CN108528533A - 自卸车底盘结构及铰接式自卸车 - Google Patents

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秦红义
王周
汤治明
张杰山
乔奎普
王道明
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Abstract

本发明公开了一种自卸车底盘结构，属于自卸车技术领域。自卸车底盘结构包括车架、悬架和车桥；车架包括前车架、后车架；前车架通过铰接体与后车架相连，在前车架与铰接体之间左右各设有一个转向缸，推动前车架相对铰接体绕旋转轴线KK转向，可实现左右各45°的转向；转动后车架相对铰接体可绕轴线JJ左右倾翻旋转；悬架包括前悬架、中后悬架；前悬架安装在前车架上，中后悬架安装在后车架上；车桥包括前桥、中桥和后桥；前桥安装在前悬架上，该悬挂组合结构能够实现前桥左右5°‑15°的倾斜；中桥和后桥安装在中后悬架上，该悬架组合结构能够实现中桥和后桥左右5°‑15°的倾斜。本发明能够提升整车越野能力。

Description

自卸车底盘结构及铰接式自卸车
技术领域
本发明涉及一种铰接式自卸车底盘结构，属于自卸车技术领域。
背景技术
矿用自卸车一般分为刚性自卸车和铰接式自卸车。顾名思义，刚性自卸车就是具有整体式车架的自卸车，具有结构简单、布局合理等优点，占据了很大的矿用自卸车市场，但其也存在一定缺陷：转弯半径大，不适合小型零散开采的矿区；整体式车架扭转弯曲载荷较大，易产生疲劳失效，故车架设计强度较高，略显笨重；环境适应能力差，对于湿滑、泥泞路面，驱动力削弱严重。
铰接式自卸车是针对刚性自卸车存在的问题而产品的一种新型自卸车，具有前、后两个车架，前车架布置动力源和操控中枢，后车架布置载货装置，前、后车架通过铰接体连接，前、后车架可以实现相对的转动和倾斜，大大减少车架的扭转弯曲变形，缩小转弯半径。铰接式自卸车被广泛应用于空间狭小、多雨、泥泞、道路崎岖的小型矿区。但现有的铰接式自卸车多采用多连杆式悬架系统，结构复杂，维护保养点过多，增加用户成本；转向油缸布置不合理，转向力对车架结构损伤较大；前悬架的减震元件多采用橡胶减震，刚度大，减震效果差，且易损坏，不可修复。
发明内容
根据现有技术的不足，本发明提供一种自卸车底盘结构，用以提升整车越野能力。
本发明按以下技术方案实现：
自卸车底盘结构，包括车架、悬架和车桥；所述车架包括前车架、后车架；
其中，所述前车架通过铰接体与后车架相连，在所述前车架与铰接体之间左右各设有一个转向缸，推动前车架相对铰接体绕旋转轴线KK转向，可实现左右各45°的转向；转动后车架相对铰接体可绕轴线JJ左右倾翻旋转；所述悬架包括前悬架、中后悬架；其中，所述前悬架安装在所述前车架上，所述中后悬架安装在所述后车架上；所述车桥包括前桥、中桥和后桥；其中，所述前桥安装在所述前悬架上，该悬挂组合结构能够实现前桥左右5°-15°的倾斜；所述中桥和后桥安装在所述中后悬架上，该悬架组合结构能够实现中桥和后桥左右5°-15°的倾斜。
优选的是，所述前悬架包括前A形架、前横拉杆和左右相布置的悬挂缸；所述前A形架位于前桥的后侧，前横拉杆位于前桥的前侧。
优选的是，所述前车架包括：
前车架主体；
铰接孔Ⅰ，其上下相间隔安装在所述前车架主体后端，用以连接铰接体；
悬挂缸支座，其安装在所述前车架主体中后部，用以连接悬挂缸；
转向缸支座，其安装在所述前车架主体尾叉根部，用以连接转向缸；
前A形架铰接座，其安装在所述前车架主体前部，用以连接前A形架；以及
前横拉杆支座，其安装在所述前车架主体前部，用以连接前横拉杆。
优选的是，所述铰接体包括：
旋转连接杆，其一端与后车架相连；
铰接孔Ⅱ，其上下布置在所述旋转连接杆另一端，所述铰接孔Ⅱ与所述铰接孔Ⅰ相连；以及
转向缸支座，其左右布置在所述旋转连接杆另一端，所述转向缸支座与转向缸相连。
优选的是，所述前A形架的一端与前桥两端的安装孔刚性连接，另一端与前车架上设置的前A形架铰接座通过球轴承连接，作用是限制前桥的前后纵向位移；所述前横拉杆一端与车桥连接，另一端与前车架上设置的前横拉杆支座连接，作用是限制前桥的左右横向位移；所述悬挂缸上端与前车架上的设置的悬挂缸支座配合，下端与前桥上设置的安装孔配合。
优选的是，所述中后悬架包括中A形架、中横拉杆、后A形架、后横拉杆、平衡梁和弹性减震器；
所述中A形架的前侧，中横拉杆位于中桥的后侧；所述后A形架位于后桥的前侧，后横拉杆位于后桥的后侧；所述平衡梁的前后两端通过弹性减震器分别与中桥和后桥相连。
优选的是，所述后车架包括：
后车架主体；
旋转连接孔，其安装在所述后车架主体前端，用以连接铰接体；
平衡梁安装座，其左右对称布置在所述后车架主体中部两端，用以连接平衡梁；
平衡梁限位座，其安装在所述后车架上，限制平衡梁的前后翘动角度，其控制在6°-10°；
中A形架铰接座，其安装在所述后车架主体前部，用以连接中A形架；
中横栏杆支座，其安装在所述后车架主体中部，用以连接中横拉杆；
后A形架铰接座，其安装在所述后车架主体中部，用以连接后A形架；以及
后横拉杆支座，其安装在所述后车架主体后部，用以连接后横拉杆。
优选的是，所述中A形架的一端与中桥两端的安装孔刚性连接，另一端与后车架上设置的中A形架铰接座通过球轴承连接，限制中桥的前后位移；所述中横拉杆一端与中桥的安装座连接，另一端与后车架上设置的中横拉杆支座连接，限制中桥的横向位移。
优选的是，所述后A形架的一端与后桥两端的安装孔刚性连接，另一端与后车架上设置的后A形架铰接座通过球轴承连接，限制后桥的前后位移；所述后横拉杆一端与后桥的安装座连接，另一端与后车架上设置的中横拉杆支座连接，限制后桥的横向位移。
一种铰接式自卸车，包括前述的自卸车底盘结构。
本发明有益效果：
本发明提出一种自卸车底盘结构，该结构使得整车较刚性自卸车具有极小的转弯半径，转向缸布置合理，转向灵活；悬架系统布置合理，可靠性好，结构简单；同时可实现六轮随时着地，保证充足的驱动力，提升整车越野能力。
附图说明
图1为本发明的自卸车底盘结构一；
图2为本发明的自卸车底盘结构二；
图3为本发明的前车架结构；
图4为本发明的铰接体结构；
图5为本发明的后车架结构；
图6为本发明的车架结构；
图7为本发明的前车架转向示意图；
图8为本发明的前悬架连接结构一；
图9为本发明的前悬架连接结构二；
图10为本发明的中后悬架连接结构一；
图11为本发明的中后悬架连接结构二。
附图标记说明：1、车架；2、悬架；3、车桥；1-1前车架；1-2、铰接体；1-3、后车架；1-4、转向缸； 2-1、前悬架；2-2、中后悬架；3-1、前桥；3-2、中桥；3-3、后桥；1-1-1、铰接孔Ⅰ；1-1-2、悬挂缸支座；1-1-3、转向缸支座；1-1-4、前A形架铰接座；1-1-5、前横拉杆支座；1-2-1、铰接孔Ⅱ；1-2-2、旋转连接杆；1-2-3、转向缸支座；1-3-1、旋转连接孔；1-3-2、平衡梁安装座；1-3-3、平衡梁限位座；1-3-4、中A形架铰接座；1-3-5、中横栏杆支座；1-3-6、后A形架铰接座；1-3-7、后横拉杆支座；2-2-1、前A形架；2-1-2、前A形架；2-1-3、悬挂缸；2-2-1、中A形架；2-2-2、中横拉杆；2-2-3、后A形架；2-2-4、后横拉杆；2-2-5、平衡梁；2-2-6、弹性减震器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明实施例的自卸车底盘结构，可用于本发明实施例的铰接式自卸车；本发明实施例的铰接式自卸车，具有本发明实施例的自卸车底盘结构。
如图1所示，本发明的自卸车底盘结构由车架1、悬架2和车桥3组成。
如图2所示，车架1包括前车架1-1、铰接体1-2、后车架1-3和转向缸1-4，其中转向缸1-4左右各布置一件。悬架2包括前悬架2-1和中后悬架2-2。车桥3包括前桥3-1、中桥3-2和后桥3-3。
如图3所示，前车架1-1是承载整车动力源和操纵中枢的部件，包括前车架主体以及设置在前车架主体上的铰接孔1-1-1、悬挂缸支座1-1-2、转向缸支座1-1-3、前A形架铰接座1-1-4、前横拉杆支座1-1-5。转向缸支座1-1-3位于前车架1-1尾叉根部，布置合理，结构强度好。
如图4所示，铰接体1-2包括铰接孔1-2-1、旋转连接杆1-2-2及转向缸支座1-2-3。
如图5所示，后车架1-3是承载货物重量的主要部件，包括后车架主体以及设置在后车架主体上的旋转连接孔1-3-1、平衡梁安装座1-3-2（左右对称布置）、平衡梁限位座1-3-3、中A形架铰接座1-3-4、中横栏杆支座1-3-5、后A形架铰接座1-3-6、后横拉杆支座1-3-7。
如图6和图7所示，前车架1-1的铰接孔Ⅰ1-1-1与铰接体1-2的铰接孔Ⅱ1-2-1配合，使得前车架1-1可以绕铰接孔的竖向的轴线KK水平旋转。转向缸1-4左右对称布置，转向缸1-4的一端安装在前车架1-1的转向缸支座1-1-3上，另一端安装在铰接体1-2的转向缸支座1-2-3上，通过整车动力源，向转向缸1-4提供动力，推动前车架1-1相对铰接体1-2绕旋转轴线KK转向，可实现左右各45°的转向。后车架1-3的旋转连接孔1-3-1和铰接体1-2的旋转连接杆1-2-2配合，形成前后方向的旋转轴线JJ，后车架1-3可绕轴线JJ左右倾翻旋转，旋转角度不受限制，此结构可避免一侧轮胎因地形突然的变化而悬空，保证两侧轮胎随时着地，提高驱动能力。
如图8和图9所示，前悬架2-1包括前A形架2-1-1和前横拉杆2-1-2。前A形架2-1-1的一端与前桥3-1两端的安装孔刚性连接，另一端与前车架1-1上设置的前A形架铰接座1-1-4通过球轴承连接，作用是限制前桥3-1的前后纵向位移。前横拉杆2-1-2一端与车桥3-1设置的支座连接，另一端与前车架1-1上设置的前横拉杆支座1-1-5连接，作用是限制前桥3-1的左右横向位移。前A形架2-1-1位于前桥3-1的后侧，前横拉杆2-1-2位于前桥3-1的前侧。悬挂缸2-1-3上端与前车架1-1上的设置的悬挂缸支座1-1-2配合，下端与前桥3-1上设置的安装孔平配合，左右对称布置。该悬挂组合结构可实现前桥3-1左右5-15°的倾斜，来适应不同的路况，弹性悬挂缸可有效缓解地面对整车的冲击，提高整车可靠性和驾乘舒适性。
如图10和图11所示，中后悬架2-2包括中A形架2-2-1、中横拉杆2-2-2、后A形架2-2-3、后横拉杆2-2-4、平衡梁2-2-5和弹性减震器2-2-6。中A形架2-2-1的一端与中桥3-2两端的安装孔刚性连接，另一端与后车架1-3上设置的中A形架铰接座1-3-4通过球轴承连接，限制中桥3-2的前后位移。中横拉杆2-2-2一端与中桥3-2的安装座连接，另一端与后车架1-3上设置的中横拉杆支座1-3-5连接，限制中桥3-2的横向位移。中A形架2-2-1位于中桥3-2的前侧，中横拉杆2-2-2位于中桥3-2的后侧。后A形架2-2-3的一端与后桥3-3两端的安装孔刚性连接，另一端与后车架1-3上设置的后A形架铰接座1-3-6通过球轴承连接，限制后桥3-3的前后位移。后横拉杆2-2-4一端与后桥3-3的安装座连接，另一端与后车架1-3上设置的中横拉杆支座1-3-7连接，限制后桥3-3的横向位移。后A形架2-2-3位于后桥3-3的前侧，后横拉杆2-2-4位于后桥3-3的后侧。平衡梁2-2-5的中间安装孔安装于后车架1-3的平衡梁安装座1-3-2上，左右各安装一件。平衡梁2-2-5的前后两端通过弹性减震器2-2-6分别与中桥3-2和后桥3-3相连。后车架1-3上设置的平衡梁限位座1-3-3，限制平衡梁的前后翘动角度，一般控制在6-10°。此悬架组合结构可实现中桥3-2和后桥3-3左右5-15°的倾斜，来适应不同的路况，弹性减震器2-2-6可缓解路面对车架的冲击。
铰接式自卸车底盘结构，整车较刚性自卸车可实现极小的转弯半径，转向灵活；悬架系统布置合理，可靠性好，结构简单；该结构可实现六轮随时着地，保证充足的驱动力，提升整车越野能力。
虽然已参照典型实施例描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.自卸车底盘结构，其特征在于，包括车架（1）、悬架（2）和车桥（3）；
所述车架（1）包括前车架（1-1）、后车架（1-3）；
其中，所述前车架（1-1）通过铰接体（1-2）与后车架（1-3）相连，在所述前车架（1-1）与铰接体（1-2）之间左右各设有一个转向缸（1-4），推动前车架（1-1）相对铰接体（1-2）绕旋转轴线KK转向，可实现左右各45°的转向；转动后车架（1-3）相对铰接体（1-2）可绕轴线JJ左右倾翻旋转；
所述悬架（2）包括前悬架（2-1）、中后悬架（2-2）；
其中，所述前悬架（2-1）安装在所述前车架（1-1）上，所述中后悬架（2-2）安装在所述后车架（1-3）上；
所述车桥（3）包括前桥（3-1）、中桥（3-2）和后桥（3-3）；
其中，所述前桥（3-1）安装在所述前悬架（2-1）上，该悬挂组合结构能够实现前桥（3-1）左右5°-15°的倾斜；
所述中桥（3-2）和后桥（3-3）安装在所述中后悬架（2-2）上，该悬架组合结构能够实现中桥（3-2）和后桥（3-3）左右5°-15°的倾斜。
2.根据权利要求1所述的自卸车底盘结构，其特征在于：所述前悬架（2-1）包括前A形架（2-1-1）、前横拉杆（2-1-2）和左右相布置的悬挂缸（2-1-3）；
所述前A形架（2-1-1）位于前桥（3-1）的后侧，前横拉杆（2-1-2）位于前桥（3-1）的前侧。
3.根据权利要求2所述的自卸车底盘结构，其特征在于，所述前车架（1-1）包括：
前车架主体；
铰接孔Ⅰ（1-1-1），其上下相间隔安装在所述前车架主体后端，用以连接铰接体（1-2）；
悬挂缸支座（1-1-2），其安装在所述前车架主体中后部，用以连接悬挂缸（2-1-3）；
转向缸支座（1-1-3），其安装在所述前车架主体尾叉根部，用以连接转向缸（1-4）；
前A形架铰接座（1-1-4），其安装在所述前车架主体前部，用以连接前A形架（2-1-1）；以及
前横拉杆支座（1-1-5），其安装在所述前车架主体前部，用以连接前横拉杆（2-1-2）。
4.根据权利要求3所述的自卸车底盘结构，其特征在于，所述铰接体（1-2）包括：
旋转连接杆（1-2-2），其一端与后车架（1-3）相连；
铰接孔Ⅱ（1-2-1），其上下布置在所述旋转连接杆（1-2-2）另一端，所述铰接孔Ⅱ（1-2-1）与所述铰接孔Ⅰ（1-1-1）相连；以及
转向缸支座（1-2-3），其左右布置在所述旋转连接杆（1-2-2）另一端，所述转向缸支座（1-2-3）与转向缸（1-4）相连。
5.根据权利要求2所述的自卸车底盘结构，其特征在于：所述前A形架（2-1-1）的一端与前桥（3-1）两端的安装孔刚性连接，另一端与前车架（1-1）上设置的前A形架铰接座（1-1-4）通过球轴承连接，作用是限制前桥（3-1）的前后纵向位移；
所述前横拉杆（2-1-2）一端与车桥（3-1）连接，另一端与前车架（1-1）上设置的前横拉杆支座（1-1-5）连接，作用是限制前桥（3-1）的左右横向位移；
所述悬挂缸（2-1-3）上端与前车架（1-1）上的设置的悬挂缸支座（1-1-2）配合，下端与前桥（3-1）上设置的安装孔配合。
6.根据权利要求1所述的自卸车底盘结构，其特征在于：所述中后悬架（2-2）
包括中A形架（2-2-1）、中横拉杆（2-2-2）、后A形架（2-2-3）、后横拉杆（2-2-4）、平衡梁（2-2-5）和弹性减震器（2-2-6）；
所述中A形架（2-2-1位于中桥（3-2）的前侧，中横拉杆（2-2-2）位于中桥（3-2）的后侧；
所述后A形架（2-2-3）位于后桥（3-3）的前侧，后横拉杆（2-2-4）位于后桥（3-3）的后侧；
所述平衡梁（2-2-5）的前后两端通过弹性减震器（2-2-6）分别与中桥（3-2）和后桥（3-3）相连。
7.根据权利要求6所述的自卸车底盘结构，其特征在于，所述后车架（1-3）包括：
后车架主体；
旋转连接孔（1-3-1），其安装在所述后车架主体前端，用以连接铰接体（1-2）；
平衡梁安装座（1-3-2），其左右对称布置在所述后车架主体中部两端，用以连接平衡梁（2-2-5）；
平衡梁限位座（1-3-3），其安装在所述后车架（1-3）上，限制平衡梁（2-2-5）的前后翘动角度，其控制在6°-10°；
中A形架铰接座（1-3-4），其安装在所述后车架主体前部，用以连接中A形架（2-2-1）；
中横栏杆支座（1-3-5），其安装在所述后车架主体中部，用以连接中横拉杆（2-2-2）；
后A形架铰接座（1-3-6），其安装在所述后车架主体中部，用以连接后A形架（2-2-3）；以及
后横拉杆支座（1-3-7），其安装在所述后车架主体后部，用以连接后横拉杆（2-2-4）。
8.根据权利要求6所述的自卸车底盘结构，其特征在于：所述中A形架（2-2-1）的一端与中桥（3-2）两端的安装孔刚性连接，另一端与后车架（1-3）上设置的中A形架铰接座（1-3-4）通过球轴承连接，限制中桥（3-2）的前后位移；
所述中横拉杆（2-2-2）一端与中桥（3-2）的安装座连接，另一端与后车架（1-3）上设置的中横拉杆支座（1-3-5）连接，限制中桥（3-2）的横向位移。
9.根据权利要求6所述的自卸车底盘结构，其特征在于：所述后A形架（2-2-3）的一端与后桥（3-3）两端的安装孔刚性连接，另一端与后车架（1-3）上设置的后A形架铰接座（1-3-6）通过球轴承连接，限制后桥（3-3）的前后位移；
所述后横拉杆（2-2-4）一端与后桥（3-3）的安装座连接，另一端与后车架（1-3）上设置的中横拉杆支座（1-3-7）连接，限制后桥（3-3）的横向位移。
10.一种铰接式自卸车，其特征在于：包括权利要求1至9任一项所述的自卸车底盘结构。
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