CN201009929Y - 一种基于定轴轮系的动力平板运输车辆的独立转向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于定轴轮系的动力平板运输车辆的独立转向装置，该装置由悬臂、摆臂、液压马达、驱动齿轮、回转支承、双联齿轮、液压升降油缸等组成，形成具有较大传动比的定轴轮系独立转向机构；液压马达通过法兰固定在车架上，作为动力输出源；驱动齿轮和液压马达的输出轴通过键联接；双联齿轮绕固定在车架上的轴转动，其大齿轮和驱动齿轮啮合，小齿轮和回转支承的内齿轮啮合；回转支承内圈和悬臂通过螺栓联接，外圈用螺栓固定在车架的支架上，回转支承采用内齿式，和双联齿轮的小齿轮啮合。液压马达由多路电磁比例阀控制，带动驱动齿轮旋转，通过双联齿轮，驱动回转支承的内齿，从而带动悬架系统旋转，实行任意角度转向。

Description

一种基于定轴轮系的动力平板运输车辆的独立转向装置

技术领域

本发明属于运输车辆领域，涉及一种由液压马达驱动的、基于定轴轮系的、能使动力平板运输车辆的悬挂系统实现全轮独立转向功能的装置。。

背景技术

大型工程车辆和动力运输车辆，由于体积和重量较大，机械动作和行为较为笨拙。为了能使车辆在较小的空间更具灵活机动性，不但要求车辆平台能够实现升降和行驶转向等功能，而且要求其能实现诸如直行、横行、斜行、原地转向、八字转向、摆头或摆尾等多种转向模式，以适应狭小的厂房及施工现场复杂的作业任务要求，这就要求悬挂系统具备全轮独立转向功能。

目前，多轴线大型动力平板运输车辆的转向系统主要有两种，一是基于杆系的液压助力转向系统。该系统由转向缸、转向臂及拉杆等组成，在转向缸的推动下，通过拉杆之间的联动实现各轮轴的转向功能。这种转向系统不具备独立转向功能，不能实现多种转向模式，转向角度较小，而且这种机械式转向系统在转向时无法精确地使各轮轴的轴线交于一点，实现不了各轮胎的纯滚动，对轮胎磨损较大。另一种应用于平板运输车的转向系统是液压缸转向系统，该系统由一液压缸直接单独驱动悬挂或者驱动一四杆机构间接来驱动悬挂，通过电磁比例阀控制液压缸伸缩实现转向功能。后者具备独立转向功能，且通过控制可以实现较精确地转向，但由于机构的限制，转向角度有限，仅能实现几种简单的转向模式，如直行、斜行、横行等，不能实现任意角度的转向，其灵活性具有一定的限制性，不能满足自行式平板车辆的现场复杂任务作业的要求；液压缸驱动四杆机构的转向系统尽管转向角度较大，但其结构复杂，而且力和误差都被四杆机构放大，可靠性差。

大型动力平板车辆的悬挂系统不但应该具备绕其旋转中心实现任意角度转向的功能，同时还应具备货台的液压升降和平台调平等功能。

发明内容

本发明目的是提供一种适用于动力平板运输车辆的全轮独立转向装置，该转向装置基于定轴轮系，通过双联齿轮的二级传动来实现较大的传动比，使悬挂系统的任意角度转向。

一种基于定轴轮系的动力平板运输车辆的独立转向装置，独立转向装置以悬挂和车架作为支撑，各部件布置于悬臂和车架之间，由悬臂2、摆臂7、液压升降油缸6、液压马达5、回转支承4、双联齿轮1、驱动齿轮3、车架8等组成。回转支承4是独立转向的基础构件，既可以承受轴向力、径向力，同时还可以承受倾覆力矩，回转支承4不但起到承载的作用，而且能够完成转向的功能。悬臂2、摆臂7、液压升降油缸6以及与摆臂7相连的车桥8一起组成可绕回转支承4的轴线转动的机构。

回转支承的内外圈可以相对转动，内圈带有渐开线齿的内齿圈，外圈用螺栓和车架8固定在一起，内圈通过螺栓和悬臂2固定在一起。悬臂2和摆臂7铰接，悬臂2上端和回转支承4的内圈用螺栓固定。摆臂7一端和悬臂2连接，另一端即可以安装驱动车桥，亦可以安装从动车桥，具备良好的互换性。摆臂7中间的铰接孔通过销与液压油缸6铰接在一起。液压升降油缸6两端分别和悬臂2、摆臂7通过销联接，油缸的伸缩可使车架完成升降、调平等功能，并可起到减震的作用。液压马达5自身上的法兰由螺栓把液压马达5和车架8固定在一起，其输出轴上有键槽，与驱动齿轮通过键联接。液压马达5为双向马达，由电磁阀来控制液压马达5的旋转方向和旋转速度。驱动齿轮3与液压马达5通过键联接，在液压马达的带动下，驱动齿轮3和双联齿轮的上端齿轮啮合，驱动双联齿轮绕固定在车架上的轴转动；双联齿轮的下端齿轮和回转支承4的内齿圈啮合，从而带动悬挂系统绕回转支承4的轴线转动，完成转向功能。

本发明的独立转向装置的优点在于：(1)液压马达、双联齿轮等都安装在悬挂的内部，转向系统结构设计紧凑，安装方便；(2)可有效降低平台的整体高度，以获得较低的平台高度；(3)转向可靠、准确，可实现任意角度的转向，并可单独控制；(4)通过调整各齿轮齿数可获得较宽范围的传动比，有效地降低对液压马达功率和扭矩的要求；(5)便于检测转向的绝对角度，带齿轮的角度编码器或角度传感器通过和回转支承的内齿啮合，可精确地获得悬挂转向角度，反馈回控制中心，从而使悬挂更精确地实现转向功能，同时便于角度编码器或角度传感器安装和检修简单。

附图说明

图1是本发明的独立转向装置二维结构图

图2是本发明的带定轴轮系转向装置的悬挂及车桥的装配示意图

图3是本发明的悬臂、悬挂立轴、液压马达及小齿轮装配图结构图

图4是本发明的双联齿轮结构图

图5是本发明的回转支承结构图

图6是本发明的摆臂结构图

图7是本发明的液压升降油缸结构图

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的说明。本发明是一种适用于动力平板运输车辆的全轮独立转向装置，该独立转向装置以悬挂和车架作为支撑，各部件布置于悬臂和车架之间，由悬臂2、摆臂7、液压升降油缸6、液压马达5、回转支承4、双联齿轮1、驱动齿轮3、车架8等组成。回转支承4是独立转向的基础构件，既可以承受轴向力、径向力，同时还可以承受倾覆力矩，它的内外圈可以相对转动，外圈用螺栓和车架8固定在一起，内圈带有渐开线齿的内齿圈；内圈通过螺栓和悬臂2固定在一起，回转支承4不但起到承载的作用，而且能够完成转向的功能。

本发明是适用于动力平板运输车辆的、基于定轴轮系的全轮独立转向装置，该转向装置可实现较大的传动比，有效降低液压马达的功率和尺寸，经强度校核计算，安全可靠，通过控制可实现精确的转向，空间结构布置合理，同时能有效降低平台高度，可完成任意角度转向，完全满足多轴线动力平板运输车辆的多种转向模式的要求，在有限的空间内能实现灵活转向，完成复杂任务作业。

Claims (1)

1.一种基于定轴轮系的动力平板运输车辆的独立转向装置，以悬挂和车架作为支撑，各部件布置于悬臂和车架之间，其特征在于独立转向装置由悬臂(2)、摆臂(7)、液压升降油缸(6)、液压马达(5)、回转支承(4)、双联齿轮(1)、驱动齿轮(3)、车架(8)组成；回转支承的内外圈可以相对转动，内圈带有渐开线齿的内齿圈，外圈用螺栓和车架(8)固定在一起，内圈通过螺栓和悬臂(2)固定在一起；悬臂(2)和摆臂(7)铰接，悬臂(2)上端和回转支承(4)的内圈用螺栓固定；摆臂(7)一端和悬臂(2)连接，另一端安装驱动车桥或安装从动车桥，摆臂(7)中间的铰接孔通过销与液压油缸(6)铰接在一起；液压升降油缸(6)两端分别和悬臂(2)、摆臂(7)通过销联接；液压马达(5)自身上的法兰由螺栓把液压马达(5)和车架(8)固定在一起，液压马达输出轴上有键槽，与驱动齿轮通过键联接，驱动齿轮(3)与液压马达(5)通过键联接，在液压马达的带动下，驱动齿轮(3)和双联齿轮的上端齿轮啮合，驱动双联齿轮绕固定在车架上的轴转动；双联齿轮的下端齿轮和回转支承(4)的内齿圈啮合，从而带动悬挂系统绕回转支承(4)的轴线转动，完成转向功能。

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