一种具有双轮体的万向轮的制作方法

本实用新型涉及一种脚轮，尤其涉及一种具有双轮体的万向轮。

背景技术：

目前，在日常生活中，为了方便移动某些较重的物体，在家具、家电、行李箱、货运小车底部均有脚轮。脚轮一般分为定向轮和万向轮，万向轮由于转向比较灵活，应用比较广泛。

而在智能物流领域中，AGV小车上也安装有万向轮，以配合实现其灵活的运载功能。AGV小车指的是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV小车可通过电脑来控制其行进路线以及行为。

但是，现有的万向轮存在以下缺陷：

(1)不适于工作时间长的工况：一般设置于设备上的万向轮的使用设定，是依据人的工作以及时间作为依据的，例如普通人上班时间为8小时/天，步速约1.4m/s，中间还有休息时间，不可能随时都在使用设备，但是AGV设备是不依赖于人的行动的，是可以24小时不间断工作的，且工作时速一般大于人的步速，这样AGV设备上的万向轮的使用磨损程度就会大大增加；故而常规的万向轮并不适用于安装在AGV等高损耗设备上使用；

(2)不适用于需要频繁转向且灵活性要求较高的工况：普通的万向轮一般是单轮设置，在承载较大的情况下，单轮设置的万向轮容易由于承载压力过大，而导致与底面之间的摩擦力过大，使得万向轮转向灵活性受限；且普通的万向轮总高度较高，而每个万向轮的转向灵活性与其各部件之间的尺寸结构设置，与其转向组件、脚轮组件的具体结构设置都相互关联，若为了使得万向轮适于安装在底盘较低的AGV设备，仅通过将万向轮高度降低，也无法提高万向轮的转动灵活性。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有双轮体的万向轮。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种具有双轮体的万向轮，包括支架和脚轮组件，所述支架具有旋转轴线，所述支架适于在外力的作用下绕所述旋转轴线旋转；所述支架包括平台、以及由所述平台延伸的固定部；

所述脚轮组件包括中空杆、间隔件、两个垫圈和两个轮体，所述轮体设有轮体通孔，所述轮体通孔内安装有第一轴承，所述中空杆穿过两个所述第一轴承，两个所述轮体之间设有所述间隔件，所述轮体接近所述间隔件侧的轮面为内轮面，所述轮体远离所述间隔件侧的轮面为外轮面，所述第一轴承接近所述间隔件侧的侧面到所述内轮面所在平面之间的距离为d1，所述间隔件的沿所述中空杆方向的长度大于2d1；所述垫圈设于所述第一轴承远离所述间隔件侧的侧面到所述外轮面所在平面之间的空间内，所述垫圈远离所述轮体侧抵接所述固定部；所述第一轴承的两侧分别抵接所述垫圈和所述间隔件；

所述万向轮还包括固定杆，所述固定杆穿过所述中空杆，且所述固定杆两端与所述固定部固定连接。

进一步地，两个所述垫圈分别穿设在所述中空杆的两端。

进一步地，所述间隔件为钢套，所述钢套套设于所述中空杆外部。

进一步地，所述固定部包括两个轮架板，两个轮架板上分别设有第一安装孔和第二安装孔，所述固定杆为螺杆，所述螺杆依次穿过所述第一安装孔、所述中空杆的中空部、所述第二安装孔；且所述螺杆另一端通过螺母紧固，以与所述轮架板紧固连接。

进一步地，所述万向轮还包括转向组件，所述转向组件包括第二轴承、轴承套和连接件；所述第二轴承具有内环和外环，所述轴承套内侧壁与所述外环壁面抵接，所述轴承套与所述平台固定连接；

所述轴承套上设有所述连接件，所述连接件穿过所述内环，所述连接件接近所述平台侧具有第一卡台；所述第二轴承远离所述平台侧的端面抵接所述轴承套，所述第二轴承接近所述平台侧的端面抵接所述第一卡台。

进一步地，所述平台上具有平台通孔，所述平台壁面具有往远离所述脚轮组件方向突出的突出部；所述轴承套接近所述平台的一端具有翻边，所述翻边与所述轴承套端面之间形成固定槽；

所述平台接近所述平台通孔侧的壁面插设于所述固定槽内，所述轴承套外壁面抵接所述突出部，以限制所述轴承套的径向移动。

进一步地，所述突出部为环形突出部，所述突出部围成限位空间，所述轴承套设于所述限位空间内。

进一步地，所述转向组件还包括盖板，所述盖板与所述轴承套固定连接。

进一步地，所述盖板上具有第一通孔，所述轴承套具有第二通孔，所述连接件远离所述第一卡台的一端具有第二卡台，所述连接件依次穿过所述第一通孔、所述第二通孔和所述内环，所述盖板远离所述轴承套侧的壁面抵接所述第一卡台；

所述连接件抵接所述第一通孔、所述第二通孔的孔壁。

进一步地，所述轴承套包括套部和盖部，所述套部与所述平台固定连接，所述盖部盖设于所述套部之上；所述翻边设于所述套部，所述第二通孔设于所述盖部；所述第二轴承的内环在两端分别抵接所述盖部和所述第一卡台；所述第二轴承的外环在两端分别抵接所述套部的上端和下端。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)采用独立工作的双轮结构的设计，在设备作任何角度的回旋时，都可以利用双轮产生的逆向差速，大大降低了轮体与地面的无效滑动，同时可以减小轮体与底面之间的摩擦力，转向阻力小，转动也灵活，特别适用在智能仓库、自动化流水线智能配送等使用场景；

(2)在轮体通孔内设置有第一轴承以实现轮体的有效转动，同时在第一轴承的两侧，均具有空间，第一轴承接近内轮面侧的空间用于安装间隔件，以方便间隔件更好地起到间隔作用；在第一轴承接近外轮面侧的空间用于安装垫圈，相对于直接在轮体外侧安装垫圈，可以提高垫圈的相对位置的稳定性，提高垫圈的防摩擦效果。

附图说明

图1为本实用新型的具有双轮体的万向轮的结构分解图；

图2为本实用新型的具有双轮体的万向轮的剖面结构图；

图中：10、支架；11、平台；111、突出部；12、固定部；20、脚轮组件； 21、中空杆；22、间隔件；23、轮体；231、内轮面；232、外轮面；24、垫圈； 25、第一轴承；30、转向组件；31、第二轴承；311、内环；312、外环；32、轴承套；321、盖部；3211、翻边；322、套部；33、连接件；331、第一卡台； 34、盖板；41、固定杆；42、螺母。

具体实施方式

需要说明的是，本文所提到的“上”、“下”等方位词仅用于指代不同部件之间的相对位置；而本文所提到的“抵接”，可以是直接抵接也可以是间接抵接。

还需要说明的是，本实用新型的具有双轮体的万向轮还可以用于其他工业设备用轮，不仅局限于AGV小车使用。

如图1至2所示，一种具有双轮体的万向轮，包括支架10和脚轮组件20，支架10具有旋转轴线，支架10适于在外力的作用下绕旋转轴线旋转，以实现万向轮的转向功能；支架10包括平台11、以及由平台11延伸的固定部12；脚轮组件20包括中空杆21、间隔件22、两个轮体23和两个垫圈24，两个轮体 23分别为第一轮体23和第二轮体23，中空杆21穿过两个轮体23，两个轮体 23之间设有间隔件22，轮体23适于绕中空杆21旋转，以实现万向轮的行走功能；具体地，轮体23设有轮体通孔，轮体通孔内安装有第一轴承25，中空杆 21穿过两个第一轴承25，两个轮体23之间设有间隔件22，轮体23接近间隔件 22侧的轮面为内轮面231，轮体23远离间隔件22侧的轮面为外轮面232，第一轴承25接近间隔件22侧的侧面到内轮面231所在平面之间的距离为d1，间隔件22的沿中空杆21方向的长度大于2d1；垫圈24设于第一轴承25远离间隔件 22侧的侧面到外轮面232所在平面之间的空间内，垫圈24远离轮体23侧抵接固定部12，垫圈24接近轮体23侧抵接第一轴承25；万向轮还包括固定杆41，固定杆41穿过中空杆21，且固定杆41两端与固定部12固定连接；其中，万向轮与设备之间进行连接时，还会安装有转向组件30，以实现万向轮的转向功能，该转向组件30可以根据市场上现有的结构进行设置，且支架10的旋转轴线与转向组件30相关。

具体地，本实用新型的间隔件22在安装后，可以抵接第一轴承25的内侧面，不仅起到间隔两个轮体23以保证两个轮体23正常单独运转的作用，还起到从侧向限制第一轴承25移动的作用，保证第一轴承25的有效运转；同时，垫圈24在安装之后，不仅起到了避免支架10与轮体23之间相互摩擦的作用，又可以配合间隔件22，对第一轴承25进行固定；使得当轮体23为胶质轮体23 时，若轮体23长时间运转导致轮体23软化，此时第一轴承25容易移位，第一轴承25两侧通过间隔件22和垫圈24的限位，不容易发生限位，使得该万向轮适用于长时间行走的工况。

具体地，轮体23内还可以设置凹槽，在第一轴承25外壁上设置卡簧，通过第一轴承25外壁上的卡簧与轮体23内的凹槽配合，以将第一轴承25固定在轮体23内。

具体地，间隔件22可以是与中空杆21一体成型设置，也可以是可拆式连接；间隔件22可以选用硬塑料间隔件22或者胶体间隔件22；本实施例中的间隔件22为钢套，钢套的结构刚度较大，耐用性好；中空杆21依次穿过第一轮体23、钢套和第二轮体23以组合成脚轮组件20，最后固定杆41穿过中空杆21 后，配合固定部12，通过固定杆41将脚轮组件20固定在固定部12上。

具体地，通过设置两个轮体23，且在两个轮体23之间设置间隔件22，以把第一轮体23和第二轮体23分隔，避免两个轮体23在转向时相互靠近相互干涉，以保证两个轮体23的转动相互独立互不干扰；该万向轮在转向时，支架10 带动脚轮组件20绕支架10的旋转轴线旋转，以实现转向(即轮体23转向时可绕第一旋转轴线旋转)，且脚轮组件20内的轮体23也绕由中空杆21的轴线旋转，以实现行走(即轮体23行走时可绕第二旋转轴线旋转)；此时两个轮体23 无论是绕第一旋转轴线做顺时针旋转或逆时针旋转，即无论支架10做任何角度回旋时，两个轮体23绕第二旋转轴线的旋转速度都会不同，两个轮体23在行走的过程中会产生差速，即靠近第一旋转轴线的轮体23的旋转速度会小于远离第一旋转轴线的轮体23，甚至当旋转速度较快时，靠近第一旋转轴线的轮体23 的转动方向与远离第一旋转轴线的轮体23相反；通过独立双轮的设置，可以通过差速或逆向差速，大大降低轮体23与地面之间的摩擦滑动，减小轮体23的磨损，减小转向阻力，提高万向轮的转动灵活性，也可以适用于转动速度频繁或转动较快的工况；同时由于可以有效降低磨损，使该万向轮更加适用于长时间工作且承载量较大的工况。

具体地，相对于直接采用螺杆穿过轮体23，并通过螺杆与固定部12之间锁紧，以实现脚轮组件20与支架10固定连接的技术方案，本实施例通过中空杆 21和固定杆41的配合，以将脚轮组件20固定于支架10，这样可以避免由于轮体23的频繁转动，不可避免地造成螺杆转动，从而造成锁紧松动的现象，即通过中空杆21和固定杆41的配合，可以避免由于轮体23的转动而影响到脚轮组件20与轮架板之间的锁紧效果，使得万向轮更加适用于转向频繁的工况。

优选地，为了方便脚轮组件20的拆装，固定部12包括两个轮架板，两个轮架板上分别设有第一安装孔和第二安装孔，固定杆41为螺杆，螺杆依次穿过第一安装孔、中空杆21的中空部、第二安装孔；且螺杆另一端通过螺母42紧固，以与轮架板紧固连接。通过螺杆穿过中空杆21从而紧固脚轮组件20，使得脚轮组件20和支架10可以分开加工，然后再进行组合，当万向轮由于频繁转动而造成轮体23损耗较大时，也方便脚轮组件20的更换。

优选地，垫圈24设置于中空杆21的两端，垫圈24设于轮架板内壁与轮体 23之间，垫圈24包括第一垫圈24和第二垫圈24，中空杆21依次穿过第一垫圈24、第一轮体23、间隔件22、第二轮体23、第二垫圈24，以形成脚轮组件 20。

优选地，为了方便安装，本实施例的万向轮采用滚动第二轴承31来实现万向轮支架10的转向功能，转向组件30包括滚动第二轴承31、轴承套32和连接件33；滚动第二轴承31具有内环311和外环312，轴承套32内侧壁与外环312 壁面抵接，轴承套32与平台11固定连接；轴承套32上设有连接件33，连接件 33穿过内环311，连接件33接近平台11侧具有第一卡台331；第二轴承31远离平台11侧的端面抵接轴承套32，第二轴承31接近平台11侧的端面抵接第一卡台331。其中，滚动第二轴承31选用球第二轴承31。

具体地，通过轴承套32、连接件33和滚动第二轴承31的配合，既实现了第二轴承31的安装，还可以使得当外力作用于轴承套32时，可以带动第二轴承31转动，而滚动第二轴承31的设置可以使得该万向轮在转向时为滚动转动，减小转向阻力；而且通过轴承套32的设置，可以保证第二轴承31的工作稳定性，避免外部因素干扰。

优选地，为了方便实现支架10与轴承套32的固定连接，平台11上具有平台11通孔，平台11壁面具有往远离脚轮组件20方向突出的突出部111；轴承套32接近平台11的一端具有翻边3211，翻边3211与轴承套32端面之间形成固定槽；平台11接近平台通孔侧的壁面插设于固定槽内，可通过反铆翻边3211，使得平台11和轴承套32结合成一体，轴承套32外壁面抵接突出部111，以限制轴承套32的径向移动，以保证转向的稳定性。

优选地，为了提高轴承套32与平台11之间的连接稳定性，突出部111为环形突出部111，突出部111围成限位空间，轴承套32设于限位空间内。当然，突出部111还可以是对称突出的几个突出块。

优选地，为了方便将万向轮安装于各种行走设备底盘，如安装于AGV小车底盘，转向组件30还包括盖板34，盖板34与轴承套32固定连接；盖板34上可以设置有螺纹孔，通过螺栓将盖板34紧固在设备底盘。

优选地，为了方便连接件33依次穿过盖板34、轴承套32和第二轴承31，以将三者固定连接，盖板34上具有第一通孔，轴承套32具有第二通孔，连接件33远离第一卡台331的一端具有第二卡台，连接件33依次穿过第一通孔、第二通孔和内环311，盖板34远离轴承套32侧的壁面抵接第一卡台331；连接件33抵接第一通孔、第二通孔的孔壁。

优选地，为了方便第二轴承31的安装，轴承套32包括套部322和盖部321，套部322与平台11固定连接，盖部321盖设于套部322之上；翻边3211设于套部322，第二通孔设于盖部321；第二轴承31的内环311在两端分别抵接盖部321和连接件33；第二轴承31的外环312在两端分别抵接套部322的上端和下端。

具体地，安装时转向组件30时，先将套部322凸边固定在支架10平台11 上，再将第二轴承31设置于套部322内，且第二轴承31的外环312抵接套部 322的下端面，同时再将盖部321设置在套部322的上端开口上，盖部321具有向下突出的抵接部，盖部321的抵接部抵接第二轴承31内环311的上端面，而套部322上端的端部抵接第二轴承31外环312的上端面，此时再将盖板34设置在盖部321之上，连接件33依次穿过第一通孔、第二通孔、第二轴承31内环311，连接件33两端的端部分别抵接盖板34和第二轴承31内环311；在上述结构的基础上，使得第二轴承31外环312的上下两端通过套部322固定，第二轴承31的内环311的下端通过第一卡台331固定，第二轴承31的内环311 的上端通过盖部321固定，盖板34、盖部321、第二轴承31通过连接件33连接成一体，套部322与平台11连接，这样使得当小车转向时，盖板34可以将转向力可以传递给轴承套32，套部322带动平台11转动，从而带动脚轮组件 20转动。该转向组件30结构简单，且安装方便，便于更换，适用于需要频繁转向的工况。

具体地，连接件33选用平底窝钉，在平底窝钉与第二轴承31之间还设有平垫。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。