CN105398295A - 一种可调节拖车装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可调节拖车装置，属于机动车附件技术领域；它解决了现有拖车臂中拖车球易断裂且拖车臂易受损的技术问题；本发明的技术方案为：一种可调节拖车装置，包括主臂，其用于与机动车固连；调节臂，其与主臂端部垂直固连；拖车球组件，其用于与另一机动车相连；所述拖车球组件与调节臂接触并能在调节臂上垂直移动，当拖车球组件移动至预定位置时，所述拖车球组件能固定于调节臂上；本发明的有益效果为：拖车球组件与主臂活动连接，使得拖车球组件不存在断裂的情形，其使用寿命较长，拖车球组件能固定在调节臂上不同的高度位置，使得拖车球组件受力时更加集中，力的损耗较少，主臂受损的几率也较小。

Description

一种可调节拖车装置

技术领域

本发明属于机动车附件技术领域，涉及一种拖车装置，尤其是一种可调节的拖车装置。

背景技术

拖车臂是安装在机动车后部底盘上且其连接作用的挂件，其作用是为了连接拖车或者连接无法行驶的机动车，在日常生活中，一方面为了携带更多的物品，另一方面作应急救援使用。

例如，授权公告号为CN203600915U的发明专利公开了一种组合拖车臂，包括车臂主体与拖车球主体，拖车球主体设置在拖车臂主体的端部，拖车臂主体包括标准方管和弯臂，拖车球主体包括拖车球和螺帽，拖车球安装活动安装在弯臂上，通过安装这种拖车臂，可实现两车的同步移动，但其存在以下问题，1、弯臂与标准方管通过焊接等方式固连为一体，当拖车臂使用过久或者拖车球受力过大时，弯臂与标准方管之间易出现断裂的情形，导致整个拖车臂无法继续使用，造成拖车臂的使用寿命较短；2、拖车臂与拖车球为固连状态，其无法针对不同高低的机动车底盘进行调节，造成其使用时施力较分散，力的损耗较多，拖车臂受力时也易受损。

综上所述，为了解决上述拖车臂存在的技术问题，需要设计一种拖车球不易断裂且拖车臂不易受损的可调节拖车装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种拖车球不易断裂且拖车臂不易受损的可调节拖车装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种可调节拖车装置，包括

主臂，其用于与机动车固连；

调节臂，其与主臂端部垂直固连；

拖车球组件，其用于与另一机动车相连；

所述拖车球组件与调节臂接触并能在调节臂上垂直移动，当拖车球组件移动至预定位置时，所述拖车球组件能固定于调节臂上。

在上述一种可调节拖车装置中，所述主臂与拖车球组件之间设置有调节座，所述调节座包括

连接套筒，其一端与拖车球组件相连；

调节支架，其与连接套筒另一端固连，调节支架两端分别与调节臂外表面相对；

当调节支架移动至预定位置时，所述调节支架能固定于调节臂上。

在上述一种可调节拖车装置中，所述调节臂与调节支架之间设置有固定销轴，所述调节臂由上而下依次开设有多个调节孔，在调节支架的两下端分别开设有固定孔，所述固定销轴依次穿过固定孔与调节孔并使调节支架与调节臂固连。

在上述一种可调节拖车装置中，所述拖车球组件包括

连接臂，其插设于连接套筒内并与连接套筒固连；

球形支座，其有三个且均匀固定于连接臂一端外表面上，所述球形支座用于与另一机动车相连。

在上述一种可调节拖车装置中，所述主臂采用锰铁合金制成，所述锰铁合金包括以下重量份数的组份：

铁100-300份；

锰200-500份；

硅50-80份；

碳20-30份；

碳化钛20-30份；

钼10-20份；

钪5-10份；

镧5-10份。

在上述一种可调节拖车装置中，所述锰铁合金的制备方法包括以下步骤：

S1、将铁粉过筛，使铁粉颗粒大小处于200-400目之间，将锰粉过筛，使锰粉颗粒大小处于300-400目之间；

S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时；

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、500-700度真空烧结1小时，800-1000度真空烧结半小时，1100-1300度真空烧结半小时，1400-1500度真空烧结2小时。

在上述一种可调节拖车装置中，所述拖车球组件采用锡青铜合金制成，所述锡青铜合金包括以下重量份数的组份：

Sn：10～20份；

P：10～15份；

Zn：5～10份；

Al：0.03～0.06份；

PbS：3.5～5.5份；

B：0.2～1份；

Ce：0.20～0.45份；

Cu：85～95份。

本发明中拖车球组件采用锡青铜合金材料制成，其中P的含量较高，有利于提高疲劳强度、弹性与耐磨性，从而提高拖车球组件的强度，避免其在较大外力下发生断裂现象；PbS的加入能够细化晶粒，控制冷加工前的晶粒大小，有利于提高产品的弹性模量以及疲劳强度等；B和稀土元素Ce的加入均能细化铅质点，使之分布均匀，以改善含铅锡青铜的组织、铸造和力学性能，除此之外，稀土元素Ce的加入还可以提高锡青铜的弹性性能，从而提高产品的质量。

在上述一种可调节拖车装置中，所述锡青铜合金包括以下重量份数的组份：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。

在上述一种可调节拖车装置中，所述锡金铜合金的制备方法包括以下步骤：

S1、按照上述拖车球组件的锡青铜合金组成成分及其重量百分比选择合金材料，将合金材料放入坩埚，快速加热至1400～1500℃进行熔炼，保温25～30min，使合金充分溶解；

S2、将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900～950℃，保温时间75～85min时对合金进行挤压；

S3、合金冷变形加工；

S4、在温度300～400℃下，进行多次退火；

S5、合金拉伸处理；

S6、将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30～60s。

锡青铜合金常用作弹性元件，是不可进行热处理强化的铜合金之一，但是锡青铜合金具有良好的冷加工性，且热加工性良好，有足够的强度、弹性、耐磨性、抗磁性和抗微塑性变形能力。

因此，对锡青铜合金进行熔炼、铸坯之后，对锡青铜合金进行冷变形加工，强烈的冷变形能使合金内部组织结构和材料性能上产生各向异性，形成强化机理，然后进行退火工艺，去除因冷变形加工带来的内部组织应力，稳定组织和尺寸，使锡青铜合金获得足够高的强度性能和弹性性能。

钝化处理是将金属与氧化性介质发生反应，在金属表面生成非常薄的一层致密的、覆盖性能好且能坚固地附在金属表面上的钝化膜。从而把金属与腐蚀介质完全隔开，防止金属与腐蚀介质直接接触，使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。

本发明中，对锡青铜合金进行钝化处理，能够进一步提高锡青铜合金的防腐蚀性。

在上述一种可调节拖车装置中，所述的骤S3中，退火温度为360℃。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中，拖车装置在使用时，拖车球组件与主臂活动连接，不使用时，拖车球组件可从主臂上拆下，这种活动连接的方式，使得拖车球组件不存在断裂的情形，其使用寿命较长。

2、根据实际需求，拖车球组件能固定在调节臂上不同的高度位置，使得拖车球组件受力时更加集中，力的损耗较少，主臂受损的几率也较小。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的立体结构图。

图2为本发明一较佳实施例的侧视图。

图3为本发明一较佳实施例中拖车组件的立体图。

图中，100、主臂；110、安装孔；200、调节臂；210、调节孔；220、第一固定销轴；300、调节座；310、调节支架；311、固定孔；320、连接套筒；321、第一连接孔；400、拖车球组件；410、连接臂；411、第二连接孔；420、球形支座；421、安装座；500、第一加强块；600、第二加强块。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2所示，本发明一种可调节拖车装置，其安装于机动车的尾部的底盘上，并用于在需要时与另一机动车相连，本拖车装置包括主臂100、调节臂200、调节座300与拖车球组件400。

主臂100，其为方形体且整个主臂100呈水平轴向延伸，其一端开设有贯穿主臂100的安装孔110，通过该安装孔110可将主臂100与机动车尾部的底盘固连，主臂100的另一端向机动车外伸出并处于悬空状态。

调节臂200，其位于主臂100悬空的一端并与主臂100垂直固连，为了增加强度，该调节臂200与主臂100一体成型，该调节臂200由上而下依次开设有多个调节孔210，多个调节孔210均横向贯穿调节臂200，在调节孔210内还设置有第一固定销轴220。

调节座300、其包括调节支架310与连接套筒320。

调节支架310由一块条形板状物两端弯折并形成水平设置的“凹”形，调节臂200位于调节支架310两端之间的凹槽内，调节支架310两端分别位于调节臂200的两侧并与调节臂200相对，整个调节支架310能相对调节臂200垂直移动，在调节支架310的上下端分别开设有贯穿调节支架310的固定孔311，当调节支架310移动至固定孔311与相应调节孔210相通时，第一固定销轴220可依次穿过固定孔311与调节孔210并使调节支架310与调节臂200固连。

连接套筒320，其外形为方形体且呈轴向延伸，其内部中空，连接套筒320的一端与调节支架310的中部外表面固连，在连接套筒320上设置有横向贯穿连接套筒320的第一连接孔321，在第一连接孔321内设置有第二固定销轴(图中未示出)。

如图1至图3所示，拖车球组件400包括连接臂410与球形支座420。

该连接臂410为长方体状，在连接臂410的一端设置有横向贯穿连接臂410的第二连接孔411，该连接臂410能插入到连接套筒320中，当第二连接孔411与第一连接孔321相通时，第二固定销轴322可依次穿过第一连接孔321与第二连接孔411并是连接臂410与连接套筒320固连。

球形支座420有三个，球形支座420上具有一安装座421，通过安装座421，三个球形支座420分别固定安装在连接臂410另一端的三个面上，在使用时，该球形支座420可用于与另一机动车相连，连接时，可将其中一个球形支座420与另一机动车相连，也可将三个球形支座420同时与另一机动车相连，如此，能将受力点分散在三个球形支座420上，避免一个球形支座420受力过大而发生断裂。

本发明在使用时，可根据不同的高度需求将拖车球调节至需要的高度，以满足相应的拖车需求，其使用较方便，同时，使得拖车球组件400受力时更加集中，力的损耗较少，主臂100受损的几率也较小。

作为本发明的改进，如图1、图2所示，在主臂100与调节臂200之间设置有第一加强块500，该第一加强块500为三角形，其位于主臂100与调节臂200之间的夹角处并分别与主臂100和调节臂200固连，通过设置第一加强块500，增加了主臂100与调节臂200之间的连接强度和抗拉强度，避免了调节臂200在较大拉力下发生形变。

作为进一步改进，所述连接套筒320与调节支架310之间设置有第二加强块600，该第二加强块600为三角形，其位于连接套筒320与调节额支架之间的夹角处并分别与所述第二加强块600分别与连接套筒320和调节支架310固连，通过设置第二加强块600，增加了连接套筒320与调节支架310之间的连接强度与抗拉强度，避免连接套筒320在较大拉力下与调节支架310发生撕裂现象。

下面通过三个实施例对本发明中锰铁合金的成分做进一步详细的说明。

实施例一：

铁100份，锰500份，硅80份，碳20份，碳化钛20份，钼20份，钪10份，镧5份，经下述步骤制成锰铁合金：

S1、将铁粉过筛，使铁粉颗粒大小处于200-400目之间，将锰粉过筛，使锰粉颗粒大小处于300-400目之间；

S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时；

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、500度真空烧结1小时，800度真空烧结半小时，1100度真空烧结半小时，1400度真空烧结2小时。

铁和锰为锰铁合金的主要组成成分，铁粉过少，烧结的合金强度将降低，铁粉过多，烧结的合金脆性加大，强度降低；锰粉过多，合金强度降低，锰粉过少，合金脆性加大，强度降低；硅对合金起到脱氧的作用，大大降低了合金内的氧含量，硅过多，将导致合金的强度降低，硅过少，起不到脱氧的作用，合金耐腐蚀性能将大大降低；碳和碳化钛在球磨机中将与铁粉充分混合，在真空烧结时将包裹铁原子，隔绝铁原子与外界的连接，但又不破坏铁锰之间的金相，碳化钛起到加强硬度的作用，碳化钛过多，将破坏铁锰之间的连接，碳化钛过少，将无法达到加强硬度的作用；碳过多，将导致合金脆性增加，从而降低其强度；碳过少，将无法均匀包裹铁原子，导致耐腐蚀性大大降低；钼加强了碳化钛的作用，钼同时使锰铁合金晶粒细化，在高温时保持合金强度，钼过少，起不到上述作用，钼过多，将破坏碳包覆铁原子；钪用于改善锰铁合金的强度和硬度，钪过少则无法改善合金的强度和硬度，而钪过多，将破坏碳包覆铁原子，导致耐腐蚀性降低；镧增加合金的延展性，镧过少则无法改善合金的延展性，镧过多将破坏碳包覆铁原子，导致耐腐蚀性降低。

实施例二：

铁300份，锰200份，硅50份，碳30份，碳化钛30份，钼10份，钪5份，镧10份，经下述步骤制成锰铁合金：

S1、将铁粉过筛，使铁粉颗粒大小处于200-400目之间，将锰粉过筛，使锰粉颗粒大小处于300-400目之间；

S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时；

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、700度真空烧结1小时，1000度真空烧结半小时，1300度真空烧结半小时，1500度真空烧结2小时。

实施例三：

铁200份，锰400份，硅60份，碳25份，碳化钛25份，钼15份，钪7份，镧8份，经下述步骤制成锰铁合金：

S1、将铁粉过筛，使铁粉颗粒大小处于200-400目之间，将锰粉过筛，使锰粉颗粒大小处于300-400目之间；

S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时；

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、600度真空烧结1小时，900度真空烧结半小时，1200度真空烧结半小时，1450度真空烧结2小时。

比较例一：

铁100份，锰500份，硅80份，钼20份，钪10份，镧5份，经下述步骤制成锰铁合金：

S1、将铁粉过筛，使铁粉颗粒大小处于200-400目之间，将锰粉过筛，使锰粉颗粒大小处于300-400目之间；

S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时；

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、500度真空烧结1小时，800度真空烧结半小时，1100度真空烧结半小时，1400度真空烧结2小时。

比较例二：

铁50份，锰600份，硅40份，碳50份，碳化钛50份，钼50份，钪30份，镧30份，经下述步骤制成锰铁合金：

S1、将铁粉过筛，使铁粉颗粒大小处于200-400目之间，将锰粉过筛，使锰粉颗粒大小处于300-400目之间；

S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时；

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、500度真空烧结1小时，800度真空烧结半小时，1100度真空烧结半小时，1400度真空烧结2小时。

表1：本发明各实施例及对比例中对梦铁合金的机械性能测试结果

序号	盐雾实验	拉伸试验	弯曲试验
				实施例一	未出现腐蚀物	符合标准ASTM E-8	不变形
实施例二	未出现腐蚀物	符合标准ASTM E-8	不变形
				实施例三	未出现腐蚀物	符合标准ASTM E-8	不变形
比较例一	出现大量腐蚀物	不符合标准ASTM E-8	不变形
				比较例二	出现少量腐蚀物	不符合标准ASTM E-8	变形

由表1数据得知，在该配比条件下，锰铁合金的抗腐蚀性能强，强度大、延展性佳，因此，提高了本发明中主臂的强度，延长了其使用寿命。

下面通过三个实施例进一步对本发明中锡青铜合金的成分做进一步详细的说明。

实施例1

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：10份，P：15份，Zn：10份，Al：0.03份，PbS：5.5份，B：1份，Ce：0.20份，Cu：85份。

将上述原料放入坩埚，快速加热至1420℃进行熔炼，保温26min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900℃，保温时间78min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30s。

实施例2

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：20份，P：10份，Zn：5份，Al：0.06份，PbS：3.5份，B：0.2份，Ce：0.45份，Cu：95份。

将上述原料放入坩埚，快速加热至1500℃进行熔炼，保温30min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度920℃，保温时间85min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间60s。

实施例3

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。

将上述原料放入坩埚，快速加热至1480℃进行熔炼，保温28min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度950℃，保温时间82min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间45s。

对比例1

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：9份，P：17份，Zn：12份，Al：0.02份，B：1.2份，Ce：0.18份，Cu：83份。其他与实施例3中相同，此处不再赘述。

对比例2

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：22份，P：9份，Zn：3份，Al：0.07份，PbS：3.4份，B：0.1份，Cu：96份。其他与实施例3中相同，此处不再赘述。

在上述实施例的基础上，本发明对锡青铜的成品进行弹性、抗拉、耐腐蚀等性能的测试，其中，在对锡青铜的耐腐蚀测试中，将各种组分加工而成的锡青铜分别浸入3％NaCl溶液进行浸泡实验，浸泡时间450h，之后将锡青铜取出除去腐蚀产物，然后将锡青铜用清水清洗干净并烘干。最后根据质量损失法计算腐蚀速率，得到以下结果：

表2：本发明各实施例及对比例中对锡青铜的机械性能测试结果

综上所述，本发明中采用配比合理的锡青铜合金制作拖车球组件，使拖车球组件具有较高的抗拉强度、耐疲劳性，同时提高了其在恶劣环境下的耐腐蚀性，从而延长拖车球组件的使用寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种可调节拖车装置，其特征在于：包括

主臂，其用于与机动车固连；

调节臂，其与主臂端部垂直固连；

拖车球组件，其用于与另一机动车相连；

所述拖车球组件与调节臂接触并能在调节臂上垂直移动，当拖车球组件移动至预定位置时，所述拖车球组件能固定于调节臂上。

2.根据权利要求1所述的一种可调节拖车装置，其特征在于：所述主臂与拖车球组件之间设置有调节座，所述调节座包括

连接套筒，其一端与拖车球组件相连；

调节支架，其与连接套筒另一端固连，调节支架两端分别与调节臂外表面相对；

当调节支架移动至预定位置时，所述调节支架能固定于调节臂上。

3.根据权利要求1所述的一种可调节拖车装置，其特征在于：所述调节臂与调节支架之间设置有固定销轴，所述调节臂由上而下依次开设有多个调节孔，在调节支架的两下端分别开设有固定孔，所述固定销轴依次穿过固定孔与调节孔并使调节支架与调节臂固连。

4.根据权利要求2所述的一种可调节拖车装置，其特征在于：所述拖车球组件包括

连接臂，其插设于连接套筒内并与连接套筒固连；

球形支座，其有三个且均匀固定于连接臂一端外表面上，所述球形支座用于与另一机动车相连。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的拖车装置，其特征在于：所述主臂采用锰铁合金制成，所述锰铁合金包括以下重量份数的组份：

铁100-300份；

锰200-500份；

硅50-80份；

碳20-30份；

碳化钛20-30份；

钼10-20份；

钪5-10份；

镧5-10份。

6.根据权利要求5所述的拖车装置，其特征在于：所述锰铁合金的制备方法包括以下步骤：

S1、将铁粉过筛，使铁粉颗粒大小处于200-400目之间，将锰粉过筛，使锰粉颗粒大小处于300-400目之间；

S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时；

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、500-700度真空烧结1小时，800-1000度真空烧结半小时，1100-1300度真空烧结半小时，1400-1500度真空烧结2小时。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的拖车装置，其特征在于：所述拖车球组件采用锡青铜合金制成，所述锡青铜合金包括以下重量份数的组份：

Sn：10-20份；

P：10-15份；

Zn：5-10份；

Al：0.03-0.06份；

PbS：3.5-5.5份；

B：0.2-1份；

Ce：0.20-0.45份；

Cu：85-95份。

8.根据权利要求7所述的拖车装置，其特征在于：所述锡青铜合金包括以下重量份数的组份：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。

9.根据权利要求7或8所述的拖车装置，其特征在于：所述锡金铜合金的制备方法包括以下步骤：

S1、按照上述拖车球组件的锡青铜合金组成成分及其重量百分比选择合金材料，将合金材料放入坩埚，快速加热至1400～1500℃进行熔炼，保温25～30min，使合金充分溶解；

S2、将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900～950℃，保温时间75～85min时对合金进行挤压；

S3、合金冷变形加工；

S4、在温度300～400℃下，进行多次退火；

S5、合金拉伸处理；

S6、将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30～60s。

10.根据权利要求9所述的拖车装置，其特征在于：所述的骤S3中，退火温度为360℃。