本发明涉及一种自适应张紧履带车，包括车身和履带轮结构，履带轮结构包括三个履带轮和履带，履带轮包括两个位于下方的张紧轮和上方的固定轮，三个履带轮之间设有支撑板；支撑板上设有张紧滑槽，张紧轮上设有第一转轴和伸缩腔，第一转轴与支撑板可转动连接，第二滑动件包括滑槽轴和伸缩杆，伸缩杆的一端带动滑槽轴在伸缩腔内往复运动。可在行驶过程中通过重力或速度实现自动张紧，整车由于重力原因下压使滑槽轴在张紧滑槽内滑动，通过滑槽组件连接张紧轮进行张紧；且由于车辆速度的不同，履带摩擦张紧轮使张紧轴移动到滑槽的不同位置，从而得到不同的张紧力，使不同速度下始终能够保持最平稳的运行状态；结构简单可靠、翻越障碍更加快速、稳定。
1.一种自适应张紧欠驱动履带车，包括履带轮结构(1)和车身(2)，所述履带轮结构(1)包括三个履带轮(11)和包覆于履带轮外的履带(12)，其特征在于：所述履带轮(11)包括两个位于下方的张紧轮(111)和一个位于两张紧轮之间上方的固定轮(112)，三个履带轮(11)呈三角形布置，三个履带轮(11)之间设有可绕所述固定轮(112)的轴心摆动的支撑板(14)；
所述支撑板(14)上设有张紧滑槽(141)，所述张紧轮(111)上设有滑动组件(3)，所述滑动组件(3)包括第一滑动件(31)和第二滑动件(32)，所述第一滑动件(31)包括第一转轴(311)和伸缩腔(312)，所述第一转轴(311)与所述支撑板(14)可转动连接，所述第二滑动件(32)包括滑槽轴(321)和伸缩杆(322)，所述伸缩杆(322)的一端带动所述滑槽轴(321)在所述伸缩腔(312)内往复运动，伸缩杆(322)的另一端与张紧轮(111)连接，所述滑槽轴(321)的端部可滑动的置于所述张紧滑槽(141)内。
2.根据权利要求1所述的欠驱动履带车，其特征在于：所述支撑板(14)包括贴近所述车身(2)侧的内板(142)和外侧的外板(143)，所述滑动组件(3)设于两支撑板(14)和两张紧轮(111)之间，所述内板(142)和外板(143)之间连接有驱动轴(13)，所述驱动轴(13)连接至所述车身(2)的驱动机构(21)。
3.根据权利要求2所述的欠驱动履带车，其特征在于：所述内板(142)上固定有太阳轮(1421)，所述驱动轴(13)贯穿所述太阳轮(1421)并同步转动，所述固定轮(112)上设有同轴的传动轮(1121)，所述太阳轮(1421)通过传动带(15)连接至所述传动轮(1121)。
4.根据权利要求1所述的欠驱动履带车，其特征在于：所述履带轮(11)为并行的内外双轮结构，所述张紧轮(111)的内外双轮之间有张紧轮轴(1111)，所述张紧轮轴上固定有插接件(1112)，所述伸缩杆(322)的一端与所述插接件(1112)固定。
5.根据权利要求1所述的欠驱动履带车，其特征在于：所述第一滑动件(31)的伸缩腔(312)形成有内部为空心结构且侧壁开设有两滑道(312a)的插接槽(3121)，所述伸缩腔(312)自所述插接槽(3121)内插入且所述滑槽轴(321)在所述滑道(312a)内移动。
6.根据权利要求5所述的欠驱动履带车，其特征在于：所述伸缩腔(312)的插接槽(3121)内设有弹性件(3122)，所述伸缩杆(322)插入所述插接槽(3121)内与所述弹性件(3122)接触。
7.根据权利要求1所述的欠驱动履带车，其特征在于：所述张紧滑槽(141)为圆心靠近对应的张紧轮(111)一侧的半圆弧形槽。
8.根据权利要求2所述的欠驱动履带车，其特征在于：所述驱动轴(13)上还连接有刹车盘(131)，所述刹车盘(131)设于所述张紧轮(111)和车身(2)之间，所述车身(2)上设有刹车件(22)，所述刹车盘(131)与所述刹车件(22)相互靠近。
9.根据权利要求1所述的欠驱动履带车，其特征在于：所述履带轮结构(1)采用欠驱动方式进行履带车的驱动。
一种自适应张紧履带车
技术领域
[0001] 本发明属于智能越障设备领域，具体涉及一种自适应张紧履带车。
背景技术
[0002] 目前，随着机械化水平的普遍提高和广泛应用，多数行走机械车在多数领域中均采用履带行走的方式，如在农业中地面行走极易有障碍物、且行走不稳定此时使用履带的行走方式是最佳的选择，并且在农田作用的履带机械车需要保证行走的稳定性；
[0003] 并且履带的张紧问题是履带行走车的关键性问题，如没有履带的张紧机构来调节履带，在长时间行走后会发生履带松动的问题，所以履带的自动张紧是用于履带车行走有待解决的问题，现有的履带车的张紧都是根据履带的结构将车轮设置为可移动的形式，车轮向外移动履带收紧、车轮向内移动履带放松，而相应的履带张紧机构没有考虑到如何根据车身受到的重力和行进速度去自适应张紧，使得自动张紧机构张紧方式和条件过于单一且适用性低；因此，需要针对其进行改进。
发明内容
[0004] 本发明提供一种可在行驶中依靠重力和速度实现履带自动张紧、同时结构可靠、可快速翻越障碍的自适应履带车。
[0005] 其具体技术方案如下：
[0006] 一种自适应张紧履带车，包括车身和履带轮结构，所述履带轮结构包括三个履带轮和包覆于履带轮外的履带，所述履带轮包括两个位于下方的张紧轮和一个位于两张紧轮之间上方的固定轮，三个履带轮呈三角形布置，三个履带轮之间设有可绕所述固定轮中的轴心摆动的支撑板；所述支撑板上设有张紧滑槽，所述张紧轮上设有滑动组件，所述滑动组件包括第一滑动件和第二滑动件，所述第一滑动件包括第一转轴和伸缩腔，所述第一转轴与所述支撑板可转动连接，所述第二滑动件包括滑槽轴和伸缩杆，所述伸缩杆的一端带动所述滑槽轴在所述伸缩腔内往复运动，伸缩杆的另一端与张紧轮连接，所述滑槽轴的端部可滑动的置于所述张紧滑槽内。
[0007] 进一步地，所述支撑板包括贴近所述车身侧的内板和外侧的外板，所述滑动组件设于两支撑板和两张紧轮之间，所述内板和外板之间连接有驱动轴，所述驱动轴连接至所述车身的驱动机构。
[0008] 进一步地，所述内板上固定有太阳轮，所述驱动轴贯穿所述太阳轮并同步转动，所述固定轮上设有同轴的传动轮，所述太阳轮通过传动带连接至所述传动轮。
[0009] 进一步地，所述履带轮为并行的内外双轮结构，所述张紧轮的内外双轮之间有张紧轮轴，所述张紧轮轴上固定有插接件，所述伸缩杆的一端与所述插接件固定。
[0010] 进一步地，所述第一滑动件的伸缩腔形成有内部为空心结构且侧壁开设有两滑道的插接槽，所述伸缩腔自所述插接槽内插入且所述滑槽轴在所述滑道内移动。
[0011] 作为优选地，所述伸缩腔的插接槽内设有弹性件，所述伸缩杆插入所述插接槽内与所述弹性件接触。
[0012] 作为优选地，所述张紧滑槽为圆心靠近对应的张紧轮一侧的半圆弧形槽。
[0013] 再进一步地，所述驱动轴上还连接有刹车盘，所述刹车盘设于所述张紧轮和车身之间，所述车身上设有刹车件，所述刹车盘与所述刹车件相互靠近。
[0014] 再进一步地，所述履带轮结构采用欠驱动方式，无需传感器等复杂控制即可实现快速越障。
[0015] 本发明的技术方案相对于现有技术的有益效果如下：
[0016] 1、可在行驶过程中通过重力或速度实现自动张紧，整车由于重力原因下压使滑槽轴在张紧滑槽内滑动，并且通过滑槽组件连接张紧轮进行张紧；并且由于车辆速度的不同，履带摩擦张紧轮使张紧轴移动到滑槽的不同位置，从而得到不同的张紧力，使不同速度下始终能够保持最平稳的运行状态。
[0017] 2、依靠重力张紧时，车身载重越大，张紧轮之间的距离越大，履带的触地面积越大，履带越紧，使整体车辆运行越稳定；相反的车身重力越小，张紧轮距离越小，履带触地面积越小，行驶越轻快灵活。
[0018] 3、本方案以欠驱动的方式驱动履带车，无需传感器等复杂控制即可实现快速被动越障，结构简单可靠、翻越障碍更加快速、稳定。
附图说明
[0019] 图1为本发明的履带车整体结构示意图；
[0020] 图2为本发明的履带车整体侧视图；
[0021] 图3为本发明的履带轮结构的内侧结构示意图；
[0022] 图4为本发明的履带轮结构的分解效果图；
[0023] 图5为本发明的履带轮结构的履带轮示意图；
[0024] 图6为本发明的履带轮结构的滑动组件结构示意图；
[0025] 图7为本发明的履带轮结构的局部安装效果图；
[0026] 图8为本发明的履带车受到重力作用下的受力效果图；
[0027] 图9为本发明的履带车的加速状态下的效果图。
[0028] 附图标记说明：1、履带轮结构，2、车身，3、滑动组件，11、履带轮，12、履带，13、驱动轴，14、支撑板，15、传动带，21、驱动机构，22、刹车件，31、第一滑动件，32、第二滑动件，111、张紧轮，112、固定轮，131、刹车盘，141、张紧滑槽，142、内板，143、外板，311、第一转轴，312、伸缩腔，321、滑槽轴，322、伸缩杆，1421、太阳轮，1121、传动轮，1111、张紧轮轴，1112、插接件，3121、插接槽，312a、滑道，3122、弹性件。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图和以下实施例对本发明的一种自适应张紧履带车作进一步的详细说明。
[0030] 实施例
[0031] 参照图1和图2所示，本实施例示意一种自适应的张紧履带车，包括履带轮结构1和车身2，本示例中车身上设有4个履带轮结构，所述履带轮结构1采用欠驱动方式对履带车进行驱动；适用在标准的四轮行进车中，每个履带轮结构均相同，所述履带轮11为并行的内外双轮结构。
[0032] 参照图3所示，所述履带轮结构1包括三个履带轮11和包覆于履带轮外的履带12，其特征在于：所述履带轮11包括两个位于下方的张紧轮111和一个位于两张紧轮之间上方的固定轮112，三个履带轮11呈三角形布置，三个履带轮11之间设有可绕所述固定轮112的轴心摆动的支撑板14；所述张紧滑槽141为圆心靠近对应的张紧轮111一侧的半圆弧形槽；所述支撑板14包括贴近所述车身2侧的内板142和外侧的外板143，所述滑动组件3设于两支撑板14和两张紧轮111之间，所述内板142和外板143之间连接有驱动轴13。
[0033] 进一步结合图4和图5所述支撑板14上设有张紧滑槽141，所述张紧轮111上设有滑动组件3，所述滑动组件3包括第一滑动件31和第二滑动件32，所述第一滑动件31包括第一转轴311和伸缩腔312，所述第一转轴311与所述支撑板14可转动连接，所述第二滑动件32包括滑槽轴321和伸缩杆322，所述伸缩杆322的一端带动所述滑槽轴321在所述伸缩腔312内往复运动，伸缩杆322的另一端与张紧轮111连接，所述滑槽轴321的端部可滑动的置于所述张紧滑槽141内。
[0034] 所述张紧轮111的内外双轮之间有张紧轮轴1111，所述张紧轮轴上固定有插接件1112，所述伸缩杆322的一端与所述插接件1112固定。
[0035] 参照图6所示，所述第一滑动件31的伸缩腔312形成有内部为空心结构且侧壁开设有两滑道312a的插接槽3121，所述伸缩腔312自所述插接槽3121内插入且所述滑槽轴321在所述滑道312a内移动。所述伸缩腔312的插接槽3121内设有弹性件3122(优选为压缩弹簧)，所述伸缩杆322插入所述插接槽3121内与所述弹性件3122接触。
[0036] 进一步结合图7所示，所述驱动轴13连接至所述车身2的驱动机构21，所述内板142上固定有太阳轮1421，所述驱动轴13贯穿所述太阳轮1421并同步转动，所述固定轮112上设有同轴的传动轮1121，所述太阳轮1421通过传动带15连接至所述传动轮1121；所述驱动轴13上还连接有刹车盘131，所述刹车盘131设于所述张紧轮111和车身2之间，所述车身2上设有刹车件22，所述刹车盘131与所述刹车件22相互靠近。
[0037] 本发明的工作原理和履带车行驶效果进一步结合图8和图9所示。
[0038] 图8为受车身重力的受力效果示意图，在车身承载物品时，车身会受到向下的重力G，此时由上方的固定轮112和支撑板14受到向下的压力，进而所述支撑板3向下移动，同时具有一个向下的重力G1和G2，所述支撑板14带动所述滑动组件3移动，令所述滑动组件3的滑槽轴在所述张紧滑槽141内发生向下的滑动，同时每个张紧轮111会有一个向斜上方的支持力F1‑F4，使车身整体的受力平衡，进而推动张紧轮111向外扩张，增加前后两张紧轮111之间的轮间距，履带越紧，令所述履带和地面的接触面积增大，行走更加平稳；同样的车身重力越小，张紧轮距离越小，履带触地面积越小，行驶越轻快灵活。
[0039] 图9为履带车加速时的前进效果图，在前进时，车身整体具有一个向前的速度v，车身整体向后倾斜，支撑板14同样倾斜，前张紧轮111对应的滑槽轴321位于张紧滑槽141的中部，但后张紧轮对应的滑槽轴321位于张紧滑槽141的上部，后张紧轮还同时具有向后上方的支持力F1和F2，且后张紧轮的同时具有沿轮后侧切线方向的速度v1和v2，车身整体可由于车辆速度的不同，履带摩擦张紧轮使张紧轴移动到滑槽的不同位置，从而得到不同的张紧力，使不同速度下始终能够保持最平稳的运行状态。
[0040] 本实施方式的履带轮结构以欠驱动的方式驱动履带车，无需传感器等复杂控制即可实现快速被动越障，结构简单可靠、翻越障碍更加快速、稳定。
[0041] 以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，基于本发明中的实施方式，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围，在不脱离本发明构思的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
