CN104960386B - 一种车辆用可伸缩桥及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆用可伸缩桥，其特征在于：由液压缸(9)，左外套(1)，右外套(2)，设置在左外套(1)和右外套(2)接触端外侧且具有通孔的左夹持装置(7)，设置在右外套(2)侧且具有通孔的右夹持装置(8)，设置在左外套(1)内部的主动驱动半轴(3)等组成。一种车辆用可伸缩桥的控制系统，其特征在于：由液压缸(9)，油箱(13)，三位四通电磁换向阀(17)，滤油器(14)，单向阀(16)，输油溢流阀(27)等组成；本发明可以对车轮间距进行调整，当行驶时遇到较窄道路或桥梁时可以缩小车轮间距，以便车辆顺利通过。并且车轮间距伸缩时间短，精度高，且伸缩时零部件之间的磨损很小，可以延长使用寿命。

Description

一种车辆用可伸缩桥及其控制系统

技术领域

本发明涉及机械传动领域，具体是指一种车辆用可伸缩桥及其控制系统。

背景技术

近年来，随着汽车的普及，很多家庭都添置了汽车作为代步工具，汽车给人们生活、工作都带来了很大的便利。然而，现在的汽车在出厂前就已经固定了轮胎之间的桥距，当汽车在行驶的过程中遇到较窄的道路或桥梁时则无法通过，给人们带来了很大的不便。

发明内容

本发明的目的在于克服目前车辆的传动桥无法伸缩的缺陷，提供一种车辆用可伸缩桥及其控制系统。

本发明的目的用以下技术方案实现：一种车辆用可伸缩桥，其由液压缸，左外套，右外套，包裹在左外套和右外套接触端外侧且具有通孔的左夹持装置，包裹在右外套外侧且具有通孔的右夹持装置，设置在左外套内部的主动驱动半轴，设置在右外套内部的从动驱动半轴，以及一端设置在左外套和主动驱动半轴之间、另一端则设置在右外套和从动驱动半轴之间的传动装置组成；所述液压缸设置在左夹持装置的通孔内，其活塞杆端头则穿过左夹持装置的通孔后与右夹持装置的通孔固定相连。

进一步的，所述的传动装置由内套，沿着内套的内侧壁均匀设置的一条以上的矩形渐开线花键槽，在内套外表面的两端头处设置的一条以上的环形槽，以及设置在环形槽内部的钢珠组成；每条所述矩形渐开线花键槽的中心轴线均与内套的中心轴线相平行，而每条所述环形槽所在的平面均与内套的端面相平行。

在主动驱动半轴和从动驱动半轴上均设有与该矩形渐开线花键槽相匹配的花键，所述主动驱动半轴和从动驱动半轴上的花键内嵌在矩形渐开线花键槽内部，且该主动驱动半轴和从动驱动半轴均能沿着内套的内壁相对滑动。

所述的左外套和右外套相对端内壁端头处均匀分布有数量与设置在每条环形槽内的钢珠的数量相同的轴向半圆滑槽，所述钢珠则内嵌于环形槽与轴向半圆滑槽之间。

在左外套和右外套相对端的端面还设置有挡板。

所述活塞杆与左夹持装置的通孔过盈配合，而其活塞杆端头则与右夹持装置的通孔过盈配合，左夹持装置与左外套过盈配合，而左夹持装置与右外套则为间隙配合。

一种车辆用可伸缩桥的控制系统，其由液压缸，油箱，三位四通电磁换向阀，滤油器，单向阀，输油溢流阀，回油溢流阀，电机，液压变量泵，第一节流阀，第二节流阀，第一分流阀，第二分流阀以及控制电路组成。所述滤油器的进油口设置在油箱内、其出油口则通过输油管顺次经单向阀以及输油溢流阀后与三位四通电磁换向阀的进油口相连接；所述电机的动力输出端与液压变量泵的动力输入端相连接，而该液压变量泵的动力输出端则设置在滤油器和单向阀之间的输油管上；所述三位四通电磁换向阀的B出油口则经第一节流阀后与第一分流阀的进油口相连接，其A出油口则经第二节流阀后与第二分流阀的进油口相连接；该第一分流阀的分流口则与液压缸的收缩控制腔相连接，而第二分流阀的分流口则与液压缸的伸长控制腔相连接；所述回油溢流阀的进油口与三位四通电磁换向阀的回油口相连接，其出油口则设置在油箱内。

所述的控制电路包括电源，伸长控制按钮以及收缩控制按钮；所述伸长控制按钮的输入端与电源的负极相连接，其输出端则分别与三位四通电磁换向阀的控制A出油口的控制端以及电机相连接；所述收缩控制按钮的输入端与电源的负极相连接，其输出端则分别与三位四通电磁换向阀的控制B出油口的控制端以及电源的正极相连接；所述电源的正极还同时与三位四通电磁换向阀的控制A出油口的控制端和控制B出油口的控制端相连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明可以对车轮间距进行调整，当行驶过程中遇到较窄道路或桥梁时可以缩小车轮间距，以便车辆顺利通过。

(2)本发明稳定性高，车轮间距在伸、缩时操作时间短，精度高，且伸缩时零部件之间的磨损很小，可以延长使用寿命；

(3)本发明只要通过设置在驾驶室内的控制按钮即可实现对桥距的控制，其操作简单，适合广泛推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明伸长后的剖面图；

图3为本发明收缩后的剖面图；

图4为本发明的传动装置剖面示意图；

图5为本发明的从动驱动半轴侧示图；

图6为本发明的内套侧示图；

图7为本发明的左外套侧示图；

图8为本发明的左夹持装置剖面示意图；

图9为本发明的车辆用可伸缩桥控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

如图1、2所示，本发明的车辆用可伸缩桥，其包括液压缸9，左外套1，右外套2，主动驱动半轴3，从动驱动半轴4，右夹持装置8，左夹持装置7以及传动装置这8大部分。

在安装时，右外套2需与左外套1在同一轴线上；该左夹持装置7和右夹持装置8上均设置有通孔，而左夹持装置7则设置在左外套1和右外套2接触端外侧，即左夹持装置7同时包裹着左外套1和右外套2相互接触的一端，这样不仅可以避免左外套1和右外套2内部的油液漏出，而且可以提高本发明的抗折力；而右夹持装置8则设置在右外套2的外侧。该液压缸9则设置在左夹持装置7的通孔内，并与左夹持装置7的通孔过盈配合，而其活塞杆端头则穿过左夹持装置7的通孔后与右夹持装置8的通孔固定相连。为了更好的实现本发明，该活塞杆端头与右夹持装置8的通孔设置为过盈配合。由此，当液压缸9收缩或伸长时则会带动左夹持装置7和右夹持装置8轴向移动。

主动驱动半轴3设置在左外套1内部，而从动驱动半轴4则设置在右外套2内部。该主动驱动半轴3和从动驱动半轴4通过传动装置相连接，因此，该传动装置的一端设置在左外套1和主动驱动半轴3之间、而其另一端则设置在右外套2和从动驱动半轴4之间。

当主动驱动半轴3受力旋转时，通过传动装置可以带动从动驱动半轴4旋转。为了实现此目的，如图4、6所示，该传动装置由一端设置在主动驱动半轴3和左外套1之间、另一端则设置在从动驱动半轴4和右外套2之间的内套5，沿着内套5的内侧壁均匀设置的一条以上的矩形渐开线花键槽52，在内套5外表面的两端头处设置的一条以上的环形槽51，以及设置在环形槽51内部的钢珠6组成。

为了更好的实现本发明，每条矩形渐开线花键槽52的中心轴线均与内套5的中心轴线相平行。而每条所述环形槽51所在的平面均与内套5的端面相平行。

如图5所示，在主动驱动半轴3和从动驱动半轴4上均设有与该矩形渐开线花键槽52相匹配的花键41，而主动驱动半轴3和从动驱动半轴4上的花键41则内嵌在矩形渐开线花键槽52的内部，且该主动驱动半轴3和从动驱动半轴4均能沿着内套5的内壁滑动，即主动驱动半轴3和从动驱动半轴4可以在内套5内部轴向移动。

为了减少传动装置与左外套1和右外套2的摩擦力，如图7所示，左外套1和右外套2内壁端头处均匀分布有数量与设置在每条环形槽51内的钢珠6数量相同的轴向半圆滑槽11，该轴向半圆滑槽11的中心轴线与左外套1和右外套2的中心轴线相平行。而所述钢珠6则内嵌于环形槽51与轴向半圆滑槽11之间。同时，在左外套1和右外套2相对端的端面还设置有挡板10。

因此，当主动驱动半轴3旋转时，其扭矩通过内套5传递给从动驱动半轴4，从而带动从动驱动半轴4旋转。这时，钢珠6则在环形槽51和轴向半圆滑槽11之间转动，以减少内套5与左外套1和右外套2的摩擦力，使旋转更加顺畅。

为了更好的实施本发明，在本实施例中，该矩形渐开线花键槽52的数量设置为最优的8条，此时内套5和主动驱动半轴3以及从动驱动半轴4相匹配时可以承受160NM的扭力，以满足车辆行驶的需要。而环形槽51的数量则设置为4条，钢珠6的总数量设置为32～40颗。在本实施例中，钢珠6的数量设置为最优的32颗，这时其可以承受15KN的力，并且使内套5旋转更加顺畅。

同时，因左外套1和右外套2的尺寸相同，为了更好的实现本发明，左外套1与左夹持装置7设置为过盈配合，即左外套1与左夹持装置7相互固定，而右外套2与左夹持装置7则为间隙配合，由此右外套2则可以沿左夹持装置7的内孔滑动。该左夹持装置7的结构如图8所示，其包裹右外套2一侧的内孔直径比包裹左外套1一侧的内孔直径大，由此本发明则可以实现伸长或收缩。同时，为了防止在收缩完成时右外套2与左夹持装置7发生碰撞，如图8所示，该左夹持装置7包裹左外套1一侧与包裹右外套2一侧采用圆弧过度。

具体实施时，车辆在行驶的过程中，主动驱动半轴3、内套5以及从动驱动半轴4旋转，而钢珠6则在环形槽51和轴向半圆滑槽11之间旋转，当遇到较窄的路面或桥梁时，启动液压缸9，如图3所示，该液压缸9收缩，并带动左夹持装置7和右夹持装置8轴向相对移动，而左夹持装置7和右夹持装置8又带动左外套1和右外套2轴向移动，使主动驱动半轴3和从动驱动半轴4的间距变小，这时钢珠6在环形槽51内转动的同时又沿轴向半圆滑槽11滚动。由此本发明则完成收缩使车辆可以顺利通过较窄的路面或桥梁。

当车辆通过较窄的路面或桥梁后，如图2所示，再启动液压缸9使其伸长，并带动左夹持装置7和右夹持装置8轴向伸出，而左夹持装置7和右夹持装置8又带动左外套1和右外套2伸出，使主动驱动半轴3和从动驱动半轴4的间距变大，这时，钢珠6在环形槽51内转动的同时又沿轴向半圆滑槽11滚动。从而使本发明恢复原状。而挡板10则可以防止钢珠6从轴向滑槽11内掉出。

实施例二

如图9所示，本发明的一种车辆用可伸缩桥的控制系统，其由控制电路以及通过输油管相互连接的液压缸9，油箱13，三位四通电磁换向阀17、滤油器14、单向阀16，输油溢流阀27，回油溢流阀26，电机15，液压变量泵22，第一节流阀18，第二节流阀19，第一分流阀21，第二分流阀20组成。

其中，该滤油器14可以对机油进行过滤，使机油更加清洁，其进油口设置在油箱13内、其出油口则顺次经单向阀16以及输油溢流阀27后与三位四通电磁换向阀17的进油口相连接。所述电机15的动力输出端则通过齿轮与液压变量泵22的动力输入端相连接，该电机15用于给而液压变量泵22提供动力。而该液压变量泵22的动力输出端则设置在滤油器14和单向阀16之间的输油管上，当液压变量泵22工作时则可以抽出油箱内的机油。

所述三位四通电磁换向阀17的B出油口则经第一节流阀18后与第一分流阀21的进油口相连接，其A出油口则经第二节流阀19后与第二分流阀20的进油口相连接。即从三位四通电磁换向阀17的B出油口输出的机油经第一节流阀18调整输送量后输送给第一分流阀21，而从三位四通电磁换向阀17的A出油口输出的机油经第二节流阀19调整输送量后输送给第二分流阀20。

该第一分流阀21的分流口则与液压缸9的收缩控制腔相连接，而第二分流阀20的分流口则与液压缸9的伸长控制腔相连接。该第一分流阀21和第二分流阀20则可以对机油进行分流，使机油可以同时输送给多个液压缸9。而回油溢流阀26的进油口与三位四通电磁换向阀17的回油口相连接，其出油口则设置在油箱13内。因此从三位四通电磁换向阀17的回油口出来的机油经回油溢流阀26后重新收集到油箱13内。

所述的控制电路包括电源25，伸长控制按钮24以及收缩控制按钮23。该伸长控制按钮24和收缩控制按钮23均设置在驾驶室内，以方便驾驶员操作。其中，伸长控制按钮24的输入端与电源25的负极相连接，其输出端则分别与三位四通电磁换向阀17的控制A出油口的控制端以及电机15相连接。所述收缩控制按钮23的输入端与电源25的负极相连接，其输出端则分别与三位四通电磁换向阀17的控制B出油口的控制端以及电源25的正极相连接。所述电源25的正极还同时与三位四通电磁换向阀17的控制A出油口的控制端和控制B出油口的控制端相连接。

当按下收缩控制按钮23后，电机15得电，同时三位四通电磁换向阀17的控制B出油口的控制端也得电，三位四通电磁换向阀17的阀芯向控制B出油口的控制端移动，这时电机15带动液压变量泵22工作，使机油经滤油器14、单向阀16、输油溢流阀27后输入到三位四通电磁换向阀17，再从三位四通电磁换向阀17的B出油口输出，并经第一节流阀18以及第一分流阀21后输送到液压缸9的收缩控制腔，从而使液压缸9收缩。

当按下伸长控制按钮24后，电机15得电，同时三位四通电磁换向阀17的控制A出油口的控制端也得电，三位四通电磁换向阀17的阀芯向控制A出油口的控制端移动，这时电机15带动液压变量泵22工作，使机油经滤油器14、单向阀16、输油溢流阀27后输入到三位四通电磁换向阀17，再从三位四通电磁换向阀17的A出油口输出，并经第二节流阀19以及第二分流阀20后输送到液压缸9的伸长控制腔，从而使液压缸9伸长。当松开伸长控制按钮24后，电机15和三位四通电磁换向阀17的伸长控制端同时断电。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (7)

1.一种车辆用可伸缩桥，其特征在于：由液压缸(9)，左外套(1)，右外套(2)，包裹在左外套(1)和右外套(2)接触端外侧且具有通孔的左夹持装置(7)，包裹在右外套(2)上且具有通孔的右夹持装置(8)，设置在左外套(1)内部的主动驱动半轴(3)，设置在右外套(2)内部的从动驱动半轴(4)，以及一端设置在左外套(1)和主动驱动半轴(3)之间、另一端则设置在右外套(2)和从动驱动半轴(4)之间的传动装置组成；所述液压缸(9)设置在左夹持装置(7)的通孔内，其活塞杆端头则穿过左夹持装置(7)的通孔后与右夹持装置(8)的通孔固定相连；所述的传动装置由内套(5)，沿着内套(5)的内侧壁均匀设置的一条以上的矩形渐开线花键槽(52)，在内套(5)外表面的两端头处设置的一条以上的环形槽(51)，以及设置在环形槽(51)内部的钢珠(6)组成；每条所述矩形渐开线花键槽(52)的中心轴线均与内套(5)的中心轴线相平行，而每条所述环形槽(51)所在的平面均与内套(5)的端面相平行；控制车辆用可伸缩桥用控制系统，所述控制系统包括油箱(13)，三位四通电磁换向阀(17)，滤油器(14)，单向阀(16)，输油溢流阀(27)，回油溢流阀(26)，电机(15)，液压变量泵(22)，第一节流阀(18)，第二节流阀(19)，第一分流阀(21)，第二分流阀(20)以及控制电路组成；所述滤油器(14)的进油口设置在油箱(13)内、其出油口则通过输油管顺次经单向阀(16)以及输油溢流阀(27)后与三位四通电磁换向阀(17)的进油口相连接；所述电机(15)的动力输出端与液压变量泵(22)的动力输入端相连接，而该液压变量泵(22)的动力输出端则设置在滤油器(14)和单向阀(16)之间的输油管上；所述三位四通电磁换向阀(17)的B出油口则经第一节流阀(18)后与第一分流阀(21)的进油口相连接，其A出油口则经第二节流阀(19)后与第二分流阀(20)的进油口相连接；该第一分流阀(21)的分流口则与液压缸(9)的收缩控制腔相连接，而第二分流阀(20)的分流口则与液压缸(9)的伸长控制腔相连接；所述回油溢流阀(26)的进油口与三位四通电磁换向阀(17)的回油口相连接，其出油口则设置在油箱(13)内。

2.根据权利要求1所述的一种车辆用可伸缩桥，其特征在于：在主动驱动半轴(3)和从动驱动半轴(4)上均设有与矩形渐开线花键槽(52)相匹配的花键(41)，所述主动驱动半轴(3)和从动驱动半轴(4)上的花键(41)内嵌在矩形渐开线花键槽(52)内部，且该主动驱动半轴(3)和从动驱动半轴(4)均能沿着内套(5)的内壁相对滑动。

3.根据权利要求2所述的一种车辆用可伸缩桥，其特征在于：所述的左外套(1)和右外套(2)接触端内壁端头处均匀分布有数量与设置在每条环形槽(51)内的钢珠(6)的数量相同的轴向半圆滑槽(11)，所述钢珠(6)则内嵌于环形槽(51)与轴向半圆滑槽(11)之间。

4.根据权利要求3所述的一种车辆用可伸缩桥，其特征在于：在左外套(1)和右外套(2)接触端的端面还设置有挡板(10)。

5.根据权利要求4所述的一种车辆用可伸缩桥，其特征在于：所述液压缸(9)与左夹持装置(7)的通孔过盈配合，而其活塞杆端头则与右夹持装置(8)的通孔过盈配合，左夹持装置(7)与左外套(1)过盈配合，而左夹持装置(7)与右外套(2)则为间隙配合。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种车辆用可伸缩桥的控制系统，其特征在于：由液压缸(9)，油箱(13)，三位四通电磁换向阀(17)，滤油器(14)，单向阀(16)，输油溢流阀(27)，回油溢流阀(26)，电机(15)，液压变量泵(22)，第一节流阀(18)，第二节流阀(19)，第一分流阀(21)，第二分流阀(20)以及控制电路组成；所述滤油器(14)的进油口设置在油箱(13)内、其出油口则通过输油管顺次经单向阀(16)以及输油溢流阀(27)后与三位四通电磁换向阀(17)的进油口相连接；所述电机(15)的动力输出端与液压变量泵(22)的动力输入端相连接，而该液压变量泵(22)的动力输出端则设置在滤油器(14)和单向阀(16)之间的输油管上；所述三位四通电磁换向阀(17)的B出油口则经第一节流阀(18)后与第一分流阀(21)的进油口相连接，其A出油口则经第二节流阀(19)后与第二分流阀(20)的进油口相连接；该第一分流阀(21)的分流口则与液压缸(9)的收缩控制腔相连接，而第二分流阀(20)的分流口则与液压缸(9)的伸长控制腔相连接；所述回油溢流阀(26)的进油口与三位四通电磁换向阀(17)的回油口相连接，其出油口则设置在油箱(13)内。

7.根据权利要求6所述的一种车辆用可伸缩桥的控制系统，其特征在于：所述的控制电路包括电源(25)，伸长控制按钮(24)以及收缩控制按钮(23)；所述伸长控制按钮(24)的输入端与电源(25)的负极相连接，其输出端则分别与三位四通电磁换向阀(17)的控制A出油口的控制端以及电机(15)相连接；所述收缩控制按钮(23)的输入端与电源(25)的负极相连接，其输出端则分别与三位四通电磁换向阀(17)的控制B出油口的控制端以及电源(25)的正极相连接；所述电源(25)的正极还同时与三位四通电磁换向阀(17)的控制A出油口的控制端和控制B出油口的控制端相连接。