一种轮腿复合铰接山地挖掘机

本发明涉及工程装备，具体涉及一种轮腿复合铰接山地挖掘机。

背景技术：

1、挖掘机被广泛应用于矿山、农业、建筑、军事和救援等领域，主要依托一定的地面条件进行机动作业。挖掘机行走方式有轮式、履带式或轮履复合式，虽然轮式、履带式或轮履复合式行走的挖掘机具备一定的越野能力，但遇到高山丛林、滑坡塌方、泥水翻浆等恶劣地形时，其仍难以顺利抵达作业地点。步履复合式挖掘机(又称蜘蛛挖掘机)虽然能够克服部分崎岖路面，但如何降低其在复杂环境下挖掘作业的风险，提高机体的安全稳定裕度仍然是核心问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明公开一种轮腿复合铰接山地挖掘机，该挖掘机具有多种行走模式和机体稳定调节机制，具备较高的通行能力和作业安全性，通过不同姿态的调整，实现轮式行走或腿足行走，以及腿足支撑作业，并可拓展为其他机型。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种轮腿复合铰接山地挖掘机，包括铰接底盘、操纵及动力舱、转台和作业装置，所述操纵及动力舱通过转台安装于铰接底盘上，还包括轮腿复合行走装置；

4、所述轮腿复合行走装置分布在铰接底盘的四角，所述轮腿复合行走装置主要由行走装置摆动缸、基节、传动系统、大腿摆动缸、大腿杆、小腿杆、小腿摆动缸、车轮摆动缸、摆臂和车轮组成；

5、所述行走装置摆动缸一端与铰接底盘连接，另一端与基节连接；

6、所述基节与铰接底盘枢接；

7、所述大腿摆动缸一端与基节铰接，另一端与大腿杆铰接；

8、所述小腿摆动缸一端与大腿杆铰接，另一端与小腿杆铰接；

9、所述大腿杆一端与基节铰接，另一端与小腿杆铰接；

10、所述小腿杆一端与大腿杆铰接，另一端设置有车轮摆动缸、摆臂和车轮，所述车轮摆动缸一端与小腿杆铰接，另一端与摆臂铰接，所述摆臂另一端与车轮侧面连接；

11、所述传动系统贯穿于大腿杆与小腿杆之间，通过带传动方式驱动小腿杆末端的传动轴旋转，末端的传动轴上套接有十字万向节，所述十字万向节的末端设置有输出轴，所述输出轴连接至车轮的转动中心。

12、进一步地：所述铰接底盘包括前车架、后车架、转向驱动缸和铰接轴，所述前车架和后车架通过铰接轴在中间部位铰接，并通过转向驱动缸在两侧牵拉连接。

13、进一步地：所述前车架设置有属具安装座、前腿摆动缸连接座、前行走装置连接座、转向驱动缸前连接座和前铰接轴孔；

14、属具安装座设置在前车架的前端外侧，有多组安装孔和定位孔，连接作业属具；

15、前腿摆动缸连接座对称设置在前车架的前端内侧，连接左前、右前两个行走装置摆动缸；

16、前行走装置连接座对称设置在前车架的中部两侧，连接左前、右前两个轮腿复合行走装置的基节；

17、转向驱动缸前连接座对称设置在前车架的末端两侧，连接转向驱动缸；

18、前铰接轴孔设置在前车架的末端，安装铰接轴。

19、进一步地：所述后车架设置有后行走装置连接座、后腿摆动缸连接座、转盘连接座、后铰接轴孔、折叠臂连接座和转向驱动缸后连接座；

20、后行走装置连接座对称设置在后车架的末端两侧，连接左后、右后两个轮腿复合行走装置的基节；

21、后腿摆动缸连接座对称设置在后车架的左右两侧外部，连接左后、右后两个行走装置摆动缸；

22、转盘连接座设置在后车架的顶端，安装转台；

23、后铰接轴孔设置在后车架的前端，安装铰接轴与前车架连接；

24、折叠臂连接座设置在后车架的末端，安装折叠臂；

25、转向驱动缸后连接座设置在后车架的左右两侧内部，连接转向驱动缸。

26、进一步地：所述传动系统包括设置在轮腿复合行走装置的基节侧面的电机，所述电机的输出轴上通过键连接安装主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮外啮合；

27、所述从动齿轮通过键连接安装在传动轴一上，所述传动轴一上同时通过键连接安装有带轮一；

28、一级传动带绕接在带轮一和带轮二之间，所述带轮二通过键连接安装在传动轴二上，所述传动轴二上同时通过键连接安装有带轮三；

29、二级传动带绕接在带轮三和带轮四之间，所述带轮四通过键连接安装在传动轴三上，所述传动轴三设置在小腿杆的末端，所述传动轴三上同时套接有十字万向节。

30、进一步地：所述传动轴一同时作为大腿杆和基节的铰接轴；所述传动轴二同时作为大腿杆和小腿杆的铰接轴。

31、进一步地：所述大腿杆和小腿杆都是中空结构，所述传动系统布置于中空结构中。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

33、1.本发明提出的轮腿复合铰接山地挖掘机，采用轮式行走系统和腿足式行走系统串联设计，将车轮驱动电机设置靠近机体，通过轻量化的传动方式将动力传递给车轮，从而降低了腿部的转动惯量；

34、2.本发明提出的轮腿复合铰接山地挖掘机，具有多种行走模式，轮式或腿足式，可在铺装路况下采用轮式快速机动，在复杂地形下采用腿足式行走跨越障碍，且在松软路面上足式行走时，通过车轮翻转使车轮侧面接地，增大接触面积从而降低接地比压，使整机具备较高的通过性；

35、3.本发明提出的轮腿复合铰接山地挖掘机，设置有横摆铰接机构，能够使整机在轮式行驶时转弯半径更小、在步行模式下实现原地转向，更适用于直角弯、s弯路况和林木茂密的山地，使整机具备较高的避障能力；

36、4.本发明提出的轮腿复合铰接山地挖掘机，通过铰接机构和腿足之间配合，可在挖掘、转运和跨越大障碍的过程中调节车姿，保持整机的质心始终处于稳定范围内，提高作业安全性；

37、5.本发明提出的轮腿复合铰接山地挖掘机，具有功能可拓展性，通过加装不同的执行机构，可实现铲运、吊装等功能。

技术特征：

1.一种轮腿复合铰接山地挖掘机，包括铰接底盘、操纵及动力舱、转台和作业装置，所述操纵及动力舱通过转台安装于铰接底盘上，其特征在于：还包括轮腿复合行走装置；

2.根据权利要求1所述的轮腿复合铰接山地挖掘机，其特征在于：所述铰接底盘包括前车架、后车架、转向驱动缸和铰接轴，所述前车架和后车架通过铰接轴在中间部位铰接，并通过转向驱动缸在两侧牵拉连接。

3.根据权利要求2所述的轮腿复合铰接山地挖掘机，其特征在于：所述前车架设置有属具安装座、前腿摆动缸连接座、前行走装置连接座、转向驱动缸前连接座和前铰接轴孔；

4.根据权利要求2所述的轮腿复合铰接山地挖掘机，其特征在于：所述后车架设置有后行走装置连接座、后腿摆动缸连接座、转盘连接座、后铰接轴孔、折叠臂连接座和转向驱动缸后连接座；

5.根据权利要求1所述的轮腿复合铰接山地挖掘机，其特征在于：所述传动系统包括设置在轮腿复合行走装置的基节侧面的电机，所述电机的输出轴上通过键连接安装主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮外啮合；

6.根据权利要求5所述的轮腿复合铰接山地挖掘机，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的轮腿复合铰接山地挖掘机，其特征在于：所述大腿杆和小腿杆都是中空结构，所述传动系统布置于中空结构中。

技术总结
本发明公开一种轮腿复合铰接山地挖掘机，属于工程装备技术领域，包含操纵及动力舱、转台、铰接底盘、轮腿复合行走装置和作业装置，操纵及动力舱安装在铰接底盘顶部的转台上；铰接底盘是核心载体，能够实现整机的转向功能；轮腿复合行走装置，安装在铰接底盘的四角，用于整机的支撑和行走。本发明采用轮式和腿足式两套行走系统串联设计，实现多种行走模式，通过铰接底盘和轮腿行走装置的配合，可在挖掘和跨越障碍的过程中调节车姿，保持整机稳定，提高作业安全，使整机既具备高通行能力又兼具高可靠性，更适用于山地等复杂条件下进行挖掘作业。

技术研发人员：李想,王继新,索喆,刘建峰,王建华
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/15