CN104354759A - 一种新型无轨转运车四轮转向装置 - Google Patents

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张建
管西晓
施鹏程
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering

Abstract

本新型无轨转运车四轮转向装置，包括分别通过左前转向轴以及右前转向轴转动安装于底盘前端的左前轮和右前轮、通过右后转向轴以及左后转向轴转动安装于底盘后端的右后轮和左后轮、通过车轴转动安装于底盘中间位置的中间驱动轮以及车轮转向驱动装置。驱动轮驱动装置驱动中间驱动轮转动，实现了本新型无轨转运车的行走，车轮转向驱动装置驱动左前轮和右前轮与右后轮和左后轮同时转向，且当左前轮和右前轮逆时针转动时，右后轮和左后轮顺时针转动，当左前轮和右前轮顺时针转动时，右后轮和左后轮逆时针转动。降低了无轨转运车的转向角度，保证了四个车轮在转弯时保持纯滚动状态，不发生侧滑，减少了轮胎的磨损以及转向时的阻力矩。

Description

一种新型无轨转运车四轮转向装置
技术领域
本发明涉及无轨转运车技术领域，具体涉及一种新型无轨转运车四轮转向装置。   
背景技术
冲压车间内模具及大型加工件需要能够过跨转运的无轨电动平板车。由于载重达50吨，转弯半径要求约5米（较小），所以常规的无轨转运车在转弯时不能保持车轮处于纯滚动不发生侧滑的情况，因此其轮胎磨损严重，增加了转向时的阻力矩。    
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种四轮同步转向使转弯半径小且降低轮胎磨损的新型无轨转运车四轮转向装置。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
本新型无轨转运车四轮转向装置，包括分别通过左前转向轴以及右前转向轴转动安装于底盘前端的左前轮和右前轮、通过右后转向轴以及左后转向轴转动安装于底盘后端的右后轮和左后轮、通过车轴转动安装于底盘中间位置的中间驱动轮以及车轮转向驱动装置，所述车轮转向驱动装置驱动左前轮、右前轮、右后轮以及左后轮同时转向，且左前轮和右前轮与右后轮和左后轮的转动方向相反，所述底盘上安装有驱动轮驱动装置，所述驱动轮驱动装置驱动中间驱动轮转动。
上述车轮转向驱动装置包括安装于左前转向轴上的摆臂Ⅱ、安装于右前转向轴上的摆臂Ⅰ、安装于右后转向轴上的摆臂Ⅳ、安装于左后转向轴上的摆臂Ⅲ以及转动安装于底盘25中间位置的中间转向节，油缸Ⅰ一端铰接安装于底盘上，其另一端铰接安装于摆臂Ⅱ上，油缸Ⅱ一端铰接安装于底盘上，其另一端铰接安装于摆臂Ⅳ上，连杆Ⅰ两端分别铰接安装于摆臂Ⅰ和摆臂Ⅱ上，连杆Ⅳ两端分别铰接安装于摆臂Ⅲ和摆臂Ⅳ上，连杆Ⅱ与连杆Ⅲ一端分别铰接安装于中间转向节的两端，其另一端分别铰接安装于摆臂Ⅱ以及摆臂Ⅲ上。
上述驱动轮驱动装置包括安装于底盘上的电机、安装于电机输出轴上的皮带轮Ⅱ、安装于底盘上的减速机以及分别安装于减速机输入轴和输出轴上的皮带轮Ⅰ和链轮Ⅰ，所述车轴上安装有链轮Ⅱ，所述皮带轮Ⅰ与皮带轮Ⅱ之间通过皮带连接，所述链轮Ⅰ与链轮Ⅱ之间通过链条连接。
本发明的有益效果是：驱动轮驱动装置驱动中间驱动轮转动，实现了本新型无轨转运车的行走，车轮转向驱动装置驱动左前轮和右前轮与右后轮和左后轮同时转向，且当左前轮和右前轮逆时针转动时，右后轮和左后轮顺时针转动，当左前轮和右前轮顺时针转动时，右后轮和左后轮逆时针转动。由于中间驱动轮在中央位置，而两个前轮和两个后轮的转向方向相反，但转向角度通过同步实现了相同，使之转向角度高度符合阿克曼转角几何定理。因此降低了无轨转运车的转向角度，保证了四个车轮在转弯时保持纯滚动状态，不发生侧滑，减少了轮胎的磨损以及转向时的阻力矩。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中，1.左前轮 2.左前转向轴 3.右前轮 4.右前转向轴 5.右后轮 6.右后转向轴 7.左后轮 8.左后转向轴 9.连杆Ⅰ 10.连杆Ⅱ 11.中间转向节 12.连杆Ⅲ 13.连杆Ⅳ 14.油缸Ⅰ 15.油缸Ⅱ 16.中间驱动轮 17.电机 18.减速机 19.链轮Ⅰ 20.链轮Ⅱ 21.链条 22.皮带轮Ⅰ 23.皮带轮Ⅱ 24.皮带 25.底盘 26.摆臂Ⅰ 27.摆臂Ⅱ 28.摆臂Ⅲ 29.摆臂Ⅳ 30.车轴。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明做进一步说明。
本新型无轨转运车四轮转向装置，包括分别通过左前转向轴2以及右前转向轴4转动安装于底盘25前端的左前轮1和右前轮3、通过右后转向轴6以及左后转向轴8转动安装于底盘25后端的右后轮5和左后轮7、通过车轴30转动安装于底盘25中间位置的中间驱动轮16以及车轮转向驱动装置，车轮转向驱动装置驱动左前轮1、右前轮3、右后轮5以及左后轮7同时转向，且左前轮1和右前轮3与右后轮5和左后轮7的转动方向相反，底盘25上安装有驱动轮驱动装置。驱动轮驱动装置驱动中间驱动轮16转动，实现了本新型无轨转运车的行走，车轮转向驱动装置驱动左前轮1和右前轮3与右后轮5和左后轮7同时转向，且当左前轮1和右前轮3逆时针转动时，右后轮5和左后轮7顺时针转动，当左前轮1和右前轮3顺时针转动时，右后轮5和左后轮7逆时针转动。由于中间驱动轮16在中央位置，而两个前轮和两个后轮的转向方向相反，但转向角度通过同步实现了相同，使之转向角度高度符合阿克曼转角几何定理。因此降低了无轨转运车的转向角度，保证了四个车轮在转弯时保持纯滚动状态，不发生侧滑，减少了轮胎的磨损以及转向时的阻力矩。
车轮转向驱动装置可以为如下结构，其包括安装于左前转向轴2上的摆臂Ⅱ 27、安装于右前转向轴4上的摆臂Ⅰ 26、安装于右后转向轴6上的摆臂Ⅳ 29、安装于左后转向轴8上的摆臂Ⅲ 28以及转动安装于底盘25中间位置的中间转向节11，油缸Ⅰ 14一端铰接安装于底盘25上，其另一端铰接安装于摆臂Ⅱ 27上，油缸Ⅱ 15一端铰接安装于底盘25上，其另一端铰接安装于摆臂Ⅳ 29上，连杆Ⅰ 9两端分别铰接安装于摆臂Ⅰ 26和摆臂Ⅱ 27上，连杆Ⅳ 13两端分别铰接安装于摆臂Ⅲ 28和摆臂Ⅳ 29上，连杆Ⅱ 10与连杆Ⅲ 12一端分别铰接安装于中间转向节11的两端，其另一端分别铰接安装于摆臂Ⅱ 27以及摆臂Ⅲ 28上。当油缸Ⅰ 14的活塞杆伸出时，其通过摆臂Ⅱ 27推动左前轮1逆时针转动，右前轮3通过连杆Ⅰ 9拉动摆臂Ⅰ 26实现了与左前轮1同步逆时针转动。而此时油缸Ⅱ 15活塞杆同步向内缩回，其通过摆臂Ⅳ 29带动右后轮5顺时针同步转动，并通过连杆Ⅳ 13利用摆臂Ⅲ 28驱动左后轮7同步顺时针转动。左前轮1逆时针转动时，其通过摆臂Ⅱ 27向前侧拉动连杆Ⅱ 10，连杆Ⅱ 10拉动中间转向节11逆时针转动，从而驱动连杆Ⅲ 12向后侧运动，从而经过摆臂Ⅲ 28驱动左后轮7顺时针转动，从而克服了油缸Ⅰ 14以及油缸Ⅱ 15运动不同步导致两个前轮和两个后轮转动角度不同步的问题。实现了两个前车轮与后车轮转动方向相反但转动同步且角度相同的目的。同理当油缸Ⅱ 15活塞杆向外伸出，油缸Ⅰ 14的活塞杆向内缩回时，左前轮1和右前轮3实现顺时针转动，而右后轮5和左后轮7实现同步逆时针转动。
驱动轮驱动装置可以为如下结构，其包括安装于底盘25上的电机17、安装于电机17输出轴上的皮带轮Ⅱ 23、安装于底盘25上的减速机18以及分别安装于减速机18输入轴和输出轴上的皮带轮Ⅰ 22和链轮Ⅰ 19，车轴30上安装有链轮Ⅱ 20，皮带轮Ⅰ 22与皮带轮Ⅱ 23之间通过皮带24连接，链轮Ⅰ 19与链轮Ⅱ 20之间通过链条21连接。电机17转动通过皮带轮Ⅱ 23利用皮带24驱动减速机18转动，经过减速机18减速放大扭矩后，其输出轴通过链轮Ⅰ 19利用链条21驱动中间驱动轮16转动，从而实现了车辆的行走。

Claims (3)

1.一种新型无轨转运车四轮转向装置，其特征在于：包括分别通过左前转向轴以及右前转向轴转动安装于底盘前端的左前轮和右前轮、通过右后转向轴以及左后转向轴转动安装于底盘后端的右后轮和左后轮、通过车轴转动安装于底盘中间位置的中间驱动轮以及车轮转向驱动装置，所述车轮转向驱动装置驱动左前轮、右前轮、右后轮以及左后轮同时转向，且左前轮和右前轮与右后轮和左后轮的转动方向相反，所述底盘上安装有驱动轮驱动装置，所述驱动轮驱动装置驱动中间驱动轮转动。
2.根据权利要求1所述的新型无轨转运车四轮转向装置，其特征在于：所述车轮转向驱动装置包括安装于左前转向轴上的摆臂Ⅱ、安装于右前转向轴上的摆臂Ⅰ、安装于右后转向轴上的摆臂Ⅳ、安装于左后转向轴上的摆臂Ⅲ以及转动安装于底盘中间位置的中间转向节，油缸Ⅰ一端铰接安装于底盘上，其另一端铰接安装于摆臂Ⅱ上，油缸Ⅱ一端铰接安装于底盘上，其另一端铰接安装于摆臂Ⅳ上，连杆Ⅰ两端分别铰接安装于摆臂Ⅰ和摆臂Ⅱ上，连杆Ⅳ两端分别铰接安装于摆臂Ⅲ和摆臂Ⅳ上，连杆Ⅱ与连杆Ⅲ一端分别铰接安装于中间转向节的两端，其另一端分别铰接安装于摆臂Ⅱ以及摆臂Ⅲ上。
3.根据权利要求1或2所述的新型无轨转运车四轮转向装置，其特征在于：所述驱动轮驱动装置包括安装于底盘上的电机、安装于电机输出轴上的皮带轮Ⅱ、安装于底盘上的减速机以及分别安装于减速机输入轴和输出轴上的皮带轮Ⅰ和链轮Ⅰ，所述车轴上安装有链轮Ⅱ，所述皮带轮Ⅰ与皮带轮Ⅱ之间通过皮带连接，所述链轮Ⅰ与链轮Ⅱ之间通过链条连接。
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