专利名称：爬楼座椅专用履带的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种行走部件，具体地说是一种用于自行履带式爬楼座椅上的爬楼座椅 专用履带。
背景技术：
现有的承重行走履带均由金属材料制成，据现有资料显示，只有爬楼机器人所用的履带 采用橡胶材料制作。因为这种机器人自重不是很大，而自行式履带式爬楼座椅是一种新型的 载人运送工具，其自重及载重合计达到150公斤以上，采用橡胶履带作为行走部件是一种创 新。选用丁睛合成橡胶制成的履带，具有耐油抗磨等优良性能，非常适合在磨损大的复杂工 作环境下的长期使用，这种橡胶制成的履带又具有极大的柔性，可以在复杂的轮系中反复曲 折，其伸长率能够通过合理的配方加以有效的控制，在很多技术领域得到十分成功的应用。在一般的用作驱动的橡胶带及用作物流输送的运输带，以及爬楼机器人所使用的橡胶履带均 采取普通摩擦驱动方式，在一定的张力下，利用橡胶带与驱动轮之间的摩擦粘着力来驱动橡 胶带。只有在需精密传动的同步驱动时才会采用齿形啮合驱动，使橡胶带与驱动轮之间不会 产生相对滑动。由于本专利所述的橡胶履带需要可靠的将爬楼座椅带上楼梯，采用这种齿形 驱动的机械结构就显得十分必要。履带爬楼座椅在爬楼过程中还要求其履带能与所爬的楼梯 可靠的接合在一起，在一般的爬楼机器人使用的橡胶履带上，采用在履带的外侧过一段距离 安装一根横档的方式，用这根横挡钩住楼梯的转角来实现爬楼操作，这种结构对爬楼座椅来 说是不合适的，因而本专利采用了一种新的结构方式，在橡胶履带的外侧制成与履带一体的 比较密集的齿形结构，使履带具有更为可靠的爬楼功能。本专利就是综合了上述的各种已有 的成熟技术，为了履带式爬楼座椅具有高可靠性的爬楼功能，创制了一种有别于金属履带及 已有的橡胶履带，而具有全新结构的专用于爬楼座椅的橡胶履带。发明内容本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种具有三层结构的爬楼座椅专用履带， 使履带式爬楼座椅具有高可靠性的爬楼功能。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案这种爬楼座椅专用履带，该履带是三层结构，由内层、中间层、外层构成；其中，内层是驱动齿层，其内侧表面设有与驱动轮配合的 驱动齿；中间层是抗拉强度层；外层是爬行齿层，其外侧表面设有爬行齿。本实用新型可通过下述方式进一歩完善所述与采用同步传动带H型齿形。抗拉强度层由橡胶保护层和埋在橡胶保护层中的抗拉尼龙芯线组成。爬行齿层制成与履 带本身一体的结构，并且爬行齿采用与同部齿型相仿的密集齿型，其齿距为驱动齿的一倍。 驱动齿层、爬行齿层的表面分别设置有内抗磨层、外抗磨层，其厚度控制在0.5至1毫米之 间。本实用新型有益的效果是本实用新型履带采用三层结构，其内层与驱动轮采用齿形啮 合驱动，使履带与驱动轮之间不会产生相对滑动；外层设有与履带一体的比较密集的爬行齿， 保证履带能与所爬的楼梯可靠的接合在一起，使履带具有更为可靠的爬楼功能；中间层由橡 胶保护层和埋在橡胶保护层中的抗拉尼龙芯线组成，满足履带承受的较大爬楼拉力，并且具 有很大的安全裕度，保证了履带使用的安全可靠性。
图1是本实用新型的外形结构示意图；图2是本实用新型一段的局部放大图；图3是本实用新型的断面结构图；图4是本实用新型与轮系的配合示意图；图5是本实用新型与驱动轮的驱动啮合结构图；图6是本实用新型在履带行走装置爬楼起始时与楼梯啮合状态图；图7是本实用新型在履带行走装置爬楼较大倾角时与楼梯啮合状态图。 附图标记说明驱动齿层101，爬行齿层102,内抗磨层103，驱动齿节线104，抗拉强度层 105，履带总断面节线106，外抗磨层107，尾部辊筒201，头部辊筒202，驱动辊筒203,中 部改向辊筒204，下部行走辊筒205，上部改向辊筒206，尾部改向辊筒207，中部压紧辊筒 208,驱动辊筒上驱动齿的节线209，驱动辊筒上的驱动齿210，地面301，楼梯302。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明-参照附图这种爬楼座椅专用履带是三层结构，由内层、中间层、外层构成；其中，内层是驱动齿层，其内侧表面设有与驱动轮配合的驱动齿，驱动齿采用同歩传动带H型齿形。中间层是抗拉强度层，抗拉强度层由橡胶保护层和埋在橡胶保护层中的抗拉尼龙芯线组成。外层是爬行齿层，其外侧表面设有爬行齿。爬行齿层102制成与履带本身一体的结构，并且爬行齿采用与同部齿型相仿的密集齿型，其齿距为驱动齿的一倍。驱动齿层IOI、爬行齿层102的表面分别设置有内抗磨层103、外抗磨层107，其厚度控制在0.5至1毫米之间。 参照图l,本专利所述的履带结构为一种圈形(0形)结构，保证了其结构的平行度，履带在爬楼座椅的行走及爬楼时绝不会产生跑偏情况，从而也确保了所述履带运行的平稳性。制作履带的橡胶原料选用丁睛合成橡胶，这种橡胶材料具有很高的抗磨特性，可以使履带有较长的使用寿命，而且具有较好的耐油性能，当爬楼座椅万一遇到有油料污染的使用环境时，不会因受到污染而使履带发生变形丧失使用功能。此外，丁睛合成橡胶有较好的柔软度，而且其伸长率通过配方的调整可以得到有效的控制。图中101为内层的驱动齿层，102为外层的爬行齿层。参照图2，本图表达了所述履带总体中的一段并予以放大。从本图中可以见到履带纵向 结构。其内层(上层)为H型的同步带(国家标准GB11616-89)驱动齿，两个驱动齿的直线 节距为12. 5毫米，齿高为2. 29毫米，在履带总长度(以履带的中心节线长度计算)为2209. 8 毫米，其驱动齿总数为174只。图中101为驱动齿层，104为驱动齿节线，103为内抗磨层， 其厚度应在0. 5毫米以上，最大可达到1毫米，在增强抗磨层的橡胶中掺入一定量适当粒度 的金属合金耐磨颗粒，从而加强其坑磨性能，达到提高履带使用寿命的目的。图2中的105 为抗拉强度层，层高3.71毫米，内嵌高强度抗拉尼龙芯线，芯线四边为橡胶保护层，保护 层厚约为0.5至1毫米，芯线本体的断面面积约为150毫米，其许用张力可达3000N以上， 完全可以满足爬楼座椅在爬楼时对履带的坑拉强度要求。图中106为履带总断面节线，履带 在轮系上包络各轮组后其长度按此节线计算出履带的总长度。107为履带外层的爬行齿层， 爬行齿的直线节距为25.4毫，爬行齿厚为12.7毫米，齿高为4毫米，爬行齿的直线节距为 驱动齿节距的两倍，在履带的总长度上共有爬行齿87只。 参照图3，本图表达了所述履带的横断面的结构。从图可以清楚地看到履带各部分的组 成。图中所表达的特殊的增强抗磨层，是在橡胶中掺入一定量适当粒度的金属合金耐磨颗粒， 达到增强履带抗磨强度的效果，以增加履带的使用寿命。参照图4，本图表达了所述履带在爬搂座椅行走机构轮系各轮组间的安装包络状态。屜 带在各轮组间呈现一种比较复杂的状态，需要在轮组间反复多次曲折，所以要求履带具有较 高的柔软性。图中201为轮系的尾部辊筒，202为头部辊筒，203为驱动辊筒，204为中部改 向辊筒，205为下部行走辊筒，206为上部改向辊筒，207为尾部改向辊筒，208为中部压紧 辊筒。参照图5，本图表达了所述履带与驱动辊筒的啮合状态。301为与履带接触的地面。203 为爬楼座椅的驱动辊筒，209为驱动辊筒上驱动齿的节线，210为驱动辊筒上的驱动齿。爬 楼座椅的驱动辊筒上共有驱动齿40个，在中部改向辊筒204的压紧作用下，履带与驱动辊 筒具有较大啮合包角，其包角的角度达到了97度，履带与驱动辊筒的啮合齿数多达十个， 不但极大地提高了其驱动的可靠性，而且显著地减低了履带的驱动应力。改善了履带的工作 条件，有利于履带在爬楼座椅在平地行走和爬楼梯时的平稳运转。参照图6，本图表达了所述履带当爬楼座椅在爬楼开始时与楼梯接触的初始状态，此时， 履带的爬行齿与楼梯转角接触后开始带动座椅的行走机构向上运动。履带爬行齿与楼梯的接 触细部放大后表达在本图的右下角，履带与楼梯转角的接触处将发生柔性变形。参照图7，本图表达了所述履带当爬楼座椅在爬楼中途时与楼梯的接触状态，此时，爬 楼座椅达到或接近楼梯的最大倾角45度，座椅行走机构的下部行走辊筒所在的直线段履带, 已与楼梯的转角相接触，同时承受相当部分的座椅重量及爬楼作用力，如右下角的放大图所 示，与楼梯转角相接触的履带爬行齿，也将发生柔性变形。。橡胶履带在生产工厂中已被制成圈形(0形)这种可循环运行的连续结构，具有结构强 度高，运行可靠及安装和更换方便的突出优点。履带的断面呈矩形，宽度约为80至100毫 米，厚度约为10毫米。沿厚度方向分为三层，其内层为驱动齿层，驱动齿的结构型式和尺 寸采用同步传动带H型齿形，用于与驱动辊简啮合，以驱动履带运行。同歩传动带H型齿型 尺寸按国家标准GB11616-89确定。所述的履带的总长度以履带的中心节线长度计算。履带
的中部的结构层为抗拉强度层，内嵌商强度抗拉尼龙芯线，芯线四边为橡胶保护层。臘带外 层为齿型爬行层，其爬行齿直线节距为驱动齿节距的两倍，其齿厚即为驱动齿的节距，履带 全圈的爬行齿数为驱动齿的一半，由于爬行齿较为密集，其齿高又比驱动齿大，加上橡胶齿 的柔性，所述的橡胶履带在爬楼过程中与楼梯的接触就具有了明显的可靠性，能够安全平稳 的将爬楼座椅送上楼层。爬楼座椅的最大爬楼倾角可达45度，为了满足履带承受的较大爬 楼拉力，履带的中部抗拉强度层，除橡胶保护层外尼龙芯线的断面面积将达到150平方亳米， 具有很大的安全裕度，保证了履带使用的安全可靠性。制作履带的橡胶原料选用丁睛合成棣 胶，这种橡胶材料具有很高的抗磨特性，可以使履带有较长的使用寿命，而且具有较好的耐 油性能，当爬楼座椅万一遇到有油料污染的使用环境时，不会因受到污染而使履带发生变形 丧失使用功能。根据爬楼座椅的运行特点，履带在运行中爬楼时特别是当进行原地旋转时地 面对履带会产生很大的磨损，为了进一步提高履带的使用寿命，减少履带在爬楼座椅整个使 用期的更换次数，降低其使用成本，可以在履带的外部齿型爬行层表面设置特殊的增强耐磨 层，其方法是在橡胶中掺入一定量适当粒度的金属合金耐磨颗粒，达到增强履带耐磨强度的 显著效果。合成橡胶的柔软性及伸长度是可调的，其方法是通过改变履带橡胶的配方了进行 调控，在保证其具有一个合适柔度的基础上并达到不大于0.5%的伸长率，以保证其运行的可 靠性。因为与履带相匹配的爬楼座椅行走机构具有比较复杂的轮系，为了便于履带的更换， 要求行走机构的机架具有可快速装拆特性并带有调整张紧装置。如以上所介绍，本专利所述 的履带由于采取了多项有效的技术，不但可以完全满足爬楼座椅行走机构对履带使用中的各 种要求，而且与现有的各种行走履带相比较，具有十分明显的新颖性和独创性，因而应得到 必要的技术保护。应该理解到的是上述实施例只是对本专利的说明，而不是对本专利的限制，任何不超 出本专利实质精神范围内的发明创造，均落入本专利的保护范围之内。
权利要求1、一种爬楼座椅专用履带，其特征是该履带是三层结构，由内层、中间层、外层构成；其中，内层是驱动齿层(101)，其内侧表面设有与驱动轮配合的驱动齿；中间层是抗拉强度层(105)；外层是爬行齿层(102)，其外侧表面设有爬行齿。
2、 根据权利要求1所述的爬楼座椅专用履带，其特征是所述驱动齿采用同步传动带H 型齿形。
3、 根据权利要求1所述的爬楼座椅专用履带，其特征是所述抗拉强度层(105)由橡 胶保护层和埋在,橡胶保护层中的抗拉尼龙芯线组成。
4、 根据权利要求l所述的爬楼座椅专用履带，其特征是所述爬行齿层(102)制成与 履带本身一体的结构，并且爬行齿采用与同部齿型相仿的密集齿型，其齿距为驱动齿的一倍。
5、 根据权利要求1或4所述的爬楼座椅专用履带，其特征是所述驱动齿层(101)、 爬行齿层(102)的表面分别设置有内抗磨层(103)、外抗磨层(107)，其厚度控制在0.5至 l毫米之间。
专利摘要本实用新型涉及一种爬楼座椅专用履带。这种爬楼座椅专用履带，该履带是三层结构，由内层、中间层、外层构成；其中，内层是驱动齿层，其内侧表面设有与驱动轮配合的驱动齿；中间层是抗拉强度层；外层是爬行齿层，其外侧表面设有爬行齿。本实用新型优点本实用新型履带采用三层结构，其内层与驱动轮采用齿形啮合驱动，使履带与驱动轮之间不会产生相对滑动；外层设有与履带一体的比较密集的爬行齿，保证履带能与所爬的楼梯可靠的接合在一起，使履带具有更为可靠的爬楼功能；中间层由橡胶保护层和埋在橡胶保护层中的抗拉尼龙芯线组成，满足履带承受的较大爬楼拉力，并且具有很大的安全裕度，保证了履带使用的安全可靠性。
文档编号B62D55/18GK201023542SQ20072010590
公开日2008年2月20日 申请日期2007年1月23日 优先权日2007年1月23日
发明者戟 虞, 晃 虞 申请人:戟 虞