一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构
技术领域
本发明属于河道两栖清淤设备技术领域，具体涉及一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构。
背景技术
两栖清淤机是一种既具有陆上行走能力，又具有水中行驶能力，同时具有自主由陆入水，由水上陆能力的工程挖掘机械，是一种适应性应用广泛的清淤机械，主要用于河湖疏浚清淤，沼泽地及松软地面开挖，公园清湖、鱼塘清淤加深、沉淀池清污等方面。
现有两栖式清淤机能够完成水陆两种工况的运行，是依靠船体四角装有的能进行上下及前后摆动的支腿完成。船体在路面可以依靠支腿仿照海龟完成行走移动，并进出水域；在水中进行挖掘作业时依靠四条支腿完成定位和支撑的功能。但在实际应用中，由于工作状况的复杂条件，支腿在水中行走效率低；支撑过程中还会使得支腿陷入过深，支腿拔出困难甚至造成支腿断裂，设备安全性和效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构，解决了现有清淤机移动机构在使用中行驶速度缓慢的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构，包括设置在机体底部的支架，支架外侧壁上固定有支腿关节液压马达，支腿关节液压马达的输出轴套设有支腿主动齿轮；支架外侧壁上还固定有支板，支板上水平固定有支腿关节轴，支腿关节轴两端均连接有转臂，转臂端部通过水平设置的履带轮关节轴连接，支腿关节轴上还通过键连接有支腿被动齿轮，支腿被动齿轮与支腿主动齿轮啮合；还包括履带轮关节，履带轮关节包括支架板，支架板外部环绕有履带，履带轮关节轴中部穿过支架板，履带轮关节轴连接有履带轮关节被动齿轮。
本发明的特点还在于，
支架板侧壁固定有履带轮关节液压马达和液压马达，履带轮关节液压马达的输出轴伸出支架板，且伸出端连接有履带轮关节主动齿轮，履带轮关节主动齿轮与履带轮关节被动齿轮啮合；液压马达的输出轴伸出支架板，且伸出端连接有驱动轮，驱动轮与履带啮合，支架板上水平固定有两个支撑轮轴，支撑轮轴两端均伸出支架板且伸出端固定有支撑轮。
支腿关节液压马达通过螺栓a固定在支架上。
履带轮关节轴两端通过螺栓固定在转臂上。
支撑轮轴端部通过销轴固定有卡套，支撑轮通过卡套固定在支撑轮轴上。
本发明的有益效果是，
本发明一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构，通过使用腿式履带结构代替仿海龟支腿，该结构不仅可以增加支腿的支撑深度，还可以提高在路上行走能力，增强通过性，且在淤泥中工作，由于其履带轮的三角结构可以减小在淤泥中拔出的阻力，改善支腿受力状况，提高设备运行的安全性和可靠性。
附图说明
图1是本发明一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构的结构示意图；
图2是本发明一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构中腿式履带行走装置的结构示意图(一)；
图3是本发明一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构中腿式履带行走装置的结构示意图(二)；
图4是本发明一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构中履带轮关节的结构示意图(一)；
图5是本发明一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构中履带轮关节的结构示意图(二)。
图中，1.动力舱，2.驾驶舱，3.挖掘臂，4.腿式履带行走装置，5.机体，6.履带轮关节轴，7.轮架外壳，8.履带轮关节，9.履带轮关节被动齿轮，10.转臂，11.支架，12.螺栓a，13.支腿关节液压马达，14.支腿关节轴，15.液压马达，16.支腿主动齿轮，17.支腿被动齿轮，18.履带轮关节液压马达，19.支撑轮轴，20.支撑轮，21.支架板，22.履带，23.履带轮关节主动齿轮，24.驱动轮，25.支板，26.螺栓b，27.螺栓c，
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构，如图1所示，该结构用于两栖清淤机，两栖清淤机包括动力舱1、驾驶舱2、挖掘臂3、腿式履带行走装置4和机体5，动力舱1中有发动机、液压泵等组成，为设备提供电力及动力。驾驶舱2位于机体前端，驾驶员位于其中负责操作设备。挖掘臂3位于驾驶舱前方，负责挖掘工作，腿式履带行走装置4布置于机体5底部的四个角上，负责支撑机体5，并完成行走工作。
如图2所示，腿式履带行走装置4包括设置在机体5底部的支架11，支架11为中空的长方体型，且一侧面和一顶面均为开口面；支架11的外侧壁上固定有支腿关节液压马达13，支腿关节液压马达13通过螺栓a12固定在支架11上，支腿关节液压马达13的输出轴伸入支架11内部，且伸出端套设有支腿主动齿轮16；
如图3所示，支架11外侧壁上还固定有倒L型的支板25，支板25位于支腿关节液压马达13下部，支板25上水平固定有支腿关节轴14，支腿关节轴14一端伸出支板25，支腿关节轴14另一端伸出支架11内壁，且两个伸出端均通过键连接有转臂10，且两个转臂10相互平行，支腿关节轴14上还通过键连接有支腿被动齿轮17，支腿被动齿轮17与支腿主动齿轮16啮合；
如图4及图5所示，还包括履带轮关节8，履带轮关节8包括横截面为直角三角形的支架板21，支架板21外部环绕有履带22，转臂10端部通过水平设置的履带轮关节轴6连接，履带轮关节轴6两端通过螺栓固定在转臂10上；履带轮关节轴6中部穿过支架板21，支架板21一侧壁上通过螺栓b26、螺栓c27分别固定有履带轮关节液压马达18和液压马达15，履带轮关节液压马达18的输出轴伸出支架板21一侧壁，且伸出端连接有履带轮关节主动齿轮23，履带轮关节轴6通过键连接有履带轮关节被动齿轮9，履带轮关节主动齿轮23与履带轮关节被动齿轮9相互啮合；
液压马达15的输出轴伸出支架板21一侧壁，且伸出端连接有驱动轮24，驱动轮24与履带22啮合传递动力，驱动轮24位于支架板21的直角处；
支架板21的另外两个角上均水平固定有支撑轮轴19，支撑轮轴19两端均伸出支架板21，且伸出端固定有支撑轮20；支撑轮轴19端部通过销轴固定有卡套，支撑轮20通过卡套固定在支撑轮轴19上；
两个转臂10之间还设置有轮架外壳7，轮架外壳7焊接在转臂10上。
本发明一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构，其具体工作原理是：
将本发明的腿式履带行走装置与两栖清淤机相连接，主要有三种工作模式：四腿步行模式、履带行走模式和运输/航行模式。
在四腿步行模式下，其四个独立操作的行走装置需要依次进行运动完成行走，如进行向前行走运动，首先抬起位于机体5前面的行走装置，其余三个行走装置通过履带轮关节8的运动向前推进设备向前运动一定距离，然后落下第一个行走装置支撑地面，之后依次其余行走装置抬起向前移动，完成一个工位的向前位移。
在行走装置抬起放下的动作由安装在挖掘设备的支腿关节液压马达13来完成，支腿关节液压马达13通过驱动转臂10，使得其能够抬升和放下，转臂10和履带轮关节8同时起落。在前支腿完成抬升任务后，其余三条支腿的履带轮关节8开始转动，在设备上显现的效果就是设备的前进运动。然后在依次的抬起其余三条支腿，并复位履带轮关节8的位置，在通过支腿关节液压马达13落下支腿，依次循环上述动作便可连续的完成机体的前进运动。
在步履模式下，此时履带的最小的锐角端与地面接触，其余两个边离开地面成站立姿态。当机体需要步履前进或后退时，首先要抬起四个支腿中的一条，然后其余三条支腿推动机体向前移动一段距离后，放下抬起的支腿，以此完成前进的运动。
在步履模式下，履带轮起落的动作过程为：支腿关节液压马达13驱动支腿主动齿轮16，支腿主动齿轮16通过齿啮合带动支腿被动齿轮17转动，支腿被动齿轮17通过键带动支腿关节轴14运动，支腿关节轴14通过键带动转臂10绕轴转动，转臂10另一端与履带轮关节轴6相连接，从而当转臂10被带动绕支腿关节轴14顺逆时针转动则会带着履带轮起落。
在步履模式下，支腿推动机体前进的动作过程为：履带轮关节液压马达18驱动履带轮关节主动齿轮23转动，履带轮关节主动齿轮23通过齿啮合带动履带轮关节被动齿轮9转动，履带轮关节被动齿轮9通过键带动履带轮关节轴6转动，履带轮关节轴6与转臂10之间通过键传递力和运动，转臂10连接支腿关节轴14，支腿关节轴14通过支架11将力和运动传递至机体5，通过三条支腿的同步协作，完成机体的前进运动。此后，依次抬起支腿，其余三条支腿推动机体前进，从而完成机体的连续前进。
本发明也可以使用履带进行行走，此时四条支腿的支腿关节液压马达13与履带轮关节液压马达18同时调节来控制履带轮与地面的接合并调整设备自身高度和水平，保证设备的安全性和通过性。然后液压马达15带动驱动轮24转动，驱动轮24带动履带22转动，履带22利用与地面间的摩擦力完成行走。
在履带行走模式下，此时履带轮长边与地面接触，行进的运动过程为：液压马达25带动驱动轮24转动，驱动轮24通过啮合带动履带22转动，履带22利用与地面间的摩擦力完成前进或后退运动，在此过程中，支撑轮20起到撑开履带22，并通过支撑轮轴19将履带22前进后退运动过程中的力和运动传递到支架板21上，支架板21通过安装在其上的履带轮关节轴6将运动传递至转臂10，转臂10通过支腿关节轴14将运动传递至支架11，支架11与机体5连接，从而最终将运动传递至机体，带动机体完成前进和后退的动作。
