CN101397028A - 双前桥或多转向桥车辆双转向或多转向器并联转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆转向系统，属双前桥或多转向桥结构车辆，是双转向或多转向器并联控制转向系统。其特征是该系统由双转向器或多转向器及各转向轴和与之相配的换向分动器主要构成，系统中每个转向器各带动一个与之相配的转向桥转向，而双转向或多转向器转向则经转向轴、换向分动器并联后一同由方向盘、并联转向轴控制，该并联控制转向系统具有设计、布置简单合理，取消了双前桥之间的串连杆件和辅助双向助力油缸，消除了相互间的干涉，避免了由一个转向器先后经杆件，串联带动两个前桥，造成的第二前桥转向相对滞后，轮胎早期磨损，保障了双前桥转向同步一致，提高了可靠性、安全性和操纵稳定性。

Description

双前桥或多转向桥车辆双转向或多转向器并联转向系统

技术领域：

本发明涉及车辆转向系统，是双前桥或多转向桥结构车辆双转向或多转向器并联控制转向系统。其特征是该系统由双转向或多转向器构成，即每个转向器各带动一个前桥或转向桥转向，而双转向或多转向器的转向轴则经换向分动器并联后一同由方向盘控制，该并联控制转向系统具有设计、布置简单合理，取消了双前桥之间的串连杆件和辅助双向助力油缸，避免了相互间产生的干涉，克服了由一个转向器先后经杆件串联带动两个前桥造成的第二前桥转向相对滞后，轮胎早期磨损，保障了双前桥转向同步一致，提高了可靠性、安全性和操纵稳定性。

背景技术

现有的双前桥或多转向桥结构车辆转向系统和控制机构主要由一个转向器和随动助力器及双前桥或各转向桥之间串联的拉杆、拐臂构成，通过多个空间四边形的相互位移，尽可能的达到和满足转弯时双前桥或多转向桥的转向轮各自的转弯半径的中心点同时相交于后桥轴线的某一点上，为达到设计要求，必须进行复杂、周密的运算，但在实际中由于其第一前桥和第二前桥串联关系的存在，即使是优化设计后，第二前桥总是比第一前桥多出一个垂臂和一套杆体及多个节点，其多出的节点所累积的间隙，使第二前桥转向轮转弯时处于被动状态，产生一定的时间和转向角度滞后，不能与第一转向桥的转向轮保持同步。在使用中由于工作环境恶劣，多出的节点累积间隙增大，滞后现象加重，轮胎出现异常磨损，即使是提前修理、换件后，由于调整同步时所需要的技术和设备条件较高，实际修理中多数难以达到，所以经过一定阶段使用和修理后的双前桥结构车辆，都不同程度的存在第二前桥转向轮、轮胎啃胎等异常磨损的现象发生。严重时影响了安全性和操纵稳定性。

发明内容

为了从根本上解决现有双前桥结构车辆转向系统在设计中难以达到的同步性和复杂性的难题，以及在使用中出现的轮胎异常磨损所产生的浪费和安全问题，旨在提供一种设计简单、同步性更好，便于制造、修理、调整。降低成本，安全性、操纵稳定性更好的双前桥或多转向桥结构车辆双转向器或多转向器并联控制转向系统。

本发明的技术方案：在原单前桥车辆一个转向器带动一个前桥的转向轮转向的方法和所用零部件的基础上，在第一前桥转向器的前部增加了一个换向分动器。将两个或多个前桥转向器的转向轴并联在换向分动器的两个或多个输出轴上，由输入轴上的并联转向轴和方向盘一同控制。从而实现了双前桥或多转向桥、双转向器或多转向器并联控制转向系统，其换向分动器的换向齿轮的速比，可以根据车辆转弯时第一前桥转向轮转角大于第二前桥车转向轮转角的比值和实际需要，对其主、被动齿轮的齿数进行计算调整，满足第一前桥转向器转角大于第二前桥转向器转角比值的需要。也可以将换向分动器的两个输出轴设计成同速比，同输出转角，通过调整第一、二前桥转向器垂臂的长度来实现。其双转向器液压助力系统可以根据实际安全和需要，设计为双动力泵双管路系统，也可以用增大动力泵的办法，使用并联管路系统。

有益效果：采用双前桥结构，双转向器并联控制转向系统设计，可以使双前桥的转向从时间和转角方面更有保障趋于同步，解决了轮胎早期磨损的问题，取消了双前桥之间相互串联的杆件，消除了相互间产生的干涉和行驶中由于振动相互间的共振干扰。简化了布置和设计，其并联控制方法拓展应用于三前桥或多转向桥车辆转向系统，更能显示出优越性。

该双转向器并联控制转向系统不仅能够较为方便的应用于重型双前桥结构卡车的转向系统，还可以更方便的应用在双前转向桥、单后驱动桥的三轴大客车双前桥转向系统，申请号号：200820119359.0，为双前桥三轴大客的技术进步提供关键技术支持。

该转向系统可以尽可能多的采用原单前桥车辆转向系统的关键零部件，并保持与单前桥车辆更多的零件互换，节约设计、开发、制造和使用成本，便于调试、维修，有效的避免了浪费。

该系统符合安全设计中的并联设计的本质安全理念，提高了安全可靠性，可以在一个转向器失效后，另一个转向器仍能继续部分控制转向，不使车辆转向完全失控，以便减速停车，可有效的遏止车辆因转向失控造成的事故发生，提高了安全性和操纵稳定性。

附图说明

图1是本发明双转向器并联控制应用在典型的平头双前桥重型卡车上的示意图。

图中：1是方向盘，2是并联转向轴，3是换向分动器，4是第一前桥转向轴，5是第一前桥转向器，6是第一转向器垂臂，7是第一垂臂直拉杆，8是第二前桥转向轴，9是第二前桥转向器，10是第二转向器垂臂，11是第二垂臂直拉杆。

图2是本发明双转向器并联控制应用在典型的双横臂，前独立悬架双前桥特大型客车上转向器中置的示意图。

图中：21是方向盘，22是并联转向轴，23是换向分动器，24是第一前桥转向轴，25是第一前桥转向器，26是第一转向器垂臂，27是第二前桥转向轴，28是第二前桥转向器，29是第二转向器垂臂。

图3是本发明双转向器并联控制应用在其它多种卡、客车的示意图。

图中：31是方向盘，32是并联转向轴，33是换向分动器，34是第一前桥转向轴，35是第一前桥转向器，36是第一转向器垂臂，37是第一垂臂直拉杆，38是第二前转向轴，39是第二前桥转向器，40是第二转向器垂臂，41是第二垂臂直拉杆。

具体实施方式

下面主要以双前桥双转向器车辆的实施方式加以说明。如图1所示：该布置方式主要用在前悬较短典型的平头双前桥重型卡车上，第一前桥转向器为竖向设置，通过支架安装在第一前桥转向轮前部的大梁上，第二前桥转向器9横向设置通过支架安装在第二前桥转向轮前部的大梁上，换向分动器3通过支架安装在驾驶室下部靠前的位置上，其下部的直接输出轴，通过第一前桥转向轴4与竖向布置的第一前桥转向器5的输入轴相联，通过输出轴上安装的第一转向器垂臂6，带动直接杆7驱动第一前桥左右转向。换向分动器侧后部的换向输出轴，通过第二前桥转向轴8，与横向布置的第二前桥转向器9的输入轴相联，通过输出轴上安装的第二转向垂臂10，带动直拉杆11驱动第二前桥左右转向。换向分动器3上部的输入轴，通过并联转向轴2，与方向盘1联接，一同控制双前桥结构车辆双转向器并联转向系统左右转向。

如图2所示，该布置方式主要用于典型的双横臂前独立悬架的双前桥特大型三轴客车，转向器中置在左右转向轮之间的实施方式，与图1不同的是换向分动器23为双输出轴同向布置在侧后部的方式，因第二前桥转向轴较长，将其分为两段，更便于安装布置。

如图3所示，该布置方式可用于前悬较长的重型卡车和双前桥特大型客车，与图1不同的是其第一前桥转向器35也采取了横向布置的方式，换向分动器33则为双输出轴一同在侧后部的方式，较长的第二前桥转向轴38分为两段设置，方便安装和整体布局。

多转向桥结构车辆包括三前桥和复式多前桥、单前桥与后原为随动转向桥相结合的多种不同用途的车辆，其并联转向系统均为双前桥，双转向器并联转向系统方法的延伸运用，是将多个转向桥的转向器通过换向分动器和各转向轴并联，实现了并联控制，使转向器并联控制系统的优越性得到了更大的体现。

Claims (5)

1、一种用于双前桥或三前桥及多转向桥结构车辆的双前转向器或三个转向器及多个转向器并联控制的转向系统，其特征是该系统由双转向器或多转向器及各转向轴和与之相配的换向分动器构成，系统中每个转向器各带动一个与之相配的转向桥转向，而双转向器或多个转向器则经各转向轴和换向分动器并联后一同由方向盘并联转向轴控制同步转向。

2、根据权利要求1所述，本并联控制的转向系统所适用的双前桥结构车辆的特征是：可以根据双前桥车辆的不同结构形式和车辆的不同用途，用于双前桥重型长、短前悬卡车或双前桥非独立悬架、独悬架大型、超大型客车及其它特种用途车辆。

3、根据权利要求1所述，本并联控制的转向系统所适用的三前桥及多转向桥结构车辆的特征是：可以根据三前桥及多转向桥车辆的不同结构形式，用于前三桥结构车辆或前复式转向桥与后随动可转向桥相结合结构以及前单桥后随动可转向桥相结合的结构车辆。

4、根据权利要求1所述，本并联控制转向系统的各转向器、换向分动器和各转向器的转向轴可以与车辆转向桥的不同结构形式和布局需要相适应，其特征是：转向器可以布置在转向桥侧前位置，横向布置或横、竖向相结构布置，可以布置在转向桥中间卧式布置，换向分动器的输出轴可根据需要，可以侧面、下面相结合不同向输出，或侧面同向双轴或多轴输出，输出轴所带动的转向轴可以根据需要布置为单节、双节或多节的万向伸缩转向轴。

5、根据权利要求1所述，本并联控制转向系统的换向分动器输入轴与各输出轴的速比可根据需要设计，满足各转向桥转向轮所需的不同转角，其特征是：

①同速比输出：即输入轴为1各输出轴同时为1，通过调整各桥拐臂长度满足转角不同需要。

②不同速比输出：即输入轴为1，各输出轴同时大于或小于1，调整了输入轴与各输出轴比例关系。

③混合速比输出：即输入轴为1，第一桥输出轴大于或等于1，第二桥输出轴等于或小于1，第二桥输出转角小于第一桥，第三桥小于第二桥，满足各桥转角不同需要。

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