位置可调的驱动轮总成

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种位置可调的驱动轮总成。


背景技术：

2.现有的履带行走系统中的驱动和张紧功能采用不同的组件或装置来实现：
3.一是驱动装置相对其支撑部件是固定不变的，即驱动轮的位置不能调整，仅具备驱动或者支撑的功能，不具备张紧履带的功能，如中国专利公开了一种可实现轮履切换的可重构变体轮，申请号201922303041.9，该专利中通过三个辅助承重轮与履带内侧接触，主要是起到辅助保持架承重的作用，并未有张紧的功能；再如中国专利公开了一种全地形自适应轮履及其应用，申请号：201910034000.6，该专利中的驱动轮起到驱动履带的作用，同样不具备张紧履带的功能。再如一种轮-履两模式变形车轮，申请号：202110380082.7，该专利中的第二主动齿轮也是固定在支撑架上，主要起到驱动履带的作用，并不能够调整，无法张紧履带。
4.二是张紧装置具备张紧履带的功能，但是不具备驱动履带的功能，如一种轮履复合变形轮，申请号：201611113617.x，该专利中的展开臂主轮也是起到张紧履带的作用，其并未有驱动履带的功能。再如中国专利公开了一种轮履复合变形底盘，申请号：201910365957.9，该专利中的滚轮也是起到张紧履带的作用，该滚轮也不具备驱动履带的功能。中国专利还公开了一种履带的张紧方法、履带张紧系统和工程机械，申请号201310015517.3，该专利是通过检测履带张紧程度控制张紧油缸的伸出从而张紧履带，该专利虽然能够张紧履带，但不具备驱动履带的功能。
5.以上现有技术中驱动装置和张紧装置都不能够同时具备张紧履带以及驱动履带的功能。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种位置可调的驱动轮总成。
7.本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种位置可调的驱动轮总成，安装于履带行走系统上，所述履带行走系统带有动力传输组件和支撑架总成，所述动力传输组件与支撑架总成铰接，其一端与车辆动力输出部件固连，为履带行走系统提供行走的动力，所述支撑架总成主体为支撑架，用于支撑履带行走系统其他组件；驱动轮总成包括驱动轮装配体、驱动轮调整机构、驱动轮动力传输装置，其中驱动轮装配体安装在驱动轮调整机构上，其主体为驱动轮，驱动轮调整机构与支撑架总成连接，能够调整驱动轮装配体的位置，驱动轮动力传输装置连接驱动轮装配体和动力传输组件，为驱动轮装配体传输动力。
8.优选地，所述驱动轮调整机构包括驱动轮安装轴、摆臂和摇臂，驱动轮装配体铰接在驱动轮安装轴上，摆臂一端与驱动轮安装轴铰接，另一端铰接在摇臂上，摇臂铰接在支撑架上。
9.优选地，所述摇臂与动力传输组件在支撑架总成上同轴铰接。
10.优选地，所述驱动轮装配体与摆臂同轴铰接在驱动轮安装轴上。
11.优选地，所述驱动轮调整机构还包括连杆机构，摇臂通过该连杆机构与支撑架相连，所述连杆机构与摇臂和支撑架形成萨鲁斯连杆机构，实现将连杆机构中平移件的平移运动转化为摇臂的转动。
12.优选地，所述支撑架与驱动轮安装轴通过移动副连接。
13.优选地，驱动轮安装轴连接有导向块，支撑架上固定有限位板，所述限位板设有导向槽，所述驱动轮安装轴的导向块与所述导向槽配合形成移动副。
14.优选地，所述驱动轮动力传输装置采用链传动。
15.优选地，所述驱动轮动力传输装置包括动力链轮、摇臂链轮、驱动链轮、摆臂链条和摇臂链条，动力链轮固连在动力传输组件上，摇臂链轮铰接在摇臂上，驱动链轮固连在驱动轮装配体上，摇臂链条安装在动力链轮和摇臂链轮上，摆臂链条安装在摇臂链轮和驱动链轮上。
16.优选地，摇臂链轮通过链轮安装轴与摇臂铰接。
17.优选地，所述摆臂与摇臂链轮在摇臂上同轴铰接。
18.优选地，所述摆臂和摇臂链轮之间安装有密封圈。
19.优选地，所述驱动轮装配体包括花键轴和驱动轮，所述花键轴通过轴承与驱动轮安装轴铰接，所述驱动轮与花键轴固连。
20.优选地，所述驱动链轮套装在花键轴上，花键轴端部固连有端盖，端盖限制驱动轮和驱动链轮的移动，从而使两者与花键轴固连。
21.优选地，所述驱动轮安装轴穿过端盖中部的通孔，摆臂和端盖之间安装有密封圈。
22.优选地，所述密封圈采用v形圈密封件。
23.优选地，所述支撑架总成包括两个支撑架，两者通过支撑架连接件固连在一起，两个支撑架分别位于支撑架连接件两侧。
24.优选地，位于两个支撑架上的连杆机构通过同步组件连接在一起，从而实现两个摇臂的同步转动。
25.优选地，所述驱动轮调整机构的摆臂有两个，摇臂有两个，两个摆臂分别与两个摇臂铰接，两个摇臂分别与两个支撑架铰接。
26.优选地，所述驱动轮动力传输装置包括两个动力链轮、两个摇臂链轮、两个驱动链轮、两条摆臂链条和两条摇臂链条，两个动力链轮均固连在动力传输组件上，两个摇臂链轮分别与两个摇臂铰接，两个驱动链轮均固连在驱动轮装配体上，两个摇臂链条分别安装在两个动力链轮和两个摇臂链轮上，两个摆臂链条分别安装在两个摇臂链轮和两个驱动链轮上。
27.本实用新型的有益效果是：该驱动轮总成既可以调整驱动轮位置，也能够为驱动轮提供动力，从而实现驱动轮在驱动履带的同时可张紧履带，能够使驱动轮与履带的啮合更加可靠。该总成的驱动轮调整机构采用铰接式连杆机构来确保驱动轮平移，从而张紧履带，便于密封，利于重载，能够使用在泥泞环境中。此外，该总成的驱动轮调整机构具有定轴转动和平移两种运动件，可以通过控制摇臂的转动或者连杆机构中平移件的平移运动两种方式来调整驱动轮的位置。
附图说明
28.图1是本实用新型所应用的某种履带行走系统示意图；
29.图2是本实用新型在驱动轮伸出时的示意图；
30.图3是本实用新型在驱动轮伸出时隐藏链条的示意图；
31.图4是本实用新型在驱动轮缩回时的示意图；
32.图5是本实用新型在驱动轮缩回时的正视图；
33.图6是本实用新型在驱动轮伸出一定距离时的正视图；
34.图7是本实用新型在驱动轮伸出较大距离时的正视图；
35.图8是本实用新型在驱动轮伸出更大距离时的正视图；
36.图9a是本实用新型中摇臂、摆臂和摇臂链轮的安装示意图；
37.图9b是图9a中m处的放大图；
38.图10是本实用新型中具有两侧相对结构的本总成在驱动轮伸出时的示意图(带限位板)；
39.图11是本实用新型中具有两侧相对结构的本总成在驱动轮缩回时的示意图(无限位板)；
40.图12是本实用新型中具有两侧相对结构的本总成在驱动轮伸出时的示意图(无限位板)；
41.图13为图12隐藏一侧支撑架的示意图；
42.图14为图12隐藏一侧支撑架和一组连杆机构的示意图；
43.图15为图11隐藏一侧支撑架的示意图；
44.图16为图11隐藏一侧支撑架和一组连杆机构的示意图；
45.图17为本实用新型中花键轴示意图；
46.图18为本实用新型中驱动轮示意图；
47.图19为本实用新型中驱动轮装配体和驱动链轮的安装示意图；
48.图20为本实用新型中驱动轮装配体和驱动链轮的安装剖视示意图；
49.图21a为本实用新型中驱动轮装配体、驱动链轮、驱动轮安装轴和摆臂的装配图；
50.图21b为本实用新型中图21a中n处的放大图；
51.图中：
52.1、履带；
53.2、支撑架总成；21、支撑架；22、内侧支撑架；23、外侧支撑架；24、支撑架连接件；25、限位板；26、导向槽；
54.3、动力传输组件；31、动力轴、32、定位套；
55.4、驱动轮装配体；41、花键轴；42、驱动轮；43、端盖；44、第二密封圈；45、密封垫片
56.5、驱动轮调整机构；51、驱动轮安装轴；52、摆臂；53、链轮安装轴；54、摇臂；55、导向块；56、牵引杆；57、平移件；58、防翻转机构；59、同步组件；510牵引杆连接轴；511、平移件连接轴；512、定位基座；513、基座连杆；514、拉杆；515、液压缸；516、管路；517、旋转接头；518、第一滚动轴承；519、第一滑动轴承；520、轴承定位套；521、止推垫圈；522、平垫圈；523、链轮端盖；524、第一密封圈；525、第二滚动轴承；526、第二滑动轴承；
57.6、驱动轮动力传输装置；61、动力链轮；62、摇臂链轮；63、驱动链轮；64、摆臂链条；
65、摇臂链条。
具体实施方式
58.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
上”、“在
……
中间”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
59.一种位置可调的驱动轮总成，用于履带行走系统，该行走系统包括履带1、支撑架总成2、动力传输组件3等，动力传输组件与支撑架总成铰接，其一端与车辆动力输出部件固连，为履带行走系统提供行走的动力。所述驱动轮总成由驱动轮装配体4、驱动轮调整机构5、驱动轮动力传输装置6等组成。如图1、图2和图3所示，所述驱动轮装配体4安装在驱动轮调整机构5上，其主体为驱动轮42，驱动轮调整机构5与支撑架总成2连接，实现驱动轮装配体位置调整，驱动轮动力传输装置6连接驱动轮装配体和动力传输组件，为驱动轮装配体传输动力。
60.具体为，支撑架总成的主体为支撑架21，动力传输组件3主要为动力轴31，动力轴31穿过支撑架中部的通孔，通过轴承铰接在支撑架上，可绕其上的固定轴线a旋转。
61.如图3和图4所示，驱动轮调整机构5包括驱动轮安装轴51、摆臂52、摇臂54等。其中摇臂铰接在支撑架上，其铰接轴线与轴线a重合，摆臂一端与摇臂铰接，另一端与驱动轮安装轴铰接。驱动轮调整机构通过控制摇臂的转动，实现驱动轮装配体沿支撑架上固定轴线f的平移，轴线f与轴线a垂直。具体为，驱动轮装配体4铰接在驱动轮安装轴51上，驱动轮安装轴51的外端连接有导向块55，在支撑架21上固定有限位板25，所述限位板25设有导向槽26，导向槽26的方向与f方向平行。驱动轮调整机构与支撑架总成安装后，导向块55置于所述导向槽26内与其形成移动副。当摇臂54转动时，摆臂绕摇臂摆动，推动驱动轮安装轴，由于导向块55只能在导向槽26内平移，从而使驱动轮安装轴51只可沿着轴线f平移，进而能够沿轴线f调整驱动轮装配体的位置。
62.所述驱动轮调整机构还包括一组或多组连杆机构，摇臂还通过连杆机构与支撑架相连。该连杆机构由多个相铰接的连杆组成，如图5所示，包括牵引杆56、平移件57和防翻转机构58。其中牵引杆通过牵引杆连接轴510与摇臂铰接；平移件分别与相应的牵引杆通过平移件连接轴511铰接，同时平移件远离牵引杆的一端与防翻转机构铰接。
63.防翻转机构用于进一步限制平移件的运动自由度，如图5所示，主要由定位基座512、基座连杆513和拉杆514组成。定位基座固连在支撑架上；基座连杆的一端与定位基座铰接；基座连杆的另一端与拉杆一端铰接，拉杆的另一端与平移件铰接。
64.牵引杆、平移件、防翻转机构、摇臂和支撑架组成萨鲁斯连杆(sarrus linkage)机构，通过摇臂、牵引杆、平移件和防翻转机构安装关系，使平移件只能沿轴a的法向平移。通过连杆机构，能够实现将平移件的平移转化为摇臂的转动。
65.驱动轮调整机构具有绕支撑架固定轴线a转动的摇臂和沿支撑架固定轴线平移的平移件，可将驱动元件如液压缸515、电动缸等安装在支撑架与摇臂之间，或者支撑架与平移件之间，就能驱动摇臂转动，从而实现驱动轮装配体位置的调整。也可以采用多组连杆机构，将驱动元件安装在多组连杆机构的平移件之间，从而实现驱动轮装配体位置的调整。以采用三组连杆结构为例，如图5至图8所示，三组连杆机构的平移件分别沿轴线b、c、d平移，轴线b、c、d均垂直于轴线a。液压缸两端分别铰接在其中任意两个平移件上。随着液压缸活塞杆的缩回，三个平移件分别沿轴线b、c、d同步平移，摇臂转动，驱动轮装配体逐渐伸出。反之亦然。
66.驱动轮动力传输装置6采用链传动，可将动力轴31的动力传输至驱动轮装配体4。如图2至图4所示，驱动轮动力传输装置6主要由动力链轮61、摇臂链轮62、驱动链轮63、摆臂链条64、摇臂链条65等组成。动力链轮61与动力轴31为键连接，定位套32等限制动力链轮61沿轴线a的移动，实现动力链轮61与动力轴31固连。摇臂链轮62为双排链轮，与摆臂同轴铰接在摇臂上。所述驱动链轮63与驱动轮装配体4固连，两者同步转动。摇臂链条65安装在动力链轮61与摇臂链轮62上，摆臂链条64安装在摇臂链轮62与驱动链轮63上。由于摇臂和动力轴同轴铰接在支撑架上，摇臂链轮与摆臂同轴铰接在摇臂上，驱动链轮63与驱动轮装配体4固连，无论摇臂和摆臂如何运动，都不会影响到摆臂链条64、摇臂链条65的安装中心距，因此也不会影响到动力的传输，能够使驱动轮调整机构在驱动轮装配体转动时，调整驱动轮装配体的位置。
67.如图9a和图9b所示，摆臂通过第一滑动轴承519与摇臂54铰接，摇臂链轮通过第一滚动轴承518与链轮安装轴53铰接，其一端通过螺栓固连有链轮端盖523，另一端和摆臂之间安装有第一密封圈524，从而实现对第一滚动轴承的密封，典型地该密封圈采用v形圈密封件。通过采用圆螺母用止动垫圈配合圆螺母将链轮安装轴拧紧在摇臂上，从而使第一滚动轴承的内圈、链轮安装轴和摇臂固连在一起。
68.移动副难以密封，在重载或泥泞等条件下，容易造成组件磨损和运行卡顿等问题，为避免使用移动副，进一步通过将上述组成以两侧相对安装、共用驱动轮安装轴的方式组合，能够以无移动副的形式实现上述功能。具体方式为，如图10所示，支撑架总成包括两个支撑架，两支撑架通过支撑架连接件24固连在一起，两支撑架分别表示为内侧支撑架22和外侧支撑架23。动力轴穿过两侧支撑架中部通孔，通过轴承与支撑架总成铰接，动力轴的转动轴线仍为轴线a。相对安装是指，由两侧支撑架的中间分别沿轴线a向两侧支撑架看，连杆机构、摇臂和摆臂等的安装完全相同。具体为两侧支撑架上均以上述方式安装摇臂和上述连杆机构，并将连杆机构连接在一起，实现两侧摇臂沿轴线a的同步相对转动，具体为将相对的平移件通过同步组件59固连在一起。两侧摇臂上均铰接安装摆臂，两摆臂的另一端同轴铰接在驱动轮安装轴上。此时驱动轮调整机构包括两个摇臂、两个摆臂和一个驱动轮安装轴，以及包括同步组件在内的上述连杆机构。以两侧支撑架均安装三个上述连杆机构进行说明，如图11-图16所示，内侧支撑架上的三个连杆机构的平移件分别沿轴线b、c、d平移，外侧支撑架上的相对的三个连杆机构的平移件分别沿轴线b’、c’、d’平移，其中b’、c’、d’分别与d、c、b平行。由于相对的平移件通过同步组件59固连在一起，两侧的平移件只能同步平移，从而使两侧摇臂54只能同步转动。以轴线a方向看，两侧摇臂54同步转动，转动角度相同，但方向相反。由于两侧摇臂同轴铰接在支撑架总成上，两侧摆臂同轴铰接在驱动轮安装
轴上，在两侧摇臂同步转动时，两侧摆臂52也只能同步转动，从而确保驱动轮安装轴51只能沿轴线f平移。通过上述方式，可以不用限位板和导向块，避免了使用移动副连接支撑架与驱动轮安装轴，以无移动副的形式实现驱动轮的位置调整。当然，也可以保留支撑架和驱动轮安装轴之间的移动副连接，使限位板和导向块的配合成为冗余保护，从而提高总成的可靠性，如图10所示。
69.同样地，所述驱动轮动力传输装置可包括两个动力链轮、两个摇臂链轮、两个驱动链轮、两条摆臂链条和两条摇臂链条。均以上述相同方式安装在动力轴、两侧链轮安装轴和驱动轮装配体上。
70.类似地，液压缸两端分别铰接在任意两个相对运动的同步组件上，从而为驱动轮调整提供控制动力，两个相对运动的同步组件是指两个同步组件分别连接两对沿不同方向轴线平移的平移件，每对平移件在两侧相对安装。具体为，以上述方式安装两个液压缸515，如图10至图16所示，两个液压缸呈空间交错布置，动力轴中部有贯通的油道，该油道中心与轴线a重合，接受液压动力单元输出的压力油，压力油经由动力轴端部安装的旋转接头517，分成2路后通过管路516等传递至液压缸，控制液压缸的输出力或活塞伸出量。随着两个液压缸活塞杆的同步缩回，两侧摇臂同步转动，驱动轮装配体逐渐伸出，反之亦然。
71.如图17-图21a和图21b所示，所述驱动轮装配体4主要由花键轴41、驱动轮42、端盖43等组成。所述花键轴41两侧通过第二滚动轴承525与驱动轮安装轴51铰接，驱动轮42与两个驱动链轮63均通过花键套装在花键轴41上，其中两个驱动链轮处于驱动轮两侧。花键轴的两侧通过螺栓固连有端盖43，两侧端盖43和两侧驱动链轮之间安装有密封垫片45，两侧端盖和花键轴紧固后，将密封垫片压紧在驱动轮链轮上，使得驱动轮、驱动轮链轮与花键轴41固连在一起。如图20、图21a和图21b所示，两侧摆臂52通过第二滑动轴承526与驱动轮安装轴铰接，处于驱动轮装配体的两侧，摆臂的一侧与轴承定位套520通过止推垫圈521连接，另一侧与平垫圈522通过止推垫圈连接。两侧摆臂与端盖43之间均安装有第二密封圈44，与密封垫片45结合，实现对第二滚动轴承的密封，典型地第二密封圈44采用v形圈密封件。为防止松动，驱动轮安装轴采用圆螺母用止动垫圈配合圆螺母将摆臂、驱动轮装配体串联铰接在一起，压紧两侧第二滚动轴承的内圈。
72.该驱动轮总成既可以调整驱动轮位置，也能够为驱动轮提供动力，从而实现驱动轮在驱动履带的同时张紧履带，能够使驱动轮与履带的啮合更加可靠。该总成的驱动轮调整机构采用铰接式连杆机构来确保驱动轮平移，从而张紧履带，便于密封，利于重载，能够使用在泥泞环境中。此外，该总成的驱动轮调整机构具有定轴转动的摇臂和平移运动的平移件两种运动件，方便控制驱动轮的平移。
73.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。