一种基于Waterbomb结构的可折展抽轴式连杆机构

一种基于waterbomb结构的可折展抽轴式连杆机构
技术领域
1.本发明属于连杆机构设计领域，尤其涉及一种基于waterbomb结构的可折展抽轴式连杆机构。


背景技术：

2.煤炭资源是我国的主要能源，我国也是煤炭生产和消费的第一大国，在煤炭资源开采过程中其安全开采至关重要，关系到工作人员的生命及财产安全，目前我国安全开采形势严峻，安全问题及灾后救援工作仍有待提高。在煤矿井下发生灾害后，矿井内部产生坍塌、瓦斯爆炸、漏水等情况使巷道内情况复杂，使灾后救援工作更加困难。在不清楚巷道内部情况下很难开展救援任务，这时需要一种可以进入巷道内部勘察受灾情况的救援机器人，了解巷道内部受灾情况、人员伤亡情况，将其反馈给地面救援人员对巷道内部灾害做出针对性救援计划，提高救援效率。
3.目前我国井下救援机器人大多数都采用履带式行走机构，履带式行走机构很难适应发生灾害后矿井内部崎岖不平的路面，且履带式行走机构运行速度慢，不能及时到达受灾区域进行勘察，履带式行走机构零件磨损速度快，这大大降低了救援机器人使用次数，增大成本。


技术实现要素：

4.为实现上述目的，本发明提供一种基于waterbomb结构的可折展抽轴式连杆机构，其机构应用于井下救援机器人的行走机构上，可以解决无法在发生灾害的井下任意行走，其行走速度快，行走过程中对车身稳定性小，零件磨损程度小，车轮可折展能更好的适应井下灾后复杂环境。
5.为达到以上目的，本发明的解决方案是：将可折展抽轴式连杆机构作为waterbomb轮的内部支撑结构。采用多组连杆机构与waterbomb轮折痕贴合，其优点在于可适应各种复杂的地面环境，可适应发生灾害后的矿井内部地面复杂情况，其可折展结构能更好的适应崎岖不平的井下路面环境。
6.为实现上述目的，本发明提供一种基于waterbomb结构的可折展抽轴式连杆机构，包括端盖组、折展连杆、抽轴装置、传动装置；所述端盖组包括端盖、端盖，所述端盖包括轴承、轴套、轴承和铰接钉；所述端盖包括轴承、轴向挡块、密封盖和铰接钉，轴承、轴套、轴承依次安装在端盖和传动带轮内且与端盖同轴心；轴承、轴向挡块安装在端盖内且外部有密封盖密封；所述折展连杆包括连杆、铰接钉和连杆，连杆和连杆中间位置和两端均开有圆形销孔且连杆中间位置开有槽孔，连杆和连杆通过中间的圆形销孔用铰接钉铰接，连杆和连杆分别与端盖和端盖通过铰接钉和铰接钉铰接；所述抽轴装置包括带螺纹轴和锥齿轮组，带螺纹轴有螺纹一端与锥齿轮连接，另一端分别与端盖和端盖连接；所述锥齿轮组包括两个传动锥齿轮和一个驱动锥齿轮（锥齿轮、锥齿轮和锥齿轮），两个传动锥齿轮分别与驱动锥齿轮垂直啮合，且两个传动锥齿轮同轴心安装在驱动锥齿轮上；所述传动装置包括两个
传动带轮、一个驱动带轮和同步带，同步带安装在传动带轮和驱动带轮上，传动带轮在两端驱动带轮在中间，且两个传动带轮和一个驱动带轮在同一平面上，传动带轮与驱动带轮的直径大小相同；所述端盖组1周围有凸起的连接杆，连接杆上开有圆形销孔，端盖凸起的连接杆数量与安装在端盖上的连杆数量相同，在端盖内部轴承和轴向挡块都安装在端盖内部且外部安装有密封盖，轴向挡块限制轴承的轴向移动，轴向挡块上下对应位置均开有圆形销孔，且与相应位置开有圆形销孔的带螺纹轴定位销连接，带螺纹轴与轴承过盈配合。
7.所述连杆中间部分开的槽孔可以限制连杆与连杆之间夹角的大小，从而限制折展连杆展开收缩的程度，折展连杆到完全展开状态时，连杆与连杆之间的夹角达到最大，带螺纹轴有螺纹一端处于最大行程；连杆与连杆之间的夹角达到最小，带螺纹轴有螺纹一端处于最小行程，采用螺纹连接可以更好的控制折展角度，螺纹与槽孔双重限制连杆折展角度的大小，使其更能适应各种复杂的地理环境。
8.所述带螺纹轴不带螺纹一端开两个对称的圆形销孔，与所述轴向挡块的两个圆形销孔定位销连接，所述轴承安装在轴端挡块内侧，使轴承受到轴向约束，采用两个圆形孔和定位销连接，抗扭性增加，同时也增加了带螺纹轴轴向运动的平稳性。
9.所述传动装置由同步带、传动带轮和驱动带轮，传动带轮和驱动带轮安装在同一平面上，保证整体的平衡性，同步带传动的传动效率高、传动速度快、结构紧凑、且占空间小且能在环境恶劣的地方进行工作。
10.所述传动装置分别安装在两侧，与左右两侧的前后两个端盖组分别相连，能够实现差速转动，可原地转弯，使其更适应复杂的井下环境。
11.与现有的主流履带式行走机构相比较，本发明的优点在于：本发明采用可折展连杆与waterbomb轮的折痕进行贴合作为waterbomb轮内部的支撑结构，可使waterbomb结构更加稳定、承载力增大、折展稳定性强，同时更能适应复杂的路面环境；轴与锥齿轮采用螺纹连接可以更好的控制折展连杆的折展角度使其更能适应不同的路面环境，在不同的路面环境下控制其折展的角度使其能达到更好的状态行走；采用同步带传动可使传动效率提高、传动速度快、结构紧凑，从而达到迅速到达救援目标地点的目的；轴向挡块与带螺纹轴的定位销连接可增加轴的抗扭性。
附图说明
12.图1为本发明可折展抽轴式连杆机构实施例的立体结构示意图。
13.图2为本发明折展连杆及两端端盖结构示意图。
14.图3为本发明折展连杆收缩状态结构示意图。
15.图4为本发明折展连杆展开状态结构示意图。
16.图中，1-端盖组、2-折展连杆、3-抽轴装置、4-传动装置、11-端盖、12-端盖、21-连杆、22-铰接钉、23-连杆、31-锥齿轮组、32-带螺纹轴、41-同步带、42-传动带轮、43-驱动带轮、111-轴承、112-轴套、113-轴承、114-铰接钉、121-轴承、122-轴向挡块、123-密封盖、124-铰接钉、311-锥齿轮、312-锥齿轮、313-锥齿轮。
具体实施方式
17.下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
18.本发明实施例如下，一种基于waterbomb结构的可折展抽轴式连杆机构，包括端盖组1、折展连杆2、抽轴装置3、传动装置4；所述端盖1组包括端盖11、端盖12，所述端盖11包括轴承111、轴套112、轴承113和铰接钉114；所述端盖12包括轴承121、轴向挡块122、密封盖123和铰接钉124，轴承111、轴套112、轴承113依次安装在端盖1和传动带轮42内且与端盖1同轴心；轴承121、轴向挡块122安装在端盖12内且外部有密封盖123密封；所述折展连杆2包括连杆21、铰接钉22和连杆23、连杆21和连杆23中间位置和两端均开有圆形销孔且连杆21中间位置开有槽孔，连杆21和连杆23通过中间的圆形销孔用铰接钉22铰接、连杆21和连杆23分别与端盖11和端盖12通过铰接钉114和铰接钉124铰接；所述抽轴装置3包括带螺纹轴32和锥齿轮组31，带螺纹轴32有螺纹一端与锥齿轮311连接，另一端分别与端盖21和端盖23连接，通过端盖12内的轴承121和轴向挡块122安装在端盖内部且外部安装有密封盖123；所述锥齿轮组31包括两个传动锥齿轮（锥齿轮311和锥齿轮312）和一个驱动锥齿轮313，两个传动锥齿轮分别与驱动锥齿轮垂直啮合，且两个传动锥齿轮同轴心安装在驱动锥齿轮上；所述传动装置4包括两个传动带轮42、一个驱动带轮43和同步带41，同步带41安装在传动带轮42和驱动带轮43上，传动带轮42在两端驱动带轮43在中间，且两个传动带轮42和一个驱动带轮43在同一平面上，传动带轮42与驱动带轮43直径大小相同。
19.本发明另一实例中，所述端盖组1周围有凸起的连接杆，连接杆上开有圆形销孔，端盖组凸起的连接杆数量与安装在端盖上的连杆数量相同，轴承、轴向挡块和轴套都安装在端盖内部，且轴向挡块和轴套限制轴承的轴向移动，带螺纹轴与轴承过盈配合，且与轴向挡块采用定位销连接。
20.所述另一实例中，带螺纹轴32上的螺纹长度为其最大行程长度，当折展连杆2展开状态时带螺纹轴32的行程达到最大，当折展连杆2收缩状态时带螺纹轴32的行程达到最小；锥齿轮组31中的传动锥齿轮和驱动锥齿轮的大小设有一定比例，可使传动稳定、精准。
21.本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可能得出各种其他形式的产品，不能论在其形状或结构上作任何变化，凡是在本发明的引导下做出相同或相近的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。