一种可上下台阶的履带式电动小车的制作方法

背景技术：
日常生活中除了水泥路面和柏油路面外，还有许多的台阶。在水泥路面和柏油路面，人们有很多代步工具，大大减少了时间消耗和体力消耗。但是对于上下台阶来说代步工具较少。现有的代步工具有轮式小车、履带式电动小车等，轮式小车一般为人力推动，车子随台阶的上下颠簸；履带式电动小车，在履带上有凸起，凸起容易卡不住台阶面，性能不稳定，不安全。

技术实现要素：
本实用新型提供了一种可上下台阶的履带式电动小车，该小车设计有履带总成，该履带总成将台阶的外角连起来做为斜面，上下楼梯的过程就变为上下斜面的过程。该车具有操作方便，安全性高的特点。

本实用新型的技术方案如下：

一种可上下台阶的履带式电动小车，包括车架、电动机及变速器、控制器、电池、履带总成和变速传动系统；

所述履带总成包括大链轮、与大链轮相配的单耳链条、连板、支杆、拨杆，所述大链轮为8个，两两相对分别设置在车架两侧，前4个大链轮为主动轮，后4个大链轮为从动轮，电动机为2个，分别安装主动轮一侧，在前后大链轮之间的链条上焊一支架，支架内侧设有挡板，单耳链条通过连板连接，将一铁块焊在单耳链条两耳之间的链节上，连板上端两侧设有橡胶块，连板下端设有横向方管，支杆依次贯穿连板、横向方管，所述拨杆为L型，拨杆通过横向方管一侧的缺口与方管卡合且与卡合在横向方管另一侧缺口的拨杆拉簧连接从而压在支杆一侧，支杆上套有支杆拉簧，支杆拉簧一端固定在方管上，另一端固定支杆下端，支杆中间设有孔，橡皮条一端通过挂钩与支杆一端固定，挂钩卡在支杆端部，橡皮条穿过支杆中间的孔，在支杆的另一端橡皮条系住一个直径比支杆中间的孔略大的有孔圆珠，有孔圆珠上系有细的软绳，所述履带总成内侧设有8个小链轮，8个小链轮在同一平面上，软绳另一端与相对应的小链条上焊接的小铜环连接，8个小链轮通过小链轮支架固定，小链轮支架焊在车架上，8个小链轮通过小链条连接，小链条长度与单耳链条相同。

所述变速传动系统包括单耳链轮、链轮、链条；在作为从动轮的单耳链轮内侧焊有一同轴的链轮一，链轮一与链轮二用链条连接，链轮三和链轮二同轴，链轮三与链轮四用链条连接，链轮四与链轮五同轴，链轮五与链轮六用链条连接，链轮六与链轮七同轴，链轮七为8个小链轮其中之一，链轮七带动小链条转动，其余7个小链轮起定位的作用，链轮一，二，三完成齿数匹配，链轮四、五完成从一侧转到另一侧。

所述小车长宽为600mm*600mm。

所述链轮直径为200-300mm。

每一节单耳链条链节配三节小链条链节。

所述连板长度为100-150mm，宽度为30-35mm，厚度为2-3mm。

所述支杆为直径10-15mm，内孔3-6mm的钢管。

本实用新型的优点在于：1、行走平稳，本实用新型把台阶变成了斜面，从根本上杜绝了颠簸的产生；2、安全性高，本实用新型和在履带上做凸起来上下台阶相比，有凸起的履带由于凸起较小，有出现打滑的时候，而且对应的台阶尺寸要和凸起错开等。本实用新型的整个和台阶接触的履带面为一平直的面，相当于铺了一块板，而且支杆的伸缩只受拉簧的弹力控制，有间隙弹出来，相接触则弹不出来，所以不会出现打滑现象；3、易操作，本实用新型可由单人独立控制；4省时省力，由于是电动的，不再借用其他的力就可完成普通路面及台阶的通过；5、结构简单，由于本实用新型能在平路与台阶之间自由转换，无需复杂台阶识别系统。

附图说明 图1是本实用新型的结构示意图；

图2是单耳链条及小支架结构示意图；

图3是支杆、连板结构示意图；

图4是单耳链条局部示意图；

图5是拨杆侧视图；

图6是拨杆俯视图；

图7是支杆结构示意图；

图8是支杆结构示意图；

图9是支杆内孔结构示意图；

图10是履带总成结构示意图；

图11是小链条与履带总成位置图；

图12是变速传动系统的俯视图；

图13是变速传动系统的侧视图；

图中1、大链轮；2、车架；3、支架；4、电动机及变速器；5、控制器；6、电动机及变速器；7、电池；8、支杆；9、橡胶块；10、连板；11、单耳链条；12、小链条；13、拨杆；14、支杆拉簧；15、单耳链条链节；16、铁块；17、螺丝；18、单耳链条的耳；19、拨杆拉簧；20、横向方管；21、橡皮条；22、挂钩；23、有孔圆珠；24、软绳；25、链轮一；26、链轮二；27、链轮三；28、链轮四；29、链轮五；30、链轮六；31、链轮七。

具体实施方式 本小车主要的作用是上下楼梯，所以台阶面以楼梯尺寸为参考。另外上下楼梯以人为主，以站姿或坐姿于小车上，所以小车长宽选600mm左右。楼梯台阶以成年人脚长度200mm为参考，小车能上的第一个台阶尺寸取决于车轮的直径，所以大链轮直径选200mm以上。选用能达到要求的重量较轻的链条6分链条。里圈拉动软绳24的小链条12受力较小，为了和6分链条配比，选用2分链条。考虑到履带中间有单耳链条11、小链条12的配比传动及小链条12的轨迹，连板10长度取100mm，宽度取30mm，厚度取2mm。支杆8受力为弯曲，中间有孔，取用直径为10mm内孔为5mm的钢管。电动机选用电动车电机，普通人重75公斤，台阶斜面45度来考虑，电动机功率选用350瓦，电动机额定电压取电动自行车用量最大的48伏。与之配套的电池7选用48伏，容量选用20安时，为了减轻重量，选锂离子电池。

电动机的动力通过减速传到作为主动轮的大链轮1上，做为主动轮的大链轮1带动大链条工作。和主动轮在一个平面内的从动轮，做为驱动履带内侧小链条12的动力来源。每一节单耳链条链节15配三节小链条链节。单耳链条11和小链条12的线速度是相同的。在运动过程中，连板10上的支杆8跟随连板10一起做类似椭圆的运动。支杆8相对连板10的伸缩由支杆拉簧14、拨杆13和拉在一端的软绳24决定，软绳24的收放由连板10和对应系软绳24的铜环的距离决定。在前后大链轮1的中线以上区域，支杆8的状态是弹出的。中线到履带总成下平面这段区域，支杆的运动是逐渐收缩到履带总成里去的，由单耳链条和小链条在图7中的相对位置可以看出来。在最下面的履带面，有挡板挡住拨杆13，使这一区域的拨杆13发生转动，支杆8不受拨杆13的压力作用，只受支杆拉簧14的拉力在连板10和横向方管20的通孔中移动。履带面和台阶面有接触则支杆8受力出不来。履带面和台阶面不接触的时候支杆8就会伸出，直到接触台阶面或到最大伸出位置。最大伸出长度为50mm，大于6分链条耳的距离38.1mm，在这个距离内总有支杆8会伸出支在台阶上。同时，在这一区域，支杆8的伸缩不受软绳24的拉力影响，小链条12的位置设置在支杆8伸缩这一范围的中线上。而且软绳24的自由长度是25mm。由于在中线以上的区域支杆8是伸出的，考虑到单耳链条11、小链条12的长度是一样的，除去在大链轮1端小链轮有一个向大链轮轴心拉动的所带来的长度变化外，其余长度量都由小链轮支架3来调节。对应的第一个台阶，支杆会卡在低于170mm以下的台阶面上，在主动轮的带动下带动履带总成向第一个台阶面上运动。这时支杆8和连板10相对位置不变，而和小链条12上铜环的距离是要逐渐增加的，所以在支杆8内安装有橡皮条21，在此时能在预拉力的基础上完成拉伸动作。

通过受力分析，支杆8的长度越长，支杆8和连板10能自锁的起始角度越小。由于支杆8所在运动空间所限，所以选取90mm。另外，连板10上的支杆8穿过的孔越薄，也就是构成连板10的铁板越薄，所焊的方管越薄，自锁的起始角度都会越小。如本小车所选尺寸，自锁起始角为30度左右。当楼梯斜面小于30度时，小车所受下滑力的分量也会减少。