一种多支撑多滚轮履带构件及履带制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多支撑多滚轮履带构件及履带。履带构件包括履带板，履带板上安装滚轮。履带板包括板体，板体上设有支撑构件，板体两侧设有履带销。支撑构件包括同轴依次分离设置的两个滚轮支架和一个滚轮支座，两个滚轮通过滚轮螺栓安装在支撑构件上。滚轮螺栓的螺纹端穿过两个滚轮支架的通孔后与锁紧螺母螺接的同时，滚轮螺栓头部置于滚轮支座的定位凹槽上，滚轮可转动穿设在滚轮螺栓的螺杆上，滚轮相对于履带销形成偏置角，一个滚轮介于两个滚轮支架之间，另一个滚轮介于滚轮支架与滚轮支座之间。本实用新型专利技术履带构件结构紧凑，可保持滚轮第一时间触地，碰撞磨损少，使用寿命长，具有降低噪声与振动、各类路面适应性强等优点。

A multi support and multi roller track component and track

【技术实现步骤摘要】
一种多支撑多滚轮履带构件及履带
本技术涉及一种履带结构，尤指一种适用于履带式全方位移动平台、履带式高效转向平台等的多支撑多滚轮履带构件，以及由多支撑多滚轮履带构件构成的履带。
技术介绍
全方位移动平台又称全向移动平台，是指既能够在二维平面上沿X轴、Y轴运动，又能够绕自身中心旋转，并且能够完成以上复合运动的可移动平台。按行走机构的外形与结构不同，全方位移动平台可分为轮式全方位移动平台和履带式全方位移动平台。轮式全方位移动平台的行走机构主要有Mecanumwheel(活动脚轮)、Transwheel(快递机器车)、Orthogonalwheel(正交脚轮)等。履带式全方位移动平台的行走机构主要有全方位自由轮履带(OmnidirectionalCrawlerwithFreeRollers)，VUTON-I履带(VUTON-ICrawler)，全方位球轮履带(OmnidirectionalSphericalTireCrawler)等。全方位移动平台在物流、仓储、洞库作业等工程机械领域应用广泛。但是在使用过程中，轮式全方位移动平台暴露出一系列问题，如：对地面平整性要求高，滑移严重，越障能力不足，承重能力有限，振动和噪声问题突出，运动控制精确度低等。而履带式全方位移动平台具有传统履带平台运动平稳、载重能力强、地面适应能力强的优点，同时能够完成平面内的全方位运动，具有广阔的应用前景。履带式高效转向平台是一类特殊的履带平台，其具有优异的转向性能。传统履带平台在转向的过程中依靠两侧履带速度差进行转向，转向阻力大，消耗功率大，转向机动性差，同时履带板磨损严重，使用寿命低。履带式高效转向平台的转向原理与传统履带平台不同，其转向性能和转向半径无关，转向性能好，转向阻力和消耗功率小，同时可减少履带板的磨损。而传统履带平台中的履带板表面没有支撑座来安装滚轮，因此无法应用到履带式全方位移动平台和履带式高效转向平台。目前行业内出现了一些履带式全方位移动平台和履带式高效转向平台的技术。例如，参见专利号为201210347188.8的中国专利技术专利“履带式全方位移动平台”中公开的履带式全方位移动平台，其主要由移动机构等构成，移动机构由多个全方位移动履带构成，全方位移动履带主要由主动轮、履带板、辊子、负重轮、拖带轮以及诱导轮构成。又例如，专利号为201410655662.2的中国专利技术专利“一种高效转向履带及其平台”公开了一种高效转向履带，其包括履带本体，履带本体由若干履带板铰接而成，并且履带板外侧交叉设置有安装支架，安装支架上固定设置有辊子，履带板内侧间隔设置有啮合轴，啮合轴与设置在履带板之间的相互匹配的主动轮及诱导轮啮合，履带板接地端间隔设置有负重轮，负重轮相对内侧面间隔设置有托带轮。再例如，申请号为201410768994.1的中国专利技术专利申请“一种基于履带车辆运动模式的高效转向平台”公开了一种基于履带车辆运动模式的高效转向平台，其包括台体及对称设置在台体两侧的履带本体，履带本体由若干排履带板铰接而成，履带板外侧设置有安装支架，安装支架上固定设置有辊子，其中，履带板内侧间隔设置有啮合轴，啮合轴与设置在履带板之间的相互匹配的主动轮及诱导轮啮合，履带板接地端间隔设置有负重轮，负重轮相对内侧面间隔设置有托带轮，并且设置于同一排履带板外侧的安装支架之间相互平行，设置于相邻排履带板外侧的安装支架之间相互交叉。另外，公开号为US6179073B1的美国专利技术专利“用于车辆的混合履带(HybridTrackforaVehicle)”公开了一种混合履带，其履带板上设有滚轮支架和滚轮，滚轮通过轴固定于滚轮支架上，滚轮可以自由转动。对于上述文献，履带板上的滚轮(辊子)位于两支架的中间空间中，由一根通轴固定。这种结构存在以下问题：1)滚轮采取两端支撑的布置方式，履带板在运动过程中，滚轮与地面接触前或接触的瞬间，滚轮支架可能会与地面发生碰撞(在非严格平整路面上尤甚)，产生大噪声和强振动，限制了履带及由其构成平台的全方位运动能力，干扰操作与控制，增加滚轮支架的磨损和整个履带的磨损。2)滚轮数量少(每个履带板上仅有1-2个滚轮)，导致在履带运动(滚轮接地)过程中，每个滚轮承受较大压力，压缩程度高，变形程度大，此时滚轮不再是一个规整的圆柱形。履带式全方位移动平台的运动学和动力学模型推导的前提之一，就是假设滚轮是一个规整的圆柱形。因此，滚轮的大变形势必影响了平台的全方位运动能力，增加了运动轨迹的误差，同时给精确控制和操纵带来不小的困难。3)滚轮支架数量少。滚轮在接地过程中受到的冲击力通过滚轮轴传递到支架上，导致滚轮轴和支架产生较大磨损、变形，严重时滚轮轴断裂，影响履带板使用寿命。4)滚轮轴可以自由旋转。在滚轮接地过程中，滚轮轴通过旋转与滚轮和支架产生较大摩擦，引起小轮内部、滚轮轴和支架的磨损。此磨损在平台大负载的情况下，或对履带板进行轻量化设计后的情况中变得极为严重。5)滚轮顶端未超过履带销中心线，导致滚轮在接地运动的过程中，相邻履带板可能会发生翘起，致使履带接地段上表面变得凹凸不平，对于在其上运动的负重轮会产生干扰(在负重轮直径不是远大于履带板节距的情况下，干扰更严重)，进而引发车体的噪声与振动。申请号为201810165699.5的中国专利技术专利申请“一种组合式全方位移动履带行走机构及其平台”公开了一种组合式全方位移动履带行走机构及其平台，包括履带组、驱动轮组、主支、诱导轮组、涨紧机构、负重轮组和托带轮组，履带组由两条独立的沿履带组的中心轴线呈纵向对称布置的外侧子履带和内侧子履带构成，外侧子履带和内侧子履带由若干履带板通过销轴铰接而成，……，每个履带还包括两个“Z”形连接块、销轴以及轴。此文献除了存在上述2)-5)所述问题之外，还存在如下问题：将两个滚轮分别放置在滚轮支架两侧，因此避免了上述1)所述问题，但同时带来了另一问题，即滚轮轴由两端支撑变为中间支撑，因而滚轮轴变为两段悬臂梁，大大降低了滚轮轴的强度，也就是，滚轮的中间支撑导致滚轮销轴悬臂梁化。在滚轮接地瞬间，滚轮受到的冲击力直接作用于滚轮轴的悬臂端，极易造成滚轮轴的压弯变形，重载时变形严重，甚至会发生剪断现象。另外，一个平台或一条履带上小轮的数量很多，维修和更换滚轮轴工序繁琐，费时费力。另外，行业内还提出了一种由Mecanum轮(麦克纳姆轮)这种滚轮构成的履带机构，如图15，将其合理应用实现的平台能够完成平面内的全方位移动。理论上此履带机构的着地部分位于每个着地辊子上的某一点，是离散的点着地。虽然在实际运动中，“点着地”状态往往会因为压力的作用而形变为点附近的面着地，但是这种不能控制形状的“面着地”将会破坏平台全方位运动中位置定位的准确性，从而影响平台的整体工作状态和效率。同时，因“面着地”的着地面积很小，所以相对于平台整体仍可看成“点着地”，这将引起履带及其平台在运动的过程中振动大、噪声大，滚轮磨损严重，对地面适应性差，可靠性、实用性差。综上所述，设计出一种一方面可实现全方位运动或高效转向运动功能，另一方面可靠性强，实用，易于推广的履带或说平台技术方案，是目前急本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多支撑多滚轮履带构件，其特征在于：它包括履带板，履带板上安装有滚轮，其中：履带板包括板体，板体上设有支撑构件，板体两侧设有履带销；支撑构件包括同轴依次分离设置的两个滚轮支架和一个滚轮支座，两个滚轮通过滚轮螺栓安装在支撑构件上，滚轮螺栓的螺纹端穿过两个滚轮支架的通孔后与锁紧螺母螺接的同时，滚轮螺栓的头部置于滚轮支座的定位凹槽上，滚轮可转动地穿设在滚轮螺栓的螺杆上，滚轮相对于履带销形成偏置角，其中，一个滚轮介于两个滚轮支架之间，另一个滚轮介于滚轮支架与滚轮支座之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种多支撑多滚轮履带构件，其特征在于：它包括履带板，履带板上安装有滚轮，其中：履带板包括板体，板体上设有支撑构件，板体两侧设有履带销；支撑构件包括同轴依次分离设置的两个滚轮支架和一个滚轮支座，两个滚轮通过滚轮螺栓安装在支撑构件上，滚轮螺栓的螺纹端穿过两个滚轮支架的通孔后与锁紧螺母螺接的同时，滚轮螺栓的头部置于滚轮支座的定位凹槽上，滚轮可转动地穿设在滚轮螺栓的螺杆上，滚轮相对于履带销形成偏置角，其中，一个滚轮介于两个滚轮支架之间，另一个滚轮介于滚轮支架与滚轮支座之间。


2.如权利要求1所述的多支撑多滚轮履带构件，其特征在于：
所述履带板上设有两个所述支撑构件，两个所述支撑构件在所述板体上中心对称设置。


3.如权利要求2所述的多支撑多滚轮履带构件，其特征在于：
所述支撑构件中介于所述滚轮支架与所述滚轮支座之间的所述滚轮伸出所述履带销。


4.如权利要求3所述的多支撑多滚轮履带构件，其特征在于：
所述支撑构件中介于所述滚轮支架与所述滚轮支座之间的所述滚轮伸出所述履带销的长度满足公式：
0＜所述滚轮伸出所述履带销的长度减去所述滚轮边缘的圆弧过渡角半径后的数值≤p/10，
其中，p为所述履带板的节距。


5.如权利要求2至4中任一项所述的多支撑多滚轮履带构件，其特征在于：
所述支撑构件中的所述滚轮支架超出所述板体的部分切削掉，所述支撑构件中的所述滚轮支座超出所述板体的部分切削掉。


6.如权利要求2至4中任一项所述的多支撑多滚轮履带构件，其特征在于：
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张豫南，房远，华俊，刘艳华，杨怀彬，张传杨，周野，董政，闫猛飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：新型
国别省市：北京;11