CN102501734A

CN102501734A - 一种用于煤矿铰接式防爆车辆的悬架装置

Info

Publication number: CN102501734A
Application number: CN2011103480863A
Authority: CN
Inventors: 赵海兴; 郭培燕; 谢龙; 赵秀梅; 王庆祥
Original assignee: Taiyuan Institute of China Coal Technology and Engineering Group; Shanxi Tiandi Coal Mining Machinery Co Ltd
Current assignee: Taiyuan Institute of China Coal Technology and Engineering Group; Shanxi Tiandi Coal Mining Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2031-11-07
Also published as: CN102501734B

Abstract

本发明属于煤矿井下辅助运输设备的技术领域，具体是一种用于煤矿铰接式防爆车辆的悬架装置，发明目的：大幅度提高煤矿井下防爆车辆的性能，提高井下运输效率，增强井下运输安全性。包括防爆车辆的前、后车架上分别安装的钢板弹簧，钢板弹簧与前、后驱动桥连接，其特征在于所述的钢板弹簧一端为卷耳，一端为自由，钢板弹簧的卷耳端通过板簧销轴安装于前、后车架上，钢板弹簧的自由端底部通过支撑销轴架设于前、后车架上，自由端的顶部对应支撑销轴的部位设置可拆卸的弧形导向块。有益效果：大幅度提高煤矿井下防爆车辆的性能，提高井下运输效率，增强井下运输安全性。

Description

一种用于煤矿铰接式防爆车辆的悬架装置

技术领域

本发明属于煤矿井下辅助运输设备的技术领域，具体涉及一种用于煤矿铰接式防爆车辆的悬架装置。

背景技术

铰接式防爆柴油机无轨胶轮车是现代化煤矿的高性能辅助运输车辆，工作在煤矿井下，巷道路面不平，急转弯、坡道和凹坑较多，且巷道内多粉尘和煤泥，工作环境十分恶劣。因此，防爆胶轮车必须和地面车辆一样增加悬挂减振装置，以提高行驶速度和运行效率，并增强驾驶舒适性和安全可靠性。

铰接式防爆车辆采用的悬挂方式主要为油气悬挂和钢板弹簧两种。油气悬挂减振性好、乘坐舒适性高，但成本较高、布置复杂，且较难维护，目前已逐渐淡出国内胶轮车市场；钢板弹簧是汽车悬架系统中应用最广泛的高负荷安全部件，既负担传递各向力和力矩，还作为弹性元件、减振器和导向机构，其成本较低、结构简单、易于维护，在胶轮车批量化生产中已经成为首选的减振元件。

国内铰接式胶轮车的钢板弹簧悬架结构设计存在一定缺陷，例如采用普通弧形钢板导向，不可拆卸且易磨损；卷耳端衬套需注黄油脂，保养不到位时易缺少润滑；板簧中心螺栓强度较低，易折断。再加上厂家加工质量参差不齐，以上问题导致钢板弹簧悬架在使用中多次出现异响和断裂失效现象，对煤矿生产造成了不良影响。

发明内容

本发明的发明目的：提供一种适用于铰接式防爆柴油机无轨胶轮车的悬架装置，以大幅度提高煤矿井下防爆车辆的性能，提高井下运输效率，增强井下运输安全性。

本发明采用如下的技术方案实现：

用于煤矿铰接式防爆车辆的悬架结构，包括防爆车辆的前、后车架上分别安装的钢板弹簧，钢板弹簧与前、后驱动桥连接，其特征在于所述的钢板弹簧一端为卷耳，一端为自由，钢板弹簧的卷耳端通过板簧销轴安装于前、后车架上，钢板弹簧的自由端底部通过支撑销轴架设于前、后车架上，自由端的顶部对应支撑销轴的部位设置可拆卸的弧形导向块。

本发明的另一优选方案：前、后驱动桥的上、下分别设置上夹板和下夹板，上、下夹板通过连接螺栓固定连接，连接螺栓穿过部位的上夹板的下部和下夹板的上部分别设置有限位凸块，限位凸块嵌于驱动桥的凹槽内，上夹板上放置钢板弹簧，钢板弹簧上放置弹簧压板，弹簧压板通过骑马螺栓与上、下夹板连接。

本发明的另一优选方案：前车架上设置两个板簧座，钢板弹簧布置在两个板簧座内，左右安装间隙均为2mm，一个板簧座上通过板簧销轴Ⅰ固定钢板弹簧的卷耳端，另一个板簧座上设置支撑销轴Ⅰ用于支撑钢板弹簧的自由端，前车架上的弧形导向块Ⅰ的前端设置限位块Ⅰ。

本发明的另一优选方案：后车架的纵梁内安装钢板弹簧，左右安装间隙均为2mm，纵梁内设置有用于固定钢板弹簧卷耳端的板簧销轴Ⅱ和用于支撑钢板弹簧自由端的支撑销轴Ⅱ，纵梁内还焊接有用于限制钢板弹簧的极限跳动幅度的若干限位板Ⅱ。

本发明的另一优选方案：钢板弹簧的卷耳端镶有钢铜双金属衬套。

当整车通过不平路面时，钢板弹簧受到拉力或压力，迫使自由端在支撑销轴和弧形导向块之间前、后运动，使车身可上、下运动，从而起到悬挂减振的作用，极限跳动幅度由后车架纵梁内的限位板来限制。车辆转向时，转向油缸推动前车架，前车架将力通过前钢板弹簧（左、右）作用到前驱动桥，前驱动桥带动前轮胎运动；转向油缸作用到后车架的力通过后钢板弹簧（左、右）作用到后驱动桥，后驱动桥带动后轮胎运动，从而实现整车折腰转向。

本发明相对现有技术具有如下有益效果：

1、在大负荷或动态载荷冲击下，钢板弹簧仍能保持良好的减振性能，使用寿命较长；

2、设计自由端弧形导向块结构，保持钢板弹簧良好的导向性和减振性，防止由于滑动不畅造成断裂；

3、板簧与车架的安装间隙较小，可防止连续运动中板簧左右窜动，并提高整车转弯时车架向板簧传递转向力的效率；后车架纵梁内设置限位板，防止剧烈冲击下板簧反弹，造成轮胎和传动轴碰损；

4、弹簧压板上铣出两条凹槽，且骑马螺栓穿入截面为弧形，使得板簧和驱动桥的连接牢固可靠；

5、钢板弹簧具有引导铰接式车辆转向的功能，即转向力通过转向油缸传递到车架上，再通过钢板弹簧传递到驱动桥上，驱动桥带动轮胎转动，从而实现车辆折腰转向。

附图说明

图1为铰接式胶轮车钢板弹簧悬架布置图

图2为图1的俯视图

图3为钢板弹簧总成

图4为图3的俯视图

图5为钢板弹簧与前驱动桥连接图

图6为钢板弹簧与前车架连接图

图7为钢板弹簧与后车架连接图

图中：1-钢板弹簧，2-钢铜双金属衬套，3-U形卡子，4-中心螺栓，5-前车架，6-板簧销轴Ⅰ，7-限位块Ⅰ，8-弧形导向块Ⅰ，9-支撑销轴Ⅰ，10-后车架，11-板簧销轴Ⅱ，12-限位板Ⅱ，13-弧形导向块Ⅱ，14-支撑销轴Ⅱ，15-弹簧压板，16-上夹板，17-下夹板，18-骑马螺栓，19-前驱动桥，20-转向油缸，21-轮胎，22-连接螺栓，23-限位凸块，24-后驱动桥，25-板簧座。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1、图2所示，铰接式防爆胶轮车的钢板弹簧悬架布置形式为：共四副相同的钢板弹簧1，前车架5和后车架10中各两副，分别与前驱动桥19和后驱动桥24连接，相对整车中心线对称布置。车辆行驶时，钢板弹簧自由端在支撑销轴和弧形导向块之间前、后运动，使车身可上、下运动，从而起到减振的作用。车辆转向时，转向油缸20推动前车架5，前车架5将力通过钢板弹簧1作用到前驱动桥19，前驱动桥19带动轮胎21运动；转向油缸20作用到后车架10的力通过钢板弹簧1作用到后驱动桥24，后驱动桥24带动轮胎21运动，从而实现整车折腰转向。

如图3、图4所示，钢板弹簧1形式一端为卷耳、另一端为自由，由九片等厚度、材料为50CrVA的钢板组成，各钢板之间通过U形卡子3和中心螺栓4固定，使钢板弹簧各组成钢板之间相互运动时存在适当的摩擦力，形成悬架回落时的减振阻尼，U形卡子3和中心螺栓4均进行了调制处理，中心螺栓4强度等级8.8级。钢板弹簧的卷耳端镶有钢铜双金属衬套2，钢铜双金属衬套2具有较强的耐磨性和自润滑功能，无需注黄油脂。钢板弹簧参数经过精确计算得到，刚度同时满足静态和动态使用要求，减振性良好，舒适性较高。

如图5所示，首先，通过连接螺栓22将上夹板16、下夹板17和限位凸块23固定在前驱动桥19上，限位凸块23可防止螺栓窜动；其次，将弹簧压板15放置在钢板弹簧1上，穿过骑马螺栓18，将钢板弹簧1与前驱动桥19连接起来。相同的方法，将钢板弹簧1与后驱动桥24连接起来。连接螺栓22和骑马螺栓18螺纹强度等级10.9级，均淬火并回火处理，硬度达到HRC32~39。

如图6所示，钢板弹簧1与前驱动桥19连接起来之后，再与前车架5固定。钢板弹簧1布置在前车架5前后两个板簧座内，左右安装间隙均为2mm。卷耳端通过板簧销轴Ⅰ6固定，自由端通过支撑销轴Ⅰ9支撑、弧形导向块Ⅰ8引导滑动方向。弧形导向块Ⅰ8可拆卸，限位块Ⅰ7可防止弧形导向块Ⅰ8丢失。弧形导向块进行了调制处理，其弧形表面进行了淬火处理使硬度达到HRC40～45。

如图7所示，钢板弹簧1与后驱动桥24连接起来之后，再与后车架10固定。钢板弹簧1布置在后车架10的纵梁内，左右安装间隙均为2mm。卷耳端通过板簧销轴Ⅱ11固定，自由端通过支撑销轴Ⅱ14支撑、弧形导向块Ⅱ13引导滑动方向，纵梁内焊有限位板Ⅱ12，用于限制钢板弹簧的极限跳动幅度。

Claims

1.一种用于煤矿铰接式防爆车辆的悬架装置，包括防爆车辆的前、后车架上分别安装的钢板弹簧（1），钢板弹簧（1）与前、后驱动桥连接，其特征在于所述的钢板弹簧（1）一端为卷耳，一端为自由，钢板弹簧（1）的卷耳端通过板簧销轴安装于前、后车架上，钢板弹簧（1）的自由端底部通过支撑销轴架设于前、后车架上，自由端的顶部对应支撑销轴的部位设置可拆卸的弧形导向块。

2.根据权利要求1所述的用于煤矿铰接式防爆车辆的悬架装置，其特征在于前、后驱动桥的上、下分别设置上夹板（16）和下夹板（17），上、下夹板通过连接螺栓（22）固定连接，连接螺栓（22）穿过部位的上夹板（16）的下部和下夹板（17）的上部分别设置有限位凸块（23），限位凸块（23）嵌于驱动桥的凹槽内，上夹板（16）上放置钢板弹簧（1），钢板弹簧（1）上放置弹簧压板（15），弹簧压板（15）通过骑马螺栓（18）与上、下夹板连接。

3.根据权利要求1所述的用于煤矿铰接式防爆车辆的悬架装置，其特征在于前车架（5）上设置两个板簧座（25），钢板弹簧（1）布置在两个板簧座（25）内，左右安装间隙均为2mm，一个板簧座上通过板簧销轴Ⅰ（6）固定钢板弹簧（1）的卷耳端，另一个板簧座上设置支撑销轴Ⅰ（9）用于支撑钢板弹簧（1）的自由端，前车架（5）上的弧形导向块Ⅰ（8）的前端设置限位块Ⅰ（7）。

4.根据权利要求1所述的用于煤矿铰接式防爆车辆的悬架装置，其特征在于所述后车架（10）的纵梁内安装钢板弹簧（1），左右安装间隙均为2mm，纵梁内设置有用于固定钢板弹簧（1）卷耳端的板簧销轴Ⅱ（11）和用于支撑钢板弹簧（1）自由端的支撑销轴Ⅱ（14），纵梁内还焊接有用于限制钢板弹簧的极限跳动幅度的若干限位板Ⅱ（12）。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的用于煤矿铰接式防爆车辆的悬架装置，其特征在于所述钢板弹簧（1）的卷耳端镶有钢铜双金属衬套（2）。