CN203211384U - 用于车辆车架连接的十字旋轴浮动连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于车辆车架连接的十字旋轴浮动连接装置，包括浮动旋转支架、旋转轴支架，副车架通过浮动旋转支架、旋转轴支架与主车架连接，副车架与主车架不直接接触，旋转轴支架安装在车辆纵轴线前部及后部，设置于与主车架连接的横梁上，两对浮动旋转支架安装在主车架的两侧，固定副车架与主车架相对位置，沿车辆纵轴线布置的旋转轴支架和安装在主车架两侧的浮动旋转支架构成“十”字形。在保证连接强度和定位的同时，本实用新型允许副车架相对于主车架做较小的变形位移，不限制主车架为适应路况所做变形，减小主车架应力，降低其损坏的可能性，同时吸收路面传递的震动及冲击，利于保护上装。十字旋轴浮动连接适用于各种车辆类型。

Description

用于车辆车架连接的十字旋轴浮动连接装置

技术领域

本实用新型涉及一种机械连接固定装置，尤其涉及一种用于车辆车架连接的十字旋轴浮动连接固定装置。 

背景技术

在专用汽车设计时，为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷，同时也为了不破坏主车架的结构，一般多采用副车架过渡。 

除轻型车辆外，中重型车辆主梁强度、刚度充裕，结构上多采用柔性设计，有利于主梁释放行驶过程扭弯所形成的应力。在专用车辆改装时，除必须需要副车架，也可以考虑无副车架设计。 

车辆在行驶过程中的主要变形是弯曲和扭曲，主车架沿车辆纵向以后桥为支点发生弯曲，车辆横向发生扭曲。 

有理论认为，在车辆弯曲和扭曲的变形区域，会有一条类似中性轴的弯曲轴线和扭曲轴线，可以认为轴线位置不发生变形，所以在此位置布置的连接不会影响车辆自身的弯扭特性。但是在实际操作中，不同车辆，轴线并不相同，不固定，随运动而发生变化，因此是虚拟轴线，连接位置只能按结构特性和运动特性尽量逼近。 

在实际操作中，可以简单地以车辆纵轴线作为扭曲变形中心线，以后桥为弯曲变形中心线，或以驾驶室后至后桥的变形区域靠近后桥的横向中心轴线作为弯曲变形的中心线。 

四点连接可以完全定位副车架，其余连接多是基于强度等方面的考虑。 

副车架的主要功能是连接、承载、保护、隔振，是上装与主车架之间的联接体。一般地，上装不允许变形，而主车架为适应路况必须做一定的变形，因此有副车架的车辆，要同时考虑上装与副车架的连接。 

目前专用汽车与副车架的连接多以止推连接板、连接支架、U型螺栓等连接，连接点越多，附加刚度越大，副车架与主车架经多点紧紧捆绑在一起，副车架刚度几乎全部附加到主车架上，限制了主车架为适应路况而做出必要的变形，加剧 主车架应力，增大主车架和副车架损坏的可能性。 

专用汽车的连接尤其U型螺栓连接会造成应力集中，加剧损坏发生的可能性及发展速度。 

专用汽车的副车架多是经垫带落在主车架上，由于结构本身的平整性及车辆行驶的变化而局部接触，形成接触应力，发生接触应力损坏。 

副车架与主车架的连接常采用如下几种形式。 

1、止推连接板 

图1a、图1b和图1c是现有技术中止推连接板固定方式。连接板上端通过焊接与副车架固定，而下端则利用螺栓与主车架纵梁腹板相连接。止推板的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移。相邻两个止推连接板之间的距离在500～1000mm范围内。 

2、连接支架 

图2示出的是现有技术中连接支架固定方式，其中连接支架由相互独立的上、下托架组成，上、下托架均通过螺栓分别与副车架和主车架纵梁的腹板相固定，然后再用螺栓将上、下托架相连接。由于上、下托架之间留有间隙，因此连接支架所能承受的水平载荷较小，所以连接支架应和止推连接板配合使用。一般布置是在后悬架前支座前用连接支架连接，在后悬架前支座后用止推连接板连接。 

3、U型螺栓 

当选用其它连接装置有困难时，可采用U型夹紧螺栓。但在车架受扭转载荷最大的范围内不允许采用U型螺栓。当采用U型螺栓固定时，为防止主车架纵梁翼面变形，应在其内侧衬以木块，但在消声器附近，必须使用角铁等作内衬。 

但是以上连接方式存在以下缺点：刚性连接支架或弹性连接支架将副车架与主车架紧紧连接在一起，增大了主车架的刚度，限制了主车架为适应路况而做出必要的变形，加剧主车架应力，增大主车架和副车架损坏的可能性。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺点，提供一种能够降低主车架应力，防止主车架和副车架损坏的车架连接固定机构。 

本实用新型提供了一种用于车辆车架连接的十字旋轴浮动连接装置，包括浮 动旋转支架、旋转轴支架，旋转轴支架安装在车辆纵轴线前部及后部，两对浮动旋转支架安装在主车架的两侧，沿车辆纵轴线安装的旋转轴支架和安装在主车架两侧的浮动旋转支架构成“十”字形，副车架通过浮动旋转支架、旋转轴支架与主车架连接。 

旋转轴支架包括旋转轴支架上支座，旋转轴支架转轴和旋转轴支架下支座；旋转轴支架转轴穿过旋转轴支架上支座和旋转轴支架下支座之间的连接孔，从而使得旋转轴支架上支座可相对于旋转轴支架下支座转动。 

旋转轴支架安装在横梁结构上，横梁结构包括横梁、连接支架，横梁结构的横梁与主车架通过连接支架连接，旋转轴支架下支座安装在横梁上，旋转轴支架上支座与副车架连接。 

浮动旋转支架包括上支座、弹性橡胶、浮动旋转支架转轴、下支座，浮动旋转支架转轴在上支座的转轴孔内，弹性橡胶安装在浮动旋转支架转轴上并且在下支座的转轴孔内，上支座与副车架连接，下支座与主车架连接。 

弹性橡胶为与浮动旋转支架转轴同轴的圆筒形状。可选地，弹性橡胶可以采用其它的弹性元件。 

上支座、下支座的截面是槽形或L形；旋转轴支架上支座、旋转轴支架下支座的截面是槽形或L形。 

可选地，上支座、下支座的截面是U形；旋转轴支架上支座、旋转轴支架下支座的截面是U形。 

可选地，上装的底部梁结构替代副车架。 

本实用新型的有益效果在于： 

1、本实用新型所示的双十字旋轴浮动连接装置连接副车架与主车架，支撑副车架上的重量，副车架与主车架并不接触，可减少接触应力疲劳损坏，还可减少集中应力损坏。双十字旋轴浮动连接装置可以提高副车架与主车架的结构柔度，在保证连接强度和定位的同时，允许副车架相对于主车架做较小的变形位移，不限制主车架为适应路况所做的必要变形，减小主车架变形抗力，降低其损坏的可能性；同时可吸收路面传递的震动及冲击，减小主车架与副车架之间的冲击力，利于保护副车架。 

2、副车架不与主车架接触，通过旋转轴支架、浮动旋转支架支撑，有些车辆可以省略副车架，降低重心。 

3、本实用新型结构紧凑简单、安全可靠。本实用新型能有效吸收和衰减路面施加的各种外力冲击。本实用新型有效的保护了主车架和副车架的结构安全。 

附图说明

应说明的是，下面描述中的附图仅示意地示出了一些实施例，并没有包括所有可能的实施例。 

图1a是现有技术的止推连接板的主视图； 

图1b是现有技术的止推连接板的俯视图； 

图1c是现有技术的止推连接板的侧视图； 

图2是现有技术的连接支架的示意图； 

图3是本实用新型实施例的双十字旋轴浮动连接装置示意图； 

图4是本实用新型实施例的双十字旋轴浮动连接装置的后视图； 

图5示出了本实用新型实施例的双十字旋轴浮动连接固定装置去掉上装的示意图； 

图6a是本实用新型实施例的旋转轴支架示意图； 

图6b是图6a所示旋转轴支架的左视图； 

图7a是本实用新型实施例的浮动旋转支架结构示意图； 

图7b是图7a所示浮动旋转支架结构沿B-B剖视图； 

图8a是安装旋转轴支架的横梁结构示意图； 

图8b是图8a所示横梁结构的左视图。 

其中：1-副车架，2-止推连接板，3-主车架纵梁，4-上托架，5-下托架，6-螺栓，7-主车架，8-副车架，9-浮动旋转支架，10-旋转轴支架，11-横梁结构，12-上支座，13-弹性橡胶，14-下支座，15-浮动旋转支架转轴，16-旋转轴支架上支座，17-旋转轴支架转轴，18-旋转轴支架下支座，19-上装，81-横梁、82-连接支架。 

具体实施方式

以下将结合附图3-8对本实用新型的示例性实施例的技术方案进行详细说 明。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。所描述的实施例仅用于图示说明，而不是对本实用新型范围的限制。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 

图3是本实用新型实施例的双十字旋轴浮动连接装置示意图；图4是本实用新型实施例的双十字旋轴浮动连接装置的后视图。如图3-4所示，双十字旋轴浮动连接装置包括浮动旋转支架9、旋转轴支架10，副车架8通过浮动旋转支架9、旋转轴支架10与主车架7连接，副车架8与主车架7不直接接触。 

旋转轴支架10安装在车辆纵轴线前部及后部，两对浮动旋转支架9安装在主车架7的两侧，固定副车架8与主车架7相对位置，沿车辆纵轴线布置旋转轴支架10和两侧浮动旋转支架9构成“十”形，并一起支撑副车架重量。 

图5示出了本实用新型实施例的双十字旋轴浮动连接固定装置去掉上装的示意图。如图5所示，横梁结构11与主车架连接，旋转轴支架10安装在横梁结构11上。 

图6a是本实用新型实施例的旋转轴支架示意图；图6b是图6a所示旋转轴支架的左视图。如图6a和6b所示，旋转轴支架10包括旋转轴支架上支座16，旋转轴支架转轴17和旋转轴支架下支座18，旋转轴支架转轴17穿过旋转轴支架上支座16和旋转轴支架下支座18之间的连接孔，从而使得旋转轴支架上支座16可相对于旋转轴支架下支座18转动。旋转轴支架上支座16安装在副车架上，旋转轴支架下支座18安装在与主车架连接的横梁结构11上。 

旋转轴支架上支座16、旋转轴支架下支座18的截面可以是槽形、L形等，旋转轴支架上支座16、旋转轴支架下支座18的截面可以是U形，根据车辆安装实际情况来确定或选择旋转轴支架上支座16和旋转轴支架下支座18的截面形状。 

上述旋转轴支架10整体结构为刚性，定位副车架8相对于主车架7的位置，起主要定位作用，可转动。 

图8a和8b示出了安装旋转轴支架的横梁结构11。如图8a和8b所示，横梁结构11包括横梁81、连接支架82。横梁结构11的横梁81与主车架7通过连接 支架82联接，旋转轴支架下支座18安装在横梁81上，横梁81与主车架7不接触，横梁81通过连接支架82与主车架7固定。连接支架82的结构或形式不限，可采用任何现有技术的任何连接支架，也可以采用本实用新型的浮动连接支架9或旋转轴支架10。旋转轴支架10的上支座16安装在副车架上。旋转轴支架10固定副车架与主车架相对位置，两车架可以转动。 

图7a是本实用新型实施例的浮动旋转支架结构示意图；图7b是图7a所示浮动旋转支架结构沿B-B剖视图。如图7a和7b所示，浮动旋转支架9包括上支座12、弹性橡胶13、浮动旋转支架转轴15、下支座14。浮动旋转支架转轴15在上支座12的转轴孔内，弹性橡胶13安装在浮动旋转支架转轴15上，弹性橡胶13为与浮动旋转支架转轴15同轴的圆筒形状，弹性橡胶13安装在下支座14的转轴孔内，下支座14的转轴孔包裹弹性橡胶13。上支座12的转轴孔、下支座14的转轴孔、弹性橡胶13经转轴15连接在一起。浮动旋转支架转轴15可以在上支座12与下支座14的转轴孔中浮动。 

上支座12与副车架连接，下支座14与主车架连接，上支座12、下支座14、弹性橡胶13经转轴15连接在一起。 

上支座12、下支座14的截面可以是槽形、L形等，上支座12、下支座14的截面可以是U形，根据车辆安装实际情况来确定或选择后上支座12和下支座14的截面形状。 

两对浮动旋转支架9安装在主车架7的两侧，浮动旋转支架9定位副车架8相对于主车架7的位置，起主要定位作用。浮动旋转支架可旋转，可浮动，是可旋转的浮动结构，可做小的位移，主要不限制沿车架纵向弯曲和扭曲所引起的转动自由度。沿车架的左右两侧设置一对浮动旋转支架9形成一转动轴线，轴线浮动。 

浮动旋转支架的数量按所需强度计算确定。 

沿车辆纵轴线布置的旋转轴支架和沿车架两侧布置的浮动旋转支架一起支撑副车架重量。 

通过使用本实用新型，可有效防止车辆行驶时扭曲造成主车架或上装发生变形和损坏。 

由于副车架是上装与主车架之间的联接体，是一个中间件。纵旋轴浮动连接装置可以承担与副车架相同的连接、承载、保护、隔振作用，因此部分车辆可以取消副车架，直接安装上装19。在取消副车架的情况下，上文所述的“副车架”可以用“上装的底部梁结构”代替，上装的底部梁结构通过旋转轴支架和浮动旋转支架和主车架7连接，上装19与主车架7不直接接触。 

本实用新型中的连接方式的具体结构应当根据车辆实际安装结构调整优化。 

以上对本实用新型的实施例的描述仅用于说明本实用新型的技术方案，而不是对本实用新型范围的限制，本实用新型并不限于所公开的这些实施例，本领域的技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换都应落入本实用新型的保护范围。 

Claims (11)

1.一种用于车辆车架连接的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：包括浮动旋转支架(9)、旋转轴支架(10)，旋转轴支架(10)安装在车辆纵轴线前部及后部，两对浮动旋转支架(9)安装在主车架(7)的两侧，沿车辆纵轴线安装的旋转轴支架(10)和安装在主车架(7)两侧的浮动旋转支架(9)构成“十”字形，副车架(8)通过浮动旋转支架(9)、旋转轴支架(10)与主车架(7)连接。 

2.根据权利要求1所述的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：旋转轴支架(10)包括旋转轴支架上支座(16)，旋转轴支架转轴(17)和旋转轴支架下支座(18)；旋转轴支架转轴(17)穿过旋转轴支架上支座(16)和旋转轴支架下支座(18)之间的连接孔，从而使得旋转轴支架上支座(16)可相对于旋转轴支架下支座(18)转动。 

3.根据权利要求2所述的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：旋转轴支架(10)安装在横梁结构(11)上，横梁结构(11)包括横梁(81)、连接支架(82)，横梁结构(11)的横梁(81)与主车架(7)通过连接支架(82)连接，旋转轴支架下支座(18)安装在横梁(81)上，旋转轴支架上支座(16)与副车架(8)连接。 

4.根据权利要求1所述的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：浮动旋转支架(9)包括上支座(12)、弹性橡胶(13)、浮动旋转支架转轴(15)、下支座(14)，浮动旋转支架转轴(15)在上支座(12)的转轴孔内，弹性橡胶(13)安装在浮动旋转支架转轴(15)上并且在下支座(14)的转轴孔内，上支座(12)与副车架(8)连接，下支座(14)与主车架(7)连接。 

5.根据权利要求2所述的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：浮动旋转支架(9)包括上支座(12)、弹性橡胶(13)、浮动旋转支架转轴(15)、下支座(14)，浮动旋转支架转轴(15)在上支座(12)的转轴孔内，弹性橡胶(13)安装在浮动旋转支架转轴(15)上并且在下支座(14)的转轴孔内，上支座(12)与副车架(8)连接，下支座(14)与主车架(7)连接。 

6.根据权利要求3所述的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：浮动旋转 支架(9)包括上支座(12)、弹性橡胶(13)、浮动旋转支架转轴(15)、下支座(14)，浮动旋转支架转轴(15)在上支座(12)的转轴孔内，弹性橡胶(13)安装在浮动旋转支架转轴(15)上并且在下支座(14)的转轴孔内，上支座(12)与副车架(8)连接，下支座(14)与主车架(7)连接。 

7.根据权利要求4-6的任一权利要求所述的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：弹性橡胶(13)为与浮动旋转支架转轴(15)同轴的圆筒形状。 

8.根据权利要求7所述的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：弹性元件替代弹性橡胶。 

9.根据权利要求2-6的任一权利要求所述的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：上支座(12)、下支座(14)的截面是槽形或L形；旋转轴支架上支座(16)、旋转轴支架下支座(18)的截面是槽形或L形。 

10.根据权利要求2-6的任一权利要求所述的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：上支座(12)、下支座(14)的截面是U形；旋转轴支架上支座(16)、旋转轴支架下支座(18)的截面是U形。 

11.根据权利要求1-6的任一权利要求所述的十字旋轴浮动连接装置，其特征在于：上装的底部梁结构替代副车架(8)。 

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