CN109895557A - 一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置。包括驱动轴、驱动齿轮和一对车轮，还包括轮距伸缩调整机构，轮距伸缩调整机构包括调整电机、一对传动齿轮、螺杆轴和一对Z形曲轴机构；一对Z形曲轴机构包括结构相同方向相反的左Z形曲轴机构和右Z形曲轴机构。调整电机通过一对传动齿轮带动螺杆轴旋转，螺杆轴的旋转带动一对Z形曲轴机构的一对十字轴伸缩移动，实现一对车轮轮距的加宽或收缩调整。本发明用于在沟道内完成行走运动，通过驱动齿轮与外部的驱动装置的连接，实现行走装置的平稳驱动；当沟道的宽度发生改变时，通过改变行走装置的轮距，以适应宽度变化的沟槽；本发明行走装置的最小轮距为66mm，最大轮距为94mm。

Description

一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置

技术领域

本发明属于机构设计技术领域，具体涉及一种同时具有伸缩功能和驱动功能的装置。

背景技术

伸缩驱动机构用于调节机构结构尺寸，通过调节伸缩机构可以使得机构尺寸在一定范围内发生变化，以适应工作空间尺寸变化，同时能够满足驱动功能。

已知的伸缩装置，通常包括直流电机、蜗轮蜗杆传动装置、齿轮齿条机构、连杆机构、限位块等。直流电机与蜗杆相连，驱动齿轮齿条机构或连杆机构实现伸缩功能。其创新点在于将蜗轮蜗杆传动的自锁性与齿轮齿条的移动性或具有移动副的连杆机构相结合，从而实现伸缩功能。但是这种伸缩机构只能实现伸缩功能，无法实现驱动功能，应用存在缺陷，在同时需要驱动和伸缩时无法满足，并且结构复杂。

发明内容

为了同时满足具有伸缩与驱动功能，本发明提供了一种具有伸缩功能和驱动功能的可伸缩式的行走装置。

一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置包括驱动轴5、驱动齿轮4和一对车轮，驱动齿轮4设于驱动轴5上，一对车轮位于驱动轴的两端；

还包括轮距伸缩调整机构，所述轮距伸缩调整机构包括调整电机10、一对传动齿轮、螺杆轴14和一对Z形曲轴机构；所述螺杆轴14的中部为螺杆，螺杆上一侧为正向螺纹，另一侧为反向螺纹；所述驱动轴5、螺杆轴14和调整电机10的输出轴平行，一对传动齿轮分别固定设于调整电机10的输出轴和螺杆轴14的一端上；一对Z形曲轴机构分别对称位于螺杆轴14和驱动轴5两侧之间；所述一对Z形曲轴机构包括结构相同方向相反的左Z形曲轴机构和右Z形曲轴机构。

所述Z形曲轴机构包括Z形曲轴和十字轴，所述Z形曲轴的一端通过螺纹连接着螺杆轴14的一侧，Z形曲轴的另一端固定连接着十字轴的一端内侧，十字轴的一端同时固定连接着车轮轮轴，十字轴的另一端活动连接着驱动轴的一端，且能实现伸缩移动；

所述调整电机10通过一对传动齿轮带动螺杆轴14旋转，螺杆轴14的旋转带动一对Z形曲轴机构的一对十字轴伸缩移动，实现一对车轮轮距的加宽或收缩调整。

进一步限定的技术方案如下：

所述一对传动齿轮为主动齿轮12和从动齿轮13，主动齿轮12固定设于调整电机10的输出轴上，从动齿轮13固定设有螺杆轴14的一端。

所述左Z形曲轴机构包括左Z形曲轴15和左十字轴6，右Z形曲轴机构包括右Z形曲轴16和右十字轴7；左十字轴6的一侧和驱动轴5的一端滑动配合连接，左十字轴6的另一侧为光轴，左Z形曲轴15的一端固定套设在左十字轴6的光轴上，左十字轴6的光轴端固定连接着左车轮的轮轴；右十字轴7的一侧和驱动轴5的一端滑动配合连接，右十字轴7的另一侧为光轴，右Z形曲轴16的一端固定套设在右十字轴7的光轴上，右十字轴7的光轴端固定连接着右车轮的轮轴。

所述左车轮的轮轴和右车轮的轮轴结构相同，均为一侧为实心轴，另一侧为定位套筒；左十字轴6的光轴端固定插装在左轮轴的左定位套筒8内，右十字轴7的光轴端固定插装在左轮轴的右定位套筒9内。

所述调整电机10为GA12-N20 减速电机，其额定电压为3V，额定负载为200g·cm，额定负载转速为112r/min。

所述轮距伸缩调整机构的调整电机10的螺杆轴14位于基座1内，基座1为箱体状，轮距伸缩调整机构的一对传动齿轮、一对Z形曲轴机构位于基座1外部，驱动轴5通过一对支架固定在基座1的前侧面外部。

所述支架为L型支架。

所述一对车轮的轮距调整范围为66mm～94mm。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1.本发明用于在沟道内完成行走运动，可以适应宽度变化的沟道。当沟道宽度较小时，调整电机10控制螺杆轴14旋转，使得两侧车轮轴向距离减小，处于收缩状态，此时装置具有一般的驱动功能；当沟道变宽时，轮距需要做出相应调整，此时装置可以通过调整电机10控制螺杆轴14反向旋转，使得两侧车轮处于伸长状态，两车轮之间轮距变大，使装置可以继续前进。这种方式使得机构同时具有了伸缩功能，提高了沟道巡检设备的越障性能。

2. 本发明提供的轮距伸缩调整机构，其最小轮距为66mm，最大轮距为94mm。轮距调节范围可以根据装置尺寸做调整，具体轮距范围视使用条件而定。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1仰视状态图。

图3为轮距伸缩调整机构结构示意图。

图4为图3中B处放大图。

图5为图3中A-A剖视图。

上图中序号：基座1，左支架2，右支架3，驱动齿轮4，驱动轴5，左十字轴6，右十字轴7，左定位套筒8，右定位套筒9，调整电机10，电机卡片11，主动齿轮12，从动齿轮13，螺杆轴14，左Z形曲轴15，右Z形曲轴16，左车轮17，右车轮18，端盖19。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。

实施例

参见图1和图2，一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置包括驱动轴5、驱动齿轮4、一对车轮和轮距伸缩调整机构；驱动齿轮4安装于驱动轴5上，一对车轮位于驱动轴的两端。

参见图3，轮距伸缩调整机构包括调整电机10、一对传动齿轮、螺杆轴14和一对Z形曲轴机构。调整电机10为GA12-N20 减速电机，额定电压为3V、额定负载为200g·cm、额定负载转速为112r/min。螺杆轴14的中部为螺杆，螺杆上一侧为正向螺纹，另一侧为反向螺纹；驱动轴5、螺杆轴14和调整电机10的输出轴平行。一对传动齿轮为主动齿轮12和从动齿轮13，主动齿轮12固定安装于调整电机10的输出轴上，从动齿轮13固定安装在螺杆轴14的一端。一对Z形曲轴机构分别对称位于螺杆轴14和驱动轴5两侧之间；一对Z形曲轴机构包括结构相同方向相反的左Z形曲轴机构和右Z形曲轴机构。

参见图3，左Z形曲轴机构包括左Z形曲轴15和左十字轴6，右Z形曲轴机构包括右Z形曲轴16和右十字轴7；左十字轴6的一侧和驱动轴5的一端滑动配合连接，左十字轴6的另一侧为光轴，左Z形曲轴15的一端固定套装在左十字轴6的光轴上，左十字轴6的光轴端固定连接着左车轮17的轮轴。参见图5，右十字轴7的一侧和驱动轴5的一端滑动配合连接，右十字轴7的另一侧为光轴，右Z形曲轴16的一端固定套装在右十字轴7的光轴上，右十字轴7的光轴端固定连接着右车轮18的轮轴。参见图4，左车轮17的轮轴和右车轮18的轮轴结构相同，均为一侧为实心轴，另一侧为定位套筒；左十字轴6的光轴端固定插装在左轮轴的左定位套筒8内，右十字轴7的光轴端固定插装在左轮轴的右定位套筒9内。通过左十字轴6、右十字轴7和驱动轴5之间的滑动配合连接实现轮距的伸缩调整。

参见图1和图2，轮距伸缩调整机构的调整电机10的螺杆轴14位于基座1内，基座1为箱体状，轮距伸缩调整机构的一对传动齿轮、一对Z形曲轴机构位于基座1外部，驱动轴5通过一对L型的支架固定在基座1的前侧面外部。

调整电机10通过一对传动齿轮带动螺杆轴14旋转，螺杆轴14的旋转通过左Z形曲轴15和右Z形曲轴16分别带动左十字轴6、右十字轴7相对于驱动轴5直线滑动，实现一对车轮的轮距的调整，最小轮距为66mm，最大轮距为94mm。

参见图1，本发明为应用于狭窄沟道环境的行走装置，通过驱动齿轮4与外部的驱动装置的连接，实现行走装置的平稳驱动；当沟道的宽度发生改变时，通过改变行走装置的轮距，以适应宽度变化的沟槽。

Claims (8)

1.一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置，包括驱动轴（5）、驱动齿轮（4）和一对车轮，驱动齿轮（4）设于驱动轴（5）上，一对车轮位于驱动轴的两端，其特征在于：

还包括轮距伸缩调整机构，所述轮距伸缩调整机构包括调整电机（10）、一对传动齿轮、螺杆轴（14）和一对Z形曲轴机构；所述螺杆轴（14）的中部为螺杆，螺杆上一侧为正向螺纹，另一侧为反向螺纹；所述驱动轴（5）、螺杆轴（14）和调整电机（10）的输出轴平行，一对传动齿轮分别固定设于调整电机（10）的输出轴和螺杆轴（14）的一端上；一对Z形曲轴机构分别对称位于螺杆轴（14）和驱动轴（5）两侧之间；所述一对Z形曲轴机构包括结构相同方向相反的左Z形曲轴机构和右Z形曲轴机构；

所述Z形曲轴机构包括Z形曲轴和十字轴，所述Z形曲轴的一端通过螺纹连接着螺杆轴（14）的一侧，Z形曲轴的另一端固定连接着十字轴的一端内侧，十字轴的一端同时固定连接着车轮轮轴，十字轴的另一端活动连接着驱动轴的一端，且能实现伸缩移动；

所述调整电机（10）通过一对传动齿轮带动螺杆轴（14）旋转，螺杆轴（14）的旋转带动一对Z形曲轴机构的一对十字轴伸缩移动，实现一对车轮轮距的加宽或收缩调整。

2.根据权利要求1所述的一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置，其特征在于：所述一对传动齿轮为主动齿轮（12）和从动齿轮（13），主动齿轮（12）固定设于调整电机（10）的输出轴上，从动齿轮（13）固定设有螺杆轴（14）的一端。

3.根据权利要求1所述的一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置，其特征在于：所述左Z形曲轴机构包括左Z形曲轴（15）和左十字轴（6），右Z形曲轴机构包括右Z形曲轴（16）和右十字轴（7）；左十字轴（6）的一侧和驱动轴（5）的一端滑动配合连接，左十字轴（6）的另一侧为光轴，左Z形曲轴（15）的一端固定套设在左十字轴（6）的光轴上，左十字轴（6）的光轴端固定连接着左车轮的轮轴；右十字轴（7）的一侧和驱动轴（5）的一端滑动配合连接，右十字轴（7）的另一侧为光轴，右Z形曲轴（16）的一端固定套设在右十字轴（7）的光轴上，右十字轴（7）的光轴端固定连接着右车轮的轮轴。

4.根据权利要求3所述的一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置，其特征在于：所述左车轮的轮轴和右车轮的轮轴结构相同，均为一侧为实心轴，另一侧为定位套筒；左十字轴（6）的光轴端固定插装在左轮轴的左定位套筒（8）内，右十字轴（7）的光轴端固定插装在右轮轴的右定位套筒（9）内。

5.根据权利要求1所述的一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置，其特征在于：所述调整电机（10）为GA12-N20 减速电机，其额定电压为3V，额定负载为200g·cm，额定负载转速为112r/min。

6.根据权利要求1所述的一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置，其特征在于：所述轮距伸缩调整机构的调整电机（10）的螺杆轴（14）位于基座（1）内，基座（1）为箱体状，轮距伸缩调整机构的一对传动齿轮、一对Z形曲轴机构位于基座（1）外部，驱动轴（5）通过一对支架固定在基座（1）的前侧面外部。

7.根据权利要求6所述的一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置，其特征在于：所述支架为L型支架。

8.根据权利要求1所述的一种具有轮距伸缩调整机构的行走装置，其特征在于：所述一对车轮的轮距调整范围为66mm～94mm。