一种软基螺旋滚筒推进器的制作方法

本发明涉及一种软土地基行走设备的辅助装置技术领域，具体涉及一种软基螺旋滚筒推进器。

背景技术：

目前现有的推进器的螺旋推进器与底盘采用刚性连接，其相对角度不可调节，在行走过程中若碰到平面度较差的区域，会造成同一螺旋推进器长度方向入土深度不均匀，以及不同螺旋推进器之间受力不均匀，这些问题最终会产生以下后果：螺旋推进器受力不均产生应力集中，造成螺旋推进器弯曲变形甚至结构破坏；各个螺旋推进器推进力不一致，行走方向发生偏移；螺旋推进器接触面不够，导致推进力不足，产生打滑甚至无法正常行走。现有技术公开了一种滩涂交通运输机，包括船身甲板，船身甲板上设置有驾驶室，驾驶室后方设有发动机，发动机后方设有货仓,船身甲板下方设有滚动式推进器。但在运输中，所述滚动式推进器产生的机械能直接浪费，造成了能源的损失。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种软基螺旋滚筒推进器，包括底盘和行走装置，还包括能动装置、能量转换器和储能装置；所述能动装置、能量转换器和储能装置依次连接，并且都设置在所述底盘内部，所述行走装置与所述能动装置相连接，所述储能装置与外部驱动装置电连接，所述外部驱动装置用于所述行走装置和所述能动装置提供动力，所述能量转换器与所述能动装置外壳体紧密设置，用于将所述能动装置的机械能转化为电能，并储存到储能装置中，用于为所述外部驱动装置提供部分电能。

较佳的，所述能量转换器包括外框、正极和负极，所述正极与所述负极分别与所述外框连接，所述正极与所述负极间隔排列形成队列，且位于所述队列最前端的所述正极或所述负极为最外侧电极。

较佳的，所述正极包括正极板、正极牵拉结构和正极锚点，所述正极锚点固定在所述正极板上，所述正极锚点、所述正极牵拉结构和所述外框依次固定连接。

较佳的，所述负极包括负极板、负极牵拉结构和负极锚点，所述负极锚点固定在所述负极板上，所述负极牵拉结构用于所述负极锚点和所述外框固定连接。

较佳的，所述能量转换器还包括正极压电条和负极压电条，所述正极锚点内部设置有正向二极管结构，所述负极锚点内部设置有反向二极管结构，所述正极压电条的两端分别与所述外框和所述正向二极管结构连接，所述负极压电条的两端分别与所述外框和所述反向二极管结构连接。

较佳的，所述能量转换器还包括放电结构，所述放电机构与所述最外侧电极固定连接。

较佳的，所述放电结构包括牵引绳、放电拉环和外板，所述放电拉环设置于所述外板的外侧，且所述牵引绳的顶端与所述最外侧电极的极板背面固定连接，所述牵引绳的底端与所述放电拉环固定连接。

较佳的，所述液压缸包括缸体和活塞杆，所述缸体固定安装在所述外壳体内部，所述活塞杆固定安装在所述第一支撑部上。

所述第一支撑部包括第一支腿、第一转轴、限位座和第一支座，所述第一支腿套接在所述外壳体内部，所述第一支腿的底端与所述限位座固定连接，所述第一转轴套接在所述第一限位座内，所述第一支座的顶端与所述限位座固定连接。

较佳的，所述液压缸包括缸体和活塞杆，所述缸体固定安装在所述外壳体的内部，所述活塞杆固定安装在所述第一支腿顶端。

较佳的，所述的一种软基螺旋滚筒推进器，还包括固定装置，所述固定装置包括第二支腿、第二转轴和第二支座,所述第二支腿固定在所述底盘的端部上，所述第二支腿与所述第二支座通过第二转轴铰接，所述第二支座与所述行走装置的第二端部固定连接。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

1、根据本发明所述外部驱动装置与所述行走装置和所述能动装置连接，用于供给所述行走装置和所述能动装置提供动力，所述行走装置与所述能动装置固定连接，在平面较差的区域行走时，所述外部驱动装置带动所述能动装置上下运动，调节推进器的入土深度，这样可以使所述行走装置与泥土均匀接触，避免所述行走装置受力不均产生应力集中，从而造成行走装置弯曲变形，容易损坏，还可以保持所述行走装置推进力一致，防止行走时候发生偏移，避免打滑。

2、本发明所述的能量转换器与所述能动装置的外壳体紧密连接设置，所述能量转换器可以把所述能动装置的机械能转化为电能，所述能动装置与所述储能装置电连接，电能传输到所述储能装置中储存起来，所述储能装置与所述驱动装置电连接，可以把储存的电能传送给所述驱动装置。本发明可以将部分的机械能转化为电能并且储存起来，可以减少能量损失，节能环保。

附图说明

图1是本发明一种软基螺旋滚筒推进器的主视图；

图2是本发明能动装置的局部示意图；

图3是本发明固定装置的局部示意图；

图4是本发明能量转换器的结构示意图；

图5是本发明中放电结构与极板连接的结构示意图；

图6是本发明中第一正极的结构示意图；

图7是图6中ⅰ部设置第一正极压电条后的的放大图；

图8是本发明中第二负极的结构示意图；

图9是本发明图8中ⅱ部设置第二负极压电条后的放大图。

图中数字表示：

1-能量转换器；11-外框；12-第一正极；121-第一正极板；122-第一正极锚点；123-第一正极牵拉结构；13-第二负极；131-第二负极板；132-负极锚点；133-第二负极牵拉结构；14-放电结构；141-牵引绳；142-外板；143-放电拉环；15-第一正极压电条；16-第二负极压电条；17-第三正极；18-第四负极；2-行走装置；3-能动装置；31-外壳体；32-液压缸；321-缸体；322-活塞杆；33-第一支撑部；331-第一支腿；332-限位座；333-第一转轴；334-第一支座；4-底盘；5-储能装置；6-固定装置；61-第二支腿；62-第二转轴；63-第二支座。

具体实施方式

实施例1

以下结合附图1-3，本发明提供了一种软基螺旋滚筒推进器，包括底盘4、行走装置2、固定装置6、能动装置3、能量转换器1和储能装置5；所述能动装置3和所述固定装置6分别固定安装在所述底盘4的两端上，并且所述能动装置3的上部分安装在所述底盘4的内部，所述行走装置2与所述能动装置3相连接，且所述行走装置2为螺旋滚筒，外部驱动装置与所述能动装置3电连接，用于驱动所述能动装置3，带动所述能动装置3运动，所述能量转换器1紧贴所述能动装置3的外壳体设置，用于将机械能转化为电能，所述储能装置5与所述能量转换器1电连接，用于储存电能。

所述能动装置3包括外壳体31、液压缸32和第一支撑部33，所述外壳体31固定在所述底盘4内，所述液压缸32上半部套接在所述外壳体31内部，所述液压缸32的下半部套接在所述第一支撑部33内部，所述第一支撑部33的下部与所述行走装置2的第一端部固定连接。所述第一支撑部33包括第一支腿331、限位座332、第一转轴333和第一支座334，所述第一支腿331与所述外壳体31套接，所述液压缸32的下半部套接在所述第一支腿331内。所述液压缸32包括:缸体321和活塞杆322，所述缸体321套接在所述外壳体31内部，所述活塞杆322的底端与所述第一支腿331固定连接。所述液压缸32可用双作用液压设备代替，可采用人工或者自动化操作调节角度。所述第一支腿331的底端与所述限位座332固定连接，所述第一转轴333套接在所述限位座332内部，所述第一支座334的顶端与所述限位座332的底端固定连接。

所述固定装置6包括：第二支腿61、第二转轴62和第二支座63,所述第二支腿61与所述底盘4的另一端部固定连接，所述第二支腿61和第二支座63通过第二转轴62铰接。所述行走装置2水平设置在所述底盘4的下边，且所述行走装置2的两端分别与所述第一支座334和所述第二支座63固定连接。所述能量转换器1紧贴所述能动装置3的外壳体31设置，用于将所述能动装置3的机械能转化为电能。所述储存装置5与所述能量转换器1电连接，用于将电能的储存。所述储存装置5与所述外部驱动装置电连接，用于给所述外部驱动装置提供部分电能。

工作原理：

所述外部驱动装置给所述行走装置2提供动力，所述行走装置2在泥土当中旋转，可以带动所述推进器行走，当推进器行走在凹凸不平的泥土时，所述行走装置2和所述底盘4距离发生变化，所述外部驱动装置给所述能动装置3提供动力，所述液压缸9被动缓慢伸长或缩短，带动所述推进器在第一支座334竖直方向运动，可以使所述行走装置2与泥土保持充分的接触面积，保证推进器正常行走。所述行走装置2与泥土保持充分接触面积，可以保证所述行走装置2受力均匀，不易发生变形损坏，确保推进力十足，不易打滑可以正常行走。

实施例2

实施例1中所述能量转换器1的具体结构和工作原理如下所述：

所述能量转换器1包括外框11、至少一个正极和至少一个负极，所述正极与所述负极分别与所述外框连接，所述外框11可以是一边开口、一边封死，也可以是四周密封、两端开口的管状结构，所述正极和所述负极通常使用金属极板材料制成，且所述正极与所述负极间隔排列，本实施例中所述正极和所述负极的数量分别为两个，所述正极包括第一正极12和第三正极17，所述负极包括第二负极13和第四负极18，且所述第一正极12为最外侧电极，且所述第一正极12和所述第三正极17的结构相同，所述第二负极13和所述第四负极18的结构相同，现以所述第一正极12和所述第二负极13为例，详细介绍所述正极和所述负极的结构。

所述第一正极12包括第一正极板121、第一正极牵拉结构123和第一正极锚点122，所述第一正极锚点122固定在所述第一正极板121上，所述第一正极锚点122、所述第一正极牵拉结构123和所述外框11依次固定连接。所述第一正极牵拉结构123是弹性导体结构，具有较强弹性的同时拥有较高的电导率，例如金属弹簧。所述第二负极13包括第二负极板131、第二负极牵拉结构133和第二负极锚点132，所述第二负极锚点132固定在所述第二负极板131上，所述第二负极牵拉结构133用于所述第二负极锚点132和所述外框11固定连接。所述第二负极牵拉结构133是弹性导体结构，具有较强弹性的同时拥有较高的电导率，例如金属弹簧。

所述能量转换器1还包括正极压电条和负极压电条，所述正极压电条和所述负极压电条为压电材料，且每一个所述正极设置一个所述正极压电条，每一个所述负极设置一个所述负极压电条，现以所述第一正极12和所述第二负极13为例，所述第一正极12设置第一正极压电条15，所述第二负极13设置第二负极压电条16，所述第一正极锚点122内部设置有正向二极管结构，所述第二负极锚点132内部设置有反向二极管结构，所述第一正极压电条15的两端分别与所述外框11和所述正向二极管结构连接，所述第二负极压电条16的两端分别与所述外框11和所述反向二极管结构连接。当所述第一正极压电条15在运动时，产生形变，并感应出电荷，此时在所述正向二极管结构的作用下，正电荷发生定向移动，并通过所述第一正极锚点122到达所述第一正极板121。当所述第二负极压电条16在运动时，产生形变，并感应出电荷，此时在所述负向二极管结构的作用下，负电荷发生定向移动，并通过所述第二负极锚点132到达所述第二负极板131，从而把所述第一套管11和所述第二套管12在运动时产生机械能转化为电能，由于所述第一正极板121和所述第二负极板131之间，所存在的空气，作为两个极板之间的介电材料，将整体结构形成所述第一正极板121-空气介电层-所述第二负极板131的电容结构。电容是电学领域中的一类元器件的统称，基本结构是两个极板之间夹一层电介质，这样正负电荷分别聚集在正负极板上，实现电能存储的功能。

工作原理：

所述能量转换器1接收到外界的机械能时，所述能量转换器1内的所述第一正极牵拉结构123和所述第二负极牵拉结构132能够产生振动，从而带动所述第一正极压电条15和所述第二负极电压条16晃动，甚至是扭动，当所述第一正极压电条15产生形变，并感应出电荷，此时在所述正向二极管结构的作用下，正电荷发生定向移动，并通过所述第一正极锚点122到达正极12，同理所述第二负极压电条16产生形变，并感应出电荷，此时在所述负向二极管结构的作用下，负电荷发生定向移动，并通过所述第二负极锚点133到达所述第二负极13，从而实现将机械能转换为电能。

实施例3

对实施例2作出进一步优化，如图4所示：

进一步限定所述第一正极锚点122和所述第二负极锚点132在所述第一正极板121和所述第二负极板131的位置关系，所述第一正极锚点122上下对称设置在所述第一正极板121上，所述第二负极锚点132左右对称设置在所述第二负极板131上，这样可以使所述第一正极牵拉结构123和所述第二负极牵拉结构133垂直，这样的位置关系可使所述第一正极板121和所述第二负极板131之间在运动的时候产生位移。这样相当于减少了所述第一正极板121和所述第二负极板131的相互对面的面积，也就是减少了电容的面积，而电荷有正电荷和负电荷相互吸引的性质，决定了正电荷和负电荷聚集在所述第一正极板121和所述第二负极板131相互对面的位置中，当电荷总量不变的情况下，电容面积变小也就是电容值变小，从而导致输出电压变大，变大的电压更容易向外输出电能，所以提升了所述能量转换器的电能转换率，可以把相同的机械能转化为更多的电能。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于如下所述：

所述能量转换器1还包括放电结构14，所述放电结构14包括牵引绳141、放电拉环143和外板142，所述牵引绳141的顶端与所述第一正极板121的背面固定连接，且所述第二负极13、所述第三正极17和所述第四负极18的极板中间均设置孔洞，所述放电拉环143设置于所述外板142的外侧，所述牵引绳141的底端贯穿所述孔洞并与所述放电拉环143固定连接。当极板上面的电荷产生了问题，例如所述第一正极板121上聚集了太多的正电荷，或者所述第二负极板131聚集了太多的负电荷，或者是极板整体偏向正电或负电时，可以通过拉动所述放电拉环143，使各个极板之间接触产生电中和，并且接触所述外板142，将电荷通过所述外板142释放到外界，从而实现了电极板上面的电荷重置，避免发生危险。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。