一种小型汽车提升行走组合式脱困装置及其使用方法

本发明涉及一种小型汽车提升行走组合式脱困装置及其使用方法，属于汽车技术领域。

背景技术：

随着当今社会的高速发展，人们对于汽车的需求越来越大，汽车作为当前社会一种十分便利的交通工具，每年汽车的数量都在急剧增长，急剧增长的汽车数量给交通带来了不小的压力，特别是在重大节日时，交通拥堵的情况尤为突出。

目前乡村道路普遍比较窄，在重大节假日来临的时候，往往会出现会车状况，由于道路的过于狭窄或者驾车技术不够熟练，汽车很容易出现单侧车轮陷落的情况，难以脱困，不仅造成了交通阻塞，而且需要耗费大量的人力物力财力。

例如，中国专利文献cn206799050u公开了一种汽车脱困装置，它至少两个缠绕支架，采用的工作原理是：用汽车轮毂自用的固定螺栓，将缠绕支架固定在固定螺栓的原始位置上，缠绕支架的另外一段用标准螺栓与一块合适的连接板固定，同时将钢丝绳的一端与缠绕支架之间固定，钢丝绳的另外一端与抓钩连接，将抓钩以适当的方面与固定物连接固定，然后开动汽车，由于汽车的驱动轮带动缠绕支架对钢丝绳的缠绕作用，于是，就可以达到实现汽车脱困的目的。又如，中国专利文献cn208827498u公开了一种汽车脱困器顶头，所述汽车脱困器顶头包括座体、顶板、第一杆件、直线驱动装置和弹性件，所述座体固定连接于汽车脱困器上，所述直线驱动装置固连于所述座体上，其包括可线性运动的螺杆，所述螺杆与所述顶板可旋转连接；所述第一杆件穿设于所述座体内且与所述顶板可旋转连接，所述弹性件设置于所述顶板和所述座体之间。另外，本实用新型还提出了一种应用上述顶头的汽车脱困器，由于顶头的倾斜角度可以调节，使得脱困器在厚沙地和雪地的脱困效果更佳。

传统的汽车脱困方式往往借助于吊车或者其他车辆帮助汽车脱困，而面临交通拥堵情况下，吊车和其他车辆难以进行作业，而现有的脱困装置进行作业时往往需要用时较长，难以做到快速脱困，因此急需一种不需要借助其他车辆能够自主脱困的装置来帮助汽车进行脱困工作。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种小型汽车提升行走组合式脱困装置。

本发明还提供上述一种小型汽车提升行走组合式脱困装置的使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种小型汽车提升行走组合式脱困装置，包括行走机构、提升机构和转动轴；

转动轴一端连接行走机构、另一端连接车轮轴；车轮轴将动力通过转动轴传递给行走机构，使行走机构转动作业；

转动轴通过齿条和齿轮组件与提升机构之间进行动力传递，用于提升机构的升降；提升机构的顶部通过张紧卡箍和固定架与转动轴连接，提升机构升降时相应带动转动轴和行走机构升降。

本发明技术方案在汽车陷落无法活动时，可将转动轴的一端与车轮轴连接，在车轮轴的带动下，给转动轴以动力，转动轴转动的同时通过齿条和齿轮组件带动提升机构升起，提升机构升起的同时将转动轴和行走机构顶起来，转动轴转动的同时带动行走机构也转动，最后借助转动的行走机构将陷落的汽车脱困。

优选的，所述提升机构包括最下层支撑底板、最上层支撑底板、顺时针螺纹线丝杠、逆时针螺纹线丝杠、支撑架和限位块；齿轮组件之间利用传动齿条和连接齿条实现连接，齿轮组件分别与顺时针螺纹线丝杠和逆时针螺纹线丝杠相连接，实现顺时针螺纹线丝杠和逆时针螺纹线丝杠的正反运动。

优选的，所述最下层支撑底板包括滑动底板、左螺栓连接件、右螺栓连接件及导轨，左螺栓连接件和右螺栓连接件与滑动底板为固定连接，左螺栓连接件和右螺栓连接件在滑动底板上对称放置；滑动底板两侧设有滑块，导轨上下表面设有螺栓轴承，滑动底板在导轨上移动；左螺栓连接件和右螺栓连接件分别通过螺栓与下拉杆连接，下拉杆与上拉杆之间采用铰链接；顺时针螺纹线丝杠与最下层支撑底板之间设有轴承，最下层支撑底板上方设有凸起、下方设有凹槽。

优选的，所述最上层支撑底板包括推动块、驱动块、连接块、轮槽、推动块滑槽、底层连接杆、驱动杆以及顶柱；推动块与顶柱固定连接，驱动块位于连接块上方，驱动块与顶柱固定连接，逆时针螺纹线丝杠与推动块之间为螺纹连接；推动块置于最上层支撑底板中间，推动块两端置于推动块滑槽上方，推动块滑槽上下表面设有摩擦板，驱动杆两端分别设有两个轮子，轮子置于轮槽之间并在轮槽上滑动。

优选的，所述最上层支撑底板和最下层支撑底板的一侧设有两个滑动槽，滑动槽左右对称，滑动槽上表面设有导轨凹槽。

优选的，所述张紧卡箍采用螺栓张紧方式与承重杆相连接，承重杆置于两个张紧卡箍中间并穿过固定架，固定架与转动轴通过滚动轴承相连接，固定架两端分别设有轴承端盖。此设计的好处是，张紧卡箍和固定架可以有效支撑转动轴，同时又不影响转动轴的旋转作业。

优选的，所述行走机构包括车轮外层板、车轮内层板、车轮转动组件及气缸伸缩杆；车轮外层板置于车轮内层板之上，车轮外层板与气缸伸缩杆末端固定连接，气缸伸缩杆与车轮转动组件为固定连接。

进一步优选的，所述行走机构上设有24个气缸伸缩杆，每个气缸伸缩杆均为三段伸缩式气缸。此设计的好处是，根据提升机构提升的高度来确定气缸伸缩杆的伸缩长度，可满足不同的使用场景。

进一步优选的，所述车轮外层板内侧光滑，外侧采用金字塔状式结构，车轮外层板外侧由底层向顶层逐渐较小。此设计的好处是，可以有效增加与地面接触面积，增大摩擦力，便于行走机构的运动，内侧光滑便于和车轮内层板贴合。

进一步优选的，所述车轮内层板采用流线体设计，车轮内层板前端设有凸起，后端设有凹槽，凸起与凹槽之间相互接触，当气缸伸缩杆开始伸缩时，车轮内层板和车轮外层板跟随气缸伸缩杆同步运动。

优选的，所述车轮转动组件内部设有气泵和电机，通过气泵和电机来控制气缸伸缩杆的伸缩运动，车轮转动组件通过联轴器与转动轴相连接。此设计的好处是，通过转动轴传递过来的动力带动车轮转动组件转动，从而驱动行走机构的转动。

一种小型汽车提升行走组合式脱困装置的使用方法，包括以下步骤：

1)当汽车陷落时，将脱困装置的转动轴与陷落的车轮轴固定连接起来；

2)启动汽车，通过空转的车轮轴带动转动轴旋转作业；

3)转动轴旋转过程中，通过齿条和齿轮组件带动提升机构升起；

4)提升机构升起的同时，将转动轴和行走机构一并顶起；

5)顶起后，行走机构通过气缸伸缩杆进行扩张，使扩张后的行走机构接触地面；

6)转动轴的转动带动扩张后的行走机构旋转，使汽车脱困；

7)汽车脱困后，将转动轴与车轮轴拆开，取下脱困装置。

本发明的技术特点和有益效果：

1、本发明脱困装置能够有效将陷落的汽车成功脱困，能够完成多种不同陷落场景的脱困。在进行陷落汽车提升的过程中，可借助行走机构将陷落汽车安全地输送到地面上，集提升与行走一体化，同时每个装置之间可拆分组合，方便使用。

2、本发明脱困装置没有设置额外的动力装置，通过转动轴与陷落的车轮轴相连接，通过汽车自身驱动车轮的转动，带动转动轴的转动，转动轴通过带动齿轮的转动，从而带动齿条的转动，通过齿轮齿条之间的机械传动，将动力传递到提升机构，带动提升机构工作。

3、本发明脱困装置同时采用逆时针螺纹线丝杠和顺时针螺纹线丝杠，二者之间通过齿条和齿轮组件进行联动，当转动轴进行动力传递时，顺时针螺纹线丝杠给提升机构提供推力，逆时针螺纹线丝杠给提升机构提供拉力，拉力与推力同时产生，同时消失，通过两个方向上的力的驱动防止因为压力角太小而导致无法提升的状况。

4、本发明脱困装置中的提升机构，可根据实际需要增加支撑底板的数量，每个支撑底板的底部设有凸起，顶部设有凹槽，实现多个底板之间的连接，根据实际高度需要增加支撑底板的数量，每个支撑底板内侧设置滑槽，滑槽内部设有螺栓轴承，驱动杆和拉动杆在滑槽内滑动。

5、本发明脱困装置中提升机构的支撑底板的一侧设有两个滑动槽，滑动槽内部设有导轨，滑动块顶部设有凸起，通过凸起与导轨的配合，实现滑动块在滑动槽上的滑动，滑动块内部设置凹槽，凹槽内部设有圆形驱动块组，圆形驱动块组与改向滑杆为螺纹连接，改向滑杆可根据实际作业情况拆卸和安装，通过不同圆形驱动块组和不同改向滑杆之间的连接，可以形成不同形状和不同提升高度的齿轮链条组，完成不同提升高度的作业。

6、本发明脱困装置中的提升机构可根据实际需要实现不同方式之间的传动，即可分别形成普通四边形式的链条连接方式，或形成菱形式链条连接方式，或形成三角形式链条连接方式，通过增加不同数量的支撑底板和不同数量的改向滑块，可以形成多种形式的齿条连接方式，不同连接方式实现不同高度的提升作业。

7、本发明脱困装置中转动轴与行走机构之间采用联轴器进行连接，通过伸缩气缸带动气缸伸缩杆的运动，车轮外层板和车轮内层板到达要提升高度，实现与汽车车轮的同轴同向同高度转动，带动汽车的移动，车轮外层板内侧光滑，外侧采用金字塔状式结构，车轮外层板外侧由底层向顶层逐渐较小，增大摩擦力，内侧光滑便于和车轮内层板贴合；车轮内层板采用流线体设计，外观简洁，车轮内层板前端设有凸起，后端设有凹槽，凸起与凹槽之间相互接触。

附图说明

图1为本发明脱困装置的整体结构示意图；

图2为本发明脱困装置的立体图；

图3为最下层支撑底板结构示意图；

图4为最上层支撑底板结构示意图；

图5为链条连接示意图；

图6为行走机构结构示意图；

图中：1-齿轮组件，2-最下层支撑底板，3-车轮外层板，4-车轮转动组件，5-联轴器，6-传动齿条，7-连接齿条，8-顺时针螺纹线丝杠，9-逆时针螺纹线丝杠，10-转动轴，11-张紧卡箍，12-车轮连接件，13-支撑架，14-限位块，15-最上层支撑底板，16-固定架，17-车轮内层板，18-滑动槽，19-改向滑杆，20-滑动块，21-圆形驱动块组，22-支撑架连接轴，23-承重杆，24-支撑杆连接轴，25-拉杆机构，26-气缸伸缩杆，27-导向槽，28-轴承端盖，1001-滑动底板，1002-左螺栓连接件，1003-右螺栓连接件，1004-轴承，1005-上拉杆，1006-下拉杆，1007-螺栓，1008-导轨，201-滑动轮，202-推动块，203-顶柱，204-驱动块，205-连接块，206-深沟球轴承，207-轮槽，208-推动块滑槽，209-连接杆，210-驱动杆，6001-第一改向滑杆，6002-第一圆形驱动块，6003-第二改向滑杆，6004-第二圆形滑动块，6005-第一齿轮，6006-第二齿轮，6007-第三齿轮，6008-第三圆形滑动块，6009-第四圆形滑动块。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1-6所示，本实施例提供一种小型汽车提升行走组合式脱困装置，包括行走机构、提升机构和转动轴10；

转动轴10一端连接行走机构、另一端连接车轮轴；车轮轴将动力通过转动轴10传递给行走机构，使行走机构转动作业；

转动轴10通过齿条和齿轮组件1与提升机构之间进行动力传递，用于提升机构的升降；提升机构的顶部通过张紧卡箍11和固定架16与转动轴10连接，提升机构升降时相应带动转动轴10和行走机构升降。

具体而言，转动轴10为传递动力的主要来源，由于脱困装置本身没有设置动力源，使用脱困装置时，需要转动轴10与陷落的车轮轴连接起来，即将转动轴10通过车轮连接件12与车轮轴连接起来。通过借助陷落汽车车轮轴的动力，再由转动轴10将动力传递到提升机构和行走机构。

其中，提升机构包括最下层支撑底板2、最上层支撑底板15、顺时针螺纹线丝杠8、逆时针螺纹线丝杠9、支撑架13和限位块14；齿轮组件1之间利用传动齿条6和连接齿条7实现连接，齿轮组件1分别与顺时针螺纹线丝杠8和逆时针螺纹线丝杠9相连接，实现顺时针螺纹线丝杠8和逆时针螺纹线丝杠9的正反运动。

进行动力传递的齿轮组件1包括第三齿轮6007、第一齿轮6005、第二齿轮6006，第三齿轮6007安装在转动轴10上，第一齿轮6005安装在顺时针螺纹线丝杠8的一端，第一齿轮6005为双齿轮，第二齿轮6006安装在逆时针螺纹线丝杠9的一端，第三齿轮6007通过传动齿条6连接第一齿轮6005的内齿轮，第一齿轮6005的外齿轮通过连接齿条7连接第二齿轮6006，从而实现转动轴10、第三齿轮6007、第一齿轮6005、第二齿轮6006的动力传递及同速转动，实现顺时针螺纹线丝杠8和逆时针螺纹线丝杠9的正反运动，同时提供推力和拉力，最终实现提升机构的升起。

另外，最下层支撑底板2同一侧设置有第一改向滑杆6001和第二圆形滑动块6004，最上层支撑底板15同一侧设置有第二改向滑杆6003和第一圆形驱动块6002，可通过第一改向滑杆6001、第二圆形滑动块6004、第二改向滑杆6003、第一圆形驱动块6002和传动齿条6之间的不同连接组合，实现不同的高度和稳定性调节。

支撑底板一侧设有滑动槽18，滑动槽18上面设有滑动块20，滑动块20内部设置凹槽，圆形驱动块组20与凹槽相配合，圆形驱动块20与改向滑杆19之间为螺纹连接，改向滑杆19可以拆卸组装形成不同提升高度的齿轮链条组。

支撑架13内部设有导向槽29，支撑架连接轴22带动滑轮在导向槽19内滑动，支撑架连接轴22与支撑杆连接轴24通过连接杆相连接，连接杆与连接杆之间通过支撑杆连接轴24相连接，整体实现提升作业。

最下层支撑底板2包括滑动底板1001、左螺栓连接件1002、右螺栓连接件1003及导轨1008，左螺栓连接件1002和右螺栓连接件1003与滑动底板1001固定连接，左螺栓连接件1002和右螺栓连接件1003在滑动底板1001上对称放置；滑动底板1001两侧设有滑块，导轨1008上下表面设有螺栓轴承，滑动底板1001在导轨1008上移动，螺栓轴承在导向的同时又可以很好的减小滑动的摩擦力；左螺栓连接件1002和右螺栓连接件1003分别通过螺栓与下拉杆1006连接，下拉杆1006与上拉杆1005之间采用铰链接，滑动底板1001运动时通过左螺栓连接件1002和右螺栓连接件1003带动下拉杆1006的运动，下拉杆1006带动上拉杆1005的运动，上拉杆1005与支撑架连接轴22之间为固定连接，上拉杆1005带动支撑架支撑轴22的运动，给提升机构提供拉动力。顺时针螺纹线丝杠8与最下层支撑底板2之间设有轴承，有效减少顺时针螺纹线丝杠8运动过程中与最下层支撑底板2的摩擦力，最下层支撑底板2上方设有凸起、下方设有凹槽，通过凸起与凹槽之间的配合实现多层底板之间的连接，增加提升高度。

最上层支撑底板15包括推动块202、驱动块204、连接块205、轮槽207、推动块滑槽208、底层连接杆209、驱动杆210以及顶柱203；推动块202与顶柱203固定连接，驱动块204位于连接块205上方，驱动块204与顶柱203固定连接，逆时针螺纹线丝杠9与推动块202之间为螺纹连接。推动块202置于最上层支撑底板15中间，推动块202两端置于推动块滑槽208上方，推动块滑槽208上下表面设有摩擦板，减小摩擦，驱动杆210两端分别设有两个轮子，轮子置于轮槽207之间并在轮槽上滑动。逆时针螺纹线丝杠9的运动带动推动块202的运动，推动块202通过顶柱203推动驱动块204的运动，驱动块204和连接块205为固定连接，连接块205的运动带动驱动杆210的运动，驱动杆210两端设有轮子，轮槽207具有导向作用，实现轮子在轮槽207上的移动，驱动杆210与支撑杆相连接，给提升机构提供推动力。

最上层支撑底板15和最下层支撑底板2的一侧设有两个滑动槽18，滑动槽18左右对称，滑动槽18上表面设有导轨凹槽，保证滑动块20在导轨凹槽上直线运动不反正偏转，保证运动精度。

张紧卡箍11采用螺栓张紧方式与承重杆23相连接，承重杆23置于两个张紧卡箍11中间并穿过固定架16，固定架16与转动轴10通过滚动轴承相连接，固定架16两端分别设有轴承端盖30。张紧卡箍和固定架可以有效支撑转动轴，同时又不影响转动轴的旋转作业。

行走机构包括车轮外层板3、车轮内层板17、车轮转动组件4及气缸伸缩杆26；车轮外层板3置于车轮内层板17之上，车轮外层板3与气缸伸缩杆26末端固定连接，气缸伸缩杆26与车轮转动组件4为固定连接。

本实施例中，行走机构上设有24个气缸伸缩杆26，每个气缸伸缩杆26均为三段伸缩式气缸。根据提升机构提升的高度来确定气缸伸缩杆的伸缩长度，可满足不同的使用场景。

车轮外层板3内侧光滑，外侧采用金字塔状式结构，车轮外层板3外侧由底层向顶层逐渐较小。可以有效增加与地面接触面积，增大摩擦力，便于行走机构的运动，内侧光滑便于和车轮内层板贴合。

车轮内层板17采用流线体设计，车轮内层板17前端设有凸起，后端设有凹槽，凸起与凹槽之间相互接触，当气缸伸缩杆26开始伸缩时，车轮内层板17和车轮外层板3跟随气缸伸缩杆26同步运动。

车轮转动组件4内部设有气泵和电机，通过气泵和电机来控制气缸伸缩杆的伸缩运动，车轮转动组件4通过联轴器5与转动轴10相连接，由转动轴10带动整个行走机构的旋转。通过转动轴10传递过来的动力带动车轮转动组件4的转动，从而驱动行走机构的转动。

本发明技术方案在汽车陷落无法活动时，可将转动轴的一端与车轮轴连接，在车轮轴的带动下，给转动轴以动力，转动轴转动的同时通过齿条和齿轮组件带动提升机构升起，提升机构升起的同时将转动轴和行走机构顶起来，转动轴转动的同时带动行走机构也转动，最后借助转动的行走机构将陷落的汽车脱困。本实施例技术方案没有设置额外的动力装置，仅仅依靠陷落汽车自身的动力使提升机构和行走机构作业，另外，行走机构内的电机和气缸由人为控制，当提升机构顶起到位后，人为启动电机和气缸，使行走机构扩张到与地面刚刚好接触，行走机构便可依靠转动轴的动力实现旋转，将陷落汽车移动到正常路面上。

实施例2：

一种小型汽车提升行走组合式脱困装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：第一齿轮6005、第二齿轮6006、第四圆形滑动块6009以及第三圆形滑动块6008相互配合，形成四边形式链条连接方式，完成特定高度的提升作业。

实施例3：

一种小型汽车提升行走组合式脱困装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：第一齿轮6005、第二齿轮6006、第四圆形滑动块6009以及第一圆形驱动块6002之间相互配合，形成菱形式链条连接方式，完成提升作业。

实施例4：

一种小型汽车提升行走组合式脱困装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：第一齿轮6005、第二齿轮6006、第三圆形滑动块6008以及第二圆形滑动块6004之间相互配合，形成三角形式链条连接方式，完成功能提升作业。

实施例5：

一种小型汽车提升行走组合式脱困装置的使用方法，利用实施例1-4其中任一所述的小型汽车提升行走组合式脱困装置，对陷落汽车进行脱困处理，具体工作过程如下：

1)当汽车陷落时，将脱困装置的转动轴10与陷落的车轮轴固定连接起来，即通过转动轴10一端的车轮连接件12与车轮轴安装连接；

2)启动汽车并加油，通过空转的车轮轴带动转动轴10旋转作业；

3)转动轴10旋转过程中，通过齿条和齿轮组件1带动提升机构升起，即转动轴10通过传动齿条6和连接齿条7使第三齿轮6007、第一齿轮6005、第二齿轮6006同速转动；

4)提升机构升起的同时，将转动轴10和行走机构一并顶起，使陷落汽车一侧被顶起，陷落汽车随即被扶正；

5)陷落汽车被扶正后，行走机构通过气缸伸缩杆26进行扩张，使扩张后的行走机构接触地面；

6)与此同时，转动轴10的转动带动扩张后的行走机构旋转，使汽车脱困；

7)汽车脱困后，将转动轴10与车轮轴拆开，取下脱困装置，汽车即可正常行驶。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。