一種汽車起重機的起吊方式及其橡膠懸架系統的製作方法
2023-05-06 09:33:31 2
專利名稱：一種汽車起重機的起吊方式及其橡膠懸架系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車起重機的起吊方式及其橡膠懸架系統，屬於工程機械領域。
背景技術：
在中國，橡膠懸架是一種新型的懸架系統，其具有優異的承載能力，且安裝方便，易於裝卸，免潤滑、免維護，更重要的是，橡膠懸架的自重要比傳統板簧懸架輕，符合國家卡車輕量化的政策，具有很好的燃油經濟性，橡膠懸架已經開始廣泛應用。但是當直接應用到汽車起重機上時，由於汽車起重機的結構，使用工況及製造工藝，會出現以下問題:汽車起重機在起吊時，會支起液壓支座，讓汽車的輪胎離地，這樣橡膠懸架就會長時間承受中後橋簧下質量的拉伸載荷，長時間承受拉伸載荷，會影響橡膠彈簧的性能，甚至會拉斷橡膠彈簧，導致懸架系統失效。公開號為CN201849276U，
公開日期為2011年6月I日的中國實用新型專利公開了一種汽車起重機用橡膠懸架，包括用於承受來自車架載荷的上支架，用於支撐重量的平衡梁，上支架的中部通過橡膠彈簧支撐在平衡梁上，並且上支架的兩邊分別通過減震器支撐在平衡梁上，所述減震器成對稱布置。上述專利文獻中，沒有公開解決上述技術問題的技術方案。
發明內容
本發 明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷，提出一種汽車起重機的起吊方式及其橡膠懸架系統，本發明能有效解決汽車起重機在起吊時，橡膠懸架長時間承受拉伸載荷影響橡膠彈簧的性能，甚至會拉斷橡膠彈簧，導致懸架系統失效等問題，提高橡膠懸架系統的可靠性，適應汽車起重機使用要求。為解決以上技術問題，本發明採用以下技術方案:在汽車起重機的橡膠懸架系統的鞍座與均衡梁之間或均衡梁與汽車起重機的車架之間設置限位帶，通過限位帶輔助完成汽車起重機的起吊；所述的限位帶在起吊時承受簧下質量的向下拉力，限位帶由鬆弛狀態變成拉伸狀態；起吊完成時，限位帶由拉伸狀態變成鬆弛狀態，汽車起重機的輪胎承受簧下質量的向下拉力。優選的，所述汽車起重機的起吊方式至少包括以下步驟:1)、起吊時，將液壓支腿放下，輪胎離地，此時汽車起重機的橡膠懸架系統通過設置在所述橡膠懸架系統上的限位帶承受簧下質量的向下拉力，所述限位帶由鬆弛狀態變成拉伸狀態。2)、起吊完成時，將液壓支腿收起，輪胎著地，此時汽車起重機的輪胎承受簧下質量的向下拉力，所述限位帶由拉伸狀態變成鬆弛狀態。所述限位帶在平時汽車行駛時處於鬆弛狀態，使其不會影響車輪的跳動量；當起吊時，其處於繃緊狀態，使得限位帶承受絕大部分拉伸載荷，以保證橡膠彈簧的拉伸量在合理範圍內，改善橡膠彈簧的拉伸受力工況，從而提高橡膠懸架系統的可靠性。理論上，起吊時，所述限位帶可承受100%的拉伸載荷，從而使得橡膠彈簧不受拉伸載荷的影響。通過試驗室臺架拉伸試驗可以得知，加上限位帶的懸架系統的抗拉性能比沒有限位帶的懸架系統的壽命大幅提聞，在單邊承受:拉伸載荷50kN的試驗條件下，加載100天，有限位帶的懸架系統靜剛度幾乎沒有損失，而沒有限位帶的懸架系統的靜剛度損失率為15%-20%;而且在實際使用過程中，沒有限位帶的懸架系統有時會有由於拉伸載荷引起系統失效的投訴，而有限位帶的懸架系統沒有出現收到過類似投訴。優選的，所述限位帶的長度為200-800mm，所述限位帶的材質是鋼材等金屬材料或尼龍、聚酯纖維、合成纖維等高分子材料。所述限位帶的長度是在完成剛度設計後，通過簧下質量的大小，計算出橡膠彈簧的垂向位移，再合理設置的。其具體的計算方法如下:
簧上質量為M1，簧下質量為M2，設計的橡膠彈簧的壓縮剛度為kl，拉伸剛度為k2，重力常數為g，則液壓支腿升起後，橡膠彈簧的垂向位移為S。S=Ml*g/kl+M2*g/k2
然後根據具體車型的空間結構，在鞍座或均衡梁上確定限位帶一端的位置，再根據計算出的垂向位移S，確定限位帶另外一端點的位置，從而得出限位帶的長度。根據實際的經驗，優選的限位帶長度為200_800mm。本發明還提供一種使用如上所述的起吊方式的汽車起重機的橡膠懸架系統，包括鞍座，橡膠彈簧，均衡梁，限位塊，減振器和推力杆，所述鞍座的上端與車架的下端連接，所述橡膠彈簧連接在鞍座與均衡梁之間，所述均衡梁通過其端部的均衡梁球鉸與車橋相連，所述限位塊安裝在鞍座上，所述減振器連接在鞍座與均衡梁之間，所述推力杆連接在車架與車橋之間，還包括限位帶，所述限位帶連接到鞍座與均衡梁之間或限位帶連接到均衡梁與車架之間。優選的，還包括設置在橡膠懸架系統上的裝配所述限位帶的裝配吊耳，所述限位帶通過所述的裝配吊耳連接鞍座與均衡梁或限位帶通過所述的裝配吊耳與車架上的吊耳連接均衡梁與車架，所述裝配吊耳的數量是2、4或8等偶數個。優選的，所述裝配吊耳設置在鞍座和均衡梁的內和/或外表面或是設置在均衡梁的內和/或外表面。優選的，所述鞍座的上平面焊接在車架的下平面上，由於汽車起重機的車架是焊接車架，焊接變形使得這種車架安裝孔精度，平面度等都沒有公路牽引車，自卸車上使用的衝壓成型的車架精度高，使用螺栓連接懸架與車架時，會使得裝配困難，且在行駛過程中，螺栓連接容易鬆動，影響整車性能。採用焊接方式有效地解決了裝配困難，及行駛過程中此處連接鬆動的問題。優選的，所述橡膠彈簧由彈性橡膠層與金屬隔片組合而成彈性橡膠金屬體，所述彈性橡膠層與金屬隔片是複數層，在汽車起重機起吊時，簧上質量引起的橡膠彈簧壓縮量，由於載荷消失而復原，此時橡膠懸架需要承受由於簧下質量重力引起的拉伸載荷，此結構能使橡膠彈簧有著合理的壓縮及拉伸剛度。優選的，所述彈性橡膠層及金屬隔片分別為3及4層或4及5層。優選的，所述限位塊最下端離均衡梁的最上端的距離為10 140mm，此時限位塊可在車輛受到較大衝擊載荷時，更加有效的保護懸架系統的其它部件。優選的，所述推力杆是兩橫兩縱布置的直推力杆、V型布置的直推力杆或兩根V形推力杆，以上所述各種形狀布置的推力杆可減小車輛搖擺。本發明的有益效果在於:通過本發明的技術方案，在起吊過程中，使得所述限位帶處於繃緊狀態，承受絕大部分拉伸載荷，以保證橡膠彈簧的拉伸量在合理範圍內，改善橡膠彈簧的拉伸受力工況，從而提高橡膠懸架系統的可靠性。
圖1是實施例1中的橡膠懸架系統正視 圖2是實施例1中的橡膠懸架系統側視 圖3是實施例1中的橡膠懸架系統俯視 圖4是實施例1中的橡膠彈簧結構示意 圖5是圖4中A-A線的剖視 圖6是實施例1中的限位塊位置放大 圖7是實施例1中裝配吊耳安裝位置及限位帶安裝的示意 圖8是圖7的側視 圖9是實施例2中的橡膠懸架系統正視 圖10是實施例2中的橡膠懸架系統側視 圖11是實施例2中的橡膠懸架系統俯視 圖12是實施例2中裝配吊耳安裝位置及限位帶安裝的示意 圖13是圖12的側視 圖14是實施例3中的橡膠懸架系統正視 圖15是實施例3中的橡膠懸架系統側視 圖16是實施例3中的橡膠懸架系統俯視 圖17是實施例3中裝配吊耳安裝位置及限位帶安裝的示意 圖18是圖17的側視 圖中:1.均衡梁，2.橡膠彈簧，3.鞍座，4.推力杆，5.限位塊，6.減振器，7.均衡梁球鉸，8.限位帶，9.裝配吊耳，10.金屬隔片，11.彈性橡膠層，12.限位塊最下端離均衡梁的最上端的距離，13.限位帶的長度。
具體實施例方式為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。實施例1:一種汽車起重機的起吊方式，在汽車起重機的橡膠懸架系統的鞍座與均衡梁之間或均衡梁與汽車起重機的車架之間設置限位帶，通過限位帶輔助完成汽車起重機的起吊；所述的限位帶在起吊時承受簧下質量的向下拉力，限位帶由鬆弛狀態變成拉伸狀態；起吊完成時，限位帶由拉伸狀態變成鬆弛狀態，汽車起重機的輪胎承受簧下質量的向下拉力。所述起吊方式至少包括以下步驟:1)、起吊時，將液壓支腿放下，輪胎離地，此時汽車起重機的橡膠懸架系統通過設置在所述橡膠懸架系統上的限位帶承受簧下質量的向下拉力，所述限位帶由鬆弛狀態變成拉伸狀態。2)、起吊完成時，將液壓支腿收起，輪胎著地，此時汽車起重機的輪胎承受簧下質量的向下拉力，所述限位帶由拉伸狀態變成鬆弛狀態。所述限位帶在平時汽車行駛時處於鬆弛狀態，使其不會影響車輪的跳動量；當起吊時，其處於繃緊狀態，使得限位帶承受絕大部分拉伸載荷，以保證橡膠彈簧的拉伸量在合理範圍內，改善橡膠彈簧的拉伸受力工況，從而提高橡膠懸架系統的可靠性。理論上，起吊時，所述限位帶可承受100%的拉伸載荷，從而使得橡膠彈簧不受拉伸載荷的影響。通過試驗室臺架拉伸試驗可以得知，加上限位帶的懸架系統的抗拉性能比沒有限位帶的懸架系統的壽命大幅提高，在單邊承受拉伸載荷50kN的試驗條件下，加載100天，有限位帶的懸架系統靜剛度幾乎沒有損失，而沒有限位帶的懸架系統的靜剛度損失率為15%-20%;而且在實際使用過程中，沒有限位帶的懸架系統有時會有由於拉伸載荷引起系統失效的投訴，而有限位帶的懸架系統沒有出現收到過類似投訴。所述限位帶8的長度13為200mm，所述限位帶8的材質是鋼材。所述限位帶8的長度是在完成剛度設計後，通過簧下質量的大小，計算出橡膠彈簧2的垂向位移，再合理設置的。其具體的計算方法如下:簧上質量為M1，簧下質量為M2，設計的橡膠彈簧2的壓縮剛度為kl，拉伸剛度為k2，重力常數為g，則液壓支腿升起後，橡膠彈簧2的垂向位移為S。S=Ml*g/kl+M2*g/k2
然後根據具體車型的空間結構，在鞍座3或均衡梁I上確定限位帶8 一端的位置，再根據計算出的垂向位移S，確定限位帶8另外一端點的位置，從而得出限位帶8的長度。如圖1至8所示，本發明還提供一種使用如上所述的起吊方式的汽車起重機的橡膠懸架系統，包括鞍座3，橡膠彈簧2，均衡梁1，限位塊5，減振器6和推力杆4，所述鞍座3的上端與車架的下端連接，所述橡膠彈簧2連接在鞍座3與均衡梁I之間，所述均衡梁I通過其端部的均衡梁球鉸7與車橋相連，所述限位塊5安裝在鞍座3上，所述減振器6連接在鞍座3與均衡梁I之間，所述推力杆4連接在車架與車橋之間，還包括限位帶8，設置在橡膠懸架系統上的裝配所述限位帶8的裝配吊耳9，所述限位帶8通過所述的裝配吊耳9連接鞍座3與均衡梁I。所述裝配吊耳9設置在鞍座3和均衡梁I的內和外表面。所述裝配吊耳9的數量是8個。所述鞍座3的上平面焊接在車架的下平面上，由於汽車起重機的車架是焊接車架，焊接變形使得這種車架安裝孔精度，平面度等都沒有公路牽引車，自卸車上使用的衝壓成型的車架精度高，使用螺栓連接懸架與車架時，會使得裝配困難，且在行駛過程中，螺栓連接容易鬆動，影響整車性能。採用焊接方式有效地解決了裝配困難，及行駛過程中此處連接鬆動的問題。所述橡膠彈簧2由彈性橡膠層11與金屬隔片10組合而成彈性橡膠金屬體，所述彈性橡膠層11與金屬隔片10是複數層，在汽車起重機起吊時，簧上質量引起的橡膠彈簧壓縮量，由於載荷消失而復原，此時橡膠懸架需要承受由於簧下質量重力引起的拉伸載荷，此結構能使橡膠彈簧有著合理的壓縮及拉伸剛度。所述彈性橡膠層11及金屬隔片10分別為3和4層。限位塊5最下端離均衡梁I的最上端的距離12為10mm，此時限位塊可在車輛受到較大衝擊載荷時，更加有效的保護懸架系統的其它部件。所述推力杆4是兩根V形推力杆，所述推力杆4可減小車輛搖擺。實施2:如圖9至10所示，與實施I相比，不同之處僅在於:所述裝配吊耳9隻設置在均衡梁I上，限位帶8通過均衡梁I的裝配吊耳9及車架上的吊耳連接均衡梁I和車架，所述限位帶8的長度13為500mm。所述裝配吊耳9設置在均衡梁I內和外表面上。所述裝配吊耳9的數量是4個。所述限位帶8的材質是為尼龍材料。所述彈性橡膠層11及金屬隔片10分別為4及5層。所述限位塊5最下端離均衡梁I的最上端的距離12為140mm。所述推力杆4是兩橫兩縱布置的直推力杆。實施3:如圖11至14所示，與實施I相比，不同之處僅在於:所述裝配吊耳9隻設置在均衡梁I上，限位帶8通過均衡梁I的裝配吊耳9及車架上的吊耳連接均衡梁I和車架，所述限位帶8的長度13為800mm，所述裝配吊耳9設置在均衡梁I的外表面上，所述裝配吊耳9的數量是2個。所述限位帶8的材質是為聚酯纖維材料。所述限位塊5最下端離均衡梁I的最上端的距離12為70mm。所述推力杆4是V型布置的直推力杆。綜上所述，通過本發明的技術方案，在起吊過程中，使得所述限位帶處於繃緊狀態，承受絕大部分拉伸載荷，以保證橡膠彈簧的拉伸量在合理範圍內，改善橡膠彈簧的拉伸受力工況，從而提高橡膠懸架系統的可靠性。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。本發明的保護範圍以權利要求書為準。
權利要求
1.一種汽車起重機的起吊方式，其特徵在於:在汽車起重機的橡膠懸架系統的鞍座與均衡梁之間或均衡梁與汽車起重機的車架之間設置限位帶，通過限位帶輔助完成汽車起重機的起吊；所述的限位帶在起吊時承受簧下質量的向下拉力，限位帶由鬆弛狀態變成拉伸狀態；起吊完成時，限位帶由拉伸狀態變成鬆弛狀態，汽車起重機的輪胎承受簧下質量的向下拉力。
2.如權利要求1所述的起吊方式，其特徵在於:汽車起重機的起吊至少包括以下步驟: 1)、起吊時，將液壓支腿放下，輪胎離地，此時汽車起重機的橡膠懸架系統通過設置在所述橡膠懸架系統上的限位帶承受簧下質量的向下拉力，限位帶由鬆弛狀態變成拉伸狀態； 2)、起吊完成時，將液壓支腿收起，輪胎著地，此時汽車起重機的輪胎承受簧下質量的向下拉力，所述限位帶由拉伸狀態變成鬆弛狀態。
3.根據權利要求2所述的起吊方式，所述限位帶的長度為200-800mm，所述限位帶的材質是金屬或高分子材料。
4.一種使用根據權利要求1、2或3所述的起吊方式的汽車起重機的橡膠懸架系統，包括鞍座，橡膠彈簧，均衡梁，限位塊，減振器和推力杆，所述鞍座的上端與車架的下端連接，所述橡膠彈簧連接在鞍座與均衡梁之間，所述均衡梁通過其端部的均衡梁球鉸與車橋相連，所述限位塊安裝在鞍座上，所述減振器連接在鞍座與均衡梁之間，所述推力杆連接在車架與車橋之間，其特徵在於:還包括限位帶，所述限位帶連接到鞍座與均衡梁之間或限位帶連接到均衡梁與車架之間。
5.根據權利要求4所述的橡膠懸架系統，其特徵在於:還包括設置在橡膠懸架系統上的裝配所述限位帶的裝配吊耳，所述限位帶通過所述的裝配吊耳連接鞍座與均衡梁或限位帶通過所述的裝配吊耳與車架上的吊耳連接均衡梁與車架，所述裝配吊耳的數量是2、4或8個。
6.根據權利要求5所述的橡膠懸架系統，其特徵在於:所述裝配吊耳設置在鞍座和均衡梁的內和/或外表面或是設置在均衡梁的內和/或外表面。
7.根據權利要求6所述的橡膠懸架系統，其特徵在於:所述鞍座的上平面焊接在車架的下平面上。
8.根據權利要求7所述的橡膠懸架系統，其特徵在於:所述橡膠彈簧由彈性橡膠層與金屬隔片組合而成彈性橡膠金屬體，所述彈性橡膠層與金屬隔片是複數層。
9.根據權利要求8所述的橡膠懸架系統，其特徵在於:所述彈性橡膠層及金屬隔片分別為3及4層或4及5層。
10.根據權利要求9所述的橡膠懸架系統，其特徵在於:所述限位塊最下端離均衡梁的最上端的距離為10 140mm ;所述推力杆是兩橫兩縱布置的直推力杆、V型布置的直推力杆或兩根V形推力杆。
全文摘要
一種汽車起重機的起吊方式及其橡膠懸架系統，在汽車起重機的橡膠懸架系統的鞍座與均衡梁之間或均衡梁與汽車起重機的車架之間設置限位帶，通過限位帶輔助完成汽車起重機的起吊；所述的限位帶在起吊時承受簧下質量的向下拉力，限位帶由鬆弛狀態變成拉伸狀態；起吊完成時，限位帶由拉伸狀態變成鬆弛狀態，汽車起重機的輪胎承受簧下質量的向下拉力；通過本發明的技術方案，在起吊過程中，使得所述限位帶處於繃緊狀態，承受絕大部分拉伸載荷，以保證橡膠彈簧的拉伸量在合理範圍內，改善橡膠彈簧的拉伸受力工況，從而提高橡膠懸架系統的可靠性。
文檔編號B60G15/02GK103192674SQ20131013251
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者彭立華, 郭春傑, 鄒波, 艾敏, 鍾海兵, 謝端康, 劉建勳 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司