CN104228497B - 工程车铰接机构及工程车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供的工程车铰接机构及工程车辆，涉及工程机械配件领域，其中工程车铰接机构包括浮动端和定位端；所述浮动端包括第一转轴、第一螺母、第一铰接板、第二铰接板、第一轴承座和第一关节轴承，所述定位端包括第二转轴、第二螺母、第三铰接板、第四铰接板、第二轴承座和第二关节轴承。相对于现有技术，本发明提供的工程车铰接机构及工程车辆包括以下有益效果：浮动端与定位端配合依然能够保持工程车铰接机构在车辆行驶过程中承担复杂的载荷，同时能够共同分担工程车铰接机构在作业工况产生的弯曲载荷，避免浮动端和定位端受力不均而导致工程车铰接机构断裂。

Description

工程车铰接机构及工程车辆

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种工程车铰接机构及工程车辆。

背景技术

铰接式工程车辆大都采用铰接式车架，通过铰接机构连接前车架和后车架，前车架与后车架连成整体并能够转动连接。相对于整体式车架，铰接式车架转向半径小同时前车架与后车架分离简单。

目前现有的铰接式车架的铰接机构中包含两个铰接部，其中一个铰接部轴向固定，只能转动，另一铰接部既能轴向浮动，又能转动。转动过程中，只能转动的一部分铰接承受较大的转动载荷和弯曲载荷，而能够轴向浮动的铰接基本不承受弯曲载荷，铰接机构受力不均匀，结构强度低，容易造成铰接机构的断裂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种工程车铰接机构及工程车辆，以改善上述问题。

本发明提供的工程车铰接机构包括浮动端和定位端。

所述浮动端包括第一转轴、第一螺母、第一轴承座、第一关节轴承、第一铰接板和两块间隔层叠的第二铰接板，所述第一铰接板设置在所述第二铰接板之间，所述第一轴承座设置在所述第一铰接板上，所述第一关节轴承设置在所述第一轴承座内，所述第二铰接板设有与所述第一关节轴承对应的轴孔，所述第一转轴穿过所述第一关节轴承和轴孔且与所述第一关节轴承的内圈间隙配合，所述第一螺母固定于所述第一转轴的下端。

所述定位端包括第二转轴、第二螺母、第二轴承座、第二关节轴承、第三铰接板和两块间隔层叠的第四铰接板，所述第三铰接板设置在所述第四铰接板之间，所述第二轴承座设置在所述第三铰接板上，所述第二关节轴承设置在所述第二轴承座内，所述第四铰接板设有与所述第二关节轴承对应的轴孔，所述第二转轴穿设过所述第二关节轴承和轴孔且与所述第二关节轴承的内圈贴合，所述第二螺母固定在所述第二转轴的下端，所述第二转轴的轴线方向与所述第一转轴的轴线方向相同。

以上所述的工程车铰接机构，优选地，还包括间隔套，所述间隔套设置在所述第三铰接板和所述第四铰接板之间，所述间隔套位于所述第三铰接板靠近所述第二螺母的一侧，所述间隔套环套于所述第二转轴，所述间隔套的一端嵌入所述第二关节轴承的内圈，所述间隔套的另一端与所述第四铰接板贴合。由于间隔套的一端嵌入第二关节轴承的内圈，另一端与第四铰接板贴合，限制了第二关节轴承的内圈的多向活动，避免对第二关节轴承内圈对第二转轴造成损害。

以上所述的工程车铰接机构，优选地，所述第一转轴和所述第二转轴均为阶梯销轴。阶梯销轴通过不同的轴肩有利于装配和定位，同时阶梯销轴的受力更加均匀，使转轴的使用寿命延长。

以上所述的工程车铰接机构，优选地，还包括用于固定所述第一螺母和所述第二螺母的销，所述第一转轴的下端和所述第二转轴的下端均设有径向通孔，所述销插设在所述径向通孔内。利用销插设在第一转轴和第二转轴的径向通孔内，将第一螺母和第二螺母卡紧，防止第一螺母或第二螺母掉落。

以上所述的工程车铰接机构，优选地，所述第一螺母和所述第二螺母均为开槽螺母，所述第一螺母和所述第二螺母开设有用于容纳所述销的凹槽。利用销卡入开槽螺母的凹槽内，第一螺母或的第二螺母不能发生与转轴的相对转动，避免了第一螺母或第二螺母松动滑落，与第一转轴或第二转轴脱离配合。

以上所述的工程车铰接机构，优选地，还包括注油孔和用于添加润滑油的注油管；所述注油孔均开设在所述第一转轴和所述第二转轴的上端的端面，所述注油管插设在所述注油孔内。通过注油管向注油孔内滴加润滑油，能够对第一转轴和第二转轴进行充分润滑，使第一转轴和第二转轴在工程车铰接机构转动时摩擦力更小，减小第一转轴和第二转轴的磨损，延长第一转轴和第二转轴的使用寿命。

本发明还提供一种工程车辆，包括前车架、后车架和以上所述的工程车铰接机构，所述前车架分别与所述第二铰接板和所述第四铰接板相连，所述后车架分别与所述第一铰接板和所述第三铰接板。采用上述工程车铰接机构将工程车辆的前车架与后车架相连，实现了前车架与后车架的转动连接，同时工程车铰接机构的使用寿命更长，相应的也延长了工程车辆的使用寿命，降低了工程车辆的维护成本。

相对于现有技术，本发明提供的工程车铰接机构及工程车辆包括以下有益效果：本发明提供的工程车铰接机构利用浮动端和定位端进行铰接，其中浮动端中，由于第一转轴插入第一关节轴承的内圈且与内圈间隙配合，第一转轴在第一关节轴承内便可以浮动，第一转轴的下端与第一螺母固定，这样，第一转轴在第一关节轴承内便可以浮动，使第一转轴能够承受各个方向的复杂载荷，而第一转轴的下端与第一螺母固定，使第一转轴在工程车铰接机构旋转时，限制第一转轴的浮动，使第一转轴与第二铰接板相对固定，让浮动端承受弯曲载荷，定位端的第二转轴插入第二关节轴承的内圈且与内圈过盈配合，同时第二转轴的下端与第二螺母固定，第二转轴相对于关机轴承和第四铰接板不能浮动，只能转动，使定位端在工程车铰接机构转动时承受弯曲载荷。浮动端与定位端配合依然能够保持工程车铰接机构在车辆行驶过程中承担复杂的载荷，同时能够共同分担工程车铰接机构在作业工况产生的弯曲载荷，避免浮动端和定位端受力不均而导致工程车铰接机构断裂。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的工程车铰接机构剖视示意图；

图2是本发明第二实施例提供的工程车铰接机构剖视示意图；

图3是本发明第三实施例提供的工程车铰接机构剖视示意图；

图4是本发明第四实施例提供的工程车辆的工程车铰接机构的剖视示意图。

其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：第一转轴101，第一螺母102，第一铰接板103，第二铰接板104，第一轴承座105，第一关节轴承106，第二转轴201，第二螺母202，第三铰接板203，第四铰接板204，第二轴承座205，第二关节轴承206，间隔套207，销208，注油管209，前车架301，后车架302。

具体实施方式

现有的铰接式车架的铰接机构中包含两个铰接部，其中一个铰接部轴向固定，只能转动，另一铰接部既能轴向浮动，又能转动。研究人员经过长期的观察实践发现，铰接机构在转动过程中，只能转动的一部分铰接承受较大的载荷，而能够轴向浮动的铰接基本不承受载荷，两个铰接部受力十分不均匀。长期使用，由于主要依靠只能转动的铰接部承担弯曲载荷，会降低只能转动的铰接部的结构强度和使用寿命，铰接机构的断裂也多从这个铰接部开始。

同时，由于一般工程车辆工作环境复杂，铰接结构会承受由加速、运行、制动、作业、转向等工况产生前后方向、上下方向、转向等载荷、受力较为复杂，因此也不能采用普通的铰接结构。

为改善上述问题，本发明提供了一种工程车铰接机构及工程车辆来改善上述问题。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明中第一、第二、第三等均为区别示意，并不是限定。

图1是本发明第一实施例提供的工程车铰接机构剖视示意图；如图1所示，本发明第一实施例提供的工程车铰接机构包括浮动端和定位端，浮动端可以设置在定位端的上方或下方，优选地，浮动端设置在定位端上方。

浮动端包括第一转轴101、第一螺母102、第一铰接板103、第二铰接板104、第一轴承座105和第一关节轴承106，两块间隔层叠的第二铰接板104之间铺设有第一铰接板103。

第一轴承座105设置在第一铰接板103上，第一轴承座105设置在两块第二铰接板104之间，第一关节轴承106设置在第一轴承座105内，第二铰接板104设有与第一关节轴承106对应的轴孔，第一转轴101穿过第一关节轴承106和轴孔，对第一关节轴承106进行定位，同时第一转轴101与第一关节轴承106的内圈间隙配合，第一螺母102固定于第一转轴101的下端。

第一转轴101与第一关节轴承106的内圈间隙配合，第一转轴101相对于第一关节轴承106能够活动，实现了第一转轴101对第一关节轴承106的浮动定位，在保证了将第一铰接板103和第二铰接板104相连成一体时，消除了配合误差，保护第一铰接板103与第二铰接板104之间运行平稳，减少了第一转轴101与第一关节轴承106之间的磨损，提高了浮动端的使用寿命。

同时，在第一转轴101的下端固定有第一螺母102，通过第一螺母102的限位，使第一转轴101在工程车铰接机构转动时，第一转轴101与位于下方的第二铰接板104只能发生转动，这样在工程车铰接机构转动时，浮动端也能够承担一部分弯曲载荷。

定位端包括第二转轴201、第二螺母202、第三铰接板203、第四铰接板204、第二轴承座205和第二关节轴承206，两块间隔层叠的第四铰接板204之间铺设有第三铰接板203，第二轴承座205设置在第三铰接板203上，第二轴承座205位于第四铰接板204之间，第二关节轴承206设置在第二轴承座205内，第四铰接板204设有与第二关节轴承206对应的轴孔，第二转轴201穿设过第二关节轴承206和轴孔，第二转轴201与第二关节轴承206的内圈过盈配合，第二螺母202固定在第二转轴201的下端，第二转轴201的轴线方向与第一转轴101的轴线方向相同。

由于第二转轴201与第二关节轴承206的内圈过盈配合，使第二转轴201相对于第二关节轴承206固定，同时第二转轴201的下端固定有第二螺母202，进一步限制了第二转轴201的运动。工程车铰接机构在转动时，转动载荷和弯曲载荷便通过第二转轴201传递到第四铰接板204上，使定位端承受转动载荷和弯曲载荷。

其中，第一关节轴承106和第二关节轴承206均为常规关节轴承，包括一个外球面的内圈和一个具有内球面的外圈。常规关节轴承能够承受较大的载荷，一般用于速度较低的摆动运动(即角运动)，由于滑动表面为球面型，亦可在一定角度范围内作倾斜运动(即调心运动)，能够适应工程车铰接机构的多种复杂受力的情况。

图2是本发明第二实施例提供的工程车铰接机构剖视示意图；如图2所示，本发明第二实施例提供的工程车铰接架是在第一实施例的基础上，进一步地，还包括间隔套207，间隔套207设置在第三铰接板203和第四铰接板204之间，间隔套207位于第三铰接板203靠近第二螺母202的一侧，间隔套207环套于第二转轴201的外侧，间隔套207的一端嵌入第二关节轴承206的内圈，间隔套207的另一端与第四铰接板204提盒。

在使用时，当第三铰接板203与第四铰接板204之间发生多方向的相对运动时，第二关节轴承206的内圈也会多向运动，这时，由于第二转轴201和第二关节轴承206的内圈贴合，第二关节轴承206的内圈便会直接将多向载荷传递到第二转轴201上，增加第二转轴201承受的载荷，缩短第二转轴201的使用寿命。而增加间隔套207后，由于间隔套207将第二关节轴承206与下方的第四铰接板204连接成一体，第二关节轴承206受到的复杂的载荷通过间隔套207传递到第四铰接板204上，限制了第二关节轴承206的内圈的剧烈多向运动，避免第二关节轴承206运动过度将第二转轴201折断，同时减少了第二转轴201受到的载荷，延长了第二转轴201的使用寿命。

图3是本发明第三实施例提供的工程车铰接机构剖视示意图；如图3所示，本发明第三实施例提供的工程车铰接机构是在第二实施例的基础上，进一步地，第一转轴101和第二转轴201均为阶梯销轴。阶梯销轴通过不同的轴肩能够与铰接板上的不同装配面进行配合，方便装配和精准定位，同时阶梯销轴通过轴肩使转轴的整体受力更加均匀，减少了制作材料、加工成本同时使转轴的使用寿命延长。

本实施例提供的工程铰接机构还包括用于固定第一螺母102和第二螺母202的销208，第一转轴101的下端和第二转轴201的下端均设有径向通孔，径向通孔设置在第一螺母102和第二螺母202的下方，与第一螺母102和第二螺母202的下方的边缘相对应，销208插设在径向通孔内。利用销208插设在第一转轴101和第二转轴201的径向通孔内，将第一螺母102和第二螺母202卡紧，防止第一螺母102或第二螺母202掉落。销208优选为开口销，固定牢固同时安装和拆卸方便。

进一步地，第一螺母102和第二螺母202均为开槽螺母，第一螺母102和第二螺母202的凹槽用于容纳销208。利用销208卡入开槽螺母的凹槽内，第一螺母102或的第二螺母202不能发生与转轴的相对转动，避免了第一螺母102或第二螺母202松动滑落，与第一转轴101或第二转轴201脱离配合。

本实施例提供的工程车铰接机构还包括注油孔和用于添加润滑油的注油管209；注油孔均开设在第一转轴101和第二转轴201的上端的端面，注油孔连通到第一转轴101和第二转轴201的外侧，注油管209插设在注油孔内。通过注油管209向注油孔内滴加润滑油，能够对第一转轴101和第二转轴201进行充分润滑，使第一转轴101和第二转轴201在工程车铰接机构转动时摩擦力更小，减小第一转轴101和第二转轴201的磨损，延长第一转轴101和第二转轴201的使用寿命。

图4是本发明第四实施例提供的工程车辆的工程车铰接机构的剖视示意图。如图4所示，本发明第四实施例提供的工程车辆包括前车架301、后车架302和上述实施例提供的工程车铰接机构，优选第三实施例提供的工程车铰接机构，前车架301分别与第二铰接板104和第四铰接板204相连，后车架302分别与第一铰接板103和第三铰接板203。采用第三实施例的工程车铰接机构将工程车辆的前车架301与后车架302相连，实现了前车架301与后车架302的转动连接，同时工程车铰接机构的使用寿命更长，相应的也延长了工程车辆的使用寿命，降低了工程车辆的维护成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种工程车铰接机构，其特征在于，包括浮动端和定位端；

所述浮动端包括第一转轴、第一螺母、第一轴承座、第一关节轴承、第一铰接板和两块间隔层叠的第二铰接板，所述第一铰接板设置在所述第二铰接板之间，所述第一轴承座设置在所述第一铰接板上，所述第一关节轴承设置在所述第一轴承座内，所述第二铰接板设有与所述第一关节轴承对应的轴孔，所述第一转轴穿过所述第一关节轴承和轴孔且与所述第一关节轴承的内圈间隙配合，所述第一螺母固定于所述第一转轴的下端；

所述定位端包括第二转轴、第二螺母、第二轴承座、第二关节轴承、第三铰接板和两块间隔层叠的第四铰接板，所述第三铰接板设置在所述第四铰接板之间，所述第二轴承座设置在所述第三铰接板上，所述第二关节轴承设置在所述第二轴承座内，所述第四铰接板设有与所述第二关节轴承对应的轴孔，所述第二转轴穿设过所述第二关节轴承和轴孔且与所述第二关节轴承的内圈贴合，所述第二螺母固定在所述第二转轴的下端，所述第二转轴的轴线方向与所述第一转轴的轴线方向相同。

2.根据权利要求1所述的工程车铰接机构，其特征在于，还包括间隔套，所述间隔套设置在所述第三铰接板和所述第四铰接板之间，所述间隔套位于所述第三铰接板靠近所述第二螺母的一侧，所述间隔套环套于所述第二转轴，所述间隔套的一端嵌入所述第二关节轴承的内圈，所述间隔套的另一端与所述第四铰接板贴合。

3.根据权利要求1或2所述的工程车铰接机构，其特征在于，所述第一转轴和所述第二转轴均为阶梯销轴。

4.根据权利要求1或2所述的工程车铰接机构，其特征在于，还包括用于固定所述第一螺母和所述第二螺母的销，所述第一转轴的下端和所述第二转轴的下端均设有径向通孔，所述销插设在所述径向通孔内。

5.根据权利要求4所述的工程车铰接机构，其特征在于，所述第一螺母和所述第二螺母均为开槽螺母，所述第一螺母和所述第二螺母开设有用于容纳所述销的凹槽。

6.根据权利要求1或2所述的工程车铰接机构，其特征在于，还包括注油孔和用于添加润滑油的注油管；所述注油孔均开设在所述第一转轴和所述第二转轴的上端的端面，所述注油管插设在所述注油孔内。

7.一种工程车辆，其特征在于，包括前车架、后车架和权利要求1-6任意一项所述的工程车铰接机构，所述前车架分别与所述第二铰接板和所述第四铰接板相连，所述后车架分别与所述第一铰接板和所述第三铰接板。