CN101341038B - 用于支承轮轴的结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于支承轮轴的结构,其包括轮轴壳体(16)、轮轴支承(17)和轴承装置(19),所述轮轴支承(17)被设置成刚性地连接至车架,所述轴承装置(19)被设置成可枢转地相对于轮轴支承(17)安装轮轴壳体(16)。轴承装置(19)包括至少两个并排设置的轴承套(24,25)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于支承轮轴的结构,包括轮轴壳体、轮轴支承和轴承装置,所述轮轴支承被设置成刚性地连接至车架,所述轴承装置被设置成可枢转地相对于轮轴支承安装轮轴壳体。
背景技术
车辆的一个或多个轮轴可以可枢转地接附至车架,以适应车辆在崎岖不平的地区的运动。众所周知,对于大型非公路车辆,设置有摆动式驱动轮轴结构,以致所有驱动轮将与地形的崎岖程度无关地保持与地面接触。
下面,将针对这种情况对本发明进行描述,其中,本发明被应用于由轮式装载机组成的作业车辆。这只是作为优选应用方案的一个实例。术语“作业车辆”包括不同类型的物料输送车辆,如建筑机械,例如:轮式装载机,反铲装载机,机动压路机和挖掘机。本发明可以应用于其他类型的非公路车辆,如工业牵引车和卡车。
更具体地说,轴承装置被设置成允许轮轴壳体环绕假想轴线枢转,所述假想轴线垂直于轮轴壳体的轴线方向延伸。因此,假想轴线平行于承载轮轴壳体的车辆的纵向方向。此外,在工作期间,在垂直于轮轴壳体的轴线方向的方向上,轴承装置被设置成允许轮轴壳体相对于轮轴支承前、后移动较小的距离。
在承载轮轴壳体的车辆中,传动轴在车辆纵向方向延伸,并且将驱动功率从变速装置传递至轮轴壳体内的差速器。差速器的作用是在保持总驱动功率的同时调节驱动轮的速度。左、右驱动轴将各车轮连接至差速器。传动轴延伸通过轮轴壳体内的开口。轴承装置被设置成环绕轮轴壳体内的开口,位于轮轴支承的环形部分和轮轴壳体的环形部分之间。
在车辆纵向方向,轮轴支承通常设置在轮轴壳体两侧,各支承具有允许所述枢转运动的轴承装置。
众所周知,由于设置有用于支承轮轴的结构,所以需要定期维护。在这样的结构中的润滑剂通常由润滑脂形成。同样众所周知,已设计出具有用于终生润滑的润滑剂的用于支承轮轴的结构,其无需维护或定期维修。在这样的结构中的润滑剂通常由润滑油形成。
专利文献US3,949,826中公开了具有终生润滑功能的十字头(trunnion)安装轮轴。由金属材料制成的轴承套设置在每个支承点,以致轮轴壳体相对于轮轴支承可枢转地安装。
发明内容
本发明的目的是获得一种用于支承轮轴的结构,其比以前公知的这类结构具有更长的使用寿命。另一个目的是,所述结构应当能够更经济地生产和/或更高效地安装。
利用包括轮轴壳体、轮轴支承和轴承装置的用于支承轮轴的结构实现所述目的,所述轮轴支承被设置成刚性地连接至车架,所述轴承装置被设置成相对于轮轴支承可枢转地安装轮轴壳体,其特征在于:轴承装置包括至少两个并排设置的轴承套。
因此,一个轮轴支承内的可用轴承距离被分成多个轴承套容纳部分,各轴承套容纳部分用于一个单独的轴承套。由于各轴承套提供更小的距离,轴承套上的边缘载荷减小,所述边缘载荷由于轴承套在工作期间可能发生一定程度的倾斜所引起。通过降低此边缘载荷,在各轴承套上的磨损将减少,并且获得更长的使用寿命。
根据一个优选实施例,至少一个轴承套在其圆周方向是不连续的。此轴承套设计结构为改善润滑创造了条件,这是因为轴承套将不会被压配至轮轴壳体和轮轴支承的相邻面。这也为更容易地安装创造了条件。优选地,轴承套在其圆周方向具有柔性,以进一步有利于安装。轴承套的端部可以被压在一起成为重叠状态,并且,随后,压缩的轴承套可以被设置在轮轴支承内的凹槽内的期望位置。
根据另一个优选实施例,至少一个轴承套被设置成其被允许相对于轮轴壳体的相邻面移动。这样的布置结构同时为改善润滑和减小轴承套磨损创造了条件。
根据另一个优选实施例,轮轴壳体和轮轴支承的相对表面限定了一个润滑剂储存器,轴承套被定位在其内部,并且,所述储存器被设计成用于一次性装满润滑剂。这样的具有终生润滑功能的设计结构消除了需要维护和定期维修的问题,省去了相关成本,有利于环保。优选地,润滑剂是润滑油。
根据另一个优选实施例,所述轴承套由非金属材料形成,优选为热固材料,特别是增强(铠装)热固材料。这样的轴承套制造成本低,并且对于所讨论的应用场合具有足够的强度。
通过阅读下面的描述、附图和权利要求,其他优选实施例以及其具有的优点将显而易见。
附图说明
下面将参照附图中示出的实施例对本发明进行描述,其中
图1示意性地示出了轮式装载机的侧视图,
图2示出了轮式装载机的轮轴和相关的轮轴支承的透视图,
图3以剖开的透视图示出了图2中的轮轴支承的一部分,和
图4示出了图3中的轮轴支承内的轴承装置的放大视图,
图5示出了图4中的两个环形的、不连续的轴承套,和
图6示出了图1中的轮式装载机的轮轴壳体和轮轴支承的剖视图。
具体实施方式
图1示出了轮式装载机1。轮式装载机1的车体包括前车体部分2和后车体部分3,各部分分别具有一对半轴(驱动轴)12、13。后车体部分3包括驾驶室14。车体部分2、3以这样的方式相互连接,其中,通过具有形式为液压缸4、5的两个致动器,它们可以相对于对方环绕垂直轴线相互枢转,所述致动器设置在所述两个车体部分之间。因此,液压缸4、5设置在轮式装载机1的各侧,以便使轮式装载机1转向。因此,轮式装载机1是铰接的。
轮式装载机1包括用于处理目标物或材料的设备11。设备11包括负载臂装置6和具体形式为铲斗的器具7,所述铲斗安装在负载臂装置上。负载臂装置6的第一端可枢转地连接至前车体部分2。器具7可枢转地连接至负载臂装置6的第二端。
通过两个具体形式为两个液压缸8、9的两个第二致动器,负载臂装置6可以相对于车辆的前部2升高及降低,各液压缸8、9一端连接至前车体部分2,另一端连接至负载臂装置6。通过具体形式为液压缸10的第三致动器,铲斗7可以相对于负载臂装置6倾斜,所述液压缸10一端连接至前车体部分2,另一端通过连杆臂系统15连接至铲斗7。
轮轴壳体16如图2所示。第一和第二轮轴支承17、18被设置在轮轴壳体16的两相对侧。轮轴支承17、18被设置成刚性地连接至车架。轴承装置19被设置成相对于第一轮轴支承17可枢转地安装轮轴壳体16,参见图3-5。轮轴壳体16限定轴线方向20。轴承装置19被设置成允许轮轴壳体16环绕假想轴线21枢转,所述假想轴线21垂直于轴线方向20延伸。因此,假想轴线21平行于轮式装载机1的纵向(前、后)方向。
此外,在工作期间,在垂直于轮轴壳体16的轴线方向20的方向上,轴承装置19被设置成允许轮轴壳体16相对于轮轴支承17、18前后移动较小的距离。
图3以剖开的透视图的方式示出了第一轮轴支承17的一部分。轮轴支承包括外环环形部分22。此外,轮轴壳体16包括形状相对应的内环环形部分23。根据示出的实施例,内环环形部分23由管状部分形成,所述管状部分可旋转地刚性连接至轮轴壳体16的主体部件。轴承装置19位于环形的内部22和外部23之间,使得允许轮轴壳体16相对于轮轴支承17枢转。
图4示出了图3中的轴承装置19的放大视图。轴承装置19包括至少两个在总可用轴承宽度范围内并排设置的环形轴承套24、25。各轴承套24、25具有平的结构。各轴承套24、25的内表面朝向轮轴壳体16的环形部分23的外表面。各轴承套24、25的外表面朝向轮轴支承17的环形部分22的内表面。更具体地说,两个凹槽26、27形成在轮轴支承17的环形部分22内,用于容纳两个轴承套24、25。
各轴承套24、25被设置成其被允许相对于轮轴壳体16的环形部分23的相邻面相对容易地移动。环形部分23的所述表面具有相对精细的结构,以便为轴承套24、25形成滑动面。至少允许旋转相对运动。优选地,还允许轴向相对运动。
轴承套24、25中的每一个还以这样的方式设置,即,当所述结构受到更强烈的冲击如撞击或颤动时,其还被允许相对于轮轴支承17的相邻面移动。至少允许旋转相对运动。优选地,还允许轴向相对运动。这样的布置结构同时为改善润滑和减小轴承套磨损创造了条件。
相对于轮轴壳体16的滑动面的结构来说,轮轴支承17的相邻面具有更粗糙的结构。因此,轴承套24、25相对牢固地连接至轮轴支承表面。因此,轮轴壳体16的滑动面形成主要的优先滑动面。轴承套24、25相对于轮轴壳体23的相邻面具有一定程度的松配合。
轮轴壳体朝向轴承套24、25的表面28包括金属材料,优选为铁。轮轴支承朝向轴承套24、25的表面26、27也包括金属材料,优选为铁。然而,所述轴承套24、25是由非金属材料制成,优选为热固材料,特别是增强(铠装)热固材料。已经发现,编织酚醛塑料(苯酚醛塑料)或其他种类的编织塑料材料特别有利,因为其制造成本低而且在应用时耐用。
轮轴壳体和轮轴支承的相对表面26、28限定了润滑剂储存器29,轴承套24、25定位在其内部。储存器29被设计成一次性装满润滑剂。优选地,润滑剂是润滑油。密封装置30、31被设置成密封润滑油储存器29。
两个端口36、37连通至储存器29.端口36、37用作一次性将储存器29装满润滑油.在所述的一次性填装程序后,第一端口36通过塞封闭.第二端口37用于使储存器29通风,以用于不同油温度下的压力控制.管接头38设置在端口37内,并且,软管(未示出)连接至管接头.根据第一个可选方案,软管连接至轮轴通风系统.根据第二个可选方案,软管连接至轮轴壳体16外部的储油容器.所述容器可以用于监测在轴承套储存器29内是否存在泄漏以及是否具有充足的油量.
图5示出了两个轴承套24、25的透视图。轴承套24、25基本上由刚性材料组成。各轴承套24、25在其圆周方向是不连续的,参见中断口32、33。由于不连续,轴承套24、25在圆周方向是可以弯曲的,因为它能被压缩。换句话说,环形轴承套的端部可以变成重叠状态,这便于安装。轴承套24、25具有限定断口的平直切口,以便允许有利的摆动。换句话说,切口基本上平行于轴承套的轴线方向延伸。
图6示出了轮轴轴承装置的剖开的透视图。第一轮轴支承17设置有轴承套24、25,用于可枢转地安装轮轴壳体16。第二轮轴支承18设置有锥形滚柱轴承34、35,用于可枢转地安装轮轴壳体16。具有滚柱轴承34、35的轴承结构阻碍轮轴壳体16相对于第二轮轴支承18在轴线方向的任意往复运动。齿轴36在轮轴壳体16内形成至驱动轴的输入轴。包括轴承套24、25的轴承结构19被定位成环绕齿轴36。
总之,本发明并不限于上述实施例,取而代之的是,在不背离所附权利要求的范围的前提下,若干替代方案及修改方案是可行的。
根据图6结构的替代方案,锥形滚柱轴承34、35可以由如图3-5所示的相应的轴承结构19替代,因此,锥形滚柱轴承34、35包括多个并排设置的轴承套。在这种情况下,支承17、18中的一个内的轴承套可以锁定轴向移动。
本发明可以应用于其他类型的车辆,如工业牵引车,或卡车。
Claims (14)
1.用于支承轮轴的结构,包括轮轴壳体(16)、轮轴支承(17)和轴承装置(19),所述轮轴支承(17)被设置成刚性地连接至车架,所述轴承装置(19)被设置成可枢转地相对于轮轴支承(17)安装轮轴壳体(16),其特征在于:轴承装置(19)包括至少两个并排设置的轴承套(24,25)。
2.根据权利要求1所述的结构,其特征在于:轴承套(24,25)中的至少一个在其圆周方向是不连续的。
3.根据权利要求2所述的结构,其特征在于:轴承套(24,25)是柔性的,轴承套(24,25)的端部可以相对于另一端移动。
4.根据上述权利要求中任何一项所述的结构,其特征在于:轴承套(24,25)中的至少一个被设置成允许相对于轮轴壳体(16)的朝向所述轴承套(24,25)的表面(28)移动。
5.根据权利要求1-3中任何一项所述的结构,其特征在于:轮轴壳体(16)和轮轴支承(17)的相对的表面(26,27;28)限定了润滑剂储存器(29),轴承套(24,25)位于润滑剂储存器(29)内,并且储存器被设计成用于一次性装满润滑剂。
6.根据权利要求5所述的结构,其特征在于:润滑剂是润滑油。
7.根据权利要求1-3中任何一项所述的结构,其特征在于:所述轴承套(24,25)由非金属材料形成。
8.根据权利要求1-3中任何一项所述的结构,其特征在于:所述轴承套(24,25)由热固材料形成。
9.根据权利要求1-3中任何一项所述的结构,其特征在于:所述轴承套(24,25)由增强热固材料形成。
10.用于将轮轴壳体安装至车架的装置,其特征在于:其包括两个轮轴支承(17、18),在轮轴壳体(16)的中部的每侧各有一个,所述轮轴支承被设置成刚性地连接至车架,根据上述权利要求中任何一项所述的结构被设置在第一所述轮轴支承(17)内,并且,轮轴壳体(16)通过轴承结构(34,35)安装至另外的第二轮轴支承(18),其中所述轴承结构(34,35)阻碍轮轴壳体(16)相对于第二轮轴支承发生线性运动。
11.根据权利要求10所述的安装装置,其特征在于:轴承结构(34,35)包括至少一个滚子轴承。
12.一种车辆(1),包括根据权利要求1-9中任何一项所述的结构。
13.一种作业车辆(1),包括根据权利要求1-9中任何一项所述的结构。
14.根据权利要求13所述的作业车辆(1),其中作业车辆是铰接的。
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