一種高性能篩網車輪的制作方法
【專利摘要】一種高性能篩網車輪，其包括：輪圈結構，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，所述各輪圈通過加強筋連接加固；篩網輪面,其為覆蓋在所述輪圈結構外側表面的金屬網狀結構；棘爪，設于所述篩網輪面上的條狀金屬，其與所述輪圈結構固定連接。本發(fā)明提供的車輪重量輕、體積小、結構簡單，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】一種高性能篩網車輪
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及月球探測車領域，特別是一種高性能篩網車輪。
【背景技術】
[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拓寬了范圍，實現(xiàn)了移動式探測的目標。目前，月面巡視器車輪主要有錐形輪、彈性輪、充氣輪等構型，各類構型車輪體積較大、質量重、結構復雜，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。針對我國探月任務的實際情況，月面巡視器車輪必須體積小、質量輕，并且具有較強的月面行駛能力。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供了一種高性能篩網車輪，其包括:
輪圈結構，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，所述各輪圈通過加強筋連接加固；
篩網輪面，其為覆蓋在所述輪圈結構外側表面的金屬網狀結構；
棘爪，設于所述篩網輪面上的條狀金屬，其與所述輪圈結構固定連接。
[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度設計的加強筋連接。
[0005]較佳地，所述篩網輪面為金屬鈦絲編制形成的網狀結構。
[0006]較佳地，所述篩網輪面具有一定的預緊力。
[0007]較佳地，所述棘爪為鋁合金復合材料制成。
[0008]較佳地，所述第一輪圈、第二輪圈之間設置的棘爪數(shù)量與所述第二輪圈、第三輪圈之間設置的棘爪數(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棘爪，所述第二輪圈、第三輪圈之間的棘爪中包括一加強棘爪。
[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、結構簡單，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車輪在月面松軟的月壤上具有很好的通過性能。
[0012]當然，實施本發(fā)明的任一產品并不一定需要同時達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車輪結構示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例提供的輪圈結構的示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例提供的篩網輪面結構示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例提供的篩網結構示意圖；
圖5為本發(fā)明實施例提供的棘爪結構示意圖。
具體實施例
[0014]本發(fā)明提供了一種高性能篩網車輪，如圖1所示，其包括:
輪圈結構，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，各輪圈通過加強筋連接加固；
篩網輪面4，其為覆蓋在所述輪圈結構外側表面的金屬網狀結構；
棘爪5，設于所述篩網輪面上的條狀金屬，其與所述輪圈結構固定連接。
[0015]本實施例提供的輪圈結構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構與行進驅動機構安裝面相連，三個輪圈之間通過六根等強度設計的加強筋6連接，提高了輪圈的抗壓和抗彎能力。輪圈結構主體為鏤空形，同時采用鋁合金材料作為加工材料，在保證輪圈結構強度的同時，大幅度減輕了輪圈結構的重量。
[0016]輪輻設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。胎面鼓形設計在滿足車輪包絡尺寸要求的前提下，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。鈦絲編織的篩網質量輕，強度高，而且適應于月球表面松軟的月壤，具有較大的牽引力，并且篩網面的設計具有足夠的承載能力，防止月面巡視器陷入松軟的月壤。篩網的編織過程保證了篩網孔大小的一致性與均勻性，在篩網面從模具上卸下到裝配至輪圈過程中，通過給與一定的預緊力，控制篩網的彈性變形，保證篩網網孔基本不發(fā)生變形，均勻整齊地鋪在輪圈外圍，最后對篩網進行局部微調，保證網孔尺寸。
[0018]圖3為車輪篩網胎面與篩網接口連接示意圖。通過一個鼓形的模具定位，手工編織如圖所示的胎面篩網，網孔大小均勻；在接口處編織成如圖所示的“Z”字形，篩網接口處對應的一組鈦絲15穿過同一根鈦管16，用固定壓接力進行壓接，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由鋁基復合材料鑄造而成，具有質量輕、耐磨性好等優(yōu)點。第一輪圈1、第二輪圈2之間設置的棘爪數(shù)量與第二輪圈2、第三輪圈3之間設置的棘爪數(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置，本實施例中，棘爪共22個，兩邊各設置11個。[0020]第一輪圈1、第二輪圈2之間的棘爪5中包括一加強棘爪，第二輪圈2、第三輪圈3之間的棘爪5中包括一加強棘爪7，兩加強棘爪錯落設置。加強棘爪的設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構進行了強化設計。加強棘爪采用了加強筋設計，由鋁合金整體加工而成。
[0021]通過棘爪、加強棘爪，把篩網胎面固定于車輪輪圈上而形成了月面巡視器的篩網車輪。
[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、結構簡單，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)明的原理和實際應用，從而使所屬【技術領域】技術人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【權利要求】
1.一種高性能篩網車輪，其特征在于，包括: 輪圈結構，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，所述各輪圈通過加強筋連接加固； 篩網輪面，其為覆蓋在所述輪圈結構外側表面的金屬網狀結構； 棘爪，設于所述篩網輪面上的條狀金屬，其與所述輪圈結構固定連接。
2.如權利要求2所述的高性能篩網車輪，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度設計的加強筋連接。
3.如權利要求1所述的高性能篩網車輪，其特征在于，所述篩網輪面為金屬鈦絲編制形成的網狀結構。
4.如權利要求3所述的高性能篩網車輪，其特征在于，所述篩網輪面具有一定的預緊力。
5.如權利要求1所述的高性能篩網車輪，其特征在于，所述棘爪為鋁合金復合材料制成。
6.如權利要求6所述的高性能篩網車輪，其特征在于，所述第一輪圈、第二輪圈之間設置的棘爪數(shù)量與所述第二輪圈、第三輪圈之間設置的棘爪數(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置。
7.如權利要求6所述的高性能篩網車輪，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棘爪，所述第二輪圈、第三輪圈之間的棘爪中包括一加強棘爪。
8.如權利要求7所述的高性能篩網車輪，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