[發明專利]一種管廊巡檢小車全轉向機構

有效

• 申請號: 201810364815.6
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108639149B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 張祖濤;徐凱;管奇卉;謝齊;張庭生;趙婧;劉昱崗;潘亞嘉
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B62D7/14
• 分類號: B62D7/14;B62D7/16
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發明提供了一種管廊巡檢小車全轉向機構，包括四個電動輪，與絲桿一、絲桿二嚙合的螺母滑塊的上表面設有與連桿的一端鉸接的連桿銷座，連桿的另一端與搖桿的一端鉸接，搖桿的中部與車架鉸接，另一端與電動輪的軸固定；其特征在于：車架為四邊形框架結構，中部設有橫梁，縱梁一側的上方設有與縱梁平行設置的絲桿一，絲桿一的一端設有軸承，通過設在縱梁上的軸承座一與縱梁固定，另一端通過聯軸器與從動錐齒輪一的軸聯接，與主動錐齒輪嚙合的從動錐齒輪一的軸通過軸承及軸承座一與縱梁固定；主動錐齒輪的軸一端通過軸承及設在橫梁上的軸承座與橫梁固定，另一端通過聯軸器與固定在橫梁上的電機一的輸出軸聯接；電機一通過電機支架一與橫梁固定。

技術領域

本發明屬于巡檢車輛設計制造技術領域。

背景技術

隨著城市化進程的不斷加快，地下綜合管廊受到越來越多的關注。根據BHI統計，截至2017年4月，綜合管廊擬在建項目超2700公里，總投資約3000億元，其中11省市建設規模超過百公里。通常，地下綜合管廊會集成信息化集中監測管理系統，配合固定式監控設備，對管廊內部的各類管線和設備進行實時在線監控。然而，固定式監控設備由于機動性差、智能化程度低、投入量大、后期維護費用高且過程復雜等問題，無法滿足智慧城市中地下綜合管廊的實際運維需求。因此，部分管廊的重點區域，仍然采用人工下井巡檢的方式，對長距離綜合管廊而言，長時間處于地下封閉環境中，由于空氣不流通、采光差、空間壓抑等因素，造成有毒有害氣體集聚，對工作人員的生命安全及身心健康帶來許多危害。目前的地下綜合管廊巡檢機器人包括掛軌式巡檢機器人、履帶式移動巡檢機器人和輪式移動巡檢機器人；這些巡檢機器人在移動靈活性上都有所欠缺。因此非常有必要提出并研究一種能夠實現全轉向的巡檢小車的結構和方法。

據檢索，目前已有四輪獨立驅動全轉向機構出現。例如中國專利申請號200810000129.7公開的“電動汽車橫向行進及原地旋轉的轉向控制方法及其裝置”，該專利所述的全向控制機構雖然能夠實現汽車的原地旋轉及其橫向行走，但由于其所用蝸輪蝸桿傳動機構的傳動比較小，使轉向速度很慢；另外，蝸輪蝸桿傳動機構的結構設置使得小車高度極大增加，不適用于地下管廊巡檢。再如中國專利申請號201721550613.8公開的“一種全轉向底盤機構”，和中國專利申請號201620009637.1公開的“一種電動車的全轉向機構”，所述的全轉向機構大量采用了連桿機構，使得受力不均勻，給電機造成的反力矩也較大；并且連桿機構容易出現死點，造成機構無法正常運行。

鑒于上述情況，有必要研發一種結構簡單、傳動穩定、控制精確的適用于地下管廊巡檢任務的新型全轉向機構。

發明內容

本發明的目的是提供一種管廊巡檢小車全轉向機構，它能有效地解決地下管廊巡檢車的直行、原地旋轉、橫向行駛及傳統轉向的問題。

本發明所采用的技術方案是：一種管廊巡檢小車全轉向機構，包括車架和四個電動輪，與絲桿一、絲桿二嚙合的螺母滑塊的上表面設有與連桿的一端鉸接的連桿銷座，連桿的另一端與搖桿的一端鉸接，搖桿的中部與車架鉸接，另一端與電動輪的軸固定；其特征在于：車架為四邊形框架結構，中部設有橫梁，縱梁一側的上方設有與縱梁平行設置的絲桿一，絲桿一的一端設有軸承，通過設在縱梁上的軸承座一與縱梁固定，另一端設有與直齒輪二嚙合的直齒輪一；與主動錐齒輪嚙合的從動錐齒輪一的軸通過軸承及軸承座一與縱梁固定；主動錐齒輪的軸一端通過軸承及設在橫梁上的軸承座與橫梁固定，另一端通過聯軸器與固定在橫梁上的電機一的輸出軸聯接；電機一通過電機支架一與橫梁固定；縱梁另一側的上方設有與縱梁平行設置的絲桿二，絲桿二的一端通過軸承座一與縱梁固定，另一端經聯軸器與設有主動錐齒輪嚙合的從動錐齒輪二；切換齒輪軸的一側設有與直齒輪三嚙合的直齒輪四，切換齒輪軸的另一側設有與直齒輪一嚙合的直齒輪二，切換齒輪軸的兩端通過滑動軸承與固定在車架縱梁內側副梁上的軸承座二配合，從動錐齒輪二的軸通過軸承及縱梁上的軸承座一與縱梁固定；切換桿的兩端分別與位于兩側的切換齒輪軸的一端固定，中部設有與絲桿三嚙合的絲桿螺母，絲桿三一端通過聯軸器與固定在橫梁上的電機二的輸出軸聯接，電機二通過電機支架二與橫梁固定。