車輛全液壓轉向驅動橋的製作方法

2023-10-22 16:55:17

專利名稱：車輛全液壓轉向驅動橋的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車輛全液壓轉向驅動橋，特別適用於特種輪式起重運輸車輛的轉向 和驅動。
技術背景特種輪式起重運輸機械在機場、港口、倉庫、艦船等環境下工作，裝載精密、貴重設備， 要求運行平穩、轉彎半徑小以適應在狹窄場地內靈活移動，必須具備足夠的爬坡能力，提高 其通過性，以及在進行轉場運輸時能夠通過登機橋自行駛上運輸機。用於此類機械上的驅動橋，見於文獻的有以下三種情況一、 機械傳動式轉向驅動橋。這種方式主要存在如下問題1. 系統結構複雜，多級的齒輪變速及換檔機構使變速箱很笨重，而且需設置比較複雜的 離合、制動、轉向機構及操縱系統。2. 機械傳動式驅動橋的主減速器必須改變發動機的轉距傳遞方向，以便轉距傳遞給左、 右車輪，同時還得由驅動橋的差速器來解決左、右驅動車輪間的轉距分配問題和差速要求， 為獲得足夠的牽引力、適當的車速、良好的燃油經濟性，驅動橋的主減速器還要進一步增大 轉矩、降低轉速的變化。這些要求使得機械傳動式驅動橋的主減速器體積龐大，質量大，慣 性大，大大減小了橋的離地間隙，降低了機械的通過性。3. 檔位有限，速度有限，輸出力有限，換檔不平穩，衝擊力大。4. 轉向角度小，內轉向輪最大轉角不大於40。。二、 全液壓轉向橋。全液壓轉向橋有兩種， 一種轉向橋是兩根雙作用單出杆油缸串接， 橫置在橋體上，在轉向液壓力作用下與轉向梯形機構共同實現左右車輪不同的轉向角度。另 一種轉向橋是一根橫置雙作用雙出杆活塞缸，缸筒直接固聯在橋體上，活塞杆本身作為轉向 梯形機構的橫拉杆，轉向車輪與方向盤之間沒有機械連接，操縱方向盤時，來自轉向油泵的 液壓力通過全液壓轉向器及液壓管路推動活塞杆左右運動，進而推動車輪轉向，這種橋能做 到較大的轉向角度，可減輕輪胎的磨損，且轉向準確、操縱輕便。其缺陷是在輪胎轉向時， 油缸活塞杆將承受由拉杆傳遞過來的徑向力，這將使缸套和密封環磨損較快，從而導致液壓 油滲漏和壓力損失。三、 全液壓驅動橋。目前的全液壓驅動橋包括軸向柱塞變量泵和軸向柱塞變量馬達通 過液壓管路組成的閉式迴路，馬達通過減速器、制動器與驅動輪相連。這種全液壓驅動橋與 機械傳動式驅動橋相比，具有功率密度比高、重量較輕、結構簡單及操縱方便的特點，但馬 達減速器體積略大，難以實現轉向功能。發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種結構設置合 理、功率密度比高、起動扭矩大、低速運行平穩、轉彎半徑小的車輛全液壓轉向驅動橋。本實用新型為解決上述提出的問題所採用的技術方案為包括有車橋殼體2，車橋殼體 的兩端鉸接有轉向節l，轉向節與液壓馬達7相連，液壓馬達上安設有行車制動器6和駐車 制動器9,其不同之處在於所述的車橋殼體兩端通過上下鉸座與轉向節相鉸接，其中上鉸座 通過安設高壓旋轉接頭5與轉向節相鉸接，在車橋殼體2的中部安設有雙活塞杆液壓缸3， 雙活塞杆液壓缸的缸體與車橋殼體固聯，雙活塞杆液壓缸的兩根活塞杆杆端與左、右兩端的 轉向搖臂IO相鉸接，轉向搖臂的另一端分別與兩端的轉向節相鉸接，驅動轉向節繞車橋殼體 的上下鉸座左右擺轉。按上述方案，所述的液壓馬達7為低速大扭矩液壓馬達，與雙流向斜盤軸向變量柱塞泵 一起構成液壓閉式迴路；液壓馬達的前後分別連接行車制動器6和駐車制動器9。 按上述方案，所述的車橋殼體2的橫截面為槽鋼型，開口面朝前。按上述方案，所述的雙活塞杆液壓缸3包括有缸體19、活塞和雙向活塞杆18，雙向活塞 杆的兩端伸出缸體的兩端，在缸體的兩端支承處均設置加長的導向支承套22，導向支承套的 支承孔中安設有密封圈和導向環；與活塞杆相配置。所述得導向環由聚四氟乙烯材料製成， 具有高耐磨的特性，能夠承受活塞杆所承受的大部分徑向力。按上述方案，所述的轉向搖臂IO兩端通過關節軸承分別與轉向節1和雙活塞杆端頭相鉸 接，增加了轉向的適應性，使車輪達到高達72。的轉向角。按上述方案，所述的高壓旋轉接頭5包括有多孔芯軸51和迴轉外套，多孔芯軸套裝在回 轉套中，迴轉外套的下端面與多孔芯軸上的連接盤上端面相配置，所述的多孔芯軸外周沿軸 向開設有相互間隔密封的環形油槽517，每一個環形油槽與多孔芯軸內對應開設的軸向油孔 513相導通，同時又與迴轉套外周對應設置的通油孔57相連通，使得迴轉外套上的每個通油 孔經由環形油槽與多孔芯軸對應的軸向油孔相連通，在多孔芯軸的環形油槽的間隔距之間設 置有1 2條環形密封槽，並配置方形密封圈59。所述的環形油槽設置有5個，多孔芯軸內開 設的軸向油孔也為5個，在迴轉外套上也設置有5個通油孔，由此構成5路液壓通道，其中 2路為液壓馬達工作油路通道A—A1、 B—B1， 1路為液壓馬達殼體回油通道L—Ll， 1路駐 車制動控制油通道Z—Z1， 1路行車制動控制油通道X""X1。高壓旋轉接頭的多孔芯軸固定 在轉向節1上隨其旋轉，並通過卡套式管接頭及鋼管與固定在轉向節上的行車制動器6、低 速大扭矩液壓馬達7、駐車制動器9的油孔接頭相連通，高壓旋轉接頭的迴轉外套與車橋殼 體相連，通過卡套式管接頭及鋼管實現與驅動油路集成塊4的油路連通。本實用新型的有益效果在於1、驅動和轉向採用全液壓結構系統，結構設置簡單合理、 功率密度比高、起動扭矩大、低速運行平穩、轉彎半徑小、性能好；2、在車橋殼體與轉向節 之間安設高壓旋轉接頭，並用鋼管連接油路，使液壓管路的聯接更為可靠，使用和密封性能 更好，使用壽命較軟管連接更長；3、在轉向驅動的雙活塞杆液壓缸中安設加長的導向製成套, 不僅保持了液壓轉向的諸多優點，而且使液壓缸的使用壽命和使用性能得到有效的提高。

圖1為本實用新型一個實施例的主視結構圖。 圖2為圖1的俯視圖。圖3為圖1中的A-A剖視圖，也即車橋殼體的橫截面圖。圖4為圖1中的B-B剖視圖，也即雙活塞杆液壓缸導向套部分的局部剖視圖。 圖5為本實用新型一個實施例中高壓旋轉接頭的正視圖。 圖6為圖5的M-M剖視圖。 圖7為圖6的N-N剖視圖。 圖8為圖5的俯視圖。 圖9為圖5的仰視圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一歩說明本實用新型的實施例。全液壓轉向驅動橋，它具備整機傳動、 行走、轉向、制動四大功能。包括有車橋殼體2，所述的車橋殼體2的橫截面為槽鋼型，開 口面朝前，車橋殼體兩端對稱設置上下鉸座與轉向節相1鉸接，其中上鉸座通過安設高壓旋 轉接頭與轉向節相鉸接，下鉸座通過銷軸8與轉向節的下鉸座相鉸接；轉向節與液壓馬達7 相連，所述的液壓馬達7為低速大扭矩液壓馬達，與雙流向斜盤軸向變量柱塞泵相配置，構 成液壓閉式迴路；液壓馬達的前後分別連接行車制動器6和駐車制動器9，制動器的轉盤與 車輪相連。在車橋殼體2的中部前面通過支撐板12安設有雙活塞杆液壓缸3，雙活塞杆液壓 缸的上方安設有驅動油路集成塊4，雙活塞杆液壓缸的缸體與車橋殼體的支撐板相固聯，所 述的雙活塞杆液壓缸3包括有缸體19、活塞和雙向活塞杆18，雙向活塞杆的兩端伸出缸體的 兩端，在缸體的兩端支承處均設置加長的導向支承套22，導向支承套通過螺紋與缸體相連接 並由螺釘21緊定，導向支承套的外周開設密封槽安設密封圈15及擋圈16，與缸體內孔相配 置，導向支承套的支承孔中前後交錯安設有兩道密封圈13、 20和兩個導向環14、 17，並安 設有防塵擋圈23，與活塞杆相配置；所述的導向環由聚四氟乙烯材料製成，具有高耐磨的特 性，能夠承受活塞杆所承受的大部分徑向力，提高了雙活塞杆液壓缸的承受徑向力的性能。 雙活塞杆液壓缸3的兩根活塞杆杆端與左、右兩端的圓弧形轉向搖臂IO相鉸接，轉向搖臂的 另一端與轉向節相鉸接，驅動轉向節繞車橋殼體的上下鉸座左右擺轉，所述的轉向搖臂10兩 端通過軸承分別與轉向節1和雙活塞杆端頭相鉸接，增加了轉向的靈活性和適應性，使車輪 達到高達72。的轉向角。本實施例所述的高壓旋轉接頭5包括有多孔芯軸51和迴轉外套，所述的多孔芯軸中部設 置有連接盤，連接盤一半為半圓形，另一半為矩形，矩形盤面上設置有左右兩個連接孔，用 螺釘514與轉向節相連接，連接盤以上的芯軸外周沿軸向開設有5條相互間隔密封的環形油 槽517，每一個環形油槽與多孔芯軸內對應開設的軸向油孔513相導通，同時又與迴轉套外 周對應設置的通油孔57相連通，多孔芯軸內開設的軸向油孔為5個，在迴轉外套上也設置有 5個通油孔，軸向油孔通過環行油槽與迴轉外套上對應的通油孔相連通，由此構成5路液壓 通道，其中2路為液壓馬達工作油路通道A—A1、 B—B1， 1路為液壓馬達殼體回油通道L 一L1， 1路駐車制動控制油通道Z—Zl， 1路行車制動控制油通道X—X1，液壓馬達工作油 路及駐車制動通道為高壓油路通道，各個環行油槽間配置2條方形密封圈59，行車制動控制 油和液壓馬達殼體回油通道為低壓油路通道，各個環行油槽間配置1條方形密封圈；所述的迴轉外套由外套52和端蓋53通過螺釘516連接構成，並設置有密封圈511，外套呈直筒狀， 外形一半為半圓形，另一半為矩形，5個通油孔沿軸向布設在外套的矩形面正面，端蓋的內 面與多孔芯軸的上端相配置，多孔芯軸的上端安設有擋圈510，由彈性擋圈512軸向定位， 擋圈與端蓋的止口相配置，由此構成芯軸的軸向止擋，端蓋的上端通過螺釘55還連接有限位 板54，限位板與車橋殼體相連。外套52的另一端與多孔芯軸中部的連接盤端面相配置，並 且在外套端面與連接端盤之間配置有墊片56。此外，多孔芯軸內的各軸向油孔在軸端的開口 處安設螺塞515，各軸向油孔的孔口 58開設在下端周向，每個孔口與對應的軸向油孔相導通， 孔口設有內螺紋以便於與管接頭相連。本實用新型由雙流向斜盤軸向變量柱塞泵和低速大扭矩液壓馬達構成的無級變速傳動系 統，具有良好的功率密度比，起動力矩大、低轉速時運行平穩及轉速範圍寬的優點；液壓轉向系統由液壓油缸組成，結構簡單，操作準確、輕便。
權利要求1、一種車輛全液壓轉向驅動橋，包括有車橋殼體(2)，車橋殼體的兩端鉸接有轉向節(1)，轉向節與液壓馬達(7)相連，液壓馬達上安設有行車制動器(6)和駐車制動器(9)，其特徵在於所述的車橋殼體兩端通過上下鉸座與轉向節相鉸接，其中上鉸座通過安設高壓旋轉接頭(5)與轉向節相鉸接，在車橋殼體的中部安設有雙活塞杆液壓缸(3)，雙活塞杆液壓缸的缸體與車橋殼體固聯，雙活塞杆液壓缸的兩根活塞杆杆端與左、右兩端的轉向搖臂(10)相鉸接，轉向搖臂的另一端分別與兩端的轉向節相鉸接，驅動轉向節繞車橋殼體的上下鉸座左右擺轉。
2、 按權利要求1所述的車輛全液壓轉向驅動橋，其特徵在於所述的液壓馬達 (7)為低速大扭矩液壓馬達，與雙流向斜盤軸向變量柱塞泵一起構成液壓閉式迴路；液壓馬達的前後分別連接行車制動器(6)和駐車制動器(9)。
3、 按權利要求1或2所述的車輛全液壓轉向驅動橋，其特徵在於所述的車橋 殼體(2)的橫截面為槽鋼型，開口面朝前。
4、 按權利要求1或2所述的車輛全液壓轉向驅動橋，其特徵在於所述的雙活 塞杆液壓缸(3)包括有缸體(19)、活塞和雙向活塞杆(18)，雙向活塞杆的兩端 伸出缸體的兩端，在缸體的兩端支承處均設置加長的導向支承套(22)，導向支承 套的支承孔中安設有密封圈和導向環；與活塞杆相配置。
5、 按權利要求4所述的車輛全液壓轉向驅動橋，其特徵在於所述得導向環由 聚四氟乙烯材料製成。
6、 按權利要求1或2所述的車輛全液壓轉向驅動橋，其特徵在於所述的轉向 搖臂(10)兩端通過關節軸承分別與轉向節(1)和雙活塞杆端頭相鉸接。
7、 按權利要求1或2所述的車輛全液壓轉向驅動橋，其特徵在於所述的高壓旋轉接頭包括有多孔芯軸(51)和迴轉外套，多孔芯軸套裝在迴轉套中，迴轉外套的下端面與多孔芯軸上的連接盤上端面相配置，所述的多孔芯軸外周沿軸向開設有相互間隔密封的環形油槽(517)，每一個環形油槽與多孔芯軸內對應開設的軸向油孔(513)相導通，同時又與迴轉套外周對應設置的通油孔(57)相連通，使得迴轉外套上的每個通油孔經由環形油槽與多孔芯軸對應的軸向油孔相連通，在多孔芯軸的環形油槽的間隔距之間設置有1~2條環形密封槽，並配置方形密封圈(59)。所述的環形油槽設置有5個，多孔芯軸內開設的軸向油孔也為5個，在迴轉外套上也設置有5個通油孔，由此構成5路液壓通道，其中2路為液壓馬達工作油路通道(A—A1、 B—B1)， 1路為液壓馬達殼體回油通道(L一L1)， l路駐車制動控制油通道(Z—Z1)， l路行車制動控制油通道(X—X1)。
8、按權利要求7所述的車輛全液壓轉向驅動橋，其特徵在於高壓旋轉接頭的 多孔芯軸固定在轉向節1上隨其旋轉，並通過卡套式管接頭及鋼管與固定在轉向 節上的行車制動器(6)、低速大扭矩液壓馬達(7)、駐車制動器(9)的油孔接頭 相連通，高壓旋轉接頭的迴轉外套與車橋殼體相連，通過卡套式管接頭及鋼管實 現與驅動油路集成塊(4)的油路連通。
專利摘要本實用新型涉及一種車輛全液壓轉向驅動橋，包括有車橋殼體，車橋殼體的兩端鉸接有轉向節，轉向節與液壓馬達相連，液壓馬達上安設有行車制動器和駐車制動器，其特徵在於所述的車橋殼體兩端通過上下鉸座與轉向節相鉸接，其中上鉸座通過安設高壓旋轉接頭與轉向節相鉸接，在車橋殼體的中部安設有雙活塞杆液壓缸，雙活塞杆液壓缸的缸體與車橋殼體固聯，雙活塞杆液壓缸的兩根活塞杆杆端與左、右兩端的轉向搖臂相鉸接，轉向搖臂的另一端分別與兩端的轉向節相鉸接，驅動轉向節繞車橋殼體的上下鉸座左右擺轉。本實用新型結構設置簡單合理、功率密度比高、起動扭矩大、低速運行平穩、轉彎半徑小、性能好；液壓管路的聯接更為可靠，使用和密封性能更好。
文檔編號B62D7/16GK201161615SQ200720088578
公開日2008年12月10日 申請日期2007年11月29日 優先權日2007年11月29日
發明者劉昌盛, 徐代友, 朱楚才, 胡曉濤, 譚學位 申請人:湖北三江航天萬山特種車輛有限公司