性的，重心随楼梯上下起伏波动，带来爬楼过程的安全性和舒适性等问题；另外，行星轮式爬楼机构结构复杂，不宜推广。履带式爬楼机构是目前公认理想的爬楼机构，但是履带结构适用于爬楼或越障越沟等特殊环境，在平地等工况较好情况下，其存在耗能大、噪声大、转向不灵活的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于优化现有生产工艺的不足，适应现实需要，提供一种可轮履切换的爬楼装置。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案为：一种轮子和履带自动切换的爬楼车，包括机架、两套行走系统和行走系统切换装置，其中一套为履带行走系统、另一套为主动轮行走系统，两套行走系统经行走系统切换装置切换行走模式，所述机架两侧对称设有履带行走系统，履带行走系统包括履带、履带驱动轮、若干个从动轮、摆动轮、履带驱动系统和摆动轮收放机构，其中，机架从左往右分为前、中、后三段，前段向上翘，履带驱动轮设置在机架的前端，若干个从动轮设置在机架的中间，摆动轮设置在机架的后端，摆动轮的轮轴与最后一级从动轮的轮轴连接，所述履带驱动轮、若干个从动轮及摆动轮均通过履带传动；主动轮行走系统包括内机架、万向轮、主动轮、万向轮收放机构和主动轮驱动系统，所述机架的内部设有内机架，万向轮设置在内机架左侧的中间,主动轮设置在内机架中间靠右侧的位置；机架与内机架经行走系统切换装置连接；内机架能在行走系统切换装置的作用下相对于机架垂直升降，实现行走模式的切换；当主动轮行走系统工作时，进入平地行走模式；当履带行走系统工作时，进入爬楼模式。进一步，所述履带驱动系统为履带驱动电机，履带驱动电机安装在机架的内侧，履带驱动电机的输出端与履带驱动轮连接。进一步，所述摆动轮收放机构包括支座、第二电动缸、第二电动推杆、摇杆及花键，所述支座设于机架中间，第二电动缸的固定端与支座转动连接，第二电动缸的输出端与第二电动推杆的一端连接，推杆的另一端与摇杆的一端连接，摇杆的另一端经花键与最后一级从动轮的轮轴连接；当电动缸驱动第二电动推杆往右运动时，摇杆顺时针转动，摇杆与花键相配合，花键与摆动轮绕花键轴心做顺时针运动，摆动轮被放下；反之当电动缸驱动第二电动推杆往左运动时，摇杆逆时针转动，摆动轮被收起。进一步，所述万向轮收放机构包括第一电动缸，第一电动缸经电动缸安装座设于内机架上，万向轮经花键及花键上的摇臂与第一电动推杆的一端连接，第一电动推杆的另一端与第一电动缸的输出端连接。进一步，所述主动轮驱动系统包括驱动电机、减速器和主动轮，驱动电机安装在减速器的箱体上，减速器安装在第一车架上，主动轮经联轴器与减速器的输出端连接。进一步，所述从动轮有四个，其中，两个从动轮设置在机架的前端，另外两个设置在机架的后端，在机架的中间设有一排导向轮，所述履带驱动轮、若干个从动轮、导向轮及摆动轮均通过履带传动。进一步，在第一个从动轮与驱动轮之间设有顶紧轮，顶紧轮对履带进一步顶紧。进一步，行走系统切换装置包括框架、电动缸和两套导向机构，框架设置在内机架上，电动缸经电动缸固定支座固定在框架中间，两套导向机构对称设置在框架的两侧，导向机构包括导向座、导向杆、水平推杆、竖齿条和齿轮轴，导向座的两端设有导向杆，导向杆的下部与机架连接，齿轮轴经齿轮轴安装座安装在框架的外侧，齿轮轴上由内向外依次设有第二齿轮和第一齿轮，导向座中间固设有竖齿条，竖齿条的后方设有水平推杆，水平推杆的一端与电动缸的输出端连接，水平推杆的另一端设有齿条，水平推杆的齿条与第一齿轮位置对应，第二齿轮与竖齿条啮合；当水平推杆往右推逆时针转动时，水平推杆的齿条与第一齿轮啮合，第一齿轮逆时针转动并带动同轴的第二齿轮逆时针转动，第二齿轮与竖齿条啮合，第二齿轮逆时针转动带动竖齿条向下运动，从而带动导向座及导向杆向下运动，使履带离地；反之，当第一齿轮顺时针转动并带动同轴的第二齿轮顺时针转动，第二齿轮与竖齿条啮合，第二齿轮顺时针转动带动竖齿条向上运动，从而带动导向座及导向杆向上运动，使履带着地。进一步，履带的外侧设有履带固定板，两块履带固定板形成履带支架，履带支架的前后两端分别设有前压紧轮和后压紧轮。进一步，摆动轮的轮轴经螺钉安装在履带固定板的腰型孔内。本专利技术的有益效果在于：1）采用两套行走系统及采用轮履切换机构进行底盘切换，其结构新颖且紧凑、切换方便，具备爬楼、平地行走、越障越沟功能，能适应多种工况；2）具备可扩展性，可推广应用，市场前景广泛，整个爬楼装置作为一个移动平台，其上可搭载多种设备，如搭载机械手克成为排爆机器人，搭载座椅克成为爬楼轮椅，搭载灭火设备可称为爬楼消防机器人，等等；3）采用履带结构，爬楼过程连续、平稳、安全；4）平地行走模式采用三轮式结构，行走灵活、转弯半径小。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的俯视图；图3和图4是本专利技术轮履切换机构的结构示意图；图5是轮履切换装置的局部视图；图6是履带行走系统的结构示意图；图7是图6的俯视图；图8是履带支架的结构示意图；图9是行走状态示意图；图10是爬楼状态示意图。图中；履带1，履带驱动轮2，履带驱动电机3，电动缸4，行走系统切换装置5，主动轮行走系统6、后压紧轮7，万向轮8，内机架9，机架10，第一电动缸11，框架12，水平推杆13，第一齿轮14，竖齿条15，第二齿轮16，导向杆17，固定支座18，从动轮19，导向轮20，第二电动缸21，第二电动推杆22，花键23，摇杆24，摆动轮25，顶紧轮26，支座27，螺钉28，履带固定板29，前压紧轮30，驱动电机31，减速器32，主动轮33，联轴器34，第一电动推杆35。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：实施例：参见图1—图10。一种轮子和履带自动切换的爬楼车，包括机架10、两套行走系统和行走系统切换装置5，其中一套为履带行走系统、另一套为主动轮行走系统6，两套行走系统经行走系统切换装置5切换行走模式，所述机架10两侧对称设有履带行走系统，履带行走系统包括履带1、履带驱动轮2、若干个从动轮19、摆动轮25、履带驱动系统和摆动轮收放机构，其中，机架10从左往右分为前、中、后三段，前段向上翘，履带驱动轮2设置在机架10的前端，若干个从动轮19设置在机架10的中间，摆动轮25设置在机架10的后端，摆动轮25的轮轴与最后一级从动轮19的轮轴连接，所述履带驱动轮2、若干个从动轮19及摆动轮25均通过履带传动；主动轮行走系统6包括内机架9、万向轮8、主动轮33、万向轮收放机构和主动轮驱动系统，所述机架10的内部设有内机架9，万向轮8设置在内机架9左侧的中间,主动轮33设置在内机架9中间靠右侧的位置；机架10与内机架9经行走系统切换装置5连接；内机架9能在行走系统切换装置5的作用下相对于机架10垂直升降，实现行走模式的切换；当主动轮行走系统6工作时，进入平地行走模式；当履带行走系统工作时，进入爬楼模式。所述履带驱动系统为履带驱动电机3，履带驱动电机3安装在机架10的内侧，履带驱动电机3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮子和履带自动切换的爬楼车，包括机架(10)、两套行走系统和行走系统切换装置(5)，其中一套为履带行走系统、另一套为主动轮行走系统(6)，两套行走系统经行走系统切换装置(5)切换行走模式，其特征在于，所述机架(10)两侧对称设有履带行走系统，履带行走系统包括履带(1)、履带驱动轮(2)、若干个从动轮(19)、摆动轮(25)、履带驱动系统和摆动轮收放机构，其中，机架(10)从左往右分为前、中、后三段，前段向上翘，履带驱动轮(2)设置在机架(10)的前端，若干个从动轮(19)设置在机架(10)的中间，摆动轮(25)设置在机架(10)的后端，摆动轮(25)的轮轴与最后一级从动轮(19)的轮轴连接，所述履带驱动轮(2)、若干个从动轮(19)及摆动轮(25)均通过履带传动；主动轮行走系统(6)包括内机架(9)、万向轮(8)、主动轮(33)、万向轮收放机构和主动轮驱动系统，所述机架(10)的内部设有内机架(9)，万向轮(8)设置在内机架(9)左侧的中间,主动轮(33)设置在内机架(9)中间靠右侧的位置；机架(10)与内机架(9)经行走系统切换装置(5)连接；内机架(9)能在行走系统切换装置(5)的作用下相对于机架(10)垂直升降，实现行走模式的切换；当主动轮行走系统(6)工作时，进入平地行走模式；当履带行走系统工作时，进入爬楼模式。...

【技术特征摘要】
1.一种轮子和履带自动切换的爬楼车，包括机架(10)、两套行走系统和行走系统切换装置(5)，其中一套为履带行走系统、另一套为主动轮行走系统(6)，两套行走系统经行走系统切换装置(5)切换行走模式，其特征在于，所述机架(10)两侧对称设有履带行走系统，履带行走系统包括履带(1)、履带驱动轮(2)、若干个从动轮(19)、摆动轮(25)、履带驱动系统和摆动轮收放机构，其中，机架(10)从左往右分为前、中、后三段，前段向上翘，履带驱动轮(2)设置在机架(10)的前端，若干个从动轮(19)设置在机架(10)的中间，摆动轮(25)设置在机架(10)的后端，摆动轮(25)的轮轴与最后一级从动轮(19)的轮轴连接，所述履带驱动轮(2)、若干个从动轮(19)及摆动轮(25)均通过履带传动；主动轮行走系统(6)包括内机架(9)、万向轮(8)、主动轮(33)、万向轮收放机构和主动轮驱动系统，所述机架(10)的内部设有内机架(9)，万向轮(8)设置在内机架(9)左侧的中间,主动轮(33)设置在内机架(9)中间靠右侧的位置；机架(10)与内机架(9)经行走系统切换装置(5)连接；内机架(9)能在行走系统切换装置(5)的作用下相对于机架(10)垂直升降，实现行走模式的切换；当主动轮行走系统(6)工作时，进入平地行走模式；当履带行走系统工作时，进入爬楼模式。2.根据权利要求1所述的一种轮子和履带自动切换的爬楼车，其特征在于，所述履带驱动系统为履带驱动电机(3)，履带驱动电机(3)安装在机架(10)的内侧，履带驱动电机(3)的输出端与履带驱动轮(2)连接。3.根据权利要求1或2所述的一种轮子和履带自动切换的爬楼车，其特征在于，所述摆动轮收放机构包括支座(27)、第二电动缸(21)、第二电动推杆(22)、摇杆(24)及花键(23)，所述支座(27)设于机架(10)中间，第二电动缸(21)的固定端与支座(27)转动连接，第二电动缸(21)的输出端与第二电动推杆(22)的一端连接，推杆的另一端与摇杆(24)的一端连接，摇杆(24)的另一端经花键(23)与最后一级从动轮(19)的轮轴连接；当电动缸驱动第二电动推杆(22)往右运动时，摇杆(24)顺时针转动，摇杆(24)与花键(23)相配合，花键(23)与摆动轮(25)绕花键(23)轴心做顺时针运动，摆动轮(25)被放下；反之当电动缸驱动第二电动推杆(22)往左运动时，摇杆(24)逆时针转动，摆动轮(25)被收起。4.根据权利要求1或2所述的一种轮子和履带自动切换的爬楼车，其特征在于，所述万向轮收放机构包括第一电动缸(11)，第一电动缸(11)经电动缸安装座设于内机架(9)上，万向轮(8)经花键及花键上的摇臂与第一电动推杆(35)的一端连接，第一电动推杆(35)的另一端与第一电动缸(11)的输出端连接。5.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：周继强，王丽峰，袁磊，陈鸣晖，罗炜，闵炜振，朱洪昌，郑友胜，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西;36