專利名稱：爬樓座椅專用履帶的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種行走部件，具體地說是一種用于自行履帶式爬樓座椅上的爬樓座椅 專用履帶。
背景技術：
現有的承重行走履帶均由金屬材料制成，據現有資料顯示，只有爬樓機器人所用的履帶 采用橡膠材料制作。因為這種機器人自重不是很大，而自行式履帶式爬樓座椅是一種新型的 載人運送工具，其自重及載重合計達到150公斤以上，采用橡膠履帶作為行走部件是一種創 新。選用丁睛合成橡膠制成的履帶，具有耐油抗磨等優良性能，非常適合在磨損大的復雜工 作環境下的長期使用，這種橡膠制成的履帶又具有極大的柔性，可以在復雜的輪系中反復曲 折，其伸長率能夠通過合理的配方加以有效的控制，在很多技術領域得到十分成功的應用。在一般的用作驅動的橡膠帶及用作物流輸送的運輸帶，以及爬樓機器人所使用的橡膠履帶均 采取普通摩擦驅動方式，在一定的張力下，利用橡膠帶與驅動輪之間的摩擦粘著力來驅動橡 膠帶。只有在需精密傳動的同步驅動時才會采用齒形嚙合驅動，使橡膠帶與驅動輪之間不會 產生相對滑動。由于本專利所述的橡膠履帶需要可靠的將爬樓座椅帶上樓梯，采用這種齒形 驅動的機械結構就顯得十分必要。履帶爬樓座椅在爬樓過程中還要求其履帶能與所爬的樓梯 可靠的接合在一起，在一般的爬樓機器人使用的橡膠履帶上，采用在履帶的外側過一段距離 安裝一根橫檔的方式，用這根橫擋鉤住樓梯的轉角來實現爬樓操作，這種結構對爬樓座椅來 說是不合適的，因而本專利采用了一種新的結構方式，在橡膠履帶的外側制成與履帶一體的 比較密集的齒形結構，使履帶具有更為可靠的爬樓功能。本專利就是綜合了上述的各種已有 的成熟技術，為了履帶式爬樓座椅具有高可靠性的爬樓功能，創制了一種有別于金屬履帶及 已有的橡膠履帶，而具有全新結構的專用于爬樓座椅的橡膠履帶。發明內容本實用新型要解決上述現有技術的缺點，提供一種具有三層結構的爬樓座椅專用履帶， 使履帶式爬樓座椅具有高可靠性的爬樓功能。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案這種爬樓座椅專用履帶，該履帶是三層結構，由內層、中間層、外層構成；其中，內層是驅動齒層，其內側表面設有與驅動輪配合的 驅動齒；中間層是抗拉強度層；外層是爬行齒層，其外側表面設有爬行齒。本實用新型可通過下述方式進一歩完善所述與采用同步傳動帶H型齒形。抗拉強度層由橡膠保護層和埋在橡膠保護層中的抗拉尼龍芯線組成。爬行齒層制成與履 帶本身一體的結構，并且爬行齒采用與同部齒型相仿的密集齒型，其齒距為驅動齒的一倍。 驅動齒層、爬行齒層的表面分別設置有內抗磨層、外抗磨層，其厚度控制在0.5至1毫米之 間。本實用新型有益的效果是本實用新型履帶采用三層結構，其內層與驅動輪采用齒形嚙 合驅動，使履帶與驅動輪之間不會產生相對滑動；外層設有與履帶一體的比較密集的爬行齒， 保證履帶能與所爬的樓梯可靠的接合在一起，使履帶具有更為可靠的爬樓功能；中間層由橡 膠保護層和埋在橡膠保護層中的抗拉尼龍芯線組成，滿足履帶承受的較大爬樓拉力，并且具 有很大的安全裕度，保證了履帶使用的安全可靠性。

圖1是本實用新型的外形結構示意圖；圖2是本實用新型一段的局部放大圖；圖3是本實用新型的斷面結構圖；圖4是本實用新型與輪系的配合示意圖；圖5是本實用新型與驅動輪的驅動嚙合結構圖；圖6是本實用新型在履帶行走裝置爬樓起始時與樓梯嚙合狀態圖；圖7是本實用新型在履帶行走裝置爬樓較大傾角時與樓梯嚙合狀態圖。 附圖標記說明驅動齒層101，爬行齒層102,內抗磨層103，驅動齒節線104，抗拉強度層 105，履帶總斷面節線106，外抗磨層107，尾部輥筒201，頭部輥筒202，驅動輥筒203,中 部改向輥筒204，下部行走輥筒205，上部改向輥筒206，尾部改向輥筒207，中部壓緊輥筒 208,驅動輥筒上驅動齒的節線209，驅動輥筒上的驅動齒210，地面301，樓梯302。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明-參照附圖這種爬樓座椅專用履帶是三層結構，由內層、中間層、外層構成；其中，內層是驅動齒層，其內側表面設有與驅動輪配合的驅動齒，驅動齒采用同歩傳動帶H型齒形。中間層是抗拉強度層，抗拉強度層由橡膠保護層和埋在橡膠保護層中的抗拉尼龍芯線組成。外層是爬行齒層，其外側表面設有爬行齒。爬行齒層102制成與履帶本身一體的結構，并且爬行齒采用與同部齒型相仿的密集齒型，其齒距為驅動齒的一倍。驅動齒層IOI、爬行齒層102的表面分別設置有內抗磨層103、外抗磨層107，其厚度控制在0.5至1毫米之間。 參照圖l,本專利所述的履帶結構為一種圈形(0形)結構，保證了其結構的平行度，履帶在爬樓座椅的行走及爬樓時絕不會產生跑偏情況，從而也確保了所述履帶運行的平穩性。制作履帶的橡膠原料選用丁睛合成橡膠，這種橡膠材料具有很高的抗磨特性，可以使履帶有較長的使用壽命，而且具有較好的耐油性能，當爬樓座椅萬一遇到有油料污染的使用環境時，不會因受到污染而使履帶發生變形喪失使用功能。此外，丁睛合成橡膠有較好的柔軟度，而且其伸長率通過配方的調整可以得到有效的控制。圖中101為內層的驅動齒層，102為外層的爬行齒層。參照圖2，本圖表達了所述履帶總體中的一段并予以放大。從本圖中可以見到履帶縱向 結構。其內層(上層)為H型的同步帶(國家標準GB11616-89)驅動齒，兩個驅動齒的直線 節距為12. 5毫米，齒高為2. 29毫米，在履帶總長度(以履帶的中心節線長度計算)為2209. 8 毫米，其驅動齒總數為174只。圖中101為驅動齒層，104為驅動齒節線，103為內抗磨層， 其厚度應在0. 5毫米以上，最大可達到1毫米，在增強抗磨層的橡膠中摻入一定量適當粒度 的金屬合金耐磨顆粒，從而加強其坑磨性能，達到提高履帶使用壽命的目的。圖2中的105 為抗拉強度層，層高3.71毫米，內嵌高強度抗拉尼龍芯線，芯線四邊為橡膠保護層，保護 層厚約為0.5至1毫米，芯線本體的斷面面積約為150毫米，其許用張力可達3000N以上， 完全可以滿足爬樓座椅在爬樓時對履帶的坑拉強度要求。圖中106為履帶總斷面節線，履帶 在輪系上包絡各輪組后其長度按此節線計算出履帶的總長度。107為履帶外層的爬行齒層， 爬行齒的直線節距為25.4毫，爬行齒厚為12.7毫米，齒高為4毫米，爬行齒的直線節距為 驅動齒節距的兩倍，在履帶的總長度上共有爬行齒87只。 參照圖3，本圖表達了所述履帶的橫斷面的結構。從圖可以清楚地看到履帶各部分的組 成。圖中所表達的特殊的增強抗磨層，是在橡膠中摻入一定量適當粒度的金屬合金耐磨顆粒， 達到增強履帶抗磨強度的效果，以增加履帶的使用壽命。參照圖4，本圖表達了所述履帶在爬摟座椅行走機構輪系各輪組間的安裝包絡狀態。屜 帶在各輪組間呈現一種比較復雜的狀態，需要在輪組間反復多次曲折，所以要求履帶具有較 高的柔軟性。圖中201為輪系的尾部輥筒，202為頭部輥筒，203為驅動輥筒，204為中部改 向輥筒，205為下部行走輥筒，206為上部改向輥筒，207為尾部改向輥筒，208為中部壓緊 輥筒。參照圖5，本圖表達了所述履帶與驅動輥筒的嚙合狀態。301為與履帶接觸的地面。203 為爬樓座椅的驅動輥筒，209為驅動輥筒上驅動齒的節線，210為驅動輥筒上的驅動齒。爬 樓座椅的驅動輥筒上共有驅動齒40個，在中部改向輥筒204的壓緊作用下，履帶與驅動輥 筒具有較大嚙合包角，其包角的角度達到了97度，履帶與驅動輥筒的嚙合齒數多達十個， 不但極大地提高了其驅動的可靠性，而且顯著地減低了履帶的驅動應力。改善了履帶的工作 條件，有利于履帶在爬樓座椅在平地行走和爬樓梯時的平穩運轉。參照圖6，本圖表達了所述履帶當爬樓座椅在爬樓開始時與樓梯接觸的初始狀態，此時， 履帶的爬行齒與樓梯轉角接觸后開始帶動座椅的行走機構向上運動。履帶爬行齒與樓梯的接 觸細部放大后表達在本圖的右下角，履帶與樓梯轉角的接觸處將發生柔性變形。參照圖7，本圖表達了所述履帶當爬樓座椅在爬樓中途時與樓梯的接觸狀態，此時，爬 樓座椅達到或接近樓梯的最大傾角45度，座椅行走機構的下部行走輥筒所在的直線段履帶, 已與樓梯的轉角相接觸，同時承受相當部分的座椅重量及爬樓作用力，如右下角的放大圖所 示，與樓梯轉角相接觸的履帶爬行齒，也將發生柔性變形。。橡膠履帶在生產工廠中已被制成圈形(0形)這種可循環運行的連續結構，具有結構強 度高，運行可靠及安裝和更換方便的突出優點。履帶的斷面呈矩形，寬度約為80至100毫 米，厚度約為10毫米。沿厚度方向分為三層，其內層為驅動齒層，驅動齒的結構型式和尺 寸采用同步傳動帶H型齒形，用于與驅動輥簡嚙合，以驅動履帶運行。同歩傳動帶H型齒型 尺寸按國家標準GB11616-89確定。所述的履帶的總長度以履帶的中心節線長度計算。履帶
的中部的結構層為抗拉強度層，內嵌商強度抗拉尼龍芯線，芯線四邊為橡膠保護層。臘帶外 層為齒型爬行層，其爬行齒直線節距為驅動齒節距的兩倍，其齒厚即為驅動齒的節距，履帶 全圈的爬行齒數為驅動齒的一半，由于爬行齒較為密集，其齒高又比驅動齒大，加上橡膠齒 的柔性，所述的橡膠履帶在爬樓過程中與樓梯的接觸就具有了明顯的可靠性，能夠安全平穩 的將爬樓座椅送上樓層。爬樓座椅的最大爬樓傾角可達45度，為了滿足履帶承受的較大爬 樓拉力，履帶的中部抗拉強度層，除橡膠保護層外尼龍芯線的斷面面積將達到150平方亳米， 具有很大的安全裕度，保證了履帶使用的安全可靠性。制作履帶的橡膠原料選用丁睛合成棣 膠，這種橡膠材料具有很高的抗磨特性，可以使履帶有較長的使用壽命，而且具有較好的耐 油性能，當爬樓座椅萬一遇到有油料污染的使用環境時，不會因受到污染而使履帶發生變形 喪失使用功能。根據爬樓座椅的運行特點，履帶在運行中爬樓時特別是當進行原地旋轉時地 面對履帶會產生很大的磨損，為了進一步提高履帶的使用壽命，減少履帶在爬樓座椅整個使 用期的更換次數，降低其使用成本，可以在履帶的外部齒型爬行層表面設置特殊的增強耐磨 層，其方法是在橡膠中摻入一定量適當粒度的金屬合金耐磨顆粒，達到增強履帶耐磨強度的 顯著效果。合成橡膠的柔軟性及伸長度是可調的，其方法是通過改變履帶橡膠的配方了進行 調控，在保證其具有一個合適柔度的基礎上并達到不大于0.5%的伸長率，以保證其運行的可 靠性。因為與履帶相匹配的爬樓座椅行走機構具有比較復雜的輪系，為了便于履帶的更換， 要求行走機構的機架具有可快速裝拆特性并帶有調整張緊裝置。如以上所介紹，本專利所述 的履帶由于采取了多項有效的技術，不但可以完全滿足爬樓座椅行走機構對履帶使用中的各 種要求，而且與現有的各種行走履帶相比較，具有十分明顯的新穎性和獨創性，因而應得到 必要的技術保護。應該理解到的是上述實施例只是對本專利的說明，而不是對本專利的限制，任何不超 出本專利實質精神范圍內的發明創造，均落入本專利的保護范圍之內。
權利要求1、一種爬樓座椅專用履帶，其特征是該履帶是三層結構，由內層、中間層、外層構成；其中，內層是驅動齒層(101)，其內側表面設有與驅動輪配合的驅動齒；中間層是抗拉強度層(105)；外層是爬行齒層(102)，其外側表面設有爬行齒。
2、 根據權利要求1所述的爬樓座椅專用履帶，其特征是所述驅動齒采用同步傳動帶H 型齒形。
3、 根據權利要求1所述的爬樓座椅專用履帶，其特征是所述抗拉強度層(105)由橡 膠保護層和埋在,橡膠保護層中的抗拉尼龍芯線組成。
4、 根據權利要求l所述的爬樓座椅專用履帶，其特征是所述爬行齒層(102)制成與 履帶本身一體的結構，并且爬行齒采用與同部齒型相仿的密集齒型，其齒距為驅動齒的一倍。
5、 根據權利要求1或4所述的爬樓座椅專用履帶，其特征是所述驅動齒層(101)、 爬行齒層(102)的表面分別設置有內抗磨層(103)、外抗磨層(107)，其厚度控制在0.5至 l毫米之間。
專利摘要本實用新型涉及一種爬樓座椅專用履帶。這種爬樓座椅專用履帶，該履帶是三層結構，由內層、中間層、外層構成；其中，內層是驅動齒層，其內側表面設有與驅動輪配合的驅動齒；中間層是抗拉強度層；外層是爬行齒層，其外側表面設有爬行齒。本實用新型優點本實用新型履帶采用三層結構，其內層與驅動輪采用齒形嚙合驅動，使履帶與驅動輪之間不會產生相對滑動；外層設有與履帶一體的比較密集的爬行齒，保證履帶能與所爬的樓梯可靠的接合在一起，使履帶具有更為可靠的爬樓功能；中間層由橡膠保護層和埋在橡膠保護層中的抗拉尼龍芯線組成，滿足履帶承受的較大爬樓拉力，并且具有很大的安全裕度，保證了履帶使用的安全可靠性。
文檔編號B62D55/18GK201023542SQ20072010590
公開日2008年2月20日 申請日期2007年1月23日 優先權日2007年1月23日
發明者戟 虞, 晃 虞 申請人:戟 虞