[发明专利]一种电机差速转向装置及其控制方法

权利要求书

1.一种电机差速转向装置，其特征在于：包括直行电机(1)、转向电机(2)、第一输入轴(3)、第二输入轴(4)、第一差速器(5)、第二差速器(6)；

所述第一差速器(5)和第二差速器(6)同轴对称设置，所述第一差速器(5)和第二差速器(6)均包括差速器机架(51)、机架齿轮(52)、主动锥齿轮(41)、外侧半轴锥齿轮(54)、内侧半轴锥齿轮(55)，所述差速器机架(51)外侧设有机架齿轮(52)，所述差速器机架(51)内轴向转动连接有多个机架锥齿轮(53)，所述机架锥齿轮(53)外侧共同啮合有外侧半轴锥齿轮(54)，内侧共同啮合有内侧半轴锥齿轮(55)，所述外侧半轴锥齿轮(54)安装有驱动轮(7)，所述内侧半轴锥齿轮(55)安装有转向输入锥齿轮(56)；

所述直行电机(1)驱动第一输入轴(3)转动，所述第一输入轴(3)上设有两个第一主动轮(31)，两个第一主动轮(31)分别与第一差速器(5)和第二差速器(6)的两个机架齿轮(52)啮合；

所述转向电机(2)驱动第二输入轴(4)转动，所述第二输入轴(4)上设有主动锥齿轮(41)，所述主动锥齿轮(41)同时与第一差速器(5)和第二差速器(6)的两个转向输入锥齿轮(56)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种电机差速转向装置，其特征在于：所述第二输入轴(4)上设有涡轮(42)，并与垂直设置的蜗杆(43)啮合，所述转向电机(2)驱动蜗杆(43)转动。

3.根据权利要求2所述的一种电机差速转向装置，其特征在于：所述转向电机(2)通过链轮和链条驱动蜗杆(43)转动。

4.根据权利要求1所述的一种电机差速转向装置，其特征在于：所述直行电机(1)通过链轮和链条驱动第一输入轴(3)转动。

5.根据权利要求1所述的一种电机差速转向装置，其特征在于：所述机架锥齿轮(53)是数量为1-4个。

6.一种电机差速转向装置的控制方法，其特征在于：基于权利要求1-5任一项所述的电机差速转向装置，两个差速器同轴对称设置，由直行电机(1)驱动两个差速器机架(51)同速同向转动，由转向电机(2)驱动差速器的内侧半轴同速反向转动，具体行走模式包括：

一、直行模式：

转向电机(2)驱动蜗杆(43)转动，蜗杆(43)和涡轮(42)啮合驱动第二输入轴(4)转动，在直行模式下，转向电机(2)停止工作，第二输入轴(4)的涡轮(42)和蜗杆(43)起到自锁的作用，因此与第二输入轴(4)的上主动锥齿轮(41)啮合的转向输入锥齿轮(56)静止不动，与转向输入锥齿轮(56)连接的内侧半轴锥齿轮(55)因此固定不转动；直行电机(1)驱动主动轴转动，主动轴驱动两个差速器机架(51)同向转动，由于内侧半轴锥齿轮(55)固定不转动，在差速器机架(51)的带动下，两个外侧半轴锥齿轮(54)以差速器机架(51)两倍的速度同向转动，与外侧半轴锥齿轮(54)连接的驱动轮(7)同向等速转动，因此实现直行；

二、原地旋转模式：

在原地旋转模式下，直行电机(1)不工作，两个差速器机架(51)保持静止，转向电机(2)驱动蜗杆(43)转动，蜗杆(43)和涡轮(42)啮合驱动第二输入轴(4)转动，第二输入轴(4)上的主动锥齿轮(41)同时与两个输入锥齿轮(56)啮合，由于差速器是对称布置，因此与输入锥齿轮(56)连接的两个内侧半轴锥齿轮(55)以相反方向同速转动，经过机架锥齿轮(53)传动，两个驱动轮(7)也以相反方向同速转动，因此实现原地零半径旋转；

三、转向模式：

转向模式是直行模式和原地旋转模式的叠加状态，直行电机(1)和转向电机(2)同时工作，两个驱动轮(7)的转速和为直行模式时单个驱动轮(7)的转速的两倍，两个驱动轮(7)的转速差为原地旋转模式时单个驱动轮(7)的转速的两倍，两个驱动轮(7)形成了速度差，因此机器可以实现转向功能。