一种修边机和行走机构的制作方法

1.本实用新型涉及行走设备领域，尤其涉及一种行走机构。还涉及一种修边机，包括上述行走机构。


背景技术：

2.目前所使用的修边机，需要人力推着机器往前或往后行走，操作费力且不便。为此需要对修边机加装行走设备，然而目前的各类自动行走设备难以顾全功能和结构，例如功能多样化的自动自走设备通常结构复杂、尺寸大，大多因涉及电控系统而导致产品可靠性降低，操作难度加大，容易干扰修边机的使用；而结构简单、尺寸小的自动行走设备则可实现的功能单一，难以满足修边机的工作需求，同样会干扰修边机的正常使用。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种行走机构，其结构简单精巧，运动方式多样化。本实用新型的另一目的是提供一种修边机，包括上述行走机构。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种行走机构，包括底盘、动力轮、摩擦轮、定轴旋转的轮轴和安装于所述轮轴的行走轮；
5.所述动力轮和所述摩擦轮均浮动安装于所述底盘；所述动力轮向所述动力轮的端面靠近和远离所述摩擦轮的轮周的方向浮动；所述摩擦轮沿其中心轴浮动；
6.所述动力轮的端面在接触所述摩擦轮的轮周时带动所述摩擦轮旋转；所述摩擦轮连接并带动所述轮轴旋转。
7.优选地，所述底盘铰接有用以拨动所述摩擦轮沿其中心轴浮动的拨杆；所述拨杆的一端连接有手柄、另一端与所述摩擦轮的一侧端面抵接。
8.优选地，所述摩擦轮的中心轴垂向分布；所述拨杆的其中一端抵接于所述摩擦轮的下侧端面；所述底盘设有多个高度不同、用以定位约束所述手柄的档位槽。
9.优选地，所述动力轮绕摆动轴线旋转以实现浮摆；所述摆动轴线与所述动力轮的中心轴垂直。
10.优选地，所述动力轮定轴安装于动力轮安装座；所述动力轮安装座一侧边缘连接有牵引件；所述牵引件的拉伸方向与所述动力轮的中心轴不垂直。
11.优选地，所述牵引件包括拉簧和操作拉线；所述拉簧和所述操作拉线均与所述动力轮安装座连接；所述拉簧的另一端连接于所述底盘。
12.优选地，所述摩擦轮和所述轮轴之间设有齿轮箱；所述摩擦轮与所述齿轮箱的输入端连接；所述轮轴与所述齿轮箱的输出端连接。
13.优选地，还包括皮带轮组件；所述动力轮为所述皮带轮组件的从动轮；所述底盘安装有用以驱动所述皮带轮组件的主动轮旋转的动力设备。
14.优选地，所述轮轴的轴向两端分别套设有所述行走轮。
15.本实用新型还提供一种修边机，包括如上所述的行走机构。
16.相对于上述背景技术，本实用新型所提供的行走机构包括底盘、动力轮、摩擦轮、轮轴和行走轮。
17.动力轮浮动安装于底盘，动力轮沿动力轮的端面靠近和远离摩擦轮的轮周的方向浮动。摩擦轮亦浮动安装于底盘，摩擦轮沿自身中心轴浮动。因此，在动力轮和摩擦轮相互靠近时，动力轮的端面用于接触摩擦轮的轮周；在动力轮和摩擦轮相互远离时，动力轮的端面分离于摩擦轮的轮周。轮轴相对于底盘定轴旋转，而行走轮则安装于轮轴。
18.因此，该行走机构若动力轮的端面与摩擦轮的轮周接触，则动力轮依次带动摩擦轮、轮轴和行走轮旋转，实现该行走机构的自走。若动力轮的端面与摩擦轮的轮周分离，则该行走机构可由人力推动行走。
19.此外，摩擦轮沿自身中心轴浮动时，摩擦轮越靠近动力轮的圆心，摩擦轮的转速越小，摩擦轮越远离动力轮的圆心，摩擦轮的转速越大。以动力轮过圆心的直径为界，若摩擦轮处于前述直径的一侧，则摩擦轮的转向为第一转向，若摩擦轮处于前述直径的另一侧，则摩擦轮的转向为第二转向。其中，第一转向和第二转向互为反向。
20.可见，该行走机构可以通过调整动力轮的浮动状态实现自走和人为推动行走的变换，还可以通过调整摩擦轮的浮动状态实现调整行走的方向和速度。上述调整功能的实现主要依赖于包括动力轮和摩擦轮在内的机械结构，因此具有结构精简、生产成本低、操作简单高效、安全可靠等特点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例所提供的行走机构在第一方向上的局部结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例所提供的行走机构在第二方向上的局部结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例所提供的行走机构在第三方向上的局部结构示意图。
25.其中，1-第一车架部件、2-动力轮、3-摩擦轮、4-轮轴、5-行走轮、6-拨杆、61-手柄连接部、62-铰接部、63-摩擦轮驱动部、7-手柄、8-动力轮安装座、9-拉簧、10-齿轮箱、11-皮带、12-皮带主动轮、13-蜗杆、14-第二车架部件、15-第三车架部件、16-轴承、17-第四车架部件、18-档位槽。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
27.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
28.请参考图1至图3，图1为本实用新型实施例所提供的行走机构在第一方向上的局
部结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的行走机构在第二方向上的局部结构示意图；图3为本实用新型实施例所提供的行走机构在第三方向上的局部结构示意图。
29.本实用新型提供一种行走机构，包括底盘和安装于底盘上的动力轮2和摩擦轮3；摩擦轮3与轮轴4连接，行走轮5安装于定轴旋转的轮轴4。
30.该实施例中，动力轮2和摩擦轮3二者均浮动安装于底盘；其中，动力轮2沿自身端面靠近和远离摩擦轮3的轮周的方向浮动，而摩擦轮3沿自身的中心轴方向浮动。
31.根据动力轮2的浮动方向可知，动力轮2和摩擦轮3二者非平行分布，通常二者可垂直分布，也就是说，动力轮2的中心轴可垂直于摩擦轮3的中心轴。因此，当动力轮2靠近摩擦轮3时，动力轮2的端面与摩擦轮3的轮周接触摩擦，而当动力轮2远离摩擦轮3时，动力轮2的端面脱离摩擦轮3的轮周，实现动力轮2和摩擦轮3的相互分离。
32.其中，为了改善摩擦轮3和动力轮2的接触摩擦，摩擦轮3的轮周可设置一圈橡胶层。
33.当动力轮2的端面与摩擦轮3的轮周接触摩擦时，上述行走机构以动力轮2作为动力输入端，以行走轮5作为动力输出端。换言之，动力轮2的端面带动摩擦轮3旋转，而摩擦轮3带动轮轴4旋转，轮轴4进一步带动行走轮5旋转，实现整个行走机构相对于操作平面的自走。其中，只有当摩擦轮3的轮周与动力轮2圆心以外的其余区域接触摩擦时，动力轮2才能驱动摩擦轮3旋转；而当摩擦轮3与动力轮2圆心接触摩擦时，动力轮2不会带动摩擦轮3旋转。
34.当动力轮2的端面与摩擦轮3的轮周相互分离时，上述行走机构可以以行走轮5作为动力输入端，而以摩擦轮3作为动力输出端。换言之，使用者可以人为推动底盘向行走轮5施力，实现行走轮5相对于操作平面的转动，进而由行走轮5带动轮轴4旋转，最后实现摩擦轮3的空转。
35.显然，动力轮2沿其浮动方向浮动可以实现上述动力轮2的端面与摩擦轮3的轮周实现接触摩擦和相互分离。至于摩擦轮3沿其浮动方向浮动，则可以在摩擦轮3的轮周与动力轮2的端面接触时实现调整摩擦轮3的转向、动力轮2和摩擦轮3之间的传动比。
36.针对动力轮2和摩擦轮3的传动比，当摩擦轮3的轮周与动力轮2靠近外缘的部分端面接触时，动力轮2和摩擦轮3之间的传动比小，而当摩擦轮3的轮周与动力轮2靠近圆心的部分端面接触时，动力轮2和摩擦轮3之间的传动比大。这就意味着，在动力轮2的转速不变的情况下，摩擦轮3越靠近动力轮2的圆心，则摩擦轮3的转速越小；摩擦轮3越远离动力轮2的圆心，则摩擦轮3的转速越大。
37.针对摩擦轮3的转向，当摩擦轮3的轮周与动力轮2位于圆心一侧的部分端面接触时，视此时摩擦轮3的转向为第一转向，则当摩擦轮3的轮周与动力轮2位于圆心另一侧的部分端面接触时，此时摩擦轮3的转向则为第二转向，且第二转向与第一转向互为反向。因此，假设当摩擦轮3以第一转向运动时，该行走机构向前移动，则当摩擦轮3以第二转向运动时，该行走机构向后移动。
38.综上可见，本实用新型所提供的行走机构利用动力轮2的浮动和摩擦轮3的浮动调整二者的相对位置关系，由此借助于动力轮2和摩擦轮3的不同相对位置关系实现了自走、人为推动行走、改变行走方向和速度。上述多种功能的实现主要依赖于包括动力轮2和摩擦轮3在内的机械结构实现，不仅具有结构精简、占用空间小，生产成本低等特点，还具有操作
简单高效、安全可靠的特点。
39.此行走机构既可以应用于修边机，也可以应用于其他需要行走功能的产品。
40.下面结合附图和实施方式，对本实用新型所提供的行走机构做更进一步的说明。
41.针对摩擦轮3沿其浮动方向浮动的具体实现方式，可参考以下示例。
42.该行走机构中，底盘铰接有拨杆6，拨杆6的一端连接有手柄7，拨杆6的另一端与摩擦轮3的一侧端面抵接。为了方便描述，以下将拨杆6连接手柄7的一端称为拨杆6的第一端，将拨杆6与摩擦轮3抵接的一端称为拨杆6的第二端。
43.以摩擦轮3的中心轴垂向分布为例，摩擦轮3轴向两侧的端面分别朝上和朝下分布，则拨杆6可设置于摩擦轮3的前述任意一个端面。使用者通过手柄7带动拨杆6绕底盘旋转，实现拨杆6的第二端偏转，进而实现拨动摩擦轮3沿自身浮动方向的移动。
44.上述示例中，若摩擦轮3的中心轴垂向分布，则拨杆6位于摩擦轮3的下端面下方，拨杆6的第二端的高度决定了摩擦轮3在浮动方向上的高度。简单来说，拨杆6的第二端起到支撑摩擦轮3的作用，拨杆6的第二端若向下偏转，则摩擦轮3随之向下浮动并止位于拨杆6，拨杆6的第二端若向上偏转，则抬升摩擦轮3同步向上浮动。此时，为了实现摩擦轮3在某一特定高度的定位，底盘设有多个高度不同、用以定位约束手柄7的档位槽18。简单来说，当使用者通过抬高或者下压调整手柄7以及手柄7所连接的拨杆6的高度后，手柄7可约束在对应位置处的档位槽18内，实现手柄7、拨杆6以及摩擦轮3在当前位置下相对于底盘的固定。
45.其中，以档位槽18包括三档为例，档位槽18的形状类似于大写字母e，包括一个竖向腔道和三个横向腔道。需要调整手柄7和拨杆6的高度时，令手柄7和拨杆6沿前述竖向腔道移动，需要锁定手柄7和拨杆6的高度时，手柄7和拨杆6进入对应高度处的横向腔道。显然，本实用新型所采用的档位槽18还可以设置为三档以上的多档结构。
46.可参考图3，上述档位槽18具体设置于第四车架部件17，由于第四车架部件17与底盘相对固定，因此，上述档位槽18与底盘相对固定。
47.此外，为了方便操作，拨杆6与底盘之间可设置弹簧拉紧回位结构，方便拨杆6在换挡后自动卡入相应横向腔道内。
48.此外，摩擦轮3的中心轴也可水平分布，此时，可在摩擦轮3的左右两侧端面分别设置拨杆6，用于分别拨动摩擦轮3向浮动方向的两侧移动。
49.如图1和图2所示，拨杆6包括均呈杆状的手柄连接部61、铰接部62和摩擦轮驱动部63。其中，手柄连接部61与手柄7固定连接，铰接部62通过第三车架部件15实现枢接，摩擦轮驱动部63与摩擦轮3的一侧表面抵接。使用者扳转手柄7时，手柄连接部61绕铰接部62偏转，进而带动摩擦轮驱动部63偏转。
50.上述结构中，摩擦轮驱动部63和手柄连接部61均位于拨杆6铰点即铰接部62的同侧，简单来说，若使用者通过手柄7带动手柄连接部61向第一方向移动，则摩擦轮驱动部63同样向第一方向拨动摩擦轮3移动。可见，该拨杆6令摩擦轮驱动部63和手柄连接部61的运动方向统一，既可以在小空间内有效避让摩擦轮3，也能够使得换挡手感方向清晰明确，方便使用者操纵。
51.针对动力轮2沿其浮动方向浮动的具体实现方式，可参考以下示例。
52.考虑到动力轮2需要与动力源连接，为此，相较于沿自身轴向浮动的摩擦轮3而言，动力轮2通过绕摆动轴线的旋转实现浮摆，进而实现靠近和远离摩擦轮3。其中，前述摆动轴
线与动力轴的中心轴垂直，包括同平面垂直和异面垂直。
53.其中，摆动轴线与动力轴的中心轴同平面垂直意味着，沿动力轮2的径向来看，动力轮2的支点设置于动力轮2的圆心处，动力轮2的径向两侧以中点为支点实现翘摆。动轴线与动力轴的中心轴异面垂直意味着，沿动力轮2的径向来看，动力轮2的支点设置于动力轮2除圆心以外的位置处，尤其是当动力轮2的支点设置于动力轮2的其中一侧外缘时，动力轮2的端面均向同一方向翘摆。
54.上述动力轮2可通过动力轮安装座8连接于底盘，实现动力轮2相对于动力轮安装座8的定轴转动和相对于底盘的移动。其中，动力轮安装座8具体可通过第一车架部件1实现与底盘的连接。换言之，第一车架部件1与底盘固定连接，而动力轮安装座8连接于第一车架部件1的表面。
55.为了便于动力轮2的浮动，动力轮安装座8的一侧边缘连接有牵引件，此牵引件的拉伸方向与动力轮2的中心轴不垂直。因此，当使用者牵拉牵引件时，牵引件带动动力轮安装座8的一侧相对于另一侧偏转，此偏转所产生的位移可分解至动力轮2的中心轴方向上，实现动力轮2的端面沿自身中心轴方向的移动，进而实现动力轮2的端面靠近或者远离摩擦轮3的轮周。
56.以本实用新型所提供的图1来看，动力轮安装座8的下端连接于牵引件，因此，使用者向图1所示的左侧牵拉牵引件时，牵引件带动动力轮安装座8的下缘向左且向上抬升，使得动力轮2的左侧端面靠近摩擦轮3的轮周，由此实现动力轮2与摩擦轮3的接触摩擦。反之，若使用者在前述状态的基础上松开牵引件，则动力轮安装座8的下缘在自重作用下恢复初始位置，也就是说，动力轮安装座8的下缘向下且向右移动，使得动力轮2的左侧端面远离摩擦轮3的轮周。
57.上述示例中，牵引件包括拉簧9和操作拉线。拉簧9连接于动力轮安装座8与底盘之间；操作拉线的一端连接于动力轮安装座8，另一端可安装于该行走机构的操作区域，方便使用者牵拉操作拉线。因此，操作人员利用操作拉线牵拉动力轮安装座8移动时，位于动力轮安装座8和底盘的拉簧9积蓄弹性势能，则一旦操作人员松开操作拉线时，拉簧9在其积蓄的弹性势能带动动力轮安装座8恢复至初始位置。
58.其中，操作拉线可设置为拉索等绳体。
59.在第二种具体实施例中，该行走机构还包括设于摩擦轮3和轮轴4之间的齿轮箱10。齿轮箱10包括输入端和输出端，输入端与摩擦轮3连接，因此，摩擦轮3可将运动传递至齿轮箱10内；输出端与轮轴4连接，因此，可将运动传递至轮轴4，实现轮轴4的定轴旋转。
60.通常，摩擦轮3与齿轮箱10的输入端之间可通过涡轮蜗杆机构实现连接。例如，摩擦轮3套设于蜗杆13且沿蜗杆13的轴向浮动；蜗杆13与齿轮箱10内的涡轮连接。
61.上述蜗杆13可垂向固定于与底盘固定连接的第二车架部件14，第二车架部件14内设有轴承16，蜗杆13的底端穿设于前述轴承16内。至于与齿轮箱10连接的轮周，可定轴铰接于底盘，进而实现齿轮箱10箱体的空挂安装，大大增强蜗杆13的受力效果，延长使用寿命。
62.其中，齿轮箱10内可设置变速齿轮组，通常用于放大涡轮的转速，实现轮轴4的高速旋转。
63.进一步地，该行走机构通过带传动实现动力轮2的驱动。也就是说，该行走机构还包括皮带轮组件和安装于底盘的动力设备；其中，动力轮2相当于该皮带轮组件的从动轮，
前述动力设备带动该皮带轮组件的皮带主动轮12旋转，进而由皮带11带动作为从动轮的动力轮2旋转。
64.可参考本实用新型所提供的各个附图，上述皮带轮组件中，皮带轮组件包括直径较小的小带轮和直径较大的大带轮，前述小带轮作为皮带主动轮12而前述大带轮作为从动轮。显然，动力设备通常指设有输出轴的转动设备例如发动机。
65.其中，轮轴4的轴向两端分别套设有行走轮5。根据前述记载可知，该轮轴4至少连接有两个行走轮5，且任意一个行走轮5套设于轮轴4，与轮轴4一体旋转，实现全部行走轮5朝向同一方向直线行走，便于作业。
66.本实用新型所提供的行走机构结合了皮带轮组件的带传动、动力轮2和摩擦轮3的摩擦传动及摩擦轮3和齿轮箱10的蜗轮蜗杆机构传动，整个机构体积小、传动比大、运行低噪平稳、安全可靠。
67.在上述任意一种具体实施例的基础上，本实用新型还提供一种修边机，包括如上的行走机构。
68.相较于现有的修边机需要人为推动设备前后移动而言，本实用新型所提供的修边机利用上述行走机构可以实现自走和人为推动行走，且便于调整运动方向和速度。
69.至于修边机的其余结构，可参考现有技术的相关设置。
70.以上对本实用新型所提供的修边机和行走机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。