多輪組貨車全輪自動轉向機構的製作方法

2023-11-06 07:43:08 1

本實用新型涉及多輪組貨車全輪自動轉向機構，屬於車輛轉向機構技術領域。

背景技術：

在目前的公路運輸業中，多輪組貨車成為大重量、大體積貨物運輸的首選，但多輪組貨車的轉向問題一直是一個難以解決的難題，多輪組貨車尤其是半掛車等車體較長的貨車，在轉彎或者掉頭時由於後承載車輪沒有轉向功能，車輪經常處於半旋轉半滑動或純滑動狀態，造成貨車轉向極其困難，容易發生爆胎，存在極大安全隱患，同時內前輪與內後輪之間轉彎軌跡不重合會形成內輪差，造成行駛盲區，對其他行人的生命安全造成嚴重威脅。現有的多輪組貨車轉向機構只能實現前部部分輪組轉向，或採用液壓系統來實現全輪轉向，系統結構複雜，成本過高，不適合大多數民用貨車，難以推廣普及。

技術實現要素：

根據以上現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種多輪組貨車全輪自動轉向機構，其結構簡單，製造成本低，能夠實現多輪組貨車全輪轉向，使內前輪與內後輪的轉彎軌跡重合，消除內輪差，減小轉彎阻力。

本實用新型是通過以下的技術方案實現的：一種多輪組貨車全輪自動轉向機構，包括安裝在底框架前部的牽引軸系，牽引軸系驅動安裝在底框架後部的變向機構，變向機構驅動安裝在底框架的縱向軸線兩側的轉向軸系，轉向軸系聯接並驅動轉向輪組實現全輪轉向。

優選的，還可根據車身長度等實際需要在底框架中部增加安裝固定輪組。

進一步的，所述的固定輪組包括直接固定連接在底框架下方的輪架，輪架上對稱安裝有兩個減震器，兩個減震器之間安裝板簧，板簧與主軸中部鉸接，主軸兩端對稱安裝有一對或多對主承載輪，優選的，所述的減震器為減震氣缸。

進一步的，所述的牽引軸系包括與貨車拖頭的驅動輪組相配合聯接的軸及套裝在軸上的鏈輪。

進一步的，所述的變向機構包括第一變向軸系及安裝在其兩側的第二變向軸系、第三變向軸系，所述的變向軸系均包括軸及套裝在軸上的齒輪及鏈輪。

進一步的，所述的轉向軸系包括與轉向輪組相配合連接的軸及套裝在軸上的齒輪及鏈輪，所述的轉向輪組包括輪架，輪架上對稱安裝有兩個減震器，兩個減震器之間安裝板簧，板簧與主軸中部鉸接，主軸兩端對稱安裝有一對或多對主承載輪，所述的輪架的四個端部分別安裝有副承載輪，副承載輪與安裝於底框架下方的圓形滾道相配合，使轉向輪組能夠沿滾道轉動，優選的，所述的輪架為「十」字形，其四個端部均安裝有副承載輪，也可根據需要增加端部及承載輪的數量。

優選的，所述的齒輪均為非圓齒輪。

優選的，所述的鏈輪之間通過鏈條及拉杆聯接形成鏈傳動。

進一步的，所述的底框架上開有供鏈條穿過的通孔。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型採用多組非圓齒輪副配合傳動，滿足各轉向輪組不同瞬時傳動比需求，各轉向輪組轉動不同的特定角度，使驅動輪組、固定輪組、轉向輪組都繞同一個瞬時轉向中心做圓周運動，從而使車輪軌跡重合，減小轉彎半徑，減少轉彎時額外的輪胎磨耗和動力消耗，消除內輪差，提高行車安全。

轉向輪組在圓周方向上圍繞與轉向軸系聯接的軸轉動，應用在掛車上，其轉動角度可達85度，應用在單體車上，其轉動角度可達65度，極大提升了貨車的轉向能力。

轉向輪組與底框架之間通過設置副承載輪及滾道，可使轉向軌跡固定，轉向更加順暢，同時可將壓力分散均布於主承載輪上，提高轉向輪組的穩定性。

每個轉向輪組均為獨立懸掛，每個轉向輪組均可隨路況抬高或降低，並且主承載輪通過主軸與板簧鉸接，同一轉向輪組的兩個主承載輪也可根據路況傾斜一定角度，提高車輪的地面附著力，使整個貨車的行駛穩定性及舒適性大幅提升，能夠適應複雜路況，減少貨車震動及傾斜。

附圖說明

圖1a是本實用新型前部的俯視圖；

圖1b是本實用新型後部的主視圖；

圖2a是本實用新型前部的主視圖；

圖2b是本實用新型後部的主視圖；

圖3是轉向輪組的主視圖；

圖4是轉向輪組的側視圖；

圖5是板簧與主軸的安裝結構示意圖；

圖6是輪架結構示意圖；

圖7是變向機構結構示意圖；

圖8是第一齒輪、第二齒輪及第三齒輪的結構示意圖；

圖9是第一轉向軸繫結構示意圖；

圖10是第二轉向軸繫結構示意圖；

圖11是第三轉向軸系及第四轉向軸繫結構示意圖；

圖12是第五轉向軸繫結構示意圖；

圖13是牽引軸繫結構示意圖；

圖14是轉向時驅動輪組、轉向輪組、固定輪組的轉向角度示意圖；

圖15是鏈輪、鏈條及拉杆安裝配合結構示意圖；

圖16是長軸與輪架聯接結構示意圖；

圖17是實施例2的前部結構示意圖。

圖中：1、底框架；2、變向機構；201、第一變向軸系；201a、第一齒輪；201b、第一鏈輪；202、第二變向軸系；202a、第二齒輪；202b、第二鏈輪；203、第三變向軸系；203a、第三齒輪；203b、第三鏈輪；3、轉向輪組；301、第一轉向輪組；302、第二轉向輪組；303、第三轉向輪組；304、第四轉向輪組；305、第五轉向輪組；4、轉向軸系；401、第一轉向軸系；401a、第四齒輪；401b、第四鏈輪；401c、第五齒輪；401d、第五鏈輪；402、第二轉向軸系；402a、第六齒輪；402b、第六鏈輪；402c、第七齒輪；402d、第七鏈輪；403、第三轉向軸系；403a、第九鏈輪；403b、第八鏈輪；404、第四轉向軸系；404a、第十鏈輪；404b、第十一鏈輪；405、第五轉向軸系；405a、第八齒輪；405b、第十二鏈輪；405c、第九齒輪；5、固定輪組；6、牽引軸系；6a、第十三鏈輪；7、驅動輪組；8、貨車拖頭；9、縱向軸線；10、輪架；11、減震器；12、板簧；13、主軸；14、主承載輪；15、副承載輪；16、滾道。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

實施例1:

如圖1至16所示，本實用新型所述的多輪組貨車全輪自動轉向機構，包括：

——位於貨車車廂底部的底框架1

——安裝在底框架1前部的牽引軸系6，所述的牽引軸系6包括與貨車拖頭8的驅動輪組7相聯接的軸及套裝在軸上的軸承、軸套及第十三鏈輪6a。

——安裝於底框架1中部的固定輪組5，所述的固定輪組5包括直接固定安裝在底框架1下方的「十」字形輪架10，輪架10上對稱安裝有兩個減震器11，兩個減震器11之間安裝板簧12，板簧12與主軸13中部鉸接，主軸13兩端對稱安裝有一對或多對主承載輪14。

——安裝在底框架1後部的變向機構2，所述的變向機構2包括第一變向軸系201及安裝在其兩側的第二變向軸系202、第三變向軸系203，所述的第一變向軸系201包括軸及套裝在軸上的軸承、軸套、第一齒輪201a及第一鏈輪201b，所述的第二變向軸系202包括軸及套裝在軸上的軸承、軸套、第二齒輪202a及第二鏈輪202b，所述的第三變向軸系203包括軸及套裝在軸上的軸承、軸套、第三齒輪203a及第三鏈輪203b，所述的第二齒輪202a和第三齒輪203a分別與第一齒輪201a嚙合。

——通過轉向軸系4安裝於底框架1下方、且位於縱向軸線9兩側的五對十組轉向輪組3；所述的轉向輪組3包括「十」字形輪架10，輪架10上對稱安裝有兩個減震器11，兩個減震器11之間安裝板簧12，板簧12與主軸13中部鉸接，主軸13兩端對稱安裝有一對或多對主承載輪14，輪架10的四個端部上均安裝有副承載輪15，副承載輪15與安裝於底框架1下方的圓形滾道16相配合，使轉向輪組3能夠沿滾道16轉動。

為使描述更加清楚簡要，以縱向軸線9一側的轉向輪組3及轉向軸系4為例進行描述：由後向前依次為第一轉向輪組301、第二轉向輪組302、第三轉向輪組303、第四轉向輪組304、第五轉向輪組305，與之依次相對應配合聯接的轉向軸系4由後向前依次為第一轉向軸系401、第二轉向軸系402、第三轉向軸系403、第四轉向軸系404、第五轉向軸系405；

所述的第一轉向軸系401包括：一根與第一轉向輪組301的輪架10相聯接的長軸及套裝在長軸上的第四齒輪401a、第四鏈輪401b；一根短軸及套裝在短軸上的第五齒輪401c、第五鏈輪401d；第四齒輪401a與第五齒輪401c相互嚙合傳動；

所述的第二轉向軸系402包括一根與第二轉向輪組302的輪架10相聯接的長軸及套裝在長軸上的第六齒輪402a、第六鏈輪402b；一根短軸及套裝在短軸上的第七齒輪402c、第七鏈輪402d；第六齒輪402a與第七齒輪402c相互嚙合傳動；

所述的第三轉向軸系403包括一根與第三轉向輪組303的輪架10相聯接的長軸及套裝在長軸上的第九鏈輪403a、第八鏈輪403b；

所述的第四轉向軸系404包括一根與第四轉向輪組304的輪架10相聯接的長軸及套裝在長軸上的第十鏈輪404a、第十一鏈輪404b；

所述的第五轉向軸系405包括一根與第五轉向輪組305的輪架10相聯接的短軸及套裝在短軸上的第八齒輪405a、第十二鏈輪405b；一根短軸及套裝在長軸上的第九齒輪405c；第八齒輪405a與第九齒輪405c相互嚙合傳動；

第十三鏈輪6a與第一鏈輪201b、第三鏈輪203b與第四鏈輪401b之間均通過鏈條及拉杆連接形成鏈傳動；第五鏈輪401d與第六鏈輪402b、第七鏈輪402d與第八鏈輪403b、第九鏈輪403a與第十鏈輪404a、第十一鏈輪404b與第十二鏈輪405b之間均通過鏈條及拉杆形成交叉鏈傳動，鏈條與拉杆之間採用銷柱鉸接，拉杆為可調拉杆，拉杆用於調節鏈條的張緊度，同時用於代替部分鏈條，減少鏈條下垂，提高傳動的穩定性。

所述的底框架1上開有供鏈條或拉杆穿過的通孔。

所述的第一至第九齒輪為不完全非圓齒輪，所有齒輪的參數根據各轉向輪組3所需的不同轉向角度進行設計。

所述的輪架10與長軸通過鍵及軸端鎖緊螺母聯接。

本實用新型的工作過程如下所述：

貨車拖頭8轉向時，驅動輪組7旋轉並帶動牽引軸系6旋轉，第十三鏈輪6a轉動並驅動變向機構2的第一鏈輪201b，並使第一齒輪201a轉動，第一齒輪201a驅動第三齒輪203a使第三鏈輪203b轉動，第三鏈輪203b驅動第四鏈輪401b使第四齒輪401a及第一轉向輪組301轉動，第四齒輪401a驅動第五齒輪401c使第五鏈輪401d轉動，第五鏈輪401d驅動第六鏈輪402b，使第六齒輪402a及第二轉向輪組302轉動，第六齒輪402a驅動第七齒輪402c使第七鏈輪402d轉動，第七鏈輪402d驅動第八鏈輪403b使第九鏈輪403a及第三轉向輪組303轉動，第九鏈輪403a驅動第十鏈輪404a使第十一鏈輪404b及第四轉向輪組304轉動，第十一鏈輪404b驅動第十二鏈輪405b使第八齒輪405a轉動，第八齒輪405a驅動第九齒輪405c使第五轉向輪組305轉動，實現全部轉向輪組3轉動不同的特定角度；固定輪組5固定不動；從而使驅動輪組7、固定輪組5、轉向輪組3都繞同一個瞬時轉向中心做圓周運動，從而使車輪軌跡重合，減小轉彎半徑，減少轉彎時額外的輪胎磨耗和動力消耗。

實施例2:

如圖17所示，本實施例中變向機構2安裝在底框架1前部，以縮短牽引軸系6與變向機構2之間的傳動距離，增大傳動的平穩性，減少能力損耗，提高傳動效率。根據各轉向輪組3所需的轉動方向選擇變向機構2與轉向軸系4之間、轉向軸系4之間的為正向鏈傳動或交叉鏈傳動。

其他同實施例1所述。

當然，上述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用於限定對本實用新型的實施例範圍。本實用新型也並不僅限於上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質範圍內所做出的均等變化與改進等，均應歸屬於本實用新型的專利涵蓋範圍內。