活塞桿、油氣懸掛缸及礦用自卸車的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種活塞桿、油氣懸掛缸及礦用自卸車，該活塞桿包括活塞桿體和固定在所述活塞桿體底部的活塞桿頭；所述活塞桿頭包括錐臺形筒體和軸頭，所述活塞桿頭的縱截面呈Y形；所述錐臺形筒體大徑端靠近所述活塞桿體，小徑端靠近所述軸頭；所述錐臺形筒體內(nèi)壁為過渡曲面；所述活塞桿頭與所述活塞桿體一體成型。通過整體式活塞桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計，提高前油氣懸掛缸活塞桿的抗拉壓和抗彎扭剪切強度，避免在前油氣懸掛缸活塞桿和轉(zhuǎn)向節(jié)配合端面處，由于分體式焊接結(jié)構(gòu)存在的焊縫、熱影響區(qū)強度的下降以及潛在的焊接缺陷，容易導(dǎo)致的活塞桿斷裂問題。
【專利說明】活塞桿、油氣懸掛缸及礦用自卸車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及礦用自卸車技術(shù)，尤其涉及活塞桿、油氣懸掛缸及礦用自卸車。
【背景技術(shù)】
[0002]懸架是保證車輪或車橋與汽車承載系統(tǒng)之間具有彈性聯(lián)系、并能夠傳遞載荷、緩和沖擊、衰減振動以及調(diào)節(jié)車輛行駛過程中的車身位置等有關(guān)裝置的總稱。懸架最主要的功能是傳遞作用在車輪和車架之間的一切力和力矩，并緩和車輛在不平路面上行駛時所產(chǎn)生的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動，以保證車輛行駛的平穩(wěn)性。
[0003]油氣懸架以油液傳遞壓力，以惰性氣體(通常為氮氣)作為彈性介質(zhì)，一般由氣體彈簧和具有減振器功能的懸掛缸組成。獨立單氣室油氣懸掛缸內(nèi)部的阻尼孔和單向閥孔代替了通常的減振器組件，油層上部空間充滿氮氣，氮氣隨著油氣懸掛缸活塞桿的運動得到壓縮和膨脹，起到了彈簧元件的作用，如此油氣懸掛缸集彈性組件和減振器功能于一體，形成懸架系統(tǒng)。油氣懸架以優(yōu)越的非線性特性和減振性能滿足了多種車輛的要求，使它們的平順性和操作穩(wěn)定性得到了較大的提高。獨立單氣室油氣懸掛缸主要應(yīng)用在重型礦用自卸車中。
[0004]前油氣懸掛缸安裝時一般有一定內(nèi)傾角，其主要受到來自地面通過輪胎傳遞過來的作用力及力矩，受力較為復(fù)雜。前油氣懸掛缸活塞桿是前油氣懸掛缸中受力最苛刻的零部件，目前大部分活塞桿為焊接結(jié)構(gòu)，且活塞桿體和活塞桿頭的焊接位置恰好在前油氣懸掛缸活塞桿和轉(zhuǎn)向節(jié)配合的端面處，應(yīng)力容易集中，根據(jù)礦山實際使用的情況反饋，該位置在車輛滿載下坡急轉(zhuǎn)彎時最容易造成斷裂，導(dǎo)致重大礦山事故。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)
[0006]現(xiàn)有的礦用自卸車前懸掛缸活塞桿大部分為焊接結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2所示，活塞桿包括活塞桿體I和通過焊縫2與活塞桿體I底端固定的活塞桿頭3，活塞桿頭3焊接于活塞桿體I上，活塞桿頭3的焊接端與活塞桿體I的焊接端采用對接的方式焊接；目前大部分前油氣懸掛缸活塞桿底部為錐面到平面的尖角過渡，且壁厚較薄，如圖2所示，現(xiàn)有的油氣懸掛缸結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括缸套4和設(shè)在缸套4內(nèi)的活塞5，活塞5與活塞桿體I連接，缸套4頂部設(shè)有座耳6，活塞桿體I與缸套4之間設(shè)有襯套7，缸套4底部連接有端蓋8，用于活塞桿與缸套4的密封與導(dǎo)向。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)的缺點
[0008](I)這種焊接式結(jié)構(gòu)的前油氣懸掛活塞桿強度很難滿足礦山運行的苛刻條件，尤其在車輛滿載下坡急轉(zhuǎn)彎時，在使用中易于提前斷裂，達(dá)不到疲勞壽命要求。
[0009](2)活塞桿體3內(nèi)孔下部為錐面，當(dāng)?shù)V用自卸車行駛在較顛簸路面時，內(nèi)孔所受到的沖擊力大，而圖1中所示的孔底厚度及錐孔側(cè)壁均較薄。而且受力最大的前油氣懸掛缸活塞桿和轉(zhuǎn)向節(jié)配合端面處由于采用對接式焊接結(jié)構(gòu)，該處等效壁厚有所降低。
實用新型內(nèi)容[0010]本實用新型提供一種活塞桿、油氣懸掛缸及礦用自卸車，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提高活塞桿的耐沖擊力，延長活塞桿的使用壽命。
[0011]本實用新型提供一種活塞桿，包括活塞桿體和固定在所述活塞桿體底部的活塞桿頭;
[0012]所述活塞桿頭包括錐臺形筒體和軸頭，所述活塞桿頭的縱截面呈Y形；
[0013]所述錐臺形筒體大徑端靠近所述活塞桿體，小徑端靠近所述軸頭；
[0014]所述錐臺形筒體內(nèi)壁為過渡曲面；
[0015]所述活塞桿頭與所述活塞桿體一體成型。
[0016]其中，所述過渡曲面自上而下包括第一錐臺面、第二錐臺面和半球面；
[0017]所述第一錐臺面大徑端與所述活塞桿體內(nèi)壁呈連續(xù)狀；
[0018]所述第一錐臺面小徑端與所述第二錐臺面大徑端呈連續(xù)狀；
[0019]所述第二錐臺面小徑端與所述半球面開口端呈連續(xù)狀。
[0020]進(jìn)一步地，所述錐臺形筒體外壁呈錐臺狀。
[0021]更進(jìn)一步地，所述錐臺形筒體小徑端端面上設(shè)有至少兩個用于連接轉(zhuǎn)向節(jié)的第一螺紋孔。
[0022]其中，所述軸頭底端面上設(shè)有至少一個用于連接軸承壓蓋的第二螺紋孔。
[0023]其中，所述活塞桿體上設(shè)有至少一個單向閥孔和至少一個阻尼孔。
[0024]其中，所述活塞桿體頂端面上設(shè)有至少兩個用于連接活塞的第三螺紋孔。
[0025]本實用新型還提供一種油氣懸掛缸，包括缸套和設(shè)在所述缸套內(nèi)的活塞，所述活塞上連接有活塞桿；
[0026]所述活塞桿為上述的活塞桿；
[0027]所述活塞桿的活塞桿體頂部連接所述活塞。
[0028]本實用新型還提供一種礦用自卸車，至少包括車體和油氣懸掛缸，所述車體通過轉(zhuǎn)向節(jié)、橫擺臂軸承和縱擺臂軸承與所述油氣懸掛缸連接；
[0029]所述油氣懸掛缸為上述的油氣懸掛缸；
[0030]所述轉(zhuǎn)向節(jié)套設(shè)在所述油氣懸掛缸的活塞桿的錐臺形筒體上，所述轉(zhuǎn)向節(jié)與所述錐臺形筒體固定連接；
[0031]所述橫擺臂軸承和縱擺臂軸承固定套設(shè)在所述油氣懸掛缸的活塞桿的軸頭上；
[0032]所述油氣懸掛缸的活塞桿的軸頭底端安裝有軸承端蓋。
[0033]本實用新型提供的活塞桿、油氣懸掛缸及礦用自卸車，改變了活塞桿頭的結(jié)構(gòu)，通過整體式活塞桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計，提高前油氣懸掛缸活塞桿的抗拉壓、抗彎扭和抗剪切強度，避免在前油氣懸掛缸活塞桿和轉(zhuǎn)向節(jié)配合端面處，由于分體式焊接結(jié)構(gòu)存在的焊縫和熱影響區(qū)強度的下降以及潛在的焊接缺陷，容易導(dǎo)致活塞桿斷裂的問題。同時，通過更改活塞桿內(nèi)孔結(jié)構(gòu)，在保證外形體積和內(nèi)部容積不變的前提下，提高前油氣懸掛缸活塞桿的強度和壽命，從而提高前油氣懸掛缸的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的活塞桿的剖視圖；
[0035]圖2為圖1中P的局部放大示意圖；[0036]圖3為現(xiàn)有技術(shù)的油氣懸掛缸的剖視圖；
[0037]圖4為本實用新型實施例提供的活塞桿的剖視圖；
[0038]圖5為本實用新型實施例提供的油氣懸掛缸與車體之間的安裝結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0039]如圖4所示，本實用新型實施例提供的活塞桿，包括活塞桿體I和固定在活塞桿體I底部的活塞桿頭3 ;活塞桿頭3包括錐臺形筒體31和軸頭32，活塞桿頭3的縱截面呈Y形；錐臺形筒體31大徑端靠近活塞桿體1，小徑端靠近軸頭32 ;錐臺形筒體31內(nèi)壁為過渡曲面；活塞桿頭3與活塞桿體I 一體成型。
[0040]本實用新型提供的活塞桿，改變了活塞桿頭3的結(jié)構(gòu)，通過整體式活塞桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計，提高了前油氣懸掛缸活塞桿的抗拉壓強度、抗彎扭強度和抗剪切強度，避免在前油氣懸掛缸活塞桿和轉(zhuǎn)向節(jié)配合端面處，由于分體式焊接結(jié)構(gòu)存在的焊縫和熱影響區(qū)強度的下降以及潛在的焊接缺陷，導(dǎo)致活塞桿斷裂的問題。同時，通過更改活塞桿內(nèi)孔結(jié)構(gòu)，在保證外形體積和內(nèi)部容積不變的前提下，提高了前油氣懸掛缸活塞桿的強度和壽命，從而提高了前油氣懸掛缸的使用壽命?；钊麠U為整體式結(jié)構(gòu)，可用棒料機加工完成，代替現(xiàn)有的的分體式焊接結(jié)構(gòu)。
[0041]作為上述實施例的優(yōu)選方案:如圖4所示，過渡曲面自上而下包括第一錐臺面31a、第二錐臺面31b和半球面31c ;第一錐臺面31a大徑端與活塞桿體內(nèi)壁呈連續(xù)狀；第一錐臺面31a小徑端與第二錐臺面31b大徑端呈連續(xù)狀；第二錐臺面31b小徑端與半球面31c開口端呈連續(xù)狀。
[0042]將前油氣懸掛缸活塞桿內(nèi)腔底部由錐面突變到平面的彎折面改進(jìn)為由錐面一大角度錐面一球面的過渡。如此所帶來的優(yōu)點是:在不增加活塞桿直徑的前提下將前油氣懸掛缸活塞桿內(nèi)腔下部的錐面和底部處的壁厚增加了 ；平滑的曲面過渡使活塞桿底部的受力更均勻；提高了前油氣懸掛缸活塞桿的抗沖擊能力，從而提高了整個前油氣懸掛缸的強度。
[0043]作為上述實施例的具體方案:錐臺形筒體小徑端端面上設(shè)有至少兩個用于連接轉(zhuǎn)向節(jié)的第一螺紋孔31e。軸頭底端面上設(shè)有至少一個用于連接軸承壓蓋的第二螺紋孔32a?；钊麠U體I上設(shè)有至少一個單向閥孔Ic和至少一個阻尼孔lb?；钊麠U體I頂端面上設(shè)有至少兩個用于連接活塞的第三螺紋孔la。
[0044]在活塞桿體I上端面加工有沿圓周方向均布的第三螺紋孔Ia ;在活塞桿體I的上半部周壁上加工有四個小孔，其中兩個為阻尼孔lb，另外兩個為安裝單向閥孔球的單向閥孔Ic ;在活塞桿體I的下半部錐面的端面上沿圓周方向均布加工有第二螺紋孔32a ;在活塞桿體I的下端面沿圓周方向均布加工有第一螺紋孔31e ;活塞桿的上半部為壁厚相等的筒體，中下部外表面為錐面，內(nèi)表面為錐面一大角度錐面一球面的過渡；活塞桿下部為實心圓柱。
[0045]如圖5所示，第三螺紋孔Ia與活塞5法蘭式連接；活塞桿中下部的外錐面即錐臺形筒體外壁3Id與轉(zhuǎn)向節(jié)9配合，第一螺紋孔3Ie與轉(zhuǎn)向節(jié)9法蘭式連接；前油氣懸掛缸活塞桿下端圓柱面即軸頭32外壁分別與橫擺臂軸承10和縱擺臂軸承11過盈配合，并通過端部的第二螺紋孔32a與軸承壓蓋固定連接。
[0046]如圖5所示，本實用新型實施例還提供一種油氣懸掛缸，包括缸套4和設(shè)在缸套4內(nèi)的活塞5，活塞5上連接有活塞桿，活塞桿為上述任意實施例的活塞桿；缸套4頂部焊接有座耳6?；钊麠U體I與缸套4之間設(shè)有襯套7，缸套4底部連接有端蓋8，用于活塞桿與缸套4的密封和導(dǎo)向?；钊?通過在活塞桿體4頂部第三螺紋孔Ia中穿設(shè)螺釘進(jìn)而固定在活塞桿上。
[0047]座耳6與缸套4焊接成為前油氣懸掛缸缸套總成，活塞5與活塞桿體I通過端面法蘭連接在一起，襯套7套在活塞桿體I上并可在活塞5與端蓋8之間做軸向移動，端蓋8通過端面法蘭固定在前油氣懸掛缸缸筒總成上。活塞桿體I與活塞5連接而成的整體在缸套4內(nèi)部、座耳6與襯套7之間的距離上做往復(fù)的軸向運動。以實現(xiàn)車身高度的調(diào)整，并在車輛行駛過程中實現(xiàn)氣體彈簧和減震器作用。
[0048]本實用新型提供的油氣懸掛缸提高了前油氣懸掛缸的安全系數(shù)，從而提高了整車的安全系數(shù)；避免了由于在前油氣懸掛缸活塞桿和轉(zhuǎn)向節(jié)配合端面處焊接所導(dǎo)致的焊縫區(qū)和焊接熱影響區(qū)強度的降低以及潛在的焊接缺陷；提高了前油氣懸掛缸活塞桿的抗拉壓、抗彎扭和抗剪切能力；增加了前油氣懸掛缸活塞桿底部錐面處的壁厚，錐面到球面的平滑過渡使前油氣懸掛缸活塞桿底部的受力更加均勻，提高了前油氣懸掛缸的強度和耐沖擊能力。
[0049]如圖5所示，本實用新型實施例還提供一種礦用自卸車，至少包括車體和油氣懸掛缸，車體通過轉(zhuǎn)向節(jié)9、橫擺臂軸承10和縱擺臂軸承11與油氣懸掛缸連接，油氣懸掛缸為上述任意實施例的油氣懸掛缸；轉(zhuǎn)向節(jié)9套設(shè)在油氣懸掛缸的活塞桿的錐臺形筒體3上，轉(zhuǎn)向節(jié)9與活塞桿固定連接；本實施例中轉(zhuǎn)向節(jié)9通過在第一螺紋孔31e內(nèi)穿設(shè)螺釘進(jìn)而固定在錐臺形筒體3上；橫擺臂軸承10和縱擺臂軸承11固定套設(shè)在油氣懸掛缸的活塞桿的軸頭上；橫擺臂軸承10和縱擺臂軸承11與軸頭之間均為過盈配合；油氣懸掛缸的活塞桿的軸頭底端安裝有軸承端蓋12。軸承端蓋12通過在第二螺紋孔32a內(nèi)穿設(shè)螺釘進(jìn)而固定在軸頭底端，固定橫擺臂軸承10和縱擺臂軸承11。
[0050]本實用新型提供的礦用自卸車，避免了礦用自卸車滿載情況在下坡急轉(zhuǎn)彎時由于活塞桿強度儲備不足容易導(dǎo)致的活塞桿斷裂的嚴(yán)重后果；
[0051]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種活塞桿，包括活塞桿體和固定在所述活塞桿體底部的活塞桿頭；其特征在于: 所述活塞桿頭包括錐臺形筒體和軸頭，所述活塞桿頭的縱截面呈Y形； 所述錐臺形筒體大徑端靠近所述活塞桿體，小徑端靠近所述軸頭； 所述錐臺形筒體內(nèi)壁為過渡曲面； 所述活塞桿頭與所述活塞桿體一體成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞桿，其特征在于: 所述過渡曲面自上而下包括第一錐臺面、第二錐臺面和半球面； 所述第一錐臺面大徑端與所述活塞桿體內(nèi)壁呈連續(xù)狀； 所述第一錐臺面小徑端與所述第二錐臺面大徑端呈連續(xù)狀； 所述第二錐臺面小徑端與所述半球面開口端呈連續(xù)狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活塞桿，其特征在于: 所述錐臺形筒體外壁呈錐臺狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞桿，其特征在于: 所述錐臺形筒體小徑端端面上設(shè)有至少兩個用于連接轉(zhuǎn)向節(jié)的第一螺紋孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞桿，其特征在于: 所述軸頭底端面上設(shè)有至少一個用于連接軸承壓蓋的第二螺紋孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞桿，其特征在于: 所述活塞桿體上設(shè)有至少一個單向閥孔和至少一個阻尼孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞桿，其特征在于: 所述活塞桿體頂端面上設(shè)有至少兩個用于連接活塞的第三螺紋孔。
8.一種油氣懸掛缸，包括缸套和設(shè)在所述缸套內(nèi)的活塞，所述活塞上連接有活塞桿，其特征在于: 所述活塞桿為上述權(quán)利要求1-7任一所述的活塞桿； 所述活塞桿的活塞桿體頂部連接所述活塞。
9.一種礦用自卸車，至少包括車體和油氣懸掛缸，所述車體通過轉(zhuǎn)向節(jié)、橫擺臂軸承和縱擺臂軸承與所述油氣懸掛缸連接，其特征在于: 所述油氣懸掛缸為上述權(quán)利要求8所述的油氣懸掛缸； 所述轉(zhuǎn)向節(jié)套設(shè)在所述油氣懸掛缸的活塞桿的錐臺形筒體上，所述轉(zhuǎn)向節(jié)與所述錐臺形筒體固定連接； 所述橫擺臂軸承和縱擺臂軸承固定套設(shè)在所述油氣懸掛缸的活塞桿的軸頭上； 所述油氣懸掛缸的活塞桿的軸頭底端安裝有軸承端蓋。
【文檔編號】B60G13/08GK203604533SQ201320824042
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】李曉琨, 趙彥平, 段立軍, 趙波 申請人:北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司