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专利名称：车轮测试土槽的犁松平整机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种犁松平整机构。
背景技术：
轮式移动机器人(包括行星探测车)的车轮性能测试土槽中的土壤，在每 次测试时都需要犁松并刮平，以保证各次测试中土壤状态的一致性。国内外现 有的测试土槽大多采用人工方式进行松土和平整，效率较低，土壤状态的一致 性也难保证，而且操作过程中会产生灰尘，威胁操作人员的健康。因此，非常 需要配备自动或半自动化的犁松平整机构。

发明内容
本发明的目的是为解决现有测试土槽采用人工方式进行松土和平整，效率 较低，土壤状态的一致性难以保证，而且操作过程中会产生灰尘的问题， 提供一种车轮测试土槽的犁松平整机构。
本发明包括土槽支架和传动机构，传动机构固装在土槽支架的下端，传动 机构由电机、联轴器、减速器、主动链轮、链条和从动链轮组成，减速器的输 入端通过联轴器与电机的输出端连接，减速器的输出轴上装有主动链轮，主动 链轮通过链条与从动链轮连接，它还包括两个横向移动机构、纵向移动机构、 移动齿架、两个刮板、两个行程开关、主动转轴、四个支座和从动转轴，四个 支座分别固装在土槽支架横向两外侧的边缘处，主动转轴的两端分别装在传动 机构一侧的两个支座内，从动转轴的两端分别装在另一侧的两个支座内，从动 链轮装在主动转轴的输入端上，两个横向移动机构分别设置在土槽支架纵向的 两侧，纵向移动机构设置在土槽支架的内部空间且两端分别与横向移动机构连 接，移动齿架设置在纵向移动机构的下端，两个行程开关分别固装在土槽支架 横向两端的支架上，两个刮板相对设置在纵向移动机构的两侧。
本发明具有如下有益效果本发明能够实现在一次往复工作过程中自动犁 松并平整土壤两次，取代了人工方式进行松土和平整，提高了工作效率，土壤 状态的一致性得以保证，消除了操作灰尘对操作人员健康的损害。


图1是本发明犁松平整机构的整体结构主视图，图2是图1的俯视图，图3 是图l的左视图，图4是土槽支架1、横向移动机构4、行程开关8、主动转轴 14、四个支座15和从动转轴24的连接结构示意图，图5是纵向移动机构5的 结构示意图，图6是图5的俯视图，图7是图1的I局部放大图，图8是刮板7 的结构示意图，图9是图8的右视图。
具体实施例方式
具体实施方式
一结合图1~图3说明本实施方式，本实施方式包括土槽支 架1和传动机构3，传动机构3固装在土槽支架1的下端，传动机构3由电机2、 联轴器9、减速器10、主动链轮11、链条12和从动链轮13组成，减速器10 的输入端通过联轴器9与电机2的输出端连接，减速器10的输出轴上装有主动 链轮11，主动链轮11通过链条12与从动链轮13连接，它还包括两个横向移动 机构4、纵向移动机构5、移动齿架6、两个刮板7、两个行程开关8、主动转轴 14、四个支座15和从动转轴24，四个支座15分别固装在土槽支架1横向两外 侧的边缘处，主动转轴14的两端分别通过轴承装在传动机构3 —侧的两个支座 15内，从动转轴24的两端分别通过轴承装在另一侧的两个支座15内，从动链 轮13装在主动转轴14的输入端上，两个横向移动机构4分别设置在土槽支架1 纵向的两侧，纵向移动机构5设置在土槽支架1的内部空间且两端分别与横向 移动机构4连接，移动齿架6设置在纵向移动机构5的下端，两个行程开关8 分别固装在土槽支架1横向两端的支架上，两个刮板7相对设置在纵向移动机 构5的两侧。这样设置可以使串联的电机2、减速器10通过主动链轮11、链条 12、从动链轮13与转轴14平行布置，避免电机2、减速器IO、转轴14均串联 布置时轴向尺寸过长。主动链轮11、链条12和从动链轮13的传动也可以由主 动带轮、齿形带和从动带轮代替，安装方式相同。
具体实施方式
二结合图4说明本实施方式，本实施方式的每个横向移动 机构4由第一链轮16、传动链条17、第二链轮18、直线导轨19、滑块20、滑 块架21 、连接板22和两个法兰23组成，第一链轮16装在主动转轴14的端部， 第二链轮18装在从动转轴24的端部，传动链条17的一端套在第一链轮16上， 传动链条17的另一端套在与第一链轮16同侧的第二链轮18上，连接板22的 一端与传动链条17连接，连接板22的另一端与滑块架21连接，滑块架21套装在滑块20上，滑块20套装在直线导轨19上，直线导轨19的两端通过法兰 23固装在土槽支架1横向两端的支架上。第一链轮16、传动链条17和第二链 轮18的传动也可以由主动带轮、齿形带和从动带轮代替，安装方式相同。两个 行程开关8分别固装在土槽支架1横向两端的法兰23上。
具体实施方式
三结合图7 图9说明本实施方式，本实施方式的每个刮板 7由板体7-1、两个滑杆7-2和两个凸轮连板7-3组成，两个凸轮连板7-3分别 设置在板体7-l的上端面上，两个滑杆7-2分别设置在板体7-1的下端面上且与 两个凸轮连板7-3位置相对应，每个凸轮连板7-3上设有一个凸轮槽7-4，两个 凸轮连板7-3上的凸轮槽7-4方向相同。
具体实施方式
四结合图7 图9说明本实施方式，本实施方式的纵向移动 机构5两侧的刮板7上的凸轮槽7-4的方向相反。
具体实施方式
五结合图5~图7说明本实施方式，本实施方式的纵向移动 机构5由电机25、减速器26、联轴器27、丝杠28、至少一个螺母29、上导轨 30、至少一个上滑块31、至少一个上滑块架32、两个移动凸轮33、两个支座 34和连接支架35、两个轴承37、下导轨38、至少一个下滑块39、至少一个下 滑块架40、两个导向管41和两个限位开关36组成，两个支座34分别固装在连 接支架35上，丝杠28的两端通过轴承37铰接在支座34中，丝杠螺母29套装 在丝杠28上，上导轨30和下导轨38分别设置在支座34的上下内孔中且两端 与支座34内孔固定连接，上导轨30上装有至少一个上滑块31，下导轨38上装 有至少一个下滑块39，上滑块架32套装在上滑块31上，下滑块架40套装在下
滑块39上，上滑块31和下滑块39分别沿上导轨30和下导轨38滑动，丝杠螺 母29的上端与上滑块架32的下端连接，丝杠螺母29的下端与下滑块架40的 上端连接，丝杠28的输入端通过联轴器27与减速器26连接，减速器26与电 机25连接，减速器26固装在连接支架35上，两个限位开关36相对固装在连 接支架35上且分别靠近两个支座34处，两个移动凸轮33的一端分别固装在下 滑块架40的两侧端面上，两个移动凸轮33的另一端分别设置在刮板7上的凸 轮槽7-4中，两个导向管41分别设置在连接支架35的下端且与两个滑杆7-2 相对应的位置，两个滑杆7-2分别装在两个导向管41中。当上滑块31和下滑 块39往复移动时移动凸轮33推动两侧的刮板7沿导向管41的内孔41-1 (即滑 道)交替升降，同时上滑块架32和下滑块架40随着上滑块31和下滑块39沿上导轨30和下导轨38 —同滑动，从而带动固接在下滑块架40的下端的移动齿 架6移动，两个相对的限位开关36用来限定移动齿架6的移动行程。这样设计 使纵向移动机构5沿纵向往复移动时，移动齿架6的长齿6-2在土壤中的横向 位置能够改变，从而可加大齿距、减少齿数，达到减小犁土阻力的效果。
具体实施方式
六结合图5说明本实施方式，本实施方式的连接支架35与 滑块架21的安装处开有长槽35-l。连接支架35的两端分别与两个横向移动机 构4上的滑块架21固接，这样设计可上下调节纵向移动机构5的位置，从而调 节移动齿架6和刮板7相对土壤的位置。
具体实施方式
七结合图5和图7说明本实施方式，本实施方式的移动齿 架6由角钢6-1和若干个长齿6-2组成，若干个长齿6-2设置在角钢6-1的下面 且沿角钢6-1纵向均布设置。这样设计可使犁土均匀。
工作原理电机2转动，通过减速器10带动主动链轮11转动，通过链条 12使得从动链轮13转动，从动链轮13将动力传递给主动转轴14，主动转轴14 再通过第一链轮16、传动链条17和第二链轮18带动从动转轴24转动，传动链 条17带动横向移动机构4沿土槽支架1纵向往复移动；移动齿架6上的长齿6-2 随横向移动机构4的往复移动犁松土壤，同时纵向移动机构5上两侧的刮板7 交替刮平土壤。当横向移动机构4向右侧移动，移动凸轮33使左侧刮板7降下 刮土而右侧刮板7升起；当横向移动机构4移动到右端的限位开关36时，纵向 移动机构5在电机25的驱动下带动移动齿架6横向移动半个齿距，同时移动凸 轮33使右侧刮板7降下而左侧刮板7升起；然后横向移动机构4开始向左侧移 动，带动移动齿架6和右侧刮板7再次进行犁土和刮平，两次刮土有一定高度 差，以达到更好的刮平效果；当横向移动机构4移动到左端的限位开关36时， 纵询移动机构5在电机25的驱动下使移动齿架6再回复移动半个齿距，同时移 动凸轮33使左侧刮板7降下而右侧刮板7升起，准备下一个工作循环。
权利要求
1、一种车轮测试土槽的犁松平整机构，它包括土槽支架(1)和传动机构(3)，传动机构(3)固装在土槽支架(1)的下端，传动机构(3)由电机(2)、联轴器(9)、减速器(10)、主动链轮(11)、链条(12)和从动链轮(13)组成，减速器(10)的输入端通过联轴器(9)与电机(2)的输出端连接，减速器(10)的输出轴上装有主动链轮(11)，主动链轮(11)通过链条(12)与从动链轮(13)连接，其特征在于它还包括两个横向移动机构(4)、纵向移动机构(5)、移动齿架(6)、两个刮板(7)、两个行程开关(8)、主动转轴(14)、四个支座(15)和从动转轴(24)，四个支座(15)分别固装在土槽支架(1)横向两外侧的边缘处，主动转轴(14)的两端分别装在传动机构(3)一侧的两个支座(15)内，从动转轴(24)的两端分别装在另一侧的两个支座(15)内，从动链轮(13)装在主动转轴(14)的输入端上，两个横向移动机构(4)分别设置在土槽支架(1)纵向的两侧，纵向移动机构(5)设置在土槽支架(1)的内部空间且两端分别与横向移动机构(4)连接，移动齿架(6)设置在纵向移动机构(5)的下端，两个行程开关(8)分别固装在土槽支架(1)横向两端的支架上，两个刮板(7)相对设置在纵向移动机构(5)的两侧。
2、 根据权利要求1所述的车轮测试土槽的犁松平整机构，其特征在于每 个横向移动机构(4)由第一链轮(16)、传动链条(17)、第二链轮(18)、直 线导轨(19)、滑块(20)、滑块架(21)、连接板(22)和两个法兰(23)组成， 第一链轮(16)装在主动转轴(14)的端部，第二链轮(18)装在从动转轴(24) 的端部，传动链条(17)的一端套在第一链轮(16)上，传动链条(17)的另 一端套在与第一链轮(16)同侧的第二链轮(18)上，连接板(22)的一端与 传动链条(17)连接，连接板(22)的另一端与滑块架(21)连接，滑块架(21) 套装在滑块(20)上，滑块(20)套装在直线导轨(19)上，直线导轨(19) 的两端通过法兰(23)固装在土槽支架(1)横向两端的支架上。
3、 根据权利要求1所述的车轮测试土槽的犁松平整机构，其特征在于每 个刮板(7)由板体(7-1)、两个滑杆(7-2)和两个凸轮连板(7-3)组成，两 个凸轮连板(7-3)分别设置在板体(7-1)的上端面上，两个滑杆(7-2)分别 设置在板体(7-1)的下端面上且与两个凸轮连板(7-3)位置相对应，每个凸轮 连板(7-3)上设有一个凸轮槽(7-4)，两个凸轮连板(7-3)上的凸轮槽(7-4)方向相同。
4、 根据权利要求1所述的车轮测试土槽的犁松平整机构，其特征在于纵向移动机构(5)两侧的刮板(7)上的凸轮槽(7-4)的方向相反。
5、 根据权利要求1所述的车轮测试土槽的犁松平整机构，其特征在于纵 向移动机构(5)由电机(25)、减速器(26)、联轴器(27)、丝杠(28)、至少 一个螺母(29)、上导轨(30)、至少一个上滑块(31)、至少一个上滑块架(32)、 两个移动凸轮(33)、两个支座(34)和连接支架(35)、两个轴承(37)、下导 轨(38)、至少一个下滑块(39)、至少一个下滑块架(40)、两个导向管(41) 和两个限位开关(36)组成，两个支座(34)分别固装在连接支架(35)上， 丝杠(28)的两端通过轴承(37)铰接在支座(34)中，丝杠螺母(29)套装 在丝杠(28)上，上导轨(30)和下导轨(38)分别设置在支座(34)的上下 内孔中且两端与支座(34)内孔固定连接，上导轨(30)上装有至少一个上滑 块(31)，下导轨(38)上装有至少一个下滑块(39),上滑块架(32)套装在 上滑块(31)上，下滑块架(40)套装在下滑块(39)上，丝杠螺母(29)的 上端与上滑块架(32)的下端连接，丝杠螺母(29)的下端与下滑块架(40) 的上端连接，丝杠(28)的输入端通过联轴器(27)与减速器(26)连接，减 速器(26)与电机(25)连接，减速器(26)固装在连接支架(35)上，两个 限位开关(36)相对固装在连接支架(35)上且分别靠近两个支座(34)处， 两个移动凸轮(33)的一端分别固装在下滑块架(40)的两侧端面上，两个移 动凸轮(33)的另一端分别设置在刮板(7)上的凸轮槽(7-4)中，两个导向 管(41)分别设置在连接支架(35)的下端且与两个滑杆(7-2)相对应的位置， 两个滑杆(7-2)分别装在两个导向管(41)中。 ，
6、 根据权利要求4所述的车轮测试土槽的犁松平整机构，其特征在于:连 接支架(35)与滑块架(21)的安装处开有长槽(35-1)。
7、 根据权利要求1所述的车轮测试土槽的犁松平整机构，其特征在于移 动齿架(6)由角钢(6-1)和若干个长齿(6-2)组成，若干个长齿(6-2)设置 在角钢(6-1)的下面且沿角钢(6-1)纵向均布设置。
全文摘要
车轮测试土槽的犁松平整机构，本发明涉及一种犁松平整机构。本发明为解决现有测试土槽采用人工方式，效率较低，土壤状态的一致性难以保证的问题。电机与传动机构固装在土槽支架的下端，主动转轴的两端装在传动机构一侧的两个支座内，从动转轴的两端装在另一侧的两个支座内，两个横向移动机构设置在土槽支架纵向的两侧，纵向移动机构设置在土槽支架的内部空间且两端分别与横向移动机构连接，移动齿架6设置在纵向移动机构的下端，两个行程开关分别固装在土槽支架横向两端的支架上，两个刮板相对设置在纵向移动机构的两侧。本发明能够取代人工操作，实现在一次往复工作过程中自动犁松并平整土壤两次，提高了工作效率，土壤状态的一致性得以保证。
文档编号G01M17/013GK101424592SQ20081020965
公开日2009年5月6日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者邓宗全, 陶建国, 高海波 申请人:哈尔滨工业大学