CN102139707B - 一种拖挂设备的转向机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拖挂设备的转向机构，其包括转向杆(1)和横向推杆(3)，所述拖挂设备包括多个车轮和设于所述多个车轮上的车架(9)，所述多个车轮两两横向对称设置，各个车轮上分别安装有车轮轴头，所述转向杆(1)与所述车架(9)可转动地连接，所述横向推杆(3)的两端分别通过活动摇臂组件(5)与拖挂设备中横向对称设置的两车轮上的车轮轴头连接，所述活动摇臂组件(5)能在竖直平面内绕车轮轴头转动，所述横向推杆(3)与转向杆(1)可滑动地连接，从而使横向推杆(3)可相对于转向杆(1)前后滑动。该转向机构中的横向推杆可随转向杆在立体空间内进行升降，从而能够适应可升降底盘拖挂设备中车架的高度变化。

Description

一种拖挂设备的转向机构

技术领域

本发明涉及一种拖挂设备的转向机构。

背景技术

一些拖挂设备，如机场用的专用设备拖挂车、航空部队军用装备拖挂设备等，这些拖挂设备往往工作场所低矮，为保证正常操作，要求其底盘较低；而在正常道路和适宜的场所运输和移动时，要求底盘较高，以提高其通过性。为既能适应低矮的工作场所进行操作，又能满足正常道路的运输和移动要求，往往需要拖挂设备采用能升降的底盘，这样在低矮的工作场所操作时能降低车架，而在正常情况下的运输和移动时能升高车架。

目前，普通的拖挂设备(即不可升降式底盘)常用的转向机构是采用普通的平行连杆型转向机构，该转向机构包括转向杆和横向推杆，横向推杆的中部与转向杆的后部通过销轴连接，横向推杆的两端分别与拖挂设备的两个前轮上的车轮轴头固定连接。其中，车轮轴头包括轴头座和安装在轴头座上的转轴，轴头座可绕转轴转动，轴头座继续向外延伸为连接杆，通过所述连接杆与横向推杆连接。对于可升降式拖挂设备而言，当在不同的工作场所使用时，由于底盘和车架的高度是可升降的，因而车架的高度会发生大幅度的变化，若采用上述转向机构，由于转向杆与车架连接在一起，则转向杆会随着车架的升降而升降，而横向推杆也与转向杆固定连接，因而横向推杆必然也要随之升降，但与此同时，由于横向推杆的两端又与拖挂设备中不可升降的车轮轴头的连接杆固定连接，这种情况下，横向推杆无法进行升降，因而这类转向机构不能在可升降式的拖挂设备中使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种拖挂设备的转向机构，该转向机构中的横向推杆可随转向杆在竖直空间内进行升降，从而能够适应可升降底盘拖挂设备中车架的高度变化。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该拖挂设备的转向机构包括转向杆和横向推杆，所述拖挂设备包括多个车轮和设于所述多个车轮上的车架，所述多个车轮两两横向对称设置，各个车轮上分别安装有车轮轴头，所述转向杆与所述车架可转动地连接，其中，所述横向推杆的两端分别通过活动摇臂组件与拖挂设备中横向对称设置的两车轮上的车轮轴头连接，所述活动摇臂组件能在竖直平面内绕车轮轴头转动，所述横向推杆与转向杆可滑动地连接，从而使横向推杆可相对转向杆前后滑动。

所述活动摇臂组件可包括固定在车轮轴头上的摇臂转轴、以及一端可绕摇臂转轴转动的摇臂杆，所述摇臂杆的另一端与横向推杆的末端固定连接。

优选的是，所述活动摇臂组件可包括固定在车轮轴头上的摇臂转轴、一端可绕摇臂转轴转动的摇臂杆、固定在摇臂杆另一端的摇臂外轴、以及推杆边轴，所述推杆边轴的轴线垂直于地面，所述摇臂外轴活动套装在推杆边轴上，横向推杆的末端活动套装在推杆边轴上。

进一步优选的是，所述活动摇臂组件可包括固定在车轮轴头上的摇臂转轴、摇臂杆、摇臂外轴、以及推杆边轴，所述摇臂杆的一端可绕摇臂转轴转动，其另一端可绕摇臂外轴转动，所述推杆边轴的轴线垂直于地面，所述摇臂外轴活动套装在推杆边轴上，横向推杆的末端活动套装在推杆边轴上。采用这种结构的活动摇臂组件，可使得该转向结构中互相连接的部件之间的转动灵活，受力更合理。

当然，活动摇臂组件的结构并不限于以上几种，只要能实现相同功能的结构都可以采用。

优选的是，分别设于横向推杆两端的两组活动摇臂组件的结构完全相同。

优选的是，所述车轮轴头可包括轴头座和安装在轴头座上的转轴，轴头座可绕转轴转动，轴头座与车轮连接，所述摇臂转轴固定在所述轴头座上，通过转向杆带动横向推杆，横向推杆带动活动摇臂组件，活动摇臂组件带动轴头座绕转轴转动，从而实现车轮转向。

其中，所述转向杆上设有转轴组件，所述车架套装在转轴组件上，通过所述转轴组件可使转向杆与车架可转动地连接，这样转向杆既可通过拉动车架，从而牵引整个拖挂设备向前运动，而在转向时，由于转向杆与车架之间为转动连接，因而车架不会影响转向杆的灵活转动。

优选的是，所述转向杆的后部可开有滑槽，所述横向推杆中部设有推杆销轴，所述推杆销轴卡合于滑槽内并可在滑槽内前后滑动。这样，当转向杆随车架升降时，带动横向推杆随之升降，同时由于横向推杆与不可升降的车轮轴头之间通过活动摇臂组件进行活动连接，因而横向推杆可相对于车轮轴头作升降运动，这种活动连接使得横向推杆在进行升降时，相对于转向杆要作前后移动，因而在转向杆上设置滑槽以满足横向推杆的前后移动的要求。

优选的是，所述滑槽的宽度恰好使得推杆销轴在其内前后自由滑动而又不会从滑槽中脱出。优选所述滑槽的长度应该能保证当车架上升到最大高度或下降到最小高度时，推杆销轴仍然能够在滑槽内自由滑动，从而满足车架的整个升降高度的要求。

本发明的有益效果是，由于转向杆、横向推杆、以及活动摇臂组件能够同时随车架的升降而升降，因而特别适用于各种可升降式的拖挂设备(当然，不可升降拖挂设备中也能使用本发明转向机构)。通过活动摇臂组件与固定高度的车轮轴头相连，构成了一个车架升降到不同位置都能使用的连杆转向机构。并且本发明结构简单、操作方便。

附图说明

图1是本发明一个具体实施例中拖挂设备的转向机构的结构示意图；

图2是图1中的活动摇臂组件的结构示意图；

图3是图1中的转向机构与可升降拖挂设备结合使用的示意图。

图中：1-转向杆；2-转轴组件；3-横向推杆；4-推杆销轴；5-活动摇臂组件；6-轴头座；7-转轴；8-滑槽；9-车架；501-推杆边轴；502-摇臂外轴；503-摇臂杆；504-摇臂转轴。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明拖挂设备的转向机构作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，本发明拖挂设备的转向机构包括转向杆1、横向推杆3、以及两组活动摇臂组件5。

如图3所示，所述拖挂设备包括多个车轮和设于所述多个车轮上的车架9。车架9可相对于车轮作升降运动。多个车轮两两横向对称设置，各个车轮上分别安装有车轮轴头。如图2所示，所述车轮上的车轮轴头包括轴头座6和安装在轴头座6上的转轴7，轴头座6可绕转轴7转动，轴头座6与车轮连接。

其中，转向杆1上设有转轴组件2，转向杆1与车架9通过转轴组件2可转动地连接。转轴组件2为轴承结构，所述轴承的内环部分与转向杆1固定连接，轴承的外环部分与拖挂设备的车架9固定连接，从而使转向杆在引导拖挂设备转向的过程中相对于车架9可灵活转动。

横向推杆3的两端分别通过一组活动摇臂组件5与拖挂设备中横向对称设置的两个车轮上的车轮轴头连接。本实施例中，横向推杆3两端所连接的两个车轮为拖挂设备的两个前轮。

活动摇臂组件5能在竖直平面内绕车轮轴头转动，所述横向推杆3与转向杆1之间为滑动连接，以使得横向推杆3可相对于转向杆1作前后移动。

本实施例中，如图1所示，转向杆1的后部开有滑槽8，横向推杆3的中部固定设有推杆销轴4，而推杆销轴4卡合于滑槽8内并可在滑槽8内前后滑动。其中，横向推杆3的中部开有通孔，所述推杆销轴4穿过横向推杆3中部的通孔后，卡合于转向杆1的滑槽8内，然后装上垫圈和螺母，从而使得横向推杆3与转向杆1之间滑动连接在一起。其中，推杆销轴4的外圆配合长度要略大于转向杆1的厚度和横向推杆3的厚度之和，以确保安装后能灵活转动。

并且，滑槽8的宽度应能保证使推杆销轴4在滑槽8内自由滑动而又不会从滑槽8中脱出来。同时，滑槽8的长度应该能保证当车架9上升到最大高度或下降到最小高度时，推杆销轴4仍然能够在滑槽8内自由滑动。

如图2所示，本实施例中，两组活动摇臂组件5的结构完全相同。其中，活动摇臂组件5包括固定在车轮轴头上的摇臂转轴504、摇臂杆503、摇臂外轴502以及推杆边轴501，其中，摇臂转轴504固定在车轮轴头的轴头座6上，摇臂杆503的一端可绕摇臂转轴504转动，其另一端可绕摇臂外轴502转动，所述推杆边轴501的轴线垂直于地面，而摇臂外轴502的轴线平行于地面，所述摇臂外轴502活动套装在推杆边轴501上，横向推杆3的末端也活动套装在推杆边轴501上，

其中，摇臂转轴504穿过轴头座6上的孔和摇臂杆503一端上的孔，安上垫圈和螺母，通过摇臂转轴504使摇臂杆503和车轮轴头可转动地连接在一起。摇臂转轴504的外圆的配合长度要略大于轴头座6上的支耳的厚度和摇臂杆503的厚度之和，以确保安装后摇臂杆503能绕摇臂转轴504灵活转动。

将摇臂外轴502置于横向推杆3上，摇臂外轴502的一端开有夹持孔，将此夹持孔与横向推杆3一端的孔对准，使推杆边轴501穿过横向推杆3上的孔以及摇臂外轴502上的夹持孔，安上垫圈和螺母，使得摇臂外轴502和横向推杆3的末端都可转动地套装在推杆边轴501上，从而将横向推杆3和摇臂杆503连接在一起。同样，推杆边轴501的外圆的配合长度要略大于横向推杆3的厚度与摇臂外轴502的厚度之和，以确保安装后横向推杆3的末端能绕推杆边轴501灵活转动。

同时，摇臂外轴502的另一端安装在摇臂杆503与摇臂转轴504相对的一端的孔内，通过安上垫圈和螺母，使摇臂杆503与摇臂外轴502可转动地连接。同样，摇臂外轴502的外圆的配合长度要略大于摇臂杆503的厚度，以确保安装后摇臂杆503能绕摇臂外轴502灵活转动。

按以上操作同样固定或安装横向推杆3另一端的活动摇臂组件，建立横向推杆3另一端的车轮轴头座6与横向推杆3的连接关系。

如图3所示，将本发明转向机构与可升降拖挂设备进行安装时，先将转向杆1中部的转轴组件2与可升降拖挂设备中的车架9连接；然后将两个摇臂转轴504分别穿过拖挂设备中两个前轮中两个车轮轴头上的孔和该转向机构中两个摇臂杆503一端的孔，安上垫圈和螺母并拧紧，从而将该转向机构与可升降拖挂设备安装于一体。

使用过程中，当拖挂设备需要转向时，转动转向杆1，这时连接转向杆1和横向推杆3的推杆销轴4可以在转向杆1的滑槽8内滑动，滑槽8的槽壁促使推杆销轴4推动横向推杆3向一侧移动，并通过摇臂外轴502推动摇臂杆503连同摇臂转轴504一起转动(此时摇臂杆503在水平平面内绕转轴转动)，从而带动车轮轴头中的轴头座6绕转轴7转动，最终使得拖挂设备的前车轮发生偏转，达到了使拖挂设备转向的目的。

而当拖挂设备的底盘中的车架9的高度发生变化时，转向杆1随着车架9升降的同时也带动横向推杆3一同升降，此时摇臂杆503绕摇臂转轴504转动一定角度，并推动横向推杆3相对于转向杆1沿滑槽的长度方向做一定量的位移，此时转向机构的转向功能未受任何影响。

在本发明中，安装在横向推杆3上的推杆销轴4卡合在转向杆1的滑槽8内，这样的结构使得横向推杆3可以相对于转向杆1做短距离的平移和小角度的转动；安装在摇臂杆503一端的摇臂外轴502的轴线平行于地面；推杆边轴501穿过摇臂外轴502上的夹持孔和横向推杆一端的孔，推杆边轴501的轴线垂直于地面，这样的结构使得在转向时摇臂杆503可绕推杆边轴501做垂直于地面的转动，同时还可绕摇臂外轴502做平行于地面的转动；摇臂转轴504穿过摇臂杆503另一端的孔而固定在车轮轴头的轴头座6上，摇臂转轴504的轴线平行于地面，摇臂杆503可绕其转动，以适应横向推杆3随车架9的高度变化而升降，同时轴头座6可绕转轴7转动，据此构成一个可以在立体空间进行升降运动的连杆转向机构。

本实施例中的转向机构构成了一个拖挂设备中的车架9升降到不同位置都能使用的连杆转向机构，而且结构简单、操作方便，适用于各种可升降拖挂设备。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别是：活动摇臂组件5的结构不同。

本实施例中，两组活动摇臂组件5的结构完全相同。每组活动摇臂组件5包括固定在车轮轴头上的摇臂转轴504、以及一端可绕摇臂转轴504转动的摇臂杆503，摇臂杆503的另一端与横向推杆3的末端固定连接。其中摇臂转轴504固定在车轮轴头的轴头座6上。

本实施例中其他的结构都与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别是：活动摇臂组件5的结构不同。

本实施例中，两组活动摇臂组件5的结构完全相同。每组活动摇臂组件5包括固定在车轮轴头上的摇臂转轴504、一端可绕摇臂转轴504转动的摇臂杆503、固定在摇臂杆503另一端的摇臂外轴502、以及推杆边轴501，推杆边轴501的轴线垂直于地面，摇臂外轴502活动套装在推杆边轴501上，横向推杆3的末端也活动套装在推杆边轴501上。其中，摇臂转轴504固定在车轮轴头的轴头座6上。

本实施例中其他的结构都与实施例1相同，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种拖挂设备的转向机构，包括转向杆(1)和横向推杆(3)，所述拖挂设备包括多个车轮和设于所述多个车轮上的车架(9)，所述多个车轮两两横向对称设置，各个车轮上分别安装有车轮轴头，所述转向杆(1)与所述车架(9)可转动地连接，其特征在于，所述横向推杆(3)的两端分别通过活动摇臂组件(5)与拖挂设备中横向对称设置的两车轮上的车轮轴头连接，所述活动摇臂组件(5)能在竖直平面内绕车轮轴头转动，所述横向推杆(3)与转向杆(1)可滑动地连接，从而使横向推杆(3)可相对于转向杆(1)前后滑动。

2.根据权利要求1所述的拖挂设备的转向机构，其特征在于，所述活动摇臂组件(5)包括固定在车轮轴头上的摇臂转轴(504)、摇臂杆(503)、摇臂外轴(502)、以及推杆边轴(501)，所述摇臂杆(503)的一端可绕摇臂转轴(504)转动，其另一端可绕摇臂外轴(502)转动，所述推杆边轴(501)的轴线垂直于地面，所述摇臂外轴(502)活动套装在推杆边轴(501)上，横向推杆(3)的末端活动套装在推杆边轴(501)上。

3.根据权利要求2所述的拖挂设备的转向机构，其特征在于，所述车轮轴头包括轴头座(6)和安装在轴头座(6)上的转轴(7)，所述轴头座(6)可绕转轴(7)转动，所述摇臂转轴(504)固定在所述轴头座(6)上。

4.根据权利要求1或2所述的拖挂设备的转向机构，其特征在于，所述转向杆(1)上设有转轴组件(2)，所述车架(9)套装在转轴组件(2)上，通过所述转轴组件(2)使转向杆(1)与车架(9)可转动地连接。

5.根据权利要求1或2所述的拖挂设备的转向机构，其特征在于，所述转向杆(1)的后部开有滑槽(8)，所述横向推杆(3)中部设有推杆销轴(4)，所述推杆销轴(4)卡合于滑槽(8)内并可在滑槽内前后滑动。

6.根据权利要求5所述的拖挂设备的转向机构，其特征在于，所述滑槽(8)的宽度能使推杆销轴(4)在其内自由滑动而又不会从滑槽中脱出。

7.根据权利要求5所述的拖挂设备的转向机构，其特征在于，所述滑槽(8)的长度能保证当车架(9)上升到最大高度或下降到最小高度时，推杆销轴(4)仍然能够在滑槽(8)内滑动。

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