本实用新型涉及一种可实现自锁功能的万向轮，可用于任何需要万向轮的场合。
背景技术：
脚轮包括活动脚轮和固定脚轮，固定脚轮没有旋转结构，不能沿着垂直地面的竖直轴线转动，而万向轮就是所谓的活动脚轮，它的结构允许水平360度旋转。万向轮广泛应用于矿山、机械设备、电子设备、医疗设备、工程装修、纺织、印染、家俱、物流设备、仓储、周转车、机箱、机柜、设备、机电、无尘车间、生产流水线、大型超市等众多行业和各种领域。
但现如今已有在使用的万向轮在刹车制动方面的结构较为简陋，无论是摩擦方式还是自锁方式，都需要使用者利用脚踩下刹车装置或者用手直接操作刹车装置，即目前的万向轮只能进行人工制动。这种万向轮作用效果一般，随着万向轮沿竖直轴线的360°转动，安装于万向轮上的刹车装置会随着万向轮转动而改变位置，因而在工作中不能准确地从一个确定的位置施加刹车驱动力。现有自锁刹车装置难以在万向轮上定位的情况制约了其与日益发展的自动化生产水平相适应，其应用场合也受到一定限制，使得在自动化生产线中现有万向轮难以达到自动化和稳定性要求而得不到广泛应用。
技术实现要素：
针对上述不足之处，本实用新型提出一种具有自锁功能的万向轮，将自锁装置固定而不随万向轮的滚轮转动，具有更方便的使用效果和更广泛的应用领域。
本实用新型的技术方案为：
一种具有自锁功能的万向轮，包括滚轮1、轴承3、轴承座2和支架5，所述轴承3的内圈与所述支架5连接，其外圈与所述轴承座2的内圈连接，所述滚轮1与所述轴承座2的外圈固定连接；
还包括卡槽齿轮4、自锁销6、连接机构和第一滑槽10，所述卡槽齿轮4与所述轴承座2固定连接，使得所述滚轮1、轴承座2和卡槽齿轮4能够同步转动；
所述连接机构包括圆环9和压片8，所述圆环9设置在所述第一滑槽10上并沿着所述第一滑槽10运动；所述圆环9的内圈设置有环形槽，所述压片8设置在所述环形槽内，使得所述压片8随着所述圆环9在所述第一滑槽10上运动的同时还能够在所述圆环9内转动；
所述支架5上设置有第二滑槽11，所述自锁销6设置在所述第二滑槽11上，所述自锁销6的一端与所述压片8固定连接，由所述压片8带动而沿着所述第二滑槽11运动；所述自锁销6的另一端根据所述自锁销6在所述第二滑槽11上的位置卡入或离开所述卡槽齿轮4。
具体的，所述第一滑槽10竖直设置，使得所述连接机构在竖直方向上运动；所述第二滑槽11也竖直设置，所述自锁销6在所述连接机构的带动下在竖直方向上运动，在所述连接机构向下运动时卡入所述卡槽齿轮4，在所述连接机构向上运动时离开所述卡槽齿轮4。
具体的，所述第一滑槽10水平设置，使得所述连接机构在水平方向上运动；所述第二滑槽11也水平设置，所述自锁销6在所述连接机构的带动下在水平方向上运动，在所述连接机构向靠近所述卡槽齿轮4的方向运动时卡入所述卡槽齿轮4，在所述连接机构向远离所述卡槽齿轮4运动时离开所述卡槽齿轮4。
具体的，所述自锁销6与所述压片8通过弹簧7连接，所述自锁销6的上部和所述压片8的下部设置有定位凸台，所述弹簧7的两端固定在所述自锁销6和所述压片8的定位凸台处。
具体的，卡槽齿轮4有两个，所述两个卡槽齿轮4的齿槽交错设置在所述滚轮1两侧；所述自锁销6也有两个，分别控制所述两个卡槽齿轮4。
具体的，所述连接机构由驱动装置驱动其在所述第一滑槽10上运动，所述驱动装置包括齿条12和齿条槽13，所述齿条12带动所述圆环9在所述齿条槽13上运动，所述齿条槽13与所述第一滑槽10平行。
本实用新型的有益效果为：本实用新型提出的万向轮，其自锁装置位置固定，在万向轮灵活运动的基础上增加不随万向轮转动，并且提供了与万向轮自动化控制相结合的解决方案，具有更方便的使用效果和更广泛的应用领域。
附图说明
图1为实施例中万向轮的主剖视图。
图2为实施例中万向轮的卡槽齿轮与滚轮的连接图。
图3为实施例中万向轮的圆环与第一滑槽的连接示意图。
图4为实施例中万向轮的轴测图。
图5为实施例中万向轮的剖面图。
图6为实施例中万向轮的自锁销与卡槽的配合示意图。
图7为实施例中万向轮中圆环、压片、弹簧和自锁销的连接示意图。
图8为实施例中万向轮中圆环与压片的连接示意图。
图9为实施例中万向轮中自锁销在滑槽内的结构示意图。
图10为实施例中万向轮中圆环与车轮架的配合示意图一。
图11为实施例中万向轮中圆环与车轮架的配合示意图二。
图12为实施例中锁定万向轮的结构示意图。
图13为实施例中交错设置的两个卡槽齿轮的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例详细描述本实用新型。
如图1、图4和图5所示，本实用新型提出的万向轮包括滚轮1、轴承3、轴承座2和支架5，所述轴承3的内圈与所述支架5连接，其外圈与所述轴承座3的内圈连接，所述滚轮1与所述轴承座2的外圈固定连接；还包括卡槽齿轮4、自锁销6、连接机构和第一滑槽10，所述卡槽齿轮4与所述轴承座2固定连接，使得所述滚轮1、轴承座2和卡槽齿轮4能够同步转动；所述连接机构包括圆环9和压片8，所述圆环9设置在所述第一滑槽10上并沿着所述第一滑槽10运动；所述圆环9的内圈设置有环形槽，所述压片8设置在所述环形槽内，使得所述压片8随着所述圆环9在所述第一滑槽10上运动的同时还能够在所述圆环9内转动；所述支架5上设置有第二滑槽11，所述自锁销6设置在所述第二滑槽11上，所述自锁销6的一端与所述压片8固定连接，由所述压片8带动而沿着所述第二滑槽11运动；所述自锁销6的另一端根据所述自锁销6在所述第二滑槽11上的位置卡入或离开所述卡槽齿轮4，实现自锁销6头部与卡槽齿轮4的卡槽的配合，从而限制卡槽齿轮4的转动，达到锁住万向轮车轮转动的目的。
在本实施例中第一滑槽10竖直设置，使得连接机构在竖直方向上运动；第二滑槽11也竖直设置，自锁销6在连接机构的带动下在竖直方向上运动，在连接机构向下运动时卡入卡槽齿轮4，在连接机构向上运动时离开卡槽齿轮4。
本实施例的工作过程为：
通过控制圆环9在第一滑槽10上运动带动自锁销6在第二滑槽11上运动，从而将自锁销6插入卡槽齿轮4中锁定万向轮或将自锁销6带离卡槽齿轮4接触万向轮的锁定。当将圆环9向下移动时，自锁销6也随着下移直到卡入卡槽齿轮4，一些实施例中在滚轮1两侧分别设置交错两个卡槽齿轮4，使得两个卡槽齿轮4的齿槽交错排布；同时设置两个自锁销6分别控制两个卡槽齿轮4，两个自锁销6独立工作，若出现其中一个自锁销6卡在卡槽齿轮4的卡槽中部或顶部而无法正常锁定的情况时，交错布置的卡槽齿槽4可以保证另外一个刹车销6的正常工作。
一些实施例中自锁销6与压片8通过弹簧7连接，自锁销6的上部和压片8的下部设置有圆柱形定位凸台，用于弹簧7的定位，弹簧7的两端固定在自锁销6和压片8的定位凸台处。定位后可使用粘接剂或焊接等方式将弹簧7固接于圆柱形定位凸台，或者使用者可增大圆柱形定位凸台直径使弹簧7的簧圈与圆柱形凸台采用紧配合等方式将弹簧7与自锁销6固接。
压片8与圆环9位于同一水平面，如图8所示，一些实施例中压片8有四个支脚，四个支脚可以在圆环9内部的环形槽内自由滑动，通过压片8在环形槽内的滑动来跟随万向轮的转动进而保证圆环9的固定，并且通过四个支脚，压片与圆环可在保持在一个水平面内同步上下移动。这种设计用以使压片8跟随万向轮自由在水平面内转动，达到锁定机构位置固定，进而实现从固定的位置施加制动驱动力，制动驱动力施加装置的位置能够不随万向轮转动而改变位置的目的。
圆环9在第一滑槽10上滑动，第一滑槽10可以固定设置在万向轮的使用平台上，如行李箱、推车等，制动驱动力施加装置也可以固定设置在万向轮的使用平台上，这样可以在固定的位置控制万向轮的锁定与解锁。如图1和图5所示，万向轮通过滚子轴承14和连接件15与万向轮的使用平台连接，滚子轴承14的外圈与支架5紧配合，其内圈与连接件15下方紧配合，连接件15上方固定使用平台。制动驱动力施加装置可以是齿条12，如图1、图5和图9所示，连接机构由驱动装置驱动其在第一滑槽10上运动，驱动装置即制动驱动力施加装置，包括齿条12和齿条槽13，齿条12带动圆环9在齿条槽13上运动，齿条槽13与第一滑槽10平行。在实际使用中，可以以任意的方式(手动，遥控等)驱动圆环，如可以使用舵机连接齿轮，齿轮带动齿条12运动从而带动圆环9，或者其他任何方式使圆环9在第一滑槽10的槽方向上运动。
圆环9在向下移动带动自锁销6落下锁住万向轮的同时，圆环9与支架5上面的突出部分接触配合(见附图10，附图11)，圆环9与支架5上凸起部分接触后可存在一定的摩擦力，实际使用时可根据刹车驱动力的大小设定一定摩擦的强度，即令圆环9与支架5接触得更紧，因为有接触就必有摩擦，这样增大摩擦力使得锁定效果更好，当滚轮1触地时，滚轮1轴与地面的摩擦力使得万向轮只能以滚轮1触地点竖直方向为轴旋转，而因圆环9与支架5的配合轴线不与接触点竖直轴共线，配合一定大小的摩擦力，支架5将无法沿着滚轮1触地点竖直轴线转动，此设计用于锁定万向轮在水平面内的转动，具体配合模型见附图5，6，7，8，9，10，11。
万向轮在工作时一般为4个万向轮支撑一个工作平台，工作平台的形状固定，为了防止4个万向轮在支架5方向平行时可能发生的被支撑工作平台在上方发生自由度为0时的平行四边形同步位移(发生概率极小)，也可将前后万向轮轮子触地点与轮架转动轴之间的水平距离设置为不同的值，本设计中圆环和车轮架的配合可以有效阻止l1和l2绕着固定铰支座转动，进而更不可能发生上述位移，即为方向锁定。参考附图12。
在一些实施例中第一滑槽10也可以水平设置，使得连接机构在水平方向上运动；第二滑槽11也水平设置，自锁销6在连接机构的带动下在水平方向上运动，在连接机构向靠近卡槽齿轮4的方向运动时卡入卡槽齿轮4，在连接机构向远离卡槽齿轮4运动时离开卡槽齿轮4。
值得说明的是，本实用新型没有给出具体的设计尺寸、力学分析结果等数值，实际生产使用时使用者可根据需要自行更改尺寸。