專利名稱：用于整體式車橋的支撐軸及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛領(lǐng)域，更具體地說，涉及用于整體式車橋的支撐軸及其制造方法。
背景技術(shù)：
車橋是車輛的重要組成部分。通常，車橋通過懸架與車架(或承載式車身)相連 接，在車橋的兩端安裝有車輪。車架所受的垂直載荷通過車橋傳到車輪；車輪上承受的滾動 阻力、驅(qū)動力、制動力和側(cè)向力及其轉(zhuǎn)矩又通過車橋傳遞給懸架，因此，車橋的主要作用是 傳遞車架與車輪之間的作用力及其力矩。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的懸架，車橋可分為整體式和斷開式兩種。對于獨立懸架來說， 通常與斷開式車橋相配合。而對于非獨立懸架來說，通常與包括支撐軸的整體式車橋相配合。傳統(tǒng)的支撐軸通常采用鋼材整體鍛造或鑄造而成。如果采用整體鍛造或鑄造的方 法來制造支撐軸，需要一次性投入成本非常高的鑄造或鍛壓設備(如模具等)，并且一般僅 適用于支撐軸的大批量生產(chǎn)。然而，隨著市場對汽車車輛產(chǎn)品多樣化要求的提高，汽車車輛的改型也較為頻繁， 因此對汽車車輛的制造柔性化的要求也越來越高。在這種背景下，由于采用整體鍛造或鑄 造的方法來制造支撐軸已經(jīng)不能滿足多品種、小批量的生產(chǎn)要求，因此難以適應制造柔性 化的發(fā)展趨勢。而且，采用鋼材整體鍛造或鑄造的方法來制造支撐軸需要一次性投入成本 較高的鑄造或鍛壓設備，因此生產(chǎn)制造成本也相對較高。因而，如何以相對較低的成本來柔性化地制造用于整體式車橋的支撐軸成為本領(lǐng) 域中亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何以相對較低的成本來柔性化地制造用于整體 式車橋的支撐軸。為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于整體式車橋的支 撐軸，該支撐軸包括支撐軸本體，該支撐軸本體包括多個板狀件，該多個板狀件彼此焊接， 從而使所述支撐軸本體具有中空的橫截面形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于整體式車橋的支撐軸的制造方法，該制造方 法包括將預先制備的多個板狀件焊接為具有中空的橫截面形狀的支撐軸本體。優(yōu)選地，所述支撐軸本體的橫截面形狀為中空的矩形，所述多個板狀件包括底板 件、第一側(cè)板件、頂板件和第二側(cè)板件，所述第一側(cè)板件和第二側(cè)板件分別焊接在所述底板 件的兩個側(cè)邊緣上，所述頂板件焊接在所述第一側(cè)板件和第二側(cè)板件之間并與所述底板件 彼此相對。
優(yōu)選地，所述支撐軸本體的矩形橫截面形狀的各個角均為圓角。 優(yōu)選地，所述支撐軸還包括兩個軸端件，該兩個軸端件分別焊接于所述支撐軸本體的兩個端部，在所述軸端件與對應的端部的連接處內(nèi)襯有矩形襯環(huán)。優(yōu)選地，每個所述軸端件包括連接部和主體部，每個所述軸端件通過所述連接部 連接于所述支撐軸本體的對應的端部，所述連接部具有凹部，該凹部的周壁表面上設置有 臺階部，所述矩形襯環(huán)安裝到該臺階部處，并延伸到所述支撐軸本體的對應的端部中。優(yōu)選地，所述矩形襯環(huán)包括彼此獨立的兩個相同的半襯環(huán)件。優(yōu)選地，所述連接部的橫向尺寸大于所述主體部的橫向尺寸，所述連接部的側(cè)表 面與所述主體部的側(cè)表面之間通過傾斜部過渡。優(yōu)選地，所述連接部與所述支撐軸本體的對應的端部具有相同的橫截面形狀。進 一步優(yōu)選地，每個所述板狀件的縱向尺寸均與所述支撐軸本體的縱向尺寸相等。優(yōu)選地，所述多個板狀件包括底板件、第一側(cè)板件、頂板件和第二側(cè)板件，所述制 造方法包括將所述第一側(cè)板件和第二側(cè)板件分別焊接在所述底板件的兩個側(cè)邊緣上，將 所述頂板件焊接在所述第一側(cè)板件和第二側(cè)板件之間，以形成具有中空的矩形橫截面形狀 的支撐軸本體；所述制造方法還包括使所述支撐軸本體的矩形橫截面形狀的各個角均為圓 角的機加工步驟。優(yōu)選地，所述制造方法還包括a)預先制備軸端件，并在軸端件上加工坡口 ；b)在所述支撐軸本體的兩個端部分別加工坡口 ；c)將矩形襯環(huán)內(nèi)襯在所述軸端件與對應的端部的連接處，將所述軸端件分別焊接 于所述支撐軸本體的兩個端部。優(yōu)選地，每個所述軸端件包括連接部和具有銷孔的主體部，所述連接部具有凹部， 該凹部的周側(cè)表面上設置有臺階部，所述步驟c)包括cl)將所述矩形襯環(huán)的一端安裝到所述連接部的凹部的臺階部處；c2)將所述軸端件與所述支撐軸本體的對應的端部對齊且接觸，從而將所述矩形 襯環(huán)的另一端插入所述支撐軸本體的對應的端部中。與傳統(tǒng)的整體成型的支撐軸不同，在根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案中，用于整體式車橋 的支撐軸的支撐軸本體通過多個板狀件焊接形成，并具有中空的橫截面形狀。因此，一方 面，通過多個板狀件焊接或拼焊形成，能夠適應于柔性化制造的要求，而且不需要一次性投 入成本相當高的制造設備，因此也能夠降低成本。另一方面，通過使支撐軸本體具有中空的 矩形橫截面形狀，能夠確保支撐軸本體具有較大的截面模量，從而具有相對較大的整體剛 度，滿足支撐軸的應用場合的需要。通過上述分析可知，本發(fā)明的技術(shù)方案所提供的支撐軸適應于制造柔性化的要 求，而且成本相對較低且完全滿足支撐軸應用場合的要求，從而實現(xiàn)本發(fā)明的目的。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的支撐軸的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，部分地剖開了軸端件和支撐軸本體的連接部分；圖2和圖3分別為根據(jù)本發(fā)明不同實施方式的支撐軸的支撐軸本體的A-A截面 圖；圖4為表示圖1中支撐軸的部分俯視圖，其中，部分地剖開了軸端件與支撐軸本體 的連接部分；圖5為圖4中剖視部分的局部放大示意圖。附圖標記說明支撐軸本體板狀件底板件第一側(cè)板件頂板件第二側(cè)板件軸端件連接部主體部矩形襯環(huán)銷孔
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描 述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明涉及用于整體式車橋的支撐軸，這里的整體式車橋既可以為支持橋，也可 以為轉(zhuǎn)向橋。對于支持橋來說，支撐軸可以不具有與轉(zhuǎn)向節(jié)裝配的相應結(jié)構(gòu)，而對于轉(zhuǎn)向橋 來說，支撐軸可以具有與轉(zhuǎn)向節(jié)裝配的相應結(jié)構(gòu)(如根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式中的支撐軸 的軸端件)。如圖1所示，本發(fā)明所提供的用于整體式車橋的支撐軸包括支撐軸本體10，其中， 該支撐軸本體10包括多個板狀件11 (見圖幻，該多個板狀件11通過焊接而固定連接，從而 使所述支撐軸本體10具有中空的橫截面形狀。如上所述，在制造傳統(tǒng)的支撐軸中，傳統(tǒng)的支撐軸通過鑄造或鍛造而整體形成。這 既不適用于制造柔性化的要求，而且成本也相對非常昂貴。但在本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中，通過將多個板狀件11焊接為支撐軸本體10，而 且使支撐軸本體10具有中空的橫截面形狀，從而適應于制造柔性化的要求并且極大程度 上降低制造成本。此外，橫截面使支撐軸本體10具有相對較高的結(jié)構(gòu)剛度和整體強度，從 而使包括支撐軸本體10的支撐軸適用于其工作場合的要求。支撐軸本體10構(gòu)成支撐軸的主體部分，支撐軸的主要性能參數(shù)基本上取決于支 撐軸本體10。所述支撐軸本體10的中空的橫截面形狀可以為各種合適的中空形狀，例如中空 的圓形、中空的橢圓形等。但優(yōu)選地，所述支撐軸本體10的截面形狀為中空的矩形，從而使12121122131410 11 111 112113114支撐軸本體方便加工，也具有較好的強度。支撐軸本體10包括多個板狀件11，該板狀件11為板狀的部件。通過將多個板狀 件11拼連焊接在一起，從而形成具有中空的矩形橫截面形狀的支撐軸本體10。各個板狀件11的形狀和/或幾何參數(shù)可以相同，也可以不相同。只要能夠拼連焊 接為所述支撐軸本體10即可。板狀件11可以由各種適應于制造支撐軸的可焊接的材料制 成，例如各種合金鋼或碳鋼等。各個板狀件11可以通過多種方法而預先制備獲得，例如通 過切割鋼板、軋制等工藝方法而獲得。這里所使用的焊接工藝可以采用傳統(tǒng)加工中的各種合適的焊接方法。例如，手工 電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊等工藝方法，而且既可以采用人工焊接，也可以利用弧焊機器 人或其它自動化焊接設備進行焊接。這里不再對焊接工藝的具體過程進行詳細描述，焊接 工藝可以根據(jù)具體的工況而加以選擇適用。由于各個板狀件11的形狀和/或幾何參數(shù)并沒有特別的限制，因此，將多個板狀 件11拼連并進行焊接，具有較大的靈活性，能夠方便地形成預定形狀參數(shù)的支撐軸本體 10，從而適應于制造柔性化的要求。優(yōu)選情況下，每個所述板狀件11的縱向尺寸均與所述支撐軸本體10的縱向尺寸相等。支撐軸本體10的多個板狀件11均為沿支撐軸本體10的縱向方向上延伸的板狀 件，而且，各個板狀件的縱向尺寸與支撐軸本體10的縱向尺寸基本相等，從而能夠利用相 對較少的板狀件快速而簡單地形成上述支撐軸本體10，以有利于提高加工效率。另外，支撐軸本體10在縱向方向上可以是直的，也可以形成有預定的彎曲度，通 常在用于轉(zhuǎn)向橋的情形中具有彎曲度，如圖1所示。而且，在該情況下，所述板狀件11具有 適應于支撐軸本體10的形狀。按照這種形式的板狀件11，在焊接形成支撐軸本體10時，可以將各個板狀件的側(cè) 邊緣依次拼連焊接，從而圍成具有矩形的中空橫截面形狀的支撐軸本體10，能夠提高焊接 效率。例如，如圖2和圖3所示，各個板狀件的側(cè)邊緣依次拼連焊接。在每個板狀件的縱向尺寸或縱向長度與支撐軸本體10的縱向尺寸或縱向長度相 等的情況中，可以根據(jù)實際情況來選擇所使用的板狀件的數(shù)量。一般來說，為了形成具有矩 形的中空截面形狀，可以使用四塊板狀件11。但是，也不限于四塊，而是可以選擇更多塊板 狀件，如5塊、6塊或8塊等。而且，這里所謂的矩形的截面形狀應該從工程技術(shù)的層次上加以理解。也就是說， 矩形應該包括近似矩形、圓角矩形以及各種倒角的矩形形狀，換句話說，整體上類似于或接 近于矩形即可。此外，支撐軸本體10的截面形狀參數(shù)可以根據(jù)實際的工程要求而加以選擇 設計，例如矩形的長度和寬度，板狀件的壁厚等。此外，正方形是一種特殊的矩形。優(yōu)選情況下，如圖2所示，基本上采用四塊縱向尺寸與支撐軸本體10的縱向尺寸 相等的板狀件11來形成支撐軸本體10。具體來說，所述支撐軸本體10的橫截面形狀為中 空的矩形，所述多個板狀件11包括底板件111、第一側(cè)板件112、頂板件113和第二側(cè)板件 114，所述第一側(cè)板件112和第二側(cè)板件114分別焊接在所述底板件111的兩個側(cè)邊緣上， 所述頂板件113焊接在所述第一側(cè)板件112和第二側(cè)板件114之間并與所述底板件111彼 此相對。這里所謂的頂和底是以包括支撐軸的整體式車橋安裝到車輛后的狀態(tài)來說的。也7就是說，在該狀態(tài)中，底板件111位于下方，而頂板件113位于上方。通過圖2和圖3所示的截面圖可知，均具有等于支撐軸本體10的縱向尺寸的縱向 尺寸的底板件111、第一側(cè)板件112、頂板件113和第二側(cè)板件114的側(cè)邊緣依次拼連焊接 在一起，從而形成矩形的中空截面形狀。圖2和圖3所示的結(jié)構(gòu)特征形式為本發(fā)明優(yōu)選實施方式的支撐軸所采用的結(jié)構(gòu)特 征形式，該結(jié)構(gòu)特征形式既適用于整體式支持橋，也適用于整體式轉(zhuǎn)向橋。利用圖2和圖3 所示的截面形狀，能夠?qū)崿F(xiàn)支撐軸本體具有較大的截面模量和較大的整體剛度，使支撐軸 能夠承受較大的彎矩和扭矩，滿足支撐軸應用場合的需要。然而，本發(fā)明并不限于圖2和圖 3所示的結(jié)構(gòu)特征形式，例如可以采用6塊板狀件形成支撐軸本體10。優(yōu)選地，為了避免出現(xiàn)不可接受的嚴重的應力集中，如圖3所示，所述支撐軸本體 10的矩形橫截面形狀的各個角均為圓角，也可以均為直角，或者部分為圓角而另一部分為 直角。換句話說，圖3的截面形狀與圖2的截面形狀的主要區(qū)別之處就在于圖3的矩形截 面形狀中，各個(朝外的)角經(jīng)過了圓角處理。圓角的形式可以通過多種方式來實現(xiàn)。例如，可以在完成利用板狀件焊接形成支 撐軸本體10后，再對該支撐軸本體10的各個棱邊進行機械加工；或者，在利用板狀件進行 焊接之前，對各個板狀件進行預加工，以使焊接形成后的支撐軸本體10的矩形截面形狀的 各個角為圓角。如上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案既可適用于支持橋，也可適用于轉(zhuǎn)向橋。為了適應于 轉(zhuǎn)向橋，優(yōu)選情況下，所述支撐軸還包括用于與轉(zhuǎn)向節(jié)相配合的兩個軸端件12，該兩個軸端 件12分別焊接于所述支撐軸本體10的兩個端部，在所述軸端件12與對應的端部的連接處 內(nèi)襯有矩形襯環(huán)13。為了適用于轉(zhuǎn)向橋，支撐軸可以設計有與轉(zhuǎn)向節(jié)配合的兩個軸端件12，如圖1和 圖4所示，軸端件12具有銷孔14，具有軸端件12的支撐軸通過穿過該銷孔14的主銷(未 顯示)而與轉(zhuǎn)向節(jié)裝配在一起。在完成支撐軸本體10后，將軸端件12焊接到支撐軸本體10的各個端部上，從而 形成具有軸端件12的支撐軸，以適用于轉(zhuǎn)向橋的應用。軸端件12可以通過多種方式制得。 例如，可以通過整體鑄造或整體鍛造而制得軸端件12，或者還可以通過機械加工的方法來 制得軸端件12。軸端件12具有適用于與轉(zhuǎn)向節(jié)配合的結(jié)構(gòu)，例如上述銷孔14，或者相對于 支撐軸本體10具有預定的傾斜角度，或者形成為支撐軸本體10的縱向延伸。為了便于進行焊接操作，優(yōu)選在軸端件12上加工有坡口，在支撐軸本體10的對應 的端部上也形成有坡口。在進行焊接時，將軸端件12上的坡口與支撐軸本體10的對應端 部上的坡口對齊，進而再進行焊接操作。另外，為了確保軸端件12與支撐軸本體10的可靠焊接，如圖1、圖4和圖5所示， 在所述軸端件12與支撐軸本體10的對應的端部的連接處內(nèi)襯有矩形襯環(huán)13。矩形襯環(huán)13與支撐軸本體10的矩形的中空部分相對應，位于軸端件12和支撐軸 本體10的對應的端部的連接處的內(nèi)部(即所謂的“內(nèi)襯”)，并且貼合在該連接處的內(nèi)表面 上。該矩形襯環(huán)13的一部分與支撐軸本體10的端部結(jié)合，另一部分與軸端件12相結(jié)合， 從而在焊接后于支撐軸本體10的端部以及軸端件12結(jié)合一體，以確保軸端件12和支撐軸 本體10的可靠焊接固定。
通過設置內(nèi)襯的矩形襯環(huán)13，在焊接軸端件12和支撐軸本體10時，可以適當加工 設置相對稍深的坡口，從而能夠保證具有足夠的焊接深度，以確保焊接質(zhì)量。矩形襯環(huán)13可以通過多種方式內(nèi)襯在支撐軸本體10和軸端件12的連接處。例 如，可以將矩形襯環(huán)13預先固定到支撐軸本體10的中空內(nèi)腔的表面上，并伸出于支撐軸本 體10的端部，因此當將軸端件12的坡口與支撐軸本體10的對應的端部的坡口對齊時，該 矩形襯環(huán)13可以伸入軸端件12中；或者以類似的方式，將矩形襯環(huán)13預先設置在軸端件 12上，再插入支撐軸本體10的端部的空腔中；或者矩形襯環(huán)13與軸端件12或支撐軸本體 10—體形成。優(yōu)選情況下，如圖1、圖4和圖5所示，每個所述軸端件12包括連接部121和形成 有銷孔14的主體部122，所述軸端件12通過所述連接部121連接于所述支撐軸本體10的 對應的端部，所述連接部121具有凹部123，該凹部123的周壁表面上設置有臺階部，所述矩 形襯環(huán)13安裝到該臺階部處，并延伸到所述支撐軸本體10的對應的端部中。銷孔14形成在主體部122中，連接部121形成在朝向支撐軸本體10的一側(cè)。連接 部121與支撐軸本體10的對應的端部連接，從而實現(xiàn)軸端件12與支撐軸本體10的連接。為了便于矩形襯環(huán)13的設置，如圖5所示，在連接部121上形成的凹部123與支 撐軸本體10的中空空腔相互對應。矩形襯環(huán)13安裝在形成于凹部123的周壁表面上的臺 階部(未顯示)處，從而能夠確保矩形襯環(huán)13相對于連接部121具有正確的安裝位置。矩 形襯環(huán)13的寬度(即沿支撐軸本體10的縱向方向上的尺寸)使該矩形襯環(huán)13從軸端件 12延伸到支撐軸本體10的對應的端部之內(nèi)，從而實現(xiàn)該矩形襯環(huán)13的一部分與軸端件12 接觸或固定，另一部分與支撐軸本體10的端部的壁接觸或固定。按照該結(jié)構(gòu)，當完成對軸端件12和支撐軸本體10的對應的端部之間的焊接后，矩 形襯環(huán)13能夠與軸端件12和支撐軸本體10可靠地焊接固定在一起。當然，本發(fā)明并不限于上述設置凹部123的結(jié)構(gòu)形式。例如，連接部121也可以沒 有凹部，而是具有朝向支撐軸本體10的對應端部的平面(即連接部121的朝向支撐軸本體 10的端表面)，矩形襯環(huán)13固定在該平面上。矩形襯環(huán)13可以為單個矩形的環(huán)形件。或者，考慮到方便制造，優(yōu)選地，所述矩形 襯環(huán)13也可包括彼此獨立的兩個相同的半襯環(huán)件。當將該兩個相同的半襯環(huán)件面對面地 (即開口對開口地)配合時，則形成完整的矩形襯環(huán)。通過將矩形襯環(huán)13設計為兩個相同 的半襯環(huán)件，能夠獲得較好的互換性，從而降低制造成本，并有利于矩形襯環(huán)13裝配的便 利性。當然，本發(fā)明并不限于此，矩形襯環(huán)13也可包括彼此獨立的兩個不同的半襯環(huán)件，只 要該兩個不同的半襯環(huán)件能夠連接形成完整的矩形襯環(huán)即可。如圖4所示，在優(yōu)選情況下，所述連接部121的橫向尺寸大于所述主體部122的橫 向尺寸，所述連接部121的側(cè)表面與所述主體部122的側(cè)表面之間通過傾斜部15過渡。這 里所謂的橫向是指圖4中豎直方向(也即圖2和圖3中的水平方向)。換句話說，利用傾斜部15能夠使連接部121相對于主體部122在橫向方向上向兩 側(cè)突出。這樣，當將包括該支撐軸的車橋裝配到車輛底盤中后，利用向兩側(cè)突出的連接部 121的側(cè)表面(具體來說利用傾斜部15)能夠與轉(zhuǎn)向節(jié)(未顯示)上對應的限位結(jié)構(gòu)(如 未顯示的限位螺釘)相配合，從而起到限制轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動范圍的作用。優(yōu)選地，所述連接部121與所述支撐軸本體10的對應的端部具有相同的橫截面形9狀，因此當軸端件12通過連接部121與支撐軸本體10的對應的端部連接后，基本上能夠?qū)?現(xiàn)在連接處外輪廓面的平滑過渡。這不但有利于獲得良好的外觀效果，而且也能夠避免出 現(xiàn)應力集中。如上所述，進一步優(yōu)選地，還可以使每個所述板狀件11的縱向尺寸均與所述 支撐軸本體10的縱向尺寸相等，從而方便支撐軸本體10的制造。以上對本發(fā)明所提供的支撐軸的結(jié)構(gòu)特征進行了詳細地描述。下面在對支撐軸的 結(jié)構(gòu)特征進行了詳細描述的基礎(chǔ)上，再對上述用于整體式車橋的支撐軸的制造方法進行詳 細地描述。在制造上述支撐軸時，根據(jù)需要提供所需的多個板狀件11。然后將所提供預先制 備的多個板狀件焊接為具有中空的橫截面形狀的支撐軸本體10。優(yōu)選情況下，每個所述板狀件11的縱向尺寸均與所述支撐軸本體10的縱向尺寸 相等。因而，在焊接時，可以將各個相鄰的板狀件的側(cè)邊緣依次焊接，從而能夠以較高的效 率對多個板狀件11進行焊接操作，以形成支撐軸本體10。如上所述，所述支撐軸本體10的中空的橫截面形狀可以為各種合適的中空形狀， 例如中空的圓形、中空的橢圓形等。但優(yōu)選地，所述支撐軸本體10的截面形狀為中空的矩 形。因此，為了形成具有矩形的中空截面形狀，可以使用四塊板狀件11，如圖2和和圖 3所示，所述多個板狀件11包括底板件111、第一側(cè)板件112、頂板件113和第二側(cè)板件114。針對該結(jié)構(gòu)，所述制造方法包括將所述第一側(cè)板件112和第二側(cè)板件114分別焊 接在所述底板件111的兩個側(cè)邊緣上，將所述頂板件113焊接在所述第一側(cè)板件112和第 二側(cè)板件114之間，以形成具有中空的矩形橫截面形狀的支撐軸本體10。這里所謂的矩形的截面形狀應該從工程技術(shù)的層次上加以理解。也就是說，矩形 應該包括近似矩形、圓角矩形以及各種倒角的矩形形狀，換句話說，整體上類似于或接近于 矩形即可。但本發(fā)明并不限于此，例如，可以根據(jù)實際情況來選擇所使用的板狀件的數(shù)量。例 如可以選擇更多塊板狀件，如5塊、6塊或8塊等。進一步優(yōu)選地，為了減小支撐軸本體10的應力集中，所述制造方法還包括使所述 支撐軸本體10的矩形橫截面形狀的各個角均為圓角的機加工步驟。例如，可以在完成利用 板狀件焊接形成支撐軸本體10后，再對該支撐軸本體10的各個棱邊進行機械加工；或者， 在利用板狀件進行焊接之前，對各個板狀件進行預加工，以使焊接形成后的支撐軸本體10 的矩形截面形狀的各個角為圓角。如上所述，本發(fā)明涉及的用于整體式車橋的支撐軸既可以適用于支持橋，也可以 適用于轉(zhuǎn)向橋。對于支持橋來說，支撐軸不具有與轉(zhuǎn)向節(jié)裝配的相應結(jié)構(gòu)。而對于轉(zhuǎn)向橋 來說，支撐軸具有與轉(zhuǎn)向節(jié)裝配的相應結(jié)構(gòu)(如根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式中的支撐軸的軸 端件)。下面描述如何制造具有(與轉(zhuǎn)向節(jié)裝配的)軸端件的支撐軸的過程。在完成支撐軸本體10的制造后，為了使支撐軸適用于轉(zhuǎn)向橋，優(yōu)選地，所述制造 方法還包括a)預先制備軸端件12，并在軸端件12上機加工坡口 ；b)在所述支撐軸本體10的兩個端部分別機加工坡口 ；c)將矩形襯環(huán)13內(nèi)襯在所述軸端件12與對應的端部的連接處，將所述軸端件12分別焊接于所述支撐軸本體10的兩個端部。軸端件12與支撐軸本體10的對應的端部焊接連接。為了便于獲得可靠的焊接， 在軸端件12上機加工有坡口，在支撐軸本體10的兩個端部上也分別機加工坡口。坡口的 形式可以根據(jù)具體的要求而加以選擇設計。優(yōu)選地，坡口沿全部周向邊緣延伸。在對軸端件12與支撐軸本體10的對應的端部進行焊接時，可以一次焊接完成。但 優(yōu)選情況下，為了獲得更好的焊接質(zhì)量，可以采用多層多道焊接的方式，即在坡口所形成的 矩形焊縫進行多層焊接。利用多層焊接的方法進行焊接不但可以減少焊接變形，還可以減 少焊縫應力，防止焊縫過熱，減少了焊縫的應力集中。而且，在焊接時，可以采用氣體保護焊 接的方法進行焊接，例如，在二氧化碳或惰性氣體的保護下進行焊接。矩形襯環(huán)13與支撐軸本體10的矩形的中空部分相對應，位于軸端件12和支撐軸 本體10的對應的端部的連接處的內(nèi)部，并且貼合在該連接處的內(nèi)表面上。該矩形襯環(huán)13的 一部分與支撐軸本體10的端部結(jié)合，另一部分與軸端件12相結(jié)合，從而在焊接后于支撐軸 本體10的端部以及軸端件12結(jié)合一體，以確保軸端件和支撐軸本體10的可靠焊接固定。通過設置矩形襯環(huán)13，在焊接軸端件12和支撐軸本體10時，可以適當加工設置相 對稍深的坡口，從而能夠保證具有足夠的焊接深度，以確保焊接質(zhì)量。矩形襯環(huán)13可以通過多種方式內(nèi)襯在支撐軸本體10和軸端件12的連接處。例 如，可以將矩形襯環(huán)13預先固定到支撐軸本體10的中空內(nèi)腔的表面上，并伸出于支撐軸本 體10的端部，因此當將軸端件12的坡口與支撐軸本體10的對應的端部的坡口對齊時，該 矩形襯環(huán)13可以伸入軸端件12中；或者以類似的方式，將矩形襯環(huán)13預先設置在軸端件 12上，再插入支撐軸本體10的端部的空腔中；或者矩形襯環(huán)13與軸端件12或支撐軸本體 10—體形成。優(yōu)選情況下，每個所述軸端件12包括連接部121和具有銷孔14的主體部122，所 述連接部121具有凹部123，該凹部123的周側(cè)表面上設置有臺階部，所述步驟c)包括cl)將所述矩形襯環(huán)13的一端安裝到所述連接部121的凹部123上；c2)將所述軸端件12與所述支撐軸本體10的對應的端部對齊且接觸，從而將所述 矩形襯環(huán)13的另一端插入所述支撐軸本體10的對應的端部中。為了便于矩形襯環(huán)13的設置，如圖5所示，在連接部121上形成有凹部123。凹部 123與支撐軸本體10的中空空腔相互對應。矩形襯環(huán)13安裝在形成于凹部123的周壁表 面上的臺階部(未顯示)上，從而能夠確保矩形襯環(huán)13相對于連接部121具有正確的安裝 位置。矩形襯環(huán)13的寬度使該矩形襯環(huán)13從軸端件12延伸到支撐軸本體10的對應的端 部(的空腔)中。在矩形襯環(huán)13安裝在凹部123的過程中，可以將矩形襯環(huán)13的一端(即沿該圖 5中所示的水平方向的一端)安裝到上述凹部123上，并使矩形襯環(huán)13的另一端突出于端 部件12。矩形襯環(huán)13可以通過多種方式安裝到凹部123中，例如通過點焊或卡扣等方式。然后，將帶有矩形襯環(huán)13的端部件12與支撐軸本體10的對應的端部對齊并接 觸，從而將矩形襯環(huán)13的另一端插入所述支撐軸本體10的對應的端部中，從而實現(xiàn)該矩形 襯環(huán)13的一部分與軸端件12接觸或固定，另一部分與支撐軸本體10的端部的壁接觸或固 定。按照該結(jié)構(gòu)，當完成對軸端件12和支撐軸本體10的對應的端部之間的焊接后，矩形襯 環(huán)13能夠與軸端件12和支撐軸本體10可靠地焊接固定在一起。
當然，本發(fā)明并不限于上述設置凹部123的結(jié)構(gòu)形式。例如，連接部121可以沒有 凹部，而是具有朝向支撐軸本體10的對應端部的平面，矩形襯環(huán)13固定在該平面上。矩形襯環(huán)13可以為單個矩形的環(huán)形件?；蛘?，考慮到制造得方便，優(yōu)選地，所述矩 形襯環(huán)13也可包括彼此獨立的兩個相同的半襯環(huán)件。在該情況下，在將矩形襯環(huán)13固定到端部件12的凹部123中時，可以將兩個半襯 環(huán)件分別固定到所述臺階部的兩個相對的側(cè)表面上，并使該兩個半襯環(huán)件面對面設置，以 形成完整的矩形襯環(huán)。通過將矩形襯環(huán)13設計為兩個相同的半襯環(huán)件，能夠獲得較好的互 換性，從而降低制造成本，并有利于矩形襯環(huán)13裝配的便利性。此外，在制造支撐軸的過程中，還包括對支撐軸進行機加工和/或熱處理的步驟， 關(guān)于這些工藝，可以參考傳統(tǒng)的支撐軸的制造方法中的機加工和/或熱處理的工藝，這里 就不再詳細描述。以上對本發(fā)明所提供的用于整體式車橋的支撐軸的制造過程也進行了詳細地描 述。需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，可以通過任何合適 的方式進行任意組合，其同樣落入本發(fā)明所公開的范圍之內(nèi)，而不限于權(quán)利要求書中各項 權(quán)利要求的引用關(guān)系。另外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要 其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實 施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡 單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。1權(quán)利要求
1.用于整體式車橋的支撐軸，該支撐軸包括支撐軸本體(10)，其特征在于，該支撐軸 本體(10)包括多個板狀件(11)，該多個板狀件(11)通過焊接而固定連接，從而使所述支撐 軸本體(10)具有中空的橫截面形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐軸，其中，所述支撐軸本體(10)的橫截面形狀為中空的 矩形，所述多個板狀件(11)包括底板件(111)、第一側(cè)板件(112)、頂板件(113)和第二側(cè) 板件(114)，所述第一側(cè)板件(11 和第二側(cè)板件(114)分別焊接在所述底板件(111)的兩 個側(cè)邊緣上，所述頂板件(11 焊接在所述第一側(cè)板件(11 和第二側(cè)板件(114)之間并 與所述底板件(111)彼此相對。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支撐軸，其中，所述支撐軸本體(10)的矩形橫截面形狀的各 個角為圓角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的支撐軸，其中，所述支撐軸還包括兩個軸端件 (12)，該兩個軸端件(1 分別焊接于所述支撐軸本體(10)的兩個端部，在所述軸端件(12) 與對應的端部的連接處內(nèi)襯有矩形襯環(huán)(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的支撐軸，其中，每個所述軸端件(1 包括連接部(121)和主 體部(122)，每個所述軸端件(1 通過所述連接部(121)連接于所述支撐軸本體(10)的對 應的端部，所述連接部(121)具有凹部(123)，該凹部(12 的周壁表面上設置有臺階部，所 述矩形襯環(huán)(13)安裝到該臺階部處，并延伸到所述支撐軸本體(10)的對應的端部中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的支撐軸，其中，所述矩形襯環(huán)(1 包括彼此獨立的兩個相同 的半襯環(huán)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的支撐軸，其中，所述連接部(121)的橫向尺寸大于所述主體 部(12 的橫向尺寸，所述連接部(121)的側(cè)表面與所述主體部(12 的側(cè)表面之間通過 傾斜部(15)過渡。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的支撐軸，其中，所述連接部(121)與所述支撐軸本體(10)的 對應的端部具有相同的橫截面形狀，并且每個所述板狀件(11)的縱向尺寸均與所述支撐 軸本體(10)的縱向尺寸相等。
9.用于整體式車橋的支撐軸的制造方法，其中，該制造方法包括將預先制備的多個板 狀件(11)焊接為具有中空的橫截面形狀的支撐軸本體(10)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其中，所述多個板狀件(11)包括底板件(111)、 第一側(cè)板件(11 、頂板件(11 和第二側(cè)板件(114)，所述制造方法包括將所述第一側(cè)板 件(11 和第二側(cè)板件(114)分別焊接在所述底板件(111)的兩個側(cè)邊緣上，將所述頂板 件(11 焊接在所述第一側(cè)板件(11 和第二側(cè)板件(114)之間，以形成具有中空的矩形 橫截面形狀的支撐軸本體(10)；所述制造方法還包括使所述支撐軸本體(10)的矩形橫截面形狀的各個角均為圓角的 機加工步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其中，該制造方法還包括a)預先制備軸端件(12)，并在軸端件(1 上加工坡口；b)在所述支撐軸本體(10)的兩個端部分別加工坡口；c)將矩形襯環(huán)(1 內(nèi)襯在所述軸端件(1 與對應的端部的連接處，將所述軸端件 (12)分別焊接于所述支撐軸本體(10)的兩個端部。b
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造方法，其中，每個所述軸端件(1 包括連接部(121) 和具有銷孔(14)的主體部(122)，所述連接部(121)具有凹部(123)，該凹部(123)的周側(cè) 表面上設置有臺階部，所述步驟c)包括cl)將所述矩形襯環(huán)(13)的一端安裝到所述連接部(121)的凹部(123)的臺階部處； c2)將所述軸端件(1 與所述支撐軸本體(10)的對應的端部對齊且接觸，從而將所述 矩形襯環(huán)(1 的另一端插入所述支撐軸本體(10)的對應的端部中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其中，所述矩形襯環(huán)(1 包括彼此分離的兩個 相同的半襯環(huán)件。
全文摘要
用于整體式車橋的支撐軸，該支撐軸包括支撐軸本體，該支撐軸本體包括多個板狀件，該多個板狀件彼此焊接，從而使所述支撐軸本體具有中空的橫截面形狀。用于整體式車橋的支撐軸的制造方法，該制造方法包括將預先制備的多個板狀件焊接為具有中空的橫截面形狀的支撐軸本體。與傳統(tǒng)的整體成型的支撐軸不同，在根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案中，用于整體式車橋的支撐軸的支撐軸本體通過多個板狀件焊接形成，并具有中空的橫截面形狀。因此，能夠適應于制造柔性化的要求，而且成本相對較低且完全滿足支撐軸應用場合的要求。
文檔編號B23K31/02GK102039783SQ20101052339
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者劉固基, 楊峰, 熊衛(wèi)強 申請人:湖南中聯(lián)重科車橋有限公司