[发明专利]一种防磨损麦克纳姆轮

说明书

本发明公开了一种防磨损麦克纳姆轮，包括滚轮总成和辅助轮，所述滚轮总成与辅助轮同轴并且固定连接；所述滚轮总成包括滚轮组件和驱动组件，所述滚轮组件均布于滚轮总成的外径圆周上，所述驱动组件驱动滚轮组件沿滚轮总成的径向方向扩展和收缩运动，所述滚轮组件伸出至极限位置时滚轮总成的外径大于辅助轮的外径，所述滚轮组件收缩至极限位置时滚轮总成的外径小于辅助轮的外径。本发明通过采用伸缩式的麦克纳姆轮与传统车轮结合起来使用，在转向行驶工况下采用麦克纳姆轮行驶，在直线行驶工况下采用传统车轮行驶，这样可有效降低麦克纳姆轮滚轮的磨损速度，提高使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种滚柱型车轮，特别涉及一种防磨损麦克纳姆轮，属于车轮结构技术领域。

背景技术

近年来，麦克纳姆轮作为一种能实现全方位移动的车轮，在工业制造、机器人等领域的运用越来越广泛，装有麦克纳姆轮的移动平台通过多个车轮的运动组合便可以实现在狭小空间内的全向移动。然而，麦克纳姆轮滚轮的外围仅为一层包覆胶，由于滚轮与地面之间的摩擦力会存在沿轴向的分力，使得摩擦力较大，长时间工作容易磨损，而且麦克纳姆轮的滚轮本身没有传统轮胎那样好的减震能力，所受路面冲击全部由滚轮外围的包覆胶承受，在不平路面上工作时极易损坏包覆胶，造成滚轮报废。

为减小滚轮磨损速度、缓解冲击、延长其使用寿命，目前已出现不少相关专利：

中国实用新型专利CN201420092246.1涉及一种麦克纳姆轮，包括两块相对设置的轮辐,两块轮辐之间设有多个辊轮，辊轮的中心轴通过螺帽和轮辐固定相连，辊轮的中心轴上套设有轴承、轴承保护圈和调节垫圈，轴承、轴承保护圈和调节垫圈位于辊轮和轮辐之间，轮辐和螺帽之间设有弹簧垫圈；辊轮包括中空的辊芯，辊芯通过套筒套在中心轴上，辊芯外包覆有聚氨酯胶层，轴承的外圈镶嵌在辊芯内。该实用新型专利提供的麦克纳姆轮，通过调节垫圈和弹簧垫圈提供一定的弹性形变，一定程度上减小了运动过称中辊轮所受的路面冲击，缓解了磨损。

中国实用新型专利CN201822103204.4涉及一种减震麦克纳姆轮，包括滚轮、滚轮组件。该实用新型通过使用T型滑块、缓冲槽和轮辐板构成密闭封腔，在轮辐板适当位置开设轮辐通风孔，构成气压减震系统，可以克服较强振动，另外，该实用新型还通过在滚轮端部设置端部垫圈，在滚轮轴孔内设滚轮轴套的方式，在低成本的前提下，缓解了传统麦克纳姆轮的滚轮转动时存在的阻力较大，端部易磨损的问题。该实用新型提出的减震麦克纳姆轮在一定程度上保护了滚轮，延长了其使用寿命。

然而，以上两篇专利所提出的麦克纳姆轮结构以及目前现有的其他一些专利对滚轮寿命的提升程度都较小，无法从根本解决滚轮易磨损、易损坏的问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种防磨损麦克纳姆轮，采用伸缩式的麦克纳姆轮与传统车轮结合起来使用，在转向行驶工况下采用麦克纳姆轮行驶，在直线行驶工况下采用传统车轮行驶，这样可有效降低麦克纳姆轮滚轮的磨损速度，提高使用寿命。

技术方案：一种防磨损麦克纳姆轮，包括滚轮总成和辅助轮，所述滚轮总成与辅助轮同轴并且固定连接；所述滚轮总成包括滚轮组件和驱动组件，所述滚轮组件均布于滚轮总成的外径圆周上，所述驱动组件驱动滚轮组件沿滚轮总成的径向方向扩展和收缩运动，所述滚轮组件伸出至极限位置时滚轮总成的外径大于辅助轮的外径，所述滚轮组件收缩至极限位置时滚轮总成的外径小于辅助轮的外径。本发明通过采用伸缩式的麦克纳姆轮与传统车轮结合起来使用，在转向行驶工况下采用麦克纳姆轮行驶，在直线行驶工况下采用传统车轮行驶，这样可有效降低麦克纳姆轮滚轮的磨损速度，提高使用寿命。

优选项，所述滚轮组件包括滚轮本体、滚轮轴、滚轮架和复位弹簧，所述滚轮本体通过滚轮轴安装在滚轮架上，所述滚轮本体以滚轮轴为转动轴自由转动，所述滚轮轴与滚轮总成的轴线呈45°夹角；所述复位弹簧位于滚轮架与驱动组件之间。