CN104512460B - 转向摇臂组件、转向机构和多轴转向轮式重载车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种转向摇臂组件，包括转向摇臂主体，所述转向摇臂主体的第一端和第二端分别固定连接有第一摇臂和第二摇臂；第一旋转连接部和第二旋转连接部，所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部分别与所述转向摇臂主体的第一端和第二端连接，所述转向摇臂主体能相对于所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部旋转；所述转向摇臂主体能够通过所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部可拆地定位在待安装支架上。本发明的转向摇臂组件提高了转向摇臂的连接强度，避免了当连接部损坏时，对支架本身造成影响，降低了耗费成本和后续的维护成本。本发明还涉及一种转向机构和多轴转向轮式重载车辆。

Description

转向摇臂组件、转向机构和多轴转向轮式重载车辆
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别是一种转向摇臂组件、转向机构和多轴转向轮式重载车辆。
背景技术
随着对车辆行驶平顺性、越野性能要求的提高，独立悬架技术在对越野性能要求较高的多轴轮式重载车辆上逐渐被应用。图1是现有的一种多轴转向轮式重载车辆使用的一种独立悬架装置，油气悬架油缸a1的上铰点与车架a5上的支架球铰铰接固定，下铰点与转向节a2螺栓固定；下横臂a3的一端与转向节a2的下端面a22球铰联接螺栓固定，另一端与梯形臂a4固定。
对于图1所示的独立悬架装置，现在面临的技术问题是：转向梯形臂a4是放置在转向节的上端面a21还是放置在转向节的下端面a22。假如将转向梯形臂安装到转向节的上端面a21上，H1是转向节上端面a21中心到车架下端面a6的距离，受车架a5局部截面结构的限制，如果单侧车轮向上跳动的行程量过大，转向梯形横拉杆a4有可能与车架截面或者其他附着在车架上的零部件干涉，即这种布置方式会影响到车轮相对车架向上跳动的行程量。
如果将转向梯形臂安装到转向节的下端面a22上，H2为转向节下端面到车架下端面的距离，因H2高度太高，传递力、协调左右转向轮运动的过渡转向摇臂设计是一个难题。
图2所示的为现有的一种转向梯形臂安装到转向节的下端面上的独立悬挂装置中所使用的转向摇臂的示意图。该转向摇臂总成通过可旋转销轴b5与车架b6或者焊接在车架上的支架b6联接紧固；转向梯形臂b1安装在转向节的下端面上；转向拉杆总成b3将来自方向盘、转向器输出的运动和力通过转向摇臂的扇形运动传递到梯形横拉杆b2上，带动梯形臂b1的扇形运动，克服来自地面的转向阻力矩，实现转向轮的转向。为了提高整个转向机构包括转向摇臂装置工作的稳定性，对于图2中的转向摇臂b4、销轴b5需要通过提高其截面惯性矩来提高其抵抗弯曲、扭转变形的能力。这样，转向摇臂b4、销轴b5的外径不得不加大，重量也随之上升。如果转向摇臂b4、销轴b5的抗弯、抗扭强度不足，就会出现弯曲/扭转变形量大、断裂、焊道开焊等问题；另外，如果销轴b5的某一截面出现弯曲变形或者断裂，打磨干净残留在车架支架上的销轴以及重新找准位置补焊一个新的销轴，非常耗费成本，提高了后续的维护成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转向摇臂组件、转向机构和多轴转向轮式重载车辆，以提高转向摇臂的承载能力、降低维修和维护成本，提高转向机构和多轴转向轮式重载车辆的工作稳定性。
本发明提供一种转向摇臂组件，包括，
转向摇臂主体，所述转向摇臂主体的第一端和第二端分别固定连接有第一摇臂和第二摇臂；
第一旋转连接部和第二旋转连接部，所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部分别与所述转向摇臂主体的第一端和第二端连接，所述转向摇臂主体能相对于所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部旋转；
所述转向摇臂主体能够通过所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部可拆地定位在待安装支架上。
进一步地，所述第一旋转连接部包括第一圆柱体和第一轴承，所述第一轴承的内圈套接并固定在所述第一圆柱体上；所述第二旋转连接部包括第二圆柱体和第二轴承；所述第二轴承的内圈套接并固定在所述第二圆柱体上。
进一步地，所述转向摇臂主体为套筒，所述套筒内部套接有长度大于该套筒的销轴；所述销轴的第一端形成所述第一圆柱体，所述销轴的第二端形成所述第二圆柱体；所述第一轴承的内圈与所述销轴的第一端固定连接，所述第一轴承的外圈与所述套筒的第一端的内壁固定连接；所述第二轴承的内圈与所述销轴的第二端固定连接，所述第二轴承的外圈与所述套筒的第二端的内壁固定连接。
进一步地，所述套筒的第一端形成有第一台阶结构；所述套筒的第二端的内壁上形成有第二台阶结构；所述第一轴承的外圈定位在所述第一台阶结构上；所述第二轴承的外圈定位在所述第二台阶上。
进一步地，还包括第一轴承挡圈和第二轴承挡圈，所述第一轴承挡圈和所述第二轴承挡圈能分别定位在所述套筒的第一端和第二端，以用于将所述第一轴承和第二轴承封闭于所述第一端和所述第二端内。
进一步地，所述第一轴承挡圈具有第一凸台结构，当所述第一轴承挡圈定位在所述第一端时，所述第一凸台结构与所述第一轴承的内圈抵触；所述第二轴承挡圈具有第二凸台结构，当所述第二轴承挡圈定位在所述第二端时，所述第二凸台结构与所述第二轴承的内圈抵触。
进一步地，还包括第一圆螺母、第一止动垫圈和第一密封垫，所述第一圆螺母能通过所述第一止动垫圈将所述第一轴承挡圈定位在所述套筒的第一端，所述第一密封垫将所述第一轴承与外部环境隔离；还包括第二圆螺母、第二止动垫圈和第二密封垫，所述第二圆螺母能通过所述第二止动垫圈将所述第二轴承挡圈定位在所述套筒的第二端，所述第二密封垫将所述第二轴承与外部环境隔离。
进一步地，所述第一旋转连接部还包括第一轴套，所述第二旋转连接部还包括第二轴套；所述待安装支架上包括相应于所述第一轴套和第二轴套的第一耳板和第二耳板；所述第一轴套和第一轴套分别用于与所述第一耳板和第二耳板配合，以将所述套筒可旋转地定位至所述待安装支架上。
本发明还提供一种转向机构，包括上述的转向摇臂组件。
进一步地，所述转向摇臂组件为两组：第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组件；所述第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组件可旋转地定位在所述待安装支架上；
第一油气悬挂油缸和第二油气悬挂油缸，所述第一油气悬挂油缸的上铰点与所述待安装支架铰接，所述第一油气悬挂油缸的下铰点与第一转向节固定连接；所述第二油气悬挂油缸的上铰点与所述待安装支架铰接，所述第二油气悬挂油缸的下铰点与第二转向节固定连接；
所述第一转向节和所述第二转向节分别与所述第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组件连接。
进一步地，所述第一转向节具有第一梯形臂，所述第二转向节具有第二梯形臂；所述第一梯形臂与第一转向摇臂组件的下摇臂通过第一梯形横拉杆连接；所述第二梯形臂与第二转向摇臂组件的下摇臂通过第二梯形横拉杆连接；所述第一转向摇臂组件的下摇臂与所述第二转向摇臂组件的下摇臂之间通过中间过渡拉杆连接。
进一步地，所述第一转向摇臂组件的上摇臂与第一转向拉杆总成连接；所述第二转向摇臂组件的上摇臂与第一转向拉杆总成连接。
一种多轴转向轮式重载车辆，包括上述的转向机构。
本发明的转向摇臂组件，通过在转向摇臂两端设置旋转连接部，以可拆的方式定位在支架上，一方面通过这种两端连接在支架上的方式提高了转向摇臂的连接强度，另一方面，避免了当连接部损坏时，对支架本身造成影响，降低了耗费成本，降低了后续的维护成本，从而也降低了转向机构和重载车辆的使用成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有的一种多轴转向轮式重载车辆使用的一种独立悬架装置的示意图。
图2是现有的一种转向梯形臂安装到转向节的下端面上的独立悬挂装置中所使用的转向摇臂的示意图。
图3为本发明的转向摇臂组件的一个具体实施例的示意图。
图4为本发明的转向摇臂组件的一个具体实施例的安装示意图。
图5为本发明的转向摇臂组件的待安装支架上的耳板的一个具体实施例的示意图。
图6为本发明的转向机构的一个具体实施例的示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图3和图4所示为本发明的一种转向摇臂组件的一个实施例，其包括转向摇臂主体7，所述转向摇臂主体7的第一端和第二端分别固定连接有第一摇臂S1和第二摇臂S2；第一旋转连接部和第二旋转连接部，所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部分别与所述转向摇臂主体7的第一端和第二端连接，所述转向摇臂主体7能相对于所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部旋转；所述转向摇臂主体7能够通过所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部可拆地定位在待安装支架4上。通过这种两点可拆连接的方式，一方面通过这种两端连接在支架上的方式提高了转向摇臂的连接强度，避免了转向摇臂和销轴在弯曲/扭转变形量大时的断裂、焊道开焊等问题；另一方面，避免了传统的摇臂装置中如果销轴的某一截面出现弯曲变形或者断裂，打磨干净残留在车架支架上的销轴、重新找准位置补焊一个新的销轴的高成本问题，降低了后期的服务维修成本，避免了当连接部损坏时，对支架本身造成影响，降低了耗费成本，降低了后续的维护成本，从而也降低了转向机构和重载车辆的使用成本。
具体地，如图3所示，所述第一旋转连接部包括第一圆柱体61和第一轴承51，所述第一轴承51的内圈套接并固定在所述第一圆柱体61上；所述第二旋转连接部包括第二圆柱体62和第二轴承52；所述第二轴承52的内圈套接并固定在所述第二圆柱体62上，因此，一种具体的实现旋转地连接的方式在此被公开。
具体地，所述转向摇臂主体7为套筒，所述套筒内部套接有长度大于该套筒的销轴；所述销轴的第一端形成所述第一圆柱体61，所述销轴的第二端形成所述第二圆柱体62；所述第一轴承51的内圈与所述销轴的第一端固定连接，所述第一轴承51的外圈与所述套筒的第一端的内壁固定连接；所述第二轴承52的内圈与所述销轴的第二端固定连接，所述第二轴承52的外圈与所述套筒的第二端的内壁固定连接。
为了便于安置轴承，所述套筒的第一端形成有第一台阶结构；所述套筒的第二端的内壁上形成有第二台阶结构；所述第一轴承51的外圈定位在所述第一台阶结构上；所述第二轴承52的外圈定位在所述第二台阶上。
出于保护轴承和延长使用寿命的需要，还包括第一轴承挡圈31和第二轴承挡圈32，所述第一轴承挡圈31和所述第二轴承挡圈32能分别定位在所述套筒的第一端和第二端，以用于将所述第一轴承51和第二轴承52封闭于所述第一端和所述第二端内。
为了避免挡圈对轴承的转动产生影响，所述第一轴承挡圈31具有第一凸台结构，当所述第一轴承挡圈31定位在所述第一端时，所述第一凸台结构与所述第一轴承51的内圈抵触；所述第二轴承挡圈32具有第二凸台结构，当所述第二轴承挡圈32定位在所述第二端时，所述第二凸台结构与所述第二轴承52的内圈抵触。
下面介绍一下转向摇臂的两端的固定密封结构，本实施例中还包括第一圆螺母11、第一止动垫圈21和第一密封垫41，所述第一圆螺母11能通过所述第一止动垫圈21将所述第一轴承挡圈31定位在所述套筒的第一端，所述第一密封垫41将所述第一轴承51与外部环境隔离；还包括第二圆螺母12、第二止动垫圈22和第二密封垫42，所述第二圆螺母12能通过所述第二止动垫圈22将所述第二轴承挡圈32定位在所述套筒的第二端，所述第二密封垫42将所述第二轴承52与外部环境隔离。
如图4、5所示，为了将该转向摇臂可拆地旋转连接在待安装支架4上，所述第一旋转连接部还包括第一轴套1，所述第二旋转连接部还包括第二轴套1’，所述第一轴套1和第二轴套1’分别用于与所述销轴的第一端和第二端配合，以将所述套筒可旋转地定位至所述待安装支架4上。由图可知，可通过螺栓3及垫片2将第一轴套1和第二轴套1’以可拆地方式连接在待安装支架4上。
如图4和5所示，为了配合转向摇臂的第一旋转连接部和第二旋转连接部的形状，设置了第一轴套1和第二轴套1’以及待安装支架4上的相应位置上设置有对应于第一轴套1和第二轴套1’的第一耳板43和第二耳板44。图5所示的耳板上设置了与所述转向摇臂的旋转连接部形状相适应的凹槽5，在一个由销轴构成的旋转连接部的实施例中，该凹槽5的形状为弧形，优选为圆弧形。另外，还设置了便于螺栓3固定的螺孔6，以便于螺栓3穿过轴套上的通孔固定至耳板上。
本发明也公开一种转向机构，其包括上述的转向摇臂组件。
具体来说，转向机构包括了两组转向摇臂组件，即第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组件；所述第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组件可旋转地定位在所述待安装支架4上；
第一油气悬挂油缸141和第二油气悬挂油缸142，所述第一油气悬挂油缸141的上铰点与所述待安装支架4铰接，所述第一油气悬挂油缸141的下铰点与第一转向节151固定连接；所述第二油气悬挂油缸142的上铰点与所述待安装支架4铰接，所述第二油气悬挂油缸142的下铰点与第二转向节152固定连接；
所述第一转向节151和所述第二转向节152分别与所述第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组件连接。
另外，所述第一转向节151具有第一梯形臂91，所述第二转向节152具有第二梯形臂92；所述第一梯形臂91与第一转向摇臂组件的下摇臂通过第一梯形横拉杆101连接；所述第二梯形臂92与第二转向摇臂组件的下摇臂通过第二梯形横拉杆102连接；所述第一转向摇臂组件的下摇臂与所述第二转向摇臂组件的下摇臂之间通过中间过渡拉杆13连接。所述第一转向摇臂组件的上摇臂与第一转向拉杆总成111连接；所述第二转向摇臂组件的上摇臂与第二转向拉杆总成122连接。
本发明还公开了一种多轴转向轮式重载车辆的具体实施例，其包括上述的转向机构。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (12)

1.一种转向摇臂组件，其特征在于，包括，
转向摇臂主体(7)，所述转向摇臂主体(7)的第一端和第二端分别固定连接有第一摇臂(S1)和第二摇臂(S2)；
第一旋转连接部和第二旋转连接部，所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部分别与所述转向摇臂主体(7)的第一端和第二端连接，所述转向摇臂主体(7)能相对于所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部旋转；
所述转向摇臂主体(7)为套筒，能够通过所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部通过两点可拆的连接方式定位在待安装支架(4)上；
所述第一旋转连接部还包括第一轴套(1)，所述第二旋转连接部还包括第二轴套(1’)；所述待安装支架(4)包括分别与所述第一轴套(1)和第二轴套(1’)对应的第一耳板(43)和第二耳板(44)；所述第一轴套(1)和第二轴套(1’)分别用于与所述第一耳板(43)和第二耳板(44)配合，以将所述套筒可旋转地定位至所述待安装支架(4)上。
2.如权利要求1所述的转向摇臂组件，其特征在于，所述第一旋转连接部包括第一圆柱体(61)和第一轴承(51)，所述第一轴承(51)的内圈套接并固定在所述第一圆柱体(61)上；所述第二旋转连接部包括第二圆柱体(62)和第二轴承(52)；所述第二轴承(52)的内圈套接并固定在所述第二圆柱体(62)上。
3.如权利要求2所述的转向摇臂组件，其特征在于，所述套筒内部套接有长度大于该套筒的销轴；所述销轴的第一端形成所述第一圆柱体(61)，所述销轴的第二端形成所述第二圆柱体(62)；所述第一轴承(51)的内圈与所述销轴的第一端固定连接，所述第一轴承(51)的外圈与所述套筒的第一端的内壁固定连接；所述第二轴承(52)的内圈与所述销轴的第二端固定连接，所述第二轴承(52)的外圈与所述套筒的第二端的内壁固定连接。
4.如权利要求3所述的转向摇臂组件，其特征在于，所述套筒的第一端形成有第一台阶结构；所述套筒的第二端的内壁上形成有第二台阶结构；所述第一轴承(51)的外圈定位在所述第一台阶结构上；所述第二轴承(52)的外圈定位在所述第二台阶上。
5.如权利要求4所述的转向摇臂组件，其特征在于，还包括第一轴承挡圈(31)和第二轴承挡圈(32)，所述第一轴承挡圈(31)和所述第二轴承挡圈(32)能分别定位在所述套筒的第一端和第二端，以用于将所述第一轴承(51)和第二轴承(52)封闭于所述第一端和所述第二端内。
6.如权利要求5所述的转向摇臂组件，其特征在于，所述第一轴承挡圈(31)具有第一凸台结构，当所述第一轴承挡圈(31)定位在所述第一端时，所述第一凸台结构与所述第一轴承(51)的内圈抵触；所述第二轴承挡圈(32)具有第二凸台结构，当所述第二轴承挡圈(32)定位在所述第二端时，所述第二凸台结构与所述第二轴承(52)的内圈抵触。
7.如权利要求6所述的转向摇臂组件，其特征在于，还包括第一圆螺母(11)、第一止动垫圈(21)和第一密封垫(41)，所述第一圆螺母(11)能通过所述第一止动垫圈(21)将所述第一轴承挡圈(31)定位在所述套筒的第一端，所述第一密封垫(41)将所述第一轴承(51)与外部环境隔离；还包括第二圆螺母(12)、第二止动垫圈(22)和第二密封垫(42)，所述第二圆螺母(12)能通过所述第二止动垫圈(22)将所述第二轴承挡圈(32)定位在所述套筒的第二端，所述第二密封垫(42)将所述第二轴承(52)与外部环境隔离。
8.一种转向机构，其特征在于，包括如权利要求1～7之一所述的转向摇臂组件。
9.如权利要求8所述的转向机构，其特征在于，所述转向摇臂组件为两组：第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组件；所述第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组件可旋转地定位在所述待安装支架(4)上；
第一油气悬挂油缸(141)和第二油气悬挂油缸(142)，所述第一油气悬挂油缸(141)的上铰点与所述待安装支架(4)铰接，所述第一油气悬挂油缸(141)的下铰点与第一转向节(151)固定连接；所述第二油气悬挂油缸(142)的上铰点与所述待安装支架(4)铰接，所述第二油气悬挂油缸(142)的下铰点与第二转向节(152)固定连接；
所述第一转向节(151)和所述第二转向节(152)分别与所述第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组件连接。
10.如权利要求9所述的转向机构，其特征在于，包括：
所述第一转向节(151)具有第一梯形臂(91)，所述第二转向节(152)具有第二梯形臂(92)；所述第一梯形臂(91)与第一转向摇臂组件的下摇臂通过第一梯形横拉杆(101)连接；所述第二梯形臂(92)与第二转向摇臂组件的下摇臂通过第二梯形横拉杆(102)连接；所述第一转向摇臂组件的下摇臂与所述第二转向摇臂组件的下摇臂之间通过中间过渡拉杆(13)连接。
11.如权利要求10所述的转向机构，其特征在于，所述第一转向摇臂组件的上摇臂与第一转向拉杆总成(111)连接；所述第二转向摇臂组件的上摇臂与第二转向拉杆总成(122)连接。
12.一种多轴转向轮式重载车辆，其特征在于，包括如权利要求8～11任一个所述的转向机构。
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