一种全地形伤员运输平台机械机构及工作方法与流程

本发明涉及一种全地形伤员运输平台机械机构，属于运输平台技术领域。本发明还涉及上述的全地形伤员运输平台机械机构的工作方法。

背景技术：

现有伤员运输平台均选取通用车辆作为车身主体，结合移动担架来实施伤员的地域转移。因道路的不平整，运输过程中往往会对伤员造成不必要的二次伤害，虽然医护人员采取了各种柔性物进行缓冲但没有从源头解决问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种全地形伤员运输平台机械机构，旨在屏蔽伤员运输平台在移动过程中因道路不平整带来的颠簸，减小伤员受到二次伤害。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种全地形伤员运输平台机械机构，其特征是：包括坡度适应模块、左右适应模块和上下适应模块，所述坡度适应模块包括左右两个，每个所述坡度适应模块包括定径轮组、变径轮组、电机驱动模块、履带，所述定径轮组包括定径履带轮、两根大活塞杆、轴承组件a，所述定径履带轮可转动地与所述轴承组件a连接，两根所述大活塞杆分别设置在所述定径履带轮的两侧并可转动地与所述轴承组件a连接，所述变径轮组包括变径轮毂、辐向轮组、轴承组件b、两个大缸筒，所述变径轮毂与所述轴承组件b固定连接，所述辐向轮组包括多个辐向设置在所述变径轮毂周围的可转动的辐向轮，所述辐向轮的两侧连接有可转动地活塞杆，所述变径轮毂的周向均匀固定连接有多组缸筒，所述辐向轮两侧的活塞杆与所述变径轮毂上设置的缸筒对应配合连接，两个所述大缸筒分别设置在所述变径轮毂的两侧并可转动地与所述轴承组件b连接，两个所述大缸筒分别与所述定径轮组的两根大活塞杆配合连接，所述电机驱动模块包括电机安装座、安装在所述电机安装座上的电机、安装在所述电机输出轴上的小带轮、大带轮、连接在所述大带轮和小带轮之间的皮带，所述电机安装座与两个所述大缸筒固定连接，所述大带轮与所述轴承组件b固定连接，所述左右适应模块设置在两个坡度适应模块之间，所述左右适应模块包括两个，每个所述左右适应模块包括支撑块、两个曲杆、两个平行四边形组，所述支撑块的两侧分别对称设置一个所述曲杆和一个所述平行四边形组，所述平行四边形组的一端与所述支撑块铰接，所述曲杆与所述支撑块铰接连接，所述曲杆的下端与所述平行四边形组的横梁铰接，两侧的两个所述曲杆的上端通过弹簧连接，其中的一个所述左右适应模块通过其两个所述平行四边形组分别与两个所述坡度适应模块的所述定径轮组连接，另一个所述左右适应模块通过其两个所述平行四边形组分别与两个所述坡度适应模块的所述变径轮组连接，所述上下适应模块设置在所述左右适应模块的上部，所述上下适应模块包括液压缸、剪刀升降机构、负载平台、连接机构，所述液压缸连接在所述剪刀升降机构的底部相邻两横梁之间，所述负载平台连接在所述剪刀升降机构的顶部，所述连接机构连接在所述剪刀升降机构的底部，所述连接机构包括固定连接在所述剪刀升降机构底部的滑轨，所述滑轨的一端与设置在连接板上的滑块滑动配合，所述滑轨的另一端上部设置有上球头销，所述上球头销的下端通过球铰连接有下球头销，所述下球头销的下端连接有固定销，所述上球头销的上端与所述剪刀升降机构的底部固定连接，所述连接板与其中的一个所述左右适应模块的支撑块固定连接，所述固定销的下端与另一个所述左右适应模块的支撑块固定连接。

本发明中，坡度适应模块为可变形履带结构，用于提供平台行进的动力，同时可主动适应路面坡度的变化；左右适应模块连接坡度适应模块与上下适应模块，同时可主动适应路面的左右不平整；上下适应模块支撑被运输对象，同时可适应路面的高低变化。本发明通过坡度适应模块、左右适应模块和上下适应模块，可确保在经过有前后、左右、高低变化路面的过程中伤员一直保持同一位姿，可减小运输平台在移动过程中因道路不平整带来的颠簸，减小伤员受到二次伤害。

进一步的，为便于更加适应道路的起伏，左右适应模块的四个所述平行四边形组与所述坡度适应模块通过球铰连接。

进一步的，所述下球头销的下端与所述固定销的上端形状均为圆柱的斜剖面，且两个斜剖面上分别带有可相配合的凸起和凹槽，所述下球头销通过其下端的斜剖面与所述固定销上端的斜剖面配合连接。下球头销与固定销之间通过相配合的斜面可进行相对移动，以使负载平台保持水平。

进一步的，为便于控制，所述大活塞杆和所述大缸筒组成的液压执行元件与所述变径轮毂上的缸筒和所述辐向轮组的活塞杆组成的液压执行元件组成液压封闭系统。通过封闭液压系统，当辐向轮组在液压系统的作用下向内收缩或向外伸出时，流出或流入辐向轮组的液压执行元件的液压油流入或流出由大活塞杆和大缸筒组成的液压执行元件，从而促使大活塞杆伸出或回缩，从而达到辐向轮组向内收缩或向外伸出时，大活塞杆同时伸出或回缩，使得定径轮组与变径轮组两者中心连线长度伸长或缩短，使得在上坡或下坡过程中负载平台始终保持与地面平行。

本发明还提供了上述全地形伤员运输平台机械机构的工作方法，其采用的技术方案是：平路行驶过程中，伤员平躺在负载平台上，电机驱动小带轮转动，通过皮带带动大带轮旋转，进而通过轴承组件b带动变径轮毂旋转，并带动履带转动，通过对两侧的坡度适应模块的速度大小及正负的控制实现全地形伤员运输平台机械机构的前进、后退与转向；

遇到上坡路面时，当变径轮组在前，定径轮组在后时，通过控制液压系统将辐向轮组沿径向向内收缩，同时相对大缸筒使大活塞杆伸出，使得定径轮组与变径轮组两者中心的连接线段在后端点保持不动的情况下，前端点下压，且长度伸长，使得在上坡过程中负载平台始终保持与地面平行；

遇到下坡路面时，当变径轮组在前，定径轮组在后时，通过控制液压系统将辐向轮组沿径向向外顶出，同时相对大缸筒收缩大活塞杆，使得定径轮组与变径轮组两者中心的连接线段在后端点保持不动的情况下，前端点上扬，且长度缩短，使得在上坡过程中负载平台始终保持与地面平行；

通过控制液压缸的伸缩，使负载平台上下运动，进而主动抵消上、下坡路过程中带来的垂直方向的加速度；

遇到左右两侧高低不等的路面时，通过两组平行四边形组的变形，来被动调节两侧的坡度适应模块的高度；

遇到左右两侧不平行的路面时，通过两侧的坡度适应模块相对左右适应模块自行发生偏转。

本发明有益效果是：本发明实现了运输平台对带坡度路面的主动适应，同时实现了对左右不同高度、不同斜度路面的被动适应，进一步提升了伤员运输过程中的安全保护性，能够减小伤员运输平台在移动过程中因道路不平整带来的颠簸，减小伤员受到二次伤害。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中的结构示意图；

图2是本发明中的坡度适应模块的结构示意图；

图3是本发明中坡度适应模块中的定径轮组的结构示意图；

图4是本发明中坡度适应模块中的变径轮组的结构示意图；

图5是本发明中坡度适应模块中的电机驱动模块的结构示意图；

图6是本发明中的左右适应模块的结构示意图；

图7是本发明中的上下适应模块的结构示意图；

图8是本发明中上下适应模块中的连接机构的结构示意图；

图9是本发明中下球头销的结构示意图；

图10是本发明中固定销的结构示意图；

图11是本发明中的液压系统原理图；

图12是本发明中的坡度适应模块的工作示意图；

图中，1是坡度适应模块，1-1是定径轮组，1-1-1是定径履带轮，1-1-2是大活塞杆，1-1-3轴承组件a，1-2是变径轮组，1-2-1是变径轮毂，1-2-1-1是缸筒，1-2-2是辐向轮组，1-2-2-1是辐向轮，1-2-2-2是活塞杆，1-2-3是轴承组件b，1-2-4是大缸筒，1-3是电机驱动模块，1-3-1是电机安装座，1-3-2是电机，1-3-3是小带轮，1-3-4是大带轮，1-3-5是皮带，1-4是履带；

2是左右适应模块，2-1是支撑块，2-2是弹簧，2-3是曲杆，2-4是平行四边形组；

3是上下适应模块，3-1是液压缸，3-2是剪刀升降机构，3-3是负载平台，3-4是连接机构，3-4-1是滑轨，3-4-2是滑块，3-4-3是连接板，3-4-4是下球头销，3-4-5是固定销，3-4-6上球头销。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：

如附图所示，一种全地形伤员运输平台机械机构，包括坡度适应模块1、左右适应模块2和上下适应模块3。所述坡度适应模块1包括左右两个，每个所述坡度适应模块1包括定径轮组1-1、变径轮组1-2、电机驱动模块1-3、履带1-4。所述定径轮组1-1包括定径履带轮1-1-1、两根大活塞杆1-1-2、轴承组件a1-1-3，所述定径履带轮1-1-1可转动地与所述轴承组件a1-1-3连接并轴向被定位，两根所述大活塞杆1-1-2分别设置在所述定径履带轮1-1-1的两侧并可转动地与所述轴承组件a1-1-3连接，同时轴向被定位。所述变径轮组1-2包括变径轮毂1-2-1、辐向轮组1-2-2、轴承组件b1-2-3、两个大缸筒1-2-4，所述变径轮毂1-2-1与所述轴承组件b1-2-3固定连接，辐向轮组1-2-2-1的结构形式与定径轮组1-1一致，尺寸不同，辐向轮组1-2-2包括多个辐向设置在所述变径轮毂1-2-1周围的可转动的辐向轮1-2-2-1，所述辐向轮的两侧连接有可转动地活塞杆1-2-2-2，所述变径轮毂1-2-1的周向均匀固定连接有多组缸筒1-2-1-1，所述辐向轮两侧的活塞杆1-2-2-2与所述变径轮毂1-2-1上设置的缸筒1-2-1-1对应配合连接，组成液压缸，两个所述大缸筒1-2-4分别设置在所述变径轮毂1-2-1的两侧并可转动地与所述轴承组件b1-2-3连接，同时轴向被定位，两个所述大缸筒1-2-4分别与所述定径轮组1-1的两根大活塞杆1-1-2配合连接，组成液压缸。所述电机驱动模块1-3包括电机安装座1-3-1、安装在所述电机安装座1-3-1上的电机1-3-2、安装在所述电机1-3-2输出轴上的小带轮1-3-3、大带轮1-3-4、连接在大带轮1-3-4和小带轮1-3-3之间的皮带1-3-5，所述电机安装座1-3-1固定连接在两个所述大缸筒1-2-4上，可实现同步，所述大带轮1-3-4与所述轴承组件b1-2-3固定连接。所述左右适应模块2设置在两个坡度适应模块1之间，所述左右适应模块2包括两个，每个所述左右适应模块2包括支撑块2-1、两个曲杆2-3、两个平行四边形组2-4，所述支撑块2-1的两侧分别对称设置一个所述曲杆2-3和一个所述平行四边形组2-4，所述平行四边形组2-4的一端与所述支撑块2-1铰接，所述曲杆2-3的两端及中间部分均设置有通孔，所述曲杆2-3中间部分的通孔通过销轴与所述支撑块2-1铰接连接，所述曲杆2-3的下端通孔通过销轴与所述平行四边形组2-4的横梁铰接，两侧的两个所述曲杆2-3的上端通孔通过弹簧2-2连接。其中的一个所述左右适应模块2通过其两个所述平行四边形组2-4分别与两个所述坡度适应模块1的所述定径轮组1-1连接，另一个所述左右适应模块2通过其两个所述平行四边形组2-4分别与两个所述坡度适应模块1的所述变径轮组1-2连接。所述上下适应模块3设置在所述左右适应模块2的上部，所述上下适应模块3包括液压缸3-1、剪刀升降机构3-2、负载平台3-3、连接机构3-4，所述液压缸3-1的缸筒与活塞杆分别与所述剪刀升降机构3-2的底部相邻两横梁铰接，所述负载平台3-3连接在所述剪刀升降机构3-2的顶部，所述连接机构3-4连接在所述剪刀升降机构3-2的底部，所述连接机构3-4包括设置在所述剪刀升降机构3-2底部的滑轨3-4-1，所述滑轨3-4-1与所述剪刀升降机构3-2底部固定连接，所述滑轨3-4-1的一端与设置在连接板3-4-3上的滑块3-4-2滑动配合，连接板3-4-3下部设置有销柱，所述滑轨3-4-1的另一端上部设置有上球头销3-4-6，所述上球头销3-4-6的下端通过球铰连接有下球头销3-4-4，所述下球头销3-4-4的下端连接有固定销3-4-5，所述上球头销3-4-6的上端与所述剪刀升降机构3-2的底部固定连接，所述连接板3-4-3通过其下部的销柱与其中的一个所述左右适应模块2的支撑块2-1固定连接，所述固定销3-4-5的下端与另一个所述左右适应模块2的支撑块2-1固定连接，支撑块2-1上均设置有相应的销孔。

本实施例中，优选，左右适应模块2的四个所述平行四边形组2-4与所述坡度适应模块1通过球铰连接。

本实施例中，优选，辐向轮为6个。

本实施例中，所述下球头销3-4-4的下端与所述固定销3-4-5的上端形状均为圆柱的斜剖面，且两个斜剖面上分别带有可相配合的凸起和凹槽，所述下球头销3-4-4通过其下端的斜剖面与所述固定销3-4-5上端的斜剖面配合连接。下球头销3-4-4与固定销3-4-5之间通过相配合的斜面可进行相对移动，以使负载平台保持水平。

本发明中，大活塞杆1-1-2与大缸筒1-2-4组成的液压缸和变径轮毂上的缸筒与辐向轮组的活塞杆组成的液压缸可通过液压系统分别单独进行控制，考虑到控制的简单及可靠性，本实施例中，优选大活塞杆1-1-2与大缸筒1-2-4组成的液压缸与变径轮毂1-2-1上的缸筒与辐向轮组1-2-2的活塞杆组成的液压缸组成一个液压封闭系统，即当辐向轮组在液压系统的作用下向内收缩或向外伸出时，流出或流入辐向轮组的液压缸的液压油流入或流出由大活塞杆和大缸筒组成的液压缸，从而促使大活塞杆伸出或回缩，从而达到辐向轮组向内收缩或向外伸出时，大活塞杆同时伸出或回缩，使得定径轮组与变径轮组两者中心连线长度伸长或缩短，使得在上坡或下坡过程中负载平台始终保持与地面平行。如图11所示是本申请的液压原理图，换向阀左位工作时，液压泵出来的液压油通过换向阀左位进入大缸筒1-2-4的有杆腔，大缸筒1-2-4无杆腔内的液压油流入变径轮毂1-2-1上的缸筒1-2-1-1的无杆腔，此时大活塞杆1-1-2缩回，缸筒1-2-1-1的无杆腔进油，有杆腔内的液压油通过换向阀左位流回油箱，活塞杆1-2-2-2伸出；

换向阀右位工作时，液压泵出来的液压油通过换向阀右位进入缸筒1-2-1-1有杆腔，缸筒1-2-1-1无杆腔内的液压油流入大缸筒1-2-4的无杆腔，此时活塞杆1-2-2-2缩回，大缸筒1-2-4的无杆腔进油，有杆腔内的液压油通过换向阀右位流回油箱，大活塞杆1-1-2伸出；

换向阀中位工作时，液压泵出来的液压油通过换向阀中位直接流回油箱，大活塞杆1-1-2和活塞杆1-2-2-2均停止运动。

本发明中，坡度适应模块1中的电机驱动模块1-3可通过皮带传动驱动带动变径轮毂1-2-1旋转，并带动履带1-4转动，实现走行。变径轮组1-2的辐向轮组1-2-2可在液压系统作用下进行伸缩，使得变径轮组1-2的直径发生变化。大活塞杆在液压系统的作用下可进行伸缩，可改变定径轮组1-1和变径轮组1-2之间的距离。左右适应模块2连接坡度适应模块1与上下适应模块3，可主动适应路面的左右不平整。上下适应模块3支撑被运输对象，同时可适应路面的高低变化。当坡度适应模块1中的定径轮组1-1和变径轮组1-2之间的距离发生变化时，左右适应模块2可通过连接板3-4-3带动滑块3-4-2沿滑轨3-4-1移动，以适应定径轮组1-1和变径轮组1-2之间的距离的变化。

全地形伤员运输平台机械机构的工作方法是：

1)平路行驶过程中，伤员平躺在负载平台3-3上，电机1-3-2驱动小带轮1-3-3转动，通过皮带1-3-5带动大带轮1-3-4旋转，进而通过轴承组件b1-2-3带动变径轮毂1-2-1旋转，并带动履带1-4转动，通过对两侧的坡度适应模块1的速度大小及速度正负的控制实现全地形伤员运输平台机械机构的前进、后退与转向；

2)遇到上坡路面时，假设变径轮组1-2在前，定径轮组1-1在后，通过控制液压系统将辐向轮组1-2-2沿径向向内收缩，同时相对大缸筒1-2-4使大活塞杆1-1-2伸出，使得定径轮组1-1与变径轮组1-2两者中心的连接线段在后端点保持不动的情况下，前端点下压，且长度伸长，如图12所示，使得在上坡过程中负载平台3-3始终保持与地面平行；

3)遇到下坡路面时，同样假设变径轮组1-2在前，定径轮组1-1在后，通过控制液压系统将辐向轮组1-2-2沿径向向外顶出，同时相对大缸筒1-2-4收缩大活塞杆1-1-2，使的定径轮组1-1与变径轮组1-2两者中心的连接线段在后端点保持不动的情况下，前端点上扬，且长度缩短，使得在上坡过程中负载平台3-3始终保持与地面平行；

4)通过控制液压缸3-1的伸缩，使负载平台3-3上下运动，进而主动抵消上、下坡路过程中带来的垂直方向的加速度；

5)遇到左右两侧高低不等的路面时，通过两组平行四边形组2-4的变形，来被动调节两侧的坡度适应模块1的高度；

6)遇到左右两侧不平行的路面时，通过两侧的坡度适应模块1相对左右适应模块2自行发生偏转。

本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。