專利名稱：一種輪履可變換式底盤的制作方法
技術領域：
一種輪履可變換式底盤技術領域[0001]本實用新型涉及工程機械領域，具體是一種輪履可變換式底盤。
背景技術：
[0002]液壓挖掘機等重型工程機械的行走裝置是整個機械的支撐部分，它承受機械的自 重及工作裝置工作時的反力，使機械工作時能夠穩定地支撐在地面上，同時又能夠使機械 在工作場地內運行及轉移工地，挖掘機的行走裝置兼有支撐和運行兩大功能，目前液壓挖 掘機的行走裝置按結構不同可分為履帶式和輪胎式兩大類。履帶工行走裝置的特點是，驅 動力大(通常每條履帶的驅動力可達機重的35%-45%)，接比壓小(40-150kPa)，因而越野性 能及穩定性好，爬坡能力大(一般為50%-80%，最大的可達100%)，且轉彎半徑小，靈活性好。 但履帶式行走裝置制造成本高，運行速度低，運行和轉向時功率消耗大，零件磨損快。因此， 長距離運行時需借助其他運輸車輛。輪胎式行走裝置與履帶式的相比，優點是運行速度快、 機動性好，運行時輪胎不損壞路面，因而在城市建設中很受歡迎，缺點是接地比壓大，爬坡 能力小。挖掘作業時需要用專門支腿支撐以確保挖掘機的穩定性和安全性。[0003]現在的工程機械中，尤其是救援工程機械中的底盤只是單純的輪胎式底盤或履帶 式底盤，在災難發生時，輪胎式的救援工程機械可以迅速的抵達災難發生現場，但是在救援 現場惡劣的地面狀況下，輪胎式的救援工程機械的救災作業極為不便；而履帶式救援工程 機械對于救援現場惡劣的地面狀況適應性很強，但是在災難發生時不能很快的趕赴救援現 場。發明內容[0004]要解決的技術問題[0005]本實用新型針對輪胎和履帶式行走裝置的利弊，提出了一種輪履可變換式底盤， 可根據作業需求與路面情況方便、快捷的切換行走方式，實現快速運動。對于搶險救災能夠 做到迅速的趕赴現場，方便的展開救援作業。[0006]技術方案[0007]本實用新型的技術方案為[0008]所述一種輪履可變換式底盤，其特征在于包括履帶模塊、輪式模塊和支腿模塊；[0009]所述履帶模塊包括履帶行走架、履帶行走機構和回轉頸；兩副履帶行走機構分別 對稱安裝在履帶行走架左右兩側，履帶行走架中部上方固定有回轉頸，所述回轉頸用于與 上部車身連接；[0010]所述支腿模塊包括支腿架和四副支腿；所述支腿架中心有圓形通孔，所述圓形通 孔內徑與回轉頸外徑相同，支腿架套在回轉頸上，并與回轉頸固定連接；所述支腿架為方形 結構，支腿架四角分別開有鉸鏈孔；支腿包括橫向支腿大臂、橫向支腿小臂、豎向支腿大臂、 豎向支腿小臂和支腳，橫向支腿大臂與橫向支腿小臂伸縮連接，豎向支腿大臂與豎向支腿 小臂伸縮連接，橫向支腿大臂端部與支腿架一角的鉸鏈孔鉸鏈連接，使橫向支腿大臂能夠繞豎直方向轉動，橫向支腿小臂與豎向支腿大臂垂直固定連接，豎向支腿小臂端部與支腳 固定連接；[0011]所述輪式模塊包括前輪模塊和后輪模塊；所述前輪模塊包括前輪履切換油缸，前 橋架、前懸架和前橋；所述后輪模塊包括后輪履切換油缸、后橋架、后懸架和后橋；前輪模 塊和后輪模塊分別安裝在履帶行走架的前后兩側；前輪履切換油缸一端與支腿架前側鉸鏈 連接，前輪履切換油缸另一端與前橋架上側鉸鏈連接；前橋架一端與履帶行走架前側鉸鏈 連接，前橋架另一端與前懸架固定連接，通過前輪履切換油缸收縮或伸長能夠抬起或放下 前橋架及前懸架；前懸架與前橋固定連接，前橋兩端安裝輪胎；后輪履切換油缸一端與支 腿架后側鉸鏈連接，后輪履切換油缸另一端與后橋架上側鉸鏈連接；后橋架一端與履帶行 走架后側鉸鏈連接，后橋架另一端與后懸架固定連接，通過后輪履切換油缸收縮或伸長能 夠抬起或放下后橋架及后懸架；后懸架與后橋固定連接，后橋兩端安裝輪胎；[0012]所述前懸架包括懸架上支架、懸架下支架、叉形環、調平油缸和調平油缸安裝塊； 懸架上支架上部與前橋架焊接，懸架上支架下部中央與懸架下支架上部中央通過銷軸鉸 接；調平油缸安裝塊固定在前橋架左右兩側，調平油缸固定安裝在調平油缸安裝塊上，調平 油缸下端通過叉形環與懸架下支架鉸接；懸架下支架下部與前橋固定連接。[0013]有益效果[0014]本實用新型具有以下優點及突出性效果本實用新型實現了一種針對搶險救援的 新型輪履可變換式底盤結構，使重型救援工程機械可根據路況不同實現輪胎式行走和履帶 式行走的靈活切換。這種新型輪履可變換式底盤可以在災難發生時，使救援工程機械使用 輪胎式行走方式的快速移動能力迅速的趕赴災難現場，救災的過程中又可以根據路面情況 方便的切換為履帶式行走方式展開救援，必要時，打開支腿裝置進行救援作業。


[0015]圖1 :本實用新型的主視圖[0016]圖2:本實用新型的前視圖[0017]圖3:本實用新型的俯視圖[0018]圖4 :履帶行走架示意圖；[0019]圖5:支腿架示意圖；[0020]圖6 :支腿示意圖；[0021]圖7 :橫向支腿小臂示意圖；[0022]圖8 :豎向支腿大臂示意圖；[0023]圖9 :前懸架結構示意圖；[0024]圖10 :后懸架結構示意圖；[0025]圖11 :打支腿作業示意圖；[0026]圖12 :輪胎行走示意圖；[0027]圖13 :履帶行走示意圖。[0028]其中1、履帶行走架；2、回轉頸；3、支腿架；4、支腿；5、前輪履切換油缸；6、前橋 架；7、前懸架；8、前橋；9、后輪履切換油缸；10、后橋架；11、后懸架；12、后橋；13、前橋架鉸 鏈；14、后橋架鉸鏈；15、通孔；16、支腿鉸鏈；17、前輪履切換油缸鉸鏈；18、后輪履切換油缸鉸鏈；19、橫向支腿大臂；20、橫向支腿小臂；21、豎向支腿大臂；22、豎向支腿小臂；23、支 腳；24、調平油缸安裝塊；25、調平油缸；26、叉形環；27、懸架上支架；28、懸架下支架；29、連接座。
具體實施方式
[0029]下面結合具體實施例描述本實用新型[0030]實施例[0031]本實施例中的一種輪履可變換式底盤，為左右對稱結構，包括有履帶模塊、輪式模 塊和支腿t吳塊。[0032]參照附圖1至附圖3，履帶模塊包括履帶行走架1、履帶行走機構和回轉頸2 ;支腿 模塊包括支腿架3和四副支腿4 ;輪式模塊包括前輪模塊和后輪模塊，前輪模塊包括前輪履 切換油缸5，前橋架6、前懸架7和前橋8，后輪模塊包括后輪履切換油缸9、后橋架10、后懸 架11和后橋12。[0033]參照附圖4，履帶行走架I為鈑金整體件，由履帶架和標準的四輪一帶組成。回轉 頸2作為履帶行走架I與上部車身的連接裝置，焊接固定在履帶行走架中部上方。兩副履 帶行走機構分別對稱安裝在履帶行走架左右兩側。[0034]與普通整體式底架不同的是，履帶行走架中部X型板部分為了便利于布置前橋架 鉸鏈13和后橋架鉸鏈14，X型板的前后部分加長。而同時回轉頸2相比于普通的回轉頸要 長，用于焊接支腿架3，使得前(后)輪履切換油缸鉸鏈與前(后)橋架鉸鏈的距離增大，使前 (后)輪履切換油缸的受力狀況更好。[0035]參照附圖5，支腿架3整體為方形箱體，內部設有加強筋，支腿架中心有圓形通孔 15，圓形通孔內徑與回轉頸外徑相同，通過該圓形通孔，支腿架套在回轉頸上，并與回轉頸 焊接固定。[0036]支腿架上有8個鉸鏈孔，其中4個支腿鉸鏈16分布在方形支腿架的四角，分別與 支腿4連接，2個前輪履切換油缸鉸鏈17位于支腿架前側，分別與I個前輪履切換油缸連 接，2個后輪履切換油缸鉸鏈18位于支腿架后側，分別與I個后輪履切換油缸連接。[0037]參照附圖6，支腿包括橫向支腿大臂19，橫向支腿小臂20，豎向支腿大臂21，豎向 支腿小臂22和支腳23。其中橫向支腿大臂與橫向支腿小臂伸縮連接，豎向支腿大臂與豎向 支腿小臂伸縮連接。橫向支腿小臂20可以沿著橫向支腿大臂19的內部箱體做橫向伸縮運 動，豎向支腿小臂22可以沿著豎向支腿大臂21的內部箱體做豎向伸縮運動，橫向支腿小臂 20通過法蘭板與豎向支腿大臂21實現螺栓聯接，支腳23通過銷軸與豎向支腿小臂22聯 接。橫向支腿大臂端部與支腿架一角的支腿鉸鏈連接，使橫向支腿大臂能夠繞豎直方向轉 動。每個支腿4分別有3個自由度，分別為支腿的橫向伸縮運動，支腿的豎向伸縮運動，以 及整個支腿繞豎直方向的轉動運動。[0038]輪式模塊包括前輪模塊和后輪模塊，前輪模塊包括前輪履切換油缸5，前橋架6、 前懸架7和前橋8，后輪模塊包括后輪履切換油缸9、后橋架10、后懸架11和后橋12。前輪 模塊和后輪模塊分別安裝在履帶行走架的前后兩側。[0039]前輪履切換油缸5、前橋架6、后輪履切換油缸9、后橋架10是輪胎式行走機構和履 帶式行走機構相互切換的主要部件，懸架是橋架與輪橋的連接部件，以前懸架7為例，前懸架7通過焊接與前橋架6連接，前懸架7通過螺栓連接與前橋8連接，同時起到調平和緩沖 減震的作用。前橋8與后橋12是輪胎式行走的支撐部分。[0040]前后橋架結構相同，以前橋架6為例，前橋架6整體為方箱結構，前橋架通過自身 后部的圓通孔與履帶行走架的前橋架鉸鏈13鉸接，前橋架通過自身上部的鉸鏈與前輪履 切換油缸5的油缸桿鉸接，前輪履切換油缸另一端與支腿架前側的前輪履切換油缸鉸鏈17 連接，形成一個三角形構架，通過前輪履切換油缸5的伸縮運動實現前橋架6繞前橋架鉸鏈 13的擺動，前橋架另一端與前懸架固定連接，前懸架與前橋固定連接，前橋兩端安裝輪胎。 當前橋架6繞前橋架鉸鏈13的擺動時，前橋架帶動前橋8上下運動，從而實現輪式行走和 履帶行走方式的切換。[0041]前輪模塊和后輪模塊的主要區別在于前懸架和后懸架。[0042]如圖9所示，前懸架為半彈性獨立懸架。結構左右對稱，所述前懸架包括I個懸架 上支架27，I個懸架下支架28，2個叉形環26，2個調平油缸25，4個調平油缸安裝塊24。懸 架上支架上部與前橋架焊接，懸架上支架下部中央與懸架下支架上部中央通過銷軸鉸接； 調平油缸安裝塊固定在前橋架左右兩側，調平油缸固定安裝在調平油缸安裝塊上，調平油 缸下端通過叉形環與懸架下支架28上的鉸耳鉸接；懸架下支架下部與前橋螺栓固定連接。[0043]具體的，調平油缸安裝塊24由左側的2個耳板，中間的I個連接板和右側的2個 三角固定板組成。耳板用于和調平油缸25連接，連接板和三角加強板用于和前橋架6連 接。叉形環26上部的通孔用于和調平油缸25油缸桿連接，下部的叉形的鉸鏈用于和懸架 下支架的鉸耳連接。懸架上支架27由上部的長方形的連接板和下部的兩塊三角形的立板 組成，懸架上支架27上部的長方形板用于和前橋架6焊接，下部的兩塊立板用于和懸架下 支架28鉸接。懸架下支架28由上部的兩塊三角形的立板，下部的長方形的連接板以及中 部兩側的兩個耳板組成，其中懸架下支架28上部的兩個三角形立板用于和懸架上支架27 鉸接，下部的長方形連接板左右兩側各有四個螺栓孔，用于和前橋螺栓連接，中部左右兩側 的兩個鉸耳分別用于和叉形環26連接。[0044]輪式行走時，車輪遇到顛簸，由于懸架上支架27與懸架下支架28的鉸接作用，前 橋和懸架下支架繞懸架上支架轉動，抬高的車輪同側的調平油缸壓縮，同時另一側的油缸 伸長，由于調平油缸一定程度起到了緩沖減震的作用，從而保證了整車運動的穩定性。[0045]參照附圖10，后懸架為剛性獨立懸架。用于連接后橋架和后橋。后懸架由兩個左 右對稱的兩個連接座29組成，連接座由上部的三角形連接塊和下部的斜連接塊組成，斜連 接塊由上下兩塊長方形板和中部的三塊斜筋板焊接而成。[0046]參照附圖11，機械處于支腿支撐工作狀態，此時，前輪履切換油缸5收縮，通過前 橋架6和前懸架7帶動前橋8使前輪處于向上收起狀態，后輪履切換油缸9收縮，通過后橋 架10，后懸架11，帶動后橋12使后輪處于向上收起狀態。同時，4個支腿擺出來，各腿段根 據工作環境狀況向外、向下伸長，支腿呈輻射狀分布。便于機械進行相關作業。[0047]參照附圖12，機械處于輪胎行走狀態，此時，前輪履切換油缸5伸長，通過前橋架6 和前懸架7帶動前橋8使前輪處于向下支撐狀態，后輪履切換油缸9伸長，通過后橋架10， 后懸架11，帶動后橋12使后輪處于向下支撐狀態。同時，4個支腿各腿段處于收縮狀態，4 個支腿分別收攏在履帶行走架I與前輪模塊及后輪模塊中間。使整個機械運行速度快、機 動性好，運行時輪胎不損壞路面。[0048]參照附圖13，機械處于履帶行走狀態，此時，前輪履切換油缸5收縮，通過前橋架6 和前懸架7帶動前橋8使前輪處于向上收起狀態，后輪履切換油缸9收縮，通過后橋架10， 后懸架11，帶動后橋12使后輪處于向上收起狀態。同時，4個支腿各腿段處于收縮狀態，4 個支腿分別收攏在履帶行走架I與前輪模塊及后輪模塊中間。履帶接地，結構緊湊，穩定性 和越野性好。[0049]輪式和履帶式行走方式的切換具體的方案是，履帶行走向輪胎行走切換時，首先， 處于收縮狀態的2個前輪履切換油缸在液壓的推動下伸長，通過前橋架，推動前橋向下移 動，使履帶前端離地，履帶后端與前輪處于支撐狀態；然后，處于收縮狀態的2個后輪履切 換油缸在液壓的推動下伸長，通過后橋架，推動后橋向下移動，使履帶后端離地，前輪與后 輪處于支撐狀態，從而完成由履帶式行走向輪胎式行走的切換。輪胎行走向履帶行走切換 時，首先，處于伸長狀態的2個后輪履切換油缸泄壓，在重力作用下，整個機械后半部分向 下移動，直至履帶后端接觸地面，此時，履帶后端與前輪處于支撐狀態，2個后輪履切換油缸 繼續收縮，通過后橋架，拉動后橋向上移動，使2個后輪最終處于收起狀態；然后，處于伸長 狀態的2個前輪履切換油缸泄壓，在重力作用下，整個機械前半部分向下移動，直至履帶前 端接觸地面，此時，整個履帶處于支撐狀態，2個前輪履切換油缸繼續收縮，通過前橋架，拉 動前橋向上移動，使2個前輪最終處于收起狀態從而完成由輪胎式行走向履帶式行走的切 換。
權利要求1.一種輪履可變換式底盤，其特征在于包括履帶模塊、輪式模塊和支腿模塊； 所述履帶模塊包括履帶行走架、履帶行走機構和回轉頸；兩副履帶行走機構分別對稱安裝在履帶行走架左右兩側，履帶行走架中部上方固定有回轉頸，所述回轉頸用于與上部車身連接； 所述支腿模塊包括支腿架和四副支腿；所述支腿架中心有圓形通孔，所述圓形通孔內徑與回轉頸外徑相同，支腿架套在回轉頸上，并與回轉頸固定連接；所述支腿架為方形結構，支腿架四角分別開有鉸鏈孔；支腿包括橫向支腿大臂、橫向支腿小臂、豎向支腿大臂、豎向支腿小臂和支腳，橫向支腿大臂與橫向支腿小臂伸縮連接，豎向支腿大臂與豎向支腿小臂伸縮連接，橫向支腿大臂端部與支腿架一角的鉸鏈孔鉸鏈連接，使橫向支腿大臂能夠繞豎直方向轉動，橫向支腿小臂與豎向支腿大臂垂直固定連接，豎向支腿小臂端部與支腳固定連接； 所述輪式模塊包括前輪模塊和后輪模塊；所述前輪模塊包括前輪履切換油缸，前橋架、前懸架和前橋；所述后輪模塊包括后輪履切換油缸、后橋架、后懸架和后橋；前輪模塊和后輪模塊分別安裝在履帶行走架的前后兩側；前輪履切換油缸一端與支腿架前側鉸鏈連接，前輪履切換油缸另一端與前橋架上側鉸鏈連接；前橋架一端與履帶行走架前側鉸鏈連接，前橋架另一端與前懸架固定連接，通過前輪履切換油缸收縮或伸長能夠抬起或放下前橋架及前懸架；前懸架與前橋固定連接，前橋兩端安裝輪胎；后輪履切換油缸一端與支腿架后側鉸鏈連接，后輪履切換油缸另一端與后橋架上側鉸鏈連接；后橋架一端與履帶行走架后側鉸鏈連接，后橋架另一端與后懸架固定連接，通過后輪履切換油缸收縮或伸長能夠抬起或放下后橋架及后懸架；后懸架與后橋固定連接，后橋兩端安裝輪胎； 所述前懸架包括懸架上支架、懸架下支架、叉形環、調平油缸和調平油缸安裝塊；懸架上支架上部與前橋架焊接，懸架上支架下部中央與懸架下支架上部中央通過銷軸鉸接；調平油缸安裝塊固定在前橋架左右兩側，調平油缸固定安裝在調平油缸安裝塊上，調平油缸下端通過叉形環與懸架下支架鉸接；懸架下支架下部與前橋固定連接。
專利摘要本實用新型提出了一種輪履可變換式底盤，包括履帶模塊、輪式模塊和支腿模塊，履帶模塊包括履帶行走架、履帶行走機構和回轉頸，支腿模塊包括支腿架和四副支腿，輪式模塊包括前輪模塊和后輪模塊，前懸架包括懸架上支架、懸架下支架、叉形環、調平油缸和調平油缸安裝塊。本實用新型實現了一種針對搶險救援的新型輪履可變換式底盤結構，使重型救援工程機械可根據路況不同實現輪胎式行走和履帶式行走的靈活切換。這種新型輪履可變換式底盤可以在災難發生時，使救援工程機械使用輪胎式行走方式的快速移動能力迅速的趕赴災難現場，救災的過程中又可以根據路面情況方便的切換為履帶式行走方式展開救援，必要時，打開支腿裝置進行救援作業。
文檔編號B62D55/04GK202847852SQ20122044820
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月5日 優先權日2012年9月5日
發明者王潤孝, 宋可清, 馮華山, 秦現生, 張娜, 譚小群, 高濤, 趙文濤 申請人:西北工業大學