一種高性能篩網(wǎng)車輪的制作方法
【專利摘要】一種高性能篩網(wǎng)車輪，其包括：輪圈結(jié)構(gòu)，其包括具有相同軸心的第一輪圈、第二輪圈與第三輪圈，所述第二輪圈設(shè)于所述第一輪圈與第三輪圈之間，所述第一輪圈、第三輪圈半徑相等，所述第二輪圈半徑大于所述第一輪圈、第二路權(quán)，所述各輪圈通過加強(qiáng)筋連接加固；篩網(wǎng)輪面,其為覆蓋在所述輪圈結(jié)構(gòu)外側(cè)表面的金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；棘爪，設(shè)于所述篩網(wǎng)輪面上的條狀金屬，其與所述輪圈結(jié)構(gòu)固定連接。本發(fā)明提供的車輪重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單，減小了安裝空間需求，減小了運載能力需求；月面巡視器輕量化篩網(wǎng)車輪在月面松軟的月壤上具有很好的通過性能。
【專利說明】一種高性能篩網(wǎng)車輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及月球探測車領(lǐng)域，特別是一種高性能篩網(wǎng)車輪。
【背景技術(shù)】
[0002]月面巡視器是國家探月工程重要項目，車輪是月面巡視器的關(guān)鍵部件，實現(xiàn)了月面巡視器在月球表面的移動，為月球探測平臺的建設(shè)拓寬了范圍，實現(xiàn)了移動式探測的目標(biāo)。目前，月面巡視器車輪主要有錐形輪、彈性輪、充氣輪等構(gòu)型，各類構(gòu)型車輪體積較大、質(zhì)量重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對運載能力要求高。美國、俄羅斯登月車車輪分別是彈性金屬輪、剛性金屬輪，這兩款車輪直徑都較大、重量高，不適合我國探月車使用。俄羅斯的剛性車輪篩網(wǎng)連接采用了普通的重疊加壓緊，重疊區(qū)域較大且不規(guī)則。針對我國探月任務(wù)的實際情況，月面巡視器車輪必須體積小、質(zhì)量輕，并且具有較強(qiáng)的月面行駛能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種高性能篩網(wǎng)車輪，其包括:
輪圈結(jié)構(gòu)，其包括具有相同軸心的第一輪圈、第二輪圈與第三輪圈，所述第二輪圈設(shè)于所述第一輪圈與第三輪圈之間，所述第一輪圈、第三輪圈半徑相等，所述第二輪圈半徑大于所述第一輪圈、第二路權(quán)，所述各輪圈通過加強(qiáng)筋連接加固；
篩網(wǎng)輪面，其為覆蓋在所述輪圈結(jié)構(gòu)外側(cè)表面的金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；
棘爪，設(shè)于所述篩網(wǎng)輪面上的條狀金屬，其與所述輪圈結(jié)構(gòu)固定連接。
[0004]較佳地，所述輪圈為鋁合金材料制成，所述三輪圈通過六根等強(qiáng)度設(shè)計的加強(qiáng)筋連接。
[0005]較佳地，所述篩網(wǎng)輪面為金屬鈦絲編制形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0006]較佳地，所述篩網(wǎng)輪面具有一定的預(yù)緊力。
[0007]較佳地，所述棘爪為鋁合金復(fù)合材料制成。
[0008]較佳地，所述第一輪圈、第二輪圈之間設(shè)置的棘爪數(shù)量與所述第二輪圈、第三輪圈之間設(shè)置的棘爪數(shù)量相同，所述第一輪圈、第二輪圈之間的棘爪與所述第二輪圈、第三輪圈之間的棘爪互相錯落設(shè)置。
[0009]較佳地，所述第一輪圈、第二輪圈之間的棘爪中包括一加強(qiáng)棘爪，所述第二輪圈、第三輪圈之間的棘爪中包括一加強(qiáng)棘爪。
[0010]較佳地,所述棘爪通過鉚釘與所述輪圈鉚接。
[0011]本發(fā)明具有以下明顯的有益效果:
1、車輪重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單，減小了安裝空間需求，減小了運載能力需求；
2、月面巡視器輕量化篩網(wǎng)車輪在月面松軟的月壤上具有很好的通過性能。
[0012]當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】[0013]圖1為本發(fā)明實施例提供的高性能篩網(wǎng)車輪結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例提供的輪圈結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例提供的篩網(wǎng)輪面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例提供的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明實施例提供的棘爪結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例
[0014]本發(fā)明提供了一種高性能篩網(wǎng)車輪，如圖1所示，其包括:
輪圈結(jié)構(gòu)，其包括具有相同軸心的第一輪圈1、第二輪圈2與第三輪圈3，第二輪圈2設(shè)于第一輪圈I與第三輪圈3之間，第一輪圈1、第三輪圈3半徑相等，第二輪圈2半徑大于第一輪圈1、第三輪圈3，各輪圈通過加強(qiáng)筋連接加固；
篩網(wǎng)輪面4，其為覆蓋在所述輪圈結(jié)構(gòu)外側(cè)表面的金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；
棘爪5，設(shè)于所述篩網(wǎng)輪面上的條狀金屬，其與所述輪圈結(jié)構(gòu)固定連接。
[0015]本實施例提供的輪圈結(jié)構(gòu)采用整體加工的形式，主要由第二輪圈2承受發(fā)射過程中的壓緊力，第二輪圈2通過六根矩形空心梁結(jié)構(gòu)與行進(jìn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝面相連，三個輪圈之間通過六根等強(qiáng)度設(shè)計的加強(qiáng)筋6連接，提高了輪圈的抗壓和抗彎能力。輪圈結(jié)構(gòu)主體為鏤空形，同時采用鋁合金材料作為加工材料，在保證輪圈結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時，大幅度減輕了輪圈結(jié)構(gòu)的重量。
[0016]輪輻設(shè)計六根輻條支撐傳遞重量，同時輻條外圍三個輪圈分別與輻條連接，中間輪圈直徑較大，兩側(cè)輪圈直徑較小，因此支撐車輪輪圈時形成了一個鼓形的輪廓。
[0017]本實施例提供的篩網(wǎng)輪面4采用金屬鈦絲手工編織而成，整體呈現(xiàn)鼓形。胎面鼓形設(shè)計在滿足車輪包絡(luò)尺寸要求的前提下，增加了車輪的鼓形半徑。輪面半徑的增加，增大了車輪在行駛過程中的接地面積，可以更好的適應(yīng)軟路面行走需求和單邊越障的行駛要求，有助于改善巡視器的移動性能。鈦絲編織的篩網(wǎng)質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，而且適應(yīng)于月球表面松軟的月壤，具有較大的牽引力，并且篩網(wǎng)面的設(shè)計具有足夠的承載能力，防止月面巡視器陷入松軟的月壤。篩網(wǎng)的編織過程保證了篩網(wǎng)孔大小的一致性與均勻性，在篩網(wǎng)面從模具上卸下到裝配至輪圈過程中，通過給與一定的預(yù)緊力，控制篩網(wǎng)的彈性變形，保證篩網(wǎng)網(wǎng)孔基本不發(fā)生變形，均勻整齊地鋪在輪圈外圍，最后對篩網(wǎng)進(jìn)行局部微調(diào)，保證網(wǎng)孔尺寸。
[0018]圖3為車輪篩網(wǎng)胎面與篩網(wǎng)接口連接示意圖。通過一個鼓形的模具定位，手工編織如圖所示的胎面篩網(wǎng)，網(wǎng)孔大小均勻；在接口處編織成如圖所示的“Z”字形，篩網(wǎng)接口處對應(yīng)的一組鈦絲15穿過同一根鈦管16，用固定壓接力進(jìn)行壓接，保證連接力足夠大。車輪整體裝配時鈦管壓接點處于棘爪下方，壓接部位被遮蓋，保證車輪的美觀與整潔。
[0019]棘爪5對車輪在大滑移率下的行駛性能有重要的影響，尤其是在可能存在硬質(zhì)障礙(如石塊)的路面，棘爪5可以與巖石表面很好的嚙合，提供足夠的牽引力，保證車輪的越障性能；在松軟路面上，車輪表面的棘爪5也可通過排擠土壤塊增加牽引性能。在車輪表面安裝棘爪5對增加牽引性能是必要的，棘爪5由鋁基復(fù)合材料鑄造而成，具有質(zhì)量輕、耐磨性好等優(yōu)點。第一輪圈1、第二輪圈2之間設(shè)置的棘爪數(shù)量與第二輪圈2、第三輪圈3之間設(shè)置的棘爪數(shù)量相同，第一輪圈1、第二輪圈2之間的棘爪與第二輪圈2、第三輪圈3之間的棘爪互相錯落設(shè)置，本實施例中，棘爪共22個，兩邊各設(shè)置11個。[0020]第一輪圈1、第二輪圈2之間的棘爪5中包括一加強(qiáng)棘爪，第二輪圈2、第三輪圈3之間的棘爪5中包括一加強(qiáng)棘爪7，兩加強(qiáng)棘爪錯落設(shè)置。加強(qiáng)棘爪的設(shè)計是為了符合月面巡視器車輪與著陸器安裝和傳力等方面的接口要求，而對特定位置棘爪的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)化設(shè)計。加強(qiáng)棘爪采用了加強(qiáng)筋設(shè)計，由鋁合金整體加工而成。
[0021]通過棘爪、加強(qiáng)棘爪，把篩網(wǎng)胎面固定于車輪輪圈上而形成了月面巡視器的篩網(wǎng)車輪。
[0022]本發(fā)明具有以下明顯的有益效果:
1、車輪重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單，減小了安裝空間需求，減小了運載能力需求；
2、月面巡視器輕量化篩網(wǎng)車輪在月面松軟的月壤上具有很好的通過性能。
[0023]以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實施方式】。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能篩網(wǎng)車輪，其特征在于，包括: 輪圈結(jié)構(gòu)，其包括具有相同軸心的第一輪圈、第二輪圈與第三輪圈，所述第二輪圈設(shè)于所述第一輪圈與第三輪圈之間，所述第一輪圈、第三輪圈半徑相等，所述第二輪圈半徑大于所述第一輪圈、第二路權(quán)，所述各輪圈通過加強(qiáng)筋連接加固； 篩網(wǎng)輪面，其為覆蓋在所述輪圈結(jié)構(gòu)外側(cè)表面的金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)； 棘爪，設(shè)于所述篩網(wǎng)輪面上的條狀金屬，其與所述輪圈結(jié)構(gòu)固定連接。
2.如權(quán)利要求2所述的高性能篩網(wǎng)車輪，其特征在于，所述輪圈為鋁合金材料制成，所述三輪圈通過六根等強(qiáng)度設(shè)計的加強(qiáng)筋連接。
3.如權(quán)利要求1所述的高性能篩網(wǎng)車輪，其特征在于，所述篩網(wǎng)輪面為金屬鈦絲編制形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的高性能篩網(wǎng)車輪，其特征在于，所述篩網(wǎng)輪面具有一定的預(yù)緊力。
5.如權(quán)利要求1所述的高性能篩網(wǎng)車輪，其特征在于，所述棘爪為鋁合金復(fù)合材料制成。
6.如權(quán)利要求6所述的高性能篩網(wǎng)車輪，其特征在于，所述第一輪圈、第二輪圈之間設(shè)置的棘爪數(shù)量與所述第二輪圈、第三輪圈之間設(shè)置的棘爪數(shù)量相同，所述第一輪圈、第二輪圈之間的棘爪與所述第二輪圈、第三輪圈之間的棘爪互相錯落設(shè)置。
7.如權(quán)利要求6所述的高性能篩網(wǎng)車輪，其特征在于，所述第一輪圈、第二輪圈之間的棘爪中包括一加強(qiáng)棘爪，所述第二輪圈、第三輪圈之間的棘爪中包括一加強(qiáng)棘爪。
8.如權(quán)利要求7所述的高性能篩網(wǎng)車輪，其特征在于，所述棘爪通過鉚釘與所述輪圈鉚接。
【文檔編號】B60B19/00GK103660778SQ201310609934
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】王衛(wèi)軍, 宗魏, 丁亮亮, 羅小桃, 劉殿富, 張劍, 楊曉青 申請人:上海宇航系統(tǒng)工程研究所