專利名稱：一種基于定軸輪系的動力平板運輸車輛的獨立轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于運輸車輛領(lǐng)域，涉及一種由液壓馬達驅(qū)動的、基于定軸輪系的、 能使動力平板運輸車輛的懸掛系統(tǒng)實現(xiàn)全輪獨立轉(zhuǎn)向功能的裝置。。
背景技術(shù)：
大型工程車輛和動力運輸車輛，由于體積和重量較大，機械動作和行為較為 笨拙。為了能使車輛在較小的空間更具靈活機動性，不但要求車輛平臺能夠?qū)崿F(xiàn) 升降和行駛轉(zhuǎn)向等功能，而且要求其能實現(xiàn)諸如直行、橫行、斜行、原地轉(zhuǎn)向、 八字轉(zhuǎn)向、擺頭或擺尾等多種轉(zhuǎn)向模式，以適應(yīng)狹小的廠房及施工現(xiàn)場復(fù)雜的作 業(yè)任務(wù)要求，這就要求懸掛系統(tǒng)具備全輪獨立轉(zhuǎn)向功能。
目前，多軸線大型動力平板運輸車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要有兩種， 一是基于桿系 的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向缸、轉(zhuǎn)向臂及拉桿等組成，在轉(zhuǎn)向缸的推動 下，通過拉桿之間的聯(lián)動實現(xiàn)各輪軸的轉(zhuǎn)向功能。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不具備獨立轉(zhuǎn)向 功能，不能實現(xiàn)多種轉(zhuǎn)向模式，轉(zhuǎn)向角度較小，而且這種機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向 時無法精確地使各輪軸的軸線交于一點，實現(xiàn)不了各輪胎的純滾動，對輪胎磨損 較大。另一種應(yīng)用于平板運輸車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是液壓缸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一液壓 缸直接單獨驅(qū)動懸掛或者驅(qū)動一四桿機構(gòu)間接來驅(qū)動懸掛，通過電磁比例閥控制 液壓缸伸縮實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。后者具備獨立轉(zhuǎn)向功能，且通過控制可以實現(xiàn)較精確 地轉(zhuǎn)向，但由于機構(gòu)的限制，轉(zhuǎn)向角度有限，僅能實現(xiàn)幾種簡單的轉(zhuǎn)向模式，如 直行、斜行、橫行等，不能實現(xiàn)任意角度的轉(zhuǎn)向，其靈活性具有一定的限制性， 不能滿足自行式平板車輛的現(xiàn)場復(fù)雜任務(wù)作業(yè)的要求；液壓缸驅(qū)動四桿機構(gòu)的轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)盡管轉(zhuǎn)向角度較大，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且力和誤差都被四^^幾構(gòu)放大，可 靠性差。
大型動力平板車輛的懸掛系統(tǒng)不但應(yīng)該具備繞其旋轉(zhuǎn)中心實現(xiàn)任意角度轉(zhuǎn)向 的功能，同時還應(yīng)具備貨臺的液壓升降和平臺調(diào)平等功能。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種適用于動力平板運輸車輛的全輪獨立轉(zhuǎn)向裝置，該轉(zhuǎn)
向裝置基于定軸輪系，通過雙聯(lián)齒輪的二級傳動來實現(xiàn)較大的傳動比，使懸掛系 統(tǒng)的任意角度轉(zhuǎn)向。
一種基于定軸輪系的動力平板運輸車輛的獨立轉(zhuǎn)向裝置，獨立轉(zhuǎn)向裝置以懸 掛和車架作為支撐，各部件布置于懸臂和車架之間，由懸臂2、擺臂7、液壓升降 油缸6、液壓馬達5、回轉(zhuǎn)支承4、雙聯(lián)齒輪l、驅(qū)動齒輪3、車架8等組成?；?轉(zhuǎn)支承4是獨立轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)構(gòu)件，既可以承受軸向力、徑向力，同時還可以承受 傾覆力矩，回轉(zhuǎn)支承4不但起到承載的作用，而且能夠完成轉(zhuǎn)向的功能。懸臂2、 擺臂7、液壓升降油缸6以及與擺臂7相連的車橋8 —起組成可繞回轉(zhuǎn)支承4的 軸線轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。
回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)外圈可以相對轉(zhuǎn)動，內(nèi)圈帶有漸開線齒的內(nèi)齒圈，外圏用螺栓 和車架8固定在一起，內(nèi)圈通過螺栓和懸臂2固定在一起。懸臂2和擺臂7鉸接, 懸臂2上端和回轉(zhuǎn)支承4的內(nèi)圈用螺栓固定。擺臂7—端和懸臂2連接，另一端 即可以安裝驅(qū)動車橋，亦可以安裝從動車橋，具備良好的互換性。擺臂7中間的 鉸接孔通過銷與液壓油缸6鉸接在一起。液壓升降油缸6兩端分別和懸臂2、擺 臂7通過銷聯(lián)接，油缸的伸縮可使車架完成升降、調(diào)平等功能，并可起到減震的 作用。液壓馬達5自身上的法蘭由螺栓把液壓馬達5和車架8固定在一起，其輸 出軸上有鍵槽，與驅(qū)動齒輪通過鍵聯(lián)接。液壓馬達5為雙向馬達，由電磁閥來控 制液壓馬達5的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度。驅(qū)動齒輪3與液壓馬達5通過鍵聯(lián)接，在 液壓馬達的帶動下，驅(qū)動齒輪3和雙聯(lián)齒輪的上端齒輪嚙合，驅(qū)動雙聯(lián)齒輪繞固 定在車架上的軸轉(zhuǎn)動；雙聯(lián)齒輪的下端齒輪和回轉(zhuǎn)支承4的內(nèi)齒圈嚙合，從而帶 動懸掛系統(tǒng)繞回轉(zhuǎn)支承4的軸線轉(zhuǎn)動，完成轉(zhuǎn)向功能。
本發(fā)明的獨立轉(zhuǎn)向裝置的優(yōu)點在于(1)液壓馬達、雙聯(lián)齒輪等都安裝在懸 掛的內(nèi)部，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，安裝方便；(2)可有效降低平臺的整體髙度, 以獲得較低的平臺高度；(3)轉(zhuǎn)向可靠、準確，可實現(xiàn)任意角度的轉(zhuǎn)向，并可單 獨控制；(4)通過調(diào)整各齒輪齒數(shù)可獲得較寬范圍的傳動比，有效地降低對液壓 馬達功率和扭矩的要求；(5)便于檢測轉(zhuǎn)向的絕對角度，帶齒輪的角度編碼器或
角度傳感器通過和回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)齒嚙合，可精確地獲得懸掛轉(zhuǎn)向角度，反饋回控 制中心，從而使懸掛更精確地實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能，同時便于角度編碼器或角度傳感器 安裝和檢修簡單。

圖1是本發(fā)明的獨立轉(zhuǎn)向裝置二維結(jié)構(gòu)圖
圖2是本發(fā)明的帶定軸輪系轉(zhuǎn)向裝置的懸掛及車橋的裝配示意圖
圖3是本發(fā)明的懸臂、懸掛立軸、液壓馬達及小齒輪裝配圖結(jié)構(gòu)圖
圖4是本發(fā)明的雙聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)圖
圖5是本發(fā)明的回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)圖
圖6是本發(fā)明的擺臂結(jié)構(gòu)圖
圖7是本發(fā)明的液壓升降油缸結(jié)構(gòu)圖
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細的說明。本發(fā)明是一種適用于動力平板運輸 車輛的全輪獨立轉(zhuǎn)向裝置，該獨立轉(zhuǎn)向裝置以懸掛和車架作為支撐，各部件布置 于懸臂和車架之間，由懸臂2、擺臂7、液壓升降油缸6、液壓馬達5、回轉(zhuǎn)支承 4、雙聯(lián)齒輪l、驅(qū)動齒輪3、車架8等組成。回轉(zhuǎn)支承4是獨立轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)構(gòu)件, 既可以承受軸向力、徑向力，同時還可以承受傾覆力矩，它的內(nèi)外圈可以相對轉(zhuǎn) 動，外圈用螺栓和車架8固定在一起，內(nèi)圈帶有漸開線齒的內(nèi)齒圈；內(nèi)圏通過螺 栓和懸臂2固定在一起，回轉(zhuǎn)支承4不但起到承載的作用，而且能夠完成轉(zhuǎn)向的 功能。
本發(fā)明是適用于動力平板運輸車輛的、基于定軸輪系的全輪獨立轉(zhuǎn)向裝置， 該轉(zhuǎn)向裝置可實現(xiàn)較大的傳動比，有效降低液壓馬達的功率和尺寸，經(jīng)強度校核 計算，安全可靠，通過控制可實現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)向，空間結(jié)構(gòu)布置合理，同時能有效 降低平臺高度，可完成任意角度轉(zhuǎn)向，完全滿足多軸線動力平板運輸車輛的多種 轉(zhuǎn)向模式的要求，在有限的空間內(nèi)能實現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)向，完成復(fù)雜任務(wù)作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種基于定軸輪系的動力平板運輸車輛的獨立轉(zhuǎn)向裝置，以懸掛和車架作為支撐，各部件布置于懸臂和車架之間，其特征在于獨立轉(zhuǎn)向裝置由懸臂(2)、擺臂(7)、液壓升降油缸(6)、液壓馬達(5)、回轉(zhuǎn)支承(4)、雙聯(lián)齒輪(1)、驅(qū)動齒輪(3)、車架(8)組成；回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)外圈可以相對轉(zhuǎn)動，內(nèi)圈帶有漸開線齒的內(nèi)齒圈，外圈用螺栓和車架(8)固定在一起，內(nèi)圈通過螺栓和懸臂(2)固定在一起；懸臂(2)和擺臂(7)鉸接，懸臂(2)上端和回轉(zhuǎn)支承(4)的內(nèi)圈用螺栓固定；擺臂(7)一端和懸臂(2)連接，另一端安裝驅(qū)動車橋或安裝從動車橋，擺臂(7)中間的鉸接孔通過銷與液壓油缸(6)鉸接在一起；液壓升降油缸(6)兩端分別和懸臂(2)、擺臂(7)通過銷聯(lián)接；液壓馬達(5)自身上的法蘭由螺栓把液壓馬達(5)和車架(8)固定在一起，液壓馬達輸出軸上有鍵槽，與驅(qū)動齒輪通過鍵聯(lián)接，驅(qū)動齒輪(3)與液壓馬達(5)通過鍵聯(lián)接，在液壓馬達的帶動下，驅(qū)動齒輪(3)和雙聯(lián)齒輪的上端齒輪嚙合，驅(qū)動雙聯(lián)齒輪繞固定在車架上的軸轉(zhuǎn)動；雙聯(lián)齒輪的下端齒輪和回轉(zhuǎn)支承(4)的內(nèi)齒圈嚙合，從而帶動懸掛系統(tǒng)繞回轉(zhuǎn)支承(4)的軸線轉(zhuǎn)動，完成轉(zhuǎn)向功能。
專利摘要本實用新型公開了一種基于定軸輪系的動力平板運輸車輛的獨立轉(zhuǎn)向裝置，該裝置由懸臂、擺臂、液壓馬達、驅(qū)動齒輪、回轉(zhuǎn)支承、雙聯(lián)齒輪、液壓升降油缸等組成，形成具有較大傳動比的定軸輪系獨立轉(zhuǎn)向機構(gòu)；液壓馬達通過法蘭固定在車架上，作為動力輸出源；驅(qū)動齒輪和液壓馬達的輸出軸通過鍵聯(lián)接；雙聯(lián)齒輪繞固定在車架上的軸轉(zhuǎn)動，其大齒輪和驅(qū)動齒輪嚙合，小齒輪和回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)齒輪嚙合；回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈和懸臂通過螺栓聯(lián)接，外圈用螺栓固定在車架的支架上，回轉(zhuǎn)支承采用內(nèi)齒式，和雙聯(lián)齒輪的小齒輪嚙合。液壓馬達由多路電磁比例閥控制，帶動驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，通過雙聯(lián)齒輪，驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)齒，從而帶動懸架系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，實行任意角度轉(zhuǎn)向。
文檔編號B62D3/00GK201009929SQ20072010346
公開日2008年1月23日 申請日期2007年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月5日
發(fā)明者丁彥辭, 仝令勝, 石博強 申請人:北京科技大學(xué)