RU48918U1

RU48918U1 - "SPIDER" - HINGE DEVICE FOR CONNECTING TO THE SEMI-ARRANGEMENTS OF AN ARTICLE VEHICLE

Info

Publication number: RU48918U1
Application number: RU2005111133/22U
Authority: RU
Inventors: В.Н. Окулов; В.Г. Корытов; И.И. Кошелев; И.М. Кошелев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Группа "Исеть"
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2005-11-10

Abstract

Полезная модель относится к транспортным средствам, а именно, к устройствам для соединения полурам сочлененных транспортных средств. Заявляемая полезная модель решает задачу повышения маневренности, улучшения эксплуатационных свойств и ходовых качеств транспортного средства в условиях бездорожья и пересеченной местности, а также упрощения конструкции шарнирного устройства. Поставленная задача решается за счет перераспределения вертикальных нагрузок на колеса разных бортов транспортного средства в зависимости от угла между продольными осями передней и задней полурам, соединенных между собой при помощи шарнирного устройства «Паук», снабженного двумя несущими вилками, шарнирным блоком, состоящим из последовательно соединенных шарниров, гидравлического цилиндра поворота, гидравлического амортизатора двустороннего действия. Преимуществом заявляемой полезной модели является возможность выполнения шарнирным устройством одновременно трех функций: передача крутящего момента при всех изменяемых положениях передней и задней полурам транспортного средства; обеспечение углового перемещения сочлененных полурам относительно продольной оси, в том числе, при поворотах, ограничение углов такого перемещения, а также гашение толчков при преодолении препятствий. Шарнирное устройство «Паук» используется для соединения полурам полноприводных малогабаритных вездеходных средств.The invention relates to vehicles, namely, devices for connecting semi-frames of articulated vehicles. The inventive utility model solves the problem of increasing maneuverability, improving the operational properties and driving characteristics of the vehicle in off-road and rough terrain, as well as simplifying the design of the articulated device. The problem is solved by redistributing the vertical loads on the wheels of different sides of the vehicle, depending on the angle between the longitudinal axes of the front and rear semi-frames, interconnected using the Spider hinge, equipped with two load forks, a hinge block consisting of series-connected hinges , hydraulic swing cylinder, double-acting hydraulic shock absorber. An advantage of the claimed utility model is the ability to perform three functions simultaneously with a hinge device: transmitting torque for all variable positions of the front and rear half-frames of the vehicle; ensuring angular movement of articulated half-frames relative to the longitudinal axis, including during turns, limiting the angles of such movement, as well as suppressing tremors when overcoming obstacles. The spider articulated device is used to connect four-wheel drive small-sized all-terrain vehicles to semi-frames.

Description

Полезная модель относится к транспортным средствам, в частности, к устройствам для соединения полурам сочлененных транспортных средств.The invention relates to vehicles, in particular, to devices for connecting semi-articulated vehicles.

Известно устройство (патент №2025374 «Устройство для соединения полурам сочлененного транспортного средства», дата публ. 1994.12.30), содержащее шарнирный орган, установленный между полурамами и состоящий из горизонтального и вертикального шарниров. Устройство снабжено источником давления, двумя золотниковыми устройствами, двумя гидроцилиндрами слежения двустороннего действия, золотниковым распределителем текучей среды, центробежным регулятором и двумя гидроцилиндрами блокировки двустороннего действия, управляющим гидроцилиндром и золотниковым клапаном.A device is known (patent No. 2025374 "Device for connecting the semi-frames of an articulated vehicle", date of publication. 1994.12.30) containing an articulated organ installed between the semi-frames and consisting of horizontal and vertical hinges. The device is equipped with a pressure source, two spool devices, two double-acting tracking hydraulic cylinders, a fluid spool valve, a centrifugal regulator and two double-acting blocking hydraulic cylinders, a control cylinder and a slide valve.

Известное устройство не позволяет осуществить ограничение и гашение вертикальных нагрузок при наезде на препятствия. Кроме этого, устройство имеет сложную компоновочную схему.The known device does not allow for the limitation and suppression of vertical loads when hitting obstacles. In addition, the device has a complex layout scheme.

Полезная модель решает задачу улучшения эксплуатационных свойств и ходовых качеств, повышение маневренности сочлененного транспортного средства в условиях бездорожья и The utility model solves the problem of improving performance and driving performance, increasing the maneuverability of an articulated vehicle in off-road conditions and

пересеченной местности, а также упрощение конструкции шарнирного устройства.rough terrain, as well as simplifying the design of the articulated device.

Поставленная задача решается благодаря перераспределению вертикальных нагрузок на колеса разных бортов за счет разворота полурам сочлененного транспортного средства относительно друг друга, гашению углового перемещения независимо от углового положения полурам при помощи шарнирного устройства «Паук», снабженного двумя несущими вилками, шарнирным блоком, состоящим из последовательно соединенных между собой шарниров, гидравлического цилиндра поворота, гидравлического амортизатора двустороннего действия.The problem is solved due to the redistribution of vertical loads on the wheels of different sides due to the rotation of the semi-articulated vehicle relative to each other, damping the angular movement regardless of the angular position of the semi-poles using the Spider hinge device, equipped with two load forks, a hinge unit consisting of series connected between each other hinges, a hydraulic turning cylinder, a double-acting hydraulic shock absorber.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором:The utility model is illustrated by a drawing in which:

Фиг. - принципиальная схема предлагаемого устройства. Передняя 1 и задняя 2 полурамы сочлененного транспортного средства соединены при помощи поворотного устройства «Паук». Устройство «Паук» состоит из шарнирного блока 3, двух несущих вилок: передней 4 и задней 5, расположенных навстречу друг другу. Между полурамами установлены силовой элемент - гидроцилиндр поворота, состоящий из цилиндрического корпуса 6 и штока 7 с поршнем, и гидравлический амортизатор двустороннего действия, состоящий из корпуса 8 и штока 9.FIG. - schematic diagram of the proposed device. The front 1 and rear 2 frames of the articulated vehicle are connected using the Spider rotary device. The Spider device consists of a hinge block 3, two load-bearing forks: front 4 and rear 5, located towards each other. A power element is installed between the half-frames - a turning hydraulic cylinder, consisting of a cylindrical body 6 and a rod 7 with a piston, and a double-acting hydraulic shock absorber, consisting of a body 8 and a rod 9.

Шарнирный блок 3 (Вид А повернуто) состоит из двух шарниров 10, 11, последовательно соединенных между собой с помощью крепежных элементов, например, болтов.The hinge block 3 (View A rotated) consists of two hinges 10, 11, connected in series with each other using fasteners, for example, bolts.

Передняя вилка 4 имеет цилиндрический наружный корпус 12, снабженный на внутреннем диаметре подшипниками, на которых установлен с возможностью вращения внутренний корпус 13. Выступающей частью внутренний корпус жестко соединен с передней полурамой. Во внутреннем корпусе на The front fork 4 has a cylindrical outer housing 12 provided with bearings on its inner diameter, on which the inner housing 13 is mounted rotatably. The protruding portion of the inner housing is rigidly connected to the front frame. In the inner case on

подшипниках качения установлен ведущий вал 14, соединенный одним концом с раздаточной коробкой транспортного средства, другим - с шарниром 10.roller bearings mounted drive shaft 14, connected at one end to the transfer case of the vehicle, the other with a hinge 10.

На наружном корпусе передней вилки симметрично под углом 180° по отношению друг к другу расположены выполненные из трубы два опорных кронштейна 15. Кронштейны имеют криволинейный профиль. Одним концом кронштейны соединены с наружным корпусом передней вилки, а на других концах кронштейнов закреплены штампованные, с отбортованными краями металлические пластины 16, образующие гнездо для зажима втулок, закрепленных на концах кронштейнов задней вилки.On the outer casing of the front fork, two support brackets 15 made of a pipe are arranged symmetrically at an angle of 180 ° to each other. The brackets have a curved profile. At one end, the brackets are connected to the outer casing of the front fork, and metal plates 16, formed with flanged edges, are fixed at the other ends of the brackets, forming a socket for clamping bushings fixed to the ends of the brackets of the rear fork.

С наружным корпусом передней вилки жестко связана расположенная сбоку проушина 17. Для придания жесткости проушина имеет коробчатое сечение. В проушине выполнено три сквозных отверстия, каждое из которых служит для крепления и фиксации в определенном положении гидроцилиндра поворота, а также для регулирования величины угла поворота транспортного средства.An eye 17 located laterally on the side is rigidly connected to the outer casing of the front fork. In order to stiffen the eye, it has a box section. Three through holes are made in the eye, each of which serves for fastening and fixing in a certain position of the turning hydraulic cylinder, and also for regulating the value of the angle of rotation of the vehicle.

Задняя вилка 5 состоит из цилиндрического корпуса 18, имеющего на внутреннем диаметре подшипники, на которые устанавливают ведомый вал 19. Ведомый вал одним концом соединен с шарниром 11, другим - с карданным валом заднего моста. На корпусе задней вилки, также как и на наружном корпусе передней вилки, расположены под углом 180° по отношению друг к другу два опорных кронштейна 20, выполненные с радиусной гибкой из трубы. Одним концом кронштейны жестко соединены с корпусом вилки, а на других концах закреплены втулки 21 с расположенными внутри подшипниками. Корпус вилки жестко соединен с задней полурамой 2.The rear fork 5 consists of a cylindrical housing 18 having bearings on the inner diameter on which the driven shaft 19 is mounted. The driven shaft is connected at one end to a hinge 11 and the other to a rear axle drive shaft. On the housing of the rear fork, as well as on the outer housing of the front fork, are located at an angle of 180 ° with respect to each other two support brackets 20, made with a radius of flexible pipe. At one end, the brackets are rigidly connected to the fork body, and at the other ends, bushings 21 are mounted with bearings located inside. The plug body is rigidly connected to the rear frame 2.

Втулки 21 и металлические пластины 16, охватывающие эти втулки с торцов, соединены между собой при помощи крепежных элементов, например, болтов, с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и образуют подшипниковый узел. Крепежные элементы одновременно являются осями расположенных внутри втулки подшипников и осью поворота передней 4 и задней вилок 5. Ось подшипников внутреннего корпуса передней вилки и ось подшипников, расположенных во втулках задней вилки, составляют между собой угол 90° и лежат в одной плоскости с продольной осью транспортного средства. Расстояние от оси поворота до передней и задней одинаково.The bushings 21 and the metal plates 16, covering these bushings from the ends, are interconnected by means of fasteners, for example, bolts, with the possibility of rotation in the horizontal plane and form a bearing assembly. The fasteners are simultaneously the axes of the bearings located inside the sleeve and the axis of rotation of the front 4 and rear forks 5. The axis of the bearings of the inner housing of the front fork and the axis of the bearings located in the bushes of the rear fork are 90 ° between themselves and lie in the same plane with the longitudinal axis of the transport facilities. The distance from the pivot axis to the front and rear is the same.

Ведущий вал и ведомый вал соединяются между собой посредством последовательно соединенных шарниров, входящих в состав шарнирного блока.The drive shaft and the driven shaft are interconnected by means of series-connected hinges included in the hinge unit.

Цилиндрический корпус 6 гидравлического цилиндра поворота кинематически связан с проушиной 17, а шток 7 с поршнем кинематически связан с задней полурамой 2.The cylindrical body 6 of the hydraulic turning cylinder is kinematically connected with the eye 17, and the rod 7 with the piston is kinematically connected with the rear frame 2.

В корпусе б гидроцилиндра поворота выполнены отверстия, предназначенные для присоединения гибких трубопроводов высокого давления. Трубопроводы связывают гидроцидиндр поворота с распределителем жидкости, входящим в состав гидростатического рулевого механизма транспортного средства.In the housing b of the turning hydraulic cylinder, holes are provided for connecting high-pressure flexible pipelines. Pipelines connect the steering hydraulic cylinder with a fluid distributor that is part of the hydrostatic steering gear of the vehicle.

Корпус амортизатора двустороннего действия 8 шарнирно соединен со стойкой 22, жестко закрепленной на передней полураме. Стойка усилена распорками. Шток 9 гидравлического амортизатора кинематически связан с проушиной 17.The double-acting shock absorber housing 8 is pivotally connected to the strut 22, rigidly mounted on the front frame. The stand is reinforced with struts. The rod 9 of the hydraulic shock absorber is kinematically connected with the eye 17.

Шарнирное устройство «Паук» для соединения полурам сочлененного транспортного средства работает следующим образом.The hinge device "Spider" for connecting the semi-frames of an articulated vehicle operates as follows.

От двигателя крутящий момент передается через сцепление, коробку передач и раздаточную коробку на ведущий вал, который, вращаясь на подшипниках внутреннего корпуса передней вилки, передает крутящий момент через шарнирный блок, состоящий из последовательно соединенных шарниров, ведомому валу. Далее ведомый вал передает крутящий момент через карданный вал на задний мост транспортного средства. При прямолинейном движении «Паук» выполняет только одну функцию - передачу крутящего момента. При прямолинейном движении давление рабочей жидкости в надпоршневом и подпоршневом пространстве гидроцилиндра поворота одинаково.From the engine, the torque is transmitted through the clutch, gearbox and transfer case to the drive shaft, which, rotating on the bearings of the inner housing of the front fork, transmits torque through a hinged unit consisting of series-connected hinges to the driven shaft. Further, the driven shaft transmits torque through the driveshaft to the rear axle of the vehicle. In straight-line movement, the "Spider" performs only one function - the transmission of torque. In rectilinear motion, the pressure of the working fluid in the supra-piston and under-piston space of the turning hydraulic cylinder is the same.

Поворот передней и задней полурам осуществляется относительно оси поворота, образованной подшипниковыми узлами - в сочленениях металлических пластин, выполненных на концах кронштейнов передней вилки, и втулок, закрепленных на концах кронштейнов задней вилки.The front and rear semi-frames are rotated relative to the axis of rotation formed by the bearing assemblies - in the joints of metal plates made at the ends of the front fork brackets, and bushings fixed at the ends of the rear fork brackets.

При повороте транспортного средства - влево или вправо -гидравлическая жидкость под давлением через распределитель жидкости подается по трубопроводам высокого давления в надпоршневое или в подпоршневое пространство гидравлического цилиндра поворота. Благодаря повышению давление в одном из этих объемов, шток гидроцилиндра с поршнем перемещается в ту или другую сторону, передавая усилие через проушину, кинематически связанную со штоком гидроцилиндра, на наружный корпус передней вилки, затем на внутренний корпус передней вилки и далее на переднюю полураму. Происходит поворот транспортного средства. «Паук» обеспечивает выполнение второй функции -углового перемещения полурам относительно продольной оси транспортного средства.When turning the vehicle - to the left or to the right - hydraulic fluid under pressure through a fluid distributor is fed through high pressure pipelines to the over-piston or under-piston space of the hydraulic turning cylinder. Due to the increase in pressure in one of these volumes, the hydraulic cylinder rod with the piston moves in one direction or another, transferring force through the eye kinematically connected with the hydraulic cylinder rod to the outer case of the front fork, then to the inner case of the front fork and then to the front frame. The vehicle is turning. "Spider" provides the second function of angular movement of the semi-frames relative to the longitudinal axis of the vehicle.

Разворот полурам транспортного средства по отношению друг к другу, т.е. осуществление третьей функции шарнирного устройства, происходит за счет углового перемещения внутреннего корпуса передней вилки, жестко связанного с передней полурамой. Ограничение разворота и амортизирующее воздействие обеспечивается гидравлическим амортизатором двустороннего действия.U-turn of the vehicle half-frames in relation to each other, i.e. the implementation of the third function of the hinge device occurs due to the angular movement of the inner case of the front fork, rigidly connected with the front frame. U-turn limitation and cushioning are provided by a double-acting hydraulic shock absorber.

Преимуществом заявляемой полезной модели является выполнение шарнирным устройством одновременно трех функций, а именно: передача крутящего момента при всех изменяемых положениях передней и задней полурам транспортного средства, обеспечение углового разворота перемещения передней и задней полурам относительно продольной оси, в том числе, при поворотах, ограничение углов такого перемещения, а также гашение толчков при преодолении препятствий.An advantage of the claimed utility model is that it performs three functions simultaneously with a hinge device, namely: transmitting torque at all variable positions of the front and rear half-frames of the vehicle, providing an angular reversal of movement of the front and rear half-frames relative to the longitudinal axis, including cornering, limiting angles such movement, as well as damping of tremors when overcoming obstacles.

Кроме этого, упрощена конструкция шарнирного устройства.In addition, the design of the hinge device is simplified.

Шарнирное устройство «Паук» для соединения полурам сочлененного транспортного средства используется в полноприводных транспортных средствах высокой проходимости.The spider articulated device for connecting the semi-frames of an articulated vehicle is used in all-wheel drive vehicles with high cross-country ability.

Claims

An articulated device for connecting the semi-frames of an articulated vehicle, comprising hinges installed between the semi-frames, a turning cylinder, the casing of which is kinematically connected with one half-frame, the piston rod and the piston with the other half-frame, the hydraulic cylinder cavities are connected to the liquid distributor by means of flexible pipes, characterized in that the device is provided located opposite each other by two load-bearing forks: front and rear, interconnected by means of bearing assemblies providing the turn of the forks in the horizontal plane and the connecting ends of the brackets of both forks, the inner case of the front fork rigidly connected to the front half frame and the rear fork body to the rear half frame located on the outer case of the front fork, the eye is kinematically connected with the swing cylinder and the double-acting hydraulic shock absorber rod , the casing of which is pivotally connected to the front frame, the drive shaft installed inside the forks is in the front, the follower is in the rear fork, interconnected via hinges unit consisting of a series-connected hinges.