CN108608807A - 一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥 - Google Patents

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左新凯
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Abstract

本发明提供一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，它是由2个前轮总成即左前轮总成和右前轮总成、2个转向节臂即左转向节臂和右转向节臂、2个主销即左主销和右主销、2个外桥壳即左外桥壳和右外桥壳、转向器总成、托架、前桥壳体、2个叉型调整臂即左叉型调整臂和右叉型调整臂、前部前桥支架、后部前桥支架组成；本发明能保证车身姿态自调平，能在自动适应路况的同时保持车身的稳定，保证了机构能稳定的适应路况变化，具有适应地况和坡度的能力；本发明结构设计科学，工艺性好，具有推广应用价值。

Description

一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥
一、技术领域
本发明涉及一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，尤其涉及车身姿态自调平的转向前桥，属于车辆转向桥技术领域。
二、背景技术
丘陵山地多以不规则地面、坡地等地面为主，传统拖拉机在丘陵山区转移及农田作业时，地形及地面引起的拖拉机姿态变化情况复杂多变，机组行驶稳定性差，驾驶人员安全性难以保障。因此，为保证拖拉机在山地的适应性，实现拖拉机在坡地车身自调平，需要一种新型转向桥，即可以自动适应路面，又可以配合姿态主动调平装置和行走机构使车身调平。
丘陵山区的地块通常凹凸不平，拖拉机作业时各个轮胎与地面不能充分接触，导致动力性和行驶稳定性下降。因此需要一种新型转向桥，可以与使轮胎与地面充分接触。
但是现有拖拉机转向桥，在与地面适应的同时，不能保证各个轮胎与地面充分接触，也不能保证车身始终保持水平状态，容易导致稳定性差，易侧翻等安全隐患。
三、发明内容
1.发明目的
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，可适应不规则路况及坡地，且能保证轮胎与地面充分接触，可以配合车身姿态调平，使车身保持水平状态。
2.技术方案
本发明一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，它主要由2个前轮总成【即左前轮总成(1)和右前轮总成(9)】、2个转向节臂【即左转向节臂(2) 和右转向节臂(10)】、2个主销【即左主销(3)和右主销(11)】、2个外桥壳【即左外桥壳(4)和右外桥壳(8)】、转向器总成(5)、托架(6)、前桥壳体(7)、2个叉型调整臂【即左叉型调整臂(14)和右叉型调整臂(12)】、前部前桥支架 (13)、后部前桥支架(15)组成；
它们相互之间的关系是：前桥壳体(7)与前部前桥支架(13)、后部前桥支架(15)铰接，其中前部前桥支架(13)、后部前桥支架(15)与托架(6)固接，保证前桥壳体(7)可以相对于托架(6)摆动，且转向器总成(5)固接在前桥壳体(7)上，转向器总成(5)中的左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(20) 分别与左转向节臂(2)、右转向节臂(10)铰接，所述前桥壳体(7)两端分别与左外桥壳(4)、右外桥壳(8)铰接，保证左外桥壳(4)、右外桥壳(8)与前桥壳体(7)之间有相对转动，以达到车身姿态调整的目的；左外桥壳(4)末端通过左主销(3)与左前轮总成(1)联接，左转向节臂(2)固接在左前轮总成 (1)上，右外桥壳(8)末端通过右主销(11)与右前轮总成(9)联接，右转向节臂(10)固接在右前轮总成(9)上，左外桥壳(4)、右外桥壳(8)与前部前桥支架(13)之间分别设有左叉型调整臂(14)、右叉型调整臂(12)，左叉型调整臂(14)、右叉型调整臂(12)均置于前桥壳体(7)上方，左叉型调整臂(14) 两端分别与前部前桥支架(13)和左外桥壳(4)铰接，右叉型调整臂(12)两端分别与前部前桥支架(13)和右外桥壳(8)铰接；
各组成部分的形状构造是：
所述左前轮总成(1)和右前轮总成(9)结构相同，对称安装，它们是由转向节(16)、外半轴凸缘(17)组成；它们之间的关系是：转向节(16)支承着外半轴凸缘(17)；它们的形状构造是：
该转向节(16)的形状构造是：一端呈叉型状，一端呈锥体状；
该外半轴凸缘(17)的形状构造是：一端呈柱状体，一端呈圆盘状；
所述左转向节臂(2)和右转向节臂(10)结构相同，对称安装，分别固接在左前轮总成(1)和右前轮总成(9)上；
该左转向节臂(2)、右转向节臂(10)的形状构造是：一端呈臂状向外伸出；
所述左主销(3)和右主销(11)呈圆柱状；
所述左外桥壳(4)和右外桥壳(8)结构相同，对称安装；其一端呈拳形状，另一端呈叉型状，且叉型状结构内侧对称分布有两个销轴孔，其作用是与前桥壳体(7)进行铰接；左外桥壳(4)和右外桥壳(8)中部各有一凸台，分别用于与左叉型调整臂(14)和右叉型调整臂(12)铰接；
所述转向器总成(5)由左转向横拉杆(18)、转向油缸(19)和右转向横拉杆(20)组成；它们之间的关系是：左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(20) 支承在转向油缸(19)内；
它们的形状构造是：
该转向油缸(19)为双作用液压缸，其形状构造是：空心圆柱体；
该左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(20)结构相同，对称安装，其形状构造是：它们的一端有活塞，另一端有铰接孔，且中部有一个球铰接结构；该左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(20)可在转向油缸(19)内腔做直线滑动；
所述托架(6)呈拱形结构，其底部分布了四个螺纹孔和四个定位孔，前后各分布两个螺纹孔、两个定位孔，其两侧对称分布一个圆柱凸台，用于限制前桥壳体(7)的摆角；
所述前桥壳体(7)中部呈桥壳凸包状，且桥壳凸包状结构前、后部有向外突出的圆柱体，用于与前部前桥支架(13)和后部前桥支架(15)的铰接，前桥壳体(7)左、右两侧向外伸出呈棱柱结构，棱柱末端各对称分布两个圆柱凸台，用于与左外桥壳(4)、右外桥壳(8)的铰接；
所述左叉型调整臂(14)和右叉型调整臂(12)的结构相同，对称安装，其结构呈叉型状，且各端末端设有销轴座腔；
所述前部前桥支架(13)的主体结构为圆柱体，且圆柱体中部有一个销轴孔，它的顶部有凸台结构，凸台上分布两个螺纹孔和两个圆柱体凸台；
所述后部前桥支架(15)的主体结构为圆柱体，且圆柱体中部有一个销轴孔，它的顶部有凸台结构，凸台上分布两个螺纹孔和两个圆柱体凸台。
3.优点与功效
1、本发明一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，前桥壳体既可以相对于托架摆动，又可以与外桥壳做相对转动，保证前桥壳体可以自动适应不规则路况或坡地等工况，且保证车身姿态自调平。
2、本发明一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，在外桥壳与托架之间铰接叉型调整臂，可以使外桥壳与前桥桥壳铰接点随着路况变化而发生相对转动，使两侧前轮相对独立的上下移动，增强轮胎与地面的接触面积，在自动适应路况的同时保持车身的稳定。
3、本发明一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，转向横拉杆与前桥之间铰接成四边形，保证了机构可以稳定的适应路况变化。
4、本发明一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，叉型调整臂置于前桥壳体上方，可以不影响前桥的离地间隙，叉型调整臂为叉型结构，其结构强度和刚度较强。
5、本发明一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，前桥壳体分为三段，分别为中间部分的前桥壳体，和与前桥壳体铰接的2个外桥壳，使两侧外桥壳可以相互独立的上下移动，具有适应地况和坡度的能力。
6、本发明结构设计科学，工艺性好，具有推广应用价值。
四、附图说明
图1是本发明的一种实施方案的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的主视图。
图4是图1中前桥壳体与外桥壳铰接的结构示意图。
图5是前部前桥支架与托架连接的结构示意图。
图6是后部前桥支架与托架连接的结构示意图。
图7是图1中四边形姿态调整机构的结构示意图。
图8是图1中转向系统的结构示意图。
图9是前轮总成的结构示意图。
图10是转向器总成的结构示意图。
图11是托架(6)的结构示意图。
图12是前桥壳体(7)的结构示意图。
图13是左叉型调整臂(14)的结构示意图。
图14是前部前桥支架(13)的结构示意图。
图15是后部前桥支架(15)的结构示意图。
图中具体零部件标号如下：
1-左前轮总成，2-左转向节臂，3-左主销，4-左外桥壳，5-转向器总成，6-托架，7-前桥壳体，8-右外桥壳，9-右前轮总成，10-右转向节臂，11-右主销 12-右叉型调整臂，13-前部前桥支架，14-左叉型调整臂，15-后部前桥支架，16- 转向节，17-外半轴凸缘，18-左转向横拉杆，19-转向油缸，20-右转向横拉杆；
五、具体实施方式
下面通过附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细阐述中，只通过说明方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述的本质是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1、2、3所示，一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，包括：前桥壳体7、托架6、前部前桥支架13、转向器总成5、左叉型调整臂14、右叉型调整臂12、左外桥壳4、右外桥壳8、左转向节臂2、右转向节臂10、左前轮总成1、右前轮总成9、左主销3和右主销11。其中，如图4所示，前桥壳体7 为整体式桥壳，其两端分别与左外桥壳4、右外桥壳8铰接。
如图5、6所示，为前部前桥支架13、后部前桥支架15与托架6连接的结构示意图，前桥壳体7与固接在托架6的前部前桥支架13、后部前桥支架15铰接，其中前部前桥支架13、后部前桥支架15与托架6固接，保证前桥壳体7可以绕着托架6摆动。
如图7所示，前桥壳体7末端与右外桥壳8铰接，前桥壳体7和右外桥壳8 可以在它们的铰接点处做相对转动。托架6与右叉型调整臂12铰接，右叉型调整臂12的另一端与右外桥壳8铰接，前桥壳体7、右外桥壳8、右叉型调整臂 12、托架6铰接呈四边形，构成姿态调整机构，保证机构运动的稳定性。
与上述图7结构类似的，前桥壳体7末端与左外桥壳4铰接，前桥壳体7和左外桥壳4可以在它们的铰接点处做相对转动。托架6与左叉型调整臂14铰接，左叉型调整臂14的另一端与左外桥壳4铰接，前桥壳体7、左外桥壳4、左叉型调整臂14、托架6铰接呈四边形，构成姿态调整机构，保证机构运动的稳定性。
上述装置保证了，在不规则地面或者坡地等路况时，由于前桥壳体7可以相对于托架6摆动，右外桥壳8(或左外桥壳4)均可在与前桥壳体7的铰接点处做相对转动，则右外桥壳8(或左外桥壳4)与前桥壳体7之间的角度随地况变化而进行调整，保证右前轮总成9(或左前轮总成1)做相对独立的上下移动，使其可以配合大坡度的车身姿态自调平，且可以适应不规则地面，又可以增强轮胎与地面的接触面积，增强行驶安全性和行驶稳定性。
如图8所示，右外桥壳8末端通过右主销11与右前轮总成9联接，右转向节臂10固接在右前轮总成9上，右外桥壳8末端设有轴孔，右主销11安装在右外桥壳8末端轴孔上，右转向节臂10和右车轮总成9绕着右主销11相对于右外桥壳8转动。左外桥壳4末端通过左主销3与左车轮总成1联接，左转向节臂2 固接在左前轮总成1上，左外桥壳4末端设有轴孔，左主销3安装在左外桥壳4 末端轴孔上，左转向节臂2和左前轮总成1绕着左主销3相对于左外桥壳4转动。右转向节臂10和左转向节臂2之间设有转向器总成5，转向器总成5中的左转向横拉杆18、右转向横拉杆20的末端均设有销轴座腔，左转向横拉杆18、右转向横拉杆20分别与左转向节臂2和右转向节臂10铰接。转动方向盘时，转向机构器总成5驱动左转向节臂2绕着左主销3相对左外桥壳4转动，同时驱动右转向节臂10绕着右外桥壳8转动，左转向节臂2带动左侧前轮，右转向节臂10带动右侧前轮，实现整车的转向。其中方向盘及转向机构均为现有技术，在此不再赘述。
如图9所示为前轮总成的结构示意图，如图9中16所示为转向节，如图9中17 所示为外半轴凸缘；
如图10所示为转向器总成的结构示意图，如图10中18所示为左转向横拉杆，如图10中19所示为转向油缸，如图10中20所示为右转向横拉杆；
如图11所示为托架(6)的结构示意图；
如图12所示为前桥壳体(7)的结构示意图；
如图13所示为左叉型调整臂(14)的结构示意图；如图14所示为前部前桥支架(13)的结构示意图；如图15所示为后部前桥支架(15)的结构示意图。

Claims (5)

1.一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，其特征在于：它是由2个前轮总成即左前轮总成(1)和右前轮总成(9)、2个转向节臂即左转向节臂(2)和右转向节臂(10)、2个主销即左主销(3)和右主销(11)、2个外桥壳即左外桥壳(4)和右外桥壳(8)、转向器总成(5)、托架(6)、前桥壳体(7)、2个叉型调整臂即左叉型调整臂(14)和右叉型调整臂(12)、前部前桥支架(13)、后部前桥支架(15)组成；
它们相互之间的关系是：前桥壳体(7)与前部前桥支架(13)、后部前桥支架(15)铰接，其中前部前桥支架(13)、后部前桥支架(15)与托架(6)固接，保证前桥壳体(7)能相对于托架(6)摆动，且转向器总成(5)固接在前桥壳体(7)上，转向器总成(5)中的左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(20)分别与左转向节臂(2)、右转向节臂(10)铰接，所述前桥壳体(7)两端分别与左外桥壳(4)、右外桥壳(8)铰接，保证左外桥壳(4)、右外桥壳(8)与前桥壳体(7)之间有相对转动，以达到车身姿态调整的目的；左外桥壳(4)末端通过左主销(3)与左前轮总成(1)联接，左转向节臂(2)固接在左前轮总成(1)上，右外桥壳(8)末端通过右主销(11)与右前轮总成(9)联接，右转向节臂(10)固接在右前轮总成(9)上，左外桥壳(4)、右外桥壳(8)与前部前桥支架(13)之间分别设有左叉型调整臂(14)、右叉型调整臂(12)，左叉型调整臂(14)、右叉型调整臂(12)均置于前桥壳体(7)上方；左叉型调整臂(14)两端分别与前部前桥支架(13)和左外桥壳(4)铰接，右叉型调整臂(12)两端分别与前部前桥支架(13)和右外桥壳(8)铰接；
各组成部分的形状构造是：
所述左前轮总成(1)和右前轮总成(9)结构相同，对称安装，它们是由转向节(16)、外半轴凸缘(17)组成；该转向节(16)支承着外半轴凸缘(17)；它们的形状构造是：
该转向节(16)的一端呈叉型状，一端呈锥体状；
该外半轴凸缘(17)的一端呈柱状体，一端呈圆盘状；
所述左转向节臂(2)和右转向节臂(10)结构相同，对称安装，分别固接在左前轮总成(1)和右前轮总成(9)上；
该左转向节臂(2)、右转向节臂(10)的一端呈臂状向外伸出；
所述左主销(3)和右主销(11)呈圆柱状；
所述左外桥壳(4)和右外桥壳(8)结构相同，对称安装；其一端呈拳形状，另一端呈叉型状，且叉型状结构内侧对称分布有两个销轴孔，其作用是与前桥壳体(7)进行铰接；左外桥壳(4)和右外桥壳(8)中部各有一凸台，分别用于与左叉型调整臂(14)和右叉型调整臂(12)铰接；
所述转向器总成(5)由左转向横拉杆(18)、转向油缸(19)和右转向横拉杆(20)组成；左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(20)支承在转向油缸(19)内；
它们的形状构造是：
该转向油缸(19)为双作用液压缸，呈空心圆柱体；
该左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(20)结构相同，对称安装；它们的一端有活塞，另一端有铰接孔，且中部有一个球铰接结构；该左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(20)能在转向油缸(19)内腔做直线滑动；
所述托架(6)呈拱形结构，其底部分布有螺纹孔和定位孔，前后各分布有螺纹孔和定位孔；其两侧对称分布一个圆柱凸台，用于限制前桥壳体(7)的摆角；
所述前桥壳体(7)中部呈桥壳凸包状，且桥壳凸包状结构前、后部有向外突出的圆柱体，用于与前部前桥支架(13)和后部前桥支架(15)的铰接；前桥壳体(7)左、右两侧向外伸出呈棱柱结构，其棱柱结构的末端各对称分布有圆柱凸台，用于与左外桥壳(4)和右外桥壳(8)的铰接；
所述左叉型调整臂(14)和右叉型调整臂(12)的结构相同，对称安装，其结构呈叉型状，且各端末端设有销轴座腔；
所述前部前桥支架(13)的主体结构为圆柱体，且圆柱体中部有销轴孔，它的顶部有凸台结构，凸台上分布有螺纹孔和圆柱体凸台；
所述后部前桥支架(15)的主体结构为圆柱体，且圆柱体中部有销轴孔，它的顶部有凸台结构，凸台上分布有螺纹孔和圆柱体凸台。
2.根据权利要求1所述的一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，其特征在于：所述呈拱形结构的托架(6)，其底部分布有四个螺纹孔和四个定位孔，前后各分布有两个螺纹孔和两个定位孔。
3.根据权利要求1所述的一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，其特征在于：所述前桥壳体(7)左、右两侧向外伸出呈棱柱结构，其棱柱结构的末端各对称分布有两个圆柱凸台，用于与左外桥壳(4)和右外桥壳(8)的铰接。
4.根据权利要求1所述的一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，其特征在于：所述前部前桥支架(13)的主体结构为圆柱体，且圆柱体中部有一个销轴孔，它的顶部有凸台结构，凸台上分布有两个螺纹孔和两个圆柱体凸台。
5.根据权利要求1所述的一种采用叉型调整臂的单液压缸助力转向前桥，其特征在于：所述后部前桥支架(15)的主体结构为圆柱体，且圆柱体中部有一个销轴孔，它的顶部有凸台结构，凸台上分布有两个螺纹孔和两个圆柱体凸台。
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