主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置的製作方法
2023-07-14 15:14:26 2
專利名稱：主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於工程機械技術領域，具體涉及一種主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置。
背景技術：
在輪式重型載重底盤系統中，為保持較大的轉彎力矩，採用垂直鉸接式液壓折腰轉向裝置，通過安置在鉸接兩側的轉向油缸的推、拉配合，使前後車體沿垂直鉸接軸進行偏轉以達到轉向的目的。在實際林地情況作業行駛過程中，由於存在很多障礙使得前後車架與崎嶇地面地表出現不完全的接觸，轉向能力和車輛底盤穩定狀態制約。並且，兩側車輪不同時遇及障礙時會影響車輛通過性。為使前後各驅動輪均良好接觸地表，減小整體車體的擺動幅度，同時使車輛對於障礙具有較高的通過能力，本發明專利提出了在垂直鉸接的基礎上安裝主動步態式越障迴轉裝置，使前後車架能夠在豎直平面內主動呈現一定的迴轉角度。在兩側車輪不平衡接觸地面的情況下，以無障礙一側車輪作為支點，利用液壓支撐起另一側車輪，以便順利跨過障礙。同時利用帶有儲能裝置和動力裝置的支撐液壓缸支撐迴轉裝置，使之能夠在崎嶇路面行進時進行前後車架偏轉的同時保持一定的回中彈性，在較為平坦的路面機動行駛 時通過液壓裝置鎖止迴轉機構，達到兼顧多種工況條件下車體穩定性和剛性的目標，同時又兼具有折腰轉向的特性，使該迴轉轉向底盤裝置能夠適合林業採伐作業的底盤性能要求。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置，該裝置該液壓支撐折腰轉向底盤裝置能夠適合林業採伐作業的底盤性能要求。本發明提供的一種主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置，其特徵在於:一種液壓主動可控的迴轉支撐油缸控制系統，該液壓迴路子系統為開式系統，從液壓泵中連通的迴路中連接有蓄能器2和節流閥3、壓力控制溢流閥4構成的壓力調節閥，可以恆定地控制迴路中的液壓壓力；該液壓迴路中通向迴轉支撐油缸和制動卡鉗液壓缸的壓力迴路上具有單向閥，在控制左迴轉支承油缸換向閥、右迴轉支承油缸換向閥、制動卡鉗液壓缸換向閥將液壓缸油路與回油管路連通後，左迴轉支撐油缸6、右迴轉支撐油缸8和制動卡鉗液壓缸10壓力與回油管路壓力一致，油缸內的彈簧行程達到最長；左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8並聯於液壓系統中，兩油缸實現單獨控制，且根據障礙主動控制；兩迴轉支撐油缸單獨主動控制時，以一側車輪為支點，另一側油缸支撐起車身及車輪，可以實現車輛遇到障礙時的步態行進；左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8通過鉸接分別連接前車架和折腰迴轉連接架16，轉向油缸20通過鉸接點分別連接折腰迴轉連接架16和後車架19 ;左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8與轉向油缸20的各鉸接點均通過軸瓦式鉸接的方式進行連接。通過折腰迴轉連接架16的連接，使具有水平折腰轉向油缸20和垂直方向上的左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8控制前後車架連接，轉彎半徑小，通過障礙能力強。
該轉向底盤的液壓系統具有壓力恆定可控的液壓源迴路，通過左迴轉支承油缸換向閥5、右迴轉支承油缸換向閥7和制動卡鉗液壓缸換向閥9可以控制壓力油路連通左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8控制前後車架連接和制動卡鉗液壓缸10，通過調節壓力控制溢流閥4可以調節該迴路中的壓力，使底盤整體適合不同迴轉速度和限度的要求。對左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8進行主動控制，並且兩迴轉支撐油缸根據左右車輪障礙的實際情況實現分別單獨控制。一側車輪遇到障礙時，以無障礙側車輪作為支點，控制障礙側液壓缸伸長支撐起車身和車輪，使障礙側車輪與障礙無相互作用力，由於兩側車輪由一根軸聯動，在無障礙一側車輪帶動下使障礙側車輪跨過障礙，由此實現車輛步態式行進。左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8均為帶有彈簧復位的單動作活塞缸。制動卡鉗液壓缸10為帶有彈簧復位的單動作活塞缸。左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8均為帶有彈簧復位的單動作活塞缸。制動卡鉗液壓缸10為帶有彈簧復位的單動作活塞缸。
圖1為主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置機械運動部件構成側面視圖；圖2為主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置機械運動部件構成剖面視圖；圖3為主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置液壓系 統原理圖；圖4為主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置前輪遇及障礙時主動調控示意圖。
具體實施例方式該系統安裝於重型折腰轉向輪式底盤上，替代傳統的鉸接式平面折腰轉向系統。通過對左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8的彈簧壓縮程度進行分別主動調節，對於底盤垂直方向的迴轉性能進行控制，同時還可以通過制動卡鉗液壓缸10和制動碟盤17對迴轉裝置進行限制。迴轉鉸接前架16與前車架剛性連接，後鉸接部分焊接於後車架上19，通過對轉向油缸的控制來控制全車轉向，通過對液壓系統和左迴轉支撐油缸6、右迴轉支撐油缸8內部壓力的分別調整，來調整前後車架相對迴轉能力，且能實現車輛步態式跨越障礙行進，以適應山地作業時崎嶇路面的穩定性要求、通過性要求以及運輸行駛時驅動力和機動性的要求。圖4中在平坦道路上行駛時，兩前輪處於同一高度，兩迴轉支撐液壓缸大致保持同步控制狀態。當一側車輪遇到障礙時，該側支撐液壓缸立即主動伸長將車身託起，以無障礙側車輪為支點，使障礙側車輪與障礙無相互作用力，由於兩側車輪由一根軸聯動，在無障礙一側車輪帶動下使障礙側車輪跨過障礙。由此實現車輛步態式行進。
權利要求
1.一種主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置，其特徵在於:一種液壓主動可控的迴轉支撐油缸控制系統，該液壓迴路子系統為開式系統，從液壓泵中連通的迴路中連接有蓄能器2和節流閥3、壓力控制溢流閥4構成的壓力調節閥，可以恆定地控制迴路中的液壓壓力；該液壓迴路中通向迴轉支撐油缸和制動卡鉗液壓缸的壓力迴路上具有單向閥，在控制左迴轉支承油缸換向閥、右迴轉支承油缸換向閥、制動卡鉗液壓缸換向閥將液壓缸油路與回油管路連通後，左迴轉支撐油缸6、右迴轉支撐油缸8和制動卡鉗液壓缸10壓力與回油管路壓力一致，油缸內的彈簧行程達到最長；左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8並聯於液壓系統中，兩油缸實現單獨控制，且根據障礙主動控制；兩迴轉支撐油缸單獨主動控制時，以一側車輪為支點，另一側油缸支撐起車身及車輪，可以實現車輛遇到障礙時的步態行進；左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8通過鉸接分別連接前車架和折腰迴轉連接架16，轉向油缸20通過鉸接點分別連接折腰迴轉連接架16和後車架19 ;左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8與轉向油缸20的各鉸接點均通過軸瓦式鉸接的方式進行連接。
2.根據權利要求1所述的主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置，其特徵在於:通過折腰迴轉連接架16的連接 ，使具有水平折腰轉向油缸20和垂直方向上的左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8控制前後車架連接，轉彎半徑小，通過障礙能力強。
3.根據權利要求1所述的主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置，其特徵在於:該轉向底盤的液壓系統具有壓力恆定可控的液壓源迴路，通過左迴轉支承油缸換向閥5、右迴轉支承油缸換向閥7和制動卡鉗液壓缸換向閥9可以控制壓力油路連通左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8控制前後車架連接和制動卡鉗液壓缸10，通過調節壓力控制溢流閥4可以調節該迴路中的壓力，使底盤整體適合不同迴轉速度和限度的要求。
4.根據權利要求1所述的主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置，其特徵在於:對左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8進行主動控制，並且兩迴轉支撐油缸根據左右車輪障礙的實際情況實現分別單獨控制。
5.根據權利要求1所述的主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置，其特徵在於:一側車輪遇到障礙時，以無障礙側車輪作為支點，控制障礙側液壓缸伸長支撐起車身和車輪，使障礙側車輪與障礙無相互作用力，由於兩側車輪由一根軸聯動，在無障礙一側車輪帶動下使障礙側車輪跨過障礙，由此實現車輛步態式行進。
6.根據權利要求1所述的主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置，其特徵在於:左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8均為帶有彈簧復位的單動作活塞缸。
7.根據權利要求1所述的主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置，其特徵在於:制動卡鉗液壓缸10為帶有彈簧復位的單動作活塞缸。
8.根據權利要求1所述的液壓支撐折腰轉向底盤裝置，其特徵在於:左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8均為帶有彈簧復位的單動作活塞缸。
9.根據權利要求1所述的液壓支撐折腰轉向底盤裝置，其特徵在於:制動卡鉗液壓缸10為帶有彈簧復位的單動作活塞缸。
全文摘要
本發明公開了一種適用於工程機械底盤的主動步態式越障迴轉轉向底盤裝置，由液壓泵1、蓄能器2、節流閥3、壓力控制溢流閥4、左迴轉支承油缸換向閥5、左迴轉支撐油缸6、右迴轉支承油缸換向閥7、右迴轉支撐油缸8、制動卡鉗液壓缸換向閥9、制動卡鉗液壓缸10、液壓油箱組成的液壓系統11，以及轉向鉸接12、前車架13、制動卡鉗14、迴轉軸承15、折腰迴轉連接架16、制動碟盤17、折腰鉸接18、後車架19、轉向油缸20，通過分別主動地對左迴轉支撐油缸6和右迴轉支撐油缸8的彈簧壓縮程度進行調節，對於底盤垂直方向的迴轉性能進行控制，同時還可以通過制動卡鉗液壓缸10和制動碟盤17對迴轉裝置進行限制。
文檔編號F15B1/02GK103233926SQ201310112800
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月22日 優先權日2013年3月22日
發明者劉晉浩, 黃青青, 孫治博, 王建利, 王典, 韓東濤, 蒲帥 申請人:北京林業大學