[发明专利]轨链分工式履带轮、其节轨与柔性链环契合法及预应力缓冲法及轮桥开合法

说明书

技术领域

涉及履带滚动装置，特别涉及变形车轮。

背景技术

目前的履带装置，存在一些重大缺陷。其中一个缺陷是：在遭遇垂直墙障碍时，履带在两个支重轮的间隙中被障碍向上顶托，对障碍形成半包围状态，障碍对履带的顶托造成履带向上凸起，履带的张力被传导到张紧轮上，造成张力变化，增加功耗；另一个主要缺陷是：当履带被障碍物顶托而向上凸起时，在履带上滚动的多个支重轮将依次从障碍最低处开始翻越，其翻越障碍的次数取决于支翻越障碍的支重轮数量，每一次支重轮对障碍的翻越都将消耗大致近似的额外功耗。在传统的履带装置中，如果用加厚履带厚度来得到分散地面应力到更多支重轮的目的，比如加厚橡胶履带，其在作大曲率绕转时的卷绕应力也会相应加大，而如果加厚刚性履带，其在作大曲率绕转时的张力变化也会相应加大。就传统履带装置分散地面应力的效果来看，刚性履带在横向上的应力基本得到了很好的分散，纵向应力分散则不足，橡胶履带上的应力则不管是横向分散还是纵向分散都严重不足，在过垂直墙障碍时，障碍应力造成橡胶带或履带在两个支重轮之间向上拱突弯曲，后方支重轮要逐一翻越此拱突的橡胶带或履带，增加了每个支重轮的功耗。

为此，本发明人曾发明《变形车轮》，发明专利号：99114647.6，该专利采用一个轮桥来安放支重轮和固轨轮，采用在轮桥上作线性分布的垂直支重轮在节轨的水平滚动面上滚动，采用至少两列固定在轮桥上作线性对称分布的倾斜固轨轮在节轨的倾斜滚动面上滚动，超过一个轮子长度的刚性节轨被串轨链串联成一个环形履带，节轨起到沿纵向分散地面应力到支重轮上的作用。使变形车轮相对地面成为一个整体的车轮，在有一定弧度的刚性轮桥结构下，整个变形车轮总成只需做一次功就可以翻越地面障碍。

上述变形车轮专利同时使用了支重轮和倾斜的固轨轮，还需要在节轨上设置倾斜滚动面让倾斜的固轨轮在其上滚动以固定节轨，其结构较为复杂，轨链复合的履带在其前后两端作大曲率绕转结束时，其节轨的刚性背面对柔性链环造成暴发性冲击，带来很大噪声，而其支重轮在轮桥上的固定安装和拆卸在工艺上难度较大，不利于生产和维护。

发明内容

本发明的目的是提供一种履带轮，其内部传动和履带诱导类似于传统履带，其对地运行方式类似于车轮，其与地面的接触可以是像车辆一样的纵向点式接触，也可以是像履带一样的面式接触，传统履带的对地运行方式是，当遭遇突出障碍时，柔性链环内陷并半包围障碍，支重轮依次在柔性链环上重复翻越障碍的行为，功耗较大，而采用了轮桥结构的本发明的履带轮，用轮桥将支重轮分布固定成一个整体，此时的支重轮就相当于轴承中的滚珠，此时的柔性链环和节轨相当于轴承中的外轴瓦，通过柔性链环上串联的节轨将障碍应力分散到更多的支重轮上，在翻越障碍时可以像车轮一样一次整体通过；为了方便支重轮的安装拆卸，本发明采用轮桥开合法，将轮桥从轮轴孔处分成上轮桥和下轮桥，上轮桥和下轮桥共同组成一个完整的轮轴孔以固定轮轴。拥有节轨结构和轮桥结构的履带轮，相对于地面的运行方式可以被视为一个整体车轮的运行方式。本发明将轨链分工结构应用到履带装置上，减少轨链结构中节轨在回旋绕转时对柔性链环的暴发性冲击，同时发明一种更简便牢固的节轨与柔性链环的连接方法，还发明一种易于安装和拆卸支重轮的轮桥开合法。

为了让普通履带或橡胶履带在作大曲率回旋卷绕时卷绕应力更小、张紧应力更小且地面应力能分散到尽量多的纵向支重轮和横向支重轮上，让运行更平稳、连接更牢靠、支重轮的拆卸安装都更方便、运行噪声更低、运行功耗更小。