履带设备及其爬墙车的制作方法

1.本实用新型涉及爬墙车技术领域，特别涉及履带设备及其爬墙车。

背景技术：

2.履带式爬墙车(也可以称为爬壁机器人)具有较大的负载能力，并且运行较为平稳，安全可靠。现有的履带式爬墙车一般通过负压吸附的方式实现固定，结构复杂。此外，采用负压吸附方式的履带式爬墙车，还有难以跨越障碍以及遇到不平整壁面可能出现负压泄漏等不足。
3.目前，已有采用磁吸附方式的履带式爬墙车，其履带本体使用同步带结构(例如专利文献cn209956104u)。然而，这种履带本体上与带轮轮齿相啮合的某一处损坏，则整个履带本体都应当更换；另外，这种履带本体的内侧为多个均匀分布的凹陷部，该凹陷部与带轮轮齿相啮合，履带本体的外侧用于将多个凹陷部连接为一体。为了确保连接强度足够，履带本体的外侧通常要有较厚的厚度，从而整个履带本体显得过于臃肿(参见专利文献cn209956104u的说明书附图图6)。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供履带设备及其爬墙车。
5.根据本实用新型的第一方面实施例，提供履带设备，包括：链轮、履带本体以及永磁单元，所述链轮的外周设置有啮合齿，履带本体绕所述链轮回转设置，所述履带本体包括内侧和外侧，所述链轮设置在所述内侧所限定的空间内，所述内侧设置有齿孔，所述啮合齿能够啮合嵌入于所述齿孔；所述履带本体包括多个履带单元，相邻所述履带单元可拆卸连接形成所述履带本体；永磁单元设置在所述外侧，且所述永磁单元沿所述履带本体外周均匀分布设置。
6.有益效果：此履带设备包括：链轮、履带本体以及永磁单元，链轮的外周设置有啮合齿，履带本体绕链轮回转设置，履带本体包括内侧和外侧，链轮设置在所述内侧所限定的空间内，履带本体的内侧设置有齿孔，啮合齿能够啮合嵌入于所述齿孔，永磁单元设置在外侧，且永磁单元沿履带本体外周均匀分布设置。通过在履带本体外周均匀分布的永磁单元，永磁单元可以与软磁支持面吸附，链轮转动使得履带本体能够绕链轮啮合传动，永磁单元均匀分布设置，可以始终保持磁吸力稳定，运动平稳。履带本体包括多个履带单元，相邻履带单元可拆卸连接形成履带本体，履带本体的某处损坏，则仅需更换损坏处所在的履带单元即可。履带单元之间的连接可靠性不再依赖于履带本体的厚度实现，从而履带本体可设置有齿孔，履带本体的厚度得以减小。
7.根据本实用新型第一方面实施例所述的履带设备，所述履带单元沿宽度方向的两侧设置有所述齿孔，所述履带单元包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端间隔设置有第一凸耳，所述第一凸耳形成有第一安装槽，所述第一凸耳的相对内侧设置有安装孔，所
述第二端设置有与所述第一安装槽对应设置的第一凸块，所述第一凸块与所述第一安装槽的长度相等，所述第一凸块的两侧设置有与安装孔对应的凸起部，所述永磁单元可拆卸设置在所述履带单元上。
8.根据本实用新型第一方面实施例所述的履带设备，所述履带单元的外侧设置有第一凹槽，所述第一凹槽沿所述履带单元长度方向延伸，所述永磁单元能够卡接在所述第一凹槽内，所述永磁单元和所述第一凹槽之间设置有导磁板。
9.根据本实用新型第一方面实施例所述的履带设备，所述永磁单元包括第一单元体和第二单元体，所述第一单元体和所述第二单元体相邻端互吸且磁吸附固定于所述导磁板上。
10.根据本实用新型第一方面实施例所述的履带设备，所述永磁单元为与所述第一凹槽配合的片状磁铁，所述片状磁铁一体成型设置。
11.根据本实用新型第一方面实施例所述的履带设备，所述永磁单元为钐铁氮磁体。
12.根据本实用新型第一方面实施例所述的履带设备，所述链轮的数量为两个，两所述链轮分别设置在所述履带本体的两端，所述链轮沿所述履带本体的宽度方向延伸设置，所述链轮包括轮体和设置在所述轮体两侧的齿轮部，所述齿轮部外周等角度设置有多个啮合齿。
13.根据本实用新型的第二方面实施例，提供爬墙车，包括：车体、如第一方面实施例所述的履带设备以及驱动机构，设置在所述车体的左右两侧，驱动机构通过所述车体支撑且驱动地与所述链轮连接。
14.根据本实用新型第二方面实施例所述的爬墙车，所述车体的顶面设置有摄像单元，和/或在所述车体的底座下设置柔性涂擦部。
15.根据本实用新型第二方面实施例所述的爬墙车，所述车体沿履带本体运动方向的前端面和后端面设置为倾斜面，所述车体包括能够形成内腔的外壳，所述驱动机构安装在内腔。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
17.图1为本实用新型实施例爬墙车立体结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例履带设备立体结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例履带本体结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例履带单元实施例一爆炸视图；
21.图5为本实用新型实施例履带单元实施例一剖视图；
22.图6为本实用新型实施例履带单元实施例一结构示意图；
23.图7为本实用新型实施例履带单元实施例二爆炸视图。
24.附图标记：
25.履带设备10、车体20；
26.链轮100、啮合齿110、轮体120、齿轮部130；
27.履带本体200、齿孔210、履带单元220、第一端221a、第二端221b、第一凸耳222、第一安装槽223、安装孔224、第一凸块225、凸起部226、第一凹槽227；
28.永磁单元300、第一单元体310、第二单元体320；
29.导磁板400。
具体实施方式
30.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”、“小于”或“超过”等理解为不包括本数，“以上”、“以下”以及“以内”等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
33.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
34.参照图2，履带设备10，包括：链轮100、履带本体200以及永磁单元300。链轮100的外周设置有啮合齿110。履带本体200绕链轮100回转设置，履带本体200包括内侧a和外侧b，链轮100设置在内侧a所限定的空间内，内侧a设置有齿孔210，齿孔210可以贯穿履带本体200设置，啮合齿110能够啮合嵌入于齿孔210。永磁单元300设置在外侧b，且永磁单元300沿履带本体200的外周均匀分布设置。
35.参照图2和图3，具体地，履带本体200整体形成腰型状，履带本体200可以绕链轮100回转。履带本体200回转运动的方向为长度方向，与长度方向垂直设置的水平方向为宽度方向。履带本体200的外侧面为长腰型孔状，履带本体200与支持面接触的一侧为外侧b，履带本体200的沿长度方向的回转两端为与链轮100配合的半圆。履带本体200沿着宽度方向延伸设置，从而使得履带本体200的内侧a形成了一个安装区即内侧a所限定的空间，链轮100位于安装区内。
36.参照图2，链轮100的数量可以为两个，两个链轮100分别设置在履带本体200的回转的两端的安装区内，链轮100沿着履带本体200的宽度方向延伸设置，链轮100包括轮体120和设置在轮体120两侧的齿轮部130，齿轮部130外周等角度设置有多个啮合齿110。
37.具体地，链轮100为辐条型轮结构。链轮100的轮体120沿着履带本体200的宽度方向设置，轮体120的两侧设置有齿轮部130，齿轮部130的外周侧等角度均匀分布有多个啮合齿110，啮合齿110的大小和形状均相同，啮合齿110的形状可以根据实际需要进行设置，例如在本实施例中，啮合齿110为与齿轮部130的外周接触的根部较厚，沿着远离齿轮部130的外周逐渐缩小，并且在啮合齿110的端部可以设置为倾斜面状，通过这样设置可以使得啮合
齿110与齿孔210的配合更好，同时可以保证啮合齿110的应力分布和强度，提升了可靠性。
38.参照图2，轮体120中部可以为中空设置，链轮100还设置有连接轴，连接轴穿过轮体120中部设置，连接轴两端与齿轮部130之间通过辐条进行连接。链轮100上设有由中心向外放射状地延伸至轮缘的多个辐条。辐条可以将连接轴与轮体120进行连接，这样可以减轻链轮100的重量，同时可以保证链轮100的强度，在连接轴的两端可以设置有安装孔，使用的时候将连接轴的安装孔与外部的驱动机构进行连接，驱动机构驱动链轮100进行转动，从而可以驱动履带本体200进行回转，实现了履带本体200的转动。
39.参照图2和图3，履带本体200包括多个履带单元220，相邻履带单元220可拆卸连接形成履带本体200。可拆卸连接可借助于可拆卸的连接件(例如，螺纹连接件或销连接等)或者可拆卸连接结构(例如，卡扣连接等)。履带本体200分为多个履带单元220，履带单元220的宽度即为履带本体200的宽度，同时将履带本体200的周长即回转的长度分割成多个履带单元220组合。相邻的履带单元220通过可拆卸地方式进行连接，并且最终履带单元220实现首尾连接，从而组合形成一个回转状。履带单元220可以设置为标准件。将履带本体200通过多个履带单元220以可拆卸方式首尾连接设置，这样当履带本体200如果失效的时候，可以直接更换失效地履带单元220即可，维修方便，同时不用将履带本体200整体更换。履带单元220为标准件，这样可以批量化进行加工，降低成本。
40.与专利文献cn209956104u所公开的已知技术相比，履带单元220之间的连接可靠性通过可拆卸的连接件或连接结构可实现，而不再依赖于履带本体200的厚度，从而履带本体200可设置有齿孔210，履带本体200的厚度得以减小。
41.相邻履带单元220通过可拆卸的转动连接方式进行连接，例如销连接，这样相邻履带单元220可以相对转动，从而可以跨越障碍以及通过不平整壁面。当履带本体200沿着不平整的软磁支持面进行移动的时候，由于相邻的履带单元220之间留存有活动空间，相邻履带单元220可以相对转动，从而可以跨越障碍通过不平整壁面。
42.履带本体200通过多个履带单元220的结构进行连接，并且履带单元220的结构均相同，永磁单元300设置在每一个履带单元220上，这样一方面可以方便永磁单元300的安装，同时通过履带单元220均匀分布设置，使得永磁单元300可以均匀分布设置，从而使得磁吸力的分布更加均匀，安装简单。
43.链轮100在运动过程中，前一啮合齿110即将从齿孔210脱离出来，后一啮合齿110则准备进入该齿孔210而实现该啮合齿110与齿孔210的啮合。
44.参照图4、图5以及图6，在其中的一些实施例中，履带单元220的宽度方向即履带本体200的宽度方向。履带单元220沿宽度方向的两侧设置有齿孔210，齿孔210的形状和大小根据链轮100上的啮合齿110进行确定。履带单元220包括相对设置的第一端221a和第二端221b，第一端221a和第二端221b为履带单元220的宽度方向的两端。第一端221a间隔设置有第一凸耳222，第一凸耳222形成有第一安装槽223，第一凸耳222的相对内侧设置有安装孔224。第一凸耳222的最外侧可以与履带单元220的外侧平齐设置，第一凸耳222凸出于履带单元220的第一端221a的端面设置，第一凸耳222的内侧面以及履带单元220的第一端221a的端面形成了一个第一安装槽223，在第一凸耳222的相对内侧面设置有安装孔224，安装孔224可以贯穿第一凸耳222的宽度设置，第一凸耳222最外侧与第一端221a的端面之间的距离为第一安装槽223的深度。
45.参照图4、图5以及图6，第二端221b设置有与第一安装槽223对应设置的第一凸块225，第一凸块225与第一安装槽223相对设置，第一凸块225凸出于第二端221b的端面设置。第一凸块225与第一安装槽223的长度相等，第一凸块225可以安装进入第一安装槽223内，第一凸块225的最外侧端面与第二端221b之间的距离为第一凸块225的厚度。第一凸块225的厚度与第一安装槽223的深度大小相等。当两个履带单元220进行安装的时候，一个履带单元220的第一凸块225刚好卡入第一安装槽223内，使得两者之间配合连接固定。
46.第一凸块225的两侧设置有与安装孔224对应的凸起部226，永磁单元300可拆卸设置在履带单元220上。凸起部226的形状可以为圆球、圆柱销或者圆柱杆或者方杆等结构，凸起部226与安装孔224对应，将第一凸块225与第一安装槽223安装后，凸起部226可以卡入安装孔224内。将多个履带单元220的首尾相连，从而实现了回转连接，履带单元220的连接以及拆卸均比较简单，维修方便。通过凸起部226和安装孔224的设置，使得相邻的履带单元220可以绕凸起部226转动，从而可以跨越障碍以及通过不平整壁面。
47.参照图4和图7，在其中的一些实施例中，履带单元220的外侧设置有第一凹槽227，第一凹槽227沿履带单元220长度方向延伸，第一凹槽227的形状和大小均不做限定。永磁单元300能够卡接在第一凹槽227内，永磁单元300和第一凹槽227之间设置有导磁板400。
48.永磁单元300可拆卸设置在履带单元220上，并且可以存留活动空间，使得履带单元之间也有活动空间对崎岖不平的支撑面有更大适应性。
49.参照图7，其中，永磁单元300可以为与第一凹槽227大小配合的一个整体的片状磁铁。首先将导磁板400安装在第一凹槽227内，然后再将永磁单元300卡入第一凹槽227内。
50.参照图4，可以理解地，永磁单元300包括第一单元体310和第二单元体320，第一单元体310和第二单元体320相邻端互吸且磁吸附固定于导磁板400上。永磁单元300可以为两个磁性的第一单元体310和第二单元体320组合形成，大小一直的片状注塑磁铁，成型的同时进行了磁场取向，第一单元体310和第二单元体320各自厚度方向充磁后拼合，相邻部分互为异性，彼此互吸后共同吸附在导磁板400上，形成一个加强的闭合磁路，磁吸力更强，行走更稳定。
51.在其中的一些实施例中，永磁单元300为钐铁氮磁体。钐铁氮磁体是第三代永磁材料，钐铁氮磁体保证了永磁材料适应一定的高温环境，同时也在磁性能上进一步增强。钐铁氮经过300-500℃氮化处理，每个化合式可以引入2-3个氮原子，结构保持不变，但单胞体积增大约7％，居里温度提高到476℃，各向异性场达到14t，饱和磁化强度提高到1.54t。钐铁氮化合物为热力学亚稳结构，可以采用合金粉末制作粘结磁体。钐铁氮磁体可以采用注塑成型。
52.参照图1，爬墙车，包括：车体20、如第一方面实施例的履带设备10以及驱动机构(图中未示出)，履带设备10设置在车体20的左右两侧。驱动机构通过车体20支撑且驱动地与链轮100连接。
53.具体地，车体20沿履带本体200运动方向的前端面和后端面设置为倾斜面，车体20包括能够形成内腔的外壳，驱动机构安装在内腔。其中，驱动机构为电机，电机的数量为两个，电机分别设置在内腔内，电机分别与两个链轮100进行驱动连接，电机分别控制车体20的一侧的履带本体200进行运动。爬墙车可以沿着支持面移动，支持面为软磁面。车体20的前端面和后端面设置为倾斜面，可以减少车体的重量，同时可以方便将电机固定在车体20
内。
54.在其中的一些实施例中，车体20的顶面设置有摄像单元。摄像单元可以为摄像机，当爬墙车移动到高处或者人工无法到达的区域通过摄像机拍摄的图像并通过区域网回传信息，实现观测测量等。
55.当然，在车体20底座下可以设置柔性的涂擦部，在白板书写后，白板为铁性可书写膜片，涂擦部可以将白板上的文字擦除。
56.容易理解地，爬墙车还可以设置控制模块，通过外部遥控部分进行运动控制。
57.此爬墙车，采用第一方面实施例的履带设备，可以静止地停在墙上，并且没有能耗，可以在垂直方向无障碍地灵活运动，同时可以在地面水平运动，耗电量远远小于空压方式，只需供应电机能耗，不需供应形成负压的能耗，并且可以适应不平整的墙面，相比于负压的方式来说，对车底没有平整性要求，可以适应弧面垂直面。
58.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

技术特征：

1.履带设备，其特征在于，包括：链轮，所述链轮的外周设置有啮合齿；履带本体，绕所述链轮回转设置，所述履带本体包括内侧和外侧，所述链轮设置在所述内侧所限定的空间内，所述内侧设置有齿孔，所述啮合齿能够啮合嵌入于所述齿孔；所述履带本体包括多个履带单元，相邻所述履带单元可拆卸连接形成所述履带本体；以及永磁单元，设置在所述外侧，且所述永磁单元沿所述履带本体外周均匀分布设置。2.根据权利要求1所述的履带设备，其特征在于，所述履带单元沿宽度方向的两侧设置有所述齿孔，所述履带单元包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端间隔设置有第一凸耳，所述第一凸耳形成有第一安装槽，所述第一凸耳的相对内侧设置有安装孔，所述第二端设置有与所述第一安装槽对应设置的第一凸块，所述第一凸块与所述第一安装槽的长度相等，所述第一凸块的两侧设置有与安装孔对应的凸起部，所述永磁单元可拆卸设置在所述履带单元上。3.根据权利要求2所述的履带设备，其特征在于：所述履带单元的外侧设置有第一凹槽，所述第一凹槽沿所述履带单元长度方向延伸，所述永磁单元能够卡接在所述第一凹槽内，所述永磁单元和所述第一凹槽之间设置有导磁板。4.根据权利要求3所述的履带设备，其特征在于：所述永磁单元包括第一单元体和第二单元体，所述第一单元体和所述第二单元体相邻端互吸且磁吸附固定于所述导磁板上。5.根据权利要求3所述的履带设备，其特征在于：所述永磁单元为与所述第一凹槽配合的片状磁铁，所述片状磁铁一体成型设置。6.根据权利要求1至5任一项所述的履带设备，其特征在于，所述永磁单元为钐铁氮磁体。7.根据权利要求1至5任一项所述的履带设备，其特征在于，所述链轮的数量为两个，两所述链轮分别设置在所述履带本体的两端，所述链轮沿所述履带本体的宽度方向延伸设置，所述链轮包括轮体和设置在所述轮体两侧的齿轮部，所述齿轮部外周等角度设置有多个啮合齿。8.爬墙车，其特征在于，包括：车体；如权利要求1至7任一项所述的履带设备，设置在所述车体的左右两侧；驱动机构，通过所述车体支撑且驱动地与所述链轮连接。9.根据权利要求8所述的爬墙车，其特征在于：所述车体的顶面设置有摄像单元，和/或在所述车体的底座下设置柔性涂擦部。10.根据权利要求8所述的爬墙车，其特征在于：所述车体沿履带本体运动方向的前端面和后端面设置为倾斜面，所述车体包括能够形成内腔的外壳，所述驱动机构安装在内腔。

技术总结

本实用新型公开了履带设备及其爬墙车，履带设备，包括：链轮、履带本体以及永磁单元，所述链轮的外周设置有啮合齿，履带本体绕所述链轮回转设置，所述履带本体包括内侧和外侧，所述链轮设置在所述内侧所限定的空间内，所述内侧设置有齿孔，所述啮合齿能够啮合嵌入于所述齿孔，所述履带本体包括多个履带单元，相邻所述履带单元可拆卸连接形成所述履带本体；永磁单元设置在所述外侧，且所述永磁单元沿所述履带本体外周均匀分布设置，通过在履带本体外周均匀分布的永磁单元，永磁单元可以与软磁支持面吸附，链轮转动使得履带本体能够绕链轮啮合传动，永磁单元均匀分布设置，可以始终保持磁吸力稳定，运动平稳。运动平稳。运动平稳。