CN101161535A - 一种铰接式自卸汽车底盘 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铰接式自卸汽车底盘，前悬架由前U形架、竖向伸缩的弹性元件、前横拉杆组成，前U形架的闭合端中点球铰式联结于前车架上，前U形架的分叉的两端分别与前车桥的两侧固联，弹性元件的两端连接于前车桥两侧的顶部与前车架底部之间，横向的前横拉杆的两端分别铰连在底盘两侧的前车架与前车桥之间；后悬架是由平衡梁、连接于中车桥与后车架之间的中U形架、连接于后车桥与后车架之间的后U形架、中横拉杆、后横拉杆构成；本发明结构简单，机动性能较好，避免了车架的扭曲变形。既保证了自卸车的总体刚度，又避免了自卸车在崎岖地面上行驶大梁上存在的扭曲变形，提高了机动性能，特别适用于崎岖不平的路况。
Description
技术领域
本发明涉及自卸汽车技术领域，尤其是一种铰接式自卸汽车底盘。
背景技术
目前载重自卸车底盘主要包括大梁、前车桥、后车桥，大梁是由铰连在一起的前、后车架构成，前车架通过前悬架连接前车桥，后车架通过后悬架连接后车桥，现有自卸车的前、后悬架通过铰接方式与车架连接，虽然能够实现上下跳动和水平摆动，但无法实现各车轮的独立上下跳动，各车桥的摆动幅度较小，特别是在崎岖路面行驶时，车桥对车架施加的各种附加的扭转、弯曲载荷较大，影响车架乃至整车的使用寿命。
申请号为97235741.6的中国专利：“铰接式自卸车底盘”中公开了一种自卸车底盘，该底盘前、后车架通过前、后铰接板和铰接销以及油缸连接，前、后铰接板分别固定在前、后车架上，前、后铰接板的铰接处穿设有竖向的铰接轴，后铰接板与铰接销之间装有圆锥滚子轴承和关节轴承。该自卸车大梁的前、后车架只能在水平面上摆动而不能绕大梁的纵向轴线回转，行走于不平路面时，大梁将受到较大的扭曲变形，这不但会因大梁的设计考虑扭曲变形而增加额外的机构，而且限制了自卸车的机动性能。
另外现有自卸车的前悬架多采用油气弹簧，但油气弹簧制造成本高，并且在使用过程中需要一套专门的充气设备维护，按一定的操作规程定期充气，维护保养较麻烦，同时在工作过程中因油缸轴线的偏斜和密封不良，油缸内表面容易刮伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种各车桥两端的车轮可相对大梁进行独立上下跳动的铰接式自卸汽车底盘。
本发明的技术方案是：一种铰接式自卸汽车底盘，包括由铰连在一起的前、后车架所构成大梁，前、后车架的底部分别设置有前、后悬架及通过前、后悬架连接的车桥，所述前车架底部所设置的前悬架与前车桥连接，前悬架由前U形架、竖向伸缩的弹性元件、前横拉杆组成，前U形架的闭合端中点球铰式联结于前车架上，前U形架的分叉的两端分别与前车桥的两侧固联，弹性元件的两端连接于前车桥两侧的顶部与前车架底部之间，横向的前横拉杆的两端分别铰连在底盘两侧的前车架与前车桥之间；所述后车架的底部设置的后悬架与中车桥、后车桥连接，后悬架是由平衡梁、连接于中车桥与后车架之间的中U形架、连接于后车桥与后车架之间的后U形架、中横拉杆、后横拉杆构成，平衡梁是对称设置于后车架两侧的两根纵向梁，每根平衡梁的中部均铰接于后车架侧面中部设置的铰支轴上，中车桥和后车桥以铰支轴为中点前后对称的装设于两平衡梁的底部、并通过竖向伸缩的弹性元件与两平衡梁的底部弹性连接，中U形架的闭合端中点球铰式联结于在后车架上，中U形架分叉的两端固定联结在中车桥上，后U形架的闭合端中点铰接在后车架上，后U形架的分叉的两端用螺栓固定联结在后车桥上，横向的中横拉杆的两端分别铰连于底盘两侧后车架与中车桥之间，横向的后横拉杆的两端分别铰连于底盘两侧的后车架与后车桥之间。
所述前U形架与前车架之间支撑有筒式减震器。
所述前车架和后车架之间通过铰接架连接，铰接架前端与前车架后端通过竖向的铰接轴及连接件可转动的铰连在一起，铰接架后端与后车架前端通过纵向的转轴及连接件可转动的铰连在一起。
所述前车架的后端固定有内置竖向铰接轴的上、下销轴座，铰接架的前端固定有分别转动穿装于铰接销轴上的上、下铰接板，上、下铰接板内分别装有关节轴承与铰接销轴转动配合，铰接架的后端固定有纵向转轴，后车架的前端设有回转支撑圈，转轴后端转动装配于回转支撑圈内。
所述大梁两侧于前车架与铰接架之间各连接有一个转向油缸，两转向油缸的缸体和活塞杆分别通过关节轴承连接在前车架与铰接架上。
所述前悬架中的弹性元件为双副螺旋弹簧。
所述中、后车桥与两平衡梁的底部弹性连接所用的弹性元件为橡胶金属加强弹簧。
具有本发明底盘的自卸车在行驶时，前、后悬架中的弹性元件可以对各车桥起到衰减震动和缓冲的作用，各横拉杆对各车桥起到横向限位作用，后悬架的两根平衡梁相当于可绕其中心支点——铰支轴摆动的杠杆，而处于平衡梁两端的中、后车桥就可以实现上下摆动，使中、后车桥上的车轮为单点支撑，当车辆行驶在崎岖不平的地面上时，中、后车桥上的四个车轮可以随着底面的高低各自上下摆动，保证了后车架的四个车轮在任何时候都能同时着地，增加了车辆的动力性能。而前后悬架中的每个U形架的分叉都是与相应的车桥(每根车桥左右各装两个车轮)固定联结，每个U形架的闭合端中点又都是与车架或者说大梁是球铰式联结，这样就使得每根车桥可相对与车架(大梁)做相对转动，或者说六个车轮都可以相对于车架(大梁)独立地跳动，从而使具有本发明的底盘的自卸汽车能够适应各种高低凹凸不平的路面，并且使车架所受到的各种附加的扭转、弯曲等载荷减至最低，最终延长车架乃至整车的寿命。本发明结构简单，机动性能较好，避免了车架的扭曲变形。既保证了自卸车的总体刚度，又避免了自卸车在崎岖地面上行驶大梁上存在的扭曲变形，提高了机动性能，特别适用于崎岖不平的路况。
另外前车桥采用筒式减震器和双幅螺旋弹簧，使得前悬架的布置和维护变得比较容易，后车桥采用橡胶弹簧连接平衡梁组成悬架装置，大大提高了自卸车的非公路全工况的作业能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明的大梁的工作原理图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明的铰接式自卸汽车底盘包括大梁及前、中、后车桥，大梁是由前车架20、后车架6及连接于前车架20和后车架6之间的铰接架13构成。前车架20的后端固定有上、下销轴座24、25，上、下销轴座24、25内分别装有竖向的铰接销轴28、29，铰接架13的前端固定有分别转动穿装于铰接销轴28、29上的上、下铰接板26、27，上、下铰接板26、27内分别装有关节轴承21、22与铰接销轴28、29转动配合，铰接架13的后端固定有纵向的转轴30，后车架6的前端设有回转支撑圈31，转轴30后端转动装配于回转支撑圈31内。如图3所示，本发明大梁中的铰接架13和前车架20、后车架6分别采用关节轴承3和回转支撑4连接，使得车辆在运行时，前、后车架既可以在水平面上摆动，又可以绕大梁的纵向轴线有较大幅度的回转，从而避免了大梁的扭曲变形。大梁两侧于前车架20与铰接架13之间各连接有一个转向油缸33、34，转向油缸34的缸体和活塞杆分别通过关节轴承36、35连接在前车架20与铰接架13上，另一侧的转向油缸33的缸体和活塞杆同样是通过关节轴承分别连接在前车架与铰接架上。通过两个转向油缸33、34的活塞杆的伸缩可完成车辆的转向。
如图1、2所示，本发明的底盘的前车架20的底部设置有前悬架及前车桥16，前车桥16两侧的顶部通过竖向的双副螺旋弹簧1连接在前车架20底部，前悬架主要由前U形架15、双副螺旋弹簧1和前横拉杆32组成。前U形架15的闭合端中点球铰式联结于铰接销轴29下端，前U形架15的分叉的两端分别与前车桥16用螺栓固定联结，前U形架15与前车架20之间还支撑有筒式减震器2。前横拉杆32的一端铰连在前车架20上，另一端铰连在前车桥16上；横向的前横拉杆32可在车辆运行时限制前车桥的横向窜动，以防止车轮与前车架20碰撞。
本发明的底盘的后车架6的底部设置有后悬架、中车桥11、后车桥7，后悬架主要由平衡梁10、中U形架12、后U形架8、中横拉杆9、后横拉杆33构成。平衡梁10是对称设置于后车架6两侧的两根纵向梁，每根平衡梁10的中部均铰接于后车架6侧面中部设置的铰支轴50上，使平衡梁10可绕铰支轴50摆动。横向的中车桥11和后车桥7以铰支轴50为中点前后对称的装设于两平衡梁10的底部，中车桥11和后车桥7两侧的顶部均通过橡胶金属加强弹簧5与两平衡梁10的底部弹性连接。中车桥11与后车架6之间连接有中U形架12，中U形架12的闭合端中点球铰式联结于在后车架6上，中U形架12的分叉的两端用螺栓固定联结在中车桥11上。后车桥7与后车架6之间支撑连接有后U形架8，后U形架8的闭合端中点铰接在后车架6上，后U形架8的分叉的两端用螺栓固定联结在后车桥7上。横向的中横拉杆9采用铰接的方式分别联结于后车架6与中车桥11之间，横向的后横拉杆33采用铰接的方式分别联结于后车架6与后车桥7之间，中、后横拉杆9、33可在车辆运行时各限制中、后车桥11、7的横向窜动，以防止车轮与后车架6碰撞。
本发明的传动系统在工作时如图2所示，发动机19输出的动力，经离合器18和变速器17后，传至分动器14，使动力分别向前车桥16、中车桥11、后车桥7传递。当车辆在行驶时，前悬架的螺旋弹簧1、筒式减震2以及后悬架的橡胶金属加强弹簧5可对各车桥起到衰减震动和缓冲的作用，各横拉杆对各车桥起到横向限位作用，后悬架的平衡梁10相当于可绕其中心支点——铰支轴50摆动的杠杆，而处于平衡梁10两端的中、后车桥就可以实现上下摆动，使中、后车桥上的车轮为单点支撑，当车辆行驶在崎岖不平的地面上时，中、后车桥上的四个车轮可以随着底面的高低各自上下摆动，保证了后车架6上的四个车轮在任何时候都能同时着地，增加了车辆的动力性能。而每个U形架的分叉都是与相应的车桥(每根车桥左右各装两个车轮)固定联结，每个U形架的闭合端中点又都是与车架或者说大梁是球铰式联结，每根车桥可相对与车架(大梁)做相对转动，或者说六个车轮都可以相对于车架(大梁)独立地跳动，从而使使用本发明的底盘的自卸汽车能够适应各种高低凹凸不平的路面，并且使车架所受到的各种附加的扭转、弯曲等载荷减至最低，最终延长车架乃至整车的寿命。
Claims (7)
1.一种铰接式自卸汽车底盘，包括由铰连在一起的前、后车架所构成大梁，前、后车架的底部分别设置有前、后悬架及通过前、后悬架连接的车桥，其特征在于：所述前车架底部所设置的前悬架与前车桥连接，前悬架由前U形架、竖向伸缩的弹性元件、前横拉杆组成，前U形架的闭合端中点球铰式联结于前车架上，前U形架的分叉的两端分别与前车桥的两侧固联，弹性元件的两端连接于前车桥两侧的顶部与前车架底部之间，横向的前横拉杆的两端分别铰连在底盘两侧的前车架与前车桥之间；所述后车架的底部设置的后悬架与中车桥、后车桥连接，后悬架是由平衡梁、连接于中车桥与后车架之间的中U形架、连接于后车桥与后车架之间的后U形架、中横拉杆、后横拉杆构成，平衡梁是对称设置于后车架两侧的两根纵向梁，每根平衡梁的中部均铰接于后车架侧面中部设置的铰支轴上，中车桥和后车桥以铰支轴为中点前后对称的装设于两平衡梁的底部、并通过竖向伸缩的弹性元件与两平衡梁的底部弹性连接，中U形架的闭合端中点球铰式联结于在后车架上，中U形架分叉的两端固定联结在中车桥上，后U形架的闭合端中点铰接在后车架上，后U形架的分叉的两端用螺栓固定联结在后车桥上，横向的中横拉杆的两端分别铰连于底盘两侧后车架与中车桥之间，横向的后横拉杆的两端分别铰连于底盘两侧的后车架与后车桥之间。
2.根据权利要求1所述的汽车底盘，其特征在于：所述前U形架与前车架之间支撑有筒式减震器。
3.根据权利要求1或2所述的汽车底盘，其特征在于：所述前车架和后车架之间通过铰接架连接，铰接架前端与前车架后端通过竖向的铰接轴及连接件可转动的铰连在一起，铰接架后端与后车架前端通过纵向的转轴及连接件可转动的铰连在一起。
4.根据权利要求3所述的铰接式自卸汽车底盘，其特征在于：所述前车架的后端固定有内置竖向铰接轴的上、下销轴座，铰接架的前端固定有分别转动穿装于铰接销轴上的上、下铰接板，上、下铰接板内分别装有关节轴承与铰接销轴转动配合，铰接架的后端固定有纵向转轴，后车架的前端设有回转支撑圈，转轴后端转动装配于回转支撑圈内。
5.根据权利要求4所述的汽车底盘，其特征在于：所述大梁两侧于前车架与铰接架之间各连接有一个转向油缸，两转向油缸的缸体和活塞杆分别通过关节轴承连接在前车架与铰接架上。
6.根据权利要求5所述的汽车底盘，其特征在于：所述前悬架中的弹性元件为双副螺旋弹簧。
7.根据权利要求6所述的汽车底盘，其特征在于：所述中、后车桥与两平衡梁的底部弹性连接所用的弹性元件为橡胶金属加强弹簧。
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