專利名稱：一種交錯支重輪式履帶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種交錯支重輪式履帶裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本發(fā)明涉及越野車輛，特別涉及履帶式滾動裝置。
技術(shù)背景[0002]目前的履帶式裝置，存在一些大的缺陷。其中一個缺陷是在遭遇垂直墻障礙 時，履帶在兩個支重輪的間隙中被障礙向上頂托，對障礙形成半包圍狀態(tài)，障礙對履帶 的頂托造成履帶向上凸起，履帶的張力被傳導(dǎo)到張緊輪上，造成張力變化，增加功耗， 另一個主要缺陷是當(dāng)履帶被障礙物頂托而向上凸起時，在履帶上滾動的多個支重輪將 依次從障礙最低處開始翻越，其翻越障礙的次數(shù)取決于翻越障礙的支重輪數(shù)量，每一次 支重輪對障礙的翻越都將消耗大致相同的額外功耗。目前的履帶滾動裝置還有一些缺 陷譬如，由于履帶的張力變化的原因，履帶在行進時會有松緊變化，很難被做成一個 弧形的點觸地滾動裝置。又譬如如果履帶一旦從支重輪上脫落，數(shù)量較少的支重輪通 常會在重壓下沉陷土中，即使是那些設(shè)計成可依靠支重輪來行進的車輛，也經(jīng)常會因傳 動支重輪在土中的沉陷，同時由于傳動支重輪的數(shù)量太少而容易產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，不能順 暢地行進。發(fā)明內(nèi)容[0003]本發(fā)明的目的是提供一種過壕能力較強、過垂直墻能力較高、履帶的張力變化 較小、防沉陷能力較高、可做成弧形點觸地的履帶裝置，去除履帶后也可以繼續(xù)行駛的 滾動裝置。為此，本發(fā)明采用如下一些技術(shù)方案[0004]一種交錯支重輪式履帶裝置，包括支重輪、輪軸、輪橋架、履帶，其特征在 于所述輪橋架呈弧形或船形，在輪橋架上設(shè)置至少兩列以上支重輪組，每列支重輪 組由至少兩個以上支重輪構(gòu)成，相鄰并排的支重輪在縱向上沿輪橋架弧形作前后交錯排 列，支重輪側(cè)面投影相交，所述履帶環(huán)形覆蓋在支重輪組上。所述支重輪為齒形支重 輪，所述履帶上設(shè)有履帶條形齒與齒形支重輪匹配契合。所述履帶條形齒的兩側(cè)設(shè)有內(nèi) 傾斜面與所述導(dǎo)帶輪內(nèi)側(cè)的傾斜面配合。所述支重輪上設(shè)置有減振防滑輪胎或膠條。[0005]本發(fā)明的第一種技術(shù)方案是采用將多個滾輪構(gòu)成的滾輪組均勻地，縱向排列安 放在有一定弧度的輪橋架上，在輪橋架上交錯安放多個支重輪的結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)由輪軸、 輪橋架、支重輪、履帶等部分構(gòu)成。其特征在于上述橋輪架可做成一個大圓弧的弧線形 輪橋架，還可以做成兩端弧形，中間平底的船形輪橋架，以及其它任何適合的形狀。輪 橋架的弧線半徑根據(jù)履帶滾動裝置的越野需要而設(shè)定大小。如是使用平底的輪橋架，其 平底長度可根根據(jù)對履帶滾動裝置越壕能力的要求而設(shè)定；不管是何種形狀的輪橋架， 其輪橋架的長度都應(yīng)以方便安裝在車體下，盡量少占用車體有效空間為宜。將至少兩列 以上的齒形支重輪排列在輪橋架上，將其中一列支重輪稱作基準支重輪，將其它列支重 輪編號稱作1號輔助支重輪，2號輔助支重輪等，每列支重輪呈縱向均勻排列，兩個支 重輪間的觸地點跨度應(yīng)盡量縮短，為了有效減少障礙對后支重輪的二次沖擊力，輔助支重輪的數(shù)量應(yīng)該根據(jù)過障需要和總體寬度而定，將基準支重輪的兩個相鄰支重輪的觸地 點作為一個基準跨度，如果設(shè)定有兩排支重輪，就在此基準跨度中間設(shè)二分之一參考線 作為輔助支重輪的觸地點。如果設(shè)定有三排支重輪，就在此基準跨度中間設(shè)三分之一平 分參考線，分別作為左右輔助支重輪的觸地點，以此類推，如果是有四排以上支重輪， 則在基準跨度中間設(shè)四分之一、五分之一等等平分參考線，然后將輔助支重輪按照基準 跨度的參考線設(shè)定觸地點，輔助支重輪與基準支重輪在縱向上交錯安放。輔助支重輪與 基準支重輪互不干涉而側(cè)面輪弧投影相交，基準支重輪與輔助支重輪共同在輪橋架上構(gòu) 成一個具有大圓弧線和較低高度的滾動裝置，在該滾動裝置上覆蓋履帶，履帶履刺可設(shè) 置在履帶中間，也可設(shè)置在履帶兩側(cè)，也可設(shè)置在任何合適的位置。該滾動裝置的減振 系統(tǒng)可以單獨安裝在每個支重輪上，同時也可以分別在每列齒形支重輪上安減振系統(tǒng)， 還可以將減振系統(tǒng)直接安裝在輪橋架上，可以在支重輪上和支重輪上以及輪橋架上同時 安裝減振器，以達到局部減振和整體減振的多重效果的疊加。將輪橋架做成剛性整體 結(jié)構(gòu)，在翻越障礙時，整體輪橋架和支重輪可以成為一個整體，對障礙的翻越可一次完 成。并由于輪橋架的跨度相對單個支重輪長，對障礙形成一個較緩的坡度，便于支重輪 用較小的功耗一次翻越完成，避免縱向上的支重輪多次依次翻越障礙造成巨大功耗。由 于克服了履帶張力變化的限制，該滾動裝置可以做成弧形，以點觸地的方式行進，也可 以是船形，以及其它任何適合的形狀。該滾動裝置的傳動可以采用通常的傳動輪對履帶 進行傳動，也可以選擇對兩邊外側(cè)的支重輪進行傳動，以及其它任何合適的方式傳動， 還可根據(jù)需要選擇對任意一個或多個支重輪進行傳動。[0006] 本發(fā)明的第二種技術(shù)方案是采用將多個滾輪構(gòu)成的滾輪組均勻地，縱向排列安 放在有一定弧度的輪橋架上，在輪橋架上安放多個齒形支重輪，并在齒形支重輪上覆蓋 履帶的結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)由輪軸、輪橋架、齒形支重輪、履帶、履帶條形齒、導(dǎo)帶輪等部分 構(gòu)成。其特征在于上述支重輪是由齒輪充當(dāng)，上述履帶滾動面上設(shè)有與齒輪配合作相 對齒合運動的齒條，上述橋輪架可做成一個大圓弧的弧線形輪橋架，還可以做成兩端弧 形，中間平底的船形輪橋架，以及其它任何適合的形狀。輪橋架的弧線半徑根據(jù)履帶滾 動裝置的越野需要而設(shè)定大小。如是使用平底的輪橋架，其平底長度可根據(jù)對履帶滾動 裝置越壕能力的要求而設(shè)定；不管是何種形狀的輪橋架，其輪橋架的長度都應(yīng)以方便安 裝在車體下，盡量少占用車體有效空間為宜。將至少兩列以上的齒形支重輪排列在輪橋 架上，將其中一列齒形支重輪稱作基準齒形支重輪，將其它列齒形支重輪編號稱作1號 輔助齒形支重輪，2號輔助齒形支重輪等，每列齒形支重輪呈縱向均勻排列，兩個支重輪 間的觸地點跨度應(yīng)盡量縮短，為了有效減少障礙對后支重輪的二次沖擊力，輔助齒形支 重輪的數(shù)量應(yīng)該根據(jù)過障需要和總體寬度而定，將基準齒形支重輪的兩個相鄰支重輪的 觸地點作為一個基準跨度，如果設(shè)定有兩排齒形支重輪，就在此基準跨度中間設(shè)二分之 一參考線作為輔助支重輪的觸地點。如果設(shè)定有三排齒形支重輪，就在此基準跨度中間 設(shè)三分之一平分參考線，分別作為左右輔助支重輪的觸地點，以此類推，如果是有四排 以上齒形支重輪，則在基準跨度中間設(shè)四分之一、五分之一等等平分參考線，然后將輔 助支重輪按照基準跨度的參考線設(shè)定觸地點，輔助支重輪與基準支重輪在縱向上交錯安 放。輔助支重輪與基準支重輪互不干涉而側(cè)面輪弧投影相交，基準齒形支重輪與輔助齒 形支重輪共同在輪橋架上構(gòu)成一個具有大圓弧線和較低高度的滾動裝置，在該滾動裝置上覆蓋履帶，對履帶的固定可選擇通常的履刺固定方法，將履刺設(shè)置在履帶板上，用齒 形支重輪的側(cè)面對履刺進行定位，也可以選擇使用將排列在兩側(cè)的齒形支重輪與圓輪整 合成一體，在圓輪靠近齒輪的一側(cè)壁上設(shè)置一個傾斜的面，與履帶條形齒的兩端截面作 契合滾動，通過對履帶條形齒兩端傾斜截面作滑動摩擦來導(dǎo)引履帶，讓齒形支重輪在履 帶條形齒的滾動面上滾動，而讓導(dǎo)帶輪在履帶條形齒的截面上滾動，與履帶條形齒兩端 的截面通過滑動作用固定履帶，履帶條形齒的兩側(cè)可做成一內(nèi)傾斜面，與導(dǎo)帶輪的內(nèi)傾 斜面相互契合，起到減小摩擦而又能滑動固定履帶的作用。還可以選擇使用傳統(tǒng)的履帶 固帶結(jié)構(gòu)，將履刺設(shè)置在履帶中間，也可設(shè)置在履帶兩側(cè)，或設(shè)置在任何合適的位置， 通過支重輪側(cè)壁的滑動摩擦來引導(dǎo)和固定履帶。所述履帶可以是橡膠履帶，也可以是 任何一種適合的履帶，所述履帶條形齒應(yīng)該盡量具備一定的剛性和彈性，以應(yīng)對障礙的 頂托力矩，還可以通過對材料的選擇和履帶條形齒高度的調(diào)整來增加履帶的抗彎強度， 由于采用了多個齒形支重輪交錯排布的結(jié)構(gòu)，該滾動裝置的履帶張力變化得到了有效控 制，履帶的松緊變化將處于一個預(yù)先設(shè)定的范圍，張力變化幅度較小，因而該履帶滾動 裝置除了可以做成傳統(tǒng)的形狀，還可以做成弧形等任何適合的形狀。該履帶滾動裝置的 傳動可以選擇傳統(tǒng)的傳動方式，也可以選擇對兩邊外側(cè)的支重輪進行傳動，還可根據(jù)需 要選擇對任意一個或幾個主要支重滾輪進行傳動。傳動方式可以是在齒形支重輪的兩側(cè) 對軸進行傳動，也可以是直接用傳動齒對齒形支重輪進行傳動，可以是對任意個數(shù)齒形 支重輪進行齒輪傳動，還可以在相鄰的兩個齒形支重輪之間加裝聯(lián)動齒輪，對更多的有 齒形支重輪進行傳動。該滾動裝置由于采用了齒形支重輪，用較多的齒形支重輪對車體 的壓強進行了分散，使齒輪聯(lián)動驅(qū)動變得簡便易行，因而可采用多輪驅(qū)動的方式，即使 在脫落履帶的情況下，車體在土中的沉陷也能得到合理控制，其齒形支重輪可確保充分 的抓地能力，而多輪驅(qū)動可確保車輛繼續(xù)正常行駛。[0007]根據(jù)上述說明可以看出，本發(fā)明所述的齒形支重輪，呈多列交錯排布在輪橋架 上，并列的齒形支重輪，其觸地點呈縱向交錯排列，輪弧呈側(cè)面投影相交，采用將多個 齒形支重輪交錯排布的方式，可有效控制履帶在翻越障礙時的張力變化，減少支重輪翻 越障礙時的二次沖擊力，覆蓋支重輪的履帶內(nèi)面設(shè)有履帶條形齒，在過凸形障礙時，剛 性的履帶條形齒能借助多個鄰近齒形支重輪的支撐，減少履帶被頂托變形的幅度，有效 防止障礙對履帶的頂托造成過大的張力變化，擁有齒形支重輪和履帶條形齒的履帶滾動 裝置，不再像普通履帶裝置那樣支重輪從被履帶包圍的障礙底部開始依次翻越，而是在 一個相對支重輪來說，高度受到齒形支重輪和履帶齒形條控制的較緩的坡度上翻越，翻 越較高垂直墻障礙的支重輪不必從垂直墻的最低處開始翻越，而是從垂直墻的中部就開 始翻越，由于履帶對障礙不再形成半包圍狀態(tài)，而是直接形成一個緩坡，因而有效地減 小了較高垂直墻對支重輪的二次沖擊，該履帶滾動裝置在翻越較高垂直墻障礙時，由于 可以有較大圓弧的輪橋架和其上的齒形支重輪和履帶作為一個整體如車輪般的滾動裝 置，因此其功耗比普通的履帶滾動裝置更低，其緩沖能力更強。即使在履帶脫落的情況 下，由于交錯排布的數(shù)量眾多的齒形支重輪對壓強的有效分散，該滾動裝置在松軟地面 上的行進能力將比目前世界上任何一個履帶與支重輪兩用滾動裝置更強。[0008]本方案的積極效果在于利用輪橋架上的多列交錯排布的齒形支重輪，有效控制 履帶在遭遇障礙時的張力變化幅度，可以控制履帶的張力變化幅度不再對張緊輪施加額外的功耗。在此基礎(chǔ)上可根據(jù)需要設(shè)置滾動裝置的前端圓弧形，以有效減弱障礙物對車 輛的沖擊力矩。多輪交錯排布的支重輪，可以在去除履帶后，僅用支重輪行進時，有效 分散對地壓強，防止在松軟地面的沉陷，并通過較為簡便的多輪驅(qū)動方式，獲得來自多 個作用點的足夠推力順暢行進。在第二個方案中，去除履帶的滾動裝置，因為采用齒條 形的支重輪，更是具備足夠的抓地能力，有效避免支重輪在松軟地面上打滑。本發(fā)明的 交錯支重輪式履帶裝置可應(yīng)用于機器人行走裝置；還可應(yīng)用于輪椅、雪地車、沙漠越野 車、草原越野車、工程車、坦克裝甲車等特種用途的車，可以大大提高這些車輛的越野 能力，減少車輛的行駛功耗，特別是提供了一種在坦克裝甲車輛履帶脫落的情況下，還 可以靠支重輪正常行駛的滾動裝置。[0009]根據(jù)上述說明可能看出，本發(fā)明采用所述多列交錯的支重輪安放在輪橋架上， 通過將齒形支重輪作為一個整體滾動系統(tǒng)，分散了施加在履帶上的壓強，可延長履帶的 使用壽命，由于輪橋架齒形支重輪與有齒條履帶的結(jié)合，有效控制了履帶的張力變化幅 度，從而有效控制了張力變化造成的額外功耗。


[0010]圖1為交錯支重輪式履帶裝置主視圖。[0011]圖2為交錯支重輪式履帶裝置上聯(lián)動齒輪分布示意圖。[0012]圖3為支重輪與履帶以及張緊輪的結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖4為滾動裝置的底部斜視圖。[0014]圖5為交錯支重輪在輪橋加上的分布示意圖。[0015]圖6為輪橋架與齒輪以及傳動齒的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖中1為輪橋架，2為齒形支重輪，3為履帶，4為履帶條形齒，5為導(dǎo)帶輪， 6為傳動齒輪，8為傳動軸支架，9為輪軸。
具體實施方式
[0017]下面結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6對實施例之一進行具體說明。該實 施例為一個交錯支重輪履帶式滾動裝置，該裝置由輪橋架1，齒形支重輪2，履帶3，履 帶條形齒4，導(dǎo)帶輪5，傳動齒輪6，傳動齒軸架8，輪軸9等部分構(gòu)成。將所述橋輪架 1做成一個兩端弧形，中間平底的船形，輪橋架1的弧線半徑根據(jù)履帶滾動裝置的越野需 要而設(shè)定大小，其平底長度可根根據(jù)對履帶滾動裝置越壕能力的要求而設(shè)定。所述齒形 支重輪2呈齒輪形，將四列齒形支重輪2通過輪軸9固定在輪橋架1上，將其中一列齒形 支重輪2作為基準輪組，將其它列齒形支重輪2作為輔助輪組，每列齒形支重輪2呈縱向 均勻排列，兩個支重輪間的觸地點跨度中間設(shè)四分之一平分參考線，分別作為左右輔助 齒形支重輪2的觸地點，齒形支重輪2在縱向上相互交錯安放。側(cè)面輪弧投影相交，齒 形支重輪2同輪橋架1構(gòu)成一個具有較大圓弧線和較低高度的滾動裝置，在該滾動裝置 上覆蓋履帶3，所述履帶3的內(nèi)面上設(shè)置有履帶條形齒4，所述履帶條形齒4與齒形支重 輪2的輪齒相匹配，所述履帶條形齒4的兩端橫斷截面，該截面相對履帶3的內(nèi)滾動面呈 八字形仰傾角，安裝在輪橋架1上的靠近外側(cè)的齒形支重輪2，其向外一面與導(dǎo)帶輪5整 合，所述導(dǎo)帶輪5呈圓輪形，直徑與齒形支重輪2相同，圓輪向履帶3—側(cè)的輪壁呈傾斜狀，并與履帶條形齒4兩端的傾斜截面相吻合。所述導(dǎo)帶輪5的內(nèi)壁傾斜面緊貼履帶條 形齒4的兩端截面轉(zhuǎn)動。通過滑動摩擦的作用固定履帶3。在一列齒形支重輪2上設(shè)置 多個傳動齒輪6，所述傳動齒輪6通過輪軸9安裝在傳動軸支架8上。
權(quán)利要求1.一種交錯支重輪式履帶裝置，包括支重輪、輪軸、輪橋架、履帶，其特征在于 所述輪橋架呈弧形或船形，在輪橋架上設(shè)置至少兩列以上支重輪組，每列支重輪組由至 少兩個以上支重輪構(gòu)成，相鄰并排的支重輪在縱向上沿輪橋架弧形作前后交錯排列，支 重輪側(cè)面投影相交，所述履帶環(huán)形覆蓋在支重輪組上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交錯支重輪式履帶裝置，其特征在于所述支重輪為 齒形支重輪，所述履帶上設(shè)有履帶條形齒與齒形支重輪匹配契合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2之一所述的一種交錯支重輪式履帶裝置，其特征在于所述履 帶條形齒的兩側(cè)設(shè)有內(nèi)傾斜面與所述導(dǎo)帶輪內(nèi)側(cè)的傾斜面配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至2之一所述的一種交錯支重輪式履帶裝置，其特征在于支重輪 上設(shè)置有減振防滑輪胎或膠條。
專利摘要本實用新型涉及一種交錯支重輪式履帶裝置。它包括支重輪、輪橋架、履帶、導(dǎo)帶輪。所述所述支重輪可以是齒形支重輪，呈多列縱向交錯排列安放在弧形輪橋架上，支重輪弧側(cè)面投影相交，所述輪橋架也可以是兩端弧形，中間平底的船形，在輪橋架的支重輪上環(huán)形覆蓋履帶，所述履帶上可設(shè)置橫向排列的履帶條形齒，所述履帶條形齒與所述齒形支重輪匹配。所述導(dǎo)帶輪內(nèi)側(cè)壁在履帶條形齒的兩端截面上貼合滾動，起固定導(dǎo)引作用。由于采用交錯排列多組齒形支重輪，再加上履帶條形齒的作用，履帶在遭遇障礙時的張力變化得到有效控制。履帶可做成弧形。在去除履帶后，多輪驅(qū)動的齒形支重輪能最大限度分散壓強，同時保持良好的抓地性能和防沉陷能力。
文檔編號B62D55/14GK201808610SQ200920260210
公開日2011年4月27日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者孫繼華 申請人:孫繼華