一种适用于沼泽地环境的通用式履带装置

1.本发明涉及国防装备技术领域，尤其涉及一种适用于沼泽地环境的通用式履带装置。


背景技术：

2.履带在国防军工装备技术领域以及民用机械领域中应用相当广泛，直接控制着联结机械设备的移动、转弯、爬坡以及行走等。但是当运动环境为复杂恶劣地形条件时，比如沼泽地环境，传统的军用特种门装备的履带通常借助增大接触面积来提高其通过性能，但是履带的机动和运移能力将会受到极大的制约，且适用条件也遭受很大限制。基于此，有必要提供一种在沼泽地中通过性能、机动以及减震缓冲性能良好的履带装置。


技术实现要素：

3.针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种适用于沼泽地环境的通用式履带装置，以解决传统履带无法有效适应沼泽地等复杂地形环境的突出问题。
4.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
5.一种适用于沼泽地环境的通用式履带装置，包括车体，其特征在于：还包括两个可变形的前轮和两个可变形的后轮；两个所述前轮之间通过前轮减震转向组件连接，且所述前轮减震转向组件与所述车体的底部转动连接；每个所述后轮上均连接有后轮减震组件，所述后轮减震组件的顶部与所述车体连接。
6.进一步的，所述前轮包括安装框架、上履带支撑拱、下履带支撑拱、主动轮组件、承重轮组件和履带组件；所述安装框架的顶部活动连接有两个上履带支撑拱，所述安装框架的底部活动连接有两个下履带支撑拱；所述安装框架的前侧和后侧均活动连接有主动轮组件，且所述安装框架的顶部和底部均连接有多个承重轮组件，所述主动轮组件与所述承重轮组件均与所述履带组件啮合设置。
7.进一步的，所述安装框架包括两块侧板，两块所述侧板相互靠近的一侧面均固设有安装板，两块所述安装板之间通过第一连接杆固定连接有两块竖板，两块所述竖板的顶部和底部均固设有横板，两块所述侧板的外侧均固设有用于与所述前轮减震转向组件连接的连接轴；
8.两块所述安装板内沿前后方向设有用于与所述主动轮组件连接的第一液压装置，所述安装板远离所述侧板的一侧面上还固定连接有沿上下方向延伸的第二液压装置，所述第二液压装置有四组，且所述第二液压装置与所述上履带支撑拱和下履带支撑拱连接，所述上履带支撑拱和下履带支撑拱的内侧均固定连接有与所述第二液压装置连接的第二连接杆；所述横板上开设有用于与所述承重轮组件连接的第一通孔。
9.进一步的，所述履带组件包括若干履带条，每个所述履带条均包括多个履带板，相邻的两个所述履带板之间通过中连器连接，相邻的两个所述履带条的端部之间通过端连器连接，每个所述中连器上均设有与所述承重轮组件相匹配的诱导齿。
10.进一步的，所述承重轮组件包括两个承重轮，两个所述承重轮之间通过承重轮连接轴连接，所述承重轮连接轴贯穿相互对应的第一通孔，每个所述承重轮上沿周向开设有一圈与所述诱导齿相匹配的诱导槽。
11.进一步的，所述主动轮组件包括两个主动轮，两个所述主动轮之间通过主动轮连接轴连接，每个所述主动轮的外周上均设有啮合齿，所述啮合齿与相邻两个所述端连器之间的缝隙相匹配；
12.每个所述主动轮连接轴上均固定套设有两个连接套筒，每个所述连接套筒上均固设有与所述第一液压装置相匹配的第三连接杆。
13.进一步的，所述后轮与所述前轮结构相同；在所述后轮中，所述连接轴与所述侧板转动连接，且所述连接轴用于与所述后轮减震组件连接；
14.所述后轮还包括套设在其中一个所述连接轴上的传动齿轮，所述传动齿轮与外部动力机构连接，与所述传动齿轮相互对应的侧板上还设有用于对所述传动齿轮和所述侧板进行限位的锁紧装置。
15.进一步的，所述后轮减震组件包括支撑杆，所述支撑杆的一端与所述车体连接，所述支撑杆的另一端与所述连接轴连接，所述支撑杆上转动连接有第一活塞杆，所述第一活塞杆的顶部位于第一缸筒内，且所述第一活塞杆与所述第一缸筒密封滑动连接，所述第一缸筒的顶部也与所述车体连接，所述支撑杆上开设有与所述第一活塞杆相匹配的让位孔。
16.进一步的，所述前轮减震转向组件包括两个支撑架，每个所述支撑架的底部均固设有两个第二缸筒，两个所述第二缸筒分别位于对应前轮的两侧，且每个所述第二缸筒中均密封滑动连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆的底部开设有与所述连接轴相匹配的转动通孔；每个所述支撑架的中心均开设有用于与所述车体连接的安装通孔；
17.每个所述支撑架的后侧均固设有两块安装板，两个所述支撑架之间通过转向连杆固定连接，所述转向连杆的两端分别位于对应的两块所述安装板之间。
18.进一步的，所述车体包括驾驶舱和装备舱，所述装备舱的尾端转动设有舱门。
19.本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的改进之处在于，
20.1、本发明中公开了一种适用于沼泽地环境的通用式履带装置，在第一液压装置和第二液压装置的作用下可分别带动主动轮组件和上、下履带支撑拱发生移动，从而使得前轮和后轮可以在圆形和椭圆形两种形态下任意变换，前轮和后轮为椭圆形时，其与地面的接触面积最大，以适应沼泽地中的恶劣通过环境；前轮和后轮为圆形时，可提高通过平整路面的运移速度，从而使得本发明中的履带装置能够大大增加在不同复杂路况下的通过性能。
21.2、本发明中的履带组件是由履带板之间通过中连器和端连器连接而成，不仅提高了其拆卸和维护效率，还便于与主动轮和承重轮之间的啮合匹配，避免履带组件与主动轮和承重轮之间发生脱离。
22.3、本发明中两个前轮之间通过前轮减震转向组件连接，能够极大的改善履带的转向能力，前轮减震转向组件和后轮减震组件均采用油压减震的原理，利用缸筒与活塞杆的相互配合，对两个蕲艾年轮和两个后轮进行减震缓冲，提高了整体履带装置的减震缓冲效果。
23.4、本发明中的履带装置整体结构较为简单，操作方便，拆卸维护较为便捷，能够在
一定程度上解决沼泽地复杂地形环境中履带的适用性难题。
附图说明
24.图1为本发明履带装置前轮和后轮为椭圆形形态时结构示意图。
25.图2为本发明履带装置前轮和后轮为圆形形态时结构示意图。
26.图3为本发明履带装置结构主视图。
27.图4为本发明前轮结构轴测图。
28.图5为本发明前轮内部结构剖视图。
29.图6为本发明前轮结构爆炸图。
30.图7为本发明安装框架结构轴测图。
31.图8为本发明履带条结构示意图。
32.图9为本发明后轮结构爆炸图。
33.图10为本发明前轮减震转向组件结构示意图。
34.图11为本发明后轮减震组件结构示意图。
35.图12为本发明车体结构示意图。
36.其中：1-车体，101-驾驶舱，102-装备舱，103-舱门，104-第四连接杆，2-前轮，201-安装框架，2011-侧板，2012-安装板，2013-第一连接杆，2014-竖板，2015-横板，2016-连接轴，2017-第一液压装置，2018-第二液压装置，2019-第一通孔，202-上履带支撑拱，2021-第二连接杆，203-下履带支撑拱，204-主动轮组件，2041-主动轮，2042-主动轮连接轴，2043-啮合齿，2044-连接套筒，2045-第三连接杆，205-承重轮组件，2051-承重轮，2052-承重轮连接轴，2053-诱导槽，206-履带组件，2061-履带板，2062-中连器，2063-端连器，2064-诱导齿，3-后轮，301-传动齿轮，302-锁紧装置，4-前轮减震转向组件，401-支撑架，402-第二缸筒，403-第二活塞杆，404-转动通孔，405-安装通孔，406-安装板，407-转向连杆，5-后轮减震组件，501-支撑杆，502-第一活塞杆，503-第一缸筒，504-让位孔。
具体实施方式
37.为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
38.参照附图1-12所示的一种适用于沼泽地环境的通用式履带装置，包括车体1，还包括两个可变形的前轮2和两个可变形的后轮3；两个所述前轮2之间通过前轮减震转向组件4连接，且所述前轮减震转向组件4与所述车体1的底部转动连接；每个所述后轮3上均连接有后轮减震组件5，所述后轮减震组件5的顶部与所述车体1连接。
39.具体的，所述车体1包括驾驶舱101和装备舱102，所述装备舱102为一个方舱，用于放置车辆和装备，驾驶舱101位于装备舱102的前方，驾驶舱101用于控制车辆，所述装备舱102的尾端转动设有舱门103，所述舱门103可自动开关，在舱门103打开时，搭在地面上形成一个斜坡，车辆和装备可以从该斜坡进入到装备舱102内，舱门103关闭时对装备舱102的尾端进行封闭。
40.进一步的，所述前轮2包括安装框架201、上履带支撑拱202、下履带支撑拱203、主动轮组件204、承重轮组件205和履带组件206；所述安装框架201的顶部活动连接有两个上
履带支撑拱202，所述安装框架201的底部活动连接有两个下履带支撑拱203；所述安装框架201的前侧和后侧均活动连接有主动轮组件204，且所述安装框架201的顶部和底部均连接有多个承重轮组件205，所述主动轮组件204与所述承重轮组件205均与所述履带组件206啮合设置。
41.更具体的，所述安装框架201包括两块侧板2011，两块所述侧板2011相互靠近的一侧面均固设有安装板2012，两块所述安装板2012之间通过第一连接杆2013固定连接有两块竖板2014，每块所述安装板2012上均固设有两根第一连接杆2013，每根所述第一连接杆2013均对应连接一块竖板2014，两块所述竖板2014的顶部和底部均固设有横板2015，两块所述侧板2011的外侧均固设有用于与所述前轮减震转向组件4连接的连接轴2016，所述侧板2011、安装板2012、第一连接杆2013、竖板2014、横板2015和连接轴2016形成一个整体的结构，作为上履带支撑拱202、下履带支撑拱203、主动轮组件204、承重轮组件205和履带组件206安装的基础。
42.两块所述安装板2012内沿前后方向设有用于与所述主动轮组件204连接的第一液压装置2017，所述安装板2012远离所述侧板2011的一侧面上还固定连接有沿上下方向延伸的第二液压装置2018，所述第二液压装置2018有四组，且所述第二液压装置2018与所述上履带支撑拱202和下履带支撑拱203连接，所述上履带支撑拱202和下履带支撑拱203的内侧均固定连接有两个与所述第二液压装置2018连接的第二连接杆2021，其中，上履带支撑拱202上的两个第二连接杆2021插设在其中两个第二液压装置2018中，下履带支撑拱203上的两个第二连接杆2021插设在另外两个第二液压装置2018中，上履带支撑拱202和下履带支撑拱203上的第二连接杆2021分别位于左侧边缘和右侧边缘，使得上履带支撑拱202和下履带支撑拱203左右错开，如附图5所示，在第二液压装置的作用下，可带动上履带支撑拱202和下履带支撑拱203上下移动，上履带支撑拱202和下履带支撑拱203左右错开能够避免上履带支撑拱202和下履带支撑拱203在收起时碰到一起，无法收起。当上履带支撑拱202和下履带支撑拱203收起时，履带组件206与承重轮组件205和主动轮组件204啮合设置，对履带组件206进行支撑，履带组件206呈椭圆形形态；当上履带支撑拱202和下履带支撑拱203伸出时，上履带支撑拱202和下履带支撑拱203与履带组件206贴合，同时履带组件与主动轮组件204啮合设置，与承重轮组件205之间不接触，履带组件206成圆形形态。所述第一液压装置2017和所述第二液压装置2018均采用现有的液压杆即可。
43.所述履带组件206包括若干履带条，每个所述履带条均包括多个履带板2061，相邻的两个所述履带板2061之间通过中连器2062连接，相邻的两个所述履带条的端部之间通过端连器2063连接，每个所述中连器2062上均设有与所述承重轮组件205相匹配的诱导齿2064，所述履带板2061采用轻质高强材料，在中连器2062和端连器2063的作用下形成一个闭环的结构，该闭环结构的形态可发生改变。
44.所述承重轮组件205包括两个承重轮2051，两个所述承重轮2051之间通过承重轮连接轴2052连接，所述横板2015上开设有用于与所述承重轮组件205连接的第一通孔2019，所述承重轮连接轴2052贯穿相互对应的第一通孔2019，且所述承重轮连接轴2052与所述第一通孔2019转动连接，每个所述承重轮2051上沿周向开设有一圈与所述诱导齿2064相匹配的诱导槽2053，当整个前轮2为椭圆形形态时，诱导槽2053与中连器2062上的诱导齿2064啮合，使履带组件206不会脱落，同时起到承重车体1重力的作用，当整个前轮2为圆形形态时，
承重轮2051与履带组件206脱离，履带组件206的内侧壁与上履带支撑拱202和下履带支撑拱203贴合，通过上履带支撑拱202和下履带支撑拱203对履带组件206和车体1进行支撑。
45.所述主动轮组件204包括两个主动轮2041，两个所述主动轮2041之间通过主动轮连接轴2042连接，每个所述主动轮2041的外周上均设有啮合齿2043，所述啮合齿2043与相邻两个所述端连器2063之间的缝隙相匹配；每个所述主动轮连接轴2042上均固定套设有两个连接套筒2044，每个所述连接套筒2044上均固设有与所述第一液压装置2017相匹配的第三连接杆2045，第三连接杆2045插设在对应的第一液压装置2017中，在第一液压装置2017的作用下，主动轮2041可前后伸缩。主动轮2041与履带组件206之间通过啮合齿2043和端连器2063相互配合，且主动轮2041与履带组件206始终处于连接状态，通过主动轮2041可将动力传输至履带组件206，整个主动轮组件204在第一液压装置2017的作用下前后移动时，可带动履带组件206形态的改变。
46.进一步的，所述后轮3与所述前轮2结构相同；在所述后轮3中，所述侧板2011外侧的连接轴2016用于与所述后轮减震组件5连接，且在后轮3中，连接轴2016与侧板2011之间转动连接；
47.所述后轮3还包括固定套设在其中一个所述连接轴2016上的传动齿轮301，所述传动齿轮301与外部动力机构连接(具体为传动齿轮301与发动机之间通过齿轮组件啮合连接)，与所述传动齿轮301相互对应的侧板2011上还设有用于对所述传动齿轮301和所述侧板2011进行限位的锁紧装置302，所述锁紧装置302可将所述传动齿轮301与所述侧板2011固定在一起，从而使得传动齿轮301转动时带动整个安装框架201同步转动，所述锁紧装置302可采用两个沿直径方向移动的瓣片，两个瓣片相互靠近时可对传动齿轮301进行锁死，两个瓣片相互远离时对传动齿轮301解除锁紧状态。当后轮3呈圆形形态时，锁紧装置302将传动齿轮301与侧板2011固定在一起，传动齿轮301、锁紧装置302、安装框架201(以及其上安装的所有组件)和履带组件206形成一个整体的结构，在发动机与传动齿轮301的啮合作用下共同转动；当后轮3为椭圆形形态时，锁紧装置302解除对传动齿轮301的锁紧状态，传动齿轮301和连接轴2016与侧板2011之间转动连接，发动机工作带动传动齿轮301和连接轴2016转动，安装框架201不懂，传动齿轮301与主动轮组件204之间也设有齿轮件进行传动(图中未示出)，从而将传动齿轮301的转动传递至主动轮组件204，由主动轮组件204驱动履带组件206转动。需要说明的是，发动机与传动齿轮301，以及传动齿轮301与主动轮组件204之间的连接均属于现有技术，与汽车发动机与主动轮之间的连接方式类似，本技术中不做赘述。
48.进一步的，所述后轮减震组件5包括支撑杆501，所述支撑杆501的一端与所述车体1连接，所述支撑杆501的另一端与所述连接轴2016连接，所述支撑杆501上转动连接有第一活塞杆502，所述第一活塞杆502的顶部位于第一缸筒503内，且所述第一活塞杆502与所述第一缸筒503密封滑动连接，所述第一缸筒503的顶部也与所述车体1连接，所述车体1的底部固设有与所述支撑杆501顶部和所述第一缸筒503顶部连接的第四连接杆104，所述第四连接杆104与相互对应的第一缸筒503和支撑杆501顶部之间均为转动连接，所述支撑杆501与所述连接轴2016之间也为转动连接，所述支撑杆501上开设有与所述第一活塞杆502相匹配的让位孔504，所述第一缸筒503中装有液压油，在液压油以及第一缸筒502和第一活塞杆502的作用下可实现后轮3的减震，同时，支撑杆501和第一缸筒503、第一活塞杆502也将车
体1与后轮3之间进行连接。
49.所述前轮减震转向组件4包括两个支撑架401，每个所述支撑架401的底部均固设有两个第二缸筒402，两个所述第二缸筒402分别位于对应前轮2的两侧，且每个所述第二缸筒402中均密封滑动连接有第二活塞杆403，所述第二活塞杆403的底部开设有与所述连接轴2016相匹配的转动通孔404，所述第二活塞杆403与所述连接轴2016之间通过转动通孔404和轴承转动连接，每个所述支撑架401的中心均开设有用于与所述车体1连接的安装通孔405，所述安装通孔405与所述车体1底部之间通过轴承和齿轮连接(图中未示出)，将转向的扭矩传递给支撑架401，从而使得整个前轮减震转向组件4可在车体1底部转动，从而进行转向；所述第二缸筒402中也装有液压油，在液压油和第二缸筒402、第二活塞杆403的相互配合作用下实现对前轮2的减震。
50.每个所述支撑架401的后侧均固设有两块安装板406，两个所述支撑架401之间通过转向连杆407固定连接，所述转向连杆407的两端分别位于对应的两块所述安装板406之间，所述转向连杆407将两个支撑架401连接在一起，使两个支撑架401能够同步转动相同的角度，实现整体转弯。
51.本发明的工作原理：本发明中的履带装置在经过平整地面时，前轮2和后轮3均为圆形形态，前轮2和后轮3中的承重轮2051与履带组件206脱离，履带组件206的内侧壁与上履带支撑拱202和下履带支撑拱203贴合，通过上履带支撑拱202和下履带支撑拱203对履带组件206和车体1进行支撑，主动轮2041与履带组件206之间通过啮合齿2043和端连器2063相互配合，此时，后轮3上的锁紧装置302将传动齿轮301与侧板2011固定在一起，传动齿轮301、锁紧装置302、安装框架201(以及其上安装的所有组件)和履带组件206形成一个整体的结构，在发动机与传动齿轮301的啮合作用下共同转动；
52.在需要转向时，两个支撑架401与所述车体1底部的转动连接可以将转向的扭矩传递给支撑架401，从而使得整个前轮减震转向组件4可在车体1底部转动，从而进行转向，转向连杆407将两个支撑架401连接在一起，使两个支撑架401能够同步转动相同的角度，实现整体转弯；在液压油和第二缸筒402、第二活塞杆403的相互配合作用下实现对前轮2的减震，在液压油以及第一缸筒502和第一活塞杆502的作用下可实现后轮3的减震。
53.当履带装置经过沼泽地中的恶劣通过环境时，通过第一液压装置2017使主动轮2041前后伸长，通过第二液压装置2018使上履带支撑拱202和下履带支撑拱203对应的上下移动，承重轮2051上的诱导槽2053与中连器2062上的诱导齿2064啮合，使履带组件206不会脱落，同时起到承重车体1重力的作用，此时，履带组件206切换至椭圆形形态，后轮3上的锁紧装置302解除对传动齿轮301的锁紧状态，传动齿轮301和连接轴2016与侧板2011之间转动连接，将发动机的动力通过齿轮等机械零件传递至主动轮组件204，由后轮3上的主动轮组件204驱动履带组件206转动，在该状态下，履带组件206与地面接触面积增大，压强减小，适宜在沙地等软弱复杂的地形条件下通过。
54.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。