CN105059387A - 一种带有精确转向功能的半挂车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了运输车技术领域内的一种带有精确转向功能的半挂车，车架的后部的前排车轮组、后排车轮组通过齿轮传动的方式来传递转矩，实现了前排车轮组、后排车轮组的同步转动，利用齿轮传动的平稳性、可靠性、转矩的精确性来保证前排车轮组、后排车轮组转动的同步性，转弯的通过率得到很大的提升；主动圆弧齿条、从动圆弧齿条的设置可便于制作，齿条结构能够保证传动效果的同时节约物料成本，省去了笨重的齿轮结构，实用性大大提升。

Description

一种带有精确转向功能的半挂车

技术领域

本发明涉及一种运输车，特别涉及一种半挂车。

背景技术

目前，半挂车在运输车技术领域应用相当广泛。其车架前端为鹅颈部，鹅颈前段为牵引对接平台，牵引对接平台的底部设有牵引销，对接时牵引销与牵引车上的牵引车鞍座相接，鹅颈后段与载货台相连，载货台为车架中最低的部分，车架后端下方有多排车轮组。通常半挂车的车身较长，当车辆行驶到急转弯路段时，就会遇到转向困难的问题，如果路段较窄，转角半径较小，半挂车往往会通不过，就会延误运输时间，增加运输成本。

为了便于半挂车的转向，市场上推出了一种全新的半挂车，其结构设置如下：包括车架，车架的鹅颈部设有用于对接牵引车鞍座的牵引对接平台，牵引对接平台的前端安装有转盘，转盘可相对于牵引对接平台进行转动，转盘下部设有用于对接牵引车鞍座的牵引销；牵引对接平台还设有前转角控制机构；车架的后部设有前排车轮组、后排车轮组、串接前排车轮组的前车桥、串接后排车轮组的后车桥、控制前排车轮组和后排车轮组转向角度的后转角控制机构。

其中，前转角控制机构与后转角控制机构是联动的，在半挂车转向时，前转角控制机构与后转角控制机构相互配合用以保证半挂车转向的通过率。

前转角控制机构设有前左伸缩油缸和前右伸缩油缸，以及与转盘、前左伸缩油缸、前右伸缩油缸装配为一体的连杆传动机构；后转角控制机构设有后左伸缩油缸、后右伸缩油缸，还包括转向节、与转向节连接的曲柄连杆机构，转向节连接车轮主销，工作时，伸缩油缸起驱动作用，曲柄连杆机构、转向节起传动作用。

尽管现有技术在一定程度上解决了转向难的问题，但在实际使用中发现一些问题：现有技术中转向机构中起主要作用的部件是曲柄连杆机构、转向节，曲柄连杆机构、转向节均受油缸直接控制，由于油缸本身不可避免地存在运动误差，加上曲柄连杆机构本身传动的精确度有限，使得传动不够平稳，并且存在传动误差，导致车轮的转向角度不够精确，会影响车轮转向的同步性，车轮在转向时多次产生故障并且转不过去，影响半挂车的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有精确转向功能的半挂车，使其能保证车轮转向角度的精确性，能够很好地保证车轮在转向时的同步性。

本发明的目的是这样实现的：一种带有精确转向功能的半挂车，包括车架，所述车架的鹅颈部设有用于对接牵引车鞍座的牵引对接平台，所述牵引对接平台的前端安装有转盘，所述转盘可相对于牵引对接平台进行转动，所述转盘下部设有用于对接牵引车鞍座的牵引销；所述牵引对接平台还设有前转角控制机构；所述车架的后部设有前排车轮组、后排车轮组、串接前排车轮组的前车桥、串接后排车轮组的后车桥、控制前排车轮组和后排车轮组转向角度的后转角控制机构；

所述前转角控制机构包括前左伸缩油缸、前右伸缩油缸、前部连杆传动机构，所述前左伸缩油缸、前右伸缩油缸通过前部连杆传动机构与转盘形成联动关系；

所述后转角控制机构包括后左伸缩油缸、后右伸缩油缸、后部传动机构，所述后左伸缩油缸、后右伸缩油缸通过后部传动机构来控制前排车轮组、后排车轮组的转向角度；所述前左伸缩油缸与后左伸缩油缸形成联动关系，所述前右伸缩油缸与后右伸缩油缸形成联动关系；

所述车架的后部还包括平衡臂支架，所述平衡臂支架固定在车架下方并处于前排车轮组和后排车轮组之间，所述平衡臂支架的两端之下均固定有平衡臂；所述前车桥、后车桥的下延伸段可转动地套装在平衡臂上；

所述后部传动机构包括中间传动齿轮、后部连杆机构，所述中间传动齿轮设有两个并分别可转动地安装在两个平衡臂上，并且所述中间传动齿轮的旋转中心处于前排车轮组和后排车轮组之间；所述后部传动机构还设有与中间传动齿轮啮合的主动圆弧齿条，还设有用以固定主动圆弧齿条的、与后车桥固定连接的主动齿条摆座；所述后部传动机构还设有与中间传动齿轮啮合的从动圆弧齿条，还设有用以固定从动圆弧齿条的、与前车桥固定连接的从动齿条摆座；所述主动圆弧齿条、从动圆弧齿条相对设置；

所述后左伸缩油缸、后右伸缩油缸与主动齿条摆座通过后部连杆机构相连接，所述后左伸缩油缸、后右伸缩油缸通过后部连杆机构驱使主动圆弧齿条以后车桥的转动中心为准进行旋转。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：车架的后部的前排车轮组、后排车轮组通过齿轮传动的方式来传递转矩，实现了前排车轮组、后排车轮组的同步转动，利用齿轮传动的平稳性、可靠性、转角的精确性来保证前排车轮组、后排车轮组转动的同步性，转弯的通过率得到很大的提升；主动圆弧齿条、从动圆弧齿条的设置可便于制作，齿条结构能够保证传动效果的同时节约物料成本，省去了笨重的齿轮结构，实用性大大提升；平衡臂与平衡臂支架的设置可以增强整体的结构强度，并且易于安装时寻找安装基准，便利了安装过程。

作为本发明的进一步改进，所述前部连杆传动机构包括拉杆、固定在牵引对接平台上的杠杆铰座、固定在牵引对接平台上的前油缸铰座、杠杆铰轴、杠杆，所述杠杆铰座处于转盘与前油缸铰座之间，所述杠杆通过杠杆铰轴可转动地安装在杠杆铰座上，所述前左伸缩油缸、前右伸缩油缸的缸筒铰接在前油缸铰座上，所述前左伸缩油缸、前右伸缩油缸的活塞杆分别与杠杆的左右端相铰接，所述杠杆的左端与拉杆的一端相铰接，所述拉杆的另一端与转盘的边缘相铰接；所述前左伸缩油缸有杆腔与后左伸缩油缸有杆腔相连通，所述前左伸缩油缸无杆腔与后左伸缩油缸无杆腔相连通；所述前右伸缩油缸有杆腔与后右伸缩油缸有杆腔相连通，所述前右伸缩油缸无杆腔与后右伸缩油缸无杆腔相连通。工作时，转盘带动拉杆，拉杆带动杠杆进行旋转，杠杆在旋转的时候会压缩或拉起前左伸缩油缸、前右伸缩油缸，使得前左伸缩油缸与后左伸缩油缸会根据各自活塞杆的受力情况分配液压油，同时前右伸缩油缸与后右伸缩油缸也会根据各自活塞杆的受力情况分配液压油，充分保证前转角控制机构与后转角控制机构在运动时的同步性与协同性。该方案的优越性在于：车头的车轮组在转向的同时，车架的后部的前排车轮组、后排车轮组能够迅速地以相反的转向转动，保证车头的车轮组与前排车轮组、后排车轮组处于同一转动半径上，以保证通过率。

作为本发明的进一步改进，所述后部连杆机构包括固定在平衡臂支架上的中间铰座、中间转轴、通过中间转轴可转动地安装在中间铰座上的中间传动板，所述中间传动板左右两侧均连接有连杆，所述连杆的一端与中间传动板相铰接，所述连杆的另一端与主动齿条摆座的内侧端相铰接；所述中间传动板左右两侧分别与后左伸缩油缸、后右伸缩油缸的活塞杆相铰接。该方案的优点在于：由于设置了中间传动板、连杆，使得传动更加灵活，并且更节省布置空间；中间传动板相当于后部连杆机构的传动中心，可以保证后左伸缩油缸、后右伸缩油缸的活塞杆运动的同步性，从而进一步保证前排车轮组、后排车轮组转动的一致性。

作为本发明的进一步改进，所述转盘与牵引对接平台之间安装有旋转轴承，所述旋转轴承由轴承外圈、滚动体、轴承内圈组成，所述旋转轴承的轴承外圈固定在转盘上，所述旋转轴承的轴承内圈固定在牵引对接平台上。该方案的优点在于：旋转轴承具有旋转顺畅程度高的优点，使得转盘能够很顺畅地相对牵引对接平台进行转动。

作为本发明的进一步改进，所述主动圆弧齿条、从动圆弧齿条分别可拆卸地固定在主动齿条摆座、从动齿条摆座上。优点在于：（一）便于安装；（二）便于将主动圆弧齿条、从动圆弧齿条拆下进行维修、更换。

作为本发明的进一步改进，所述平衡臂上固定有用来套装中间传动齿轮的齿轮座，所述齿轮座与中间传动齿轮之间安装有轴承组件。是为了进一步保证中间传动齿轮转动的顺畅性，从而进一步保证齿轮齿条传动的准确度。

附图说明

图1为本发明的后转角控制机构示意图。

图2为图1中的C向视图。

图3为中间传动齿轮的组装关系示意图。

图4为本发明的液压联动系统图。

图5为半挂车直线前行时前转角控制机构的状态示意图。

图6为牵引对接平台与转盘的组装关系示意图。

图7为前转角控制机构右转状态示意图。

图8为前转角控制机构左转状态示意图。

其中，1平衡臂支架，2后左伸缩油缸，3后右伸缩油缸，4前车桥，5后车桥，6前排车轮组，7后排车轮组，8平衡臂，9主动圆弧齿条，10主动齿条摆座，11中间传动齿轮，12从动圆弧齿条，13从动齿条摆座，14中间传动板，15中间转轴，16中间铰座，17连杆，18车架，19齿轮座，20轴承组件，21前左伸缩油缸，22前右伸缩油缸，23转盘，24牵引对接平台，25杠杆铰座，26杠杆铰轴，27杠杆，28拉杆，29前油缸铰座，30旋转轴承，31轴承内圈，32轴承外圈，33滚动体，34牵引销。

具体实施方式

如图1、5、6所示，一种带有精确转向功能的半挂车，包括车架18，车架18的鹅颈部设有用于对接牵引车鞍座的牵引对接平台24，牵引对接平台24的前端安装有转盘23，转盘23可相对于牵引对接平台24进行转动，转盘23下部设有用于对接牵引车鞍座的牵引销34；牵引对接平台24还设有前转角控制机构；车架18的后部设有前排车轮组6、后排车轮组7、串接前排车轮组6的前车桥4、串接后排车轮组7的后车桥5、控制前排车轮组6和后排车轮组7转向角度的后转角控制机构。

如图5所示，上述前转角控制机构包括前左伸缩油缸21、前右伸缩油缸22、前部连杆传动机构，前左伸缩油缸21、前右伸缩油缸22通过前部连杆传动机构与转盘23形成联动关系。

如图1所示，上述后转角控制机构包括后左伸缩油缸2、后右伸缩油缸3、后部传动机构，后左伸缩油缸2、后右伸缩油缸3通过后部传动机构来控制前排车轮组6、后排车轮组7的转向角度；前左伸缩油缸21与后左伸缩油缸2形成联动关系，前右伸缩油缸22与后右伸缩油缸3形成联动关系。

如图1、2所示，上述车架18的后部还包括平衡臂支架1，平衡臂支架1固定在车架18下方并处于前排车轮组6和后排车轮组7之间，平衡臂支架1的两端之下均固定有平衡臂8；前车桥4、后车桥5的下延伸段可转动地套装在平衡臂8上；后部传动机构包括中间传动齿轮11、后部连杆机构，中间传动齿轮11设有两个并分别可转动地安装在两个平衡臂8上，并且中间传动齿轮11的旋转中心处于前排车轮组6和后排车轮组7之间；上述后部传动机构还设有与中间传动齿轮11啮合的主动圆弧齿条9，还设有用以固定主动圆弧齿条9的、与后车桥5固定连接的主动齿条摆座10；上述后部传动机构还设有与中间传动齿轮11啮合的从动圆弧齿条12，还设有用以固定从动圆弧齿条12的、与前车桥4固定连接的从动齿条摆座13；主动圆弧齿条9、从动圆弧齿条12相对设置；后左伸缩油缸2、后右伸缩油缸3与主动齿条摆座10通过后部连杆机构相连接，后左伸缩油缸2、后右伸缩油缸3通过后部连杆机构驱使主动圆弧齿条9以后车桥5的转动中心为准进行旋转。

如图1、4、5所示，上述前部连杆传动机构包括拉杆28、固定在牵引对接平台24上的杠杆铰座25、固定在牵引对接平台24上的前油缸铰座29、杠杆铰轴26、杠杆27，杠杆铰座25处于转盘23与前油缸铰座29之间，杠杆27通过杠杆铰轴26可转动地安装在杠杆铰座25上，前左伸缩油缸21、前右伸缩油缸22的缸筒铰接在前油缸铰座29上，前左伸缩油缸21、前右伸缩油缸22的活塞杆分别与杠杆27的左右端相铰接，杠杆27的左端与拉杆28的一端相铰接，拉杆28的另一端与转盘23的边缘相铰接；前左伸缩油缸21有杆腔与后左伸缩油缸2有杆腔相连通，前左伸缩油缸21无杆腔与后左伸缩油缸2无杆腔相连通；前右伸缩油缸22有杆腔与后右伸缩油缸3有杆腔相连通，前右伸缩油缸22无杆腔与后右伸缩油缸3无杆腔相连通。工作时，转盘23带动拉杆28，拉杆28带动杠杆27进行旋转，杠杆27在旋转的时候会压缩或拉起前左伸缩油缸21、前右伸缩油缸22，使得前左伸缩油缸21与后左伸缩油缸2会根据各自活塞杆的受力情况分配液压油，同时前右伸缩油缸22与后右伸缩油缸3也会根据各自活塞杆的受力情况分配液压油，充分保证前转角控制机构与后转角控制机构在运动时的同步性与协同性。车头的车轮组在左转的同时，车架18的后部的前排车轮组6、后排车轮组7同步右转，更便于转弯。

如图1所示，上述后部连杆机构包括固定在平衡臂支架1上的中间铰座16、中间转轴15、通过中间转轴15可转动地安装在中间铰座16上的中间传动板14，中间传动板14左右两侧均连接有连杆17，连杆17的一端与中间传动板14相铰接，连杆17的另一端与主动齿条摆座10的内侧端相铰接；中间传动板14左右两侧分别与后左伸缩油缸2、后右伸缩油缸3的活塞杆相铰接。该方案的优点在于：由于设置了中间传动板14、连杆17，使得传动更加灵活，并且更节省布置空间；中间传动板14相当于后部连杆机构的传动中心，可以保证后左伸缩油缸2、后右伸缩油缸3的活塞杆运动的同步性，从而进一步保证前排车轮组6、后排车轮组7转动的一致性。

如图6所示，上述转盘23与牵引对接平台24之间安装有旋转轴承30，旋转轴承30由轴承外圈32、滚动体33、轴承内圈31组成，旋转轴承30的轴承外圈32固定在转盘23上，旋转轴承30的轴承内圈31固定在牵引对接平台24上。旋转轴承30具有旋转顺畅程度高的优点，使得转盘23能够很顺畅地相对牵引对接平台24进行转动。

如图1、2、3所示，上述主动圆弧齿条9、从动圆弧齿条12分别可拆卸地固定在主动齿条摆座10、从动齿条摆座13上。优点在于：（一）便于安装；（二）便于将主动圆弧齿条9、从动圆弧齿条12拆下进行维修、更换。

如图3所示，上述平衡臂8上固定有用来套装中间传动齿轮11的齿轮座19，齿轮座19与中间传动齿轮11之间安装有轴承组件20。是为了进一步保证中间传动齿轮11转动的顺畅性，从而进一步保证齿轮齿条传动的准确度。

下述文字是以半挂车左转为例所进行的原理阐述：左转时，转盘23带动拉杆28，使得拉杆28顶住杠杆27的左端，杠杆27的左端压缩前左伸缩油缸21的活塞杆，杠杆27的右端拉起前右伸缩油缸22的活塞杆，前左伸缩油缸21无杆腔的液压油挤出到后左伸缩油缸2无杆腔中，前右伸缩油缸22有杆腔的液压油挤出到后右伸缩油缸3有杆腔中；那么，后左伸缩油缸2的活塞杆伸出，同时，后右伸缩油缸3的活塞杆缩回。

后左伸缩油缸2的活塞杆伸出，将中间传动板14向右侧顶，中间传动板14向右转，中间传动板14通过连杆17将主动齿条摆座10向右侧拉动，主动齿条摆座10带动后车桥5向右转，后排车轮组7向右转，同时主动圆弧齿条9顺时针转动，中间传动齿轮11逆时针转动，带动从动圆弧齿条12顺时针转动，从动圆弧齿条12通过从动齿条摆座13带动前车桥4顺时针转动，前排车轮组6右转。

上述前转角控制机构和后转角控制机构在半挂车转弯时可形成联动，使得车头的车轮组在左转的同时，车架18的后部的前排车轮组6、后排车轮组7同步右转，更便于转弯，尤其是在遇到转弯半径较小的场合，车头的车轮组左转，前排车轮组6、后排车轮组7同步右转的方式更便于转弯，使得车头的车轮组、前排车轮组6、后排车轮组7处于同一转动半径上，有效地保证了通过率。

当需要右转时，车头的车轮组在右转的同时，车架18的后部的前排车轮组6、后排车轮组7同步左转。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种带有精确转向功能的半挂车，包括车架（18），所述车架（18）的鹅颈部设有用于对接牵引车鞍座的牵引对接平台（24），所述牵引对接平台（24）的前端安装有转盘（23），所述转盘（23）可相对于牵引对接平台（24）进行转动，所述转盘（23）下部设有用于对接牵引车鞍座的牵引销（34）；所述牵引对接平台（24）还设有前转角控制机构；所述车架（18）的后部设有前排车轮组（6）、后排车轮组（7）、串接前排车轮组（6）的前车桥（4）、串接后排车轮组（7）的后车桥（5）、控制前排车轮组（6）和后排车轮组（7）转向角度的后转角控制机构；

所述前转角控制机构包括前左伸缩油缸（21）、前右伸缩油缸（22）、前部连杆传动机构，所述前左伸缩油缸（21）、前右伸缩油缸（22）通过前部连杆传动机构与转盘（23）形成联动关系；

所述后转角控制机构包括后左伸缩油缸（2）、后右伸缩油缸（3）、后部传动机构，所述后左伸缩油缸（2）、后右伸缩油缸（3）通过后部传动机构来控制前排车轮组（6）、后排车轮组（7）的转向角度；所述前左伸缩油缸（21）与后左伸缩油缸（2）形成联动关系，所述前右伸缩油缸（22）与后右伸缩油缸（3）形成联动关系，其特征在于：

所述车架（18）的后部还包括平衡臂支架（1），所述平衡臂支架（1）固定在车架(18)下方并处于前排车轮组(6)和后排车轮组（7）之间，所述平衡臂支架（1）的两端之下均固定有平衡臂（8）；所述前车桥（4）、后车桥（5）的下延伸段可转动地套装在平衡臂（8）上；

所述后部传动机构包括中间传动齿轮（11）、后部连杆机构，所述中间传动齿轮（11）设有两个并分别可转动地安装在两个平衡臂（8）上，并且所述中间传动齿轮（11）的旋转中心处于前排车轮组（6）和后排车轮组（7）之间；所述后部传动机构还设有与中间传动齿轮（11）啮合的主动圆弧齿条（9），还设有用以固定主动圆弧齿条（9）的、与后车桥（5）固定连接的主动齿条摆座（10）；所述后部传动机构还设有与中间传动齿轮（11）啮合的从动圆弧齿条（12），还设有用以固定从动圆弧齿条（12）的、与前车桥（4）固定连接的从动齿条摆座（13）；所述主动圆弧齿条（9）、从动圆弧齿条（12）相对设置；

所述后左伸缩油缸（2）、后右伸缩油缸（3）与主动齿条摆座（10）通过后部连杆机构相连接，所述后左伸缩油缸（2）、后右伸缩油缸（3）通过后部连杆机构驱使主动圆弧齿条（9）以后车桥（5）的转动中心为准进行旋转。

2.根据权利要求1所述的一种带有精确转向功能的半挂车，其特征在于：所述前部连杆传动机构包括拉杆（28）、固定在牵引对接平台（24）上的杠杆铰座（25）、固定在牵引对接平台（24）上的前油缸铰座（29）、杠杆铰轴（26）、杠杆（27），所述杠杆铰座（25）处于转盘（23）与前油缸铰座（29）之间，所述杠杆（27）通过杠杆铰轴（26）可转动地安装在杠杆铰座（25）上，所述前左伸缩油缸（21）、前右伸缩油缸（22）的缸筒铰接在前油缸铰座（29）上，所述前左伸缩油缸（21）、前右伸缩油缸（22）的活塞杆分别与杠杆（27）的左右端相铰接，所述杠杆（27）的左端与拉杆（28）的一端相铰接，所述拉杆（28）的另一端与转盘（23）的边缘相铰接；所述前左伸缩油缸（21）有杆腔与后左伸缩油缸（2）有杆腔相连通，所述前左伸缩油缸（21）无杆腔与后左伸缩油缸（2）无杆腔相连通；所述前右伸缩油缸（22）有杆腔与后右伸缩油缸（3）有杆腔相连通，所述前右伸缩油缸（22）无杆腔与后右伸缩油缸（3）无杆腔相连通。

3.根据权利要求1所述的一种带有精确转向功能的半挂车，其特征在于：所述后部连杆机构包括固定在平衡臂支架（1）上的中间铰座（16）、中间转轴（15）、通过中间转轴(15)可转动地安装在中间铰座（16）上的中间传动板（14），所述中间传动板（14）左右两侧均连接有连杆（17），所述连杆（17）的一端与中间传动板（14）相铰接，所述连杆（17）的另一端与主动齿条摆座（10）的内侧端相铰接；所述中间传动板（14）左右两侧分别与后左伸缩油缸（2）、后右伸缩油缸（3）的活塞杆相铰接。

4.根据权利要求1所述的一种带有精确转向功能的半挂车，其特征在于：所述转盘（23）与牵引对接平台（24）之间安装有旋转轴承（30），所述旋转轴承（30）由轴承外圈（32）、滚动体（33）、轴承内圈（31）组成，所述旋转轴承（30）的轴承外圈（32）固定在转盘（23）上，所述旋转轴承（30）的轴承内圈（31）固定在牵引对接平台（24）上。

5.根据权利要求1所述的一种带有精确转向功能的半挂车，其特征在于：所述主动圆弧齿条（9）、从动圆弧齿条（12）分别可拆卸地固定在主动齿条摆座（10）、从动齿条摆座（13）上。

6.根据权利要求1所述的一种带有精确转向功能的半挂车，其特征在于：所述平衡臂（8）上固定有用来套装中间传动齿轮（11）的齿轮座（19），所述齿轮座（19）与中间传动齿轮（11）之间安装有轴承组件（20）。