CN109263718A - 一种拉杆转向、平衡悬架及倾角可调的成组式行走装置 - Google Patents

一种拉杆转向、平衡悬架及倾角可调的成组式行走装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种成组式行走装置，运用于隧道施工中，具有通过拉杆实现同步转向，坡面保持悬架平衡以及调节轮胎倾角的功能，包括支撑体、回转支承、旋转架、转向驱动机构、转向传动机构及轮胎总成；支撑体下方设置多组旋转架，与支撑体通过回转支承连接，多组旋转架中包括至少一组主动旋转架和至少一组从动旋转架，所述主动旋转架和支撑体之间还通过转向驱动机构连接，主动旋转架和从动旋转架之间通过转向传动机构连接；支撑体顶部设有平衡轴，支撑体与车架通过平衡轴铰接；所述轮胎总成与旋转架连接，且轮胎总成与旋转架的连接部还设有一档位调节部，以调节轮胎的端面与地面形成的夹角的大小。

Description

一种拉杆转向、平衡悬架及倾角可调的成组式行走装置
技术领域
本发明涉及行走机械装置领域，具体为一种拉杆转向、平衡悬架及倾角可调的成组式行走装置。
背景技术
圆形隧道施工中，在轨道没有铺设完成时，隧道内部货物的转运、重物的吊运均需要专用车辆来完成，传统车辆的行走装置一种为轮轨式，但其铺设临时辅助轨道时会对地铁隧道管片构成伤害，而且轨道安装和拆卸需要大量的人力，影响了地铁施工的效率、安全和成本；另一种是轮胎式，其不受轨道铺设的限制，运输效率较高，应用会更广泛；也可将这两种的结合：轮轨与轮胎互换式；随着施工效率及成本控制的要求越来越高，转运货物会更重，当采用轮胎式车的行走装置时，常规的两轴线车辆不能满足使用需求，多轴线车辆需求会越来越多，而多轴车辆需要全轮转向、悬架的均衡受力和轮胎倾斜角度可调(适应不同管片和不同跨距的施工，保证轮胎倾斜角度与隧道路面的弧度匹配)，具有转向、平衡悬架、倾角可调的成组式轮胎行走装置的需求会越来越广泛。
发明内容
本发明提供了一种成组式行走装置，运用于隧道施工中，具有通过拉杆实现同步转向，坡面保持悬架平衡以及调节轮胎倾角的功能。
本发明的技术方案在于：
包括支撑体、回转支承、旋转架、转向驱动机构、转向传动机构及轮胎总成；
支撑体下方设置多组旋转架，与支撑体通过回转支承连接，多组旋转架中包括至少一组主动旋转架和至少一组从动旋转架，所述主动旋转架和支撑体之间还通过转向驱动机构连接，主动旋转架和从动旋转架之间通过转向传动机构连接；
支撑体顶部设有平衡轴，支撑体与车架通过平衡轴铰接；
所述轮胎总成与旋转架连接，且轮胎总成与旋转架的连接部还设有一档位调节部，以调节轮胎的端面与地面形成的夹角的大小。
作为上述方案的优选，所述旋转架正面设置所述轮胎总成，背面设有转向支座，所述转向传动机构两端分别与主动旋转架和从动旋转架上的转向支座铰接，所述支撑体上也设有一转向支座，转向驱动机构一端连接支撑体上的转向支座，另一端连接主动旋转架上的转向支座。
作为上述方案的优选，所述转向驱动机构为一组水平设置的转向油缸，所述转向油缸的缸筒与支撑体上的转向支座铰接，活塞杆与主动旋转架上的转向支座铰接，转向传动机构为水平设置的连杆，两端分别与主动旋转架和从动旋转架上的转向支座铰接。
作为上述方案的优选，所述轮胎总成与旋转架之间通过一旋转轴铰接，轮胎总成能够绕旋转轴旋转以改变轮胎端面与地面所形成的夹角的大小，所述旋转架上还设有多个档位孔，轮胎总成上设有一档位销，所述档位销能够分别插入各档位孔中，以将轮胎总成与旋转架固定。
作为上述方案的优选，与主动旋转架连接的轮胎总成包括一组轮胎驱动机构，用于驱动对应轮胎行走。
作为上述方案的优选，所述支撑体上表面固设有一组连接部，所述连接部上固设有一水平方向的平衡轴，所述平衡轴与车架铰接，使车架能够绕平衡轴转动。
上述方案的有益效果在于：
本发明针对隧道施工的专用车辆进行关键技术的设计，拉杆转向是用来连接多组轮胎，实现多组轮胎的协同转向，大大减少整车的转弯半径，提高车辆通过性；平衡悬架是用来保证多组轮胎之间的受力均衡，提高车辆的稳定性和可靠性；轮胎的倾斜角度根据隧道路面的角度进行调整，使轮胎侧面与隧道路面紧密贴合行走，保证行走的稳定性，并提高轮胎的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为图1的俯视图。
图4为本发明中实现拉杆转向功能的结构示意图。
图5为本发明中实现平衡悬架功能的结构示意图。
图6为本发明中实现轮胎倾角调节功能的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的实施例。
本实施例所述旋转架及与旋转架连接的轮胎、轮胎驱动机构、旋转轴、档位销构成一组悬架，所述的“成组”是指两个或两个以上悬架构成一组行走装置。本实施例中以两组悬架构成一组行走装置为例进行说明。
如图1所示，本实施例的技术方案包括支撑体5、回转支承4、旋转架、转向驱动机构6、转向传动机构11及轮胎总成1；
支撑体5下方设置多组旋转架，与支撑体5通过回转支承4连接，多组旋转架中包括一组主动旋转架2和一组从动旋转架10，所述主动旋转架2和支撑体5之间还通过转向驱动机构6连接，主动旋转架2和从动旋转架10之间通过转向传动机构11连接；
支撑体5顶部设有平衡轴7，支撑体5与车架8通过平衡轴7铰接；
所述轮胎总成1与旋转架连接，且轮胎总成1与旋转架的连接部还设有一档位调节部，以调节轮胎101的端面与地面形成的夹角的大小。
在本实施例中，所述旋转架正面设置所述轮胎总成1，背面设有转向支座3，所述转向传动机构11两端分别与主动旋转架2和从动旋转架10上的转向支座3铰接，所述支撑体5上也设有一转向支座3，转向驱动机构6一端连接支撑体5上的转向支座3，另一端连接主动旋转架2上的转向支座3。
在本实施例中，所述转向驱动机构6为一组水平设置的转向油缸，所述转向油缸的缸筒与支撑体5上的转向支座3铰接，活塞杆与主动旋转架2上的转向支座3铰接，转向传动机构11为水平设置的连杆，两端分别与主动旋转架2和从动旋转架10上的转向支座3铰接。
在本实施例中，所述轮胎总成1与旋转架之间通过一旋转轴14铰接，轮胎总成1能够绕旋转轴14旋转以改变轮胎端面与地面所形成的夹角的大小，所述旋转架上还设有多个档位孔13，轮胎总成1上设有一档位销12，所述档位销12能够分别插入各档位孔13中，以将轮胎总成1与旋转架固定。
在本实施例中，与主动旋转架2连接的轮胎总成1包括一组轮胎驱动机构(减速马达)102，用于驱动对应轮胎101行走。
在本实施例中，所述支撑体5上表面固设有一组连接部9，所述连接部9上固设有一水平方向的平衡轴7，所述平衡轴7与车架8铰接，使车架8能够绕平衡轴7转动。
上述结构的工作原理如下：
拉杆转向：
行走装置转向时(见图2、图4)，转向油缸由液压阀控制推动或拉动转向支座3带动与之连接的主动旋转架2绕回转支承4转动，主动旋转架2带动轮胎驱动机构和轮胎转动，从而实现主动旋转架2转向；主动旋转架2上的转向支座3同时带动连杆推动和拉动与连杆连接的从动旋转架10同步转向，从动旋转架10带动与之连接的轮胎总成1同步转动，从而实现整体轮胎的同步转向。
平衡悬架：
当路面出现凹凸不平时，一个轮胎处于高位，该轮胎带动支撑体5一端抬高，支撑体5绕平衡轴7旋转，使支撑体5倾斜，而车架8固定不动，仍处于垂直状态，由于支撑体5上回转支承4安装面距平衡轴7安装孔距离相等，所以两悬架上的轮胎承载力相等，从而达到在不平路面上行驶时，轮胎不过载。
倾角调节：
当路面是水平路面时，悬架的轮胎总成1与旋转架由旋转轴14和档位销12固定，此时轮胎与水平路面处于垂直状态；当路面是弧形路面时，根据弧形路面的角度，将悬架中的轮胎总成1根据角度需要相对旋转架绕旋转轴14旋转到设定角度，并用档位销12将旋转架和轮胎总成1固定，调整后轮胎与弧形地面处于垂直状态，可以保证轮胎与路面最大程度接触，提高车桥的承载特性，减小轮胎的磨损。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种拉杆转向、平衡悬架及倾角可调的成组式行走装置，其特征在于：包括支撑体、回转支承、旋转架、转向驱动机构、转向传动机构及轮胎总成；
支撑体下方设置多组旋转架，与支撑体通过回转支承连接，多组旋转架中包括至少一组主动旋转架和至少一组从动旋转架，所述主动旋转架和支撑体之间还通过转向驱动机构连接，主动旋转架和从动旋转架之间通过转向传动机构连接；
支撑体顶部设有平衡轴，支撑体与车架通过平衡轴铰接；
所述轮胎总成与旋转架连接，且轮胎总成与旋转架的连接部还设有一档位调节部，以调节轮胎的端面与地面形成的夹角的大小。
2.根据权利要求1所述的成组式行走装置，其特征在于：所述旋转架正面设置所述轮胎总成，背面设有转向支座，所述转向传动机构两端分别与主动旋转架和从动旋转架上的转向支座铰接，所述支撑体上也设有一转向支座，转向驱动机构一端连接支撑体上的转向支座，另一端连接主动旋转架上的转向支座。
3.根据权利要求2所述的成组式行走装置，其特征在于：所述转向驱动机构为一组水平设置的转向油缸，所述转向油缸的缸筒与支撑体上的转向支座铰接，活塞杆与主动旋转架上的转向支座铰接，转向传动机构为水平设置的连杆，两端分别与主动旋转架和从动旋转架上的转向支座铰接。
4.根据权利要求1所述的成组式行走装置，其特征在于：所述轮胎总成与旋转架之间通过一旋转轴铰接，轮胎总成能够绕旋转轴旋转以改变轮胎端面与地面所形成的夹角的大小，所述旋转架上还设有多个档位孔，轮胎总成上设有一档位销，所述档位销能够分别插入各档位孔中，以将轮胎总成与旋转架固定。
5.根据权利要求4所述的成组式行走装置，其特征在于：与主动旋转架连接的轮胎总成包括一组轮胎驱动机构，用于驱动对应轮胎行走。
6.根据权利要求1所述的成组式行走装置，其特征在于：所述支撑体上表面固设有一组连接部，所述连接部上固设有一水平方向的平衡轴，所述平衡轴与车架铰接，使车架能够绕平衡轴转动。
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