CN108609197B - 一种滑橇式直升机地面全向移动装置 - Google Patents

Abstract

一种滑橇式直升机地面全向移动装置，包括提升装置、悬挂装置、可伸缩放置平台、驱动装置。提升装置包括液压缸，提升支座，提升连杆，手爪；悬挂装置包括油气缸，摇臂摆，转轴，油气缸由液压缸和活塞杆；可伸缩放置平台设置有伸缩杆，机架，滑块，丝杠及螺母；驱动装置包括伺服电机、减速器、联轴器、轴承、轮轴和麦克纳姆轮。本装置解决了滑撬式直升机地面移动不便，微小调转难以实现的问题，运用基于麦克纳姆轮的全向移动技术，使得本移动装置在空间狭小的条件下能够顺利的完成转向、移动。采用悬挂装置，使得整体稳定性较好，减小惯性冲击的危害，保证运输安全平稳，同时使得整体布局合理，体积较小，安全可靠，操作简单，具有较高的实用价值。

Description

一种滑橇式直升机地面全向移动装置

技术领域

本发明是一种滑橇式直升机地面全向移动装置，涉及全向移动技术。

背景技术

近年来，随着经济的发展和人民生活水平的提高，工业生产和军事活动中对于直升机的需求日益提高，但直升机在地面的移动存在诸多亟待解决的问题如：自身没有地面牵引能力，移动直升机不方便，需要进行地面牵引运输时，需要安装专业的液压式拖机轮或使用配套吊装运输车进行地面牵引拖运，因此操作不方便，成本较高；特别的对于小型滑橇式直升机，由于该类直升机机体重量较小，因此转移时如仍用液压式拖机轮和吊装运输车进行运输，其操作复杂，成本较高，实用性欠佳。而传统的轮式运输车存在着转弯半径大、空间利用率低、运动灵活性差、转运效率不高等诸多不利因素，严重影响了装备、物资的运输保障效率。

为解决运输过程中的问题，本发明采用了基于麦克纳姆轮的全向运动技术，该技术可以合理有效地解决这个问题，采用该技术的全向运动设备可以在二维平面上实现前后、左右、原地旋转等运动，该技术具有在不改变车体自身状态的情况下可以向任意方向移动的特性。该技术克服了传统移动设施无法实现横向移动和原地转动的缺陷，它具有更大的运动灵活性，该技术尤其适合工作于如舰船等空间有限、对运动灵活性要求较高的场合。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种滑橇式直升机地面全向移动装置。

一种滑橇式直升机地面全向移动装置，包括驱动装置、悬挂装置、提升装置、可伸缩放置平台。

其特征在于所述驱动装置包括伺服电机、减速器、联轴器、轴承、轮轴和麦克纳姆轮；所述减速器经由伺服电机驱动旋转，进而带动联轴器以及固连于其上并由轴承支撑的轮轴，最终带动麦克纳姆轮旋转。现有的传统运输装置在舰船甲板等狭小空间具有很大限制，而麦克纳姆轮全向移动技术很好解决了以上问题。本发明中的八个电机独立驱动，可驱动各个麦克纳姆轮进行方向不同的运动，最终使得该平台有三个自由度分别是：前后移动，左右移动和原地转动，从而实现了直升机在狭小空间的移动。

所述悬挂装置包括油气缸，摇臂摆，转轴。油气缸由液压缸和活塞杆组成。液压缸的活塞杆与车体通过销连接，摇臂摆通过销钉与油气缸的液压缸相连接，同时摇臂摆作为驱动装置的轴承支座为麦克纳姆轮及其轮轴提供固定，摇臂摆的另一端通过转轴连接在车体上。在工作过程中，当遇到地面不平时，麦克纳姆轮受更大压力，从而带动摇臂摆绕转轴旋转，而摇臂摆的旋转被油气缸限制，从而达到缓冲和减震的目的。

所述提升装置包括液压缸、提升支座、提升连杆和手爪：本装置中所述提升连杆通过销与提升支座连接，提升连杆两端分别通过销与液压缸和手爪连接，提升支座固连于提升装置车身，而液压缸通过销与车身连接。在提升过程中，手爪伸入滑橇式直升机滑橇预留的孔中，液压缸伸长从而带动提升连杆绕其连接提升支座的销旋转，进而带动手爪提升，最终抬起直升机机身。

所述可伸缩放置平台包括伸缩杆，机架，滑块，丝杠，导向轮、承重梁。伸缩杆剪叉式安装，伸缩杆首端穿过滑块通过螺母丝杠连接。承重梁横跨在伸缩杆上，通过销与伸缩杆连接，在承重梁的端部安装导向轮，导向轮在车架上的导轨中滚动。工作时，两个滑块一个固定，一个滑块在丝杠上运动，带动菱形伸缩杆展开，固定在伸缩杆上的承重梁在随着导向轮的滚动同时展开。当伸缩杆完全展开时，提升机构将直升机落下放在放置平台上进行运输。

本发明的与现有技术相比具有的有益效果是:利用电机驱动麦克纳姆轮旋转，实现滑橇式直升机在平整路面、狭小空间中，灵活的地面移动。悬挂装置中，整体式单气室油气悬挂的气室布置在中空的活塞杆中，气室与油液通过浮动活塞隔离，实现颠簸路段麦克纳姆轮平稳运动，剪叉式设计的可伸缩放置装置，确保了移动平台的承载能力，并且大大缩小了移动平台的占地空间。这种滑橇式直升机全方位移动机构很好的解决了现有技术的这些问题，安全可靠，便于操作。

附图说明

图1是本发明整体效果图。

图2是本发明拆除外壳后的整体图。

图3是本发明的左视图。

图4是本发明提升装置整体结构图。

图5是本发明悬挂装置与驱动装置的结构图。

图6是本发明可伸缩放置平台的整体结构图。

图7是本发明可伸缩放置平台的导向轮剖视图。

其中： 1、提升装置，2、悬挂装置 ，3、驱动装置，4、可伸缩放置平台 ，5、液压缸，6、提升支座 ， 7、手爪 ， 8、提升连杆 ， 9、油气缸缸体， 10、油室，11、浮动活塞 ，12、高压气室，13、活塞杆， 14、摇臂摆， 15、麦克纳姆轮 ，16、转轴 ，17、弹簧 ，18、轮子支撑件 ，19、轮子 ，20、销轴 ， 21、伸缩杆 ， 22、承重梁 ， 23、导向轮 ， 24、活动链 ， 25、滑块26、丝杠。

具体实施方式

如图1-7，一种滑橇式直升机地面全向移动装置，其特征在于该装置包括一个框架，框架的一端为敞开式结构，另一端设有可伸缩放置平台4；框架左右两边的内侧分别设有滑槽，并分别安装多个提升装置1；框架底部设有多个分别配有悬挂装置2的驱动装置3；

所述提升装置1包括液压缸5、提升支座6、手爪7、提升连杆8；其中，提升支座6安装在框架上，提升连杆8中央通过销与提升支座6连接，提升连杆8一端通过销与手爪7连接，另一端通过销与液压缸5的下端连接；液压缸5伸长带动提升连杆8绕提升支座6的销旋转，进而以杠杆运动的方式带动手爪7提升，从而提升直升机到特定高度，之后可伸缩放置平台4展开，液压缸5收缩使手爪7下降，从而使得直升机放置于可伸缩放置平台4上；

所述驱动装置3包括安装在摇臂摆14中部的麦克纳姆轮15，摇臂摆14的一端通过转轴16与框架底部连接、另一端通过悬挂装置2与框架底部连接；

所述悬挂装置2包括油气缸9，油气缸9内有油室10、浮动活塞11、高压气室12、活塞杆13，其中浮动活塞11位于油室10下方、高压气室12位于浮动活塞11下方、活塞杆13位于高压气室12下方，且活塞杆13与摇臂摆14的一端相连；油气缸9顶部与框架固定连接；

所述可伸缩放置平台4包括多个伸缩杆21、多个承重梁22和丝杠26，其中承重梁22两端各设有导向轮23，两端的导向轮23分别位于框架两侧的滑槽内，丝杠26上设有一个固定的滑块25和一个活动的滑块25，两个滑块25上各连接一个伸缩杆21，这两个伸缩杆21相互交叉并在交叉处以活动链24相互连接，所述的多个承重梁22和多个伸缩杆21之间采用常规的剪叉式连接方式，即伸缩杆21分成若干对，每对伸缩杆21的中部通过销相互连接，每对伸缩杆21的前后两端分别通过销与其前后两侧的两对伸缩杆21呈菱形状连接，每对伸缩杆21前后两端的销上各安装一根承重梁22，最末端一对伸缩杆21两端分别通过销轴与两个滑块25连接；在工作过程中，丝杆26旋转，使活动的滑块25沿丝杠26轴线方向移动，滑块25带动伸缩杆21绕销轴转动，从而使得多个伸缩杆21构成的整体伸长，并带动承重梁22通过导向轮23沿着框架上的滑槽移动，最终将整个承重梁22展开，在收缩过程中，只需让滑块25反方向运动即可实现可伸缩放置平台的收缩。

如图5，所述的一种滑橇式直升机地面全向移动装置，其特征在于所述的油室10中充满液压油，活塞杆13位于浮动活塞11下方，并在两者之间的高压气室12充满高压氮气；当遇到颠簸时，活塞杆13上移将震动能量传递至高压气体，进而带动浮动活塞11上浮，从而将震动能量传递至油室10，最终实现能量的吸收达到减震的目的。

所述的一种滑橇式直升机地面全向移动装置，其特征在于所述驱动装置3除了前述的轴承、轮轴和麦克纳姆轮之外，还包括伺服电机、减速器、联轴器；所述减速器经由伺服电机驱动旋转，进而带动联轴器以及固连于其上并由轴承支撑的轮轴，最终带动麦克纳姆轮旋转；各个电机独立驱动，带动各个麦克纳姆轮进行方向不同的运动，从而使平台移动和转动，实现了滑橇式直升机在狭小空间的移动。

如图7，所述的滑橇式直升机地面全向移动装置，其特征在于上述导向轮23包括设置在承重梁22端部的弹簧17，弹簧17的另一端设有轮子支撑件18，轮子支撑件18上装有销轴20，销轴20上安装轮子19，使承重梁空载运动时导向轮起支撑作用，而将直升机放在承重梁上时，导向轮不起支撑作用。

所述的滑橇式直升机地面全向移动装置的提升装置，其特征在于提升装置工作过程中，手爪提升高度高度设计为200mm，液压缸行程为160mm。

所述的滑橇式直升机地面全向移动装置的可伸缩放置平台，其特征在于考虑到滑橇式直升机的实际尺寸将承重梁22长度设为1000mm～3000mm。

本发明尤其适用于空间狭小，对运动灵活性要求较高的场合，在工作过程中，首先将本发明移动到滑橇式直升机下方，后将手爪7插入滑橇式直升机滑橇预留的孔位中，再令液压缸5伸长带动提升连杆8转动，从而使手爪7提升滑橇式直升机到预定高度；之后丝杠26旋转，滑块25运动，进而带动伸缩杆21展开从而使承重梁22与之同时展开，展开完毕后液压缸5缩回，带动手爪7和滑橇式直升机下降至承重平台之上，最终完成滑橇式直升机的吊装与放置工作；之后，本发明驱动电机带动麦克纳姆轮15，实现直线运动和原地转弯等运动，最终完成滑橇式直升机在狭小空间内的移动至指定的工作地点；在到达指定地点之后，提升装置将滑橇式直升机再次提升，可伸缩放置平台收起，提升装置再将滑橇式直升机落下并将手爪撤出，再将本发明移动至其他位置，最终完成了滑橇式直升机在狭小空间内的移动工作。

Claims (6)

1.一种滑橇式直升机地面全向移动装置，其特征在于该装置包括一个框架，框架的一端为敞开式结构，另一端设有可伸缩放置平台（4）；框架左右两边的内侧分别设有滑槽，并分别安装多个提升装置（1）；框架底部设有多个分别配有悬挂装置（2）的驱动装置（3）；

所述提升装置（1）包括液压缸（5）、提升支座（6）、手爪（7）、提升连杆（8）；其中，提升支座（6）安装在框架上，提升连杆（8）中央通过销与提升支座（6）连接，提升连杆（8）一端通过销与手爪（7）连接，另一端通过销与液压缸（5）的下端连接；液压缸（5）伸长带动提升连杆（8）绕提升支座（6）的销旋转，进而以杠杆运动的方式带动手爪（7）提升，从而提升直升机到特定高度，之后可伸缩放置平台（4）展开，液压缸（5）收缩使手爪（7）下降，从而使得直升机放置于可伸缩放置平台（4）上；

所述驱动装置（3）包括安装在摇臂摆（14）中部的麦克纳姆轮（15），摇臂摆（14）的一端通过转轴（16）与框架底部连接、另一端通过悬挂装置（2）与框架底部连接；

所述悬挂装置（2）包括油气缸（9），油气缸（9）内有油室（10）、浮动活塞（11）、高压气室（12）、活塞杆（13），其中浮动活塞（11）位于油室（10）下方、高压气室（12）位于浮动活塞（11）下方、活塞杆（13）位于高压气室（12）下方，且活塞杆（13）与摇臂摆（14）的一端相连；油气缸（9）顶部与框架固定连接；

所述可伸缩放置平台（4）包括多个伸缩杆（21）、多个承重梁（22）和丝杠（26），其中承重梁（22）两端各设有导向轮（23），两端的导向轮（23）分别位于框架两侧的滑槽内，丝杠（26）上设有一个固定的滑块（25）和一个活动的滑块（25），两个滑块（25）上各连接一个伸缩杆（21），这两个伸缩杆（21）相互交叉并在交叉处以活动链（24）相互连接，所述的多个承重梁（22）和多个伸缩杆（21）之间采用剪叉式连接方式，即伸缩杆（21）分成若干对，每对伸缩杆（21）的中部通过销相互连接，每对伸缩杆（21）的前后两端分别通过销与其前后两侧的两对伸缩杆（21）呈菱形状连接，每对伸缩杆（21）前后两端的销上各安装一根承重梁（22），最末端一对伸缩杆（21）两端分别通过销轴与两个滑块（25）连接；在工作过程中，丝杠（26）旋转，使活动的滑块（25）沿丝杠（26）轴线方向移动，滑块（25）带动伸缩杆（21）绕销轴转动，从而使得多个伸缩杆（21）构成的整体伸长，并带动承重梁（22）通过导向轮（23）沿着框架上的滑槽移动，最终将整个承重梁（22）展开，在收缩过程中，只需让滑块（25）反方向运动即可实现可伸缩放置平台的收缩。

2.如权利要求1所述的一种滑橇式直升机地面全向移动装置，其特征在于所述的油室（10）中充满液压油，活塞杆（13）位于浮动活塞（11）下方，并在两者之间的高压气室（12）充满高压氮气；当遇到颠簸时，活塞杆（13）上移将震动能量传递至高压气体，进而带动浮动活塞（11）上浮，从而将震动能量传递至油室（10），最终实现能量的吸收达到减震的目的。

3.如权利要求1所述的一种滑橇式直升机地面全向移动装置，其特征在于所述驱动装置（3）除了轴承、轮轴和麦克纳姆轮之外，还包括伺服电机、减速器、联轴器；所述减速器经由伺服电机驱动旋转，进而带动联轴器以及固连于其上并由轴承支撑的轮轴，最终带动麦克纳姆轮旋转；各个电机独立驱动，带动各个麦克纳姆轮进行方向不同的运动，从而使平台移动和转动，实现了滑橇式直升机在狭小空间的移动。

4.如权利要求1所述的滑橇式直升机地面全向移动装置，其特征在于上述导向轮（23）包括设置在承重梁（22）端部的弹簧（17），弹簧（17）的另一端设有轮子支撑件（18），轮子支撑件（18）上装有销轴（20），销轴（20）上安装轮子（19），使承重梁空载运动时导向轮起支撑作用，而将直升机放在承重梁上时，导向轮不起支撑作用。

5.如权利要求1所述的滑橇式直升机地面全向移动装置，其特征在于手爪提升高度高度设计为200mm，液压缸行程为160mm。

6.如权利要求1所述的滑橇式直升机地面全向移动装置，其特征在于承重梁（22）长度为1000mm～3000mm。