專利名稱：錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種有效加大作業(yè)時(shí)的輪胎跨距、增強(qiáng)整機(jī) 穩(wěn)定性的高空作業(yè)平臺底盤的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
高空作業(yè)平臺以其方便靈活的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)建設(shè)的諸多場合，隨著社會 的發(fā)展進(jìn)步，對作業(yè)高度的要求也不斷加大。大部分自行式高空作業(yè)平臺不設(shè)置支腿而由 車輪支撐全部載荷，作業(yè)時(shí)隨著臂架伸展和轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)，整機(jī)的重心位置不斷變化，輪距的大 小對整機(jī)穩(wěn)定性的影響至關(guān)重要。輪距增大，則傾覆線外移，穩(wěn)定性隨之提高。但受道路運(yùn) 輸標(biāo)準(zhǔn)限制，整車寬度不能超過2. 5m,因此可伸縮輪軸的高空作業(yè)平臺應(yīng)運(yùn)而生，縮進(jìn)輪軸 可適應(yīng)道路運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)，伸展輪軸則增加作業(yè)穩(wěn)定性。如圖1，現(xiàn)有的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)呈左右兩側(cè)對稱布置，兩側(cè)伸縮輪軸的中心線共線， 輪軸伸長量受底盤寬度的限制較大。本發(fā)明采用兩側(cè)輪軸錯(cuò)位布置的結(jié)構(gòu)形式，在底盤寬 度不變的情況下有效加大了車輪橫向跨距，增大了作業(yè)區(qū)間并提高了整機(jī)穩(wěn)定性。以往的設(shè)計(jì)中伸縮輪軸呈兩側(cè)對稱布置，一個(gè)伸縮油缸的兩端分別連接在兩側(cè)的 可伸縮輪軸上，油缸伸縮帶動輪軸伸縮。阻力小的一側(cè)可能會優(yōu)先伸展到位，受到機(jī)械限位 后停止伸展，另一側(cè)輪軸會繼續(xù)伸展直至達(dá)到預(yù)定位置。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是為自行式高空作業(yè)平臺提供一種有效增大作業(yè)時(shí)輪距的伸縮輪軸 結(jié)構(gòu)形式。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)，兩側(cè)輪軸 相互錯(cuò)開，前后錯(cuò)位布置。其中，所述兩側(cè)輪軸的主銷固定于同一直線上。其中，每個(gè)所述輪軸包括固定輪軸、可伸縮輪軸及在固定輪軸和可伸縮輪軸之間 布置的滑塊。其中，每個(gè)所述輪軸配置一個(gè)伸縮油缸，所述伸縮油缸一端與固定輪軸連接，另一 端與可伸縮輪軸連接，伸縮油缸帶動輪軸伸展和縮進(jìn)。其中，每個(gè)所述輪軸布置一個(gè)用于檢測輪軸是否伸展到位的拉桿閥，當(dāng)輪軸伸展 完全時(shí)，活動輪軸后端的滑塊將壓下拉桿閥，以接通上車油路，實(shí)現(xiàn)上車動作。其中，所述固定輪軸內(nèi)部下方設(shè)置限位擋塊，所述限位擋塊垂直方向的邊緣與拉 桿閥壓下后的位置在同一條垂直線上。其中，每個(gè)所述輪軸單獨(dú)配置一個(gè)轉(zhuǎn)向油缸，同一輪軸兩側(cè)的轉(zhuǎn)向油缸分別布置 在前后兩個(gè)方向上，且放置在可伸縮輪軸箱的內(nèi)部。其中，每個(gè)所述輪軸配置一個(gè)用于檢測轉(zhuǎn)角大小的轉(zhuǎn)角傳感器。有益的技術(shù)效果伸縮輪軸錯(cuò)位布置的應(yīng)用，可顯著提高車輛穩(wěn)定性，且結(jié)構(gòu)形
3式簡單、功能易于實(shí)現(xiàn)；轉(zhuǎn)向油缸布置在伸縮輪軸內(nèi)部，節(jié)省空間，防止油缸碰撞；每個(gè)車 輪均能獨(dú)立轉(zhuǎn)向，便于實(shí)現(xiàn)車輛的多種轉(zhuǎn)向模式，即兩輪轉(zhuǎn)向、蟹行、四輪轉(zhuǎn)向，操作簡單靈 活。
圖1傳統(tǒng)的伸縮輪軸采用的兩側(cè)對稱布置，兩側(cè)輪軸中心線共線。圖2本發(fā)明采用的錯(cuò)位伸縮輪軸，有效增大輪軸伸縮量。圖3采用本發(fā)明的錯(cuò)位伸縮輪軸的轉(zhuǎn)向模式示意圖。(a)兩輪轉(zhuǎn)向模式(輪軸全縮)。(b)兩輪轉(zhuǎn)向模式(輪軸全伸)。(c)蟹行轉(zhuǎn)向模式(輪軸全縮)。(d)蟹行轉(zhuǎn)向模式(輪軸全伸)。(e)四輪轉(zhuǎn)向模式(輪軸全縮)。(f)四輪轉(zhuǎn)向模式(輪軸全伸)。圖4傳統(tǒng)的對稱輪軸結(jié)構(gòu)中四輪轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向油缸的布置。圖5本發(fā)明的錯(cuò)位輪軸結(jié)構(gòu)中四輪轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向油缸的布置。圖6本發(fā)明的錯(cuò)位伸縮輪軸機(jī)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)識1、輪胎；2、轉(zhuǎn)角傳感器；3、轉(zhuǎn)向油缸；4、拉桿閥；5、滑塊；6、主銷；7、轉(zhuǎn) 向支架；8、可伸縮輪軸；9、限位擋塊；10、固定輪軸；11、伸縮油缸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。一、錯(cuò)位輪軸布置。本發(fā)明打破以往伸縮輪軸兩側(cè)對稱布置的結(jié)構(gòu)形式，將兩側(cè)輪軸相互錯(cuò)開，每個(gè) 輪軸的固定部分和可伸縮部分的長度均較以往結(jié)構(gòu)形式的尺寸增加了接近半個(gè)車架的寬 度。因而輪軸伸縮量大大增加，相應(yīng)提高了整機(jī)作業(yè)穩(wěn)定性。對比以往的高空作業(yè)平臺，改 進(jìn)后的底盤可以在上裝不變的情況下加大整機(jī)的作業(yè)區(qū)間。由于車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)、外側(cè)的轉(zhuǎn)彎半徑不同，為保證各車輪盡可能的做純滾動而 減小與地面之間的摩擦，必需使內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速慢、外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速快，內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)角大于外側(cè)輪 轉(zhuǎn)角，且內(nèi)外側(cè)輪速滿足一定的比例關(guān)系。在以往的設(shè)計(jì)中，可以設(shè)置轉(zhuǎn)向橫拉桿從機(jī)械上 保證內(nèi)外側(cè)的轉(zhuǎn)向角匹配關(guān)系。而在錯(cuò)位伸縮輪軸的結(jié)構(gòu)中無法布置橫拉桿，但可以依靠 編碼器來實(shí)現(xiàn)這一功能。左右側(cè)輪軸錯(cuò)位布置，其中心線不共線，為轉(zhuǎn)向參數(shù)確定帶來不利影響。為消除這 一影響，可將兩側(cè)主銷仍布置在一條直線上(如圖2)。主銷共線，則與普通對稱輪軸轉(zhuǎn)向參 數(shù)的確定方法完全相同。兩輪轉(zhuǎn)向模式由內(nèi)側(cè)前輪所在轉(zhuǎn)角位置的車輪中垂線與后輪軸中心線的交點(diǎn)確 定轉(zhuǎn)向中心，由轉(zhuǎn)向中心確定外側(cè)前輪的轉(zhuǎn)向角。(如圖3 (a) (b))。蟹行模式在蟹行模式下，錯(cuò)位輪軸與以往的對稱輪軸設(shè)計(jì)在各車輪轉(zhuǎn)向角的確 定上完全相同。即各輪轉(zhuǎn)彎方向與轉(zhuǎn)角大小均相同。(如圖3 (c) (d))。四輪轉(zhuǎn)向模式由內(nèi)側(cè)前輪所在轉(zhuǎn)角位置的車輪中垂線與前后軸中線的交點(diǎn)確定 轉(zhuǎn)向中心，再由轉(zhuǎn)向中心確定外側(cè)前輪的轉(zhuǎn)向角。內(nèi)側(cè)前、后兩輪轉(zhuǎn)角大小相同方向相反，外側(cè)前、后兩輪轉(zhuǎn)角大小相同方向相反。(如圖3 (e) (f))。二、控制原理及功能實(shí)現(xiàn)。為減小輪軸伸縮過程中地面對輪胎的摩擦力，要求在車輛行駛過程中進(jìn)行輪軸伸 縮操作。只有當(dāng)車輛的行駛速度高于預(yù)先設(shè)定的最低行駛速度時(shí)，操作開關(guān)或手柄才能實(shí) 現(xiàn)輪軸伸縮動作。在輪軸伸縮的過程中，當(dāng)車速低于設(shè)定速度或輪軸伸縮開關(guān)離開接合位 置時(shí)，輪軸伸縮動作將停止。輪軸伸展量決定車輛傾覆線的位置，為保證作業(yè)安全，要求作業(yè)時(shí)輪軸全部伸展 開，因而設(shè)置接近開關(guān)檢測輪軸是否全伸。接近開關(guān)檢測到輪軸沒有全伸時(shí)，當(dāng)臂架在運(yùn)輸 位置或固有的穩(wěn)定位置之外時(shí)，行走和轉(zhuǎn)向功能被禁用直到臂架收回到運(yùn)輸位置。一旦處 于運(yùn)輸位置，操作者能再次操作伸縮輪軸。如果輪軸不能伸出，則不允許操作臂架離開運(yùn)輸 位置。只有當(dāng)輪軸全伸觸發(fā)接近開關(guān)后，才能操控處于運(yùn)輸狀態(tài)的臂架進(jìn)行伸展、變幅、回 轉(zhuǎn)等動作。為使車輛具備多種轉(zhuǎn)向模式，每個(gè)車輪必需有獨(dú)立的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，可為每個(gè)輪配置 一個(gè)轉(zhuǎn)向油缸。因錯(cuò)位布置輪軸，所以取消轉(zhuǎn)向橫拉桿，代之以編碼器，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外側(cè)輪的轉(zhuǎn) 角匹配。各轉(zhuǎn)向參數(shù)可根據(jù)阿克曼定律計(jì)算得出。在兩輪轉(zhuǎn)向和四輪轉(zhuǎn)向模式下，車輛的轉(zhuǎn)向中心都是由內(nèi)側(cè)前輪所處的位置來確 定的。因此需為每個(gè)車輪配置角度傳感器，以檢測車輪的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向角度。車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，讀取 內(nèi)前輪的角度，通過閉環(huán)控制回路利用各輪的角度傳感器作為反饋輸入，控制系統(tǒng)計(jì)算出 其余三個(gè)輪子應(yīng)有的轉(zhuǎn)角。當(dāng)操作者將轉(zhuǎn)向開關(guān)打到中立位置，有最大內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)角的車輪又 成為計(jì)算各輪轉(zhuǎn)角的主動輪，其余三個(gè)車輪為從動輪。當(dāng)轉(zhuǎn)向模式改變時(shí)控制系統(tǒng)自動調(diào) 整輪子轉(zhuǎn)角關(guān)系。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，為盡可能減小輪胎與地面之間的摩擦，內(nèi)側(cè)輪速應(yīng)小于外側(cè)輪速， 所以配置左側(cè)泵和右側(cè)泵，分別為左、右兩側(cè)的行走機(jī)構(gòu)供油。轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)側(cè)泵流速小于外側(cè) 泵流速，內(nèi)外側(cè)泵速比通過差速器實(shí)現(xiàn)。三、錯(cuò)位伸縮輪軸結(jié)構(gòu)。如圖6所示，錯(cuò)位伸縮輪軸與以往的對稱輪軸相比，主要結(jié)構(gòu)相似，即均包括固定 輪軸10和可伸縮輪軸8，在固定部分和可伸縮部分之間布置滑塊5。兩側(cè)輪軸前后錯(cuò)位布 置，較對稱布置時(shí)輪軸長度有明顯增加。因而車輛的傾覆線外移，整機(jī)穩(wěn)定性增強(qiáng)。本發(fā)明為每個(gè)輪軸配置一個(gè)伸縮油缸11，一端與固定的輪軸連接，另一端與可伸 縮輪軸連接，油缸帶動輪軸伸展和縮進(jìn)。因錯(cuò)位輪軸的結(jié)構(gòu)長度較長，所以油缸的行程可以 較長。每個(gè)輪軸有獨(dú)立的伸縮油缸，方便實(shí)現(xiàn)控制。車輛只有在輪軸完全伸開后才能進(jìn)行臂架變幅、伸展、回轉(zhuǎn)等動作，因此布置拉桿 閥4，用于檢測輪軸是否伸展到位。當(dāng)輪軸伸展完全時(shí)，活動輪軸后端的滑塊將壓下拉桿閥， 從而接通上車油路，實(shí)現(xiàn)上車動作。輪軸伸展不完全時(shí)，上車無法動作，可以避免危險(xiǎn)情況 的發(fā)生。在固定輪軸內(nèi)部下方設(shè)置限位擋塊，其垂直方向的邊緣與拉桿閥壓下后的位置在 同一條垂直線上，所以當(dāng)拉桿閥壓下時(shí)，活動輪軸下方的滑塊被擋塊機(jī)械限位，可以避免拉 桿閥和伸縮油缸受損。為能夠?qū)崿F(xiàn)多種轉(zhuǎn)向模式，為每個(gè)車輪單獨(dú)配置一個(gè)轉(zhuǎn)向油缸3。以往產(chǎn)品中同一 輪軸兩側(cè)的轉(zhuǎn)向油缸對稱布置，而在錯(cuò)位輪軸中難以實(shí)現(xiàn)(如圖4)，因而本發(fā)明將同一輪軸兩側(cè)的轉(zhuǎn)向缸分別布置在前后兩個(gè)方向上(如圖5)，且放置在可伸縮輪軸箱的內(nèi)部，即節(jié)省 空間，又避免油缸受到其它物體的碰撞。車輛轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)側(cè)輪速低于外側(cè)輪速，內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向角大于外側(cè)轉(zhuǎn)向角，且內(nèi)外側(cè)輪速 和轉(zhuǎn)角滿足一定的比例關(guān)系。轉(zhuǎn)向模式不同的情況下，各輪轉(zhuǎn)向角及旋轉(zhuǎn)的方向都會不同。 為滿足上文所述，本發(fā)明為每個(gè)輪配置一個(gè)轉(zhuǎn)角傳感器2，檢測轉(zhuǎn)角大小。轉(zhuǎn)向時(shí)以內(nèi)側(cè)前 輪的轉(zhuǎn)角為依據(jù)，通過控制系統(tǒng)計(jì)算出其它各輪的轉(zhuǎn)角大小。為實(shí)現(xiàn)車輛的多種轉(zhuǎn)向模式， 需設(shè)置選擇開關(guān)，各檔位分別對應(yīng)不同的轉(zhuǎn)向模式。兩輪轉(zhuǎn)向時(shí)，后輪不參與轉(zhuǎn)向，外側(cè)輪 轉(zhuǎn)角小于內(nèi)側(cè)輪；蟹行時(shí)，四個(gè)輪轉(zhuǎn)角大小相等、方向相同；四輪轉(zhuǎn)向時(shí)，同一側(cè)的前輪和 后輪轉(zhuǎn)向角大小相同、方向相反，外側(cè)轉(zhuǎn)向角小于內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向角。以上內(nèi)容是結(jié)合優(yōu)選技術(shù)方案對本發(fā)明所做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定發(fā)明的 具體實(shí)施僅限于這些說明。對本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明 的構(gòu)思的前提下，還可以做出簡單的推演及替換，都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩側(cè)輪軸相互錯(cuò)開，前后錯(cuò)位布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述兩側(cè)輪軸的主 銷固定于同一直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)所述輪軸包 括固定輪軸(10)、可伸縮輪軸(8)及在固定輪軸(10)和可伸縮輪軸(8)之間布置的滑塊 (5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的的錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)所述輪軸配 置一個(gè)伸縮油缸(11)，所述伸縮油缸(11) 一端與固定輪軸(10)連接，另一端與可伸縮輪軸 (8)連接，伸縮油缸(11)帶動輪軸伸展和縮進(jìn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的的錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)所述輪軸布 置一個(gè)用于檢測輪軸是否伸展到位的拉桿閥(4)，當(dāng)輪軸伸展完全時(shí)，活動輪軸(8)后端的 滑塊(5)將壓下拉桿閥(4)，以接通上車油路，實(shí)現(xiàn)上車動作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的的錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述固定輪軸 (10)內(nèi)部下方設(shè)置限位擋塊(9)，所述限位擋塊(9)垂直方向的邊緣與拉桿閥(9)壓下后的 位置在同一條垂直線上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的的錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)所述輪軸單 獨(dú)配置一個(gè)轉(zhuǎn)向油缸(3)，同一輪軸兩側(cè)的轉(zhuǎn)向油缸(3)分別布置在前后兩個(gè)方向上，且放 置在可伸縮輪軸箱的內(nèi)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)所述輪軸配置 一個(gè)用于檢測轉(zhuǎn)角大小的轉(zhuǎn)角傳感器(2 )。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種錯(cuò)位布置的輪軸伸縮結(jié)構(gòu)，兩側(cè)輪軸相互錯(cuò)開，前后錯(cuò)位布置。伸縮輪軸錯(cuò)位布置的應(yīng)用，可顯著提高車輛穩(wěn)定性，且結(jié)構(gòu)形式簡單、功能易于實(shí)現(xiàn)；轉(zhuǎn)向油缸布置在伸縮輪軸內(nèi)部，節(jié)省空間，防止油缸碰撞；每個(gè)車輪均能獨(dú)立轉(zhuǎn)向，便于實(shí)現(xiàn)車輛的多種轉(zhuǎn)向模式，即兩輪轉(zhuǎn)向、蟹行、四輪轉(zhuǎn)向，操作簡單靈活。
文檔編號B60B35/10GK201907368SQ20102062642
公開日2011年7月27日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者侯娜, 王鑫 申請人:大連益利亞工程機(jī)械有限公司