一种基于气泵控制的自动缠绕障碍物汽车绞轮的制作方法

所属技术领域

本发明属于汽车绞轮技术领域，尤其涉及一种基于气泵控制的自动缠绕障碍物汽车绞轮。

背景技术：

目前现有的汽车绞轮在使用过程中，必须让车上的人员下车才能将绞轮上的钢丝绳固定在障碍物上，在绞轮的带动下才能将汽车带动到安全地带；然而当汽车使用汽车绞轮的情况经常是发生在环境较差的地方，这种地方往往地面上淤泥、肮物较多；所有设计一种基于气泵控制的自动缠绕障碍物汽车绞轮是十分有必要的。

本发明设计一种基于气泵控制的自动缠绕障碍物汽车绞轮解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于气泵控制的自动缠绕障碍物汽车绞轮，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于气泵控制的自动缠绕障碍物汽车绞轮，其特征在于：绞轮机构安装在汽车前端下侧。

上述绞轮机构包括发射机构、空气装置、紧固机构、固定壳，其中固定壳安装在汽车前端下侧；发射机构安装在固定壳内；紧固机构安装在固定壳前侧；空气装置安装在固定壳内。

上述发射机构包括固定板、第一气缸、缠绕轮、第一支撑板、限位板、驱动轮、齿条、驱动电机、电动机、钢丝绳、支撑条、空气装置、第二支撑板、支撑轴、第二气缸、限位环、限位环槽，其中固定板安装在固定壳内端面上；第一气缸一端安装在固定板侧面上；第一气缸端面上安装有限位环；缠绕轮端面上开有圆孔，且圆孔端面上开有限位环槽；缠绕轮通过限位环与限位环槽的配合安装在第一气缸上；第一支撑板位于固定壳内，且第一支撑板一端安装在汽车前端面上；支撑轴一端安装在缠绕轮上，另一端穿过第一支撑板；限位板安装在支撑轴端面上；支撑条一端安装在第一气缸上移动杆的外圆面上；第二支撑板安装在支撑条下端面上；两个电动机均安装在第二支撑板上；钢丝绳一端安装在缠绕轮外圆面上，另一端穿出固定壳；两个驱动轮通过圆柱销安装在第二支撑板上，两个驱动轮关于钢丝绳对称，且驱动轮的外圆面均与钢丝绳接触配合；驱动电机安装在第二支撑板下端面；两个电动机分别通过软轴与固定两个驱动轮的两个圆柱销相连；驱动电机通过软轴与支撑轴相连；两个第二气缸一端安装在固定壳前端面上；两个第二气缸上均安装有紧固装置；两个齿条对称安装在固定壳前端面上，且两个齿条与相应的紧固机构相配合。

上述紧固装置包括紧固轮、固定条、平衡条、驱动齿轮、固定槽、倒刺钩、支撑块、缠绕钢丝、t形导轨、t形块，其中两个t形导轨依次安装在固定壳前端面上，两个t形导轨与相应的第二气缸配合，且其中一个t形导轨位于伸出固定壳的钢丝绳下侧；两个支撑块均下端面上均安装有t形块；两个支撑块通过t形块与t形导轨的配合安装在相应的t形导轨上；两个支撑块上安装结构相似，对于位于钢丝绳上侧的支撑块，驱动齿轮通过圆柱销安装在支撑块上，且驱动齿轮与齿条啮合；紧固轮外圆面上开有固定槽；紧固轮位于支撑块上侧，紧固轮安装在固定驱动齿轮的圆柱销上；4个倒刺钩通过圆柱销安装在固定槽之间，且四个倒刺钩安装方向与驱动齿轮旋转方向相同；固定条安装在紧固轮上端面上；两个平衡条对称安装在固定条两侧面上；缠绕钢丝一端安装在其中一个支撑块上，另一端安装在另一个支撑块上。

上述空气装置包括回位弹簧、开关块、空气壳、第一管口、第二管口、空气腔，其中空气壳安装在固定壳内；开关块安装在空气壳内；回位弹簧位于空气壳内，回位弹簧一端安装在空气壳端面上，另一端安装在开关块端面上；开关块与空气壳端面之间形成空气腔；第一管口一端安装在空气腔内壁上；第二管口一端安装在空气壳内壁上，且第二管口与开关块配合；空气腔与第二气缸通过软管相连；第二管口与第一气缸通过软管相连；第一管口通过软管与汽车上空气装置相连。

作为本技术的进一步改进，上述回位弹簧为压缩弹簧。

作为本技术的进一步改进，作为上述4个倒刺钩通过圆柱销安装在固定槽之间的替换方案为，3个倒刺钩通过圆柱销安装在固定槽之间。

作为本技术的进一步改进，上述钢丝绳不具有弹性。

作为本技术的进一步改进，上述紧固轮通过键安装在固定驱动齿轮的圆柱销上。

相对于传统的汽车绞轮技术，本发明安装在汽车前端下侧的绞轮机构作用是在车上人员不下车的情况下就可以将绞轮机构上的钢丝绳紧固在汽车前方的障碍物上；绞轮机构包括发射机构、空气装置、紧固机构、固定壳，其中固定壳安装在汽车前端下侧；发射机构安装在固定壳内；紧固机构安装在固定壳前侧；空气装置安装在固定壳内；固定壳的作用是便于安装发射机构、紧固机构和空气装置；发射机构的作用是给紧固机构一个作用力，使得紧固机构可以发射出去；紧固机构的作用是紧紧插入障碍物内；空气装置的作用是为第一气缸与第二气缸提供空气。

本发明中发射机构的作用是给紧固机构一个作用力，使得紧固机构可以发射出去；其中固定板安装在固定壳内端面上的作用是固定第一气缸；第一气缸一端安装在固定板侧面上的作用是推动缠绕轮运动；第一气缸端面上安装有限位环的作用是与缠绕轮上所开的限位环槽配合，一方面第一气缸可以推动缠绕轮轴向运动，另一方面又不会妨碍缠绕轮的圆周运动；第一支撑板位于固定壳内，且第一支撑板一端安装在汽车前端面上的作用是为了固定支撑轴；支撑轴一端安装在缠绕轮上的作用是，一方面是为了固定缠绕轮，另一方面是为了便于缠绕轮沿自身轴线运动；限位板安装在支撑轴端面上的作用是限制支撑轴的轴向运动，防止支撑轴运动出第一支撑板；支撑条一端安装在第一气缸上移动杆的外圆面上的作用是为了固定第二支撑板，可以使得第二支撑板上所安装的结构可以随着第一气缸上的移动杆运动；第二支撑板安装在支撑条下端面上的作用是固定电动机、驱动电机、驱动轮；两个电动机均安装在第二支撑板上的作用是驱动两个驱动轮运动；钢丝绳一端安装在缠绕轮外圆面上，另一端穿出固定壳的作用是便于拉动汽车；两个驱动轮通过圆柱销安装在第二支撑板上，两个驱动轮关于钢丝绳对称，且驱动轮的外圆面均与钢丝绳接触配合的作用是，为了保证驱动轮每时每刻都可以驱动钢丝绳上的每一点运动，从而使得钢丝绳上的每一点都可以有自己的速度运动，而不会出现相互带动的运动形式；驱动电机安装在第二支撑板下端面的作用是为了驱动支撑轴运动，支撑轴可以驱动缠绕轮运动，缠绕轮可以带动钢丝绳运动；两个第二气缸一端安装在固定壳前端面上的作用是给紧固装置一个作用力，可以将紧固装置发射出去。

本发明中紧固装置紧紧插入障碍物内，从而使得钢丝绳的一端可以固定在障碍物上；其中两个t形导轨依次安装在固定壳前端面上的作用是为了为支撑块提供一个运动的导轨；两个支撑块均下端面上均安装有t形块的作用是为了与t形导轨上的t形槽配合安装支撑块；两个支撑块通过t形块与t形导轨的配合安装在相应的t形导轨上的作用是为了支撑驱动齿轮与紧固轮；驱动齿轮通过圆柱销安装在支撑块上，且驱动齿轮与齿条啮合的作用是带动紧固轮运动；紧固轮外圆面上开有固定槽的作用是为了固定倒刺钩；4个倒刺钩通过圆柱销安装在固定槽之间，且四个倒刺钩安装方向与驱动齿轮旋转方向相同的作用是在驱动齿轮的驱动作用下，紧固轮旋转将会带动倒刺钩旋转，旋转的倒刺钩遇到障碍物，在惯性的作用下可以紧紧固定在障碍物上；缠绕钢丝一端安装在其中一个支撑块上，另一端安装在另一个支撑块上的作用是为了将紧固轮可以缠绕在障碍物上；固定条安装在紧固轮上端面上的作用是为了固定平衡条；两个平衡条对称安装在固定条两侧面上的作用是为了在紧固轮运动过程中保持平衡状态。

本发明中空气装置的作用是为第一气缸与第二气缸提供空气；空气壳安装在固定壳内的作用是为了固定开关块；开关块安装在空气壳内的作用是将第二管口堵住；回位弹簧位于空气壳内，回位弹簧一端安装在空气壳端面上，另一端安装在开关块端面上的作用是为了给开关块一个恢复力；开关块与空气壳端面之间形成空气腔的作用是为了储存空气。

在使用过程中，当汽车被困在淤泥中时，打开汽车上的空气机构向空气装置内充气，将空气传输导空气腔内，空气腔的空气经过软管将会传送到第一气缸内，第二气缸将会推动支撑块运动，支撑块将会沿t形导轨运动，运动支撑块将会带动安装在其上的驱动齿轮运动，驱动齿轮将会带动安装在其上的紧固轮运动，运动的驱动齿轮将会在齿条的作用下，围绕固定它的圆柱销运动，旋转的驱动齿轮将会带动紧固轮旋转，紧固轮将会带动安装在其上的倒刺钩旋转，当紧固机构发射出去那一时刻，空气腔内的空气将会推动开关块运动，开关块将会使得第二管口与空气腔相通，从而使得空气腔内的空气将会进入第一气缸，此时的第一气缸将会推动缠绕轮运动，运动的缠绕轮将会在驱动轮的带动下将钢丝绳从缠绕轮上带动下来，在两个电动机的作用下将会带动驱动轮运动，运动的驱动轮旋转方向相反，并会向着拉动钢丝绳的方向运动，所以钢丝绳在驱动轮的带动下将会一直向外运动，所以此时的钢丝绳上的每一点的速度均相同；这样就可以使得钢丝绳在运动过程中可以保持相对静止，维持自己运动的形态；运动的支撑块将会带动安装在其上的缠绕钢丝运动，在平衡条的作用下紧固轮将会平衡移动，不会发生偏斜，当缠绕钢丝遇到障碍物时，紧固轮在惯性的作用下将会继续向前运动，就会将缠绕钢丝缠绕在障碍物上，同时旋转的紧固轮将会带动安装在其上的倒刺钩运动，运动的倒刺钩将会将倒刺紧紧插入障碍物内，从而使得紧固机构可以带动钢丝绳将钢丝绳紧紧固定在障碍物上，此时的驱动电机将会通过软轴驱动支撑轴运动，支撑轴将会带动安装在其上的缠绕轮运动，缠绕轮将会进行缠绕钢丝绳的运动，从而将汽车从淤泥中出来，并将钢丝绳缠会缠绕轮上，缠绕轮在第一气缸的作用下恢复到原来位置处，继续等待下次的工作需要。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是紧固机构安装结构示意图。

图3是电动机安装结构示意图。

图4是固定板安装结构示意图。

图5是支撑轴安装结构示意图。

图6是限位环安装结构示意图。

图7是紧固轮结构示意图。

图8是倒刺钩安装结构示意图。

图9是第二管口安装结构示意图。

图10是缠绕轮安装结构示意图。

图11是绞轮机构工作原理图。

图12是t形导轨安装结构示意图。

图中标号名称：1、汽车；2、绞轮机构；3、发射机构；4、紧固机构；6、固定板；7、第一气缸；8、缠绕轮；9、第一支撑板；10、限位板；11、固定壳；12、驱动轮；13、钢丝绳；14、电动机；15、支撑条；16、空气装置；17、第二支撑板；18、支撑轴；19、第二气缸；20、支撑块；21、齿条；22、缠绕钢丝；23、空气腔；24、限位环；25、紧固轮；26、固定槽；27、倒刺钩；28、回位弹簧；29、开关块；30、空气壳；31、第一管口；32、第二管口；33、限位环槽；34、障碍物；35、t形导轨；36、t形块；37、驱动电机；38、驱动齿轮；39、固定条；40、平衡条。

具体实施方式

如图1所示，绞轮机构2安装在汽车1前端下侧。

如图2所示，上述绞轮机构2包括发射机构3、空气装置16、紧固机构4、固定壳11，其中固定壳11安装在汽车1前端下侧；发射机构3安装在固定壳11内；如图2所示，紧固机构4安装在固定壳11前侧；如图2所示，空气装置16安装在固定壳11内。

如图3、4所示，上述发射机构3包括固定板6、第一气缸7、缠绕轮8、第一支撑板9、限位板10、驱动轮12、齿条21、驱动电机37、电动机14、钢丝绳13、支撑条15、空气装置16、第二支撑板17、支撑轴18、第二气缸19、限位环24、限位环槽33，如图4所示，其中固定板6安装在固定壳11内端面上；如图4所示，第一气缸7一端安装在固定板6侧面上；如图4所示，第一气缸7端面上安装有限位环24；如图10所示，缠绕轮8端面上开有圆孔，且圆孔端面上开有限位环槽33；如图6所示，缠绕轮8通过限位环24与限位环槽33的配合安装在第一气缸7上；如图2所示，第一支撑板9位于固定壳11内，且第一支撑板9一端安装在汽车1前端面上；如图5所示，支撑轴18一端安装在缠绕轮8上，另一端穿过第一支撑板9；限位板10安装在支撑轴18端面上；支撑条15一端安装在第一气缸7上移动杆的外圆面上；第二支撑板17安装在支撑条15下端面上；如图3所示，两个电动机14均安装在第二支撑板17上；如图6所示，钢丝绳13一端安装在缠绕轮8外圆面上，另一端穿出固定壳11；如图5所示，两个驱动轮12通过圆柱销安装在第二支撑板17上，两个驱动轮12关于钢丝绳13对称，且驱动轮12的外圆面均与钢丝绳13接触配合；驱动电机37安装在第二支撑板17下端面；两个电动机14分别通过软轴与固定两个驱动轮12的两个圆柱销相连；驱动电机37通过软轴与支撑轴18相连；如图3所示，两个第二气缸19一端安装在固定壳11前端面上；如图5所示，两个第二气缸19上均安装有紧固装置；如图2所示，两个齿条21对称安装在固定壳11前端面上，且两个齿条21与相应的紧固机构4相配合。

如图5所示，上述紧固装置包括紧固轮25、固定条39、平衡条40、驱动齿轮38、固定槽26、倒刺钩27、支撑块20、缠绕钢丝22、t形导轨35、t形块36，如图12所示，其中两个t形导轨35依次安装在固定壳11前端面上，两个t形导轨35与相应的第二气缸19配合，且其中一个t形导轨35位于伸出固定壳11的钢丝绳13下侧；如图12所示，两个支撑块20均下端面上均安装有t形块36；如图12所示，两个支撑块20通过t形块36与t形导轨35的配合安装在相应的t形导轨35上；如图5所示，两个支撑块20上安装结构相似，对于位于钢丝绳13上侧的支撑块20，驱动齿轮38通过圆柱销安装在支撑块20上，且驱动齿轮38与齿条21啮合；如图7所示，紧固轮25外圆面上开有固定槽26；如图5所示，紧固轮25位于支撑块20上侧，紧固轮25安装在固定驱动齿轮38的圆柱销上；如图8所示，4个倒刺钩27通过圆柱销安装在固定槽26之间，且四个倒刺钩27安装方向与驱动齿轮38旋转方向相同；如图6所示，固定条39安装在紧固轮25上端面上；两个平衡条40对称安装在固定条39两侧面上；如图5所示，缠绕钢丝22一端安装在其中一个支撑块20上，另一端安装在另一个支撑块20上。

如图9所示，上述空气装置16包括回位弹簧28、开关块29、空气壳30、第一管口31、第二管口32、空气腔23，如图2所示，其中空气壳30安装在固定壳11内；如图9所示，开关块29安装在空气壳30内；如图9所示，回位弹簧28位于空气壳30内，回位弹簧28一端安装在空气壳30端面上，另一端安装在开关块29端面上；如图9所示，开关块29与空气壳30端面之间形成空气腔23；第一管口31一端安装在空气腔23内壁上；如图9所示，第二管口32一端安装在空气壳30内壁上，且第二管口32与开关块29配合；如图9所示，空气腔23与第二气缸19通过软管相连；如图9所示，第二管口32与第一气缸7通过软管相连；如图9所示，第一管口31通过软管与汽车1上空气装置16相连。

上述回位弹簧28为压缩弹簧。

作为上述4个倒刺钩27通过圆柱销安装在固定槽26之间的替换方案为，3个倒刺钩27通过圆柱销安装在固定槽26之间。

上述钢丝绳13不具有弹性。

如图5所示，上述紧固轮25通过键安装在固定驱动齿轮38的圆柱销上。

综上所述：

本发明安装在汽车1前端下侧的绞轮机构2作用是在车上人员不下车的情况下就可以将绞轮机构2上的钢丝绳13紧固在汽车1前方的障碍物34上；绞轮机构2包括发射机构3、空气装置16、紧固机构4、固定壳11，其中固定壳11安装在汽车1前端下侧；发射机构3安装在固定壳11内；紧固机构4安装在固定壳11前侧；空气装置16安装在固定壳11内；固定壳11的作用是便于安装发射机构3、紧固机构4和空气装置16；发射机构3的作用是给紧固机构4一个作用力，使得紧固机构4可以发射出去；紧固机构4的作用是紧紧插入障碍物34内；空气装置16的作用是为第一气缸7与第二气缸19提供空气。

本发明中发射机构3的作用是给紧固机构4一个作用力，使得紧固机构4可以发射出去；其中固定板6安装在固定壳11内端面上的作用是固定第一气缸7；第一气缸7一端安装在固定板6侧面上的作用是推动缠绕轮8运动；第一气缸7端面上安装有限位环24的作用是与缠绕轮8上所开的限位环槽33配合，一方面第一气缸7可以推动缠绕轮8轴向运动，另一方面又不会妨碍缠绕轮8的圆周运动；第一支撑板9位于固定壳11内，且第一支撑板9一端安装在汽车1前端面上的作用是为了固定支撑轴18；支撑轴18一端安装在缠绕轮8上的作用是，一方面是为了固定缠绕轮8，另一方面是为了便于缠绕轮8沿自身轴线运动；限位板10安装在支撑轴18端面上的作用是限制支撑轴18的轴向运动，防止支撑轴18运动出第一支撑板9；支撑条15一端安装在第一气缸7上移动杆的外圆面上的作用是为了固定第二支撑板17，可以使得第二支撑板17上所安装的结构可以随着第一气缸7上的移动杆运动；第二支撑板17安装在支撑条15下端面上的作用是固定电动机14、驱动电机37、驱动轮12；两个电动机14均安装在第二支撑板17上的作用是驱动两个驱动轮12运动；钢丝绳13一端安装在缠绕轮8外圆面上，另一端穿出固定壳11的作用是便于拉动汽车1；两个驱动轮12通过圆柱销安装在第二支撑板17上，两个驱动轮12关于钢丝绳13对称，且驱动轮12的外圆面均与钢丝绳13接触配合的作用是，为了保证驱动轮12每时每刻都可以驱动钢丝绳13上的每一点运动，从而使得钢丝绳13上的每一点都可以有自己的速度运动，而不会出现相互带动的运动形式；驱动电机37安装在第二支撑板17下端面的作用是为了驱动支撑轴18运动，支撑轴18可以驱动缠绕轮8运动，缠绕轮8可以带动钢丝绳13运动；两个第二气缸19一端安装在固定壳11前端面上的作用是给紧固装置一个作用力，可以将紧固装置发射出去。

本发明中紧固装置紧紧插入障碍物34内，从而使得钢丝绳13的一端可以固定在障碍物34上；其中两个t形导轨35依次安装在固定壳11前端面上的作用是为了为支撑块20提供一个运动的导轨；两个支撑块20均下端面上均安装有t形块36的作用是为了与t形导轨35上的t形槽配合安装支撑块20；两个支撑块20通过t形块36与t形导轨35的配合安装在相应的t形导轨35上的作用是为了支撑驱动齿轮38与紧固轮25；驱动齿轮38通过圆柱销安装在支撑块20上，且驱动齿轮38与齿条21啮合的作用是带动紧固轮25运动；紧固轮25外圆面上开有固定槽26的作用是为了固定倒刺钩27；4个倒刺钩27通过圆柱销安装在固定槽26之间，且四个倒刺钩27安装方向与驱动齿轮38旋转方向相同的作用是在驱动齿轮38的驱动作用下，紧固轮25旋转将会带动倒刺钩27旋转，旋转的倒刺钩27遇到障碍物34，在惯性的作用下可以紧紧固定在障碍物34上；缠绕钢丝22一端安装在其中一个支撑块20上，另一端安装在另一个支撑块20上的作用是为了将紧固轮25可以缠绕在障碍物34上；固定条39安装在紧固轮25上端面上的作用是为了固定平衡条40；两个平衡条40对称安装在固定条39两侧面上的作用是为了在紧固轮25运动过程中保持平衡状态。

本发明中空气装置16的作用是为第一气缸7与第二气缸19提供空气；空气壳30安装在固定壳11内的作用是为了固定开关块29；开关块29安装在空气壳30内的作用是将第二管口32堵住；回位弹簧28位于空气壳30内，回位弹簧28一端安装在空气壳30端面上，另一端安装在开关块29端面上的作用是为了给开关块29一个恢复力；开关块29与空气壳30端面之间形成空气腔23的作用是为了储存空气。

具体实施方式为，如图11a所示，当汽车1被困在淤泥中时，打开汽车1上的空气机构向空气装置16内充气，将空气传输导空气腔23内，空气腔23的空气经过软管将会传送到第一气缸7内，第二气缸19将会推动支撑块20运动，支撑块20将会沿t形导轨35运动，运动支撑块20将会带动安装在其上的驱动齿轮38运动，驱动齿轮38将会带动安装在其上的紧固轮25运动，运动的驱动齿轮38将会在齿条21的作用下，围绕固定它的圆柱销运动，旋转的驱动齿轮38将会带动紧固轮25旋转，紧固轮25将会带动安装在其上的倒刺钩27旋转，当紧固机构4发射出去那一时刻，空气腔23内的空气将会推动开关块29运动，开关块29将会使得第二管口32与空气腔23相通，从而使得空气腔23内的空气将会进入第一气缸7，此时的第一气缸7将会推动缠绕轮8运动，如图11b所示，运动的缠绕轮8将会在驱动轮12的带动下将钢丝绳13从缠绕轮8上带动下来，在两个电动机14的作用下将会带动驱动轮12运动，如图11c所示，运动的驱动轮12旋转方向相反，并会向着拉动钢丝绳13的方向运动，所以钢丝绳13在驱动轮12的带动下将会一直向外运动，所以此时的钢丝绳13上的每一点的速度均相同；如图11c所示，这样就可以使得钢丝绳13在运动过程中可以保持相对静止，维持自己运动的形态；运动的支撑块20将会带动安装在其上的缠绕钢丝22运动，在平衡条40的作用下紧固轮25将会平衡移动，不会发生偏斜，如图11d所示，当缠绕钢丝22遇到障碍物34时，紧固轮25在惯性的作用下将会继续向前运动，如图11e所示，就会将缠绕钢丝22缠绕在障碍物34上，同时旋转的紧固轮25将会带动安装在其上的倒刺钩27运动，运动的倒刺钩27将会将倒刺紧紧插入障碍物34内，从而使得紧固机构4可以带动钢丝绳13将钢丝绳13紧紧固定在障碍物34上，此时的驱动电机37将会通过软轴驱动支撑轴18运动，支撑轴18将会带动安装在其上的缠绕轮8运动，缠绕轮8将会进行缠绕钢丝22绳13的运动，从而将汽车1从淤泥中出来，并将钢丝绳13缠会缠绕轮8上，缠绕轮8在第一气缸7的作用下恢复到原来位置处，继续等待下次的工作需要。