多功能无人弹药转运车驱动系统

1.本发明涉及电动车驱动技术领域，特别是涉及一种多功能无人弹药转运车驱动系统。


背景技术：

2.agv是一种以微控制器为控制核心，以蓄电池为动力。装有非接触导向装置的无人驾驶自动导向运载车。agv由于具有自动导向、定位精度高、搬运费用低、与搬运有关的产品损失少、安全性高、易于与其它自动化系统接口、运行可靠等许多优点，而成为当代物流处理自动化的有效手段。
3.对于铁路运输来说，其天然优势很大：运送能力强大，运输成本很低等。当前军事形式时刻改变，铁路运输虽然历史悠久，国内铁路发展的基础很好，我们却仍然要要居安思危，开放专线保障能力，拓展功能，走出区域化、基地化的保障道路。
4.卡车作为十分巨大的机械设备，将弹药装载到卡车上和从卡车上卸载下来本身就是一项费时费力的工作；此外再将弹药转运到其他转运设施上就又是一项十分头疼的问题，比如将装载的弹头装载到火车上：一般现如今的解决方案就是将卡车停靠在火车旁，利用吊车把弹头吊装到火车车厢中。不难看出这种方式是十分耗时耗力的，对驾驶吊装设备的军人技术的要求也很高。而且转运现场还需要配置大型的吊装设备，如果在山洞等狭小黑暗地区，先不说把吊装设备运载进去能否可行，就是真的把吊装设备引入，也会给在场人员增加很多人身安全的隐患。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种多功能无人弹药转运车驱动系统，以解决上述现有技术存在的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种多功能无人弹药转运车驱动系统，包括驱动电机、减速器和驱动轮，所述减速器安装在车架上，所述驱动电机通过所述减速器与所述驱动轮传动配合；所述减速器包括外壳和安装在所述外壳内的第一级减速机构、第二级减速机构和第三级减速机构，所述第三级减速机构具有两个输出端，两个所述第三级减速机构的输出端上均安装有所述驱动轮；所述外壳上安装有用于驱动驱动轮转向的转向机构。
7.优选的，所述第一级减速机构包括初级太阳轮、初级行星轮和初级齿圈，所述初级行星轮设置于所述初级太阳轮与所述初级齿圈之间，且所述初级行星轮分别与所述初级太阳轮、所述初级齿圈啮合；所述初级齿圈固定安装在所述外壳的内壁上，所述驱动电机的输出轴与所述初级太阳轮传动配合；所述初级行星轮上安装有初级行星架，所述初级太阳轮与所述第二级减速机构通过所述初级行星架、所述初级行星轮传动配合。
8.优选的，所述第二级减速机构包括次级太阳轮、次级行星轮和次级齿圈，所述次级太阳轮套设在所述初级行星架内，且所述次级太阳轮与所述初级行星架啮合；所述次级行
星轮设置于所述次级太阳轮与所述次级齿圈之间，且所述次级行星轮分别与所述次级太阳轮、所述次级齿圈啮合；所述次级齿圈固定安装在所述外壳的内壁上；所述次级行星轮上安装有次级行星架，所述次级太阳轮与所述第三级减速机构通过所述次级行星架、所述次级行星轮传动配合。
9.优选的，所述第三级减速机构包括小锥齿轮和大锥齿轮，所述小锥齿轮上安装有小锥齿轮轴，所述小锥齿轮轴套设在所述次级行星架内，且所述小锥齿轮轴与所述次级行星架传动配合；所述大锥齿轮转动安装在所述外壳上，且所述大锥齿轮与所述小锥齿轮啮合，所述大锥齿轮上过盈配合有大锥齿轮轴，两所述驱动轮分别安装在所述大锥齿轮轴的两端。
10.优选的，所述外壳包括由上到下依次固定连接的顶端轴承端盖、减速器顶壳、减速器行星齿轮壳、减速器中段壳、减速器下端壳、底端轴承端盖和减速器底壳；所述初级齿圈和所述次级齿圈均固定安装在所述减速器行星齿轮壳的内壁上，所述次级行星架的顶部和底部通过轴承分别与所述减速器行星齿轮壳的内壁、所述减速器中段壳的内壁转动配合，且所述次级行星架与所述减速器中段壳间隙配合；所述转向机构安装在所述减速器行星齿轮壳的外壁上。
11.优选的，所述转向机构包括转向电机、主动转向齿轮和从动转向齿轮，所述转向电机的输出轴与所述主动转向齿轮传动配合，所述从动转向齿轮固定套设在所述减速器行星齿轮壳的外壁上，且所述主动转向齿轮与所述从动转向齿轮啮合。
12.优选的，所述减速器中段壳与所述减速器下端壳之间安装有轴承架，所述小锥齿轮轴通过轴承转动安装在所述轴承架上。
13.优选的，所述驱动电机的输出轴底端和所述小锥齿轮轴底端均安装有安装件，所述初级太阳轮、所述小锥齿轮分别通过安装件固定安装在所述驱动电机的输出轴、所述小锥齿轮轴上；所述安装件包括螺栓和套设在所述螺栓上的弹簧垫圈和轴端挡圈，所述轴端挡圈位于所述弹簧垫圈的上方，且所述螺栓和所述轴端挡圈均与所述弹簧垫圈抵接；所述驱动电机的输出轴底端和所述小锥齿轮轴底端均开设有螺纹孔，所述螺栓与所述螺纹孔相适配。
14.优选的，所述第一级减速机构和所述第二级减速机构均为行星齿轮减速机构，所述第三级减速机构为锥齿轮减速机构，所述第一级减速机构的传动比为4，所述第二级减速机构的传动比为3，所述第三级减速机构的传动比为2。
15.优选的，所述驱动轮所使用的轮胎为钢圈压配式实心轮胎。
16.本发明公开了以下技术效果：本发明提供的多功能无人弹药转运车驱动系统，通过采用agv舵轮驱动方式，达到四轮独立驱动、独立转向，提高转运车的机动性、操纵性和灵活性，让运载机构轻松完成原地转向、横向移动等转向方案。本发明所提供的驱动机构可以保证转运车在狭小区域运转自如，并完成卡车与火车车厢间的短距离转运工作，通过无人化操控，提升转运精准度与效率，并改善了这种作业环境下人员的安全性，可以减少掉落、砸伤等安全隐患。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明多功能无人弹药转运车驱动系统的结构示意图；
19.图2为本发明减速器中行星齿轮减速机构的结构示意图；
20.其中，驱动电机-1、驱动轮-2、初级太阳轮-3、初级行星轮-4、初级齿圈-5、初级行星架-6、次级太阳轮-7、次级行星轮-8、次级齿圈-9、次级行星架-10、小锥齿轮-11、大锥齿轮-12、小锥齿轮轴-13、大锥齿轮轴-14、顶端轴承端盖-15、减速器顶壳-16、减速器行星齿轮壳-17、减速器中段壳-18、减速器下端壳-19、底端轴承端盖-20、减速器底壳-21、转向电机-22、主动转向齿轮-23、从动转向齿轮-24、轴承架-25、弹簧垫圈-26、轴端挡圈-27、密封毡圈-28、油孔-29。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
23.本发明提供一种多功能无人弹药转运车驱动系统，包括驱动电机1、减速器和驱动轮2，减速器安装在车架上，驱动电机1通过减速器与驱动轮2传动配合；减速器包括外壳和安装在外壳内的第一级减速机构、第二级减速机构和第三级减速机构，第三级减速机构具有两个输出端，两个第三级减速机构的输出端上均安装有驱动轮2；外壳上安装有用于驱动驱动轮2转向的转向机构。其中，第一级减速机构和第二级减速机构均为行星齿轮减速机构，第三级减速机构为锥齿轮减速机构，第一级减速机构的传动比为4，第二级减速机构的传动比为3，第三级减速机构的传动比为2。
24.进一步的，为减小行星齿轮结构的尺寸，减小空间占用，第一级减速机构包括初级太阳轮3、初级行星轮4和初级齿圈5，初级行星轮4设置于初级太阳轮3与初级齿圈5之间，且初级行星轮4分别与初级太阳轮3、初级齿圈5啮合；初级齿圈5固定安装在外壳的内壁上，驱动电机1的输出轴与初级太阳轮3通过键传动配合；第二级减速机构包括次级太阳轮7、次级行星轮8和次级齿圈9，初级行星轮4上安装有初级行星架6，次级太阳轮7套设在初级行星架6内，且次级太阳轮7与初级行星架6啮合；次级行星轮8设置于次级太阳轮7与次级齿圈9之间，且次级行星轮8分别与次级太阳轮7、次级齿圈9啮合；次级齿圈9固定安装在外壳的内壁上；第三级减速机构包括小锥齿轮11和大锥齿轮12，小锥齿轮11上安装有小锥齿轮轴13，次级行星轮8上安装有次级行星架10，小锥齿轮轴13套设在次级行星架10内，且小锥齿轮轴13与次级行星架10通过键传动配合；大锥齿轮12通过圆锥滚子轴承组安装在外壳上，且大锥齿轮12与小锥齿轮11啮合，大锥齿轮12中部过盈配合有大锥齿轮轴14，两驱动轮2分别安装在大锥齿轮轴14的两端。
25.本发明设计的三级减速结构，结合了行星齿轮与锥齿轮减速机构，做到了大减速
比减速的同时，也完成了动力传动方向的转换，在驱动机构整体比较小巧的情况下，完成了驱动和转向的功能集成。整个装置可以同时完成减速增扭和转向功能，结构简单可分别独立由中央电脑伺服驱动。锥齿轮副后置，可以减小行星齿轮结构尺寸，减少空间占用，同时最后进行动力分流可以保证结构的紧凑性。而将驱动轮2制作为双轮结构，驱动轮2所使用的轮胎为钢圈压配式实心轮胎，一方面可以提高转运车的承载能力，另一方面也可以使减速机构受力均衡，防止因受单侧地面扭矩而偏转。
26.进一步的，为方便完成减速器的组装及拆卸，外壳包括由上到下依次通过螺栓固定连接的顶端轴承端盖15、减速器顶壳16、减速器行星齿轮壳17、减速器中段壳18、减速器下端壳19、底端轴承端盖20和减速器底壳21；初级齿圈5和次级齿圈9均固定安装在减速器行星齿轮壳17的内壁上，次级行星架10的顶部和底部通过轴承分别与减速器行星齿轮壳17的内壁、减速器中段壳18的内壁转动配合，且次级行星架10与减速器中段壳18间隙配合；转向机构安装在减速器行星齿轮壳17的外壁上，转向机构包括转向电机22、主动转向齿轮23和从动转向齿轮24，转向电机22的输出轴与主动转向齿轮23传动配合，从动转向齿轮24固定套设在减速器行星齿轮壳17的外壁上，且主动转向齿轮23与从动转向齿轮24啮合；减速器中段壳18与减速器下端壳19之间安装有轴承架25，小锥齿轮轴13通过轴承转动安装在轴承架25上；驱动电机1的输出轴底端和小锥齿轮轴13底端均安装有安装件，初级太阳轮3、小锥齿轮11分别通过安装件固定安装在驱动电机1的输出轴、小锥齿轮轴13上；安装件包括螺栓和套设在螺栓上的弹簧垫圈26和轴端挡圈27，轴端挡圈27位于弹簧垫圈26的上方，且螺栓和轴端挡圈27均与弹簧垫圈26抵接；驱动电机1的输出轴底端和小锥齿轮轴13底端均开设有螺纹孔，螺栓与螺纹孔相适配。
27.进一步的，为保证减速器的密封性，在顶端轴承端盖15和底端轴承端盖20内嵌有密封毡圈28，毡圈与输入轴、输出轴转动。
28.进一步的，在减速器顶壳16上安装电动油泵，在减速器顶壳16和减速器底壳21上分别开设有油孔29，在减速器外部安置一根油管，利用电动油泵和油管将润滑油从减速器壳底抽走，并泵送到减速器顶端后淋下。润滑结构采用电动油泵外置，一方面可以方便油泵更换与检修，另一方面也可以减少减速器内部机构的冗杂性，避免传动结构卷入油管后发生危险损毁。解决了传统的内置齿轮泵还要考虑内部油管布置，容易与其他零部件形成干涉，难以将结构设计紧凑起来的问题。
29.本发明提供的多功能无人弹药转运车驱动系统，采用四轮独立驱动，每组轮子都由一个驱动电机1单独驱动，因此可以通过电脑各自控制每一个轮子的转速，无需差速器可以精确调节车轮，保证行走的稳定性，不出现拖滑。
30.四轮独立转向，转向电机22与驱动电机1相互独立，行进与转向的驱动互不干扰，而且四个转向电机22也是独立控制的，因此转向时的控制难度很低，控制精度因此得以提高。而且独立转向电机22的存在，使得转运车可以在车轮不旋转的情况下做到原地转向，灵活性得到了进一步的提升。
31.驱动转向机构都十分紧凑，省去了传统燃油车的很多部件，比如离合器、变速箱、差速器等，驱动系统也因此都聚集在了agv轮附近，因此为转运车车厢部位留出了很大的空间，可以转运大型弹药，空间利用率很高。此外因为驱动设备简单紧凑，其成本也会相比较而言比较低，经济性很好。
32.此外，在军队里转运设备主要还是传统的军用卡车、火车与运输机等大型运载机构，因此本发明提供的无人弹药转运车可以填补运载设备的这个空缺，让转运大型弹药的工作进行得更加流畅高效。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。