CN109533020A - 一种多轴u型车辆全轮转向系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多轴载重车技术领域,具体是一种多轴U型车辆全轮转向系统。解决了现有技术中转向系统依赖电液控制及液压校准的技术问题,包括纵向传递机构、横向关联机构、前液压缸、后液压缸和转向器,纵向传递机构对称设置在U型车架两侧,横向关联机构设置在U型车架前端,前液压缸、后液压缸、转向器设置在所述U型车架上。本发明为多轴U型车辆全轮八字转向提供了一种不依赖电液控制、不会因转向缸泄露等液压故障影响转向精度的转向系统,该转向系统采用的转向机构关联所有转向轮组,由液压缸驱动转向机构实现八字转向。

Description

一种多轴U型车辆全轮转向系统
技术领域
本发明涉及多轴载重车技术领域,具体是一种多轴U型车辆全轮转向系统。
背景技术
多轴运输车辆转向时,车辆左右两侧车轮转角关系由各轴线上的转向梯形机构决定,转向液压缸同时驱动各转向梯形,使各车轮的轴线近似相交于同一瞬时转向中心。由于转向梯形布置在平板车架内部,占用车体内部空间,该类转向机构不适用于U型框架承载结构的多轴运输车辆。
多轴运输车辆八字转向时,前后转向轮组同时按不同旋转方向转动,可实现车辆较小的转弯半径。前后转向轮组由关联液压缸驱动,当液压缸内泄或关联控制管路泄露时,前后转向轮组转向中心错位,导致轮胎严重磨损,严重时会使车辆失控,一般设置液压矫直模块进行校准。
多轴运输车辆也可采用电液控制各独立转向单元进行精确转向。
发明内容
本发明为了解决现有技术中转向系统依赖电液控制及液压校准的技术问题,提供一种多轴U型车辆全轮转向系统。
本发明采取以下技术方案:一种多轴U型车辆全轮转向系统,包括纵向传递机构、横向关联机构、前液压缸、后液压缸和转向器,纵向传递机构对称设置在U型车架两侧,横向关联机构设置在U型车架前端,前液压缸、后液压缸、转向器设置在所述U型车架上。
所述纵向传递机构包括前转向臂、转向大臂I、主旋转臂、转向大臂II和尾转向臂,主旋转臂中部铰接在U型车架左侧,主旋转臂一端分别与后液压缸和前液压缸的活塞杆端连接,主旋转臂两端分别通过反向拉杆与转向大臂I和转向大臂II的中部连接,转向大臂I和转向大臂II一端与U型车架铰接固定,转向大臂II的另一端通过转向拉杆与尾转向臂的一端连接,尾转向臂另一端与U型车架固定,转向大臂I的另一端通过转向拉杆与前转向臂的一端连接,前转向臂中部固定在U型车架上,前转向臂另一端与横向关联机构连接。
所述的横向关联机构包括两个V形臂,两个V形臂的中部对称铰接固定在U型车架前端,V形臂一端通过斜拉杆与前转向臂连接,两个V形臂之间通过另横拉杆连接。
左后液压缸无杆腔、左前液压缸有杆腔、右前液压缸无杆腔、右后液压缸有杆腔与转向器的L口连接;左后液压缸有杆腔、左前液压缸无杆腔、右前液压缸有杆腔、右后液压缸无杆腔与转向器的R口连接。
所述的左主旋转臂两端的反向拉杆沿铰接点对称设置;左前液压缸及左后液压缸对称设置在左主旋转臂两侧;右前液压缸及右后液压缸对称设置在右主旋转臂两侧。
V形臂包括转轴、连接臂I和连接臂II,连接臂I和连接臂II一端固定在转轴,连接臂I和连接臂II的另一端设置有销孔,连接臂I和连接臂II之间的夹角为63°-66°,连接臂I和连接臂II设置在两个不同的平面内。
前转向臂中部为旋转销孔,前转向臂两端分别为第一连接销孔和第二连接销孔,第一连接销孔用于与 V形臂连接,第二连接销孔用于与转向大臂I连接,旋转销孔和第一连接销孔中心的连线与旋转销孔和第二连接销孔中心的连线之间的夹角为133°-137°,旋转销孔和第一连接销孔中心的距离与旋转销孔和第二连接销孔中心的距离的比值为4:3。
转向大臂I和转向大臂II结构相同,其一端为固定铰接轴,另一端设置有与转向拉杆连接的第一销孔,中部设置有与反向拉杆连接的第二销孔,第一销孔中心和第二销孔中心的距离与第二销孔中心和铰接轴中心的距离的比值为17:23。
与现有技术相比,本发明为多轴U型车辆全轮八字转向提供了一种不依赖电液控制、不会因转向缸泄露等液压故障影响转向精度的转向系统,该转向系统采用的转向机构关联所有转向轮组,由液压缸驱动转向机构实现八字转向。现有技术中多轴U型车辆八字转向采用前后转向轮组,由联通腔关联的两组液压缸同时驱动前后转向轮组实现全轮八字转向,由于联通腔内的液压油内泄、进入空气等原因会造成联动失真,转向精度下降,需要设计液压校正系统。本发明尤其适用于煤矿井下U型液压支架搬运车的转向系统,在高瓦斯、粉尘、淋水等恶劣的使用环境下,既不依赖电液控制系统进行独立控制转向,又无须设计转向校正系统对转向轮组进行校正。
附图说明
图1为本发明实施的多轴U型车辆全轮转向系统的原理图;
图2为本发明结构示意图;
图3为V型臂主视图;
图4为V型臂剖面图;
图5为前转向臂主视图;
图6为前转向臂剖面图;
图7转向大臂主视图;
图8转向大臂剖面图;
1-纵向传递机构,2-横向关联机构,3-转向大臂I,3.1-铰接轴,3.2-第二销孔,3.3-第一销孔,4-左主旋转臂,5-尾转向臂,6-左后液压缸,7 -V型臂,7.1-转轴,7.2-连接臂I,7.3-连接臂II,8-转向器,9-横拉杆,10-斜拉杆,11-转向拉杆,12-反向拉杆,13-左前液压缸,14-右前液压缸,15-右后液压缸,16-前转向臂,16.1-旋转销孔,16.2-第一连接销孔,16.3-第二连接销孔,17-转向大臂II。
具体实施方式
如图1、2所示,一种多轴U型车辆全轮转向系统,包括纵向传递机构1、横向关联机构2、前液压缸、后液压缸和转向器8,纵向传递机构1对称设置在U型车架两侧,横向关联机构2设置在U型车架前端,前液压缸、后液压缸、转向器8设置在所述U型车架上。其中,前液压缸包括设置在左侧的左前液压缸13以及右侧的右前液压缸14,后液压缸包括设置在左侧的左后液压缸6以及右侧的右后液压缸15。
纵向传递机构1包括前转向臂16、转向大臂I3、主旋转臂、转向大臂II17和尾转向臂5,主旋转臂中部铰接在U型车架左侧,主旋转臂一端分别与后液压缸和前液压缸的活塞杆端连接,主旋转臂两端分别通过反向拉杆12与转向大臂I3和转向大臂II17的中部连接,转向大臂I3和转向大臂II17一端与U型车架铰接固定,转向大臂II17的另一端通过转向拉杆11与尾转向臂5的一端连接,尾转向臂5另一端与U型车架固定,转向大臂I3的另一端通过转向拉杆11与前转向臂16的一端连接,前转向臂16中部固定在U型车架上,前转向臂16另一端与横向关联机构2连接。主旋转臂包括左侧的左主旋转臂4和右侧的右主旋转臂18.
横向关联机构2包括两个V形臂7,两个V形臂7的中部对称铰接固定在U型车架前端,V形臂7一端通过斜拉杆10与前转向臂16连接,两个V形臂7之间通过另横拉杆9连接。
左后液压缸6无杆腔、左前液压缸13有杆腔、右前液压缸14无杆腔、右后液压缸15有杆腔与转向器8的L口连接;左后液压缸6有杆腔、左前液压缸13无杆腔、右前液压缸14有杆腔、右后液压缸15无杆腔与转向器8的R口连接。
左侧主旋转臂4两端的反向拉杆12沿铰接点对称设置;左前液压缸13及左后液压缸6对称设置在左侧主旋转臂4两侧;右前液压缸14及右后液压缸15对称设置在右侧主旋转臂4两侧。
如图3、4所示,V形臂7包括转轴7.1、连接臂I7.2和连接臂II7.3,连接臂I7.2和连接臂II7.3一端固定在转轴7.1,连接臂I7.2和连接臂II7.3的另一端设置有销孔,连接臂I7.2和连接臂II7.3之间的夹角为63°-66°,连接臂I7.2和连接臂II7.3设置在两个不同的平面内。
如图5、6所示,前转向臂16中部为旋转销孔16.1,前转向臂16两端分别为第一连接销孔16.2和第二连接销孔16.3,第一连接销孔16.2用于与 V形臂7连接,第二连接销孔16.3用于与转向大臂I3连接,旋转销孔16.1和第一连接销孔16.2中心的连线与旋转销孔16.1和第二连接销孔16.3中心的连线之间的夹角为133°-137°,旋转销孔16.1和第一连接销孔16.2中心的距离与旋转销孔16.1和第二连接销孔16.3中心的距离的比值为4:3。
如图7、8所示,转向大臂I3和转向大臂II17结构相同,其一端为固定铰接轴3.1,另一端设置有与转向拉杆11连接的第一销孔3.3,中部设置有与反向拉杆12连接的第二销孔3.2,第一销孔3.3中心和第二销孔3.2中心的距离与第二销孔3.2中心和铰接轴3.1中心的距离的比值为17:23。
转向器L口供油时,转向油缸13及转向油缸15向内缩回,转向油缸6及转向油缸14向外伸出,带动左主旋转臂4及右主旋转臂18顺时针旋转,并带动转向大臂3、前转向臂16逆时针旋转;转向大臂17及尾转向臂5顺时针旋转,旋转角度由横向关联机构2限制。此时车辆向左转向。
转向器R口供油时,转向油缸13及转向油缸15向外伸出,转向油缸6及转向油缸14向内缩回,带动左主旋转臂4及右主旋转臂18逆时针旋转,并带动转向大臂3、前转向臂16顺时针旋转;转向大臂17及尾转向臂5逆时针旋转,旋转角度由横向关联机构2限制。此时车辆向右转向。

Claims (5)

1.一种多轴U型车辆全轮转向系统,其特征在于:包括纵向传递机构(1)、横向关联机构(2)、前液压缸、后液压缸和转向器(8),纵向传递机构(1)对称设置在U型车架两侧,横向关联机构(2)设置在U型车架前端,前液压缸、后液压缸、转向器(8)设置在所述U型车架上;
所述纵向传递机构(1)包括前转向臂(16)、转向大臂I(3)、主旋转臂(4)、转向大臂II(17)和尾转向臂(5),主旋转臂中部铰接在U型车架左侧,主旋转臂一端分别与后液压缸和前液压缸的活塞杆端连接,主旋转臂两端分别通过反向拉杆(12)与转向大臂I(3)和转向大臂II(17)的中部连接,转向大臂I(3)和转向大臂II(17)一端与U型车架铰接固定,转向大臂II(17)的另一端通过转向拉杆(11)与尾转向臂(5)的一端连接,尾转向臂(5)另一端与U型车架固定,转向大臂I(3)的另一端通过转向拉杆(11)与前转向臂(16)的一端连接,前转向臂(16)中部固定在U型车架上,前转向臂(16)另一端与横向关联机构(2)连接;
所述的横向关联机构(2)包括两个V形臂(7),两个V形臂(7)的中部对称铰接固定在U型车架前端,V形臂(7)一端通过斜拉杆(10)与前转向臂(16)连接,两个V形臂(7)之间通过另横拉杆(9)连接;
左后液压缸(6)无杆腔、左前液压缸(13)有杆腔、右前液压缸(14)无杆腔、右后液压缸(15)有杆腔与转向器(8)的L口连接;左后液压缸(6)有杆腔、左前液压缸(13)无杆腔、右前液压缸(14)有杆腔、右后液压缸(15)无杆腔与转向器(8)的R口连接。
2.根据权利要求1所述的多轴U型车辆全轮转向系统,其特征在于:所述的主旋转臂(4)两端的反向拉杆(12)沿铰接点对称设置;左前液压缸(13)及左后液压缸(6)对称设置在左侧主旋转臂(4)两侧;右前液压缸(14)及右后液压缸(15)对称设置在右侧主旋转臂(4)两侧。
3.根据权利要求2所述的多轴U型车辆全轮转向系统,其特征在于:所述的V形臂(7)包括转轴(7.1)、连接臂I(7.2)和连接臂II(7.3),连接臂I(7.2)和连接臂II(7.3)一端固定在转轴(7.1),连接臂I(7.2)和连接臂II(7.3)的另一端设置有销孔,连接臂I(7.2)和连接臂II(7.3)之间的夹角为63°-66°,连接臂I(7.2)和连接臂II(7.3)设置在两个不同的平面内。
4.根据权利要求2所述的多轴U型车辆全轮转向系统,其特征在于:所述的前转向臂(16)中部为旋转销孔(16.1),前转向臂(16)两端分别为第一连接销孔(16.2)和第二连接销孔(16.3),第一连接销孔(16.2)用于与 V形臂(7)连接,第二连接销孔(16.3)用于与转向大臂I(3)连接,旋转销孔(16.1)和第一连接销孔(16.2)中心的连线与旋转销孔(16.1)和第二连接销孔(16.3)中心的连线之间的夹角为133°-137°,旋转销孔(16.1)和第一连接销孔(16.2)中心的距离与旋转销孔(16.1)和第二连接销孔(16.3)中心的距离的比值为4:3。
5.根据权利要求2所述的多轴U型车辆全轮转向系统,其特征在于:所述的转向大臂I(3)和转向大臂II(17)结构相同,其一端为固定铰接轴(3.1),另一端设置有与转向拉杆(11)连接的第一销孔(3.3),中部设置有与反向拉杆(12)连接的第二销孔(3.2),第一销孔(3.3)中心和第二销孔(3.2)中心的距离与第二销孔(3.2)中心和铰接轴(3.1)中心的距离的比值为17:23。
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