阅读说明：本技术 一种水陆两用多功能车 (Amphibious multifunctional vehicle ) 是由 章永华 何建慧 董斯伟 于 2020-05-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水陆两用多功能车,包括车体和四个轮子；所述车体顶部设置有能源和控制中心,能源和控制中心通过导线连接执行部件；所述车体下部设置有泡沫；车体在对应每个轮子的位置连接有固定架,固定架上连接有套筒,套筒外活动连接着轮子,套筒内设置有传动机构；固定架上设置有驱动轮子旋转的第一直流减速电机；所述轮子外侧设置有若干叶片,叶片的后端带有连杆,连杆接近尾端的部位与传动机构的铰接部铰接；所述固定架上设置有驱动传动机构沿套筒周向转动的第二直流减速电机,所述传动机构沿轴向的内外移动可实现各连杆、叶片的同步展开或折叠。本发明设计的水陆两用多功能车,其能在水上和陆地上正常行进,适合一些特种作业的需求。(The invention discloses an amphibious multifunctional vehicle, which comprises a vehicle body and four wheels, wherein the four wheels are arranged on the vehicle body; the top of the vehicle body is provided with an energy source and control center which is connected with an execution component through a lead; foam is arranged at the lower part of the vehicle body; the vehicle body is connected with a fixed frame at the position corresponding to each wheel, the fixed frame is connected with a sleeve, the outside of the sleeve is movably connected with the wheels, and a transmission mechanism is arranged in the sleeve; the fixed frame is provided with a first direct current speed reducing motor for driving the wheels to rotate; a plurality of blades are arranged on the outer side of the wheel, the rear ends of the blades are provided with connecting rods, and the parts of the connecting rods, which are close to the tail ends, are hinged with the hinged parts of the transmission mechanisms; the fixing frame is provided with a second direct current speed reducing motor for driving the transmission mechanism to rotate along the circumferential direction of the sleeve, and the transmission mechanism moves axially inwards and outwards to realize synchronous unfolding or folding of the connecting rods and the blades. The amphibious multifunctional vehicle designed by the invention can normally travel on water and land, and is suitable for the requirements of special operations.)

一种水陆两用多功能车

技术领域

本发明涉及一种特种作业车辆，尤其是涉及一种水陆两用多功能车。

背景技术

车辆是人们生活中常见的一种陆地交通工具，对于一些需要完成特种作业的车辆而言，其有时候需要在水上作业，因此有必要设计出一款适用于水陆两用的多功能车。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种水陆两用多功能车，其能在水上和陆地上正常行进，适合一些特种作业的需求。

本发明的技术方案是：

一种水陆两用多功能车，包括车体和设置在车体上的四个轮子；所述车体顶部设置有为车体上各执行部件提供动力和算法决策的能源和控制中心，所述能源和控制中心通过导线连接车体上的执行部件；所述车体下部设置有泡沫；所述车体在对应每个轮子的位置连接有固定架，所述固定架上水平固定连接有套筒，所述套筒外活动连接着轮子，套筒内设置有可沿轴向移动和周向转动的传动机构；所述固定架上设置有驱动轮子相对套筒旋转的第一直流减速电机；所述轮子外侧设置有若干呈辐射状沿周向间隔分布的叶片，叶片的后端带有连杆，连杆接近尾端的部位与传动机构的铰接部铰接；所述固定架上设置有驱动传动机构沿套筒周向转动的第二直流减速电机，所述传动机构沿轴向的内外移动可实现各连杆、叶片的同步展开或折叠。

优选的，所述第一直流减速电机通过第一齿轮组驱动轮子转动，所述第一齿轮组包括相互啮合的齿轮一和齿轮二，所述齿轮一由第一直流减速电机驱动，所述齿轮二同轴固定在轮子上，所述第一直流减速电机通过齿轮一和齿轮二的啮合驱动轮子旋转。

优选的，所述套筒外端沿轴向延伸形成一挡环；所述传动机构包括设置在套筒内的活塞轴、与活塞轴通过联轴器连接的丝杆和驱动丝杆转动的步进电机，步进电机停止运行时其本体与丝杆实现自锁；所述活塞轴前端面中部设置有弹簧安装腔，弹簧安装腔内设置有压缩弹簧，压缩弹簧的内端与弹簧安装腔底部连接，压缩弹簧的外端连接着一挡板；所述安装腔的周边设置着所述铰接部；各所述叶片的连杆在铰接部位外侧与所述挡环相抵连接，各所述叶片的连杆尾端与挡板外侧相抵连接而形成动配合关系。

优选的，所述第二直流减速电机和传动机构之间设置有第二齿轮组，所述第二齿轮组包括相互啮合的齿轮三和齿轮四，所述第二直流减速电机与齿轮四同轴连接，所述传动机构的步进电机与齿轮三固连；所述第二直流减速电机通过齿轮四与齿轮三的啮合旋转带动套筒内的传动机构旋转。

优选的，所述活塞轴前端的弹簧安装腔与活塞轴端面之间开设有向内倾斜的槽口区域，方便连杆在旋转过程中尾部顺利进入套筒内。

优选的，所述齿轮二与套筒、固定架与套筒之间设置有挡圈。

优选的，所述套筒外端径向向外延伸出供轮子限位安装的限位环。

优选的，所述套筒的材质为聚四氟乙烯。

当在陆地上使用时，步进电机驱动丝杆内缩后退，活塞轴、连杆、叶片跟随丝杆同步后退，因挡环的限位作用，使得连杆内缩时将绕铰接部旋转，在此过程中，连杆的后端将挤压挡板进一步压缩压缩弹簧而进入弹簧安装腔中，该过程直到叶片的高度低于轮子胎面高度，以使轮子胎面完全着地，此时第一直流减速电机通过第一齿轮组即可驱动轮子转动，实现车辆陆地上使用。

而当需要水上使用时，步进电机驱动丝杆外移，活塞轴跟随丝杆同步外移，而随着连杆的外移，因压缩弹簧复位力的作用，其将推动挡板相对套筒外移，而挡板的外移将使连杆紧贴挡环并绕铰接部反向旋转展开，以使叶片高度逐渐高于轮子胎面高度，该过程直到各连杆调整到竖直状态。此时，第二直流减速电机驱动齿轮四转动，进而带动齿轮三和步进电机同步转动，并利用步进电机和丝杆的自锁使丝杆、活塞轴、各叶片同步转动而实现水面推进，实现车辆水上使用。

综上，本发明能在陆地上和水面上正常行驶，能完成一些特殊的任务。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图2中B处的局部放大图；

图4为本发明中轮子和齿轮组处的连接结构示意图；

图5为图4另一视角的结构示意图；

图6为图4的左视图；

图7为本发明中叶片收起时轮子处的局部剖视图；

图8为本发明中C处的局部放大图；

其中：1—车体；2—轮子；3—能源和控制中心；4—导线；5—泡沫；6—固定架；7—套筒；8—第一直流减速电机；9—连杆；10—叶片；11—铰接部；12—传动机构；13—挡环；14—第二直流减速电机；15—步进电机；16—第一齿轮组；17—齿轮一；18—齿轮二；19—第二齿轮组；20—齿轮三；21—齿轮四；22—丝杆；23—活塞轴；24—联轴器；25—弹簧安装腔；26—压缩弹簧；27—挡板；28—槽口区域；29—挡圈；30—限位环。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。

如图1至图8所示，本发明提供了一种水陆两用多功能车，包括车体1和设置在车体1上的四个轮子2，所述车体1顶部设置有为车体1上各执行部件提供动力和算法决策的能源和控制中心3，其中执行部件具体包括电机、控制电路、传感器等部件，所述能源和控制中心3通过导线4连接车体1上的执行部件，所述车体1下部设置有可为整车提供浮力的泡沫5。

所述车体1在对应每个轮子2的部位连接有固定架6，固定架6上固定安装有水平设置的套筒7，所述套筒7外活动连接着所述轮子2，套筒7内设置有可沿轴向移动和周向转动的传动机构。

在此，所述套筒7可以选择聚四氟乙烯材质，该材质的套筒除了给轮子2提供支撑外，其较小的摩擦系数特征还能保障轮子2轻便地绕其旋转。所述套筒7外端轴向延伸出挡环13，所述套筒7外端径向向外延伸出供轮子2限位安装的限位环30。

所述固定架6上连接有第一直流减速电机8和第一齿轮组16，所述第一齿轮组16包括相互啮合的齿轮一17和齿轮二18，所述齿轮一17由第一直流减速电机8驱动，所述齿轮二18同轴固定在轮子2上，所述第一直流减速电机8通过齿轮一17和齿轮二18的啮合驱动轮子2旋转。

所述轮子2外侧设置有若干呈辐射状沿周向间隔分布的叶片10，叶片10的后端带有连杆9，连杆9接近尾端的部位与传动机构的铰接部11铰接。

所述传动机构包括设置在套筒7内的活塞轴23、与活塞轴通过联轴器24连接的丝杆22和驱动丝杆转动的步进电机15，步进电机15停止运行时其本体与丝杆22实现自锁。所述活塞轴23前端面中部设置有弹簧安装腔25，弹簧安装腔25内设置有压缩弹簧26，压缩弹簧26的内端与弹簧安装腔底25部连接，压缩弹簧26的外端连接着一挡板27。

所述弹簧安装腔25的周边设置着所述铰接部11；各所述叶片10的连杆9在铰接部位外侧与所述挡环13相抵连接，各所述叶片10的连杆9尾端与挡板27外侧相抵连接而形成动配合关系。

所述固定架6上连接有驱动传动机构转动的第二直流减速电机14和第二齿轮组19。所述第二齿轮组19包括相互啮合的齿轮三20和齿轮四21，所述第二直流减速电机14与齿轮四21连接，所述齿轮三20与传动机构的步进电机15固连。

所述齿轮三20中心、活塞轴23、丝杆22保持同轴设置。

以上的第一直流减速电机8、第二直流减速电机14均通过能源和控制中心3提供电源，步进电机15设置有独立供电的电源。

在本图示中，所述叶片的设置数量为四个，在实际中可根据需要设置为三个或更多个。

优选的，所述活塞轴23前端的弹簧安装腔25与活塞轴23端面之间开设有向内倾斜的槽口区域28，方便连杆9在旋转过程中尾部顺利进入套筒7内。

优选的，所述齿轮二18与套筒7、固定架6与套筒7之间设置有挡圈29，挡圈29和限位环30的配合使得轮子2和齿轮二18安装可靠。

当需要在陆地上行驶时，控制步进电机15启动，带动丝杆22、活塞轴23和叶片10同步沿轴向内移，在此因挡环13的限位作用，叶片10的连杆9在内移的过程中将绕着铰接部11转动，在此过程中，连杆9的后端将挤压挡板27进一步压缩压缩弹簧26而进入弹簧安装腔25中，该过程直到叶片10的高度低于轮子2的胎面高度，以使轮子2胎面完全着地，实现叶片10的折叠，达到如图7所示的状态。而后步进电机15停止运行并与丝杆22实现自锁，同时通过能源和控制中心3来控制第一直流减速电机8启动，第一直流减速电机8通过齿轮一17和齿轮二18的啮合来驱动轮子2转动，实现本发明在陆地上正常行驶的功能。

当需要在水上行驶时，泡沫5为整个车体1提供浮力，使得车体1保持漂浮状态，控制步进电机15启动，带动丝杆22、活塞轴23和叶片10沿轴向同步外移，在此，因压缩弹簧26复位力的作用，其将推动挡板27相对套筒7外移，而挡板27的外移将使连杆9紧贴挡环13并绕铰接部11反向旋转展开，以使叶片10高度逐渐高于轮子2胎面高度，该过程直到各连杆9调整到竖直状态，此时叶片10在挡环13、铰接部11、挡板27、压缩弹簧26的共同作用下保持展开状态，达到如图1所示的状态。

而后步进电机15停止运行并与丝杆22实现自锁，并通过能源和控制中心3来控制第二直流减速电机14启动，第二直流减速电机14通过齿轮四21转动，进而带动齿轮三20和步进电机15同步转动，并利用步进电机15和丝杆22的自锁使丝杆22、活塞轴23、各叶片10同步转动而实现水面推进，实现本发明在水上行驶的功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。