適用於平板車行走系統的平衡輪軸機構的製作方法

2023-11-03 01:38:52

專利名稱：適用於平板車行走系統的平衡輪軸機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適用於平板車行走系統的平衡輪軸機構。
平板車是常用的大型運輸工具，無論是半掛式還是全掛式，它的後部行走機構都是平板車中極為重要的部分。現有的平板車行走機構一般是採用車架下部固裝彈簧鋼板，兩副彈簧鋼板固裝在一根輪軸上，輪軸兩端各裝一個或兩個車輪。根據平板車的載重量和輪胎負荷能力的匹配，往往還可採用串聯雙板簧固裝兩根輪軸，甚至可以用三連板簧固裝三根輪軸。此時各根輪軸與平板車前部支承點形成了靜不定支承，兩根或三根輪軸的每根軸荷是不相同的(要根據超靜定來確定邊界條件後才能計算)，因此每處車輪的負荷也是不相同的。再加上平板車或多板式板簧連接，承受上下顛簸尚可，當平板車載重轉彎時，鋼板彈簧不能承受很大的橫向載荷，很容易損壞，所以這種用板簧的平板車主要用在轉彎少、車速相對較低的工況。還有的平板車行走機構採用左、右兩根平衡梁與前後兩根輪軸組成固定的「口」字形框架結構。貫穿兩根平衡梁中部的樞軸與車架固定，所以樞軸與口字形框架是迴轉副連接。這種行走機構與平板車前部支承形成了靜定支承，而且當道路有前後起伏時，它也能適應，但口字形框架左右不能擺動。所以主要用於車身貨臺高度較低的低床式拖車，適合於路面平坦的條件下使用。也有的平板車行走機構採用同一軸線，用兩根短輪軸組成後排支承結構。每根短輪軸與車架用迴轉副連接使得兩根短軸都可分別左、右擺動。這種結構與平板車前部支承構成的是靜定支承，但它的兩根短軸內側車輪很難拆卸更換，給維修保養帶來極大的困難。
本實用新型的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而研製設計出的一種適用於平板車的平衡輪軸機構，該輪軸機構設計合理，能在一定範圍內自動適應地面高低不平的狀況，使得輪軸兩端共計四處的車輪都能與地面接觸，讓每處輪胎儘量受力均勻，保證負載重物的平板車平穩行駛。
本實用新型的目的是通過以下方案來實現的本適用於平板車行走系統的平衡輪軸機構包括前、後輪軸，安裝在前、後輪軸上的車輪，以及連接杆件構成；其連接杆件中的左、右兩根人字形平衡杆的頂部分別與車架主橫梁鉸接在一起，平衡杆的兩端分別通過球面副與前、後輪軸相連接，在前、後輪軸中部分別通過迴轉副連接有前、後兩拉杆，兩拉杆的另一端各通過迴轉副分別與車架主橫梁相連接，使得平衡杆與前後輪軸、前後拉杆、車架主橫梁分別形成兩組空間四連杆機構。
在本實用新型中，用於連接平衡杆和輪軸的球面副採用向心關節軸承結構，且向心關節軸承內孔與球鉸銷軸為間隙配合；用於連接拉杆與車架主橫梁、拉杆與輪軸間的迴轉副均採用在拉杆孔內鑲裝帶臺肩的彈性襯套和拉杆套之後，再與分別固接在車架主橫梁和輪軸上的連接夾板通過螺栓連接的結構方式。
本實用新型還在前、後輪軸上方與車架底面之間設置有彈性限位元件，以限制輪軸上升的幅度，防止輪軸過度傾斜而引起拉杆的損壞。
本實用新型與現有技術相比所具備的優點在於由於平衡杆與前後輪軸、前後拉杆、車架主橫梁分別形成兩組空間四連杆機構，在實現運動過程中，除了依靠機構各杆件之間的聯接副運動，還藉助了拉杆的四個連接處的帶臺肩彈性襯套的彈性變形、其它各連接點的間隙存在以及輪胎的彈性變形，因此能在一定範圍內自動適應地面高低不平的狀況，使得輪軸兩端共計四處的車輪都能與地面接觸，讓每處輪胎儘量受力均勻，保證負載重物的平板車能平穩行駛；另外由於車輪位於平板車兩側，這也給車輪的拆卸、維修提供了方便。
附圖的圖面說明如下


圖1為本實用新型的原理軸測圖。
圖2為
圖1的A向視圖。
圖3為拉杆與車架主橫梁、拉杆與輪軸間的迴轉副視圖。
圖4為圖3的A-A剖視圖。
本實用新型
以下結合附圖做進一步詳細描述如
圖1、圖2所示本適用於平板車行走系統的平衡輪軸機構包括前、後輪軸(2)，安裝在前、後輪軸上的車輪(1)，以及平衡杆(3)和拉杆(4)構成；所述平衡杆(3)為左、右兩根人字形結構的平衡杆，該平衡杆(3)的頂部分別與車架主橫梁(5)底部兩側的B點和J點鉸接在一起，平衡杆(3)的兩端分別通過球面副與前、後輪軸(2)在A、C、H、K點相連接，在前、後輪軸中部的D、G點分別通過迴轉副連接有前、後兩拉杆(4)，兩拉杆的另一端各通過迴轉副分別與車架主橫梁(5)中部E、F點相連接，使得平衡杆(3)與前後輪軸(2)、前後拉杆(4)、車架主橫梁(5)分別形成兩組空間四連杆機構。用於連接平衡杆(3)和輪軸(2)的球面副採用向心關節軸承結構，且向心關節軸承內孔與球鉸銷軸是間隙配合，球鉸銷軸安裝在輪軸上；用於連接拉杆(4)與車架主橫梁(5)、拉杆(4)與輪軸(2)間的迴轉副結構為在拉杆兩端的連接孔內分別鑲裝拉杆套(7)和帶臺肩的彈性襯套(6)，裝配時拉杆孔內和拉杆套各表面都塗潤滑脂，用螺栓各兩個將連接夾板(9)與拉杆套(7)固定在一起，兩加板的另一端分別與車架主橫梁的E、F點和輪軸的D、G點各用兩個螺栓緊固連接(如圖3、圖4所示)。在前、後輪軸(2)中部兩側上方相對應的車架位置上設置有四個彈性限位元件(10)，以限制輪軸上升的幅度，防止輪軸過度傾斜而引起拉杆的損壞。
運動平衡原理及各結構連接關係分析如下如
圖1、圖2所示，兩根人字形平衡杆(3)分別與車架主橫梁(5)在B、J點用鉸軸連接，所以平衡杆(3)可繞車架主橫梁(5)的銷軸B、J作擺動。平衡杆兩端孔內安裝向心關節軸承，並用法蘭蓋夾緊固定。各關節軸承內孔與輪軸上的球鉸銷軸分別在A、C、H、K四處間隙配合連接。向心關節軸承的球面使得平衡杆與輪軸之間為球面副連接，由於向心關節軸承內孔與球鉸銷軸是間隙配合，所以平衡杆與輪軸在A、C、H、K四處既能轉動，還能軸向移動。兩根拉杆(4)一端與車架主橫梁(5)在E、F點連接，另一端與輪軸(2)中部D、G點連接，這四處的迴轉副都採用了帶臺肩的彈性襯套(6)，所以當彈性襯套及其臺肩產生彈性變形時，相當於這四處都是球面副連接。當輪軸左右傾斜時，D和G點空間位置發生變化時，由於彈性襯套的的彈性變形，DE和FG的長度因彈性襯套壁厚的彈性變化而能產生微量變化，仍能使整個平衡輪軸機構的杆件正常運動，而不發生機械幹涉現象。
當平板車在高低不平的路面上行走時，四處車輪的著地點往往不在同一平面，以
圖1為例，假定A輪處地面凸起，此時A輪上升，平衡杆ABC繞B點轉動，A點上升。輪軸AH傾斜，呈A高H平狀態。相應拉杆DE也繞E點作擺動。由於各杆件連接點處都存在一定的間隙，以及C處輪胎的彈性，所以試驗時輪軸CK基本上呈水平位置不變。
當一根輪軸的兩端車輪處地面同時為高點凸起，或同時為低點凹下，則平衡輪軸機構只是繞B、J點做前後擺動。當路面不僅前後有起伏、且左右有高低時，使得A輪、K輪處地面同時為高點或同時為凹下，則前後輪軸呈交叉傾斜狀態，平衡輪軸機構的各杆件都做運動。
當輪軸傾斜時，A、C、H、K處關節軸承內孔與球鉸銷軸之間會產生軸向運動，所以AH或CK的理論中心距也相應變化，以輪軸AH為例，當它水平時A與H點之間的距離AH＝BJ。當A輪上升(或下降)時，A點運動到A`點位置，此時輪軸傾斜為A`H。根據直角三角形斜邊大於直角邊的原理，則A`H大於AH。所以只有讓裝在平衡杆裡的向心關節軸承內孔與固定在輪軸上的球鉸銷軸之間為間隙配合，即可軸向滑動，才能使A與H兩點之間的理論中心距發生變化。
權利要求1.一種適用於平板車行走系統的平衡輪軸機構，它包括前、後輪軸(2)，安裝在前、後輪軸上的車輪(1)，以及連接杆件構成，其特徵在於左、右兩根人字形平衡杆(3)的頂部分別與車架主橫梁(5)鉸接在一起，平衡杆(3)的兩端分別通過球面副與前、後輪軸(2)相連接，在前、後輪軸(2)中部分別通過迴轉副連接有前、後兩拉杆(4)，兩拉杆的另一端各通過迴轉副分別與車架主橫梁(5)相連接，使得平衡杆(3)與前後輪軸(2)、前後拉杆(4)、車架主橫梁(5)分別形成兩組空間四連杆機構。
2.根據權利要求1所述的平衡輪軸機構，其特徵在於用於連接平衡杆(3)和輪軸(2)的球面副採用向心關節軸承結構。
3.根據權利要求1所述的平衡輪軸機構，其特徵在於用於連接拉杆(4)與車架主橫梁(5)、拉杆(4)與輪軸(2)之間的迴轉副均採用在拉杆孔內鑲裝帶臺肩的彈性襯套(6)和拉杆套(7)之後，再與分別固接在車架主橫梁(5)和輪軸(2)上的連接夾板(9)通過螺栓(8)連接的結構方式。
4.根據權利要求1所述的平衡輪軸機構，其特徵在於在前、後輪軸(2)的上方與車架底面之間設置有彈性限位元件(10)。
專利摘要一種適用於平板車行走系統的平衡輪軸機構,由安裝在前、後輪軸上的車輪及連接杆件構成,兩根平衡杆頂部分別與車架主橫梁鉸接,其兩端與前後輪軸通過球面副相接,在前、後輪軸中部分別通過迴轉副連接有前後拉杆,拉杆另一端各通過迴轉副分別與車架主橫梁相連接。優點是:由於平衡杆與前後輪軸、前後拉杆、車架主橫梁分別形成兩組空間四連杆機構,在實現運動過程中,能自動適應地面高低不平狀況,使每處輪胎受力均勻,保證平穩行駛。
文檔編號B60G21/00GK2409074SQ0022919
公開日2000年12月6日 申請日期2000年1月28日 優先權日2000年1月28日
發明者沈銳華, 許光奇, 嶽美琴, 毛志強, 王平, 蘇雙印, 易思 申請人:鄭州鄭工機械集團有限責任公司