CN113650465A - 一种可转向的悬挂系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可转向的悬挂系统，包括转向机构和悬挂机构和固定支架，所述转向机构底部安装有悬挂机构，所述转向机构包括固定支架、悬挂顶撑、转向电机和减速箱，所述固定支架顶侧安装有悬挂顶撑，所述悬挂顶撑底侧固定安装有转向电机，所述固定支架内部固定安装有减速箱，且减速箱输出端与转向电机输出端连接，所述固定支架底侧固定安装有转轴套筒，所述减速箱输出端安装有贯穿，所述转轴套筒的转向轴；悬挂机构内部集成了转向机构，可实现常规悬挂的功能以外，可以通过顶部配置单独的转向电机，实现轮子的180°转向，将悬挂机构与转向机构进行匹配结合。
Description
技术领域
本发明涉及悬挂系统技术领域，尤其涉及一种可转向的悬挂系统及其工作方法。
背景技术
悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其功能是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车平顺行驶。
现有的悬挂系统和转向系统均为单独设计结构，无法实现四个轮胎的大角度转向以及与悬挂结构的结合；同时在悬挂结构长时间工作时，一旦悬挂系统出现问题，无法及时的进行了解和问题排查。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种可转向的悬挂系统及其工作方法，解决了现有的悬挂系统和转向系统均为单独设计结构，无法实现四个轮胎的大角度转向以及与悬挂结构的结合；同时在悬挂结构长时间工作时，一旦悬挂系统出现问题，无法及时的进行了解和问题排查的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种可转向的悬挂系统，包括转向机构和悬挂机构和固定支架，所述转向机构底部安装有悬挂机构，所述转向机构包括固定支架、悬挂顶撑、转向电机和减速箱，所述固定支架顶侧安装有悬挂顶撑，所述悬挂顶撑底侧固定安装有转向电机，所述固定支架内部固定安装有减速箱，且减速箱输出端与转向电机输出端连接，所述固定支架底侧固定安装有转轴套筒，所述减速箱输出端安装有贯穿，所述转轴套筒的转向轴；
所述悬挂机构包括减震弹簧、第一转向节和第二转向节，所述转轴套筒顶端外侧套装有第一转向节，所述转向轴底端安装在第二转向节上，所述转向轴底端外侧套装有减震弹簧，且减震弹簧端部分别与转轴套筒以及第二转向节连接，所述第一转向节和第二转向节之间安装有减震器，所述第一转向节与减震上臂一端转动连接，所述第二转向节与减震下臂一端转动连接，且减震上臂和减震下臂另一端转动连接，所述第二转向节底侧安装有轮毂电机，且轮毂电机内侧安装有与车架连接的下摆臂。
优选的，四个所述转向机构顶部通过固定支架安装在车架四周，所述悬挂机构的轮毂电机输出端与轮毂以及轮胎安装连接，所述悬挂机构的下摆臂通过安装支架与车架底侧连接。
优选的，所述固定支架底侧内部安装有滚珠轴承，所述转向轴与滚珠轴承内壁连接。
优选的，所述转向轴包括轴套和轴体，所述轴套顶端与减速箱输出端连接，所述轴套侧壁开设有滑槽，且轴体顶端外侧设置有滑柱，且滑柱安装在滑槽内。
优选的，所述减震上臂一端和第一转向节通过第一安装轴连接，所述减震下臂一端与第二转向节通过第三安装轴连接，所述减震下臂另一端和减震上臂另一端通过第二安装轴连接，且第二安装轴和减震下臂固定，且第二安装轴和减震上臂通过限位轴承连接，所述减震上臂另一端外侧安装有角度传感器，且角度传感器输入端与第二安装轴连接。
优选的，所述减震器的顶端套装在第一安装轴上，且减震器底端套装在第三安装轴上。
一种可转向的悬挂系统的工作方法，该工作方法的具体操作步骤如下：
步骤一：固定支架上的转向电机工作，减速箱调速带动转向轴在滚珠轴承间旋转，完成悬挂机构的转向操作；
步骤二：在颠簸道路行驶时，此时第二转向节上连接的转向轴的轴体在轴套内移动，对减震弹簧进行压缩，通过减震弹簧的弹性形变起到缓冲作用，同时减震上臂在第一转向节上旋转，减震下臂在第二转向节上旋转，此时减震上臂和减震下臂的转动连接处的夹角不断变化，带动第一安装轴和第三安装轴间的减震器不断伸缩实现减震。
本发明的有益效果是：悬挂机构内部集成了转向机构，可实现常规悬挂的功能以外，可以通过顶部配置单独的转向电机，实现轮子的180°转向，将悬挂机构与转向机构进行匹配结合；
同时第二转向节上连接的转向轴的轴体在轴套内移动，对减震弹簧进行压缩，通过减震弹簧的弹性形变起到缓冲作用，同时减震上臂在第一转向节上旋转，减震下臂在第二转向节上旋转，此时减震上臂和减震下臂的转动连接处的夹角不断变化，带动第一安装轴和第三安装轴间的减震器不断伸缩实现减震，此时角度传感器对减震上臂和减震下臂的夹角变化进行监测，当夹角变化出现偏差时，此时角度传感器将型号传递给PLC控制器，进而控制预警器预警，便于后续监测维修。
附图说明
图1为本发明整体一侧结构示意图；
图2为本发明整体另一侧结构示意图。
图例说明：
1、固定支架；2、悬挂顶撑；3、转向电机；4、减速箱；5、滚珠轴承；6、转轴套筒；7、转向轴；8、减震弹簧；9、第一转向节；10、第二转向节；11、减震上臂；12、减震下臂；13、第一安装轴；14、第二安装轴；15、第三安装轴；16、角度传感器；17、轮毂电机；18、下摆臂；19、安装支架；20、减震器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面给出具体实施例。
参见图1和图2，一种可转向的悬挂系统，包括转向机构和悬挂机构和固定支架1，转向机构底部安装有悬挂机构，四个转向机构顶部通过固定支架1安装在车架四周，悬挂机构的轮毂电机17输出端与轮毂以及轮胎安装连接，悬挂机构的下摆臂18通过安装支架19与车架底侧连接，转向机构包括固定支架1、悬挂顶撑2、转向电机3和减速箱4，固定支架1顶侧安装有悬挂顶撑2，悬挂顶撑2底侧固定安装有转向电机3，固定支架1内部固定安装有减速箱4，且减速箱4输出端与转向电机3输出端连接，固定支架1底侧固定安装有转轴套筒6，减速箱4输出端安装有贯穿，转轴套筒6的转向轴7，固定支架1底侧内部安装有滚珠轴承5，转向轴7与滚珠轴承5内壁连接，固定支架1上的转向电机3工作，减速箱4调速带动转向轴7在滚珠轴承5间旋转，完成悬挂机构的转向操作；
悬挂机构包括减震弹簧8、第一转向节9和第二转向节10，转轴套筒6顶端外侧套装有第一转向节9，转向轴7底端安装在第二转向节10上，转向轴7底端外侧套装有减震弹簧8，且减震弹簧8端部分别与转轴套筒6以及第二转向节10连接，第一转向节9和第二转向节10之间安装有减震器20，第一转向节9与减震上臂11一端转动连接，第二转向节10与减震下臂12一端转动连接，且减震上臂11和减震下臂12另一端转动连接，第二转向节10底侧安装有轮毂电机17，且轮毂电机17内侧安装有与车架连接的下摆臂18，转向轴7包括轴套和轴体，轴套顶端与减速箱4输出端连接，轴套侧壁开设有滑槽，且轴体顶端外侧设置有滑柱，且滑柱安装在滑槽内，第二转向节10上连接的转向轴7的轴体在轴套内移动，对减震弹簧8进行压缩，通过减震弹簧8的弹性形变起到缓冲作用，减震上臂11一端和第一转向节9通过第一安装轴13连接，减震下臂12一端与第二转向节10通过第三安装轴15连接，减震下臂12另一端和减震上臂11另一端通过第二安装轴14连接，且第二安装轴14和减震下臂12固定，且第二安装轴14和减震上臂11通过限位轴承连接，减震上臂11另一端外侧安装有角度传感器16，且角度传感器16输入端与第二安装轴14连接，角度传感器16对减震上臂11和减震下臂12的夹角变化进行监测，减震器20的顶端套装在第一安装轴13上，且减震器20底端套装在第三安装轴15上，减震上臂11在第一转向节9上旋转，减震下臂12在第二转向节10上旋转，此时减震上臂11和减震下臂12的转动连接处的夹角不断变化，带动第一安装轴13和第三安装轴15间的减震器20不断伸缩实现减震。
一种可转向的悬挂系统的工作方法，该工作方法的具体操作步骤如下：
步骤一：固定支架1上的转向电机3工作，减速箱4调速带动转向轴7在滚珠轴承5间旋转，完成悬挂机构的转向操作；
步骤二：在颠簸道路行驶时，此时第二转向节10上连接的转向轴7的轴体在轴套内移动，对减震弹簧8进行压缩，通过减震弹簧8的弹性形变起到缓冲作用，同时减震上臂11在第一转向节9上旋转，减震下臂12在第二转向节10上旋转，此时减震上臂11和减震下臂12的转动连接处的夹角不断变化，带动第一安装轴13和第三安装轴15间的减震器20不断伸缩实现减震。
悬挂机构内部集成了转向机构，可实现常规悬挂的功能以外，可以通过顶部配置单独的转向电机3，实现轮子的180°转向，将悬挂机构与转向机构进行匹配结合；
同时第二转向节10上连接的转向轴7的轴体在轴套内移动，对减震弹簧8进行压缩，通过减震弹簧8的弹性形变起到缓冲作用，同时减震上臂11在第一转向节9上旋转，减震下臂12在第二转向节10上旋转，此时减震上臂11和减震下臂12的转动连接处的夹角不断变化，带动第一安装轴13和第三安装轴15间的减震器20不断伸缩实现减震，此时角度传感器16对减震上臂11和减震下臂12的夹角变化进行监测，当夹角变化出现偏差时，此时型号为SCA610-CA1H1G的角度传感器16将型号传递给型号为PLCS7-300的PLC控制器，进而控制预警器预警，便于后续监测维修。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可转向的悬挂系统，其特征在于，包括转向机构和悬挂机构和固定支架(1)，所述转向机构底部安装有悬挂机构，所述转向机构包括固定支架(1)、悬挂顶撑(2)、转向电机(3)和减速箱(4)，所述固定支架(1)顶侧安装有悬挂顶撑(2)，所述悬挂顶撑(2)底侧固定安装有转向电机(3)，所述固定支架(1)内部固定安装有减速箱(4)，且减速箱(4)输出端与转向电机(3)输出端连接，所述固定支架(1)底侧固定安装有转轴套筒(6)，所述减速箱(4)输出端安装有贯穿，所述转轴套筒(6)的转向轴(7)；
所述悬挂机构包括减震弹簧(8)、第一转向节(9)和第二转向节(10)，所述转轴套筒(6)顶端外侧套装有第一转向节(9)，所述转向轴(7)底端安装在第二转向节(10)上，所述转向轴(7)底端外侧套装有减震弹簧(8)，且减震弹簧(8)端部分别与转轴套筒(6)以及第二转向节(10)连接，所述第一转向节(9)和第二转向节(10)之间安装有减震器(20)，所述第一转向节(9)与减震上臂(11)一端转动连接，所述第二转向节(10)与减震下臂(12)一端转动连接，且减震上臂(11)和减震下臂(12)另一端转动连接，所述第二转向节(10)底侧安装有轮毂电机(17)，且轮毂电机(17)内侧安装有与车架连接的下摆臂(18)。
2.根据权利要求1所述的一种可转向的悬挂系统，其特征在于，四个所述转向机构顶部通过固定支架(1)安装在车架四周，所述悬挂机构的轮毂电机(17)输出端与轮毂以及轮胎安装连接，所述悬挂机构的下摆臂(18)通过安装支架(19)与车架底侧连接。
3.根据权利要求1所述的一种可转向的悬挂系统，其特征在于，所述固定支架(1)底侧内部安装有滚珠轴承(5)，所述转向轴(7)与滚珠轴承(5)内壁连接。
4.根据权利要求1所述的一种可转向的悬挂系统，其特征在于，所述转向轴(7)包括轴套和轴体，所述轴套顶端与减速箱(4)输出端连接，所述轴套侧壁开设有滑槽，且轴体顶端外侧设置有滑柱，且滑柱安装在滑槽内。
5.根据权利要求1所述的一种可转向的悬挂系统，其特征在于，所述减震上臂(11)一端和第一转向节(9)通过第一安装轴(13)连接，所述减震下臂(12)一端与第二转向节(10)通过第三安装轴(15)连接，所述减震下臂(12)另一端和减震上臂(11)另一端通过第二安装轴(14)连接，且第二安装轴(14)和减震下臂(12)固定，且第二安装轴(14)和减震上臂(11)通过限位轴承连接，所述减震上臂(11)另一端外侧安装有角度传感器(16)，且角度传感器(16)输入端与第二安装轴(14)连接。
6.根据权利要求1所述的一种可转向的悬挂系统，其特征在于，所述减震器(20)的顶端套装在第一安装轴(13)上，且减震器(20)底端套装在第三安装轴(15)上。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种可转向的悬挂系统的工作方法，其特征在于，该工作方法的具体操作步骤如下：
步骤一：固定支架(1)上的转向电机(3)工作，减速箱(4)调速带动转向轴(7)在滚珠轴承(5)间旋转，完成悬挂机构的转向操作；
步骤二：在颠簸道路行驶时，此时第二转向节(10)上连接的转向轴(7)的轴体在轴套内移动，对减震弹簧(8)进行压缩，通过减震弹簧(8)的弹性形变起到缓冲作用，同时减震上臂(11)在第一转向节(9)上旋转，减震下臂(12)在第二转向节(10)上旋转，此时减震上臂(11)和减震下臂(12)的转动连接处的夹角不断变化，带动第一安装轴(13)和第三安装轴(15)间的减震器(20)不断伸缩实现减震。
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