CN112026956B - 一种悬架结构、移动底盘和移动式建筑设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑机械技术领域，公开一种悬架结构、移动底盘和移动式建筑设备。其中，悬架结构包括：上安装板；下安装板，一端与上安装板转动连接，能够安装行走轮；第一减震器，两端分别与上安装板和下安装板连接；以及第二减震器，与第一减震器并联设置，其两端分别与上安装板和下安装板连接，第一减震器在伸缩方向上的刚性小于第二减震器的刚性，当第一减震器的压缩量超过第一预设长度后，第二减震器方被压缩。本发明提供的悬架结构能够根据路面状况自动调节减震和支撑性能，提高行驶平稳性。

Description

一种悬架结构、移动底盘和移动式建筑设备

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种悬架结构、移动底盘和移动式建筑设备。

背景技术

在建筑领域中，AGV小车在建筑机器人中得到广泛的应用，由于工地的路面情况复杂，建筑机器人的行驶面临很大的挑战，建筑机器人在坑洼路面上行驶时，需要具有一定的抓地力，保证整体行驶的平稳性。

目前，AGV小车对不平整的路面适应性较差，无法根据路面的状况，自动调节减震性能以应对路面的冲击，行驶的平稳性较差，直接影响建筑机器人整体的可靠性。

因此亟需一种悬架结构、移动底盘和移动式建筑设备，以解决上述的技术问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种悬架结构、移动底盘和移动式建筑设备，能够根据路面状况自动调节减震和支撑性能，提高行驶平稳性。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供一种悬架结构，包括：上安装板；

下安装板，一端与所述上安装板转动连接，能够安装行走轮；第一减震器，两端分别与所述上安装板和所述下安装板连接；以及第二减震器，与所述第一减震器并联设置，其两端分别与所述上安装板和所述下安装板连接，所述第一减震器在伸缩方向上的刚性小于所述第二减震器的刚性，当所述第一减震器的压缩量超过第一预设长度后，所述第二减震器方被压缩。

本发明提供的悬架结构包括上安装板和下安装板，行走轮安装于下安装板上，通过并联设置的第一减震器和第二减震器共同实现上安装板和下安装板之间的缓冲减震。当悬架结构受到路面的冲击较小，第一减震器的压缩量不超过第一预设长度时，第一减震器独自支撑上安装板并对其提供较好的减震效果；悬架结构受到路面的冲击使得第一减震器的压缩量超过第一预设长度时，第一减震器与第二减震器一同被压缩，共同支撑上安装板，且由于第二减震器的刚性大于第一减震器，上安装板获得更好的支撑而，从而减小上安装板因路面的冲击造成的起伏和晃动。综上所述，本发明提供的悬架结构能够根据路面状况自动调节减震和支撑性能，提高行驶的平稳性。

作为悬挂机构的一个可选方案，所述第一减震器包括：第一弹簧导套，能够沿其延伸方向伸缩运动，其两端分别与所述上安装板和所述下安装板连接；以及第一压簧，套设于所述第一弹簧导套上，与所述第一弹簧导套的两端抵接或连接。

作为悬挂机构的一个可选方案，所述第二减震器包括：第二弹簧导套，能够沿其延伸方向伸缩运动，其一端与所述上安装板和所述下安装板中的其中一个沿其伸缩方向滑动连接，其另一端与所述上安装板和所述下安装板中的另一个连接；以及第二压簧，套设于所述第二弹簧导套上，与所述第二弹簧导套的两端抵接或连接，在自然状态下所述第二压簧的长度小于所述第一压簧的长度，所述第二压簧的弹簧刚度大于所述第一压簧的弹簧刚度。

作为悬挂机构的一个可选方案，所述第二弹簧导套与所述上安装板或所述下安装板滑动连接的一端设有腰型槽，所述腰型槽的延伸方向与所述第二弹簧导套的伸缩方向相同，所述上安装板或所述下安装板上设有连接轴，所述连接轴插设于所述腰型槽中；或者所述第二弹簧导套与所述上安装板或所述下安装板滑动连接的一端设有导向凸块，与之对应的所述上安装板或所述下安装板上设有所述腰型槽，所述腰型槽的延伸方向与所述第二弹簧导套的伸缩方向相同，所述导向凸块插设于所述腰型槽中。当第一压簧被压缩且压缩量不超过第一长度时，连接轴或导向凸块沿腰型槽滑动，第二压簧不会受到来自上安装板的压力，此时只有第一压簧单独支撑上安装板；当第一压簧被压缩的压缩量超过第一长度后，连接轴或导向凸块压抵于腰型槽的端部，使得第二压簧受到来自上安装板的压力的压缩，此时第一压簧和第二压簧共同支撑上安装板，以此实现悬架结构的减震和支撑性能的自动调节。

作为悬挂机构的一个可选方案，所述上安装板与所述下安装板万向铰接，所述下安装板的左右两侧均能够安装所述行走轮，所述万向铰接的结构包括：俯仰减震轴，沿水平方向设置，其两端与所述下安装板转动连接；以及偏载减震轴，与所述俯仰减震轴相互垂直，其两端与所述上安装板转动连接；

所述偏载减震轴穿设于所述俯仰减震轴上沿径向设置的通孔中，或者所述俯仰减震轴穿设于所述偏载减震轴上沿径向设置的通孔中。下安装板能够相对上安装板朝任意方向摆动，下安装板的左右两侧的行走轮能够时刻保持与地面抵接，提高抓地力。而且偏载减震轴穿设于俯仰减震轴上的通孔中，使得整体结构十分紧凑，有利于悬挂结构的小型化设计。

作为悬挂机构的一个可选方案，所述上安装板的一端设有第一U型座，所述偏载减震轴转动连接于所述第一U型座的两端；和/或所述下安装板的一端设有第二U型座，所述俯仰减震轴转动连接于所述第二U型座的两端。第一U型座和第二U型座的设置能够加强上安装板与下安装板之间的连接强度，提高悬挂结构的承载力上限。

作为悬挂机构的一个可选方案，所述俯仰减震轴与所述下安装板之间和/或所述偏载减震轴与所述上安装板之间通过承重轴承转动连接。

第二方面，提供一种移动底盘，包括：底盘本体；如上所述的悬架结构，所述上安装板与所述底盘本体绕竖直轴线转动连接；以及所述行走轮，转动连接于所述下安装板上。

作为移动底盘的一个可选方案，所述移动底盘还包括：驱动电机，安装于所述下安装板，用于驱动所述行走轮转动。

第三方面，提供一种移动式建筑设备，包括设备主体，还包括如上所述的移动底盘，所述设备主体设置于所述移动底盘上。

本发明的有益效果为：

本发明提供的悬架结构包括上安装板和下安装板，行走轮安装于下安装板上，通过并联设置的第一减震器和第二减震器共同实现上安装板和下安装板之间的缓冲减震。当悬架结构受到路面的冲击较小，第一减震器的压缩量不超过第一预设长度时，第一减震器独自支撑上安装板并对其提供较好的减震效果；悬架结构受到路面的冲击使得第一减震器的压缩量超过第一预设长度时，第一减震器与第二减震器一同被压缩，共同支撑上安装板，且由于第二减震器的刚性大于第一减震器，上安装板获得更好的支撑而，从而减小上安装板因路面的冲击造成的起伏和晃动。综上所述，本发明提供的悬架结构能够根据路面状况自动调节减震和支撑性能，提高行驶的平稳性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的悬架结构的结构示意图；

图2是本发明提供的悬架结构的分解示意图；

图3是本发明提供的悬架结构前后转动时的状态示意图；

图4是本发明提供的悬架结构左右转动时的状态示意图；

图5是本发明提供的移动底盘的局部结构示意图；

图6是本发明提供的移动底盘的结构示意图；

图7是本发明提供的移动底盘的另一结构示意图。

图中：

100、悬架结构；200、底盘本体；300、行走轮；400、驱动电机；

1、上安装板；11、连接轴；12、第一U型座；13、第一安装孔；2、下安装板；21、第二U型座；22、第二安装孔；3、第一减震器；4、第二减震器；41、腰型槽；5、俯仰减震轴；6、偏载减震轴；7、承重轴承；8、转向轴承。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图7所示，本实施例提供一种移动式建筑设备，包括设备主体以及移动底盘，设备主体设置于移动底盘上，由移动底盘带动其在地面上移动，移动底盘包括底盘本体200、悬架结构100和行走轮300，其中悬架结构100包括上安装板1、下安装板2、第一减震器3和第二减震器4，上安装板1与底盘本体200绕竖直轴线转动连接，下安装板2的一端与上安装板1转动连接，行走轮300转动连接于下安装板2，第一减震器3和第二减震器4并联设置，两者的两端均分别与上安装板1和下安装板2连接，第一减震器3在伸缩方向上的刚性小于第二减震器4的刚性，当第一减震器3的压缩量超过第一预设长度后，第二减震器4方被压缩。

具体而言，当悬架结构100受到路面的冲击较小，第一减震器3的压缩量不超过第一预设长度时，第一减震器3独自支撑上安装板1并对其提供较好的减震效果；悬架结构100受到路面的冲击使得第一减震器3的压缩量超过第一预设长度时，第一减震器3与第二减震器4一同被压缩，共同支撑上安装板1，且由于第二减震器4的刚性大于第一减震器3，上安装板1获得更好的支撑，从而减小上安装板1因路面的冲击造成的起伏和晃动。综上所述，本实施例提供的悬架结构100能够根据路面状况自动调节减震和支撑性能，提高行驶的平稳性。

可选的，在本实施例中，第一预设长度为10厘米。

可选的，第一减震器3包括第一弹簧导套和第一压簧，第一弹簧导套能够沿其延伸方向伸缩运动，其两端分别与上安装板1和下安装板2连接，第一压簧套设于第一弹簧导套上，与第一弹簧导套的两端抵接或连接。

可选的，第二减震器4包括第二弹簧导套和第二压簧，第二弹簧导套能够沿其延伸方向伸缩运动，其上端与上安装板1沿其伸缩方向滑动连接，其下端与下安装板2连接，第二压簧套设于第二弹簧导套上，与第二弹簧导套的两端抵接或连接，在自然状态下第二压簧的长度小于第一压簧的长度，第二压簧的弹簧刚度大于第一压簧的弹簧刚度。进一步的，第二弹簧导套的上端设有腰型槽41，腰型槽41的延伸方向与第二弹簧导套的伸缩方向相同，上安装板1设有连接轴11，连接轴11插设于腰型槽41中。在本发明的其它实施例中，第二弹簧导套的上端也可以与上安装板1连接，而其下端与下安装板2沿伸缩方向滑动连接，腰型槽41也可以替换为与连接轴11滑动连接的滑轨，连接轴11始终不与滑轨的底部接触，避免在上安装板1相对下安装板2转动时，连接轴11与滑轨的底部干涉。

具体而言，当第一压簧被压缩且压缩量不超过第一长度时，连接轴11沿腰型槽41滑动，第二压簧不会受到来自上安装板1的压力，此时只有第一压簧单独支撑上安装板1；当第一压簧被压缩的压缩量超过第一长度后，连接轴11压抵于腰型槽41的下端，使得第二压簧受到来自上安装板1的压力的压缩，此时第一压簧和第二压簧共同支撑上安装板1，以此实现悬架结构100的减震和支撑性能的自动调节。

在本发明的其它实施例中，腰型槽41也可以设置于上安装板1或下安装板2上，腰型槽41同样与第二弹簧导套同向延伸，第二弹簧导套在对应腰型槽41的一端设有导向凸块，该导向凸块滑动设置于腰型槽41中。

可选的，悬架结构100的左右两侧均设有第一减震器3和第二减震器4，提高减震和支撑性能，平衡悬架结构100两侧的支撑力。

可选的，上安装板1和下安装板2的左右两侧分别设有两个连接轴11，第一弹簧导套的两端和第二弹簧导套的下端均设有连接圆槽，第一弹簧导套的两端和第二弹簧导套的下端通过连接圆槽与连接轴11转动连接。

可选的，上安装板1与下安装板2万向铰接，下安装板2的左右两侧均能够安装行走轮300，万向铰接的结构包括俯仰减震轴5和偏载减震轴6，俯仰减震轴5沿水平方向设置，其两端与下安装板2转动连接，偏载减震轴6与俯仰减震轴5相互垂直，其两端与上安装板1转动连接，偏载减震轴6穿设于俯仰减震轴5上沿径向设置的通孔中。在本发明的其它实施例中，俯仰减震轴5也可以穿设于偏载减震轴6上沿径向设置的通孔中。具体而言，俯仰减震轴5和偏载减震轴6的设置使得下安装板2能够相对上安装板1朝任意方向摆动，下安装板2的左右两侧的行走轮300能够时刻保持与地面抵接，提高抓地力。而且偏载减震轴6穿设于俯仰减震轴5上的通孔中，使得整体结构十分紧凑，有利于悬挂结构的小型化设计。

可选的，上安装板1的一端设有第一U型座12，偏载减震轴6转动连接于第一U型座12的两端，下安装板2的一端设有第二U型座21，俯仰减震轴5转动连接于第二U型座21的两端，第二U型座21与第一U型座12十字交叉设置。第一U型座12和第二U型座21的设置能够加强上安装板1与下安装板2之间的连接强度，提高悬挂结构的承载力上限。

可选的，俯仰减震轴5与下安装板2之间和/或偏载减震轴6与上安装板1之间通过承重轴承7转动连接。

优选的，承重轴承7采用深沟球轴承。

可选的，如图5所示，移动底盘还包括驱动电机400，安装于下安装板2上，用于驱动行走轮300转动，悬挂机构、驱动电机400与行走轮300共同组成驱动轮。具体的，下安装板2上并排设置有两个驱动电机400，下安装板2的左右两侧分别设有第一安装孔13，行走轮300的转轴转动穿设于第一安装孔13，两个驱动电机400的输出轴与分别与两个行走轮300的转轴连接。当两个驱动电机400以相同的速度朝相同方向转动时，移动底盘前进或后退；当两个驱动电机400以不同的速度朝相同方向转动时，移动底盘在移动的同时转向；当两个驱动电机400以相同的速度朝相反方向转动时，移动底盘原地转向。

可选的，上安装板1上设有第一安装孔13，移动底盘还包括转向轴，转向轴的上端与底盘本体200固定连接，下端通过转向轴承8与第二安装孔22转动连接。优选的，转向轴承8采用角接触轴承，角接触轴承的外圈固定于上安装板1上，内圈与转向轴固定连接。

可选的，当移动底盘所承载的设备本体质量较大时，如图6所示，驱动轮可以安装于底盘本体200的四个角落处，共同承载并驱动底盘本体200移动，在该设置下移动式建筑设备转弯时行走轮300与地面的摩擦为滚动摩擦，可以大大提高行走轮300的轮胎寿命。当然，当移动底盘所承载的设备本体质量较小时，如图7所示，驱动轮也可以安装于底盘本体200的中间位置，四个角落处安装万向轮或者以悬挂机构连接的行走轮300以辅助行走。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种悬架结构，其特征在于，包括：

上安装板(1)；

下安装板(2)，一端与所述上安装板(1)万向铰接，能够安装行走轮(300)；

第一减震器(3)，两端分别与所述上安装板(1)和所述下安装板(2)连接；以及

第二减震器(4)，与所述第一减震器(3)并联设置，其两端分别与所述上安装板(1)和所述下安装板(2)连接，所述第一减震器(3)在伸缩方向上的刚性小于所述第二减震器(4)的刚性，当所述第一减震器(3)的压缩量超过第一预设长度后，所述第二减震器(4)方被压缩；

所述第一减震器(3)包括：

第一弹簧导套，能够沿其延伸方向伸缩运动，其两端分别与所述上安装板(1)和所述下安装板(2)转动连接；以及

第一压簧，套设于所述第一弹簧导套上，与所述第一弹簧导套的两端抵接或连接；

所述第二减震器(4)包括：

第二弹簧导套，能够沿其延伸方向伸缩运动，其一端与所述上安装板(1)和所述下安装板(2)中的其中一个沿其伸缩方向滑动连接，其另一端与所述上安装板(1)和所述下安装板(2)中的另一个转动连接；以及

第二压簧，套设于所述第二弹簧导套上，与所述第二弹簧导套的两端抵接或连接，在自然状态下所述第二压簧的长度小于所述第一压簧的长度，所述第二压簧的弹簧刚度大于所述第一压簧的弹簧刚度；

所述第二弹簧导套与所述上安装板(1)或所述下安装板(2)滑动连接的一端设有腰型槽(41)，所述腰型槽(41)的延伸方向与所述第二弹簧导套的伸缩方向相同，所述上安装板(1)或所述下安装板(2)上设有连接轴(11)，所述连接轴(11)插设于所述腰型槽(41)中；或者

所述第二弹簧导套与所述上安装板(1)或所述下安装板(2)滑动连接的一端设有导向凸块，与之对应的所述上安装板(1)或所述下安装板(2)上设有所述腰型槽(41)，所述腰型槽(41)的延伸方向与所述第二弹簧导套的伸缩方向相同，所述导向凸块插设于所述腰型槽(41)中。

2.根据权利要求1所述的悬架结构，其特征在于，所述下安装板(2)的左右两侧均能够安装所述行走轮(300)，所述万向铰接的结构包括：

俯仰减震轴(5)，沿水平方向设置，其两端与所述下安装板(2)转动连接；以及

偏载减震轴(6)，与所述俯仰减震轴(5)相互垂直，其两端与所述上安装板(1)转动连接；

所述偏载减震轴(6)穿设于所述俯仰减震轴(5)上沿径向设置的通孔中，或者所述俯仰减震轴(5)穿设于所述偏载减震轴(6)上沿径向设置的通孔中。

3.根据权利要求2所述的悬架结构，其特征在于，所述上安装板(1)的一端设有第一U型座(12)，所述偏载减震轴(6)转动连接于所述第一U型座(12)的两端；和/或

所述下安装板(2)的一端设有第二U型座(21)，所述俯仰减震轴(5)转动连接于所述第二U型座(21)的两端。

4.根据权利要求2所述的悬架结构，其特征在于，所述俯仰减震轴(5)与所述下安装板(2)之间和/或所述偏载减震轴(6)与所述上安装板(1)之间通过承重轴承(7)转动连接。

5.一种移动底盘，其特征在于，包括：

底盘本体(200)；

如权利要求1至4任一项所述的悬架结构(100)，所述上安装板(1)与所述底盘本体(200)绕竖直轴线转动连接；以及

所述行走轮(300)，转动连接于所述下安装板(2)上。

6.根据权利要求5所述的移动底盘，其特征在于，所述移动底盘还包括：

驱动电机(400)，安装于所述下安装板(2)，用于驱动所述行走轮(300)转动。

7.一种移动式建筑设备，包括设备主体，其特征在于，还包括如权利要求5或6所述的移动底盘，所述设备主体设置于所述移动底盘上。

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