[发明专利]气垫悬浮补偿式全向车

说明书

气垫悬浮补偿式全向车利用高压空气作为气垫使其产生悬浮效果，并采用四个麦克纳姆轮，由四个麦克纳姆轮的不同旋转方向组合使气垫悬浮补偿式全向车实现向不同方向行驶，各种结构形式的气垫悬浮补偿式全向车都包含车体悬浮气垫生成系统、轮式驱动系统和车体等关键部分。气垫悬浮补偿式全向车采用电机驱动麦克纳姆轮时，其驱动电机的电源在车体外部时，车体上须加装受电弓来连接外部输电线路，并沿运行路线建设输电线路，也可以采用蓄电池、电容或独立的发电机组作为车载电源。气垫悬浮补偿式全向车也可以采用内燃机来驱动麦克纳姆轮，其动力传动系统可根据车型具体设计，其最佳制动方案应根据具体设计车速选择合适的复合制动方案，以确保安全性。

技术领域

车辆工程、汽车、气垫悬浮、交通运输、工业搬运。

背景技术

随着社会的进步，原有的货运、客运轮式车辆技术需要进行升级，以满足新的货运、客运需求，同时鉴于能源危机和环境保护，也需要新的技术来达到节能减排的目的。

关于气垫悬浮原理的应用，在气垫悬浮运输系统、气垫船等领域已有应用，而且效果不错。本人先前已提出几种气垫悬浮轨道列车的技术发明，可从中华人民共和国知识产权局检索以供参考。

关于麦克纳姆轮(Mecanum Wheel)，在工业搬运领域应用广泛，转速很低。

磁力缓速器，本人先前提出的技术发明，可用于汽车动力传动系统，可从中华人民共和国知识产权局检索以供参考。

发明内容

本发明提出了一种交叉学科的新技术——气垫悬浮补偿式全向车。气垫悬浮补偿式全向车的主要特征是利用气体摩擦系数小的特点，采用气垫悬浮提供一部分车辆整备质量的支承，使麦克纳姆轮的接触压力减小，从而减少车辆行驶过程中的行驶阻力(主要是减少由于克服滚动阻力而消耗的功率损失)，提高能源利用率，节能减排。同时，由于麦克纳姆轮与地面的接触压力减小，其受到的摩擦力等负荷也变小，这样一来就可以使其转速加快，最终使气垫悬浮补偿式全向车能以较高速度行驶。

附图说明

图1所示为气垫悬浮补偿式全向车的基本原理示意图，图中车体悬浮气垫生成系统的悬浮气室由裙板15、16和车体底面等组成，轮式驱动系统60采用电机直接驱动麦克纳姆轮，标号4为车体。

图2、图3所示为气垫悬浮补偿式全向车的轮式驱动系统60的两种方案示意图，图中标号60-1为驱动电机，60-2为车轴，60-3为麦克纳姆轮，60-4为导向杆，60-5为伸缩调节机构，60-6为辅助支架，60-7为磁力缓速器，导向杆60-4可用阻尼器代替，该轮式驱动系统采用伸缩调节机构60-5，以使麦克纳姆轮得到最佳的接触压力，从而使气垫悬浮补偿式全向车达到最佳的节能效果。伸缩调节机构可以采用电机驱动滚珠丝杠组件、电机驱动滑动丝杠组件、电机驱动沟槽凸轮组件或电机驱动行星滚柱丝杠组件，也可采用液压缸和气缸(由液压或气动回路控制其伸缩)，此外，伸缩调节机构还可以用空气弹簧或油气弹簧等代替，采用空气弹簧时，通过气动回路来控制空气弹簧伸缩，使麦克纳姆轮得到最佳的接触压力，从而使气垫悬浮补偿式全向车达到最佳的节能效果。当气垫悬浮补偿式全向车的车体悬浮气室是独立设计的一个部件时，也可以采用伸缩调节机构直接调节悬浮气室的纵向高度位置，以使麦克纳姆轮得到最佳的接触压力，从而使气垫悬浮补偿式全向车达到最佳的节能效果，同理，此伸缩调节机构还可以用空气弹簧或油气弹簧等代替。

图4、图5、图6所示为伸缩调节机构的几种方案示意图，图4采用电机驱动滚珠丝杠组件，图5采用电机驱动滑动丝杠组件，图6采用电机驱动沟槽凸轮组件，电机驱动行星滚柱丝杠组件的伸缩调节机构和其类似，仅仅是回转直线运动转化的部件不同。