專利名稱：適用于平板車(chē)行走系統(tǒng)的平衡輪軸機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于平板車(chē)行走系統(tǒng)的平衡輪軸機(jī)構(gòu)。
平板車(chē)是常用的大型運(yùn)輸工具，無(wú)論是半掛式還是全掛式，它的后部行走機(jī)構(gòu)都是平板車(chē)中極為重要的部分?，F(xiàn)有的平板車(chē)行走機(jī)構(gòu)一般是采用車(chē)架下部固裝彈簧鋼板，兩副彈簧鋼板固裝在一根輪軸上，輪軸兩端各裝一個(gè)或兩個(gè)車(chē)輪。根據(jù)平板車(chē)的載重量和輪胎負(fù)荷能力的匹配，往往還可采用串聯(lián)雙板簧固裝兩根輪軸，甚至可以用三連板簧固裝三根輪軸。此時(shí)各根輪軸與平板車(chē)前部支承點(diǎn)形成了靜不定支承，兩根或三根輪軸的每根軸荷是不相同的(要根據(jù)超靜定來(lái)確定邊界條件后才能計(jì)算)，因此每處車(chē)輪的負(fù)荷也是不相同的。再加上平板車(chē)或多板式板簧連接，承受上下顛簸尚可，當(dāng)平板車(chē)載重轉(zhuǎn)彎時(shí)，鋼板彈簧不能承受很大的橫向載荷，很容易損壞，所以這種用板簧的平板車(chē)主要用在轉(zhuǎn)彎少、車(chē)速相對(duì)較低的工況。還有的平板車(chē)行走機(jī)構(gòu)采用左、右兩根平衡梁與前后兩根輪軸組成固定的“口”字形框架結(jié)構(gòu)。貫穿兩根平衡梁中部的樞軸與車(chē)架固定，所以樞軸與口字形框架是回轉(zhuǎn)副連接。這種行走機(jī)構(gòu)與平板車(chē)前部支承形成了靜定支承，而且當(dāng)?shù)缆酚星昂笃鸱鼤r(shí)，它也能適應(yīng)，但口字形框架左右不能擺動(dòng)。所以主要用于車(chē)身貨臺(tái)高度較低的低床式拖車(chē)，適合于路面平坦的條件下使用。也有的平板車(chē)行走機(jī)構(gòu)采用同一軸線，用兩根短輪軸組成后排支承結(jié)構(gòu)。每根短輪軸與車(chē)架用回轉(zhuǎn)副連接使得兩根短軸都可分別左、右擺動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)與平板車(chē)前部支承構(gòu)成的是靜定支承，但它的兩根短軸內(nèi)側(cè)車(chē)輪很難拆卸更換，給維修保養(yǎng)帶來(lái)極大的困難。
本實(shí)用新型的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而研制設(shè)計(jì)出的一種適用于平板車(chē)的平衡輪軸機(jī)構(gòu)，該輪軸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能在一定范圍內(nèi)自動(dòng)適應(yīng)地面高低不平的狀況，使得輪軸兩端共計(jì)四處的車(chē)輪都能與地面接觸，讓每處輪胎盡量受力均勻，保證負(fù)載重物的平板車(chē)平穩(wěn)行駛。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本適用于平板車(chē)行走系統(tǒng)的平衡輪軸機(jī)構(gòu)包括前、后輪軸，安裝在前、后輪軸上的車(chē)輪，以及連接桿件構(gòu)成；其連接桿件中的左、右兩根人字形平衡桿的頂部分別與車(chē)架主橫梁鉸接在一起，平衡桿的兩端分別通過(guò)球面副與前、后輪軸相連接，在前、后輪軸中部分別通過(guò)回轉(zhuǎn)副連接有前、后兩拉桿，兩拉桿的另一端各通過(guò)回轉(zhuǎn)副分別與車(chē)架主橫梁相連接，使得平衡桿與前后輪軸、前后拉桿、車(chē)架主橫梁分別形成兩組空間四連桿機(jī)構(gòu)。
在本實(shí)用新型中，用于連接平衡桿和輪軸的球面副采用向心關(guān)節(jié)軸承結(jié)構(gòu)，且向心關(guān)節(jié)軸承內(nèi)孔與球鉸銷(xiāo)軸為間隙配合；用于連接拉桿與車(chē)架主橫梁、拉桿與輪軸間的回轉(zhuǎn)副均采用在拉桿孔內(nèi)鑲裝帶臺(tái)肩的彈性襯套和拉桿套之后，再與分別固接在車(chē)架主橫梁和輪軸上的連接夾板通過(guò)螺栓連接的結(jié)構(gòu)方式。
本實(shí)用新型還在前、后輪軸上方與車(chē)架底面之間設(shè)置有彈性限位元件，以限制輪軸上升的幅度，防止輪軸過(guò)度傾斜而引起拉桿的損壞。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具備的優(yōu)點(diǎn)在于由于平衡桿與前后輪軸、前后拉桿、車(chē)架主橫梁分別形成兩組空間四連桿機(jī)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除了依靠機(jī)構(gòu)各桿件之間的聯(lián)接副運(yùn)動(dòng)，還借助了拉桿的四個(gè)連接處的帶臺(tái)肩彈性襯套的彈性變形、其它各連接點(diǎn)的間隙存在以及輪胎的彈性變形，因此能在一定范圍內(nèi)自動(dòng)適應(yīng)地面高低不平的狀況，使得輪軸兩端共計(jì)四處的車(chē)輪都能與地面接觸，讓每處輪胎盡量受力均勻，保證負(fù)載重物的平板車(chē)能平穩(wěn)行駛；另外由于車(chē)輪位于平板車(chē)兩側(cè)，這也給車(chē)輪的拆卸、維修提供了方便。
附圖的圖面說(shuō)明如下


圖1為本實(shí)用新型的原理軸測(cè)圖。
圖2為
圖1的A向視圖。
圖3為拉桿與車(chē)架主橫梁、拉桿與輪軸間的回轉(zhuǎn)副視圖。
圖4為圖3的A-A剖視圖。
本實(shí)用新型
以下結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)描述如
圖1、圖2所示本適用于平板車(chē)行走系統(tǒng)的平衡輪軸機(jī)構(gòu)包括前、后輪軸(2)，安裝在前、后輪軸上的車(chē)輪(1)，以及平衡桿(3)和拉桿(4)構(gòu)成；所述平衡桿(3)為左、右兩根人字形結(jié)構(gòu)的平衡桿，該平衡桿(3)的頂部分別與車(chē)架主橫梁(5)底部?jī)蓚?cè)的B點(diǎn)和J點(diǎn)鉸接在一起，平衡桿(3)的兩端分別通過(guò)球面副與前、后輪軸(2)在A、C、H、K點(diǎn)相連接，在前、后輪軸中部的D、G點(diǎn)分別通過(guò)回轉(zhuǎn)副連接有前、后兩拉桿(4)，兩拉桿的另一端各通過(guò)回轉(zhuǎn)副分別與車(chē)架主橫梁(5)中部E、F點(diǎn)相連接，使得平衡桿(3)與前后輪軸(2)、前后拉桿(4)、車(chē)架主橫梁(5)分別形成兩組空間四連桿機(jī)構(gòu)。用于連接平衡桿(3)和輪軸(2)的球面副采用向心關(guān)節(jié)軸承結(jié)構(gòu)，且向心關(guān)節(jié)軸承內(nèi)孔與球鉸銷(xiāo)軸是間隙配合，球鉸銷(xiāo)軸安裝在輪軸上；用于連接拉桿(4)與車(chē)架主橫梁(5)、拉桿(4)與輪軸(2)間的回轉(zhuǎn)副結(jié)構(gòu)為在拉桿兩端的連接孔內(nèi)分別鑲裝拉桿套(7)和帶臺(tái)肩的彈性襯套(6)，裝配時(shí)拉桿孔內(nèi)和拉桿套各表面都涂潤(rùn)滑脂，用螺栓各兩個(gè)將連接夾板(9)與拉桿套(7)固定在一起，兩加板的另一端分別與車(chē)架主橫梁的E、F點(diǎn)和輪軸的D、G點(diǎn)各用兩個(gè)螺栓緊固連接(如圖3、圖4所示)。在前、后輪軸(2)中部?jī)蓚?cè)上方相對(duì)應(yīng)的車(chē)架位置上設(shè)置有四個(gè)彈性限位元件(10)，以限制輪軸上升的幅度，防止輪軸過(guò)度傾斜而引起拉桿的損壞。
運(yùn)動(dòng)平衡原理及各結(jié)構(gòu)連接關(guān)系分析如下如
圖1、圖2所示，兩根人字形平衡桿(3)分別與車(chē)架主橫梁(5)在B、J點(diǎn)用鉸軸連接，所以平衡桿(3)可繞車(chē)架主橫梁(5)的銷(xiāo)軸B、J作擺動(dòng)。平衡桿兩端孔內(nèi)安裝向心關(guān)節(jié)軸承，并用法蘭蓋夾緊固定。各關(guān)節(jié)軸承內(nèi)孔與輪軸上的球鉸銷(xiāo)軸分別在A、C、H、K四處間隙配合連接。向心關(guān)節(jié)軸承的球面使得平衡桿與輪軸之間為球面副連接，由于向心關(guān)節(jié)軸承內(nèi)孔與球鉸銷(xiāo)軸是間隙配合，所以平衡桿與輪軸在A、C、H、K四處既能轉(zhuǎn)動(dòng)，還能軸向移動(dòng)。兩根拉桿(4)一端與車(chē)架主橫梁(5)在E、F點(diǎn)連接，另一端與輪軸(2)中部D、G點(diǎn)連接，這四處的回轉(zhuǎn)副都采用了帶臺(tái)肩的彈性襯套(6)，所以當(dāng)彈性襯套及其臺(tái)肩產(chǎn)生彈性變形時(shí)，相當(dāng)于這四處都是球面副連接。當(dāng)輪軸左右傾斜時(shí)，D和G點(diǎn)空間位置發(fā)生變化時(shí)，由于彈性襯套的的彈性變形，DE和FG的長(zhǎng)度因彈性襯套壁厚的彈性變化而能產(chǎn)生微量變化，仍能使整個(gè)平衡輪軸機(jī)構(gòu)的桿件正常運(yùn)動(dòng)，而不發(fā)生機(jī)械干涉現(xiàn)象。
當(dāng)平板車(chē)在高低不平的路面上行走時(shí)，四處車(chē)輪的著地點(diǎn)往往不在同一平面，以
圖1為例，假定A輪處地面凸起，此時(shí)A輪上升，平衡桿ABC繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)上升。輪軸AH傾斜，呈A高H平狀態(tài)。相應(yīng)拉桿DE也繞E點(diǎn)作擺動(dòng)。由于各桿件連接點(diǎn)處都存在一定的間隙，以及C處輪胎的彈性，所以試驗(yàn)時(shí)輪軸CK基本上呈水平位置不變。
當(dāng)一根輪軸的兩端車(chē)輪處地面同時(shí)為高點(diǎn)凸起，或同時(shí)為低點(diǎn)凹下，則平衡輪軸機(jī)構(gòu)只是繞B、J點(diǎn)做前后擺動(dòng)。當(dāng)路面不僅前后有起伏、且左右有高低時(shí)，使得A輪、K輪處地面同時(shí)為高點(diǎn)或同時(shí)為凹下，則前后輪軸呈交叉傾斜狀態(tài)，平衡輪軸機(jī)構(gòu)的各桿件都做運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)輪軸傾斜時(shí)，A、C、H、K處關(guān)節(jié)軸承內(nèi)孔與球鉸銷(xiāo)軸之間會(huì)產(chǎn)生軸向運(yùn)動(dòng)，所以AH或CK的理論中心距也相應(yīng)變化，以輪軸AH為例，當(dāng)它水平時(shí)A與H點(diǎn)之間的距離AH＝BJ。當(dāng)A輪上升(或下降)時(shí)，A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A`點(diǎn)位置，此時(shí)輪軸傾斜為A`H。根據(jù)直角三角形斜邊大于直角邊的原理，則A`H大于AH。所以只有讓裝在平衡桿里的向心關(guān)節(jié)軸承內(nèi)孔與固定在輪軸上的球鉸銷(xiāo)軸之間為間隙配合，即可軸向滑動(dòng)，才能使A與H兩點(diǎn)之間的理論中心距發(fā)生變化。
權(quán)利要求1.一種適用于平板車(chē)行走系統(tǒng)的平衡輪軸機(jī)構(gòu)，它包括前、后輪軸(2)，安裝在前、后輪軸上的車(chē)輪(1)，以及連接桿件構(gòu)成，其特征在于左、右兩根人字形平衡桿(3)的頂部分別與車(chē)架主橫梁(5)鉸接在一起，平衡桿(3)的兩端分別通過(guò)球面副與前、后輪軸(2)相連接，在前、后輪軸(2)中部分別通過(guò)回轉(zhuǎn)副連接有前、后兩拉桿(4)，兩拉桿的另一端各通過(guò)回轉(zhuǎn)副分別與車(chē)架主橫梁(5)相連接，使得平衡桿(3)與前后輪軸(2)、前后拉桿(4)、車(chē)架主橫梁(5)分別形成兩組空間四連桿機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡輪軸機(jī)構(gòu)，其特征在于用于連接平衡桿(3)和輪軸(2)的球面副采用向心關(guān)節(jié)軸承結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡輪軸機(jī)構(gòu)，其特征在于用于連接拉桿(4)與車(chē)架主橫梁(5)、拉桿(4)與輪軸(2)之間的回轉(zhuǎn)副均采用在拉桿孔內(nèi)鑲裝帶臺(tái)肩的彈性襯套(6)和拉桿套(7)之后，再與分別固接在車(chē)架主橫梁(5)和輪軸(2)上的連接夾板(9)通過(guò)螺栓(8)連接的結(jié)構(gòu)方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡輪軸機(jī)構(gòu)，其特征在于在前、后輪軸(2)的上方與車(chē)架底面之間設(shè)置有彈性限位元件(10)。
專利摘要一種適用于平板車(chē)行走系統(tǒng)的平衡輪軸機(jī)構(gòu),由安裝在前、后輪軸上的車(chē)輪及連接桿件構(gòu)成,兩根平衡桿頂部分別與車(chē)架主橫梁鉸接,其兩端與前后輪軸通過(guò)球面副相接,在前、后輪軸中部分別通過(guò)回轉(zhuǎn)副連接有前后拉桿,拉桿另一端各通過(guò)回轉(zhuǎn)副分別與車(chē)架主橫梁相連接。優(yōu)點(diǎn)是:由于平衡桿與前后輪軸、前后拉桿、車(chē)架主橫梁分別形成兩組空間四連桿機(jī)構(gòu),在實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,能自動(dòng)適應(yīng)地面高低不平狀況,使每處輪胎受力均勻,保證平穩(wěn)行駛。
文檔編號(hào)B60G21/00GK2409074SQ0022919
公開(kāi)日2000年12月6日 申請(qǐng)日期2000年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月28日
發(fā)明者沈銳華, 許光奇, 岳美琴, 毛志強(qiáng), 王平, 蘇雙印, 易思 申請(qǐng)人:鄭州鄭工機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司