一種全地形地面仿形救災車的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種全地形地面仿形救災車，包括車架（10）、懸架、控制系統，四個結構相同的懸架對稱布置在車架兩邊，每組懸架分別和車架鉸接，并可以在樣機縱向平面內做一定角度的自由旋轉，懸架和車架之間夾角隨著地形的變化而改變，實現縱向平面內的仿形功能。而在地震等災害發生后，復雜的地理環境加之道路的破壞，給救援工作帶來很大的影響，針對此種局限性，本發明旨在設計一種可以方便工作在那些復雜的災難現場的車輛，給搶險救災以及災后重建提供了一種有力的工具。
【專利說明】一種全地形地面仿形救災車
【技術領域】
[0001]本發明涉及運輸車輛領域，具體涉及一種車體懸架能根據地面地形做出變形而適合于在特殊地形上行駛的車輛。
【背景技術】
[0002]目前，適合于在特殊地形上行駛的車輛的主要有兩種，一種為能夠對地面地形做出反應的車輛如主要用于外太空如月球表面的探測，即我們所知的月球車，月球車可分為無人駕駛月球車和有人駕駛月球車。無人駕駛月球車由輪式底盤和儀器艙組成，用太陽能電池和蓄電池聯合供電，這類月球車的行駛是靠地面遙控指令。有人駕駛月球車主要由月球車的每個輪子的各一臺發動機驅動，靠蓄電池提供動力。主要作用于擴大宇航員的活動范圍和減少宇航員的體力消耗，這類月球車的每個輪子各由一臺發動機驅動，靠蓄電池提供動力，輪胎在一100度低溫下仍可保持彈性，宇航員操縱手柄駕駛月球車，可向前、向后、轉彎和爬坡。但是地球表面與月球表面這種太空特殊環境不同，月球車因為需要考慮擴大宇航員的活動范圍減少宇航員的體力消耗這方面，所以月球車的電控系統相當復雜，且需要額外的能量。另一種為用于耕作的農機，農用車輛主要有手扶拖拉機，履帶式拖拉機等，手扶拖拉機由發動機，底盤、電氣等系統組成的主要用于牽引和運輸的多用途行走機械。手扶拖拉機能行駛是靠內燃機的動力經傳動系統，獲得驅動扭矩的驅動輪再通過輪胎花紋和輪胎表面給地面小、向后的水平作用力(切線力)，這類農用車輛的車輛地形適應差，車輪易打滑。

【發明內容】

[0003]發明目的:地震等災害發生后，復雜的地理環境加之道路的破壞，給救援工作帶來很大的影響，針對此種局限性，本發明旨在設計一種可以方便工作在那些復雜的災難現場的車輛，給搶險救災以及災后重建提供了一種有力的工具。
[0004]技術解決方案:本發明設計解決其技術問題所采用的技術方案是:采用4組結構相同的懸架，對稱布置在車架兩邊，每組懸架分別和車架鉸接，并可以在樣機縱向平面內做一定角度的自由旋轉。懸架和車架之間夾角隨著地形的變化而改變，實現縱向平面內的仿形功能。并且采用前驅動橋整體轉向方式，即前驅動橋安裝在獨立的前車架上，在傳統的折腰轉向方式基礎上，把車架轉向的鉸接點設計在前橋的平面中心處，通過改變前車橋相對車輛橫截面的角度，帶動車輪旋轉，從而達到車輛轉向的目的。前驅動橋裝有差速器，防止轉向時車輪打滑，且減小轉向功率，車橋的轉向通過轉向機來實現。且在驅動形式上選擇前后橋同時驅動，即8輪驅動。該設計采用的傳動系統主要由主減速器、差速器、半軸、懸架分動器、懸臂軸以及輪邊減速箱等組成。前、后兩驅動橋結構完全相同，分別對稱布置在車架兩端，每個驅動橋把動力分成4路，兩個車橋共完成8個車輪的驅動。該設計前、后橋動力完全獨立，當遇到單個驅動橋車輪打滑失效時，另一個驅動橋仍具有獨立的驅動能力，從而代替了傳統多輪驅動車輛軸間差速器的功能。最后該設計的電子控制系統由電源電路、控制電路和執行裝置3個部分組成。電源采用12V電壓，微處理芯片為STC89C52RC型單片機，采用遙控控制方式，執行機構為前、后驅動橋驅動電機和轉向電機。
[0005]技術效果:通過以上技術方案的實施，基本上達到了本發明的目的。本設計能夠根據地面形狀的變化而變化，對地面具有自適應能力，使每個車輪始終和地面保持良好的接觸，保證樣機的地面附著力，防止任何車輪因附著力不足而打滑失效。且該設計的多輪驅動的轉向方式轉向機構布置簡單，易實現較小的轉向半徑，轉向靈敏，轉向時車輪寄生功率較小。采用前后橋同時驅動使加速爬坡能力更強，動力性和通過性比較好。采用電動機驅動易于實現自動控制，且縮短了傳動鏈的距離，提高了傳動效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本設計的仿形原理圖 圖2為本設計的動力及傳動示意圖 圖3為本設計的整體構造圖
其中I一差速器，2一半軸,3一如驅動橋，4一懸架分動箱，5一輪軸,6—輪邊減速器，7一懸臂軸，8—驅動電動機，9 一主減速器，10 一車架，11 一后驅動橋。
[0007]12一車身，13—輪邊減速箱，14一車輪，15—懸臂，16—驅動電機，17—前車架，18—前驅動橋，19一輪軸，20—懸架分動箱，21—轉向機，22—中車架，23—后車架。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本發明進一步說明:圖1所示是本設計仿形救災車采用的仿形原理，其特征是該原理樣機車架為三段式，前車架和中車架水平面內鉸接，完成轉向功能；后車架和中車架在橫向平面內鉸接，其夾角如圖1 (d)中β所示，在樣機橫向平面內，當懸架變形不能滿足車輪接地要求時，β大小發生變化，后車架相對中車架做一定角度的自由旋轉。樣機縱向平面內4組仿形角r變化和橫向平面內β變化，共有5個地面仿形自由度。
[0009]圖2所示為該設計的動力及傳動示意圖，圖中電動機輸出的動力經主減速器減速后傳給差速器，又通過差速器分成兩路后經過半軸分別傳給左、右兩邊的懸架分動箱，然后由懸架分動箱通過前后兩個懸臂軸傳給輪邊減速器，最后動力通過輪邊減速箱減速后傳給輪軸，輪軸帶動車輪旋轉，從而驅動樣機前進。
[0010]圖3中車身安裝在車架上。車架由前車架、中車架、后車架三部分組成，前車架通過滑動軸承和推力軸承和中車架相連，在轉向機作用下，兩車架相對轉動完成轉向功能；后車架通過后擺座、滑動軸承和中車架連接，兩車架一定角度相對轉動完成橫向平面內仿形功能；驅動電機和差速器、主減速器總成等組成前、后驅動橋，前后驅動橋分別固定在前、后車架上；懸架分動箱、懸臂以及輪邊減速箱等構成懸架，并通過懸架分動箱和前、后車架鉸接，完成縱向平面內仿形功能，且作為傳動部件的支撐。轉向機構主要由轉向電機組成，轉向電機為推桿電機，電機伸縮桿前端連接前車架，后座鉸接中車架，通過其伸縮桿伸縮實現左右轉向。
【權利要求】
1.一種全地形地面仿形救災車，包括車架(10)、懸架，其特征在于:該懸架為仿形懸架，該懸架采用地形被動方式，底盤具有五個自由度，隨著地形的變化而變化，在極限范圍內車輪不會懸空。
2.—種全地形地面仿形救災車，其特征在于:所述救災車包括四個結構相同的懸架，對稱布置在車架(10)兩邊，每組懸架分別和車架(10)鉸接，并可以在樣機縱向平面內做一定角度的自由旋轉，懸架和車架(10)之間夾角隨著地形的變化而改變，實現縱向平面內的仿形功能。
3.—種全地形地面仿形救災車，其特征在于:車架由前車架(7)、中車架(22)、后車架(23 )三部分組成，前車架通過滑動軸承(17 )和推力軸承和中車架(22 )相連，在轉向機(21)作用下，兩車架相對轉動完成轉向功能；后車架(23)通過后擺座、滑動軸承和中車架(22)連接，兩車架一定角度相對轉動完成橫向平面內仿形功能。
4.一種全地形地面仿形救災車，其特征在于:該救災車采用前驅動橋(18)整體轉向方式，即前驅動橋(18)安裝在獨立的前車架上，在傳統的折腰轉向方式基礎上，把車架轉向的鉸接點設計在前橋的平面中心處，通過改變前車橋相對車輛橫截面的角度，帶動車輪旋轉，從而達到車輛轉向的目的。
5.—種全地形地面仿形救災車，其特征在于:前橋整體轉向，減少了傳統多輪車差速轉向的轉向功率，轉向靈活。
6.一種全地形地面仿形救災車，其特征在于:前驅動橋(18)裝有差速器，防止轉向時車輪打滑，且減小轉向功率。
7.—種全地形地面仿形救災車，其特征在于:驅動電機(16)和差速器(I)、主減速器(9)總成等組成前、后驅動橋，前后驅動橋分別固定在前、后車架上；懸架分動箱、懸臂以及輪邊減速箱等構成懸架，并通過懸架分動箱和前、后車架鉸接，完成縱向平面內仿形功能，且作為傳動部件的支撐。
8.轉向機構主要由轉向電機組成，轉向電機為推桿電機，電機伸縮桿前端連接前車架，后座鉸接中車架，通過其伸縮桿伸縮實現左右轉向。
9.一種全地形地面仿形救災車，其特征在于:控制系統由電源電路、控制電路和執行裝置3個部分組成；電源采用12V電壓，微處理芯片為STC89C52RC型單片機，采用遙控控制方式，執行機構為前、后驅動橋驅動電機和轉向電機。
【文檔編號】B62D61/10GK103818493SQ201210463522
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月17日 優先權日:2012年11月17日
【發明者】孟繁錕 申請人:上海市閔行區知識產權保護協會