專利名稱：四軸汽車(chē)底盤(pán)及具有該底盤(pán)的汽車(chē)起重機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪式工程機(jī)械，具體涉及一種四軸汽車(chē)底盤(pán)及具有該底盤(pán)的汽車(chē)起重機(jī)。
背景技術(shù)：
四軸汽車(chē)底盤(pán)具有較好的通過(guò)性能和轉(zhuǎn)場(chǎng)性能，在多種類型的工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。例如，起重機(jī)、舉高消防車(chē)等。請(qǐng)參見(jiàn)圖1和圖2，其中，圖1示出了現(xiàn)有四軸汽車(chē)起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu)主視圖，圖2示出了圖1中所示四軸起重機(jī)底盤(pán)轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)軸布置的俯視圖。如圖1和圖2所示，其起重作業(yè)部分通過(guò)操縱室下方的轉(zhuǎn)臺(tái)與汽車(chē)底盤(pán)相連，汽車(chē)起重機(jī)底盤(pán)由四根車(chē)軸支撐，其中，一、二軸位于車(chē)輛前端，三、四軸位于車(chē)輛后端；其中， 一、二軸作為轉(zhuǎn)向軸；三、四軸作為驅(qū)動(dòng)軸。理論上來(lái)說(shuō)，該方案中的四個(gè)輪軸總承載質(zhì)量可達(dá)46噸，前軸(即一、二轉(zhuǎn)向軸)為單胎布置，每軸承載質(zhì)量可達(dá)10噸，后軸(即三、四驅(qū)動(dòng)軸)為雙胎布置，每軸承載質(zhì)量可達(dá)13噸。但是，基于起重機(jī)作業(yè)特性要求，必須在轉(zhuǎn)臺(tái)后掛接幾噸重的平衡配重，使得整車(chē)重心后移，從而造成前軸承載不足，后軸超載的現(xiàn)象。也就是說(shuō)，現(xiàn)有四軸起重機(jī)實(shí)際上無(wú)法實(shí)現(xiàn)承載46噸。進(jìn)一步地，由于現(xiàn)有汽車(chē)底盤(pán)的后軸承載偏大，受現(xiàn)行交通法規(guī)的限制無(wú)法正常上路行駛；因此，在實(shí)際使用過(guò)程中，使用者需要拆卸部分或全部配重的方法來(lái)解決。然而， 拆卸部分或全部配重雖然能解決車(chē)輛后軸超載的問(wèn)題，但起重作業(yè)大多需要頻繁更換作業(yè)場(chǎng)地，頻繁對(duì)配重進(jìn)行拆卸、運(yùn)輸和安裝，嚴(yán)重影響了起重作業(yè)效率，同時(shí)造成人力、物力的極大浪費(fèi)。有鑒于此，亟待另辟蹊徑針對(duì)四軸汽車(chē)底盤(pán)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮各軸承載能力，提高四軸汽車(chē)底盤(pán)的整機(jī)承載能力。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的四軸汽車(chē)底盤(pán)， 以有效平衡各軸工作載荷，從而在提高四軸汽車(chē)底盤(pán)整機(jī)承載能力的同時(shí)，進(jìn)一步提高了轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)效率。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用該底盤(pán)的四軸汽車(chē)起重機(jī)。本發(fā)明提供的四軸汽車(chē)底盤(pán)，具有四個(gè)輪軸和前、后固定支腿；第一輪軸設(shè)置在前固定支腿前側(cè)，第二、第三和第四輪軸設(shè)置在所述前固定支腿和后固定支腿之間；其中，所述第一、第四輪軸為轉(zhuǎn)向軸，所述第二、第三輪軸為驅(qū)動(dòng)軸。優(yōu)選地，所述第一輪軸采用機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向助力裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向，所述第四輪軸采用隨動(dòng)助力裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向。優(yōu)選地，所述機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置包括設(shè)置在轉(zhuǎn)向助力器上的轉(zhuǎn)向垂臂、設(shè)置在第一輪軸上的一軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂及鉸接在轉(zhuǎn)向垂臂和一軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間的拉桿；所述轉(zhuǎn)向助力裝置的主動(dòng)助力缸的缸桿與所述轉(zhuǎn)向垂臂鉸接，所述隨動(dòng)助力裝置的隨動(dòng)助力缸的缸桿與設(shè)置在第四輪軸上的四軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂鉸接。優(yōu)選地，所述主動(dòng)助力缸和隨動(dòng)助力缸均配置成其缸筒由隔板分隔為相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)工作腔，其活塞具有分別置于兩個(gè)工作腔中的兩個(gè)活塞體，且兩個(gè)活塞體由穿裝在所述隔板上的連桿連接且每個(gè)工作腔由相應(yīng)活塞體分隔為兩個(gè)子工作腔；與活塞桿連接的活塞體兩側(cè)的子工作腔分別開(kāi)有第一油口和第二油口，另一活塞體兩側(cè)的子工作腔分別開(kāi)有第三油口和第四油口。優(yōu)選地，所述主動(dòng)助力缸的第一油口和第四油口分別與轉(zhuǎn)向助力器的兩個(gè)工作油口連通、其第二油口和第三油口分別與所述隨動(dòng)助力缸的第一油口和第二油口連通；所述隨動(dòng)助力缸的第三油口和第四油口連通。優(yōu)選地，所述主動(dòng)助力油缸的第二油口和第三油口之間具有由開(kāi)關(guān)閥控制導(dǎo)通或非導(dǎo)通的四軸鎖死支路。優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)閥具體為常關(guān)式電磁閥。優(yōu)選地，所述隨動(dòng)助力缸的第三油口和第四油口與由蓄能器提供壓力油液的蓄能支路連通，且所述蓄能支路分別通過(guò)兩個(gè)單向閥與所述主動(dòng)助力油缸的第二油口和第三油口單向?qū)?。?yōu)選地，兩個(gè)單向閥分別并聯(lián)設(shè)置有溢流閥，且每個(gè)溢流閥與相應(yīng)的所述單向閥反向設(shè)置，且所述溢流閥的設(shè)定壓力高于相應(yīng)單向閥的開(kāi)啟壓力。本發(fā)明提供的四軸汽車(chē)起重機(jī)，包括汽車(chē)底盤(pán)及置于汽車(chē)底盤(pán)上的上車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述汽車(chē)底盤(pán)具體為如前所述的四軸汽車(chē)底盤(pán)。本發(fā)明提供的四軸汽車(chē)底盤(pán)通過(guò)調(diào)整車(chē)軸的設(shè)置位置及轉(zhuǎn)向軸及驅(qū)動(dòng)軸的設(shè)置方式，達(dá)到平衡軸荷的目的。本方案的第一輪軸設(shè)置在前固定支腿前側(cè)，第二、第三和第四輪軸設(shè)置在前固定支腿和后固定支腿之間；其中，第一、第四輪軸為轉(zhuǎn)向軸，第二、第三輪軸為驅(qū)動(dòng)軸。如此設(shè)置，由于在前固定支腿與后固定支腿之間設(shè)置有三根車(chē)軸，該組軸的總承載能力得以大幅提升，使得整個(gè)底盤(pán)后方的承載能力大大提高；此外，合理的軸荷分配減小了輪胎爆胎的幾率，提高了車(chē)輛行駛的安全性。同時(shí)，基于整車(chē)承載能力的有效提高，應(yīng)用該底盤(pán)的起重機(jī)在轉(zhuǎn)換場(chǎng)地時(shí)不再需要拆除配重等上機(jī)部件，避免了轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)頻繁拆裝配重的繁瑣及時(shí)間、人力的浪費(fèi)，從而能夠較快進(jìn)入工作狀態(tài)，進(jìn)一步提高了整機(jī)作業(yè)效率。在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，第一輪軸采用機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向助力裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向， 第四輪軸采用隨動(dòng)助力裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向。具體地，轉(zhuǎn)向助力裝置的主動(dòng)助力缸的缸桿與轉(zhuǎn)向垂臂鉸接，且轉(zhuǎn)向垂臂通過(guò)拉桿與第一軸上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂相連，以根據(jù)駕駛員的操縱指令控制第一軸實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)向操作；隨動(dòng)助力裝置的隨動(dòng)助力缸的缸桿與設(shè)置在第四輪軸上的四軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂鉸接，實(shí)現(xiàn)第四輪軸根據(jù)操縱指令同步轉(zhuǎn)向。如此設(shè)置，一方面兩輛共同作用可靠完成車(chē)輛的轉(zhuǎn)向動(dòng)作，同時(shí)，大大降低了駕駛員的操作強(qiáng)度，具有較好的可操作性。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案針對(duì)主動(dòng)助力缸和隨動(dòng)助力缸作了進(jìn)一步優(yōu)化，其缸筒由隔板分隔為相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)工作腔，且每個(gè)工作腔均由相當(dāng)?shù)幕钊w分隔成兩個(gè)子工作腔，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理；其中，主動(dòng)助力缸可以通過(guò)子工作腔與隨動(dòng)助力缸的子工作腔建立油路連通關(guān)系，在滿足基本隨動(dòng)功能的前提下，可進(jìn)一步優(yōu)化隨動(dòng)控制回路的元件及管路排布，所占裝配空間較小，更加便于進(jìn)行整機(jī)的總體布置。
在本發(fā)明的又一優(yōu)選方案中，在主動(dòng)助力油缸的第二油口和第三油口之間具有由開(kāi)關(guān)閥控制導(dǎo)通或非導(dǎo)通的四軸鎖死支路，即在主動(dòng)助力油缸的輸出隨動(dòng)控制壓力信號(hào)的兩個(gè)工作油口之間并聯(lián)有開(kāi)關(guān)閥。如此設(shè)置，當(dāng)車(chē)輛高速運(yùn)行在平直路面上時(shí)，四軸的微小轉(zhuǎn)向都會(huì)造成車(chē)輛甩尾現(xiàn)象，從而給車(chē)輛行駛帶來(lái)極大危險(xiǎn)，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，可在平直路面高速行駛工況下調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)閥位于打開(kāi)狀態(tài)，使得所處的四軸鎖死支路導(dǎo)通。時(shí)需要對(duì)四軸進(jìn)行鎖死。這樣，隨著方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，自轉(zhuǎn)向器流出的轉(zhuǎn)向液壓油可以在主動(dòng)助力缸隨動(dòng)工作兩腔及隨動(dòng)助力缸的隨動(dòng)工作兩腔內(nèi)自由流動(dòng)，從而在四軸轉(zhuǎn)向液壓油路不會(huì)形成壓力輸出，即，此時(shí)的隨動(dòng)助力缸的非隨過(guò)工作兩腔壓力不變，進(jìn)而在一軸轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)出現(xiàn)四軸隨動(dòng)，可完全規(guī)避車(chē)輛甩尾現(xiàn)象導(dǎo)致的不安全隱患。本發(fā)明提供的四軸汽車(chē)底盤(pán)可適用于輪式工程機(jī)械，特別適用于汽車(chē)起重機(jī)。


圖1是現(xiàn)有一種四軸汽車(chē)起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu)主視圖；圖2示出了圖1中所示四軸起重機(jī)底盤(pán)轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)軸布置的俯視圖；圖3中具體實(shí)施方式
所述四軸汽車(chē)底盤(pán)的俯視圖；圖4為圖3中所示底盤(pán)的四軸裝配關(guān)系的主視圖；圖5為圖4中所示驅(qū)動(dòng)橋的A向視圖；圖6為具體實(shí)施方式
所述四軸汽車(chē)底盤(pán)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理圖；圖7為具體實(shí)施方式
所述一種助力缸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是具體實(shí)施方式
所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在四軸鎖死工況下的原理示意圖；圖9是具體實(shí)施方式
所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在右轉(zhuǎn)向工況下的原理示意圖；圖10是具體實(shí)施方式
所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在左轉(zhuǎn)向工況下的原理示意圖。圖 3-圖 10 中前固定支腿10、后固定支腿20、第一輪軸30、一軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂31、第二輪軸40、第三輪軸50、第四輪軸60、四軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂61、發(fā)動(dòng)機(jī)70、變速箱80、第一段傳動(dòng)軸91、驅(qū)動(dòng)軸92、 法蘭93 ；方向盤(pán)1、轉(zhuǎn)向助力器2、拉桿3、轉(zhuǎn)向垂臂4、主動(dòng)助力缸5、隨動(dòng)助力缸6、缸筒71、 隔板72、活塞體73、連桿74、活塞桿75 ；轉(zhuǎn)向油泵11、油箱12、開(kāi)關(guān)閥13、蓄能器14、第一單向閥15、第二單向閥16、第一溢流閥17、第二溢流閥18。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心在于提供一種可適用于各類輪式工程機(jī)械的四軸汽車(chē)底盤(pán)，該底盤(pán)通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)各軸工作栽荷的有效平衡，在提高四軸汽車(chē)底盤(pán)整機(jī)承載能力的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)效率。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖具體說(shuō)明本實(shí)施方式。不失一般性，本實(shí)施方式以四軸汽車(chē)起重機(jī)作為主體詳細(xì)說(shuō)明。與現(xiàn)有技術(shù)相同，該汽車(chē)起重機(jī)具有四軸汽車(chē)底盤(pán)及設(shè)置在底盤(pán)車(chē)架上的上車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等功能部件，例如，鉸接于車(chē)架前部的吊臂裝置，用于控制吊鉤上、下位移的卷?yè)P(yáng)裝置，用于調(diào)整吊臂姿態(tài)的變幅機(jī)構(gòu)等。需要說(shuō)明的是，由于上述功能部件可以采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，故本文不再贅述。為詳見(jiàn)說(shuō)明該起重機(jī)的四軸汽車(chē)底盤(pán)，請(qǐng)參見(jiàn)圖3和圖4，其中，圖 3是本實(shí)施方式所述四軸汽車(chē)底盤(pán)的俯視圖，圖4為圖3中所示底盤(pán)的四軸裝配關(guān)系的主視圖。結(jié)合圖3和圖4所示，該四軸汽車(chē)底盤(pán)的車(chē)架下方設(shè)置有前固定支腿10、后固定支腿20及四個(gè)輪軸；其中，第一輪軸30設(shè)置在前固定支腿10前側(cè)，第二輪軸40、第三輪軸50 和第四輪軸60設(shè)置在前固定支腿10和后固定支腿20之間；并且，第一輪軸30和第四輪軸 60為轉(zhuǎn)向軸，第二輪軸40和第三輪軸50為驅(qū)動(dòng)軸。由于前固定支腿10與后固定支腿20 之間設(shè)置有三根車(chē)軸，使得整個(gè)底盤(pán)后方的承載能力大大提高；同時(shí)，基于整車(chē)承載能力的有效提高，轉(zhuǎn)換場(chǎng)地時(shí)不再需要拆除配重等上機(jī)部件，避免了轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)頻繁拆裝配重的繁瑣及時(shí)間、人力的浪費(fèi)，從而能夠較快進(jìn)入工作狀態(tài)。此外，合理的軸荷分配還可以減小輪胎爆胎的幾率。通常，上車(chē)重心位于車(chē)體中部，故第二輪軸40和第三輪軸50可設(shè)置為雙胎驅(qū)動(dòng)軸，第一輪軸30和第四輪軸60為單胎轉(zhuǎn)向軸。另外，本方案中將第二輪軸40和第三輪軸50設(shè)置為驅(qū)動(dòng)軸，因此變速箱80輸出端與驅(qū)動(dòng)軸92輸入端距離較近，受前固定支腿10的高度限制，發(fā)動(dòng)機(jī)70、變速箱80高度均無(wú)法進(jìn)一步降低。為此，驅(qū)動(dòng)軸的輸入、輸出法蘭93均采用高位居中布置(法蘭中心線與車(chē)輛中心線重合)，同時(shí)可加大驅(qū)動(dòng)軸輸入、輸出法蘭93仰角，即輸入、輸出法蘭93與水平面的夾角β。請(qǐng)一并結(jié)合圖4和圖5所示，其中，圖5為圖4中所示驅(qū)動(dòng)橋的A向視圖。 如此設(shè)置，可以使得與變速箱80連接的第一段傳動(dòng)軸91的夾角α布置在較小的范圍內(nèi)， 一方面滿足變速箱的使用要求，另一方面確保傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)保持在合理的范圍內(nèi)，提高整車(chē)的工作穩(wěn)定性。此外，本方案中的兩個(gè)轉(zhuǎn)向軸中，第一輪軸30采用機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向助力裝置驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向動(dòng)作，而第四輪軸60采用隨動(dòng)助力裝置驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向動(dòng)作。具體請(qǐng)參見(jiàn)圖6， 該圖示出該四軸汽車(chē)底盤(pán)的轉(zhuǎn)向控制示意圖。該機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置同樣自方向盤(pán)1輸出初始轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩，通過(guò)設(shè)置在轉(zhuǎn)向助力器 2上的轉(zhuǎn)向垂臂4及鉸接在該轉(zhuǎn)向垂臂4與設(shè)置在第一輪軸30上的一軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂31之間的拉桿3，實(shí)現(xiàn)機(jī)械轉(zhuǎn)向的輸出；同時(shí)，轉(zhuǎn)向助力裝置的主動(dòng)助力缸5缸桿與轉(zhuǎn)向垂臂4的中部鉸接。當(dāng)然，也可以根據(jù)總體布置的需要，將主動(dòng)助力缸5與轉(zhuǎn)向垂臂4之間的鉸點(diǎn)設(shè)置在拉桿3與轉(zhuǎn)向垂臂4之間的鉸點(diǎn)下方，只要能夠滿足機(jī)械與助力同步傳遞轉(zhuǎn)向力矩至第一輪軸30均可。相應(yīng)地，隨動(dòng)助力裝置的隨動(dòng)助力缸6的缸桿與設(shè)置在第四輪軸60上的四軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂61鉸接，以驅(qū)動(dòng)第四輪軸60同步轉(zhuǎn)向。應(yīng)當(dāng)理解，轉(zhuǎn)向助力器2及前述主動(dòng)助力缸5、隨動(dòng)助力缸6可以采用現(xiàn)有助力缸實(shí)現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向的基本功能，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員基于現(xiàn)有技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)，本文不再贅述。進(jìn)一步地，本方案提供了進(jìn)一步優(yōu)化的助力缸結(jié)構(gòu)。如圖6和圖7所示，其中，圖7為本實(shí)施方式所述一種助力缸的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，該助力缸的缸筒71由隔板72分隔為相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)工作腔，其活塞具有分別置于兩個(gè)工作腔中的兩個(gè)活塞體73，且兩個(gè)活塞體73由穿裝在隔板72上的連桿 74連接，同時(shí)，每個(gè)工作腔由相應(yīng)活塞體73分隔為兩個(gè)子工作腔；與活塞桿75連接的活塞體73兩側(cè)的子工作腔分別開(kāi)有第一油口和第二油口，另一活塞體73兩側(cè)的子工作腔分別開(kāi)有第三油口和第四油口。本方案中，主動(dòng)助力缸5和隨動(dòng)助力缸6均可配置成圖7中所示的助力缸。其中，主動(dòng)助力缸5可以通過(guò)子工作腔與隨動(dòng)助力缸6的子工作腔建立油路連通關(guān)系，在滿足基本隨動(dòng)功能的前提下，可進(jìn)一步優(yōu)化隨動(dòng)控制回路的元件及管路排布， 所占裝配空間較小，更加便于進(jìn)行整機(jī)的總體布置。具體地，主動(dòng)助力缸5的第一油口和第四油口分別與轉(zhuǎn)向助力器2的兩個(gè)工作油口連通，主動(dòng)助力缸5的第二油口和第三油口分別與隨動(dòng)助力缸6的第一油口和第二油口連通；而隨動(dòng)助力缸6的第三油口和第四油口連通。工作過(guò)程中，轉(zhuǎn)向油泵11將油箱12內(nèi)的低壓轉(zhuǎn)向液壓油轉(zhuǎn)換為高壓油，并送入轉(zhuǎn)向助力器2中，轉(zhuǎn)向助力器2內(nèi)部具有隨方向盤(pán)1轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不同而接通不同回路的換向閥(圖中未示出)。以車(chē)輛右轉(zhuǎn)向?yàn)槔?jiǎn)述其工作原理，首先，駕駛員右打方向盤(pán)1，此時(shí)轉(zhuǎn)向垂臂4在轉(zhuǎn)向助力器2輸出的機(jī)械力作用下后擺并帶動(dòng)一軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂31后擺，同時(shí)自轉(zhuǎn)向助力器2出來(lái)的轉(zhuǎn)向液壓油推動(dòng)主動(dòng)助力缸5的活塞右移，其活塞桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向垂臂4后擺，起到助力第一輪軸30右轉(zhuǎn)向的作用；與此同時(shí)，自主動(dòng)助力缸5第二油口出來(lái)的轉(zhuǎn)向液壓油流向隨動(dòng)助力缸6的第一油口，推動(dòng)隨動(dòng)助力缸6的活塞左移，其活塞桿通過(guò)四軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂61帶動(dòng)第四輪軸60左轉(zhuǎn)向。至此，在第一輪軸30右轉(zhuǎn)和第四輪軸60左轉(zhuǎn)的共同作用下，車(chē)輛完成右轉(zhuǎn)向功能本文中，所使用的前、后、左、右等方位詞是以位于駕駛位置的駕駛員的視角作為基準(zhǔn)定義的，顯然，相關(guān)方位詞的應(yīng)用并不構(gòu)成對(duì)本方案保護(hù)范圍的限制。眾所周知，當(dāng)車(chē)輛高速運(yùn)行在平直路面上時(shí)，位于后方的第四輪軸60的微小非正常轉(zhuǎn)向都會(huì)造成車(chē)輛甩尾現(xiàn)象，從而給車(chē)輛行駛帶來(lái)極大危險(xiǎn)，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生， 本方案針對(duì)第四輪軸60提供了可鎖死功能，以在平直路面上高速行駛時(shí)對(duì)第四輪軸60進(jìn)行鎖死，規(guī)避上述風(fēng)險(xiǎn)。如圖所示，主動(dòng)助力油缸5的第二油口和第三油口之間具有由開(kāi)關(guān)閥13控制導(dǎo)通或非導(dǎo)通的四軸鎖死支路，即在主動(dòng)助力油缸5的輸出隨動(dòng)控制壓力信號(hào)的兩個(gè)工作油口之間并聯(lián)該開(kāi)關(guān)閥13;實(shí)際上，由于主動(dòng)助力缸5的第二油口和第三油口分別與隨動(dòng)助力缸6的第一油口和第二油口連通，因此，該開(kāi)關(guān)閥13也相當(dāng)于并聯(lián)在隨動(dòng)助力缸6的第一油口和第二油口之間。優(yōu)選地，開(kāi)關(guān)閥13具體為常關(guān)式電磁閥。此外，隨動(dòng)助力缸6的第三油口和第四油口與由蓄能器14提供壓力油液的蓄能支路連通，以儲(chǔ)存或者釋放工作過(guò)程中的壓力能量。并且，蓄能支路通過(guò)第一單向閥15與主動(dòng)助力油缸5的第二油口單向?qū)?，通過(guò)第二單向閥16與主動(dòng)助力油缸5的第三油口單向?qū)?；同理，由于主?dòng)助力缸5的第二油口和第三油口分別與隨動(dòng)助力缸6的第一油口和第二油口連通，因此，兩個(gè)單向閥所建立的單向?qū)P(guān)系同樣形成于蓄能支路與隨動(dòng)助力缸6 的第一油口和第二油口之間。進(jìn)一步地，為提高整體轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，可以設(shè)置與兩個(gè)單向閥分別并聯(lián)設(shè)置的溢流閥；如圖所示，第一溢流閥17與第一單向閥15并聯(lián)，第二溢流閥18與第二單向閥16并聯(lián)，每個(gè)溢流閥與相應(yīng)的單向閥反向設(shè)置，且溢流閥的設(shè)定壓力均高于相應(yīng)單向閥的開(kāi)啟壓力，以確保單向閥所在支路優(yōu)選導(dǎo)通。下面結(jié)合幾種代表性工況簡(jiǎn)要說(shuō)明其工作原理。1)初始工況如圖6所示，將蓄能器14所在支路注入一定壓力的高壓油(此壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于轉(zhuǎn)向時(shí)的系統(tǒng)壓力)，該蓄能支路壓力超過(guò)第一單向閥15、第二單向閥16的開(kāi)啟壓力時(shí)，則兩個(gè)單向閥打開(kāi)，對(duì)主動(dòng)助力缸5的子工作腔D、E和隨動(dòng)助力缸6的子工作腔G、H四個(gè)腔注油， 壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，即可結(jié)束注油。顯然，此時(shí)D、E、G、H、I、J六個(gè)子工作腔具有相同的初始?jí)毫?。需要說(shuō)明的是，隨動(dòng)助力缸6中I、J兩腔壓力大于主動(dòng)助力缸5中D、E兩腔和隨動(dòng)助力缸6中G、H兩腔壓力時(shí)，即向其補(bǔ)油；與開(kāi)關(guān)閥13得電與否沒(méi)有關(guān)系。當(dāng)然，常態(tài)下開(kāi)關(guān)閥13處于不通電狀態(tài)，即兩端不通。2)四軸鎖死工況當(dāng)?shù)谒妮嗇S60需要鎖死時(shí)，需要打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥13，接通開(kāi)關(guān)閥13所在油路，如圖8 所示。由于開(kāi)關(guān)閥13打開(kāi)后，其所在油路被接通；因此，隨著方向盤(pán)1的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向液壓油可以在主動(dòng)助力缸5的D、E兩個(gè)子工作腔及隨動(dòng)助力缸6的G、H兩個(gè)子工作腔內(nèi)自由流動(dòng)，從而四軸轉(zhuǎn)向液壓油路形成不了壓力輸出。此狀態(tài)下，隨動(dòng)助力缸6的I、J兩個(gè)子工作腔的壓力不變，也就是說(shuō)，第一輪軸30轉(zhuǎn)向不會(huì)造成第四輪軸60轉(zhuǎn)向，第四輪軸60在D、 E、G、H、I、J六個(gè)子工作腔的壓力下保持中位鎖定狀態(tài)。3)右轉(zhuǎn)向工況轉(zhuǎn)向油泵11將油箱12內(nèi)的轉(zhuǎn)向液壓油轉(zhuǎn)換為高壓油，并送入轉(zhuǎn)向助力器2中。如圖9所示，當(dāng)車(chē)輛需要右轉(zhuǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)閥13處于常閉狀態(tài)。駕駛員右打方向盤(pán)1，此時(shí)轉(zhuǎn)向助力器2的A腔產(chǎn)生高壓油，轉(zhuǎn)向垂臂4在轉(zhuǎn)向助力器2的A腔和主動(dòng)助力缸5的C腔高壓油作用下后擺，推動(dòng)一軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂31后擺，第一輪軸30右轉(zhuǎn)；同時(shí)，主動(dòng)助力缸5的C腔高壓油推動(dòng)其D腔也形成高壓油傳到推動(dòng)隨動(dòng)助力缸6的G腔，進(jìn)而通過(guò)其活塞桿的左移帶動(dòng)第四輪軸60。至此，在第一輪軸30右轉(zhuǎn)和第四輪軸60左轉(zhuǎn)的共同作用下，車(chē)輛完成右轉(zhuǎn)向功能。右轉(zhuǎn)向力較大或者突變載荷時(shí)，自主動(dòng)助力缸5流出的轉(zhuǎn)向液壓油壓力也較大， 當(dāng)壓力超過(guò)第一溢流閥17設(shè)定的溢流壓力時(shí)，第一溢流閥17溢流，并且轉(zhuǎn)向液壓油推開(kāi)第二單向閥16，與隨動(dòng)助力缸6流回的轉(zhuǎn)向液壓油匯流，以保證助力缸進(jìn)、回油路壓力差穩(wěn)定，避免助力過(guò)大使駕駛員失去手感，造成轉(zhuǎn)向過(guò)度的危險(xiǎn)。4)左轉(zhuǎn)向工況如圖10所示，當(dāng)車(chē)輛需要左轉(zhuǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)閥13處于常閉狀態(tài)。駕駛員左打方向盤(pán)1， 此時(shí)轉(zhuǎn)向助力器2的B腔產(chǎn)生高壓油，轉(zhuǎn)向垂臂4在轉(zhuǎn)向助力器2的B腔和主動(dòng)助力缸5的 F腔高壓油作用下前擺，推動(dòng)一軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂31前擺，第一輪軸30右轉(zhuǎn)；同時(shí)，主動(dòng)助力缸5 的F腔高壓油推動(dòng)其E腔也形成高壓油傳到隨動(dòng)助力缸6的H腔，進(jìn)而通過(guò)其活塞桿的右移帶動(dòng)第四輪軸60右轉(zhuǎn)。至此，在第一輪軸30左轉(zhuǎn)和第四輪軸60右轉(zhuǎn)的共同作用下，車(chē)輛完成右轉(zhuǎn)向功能。左轉(zhuǎn)向力較大或者突變載荷時(shí)，自主動(dòng)助力缸5流出的轉(zhuǎn)向液壓油壓力也較大， 當(dāng)壓力超過(guò)第二溢流閥18設(shè)定的溢流壓力時(shí)，第二溢流閥18溢流，并且轉(zhuǎn)向液壓油推開(kāi)第一單向閥15，與隨動(dòng)助力缸6流回的轉(zhuǎn)向液壓油匯流，以保證助力缸進(jìn)、回油路壓力差穩(wěn)定，避免助力過(guò)大使駕駛員失去手感，造成轉(zhuǎn)向過(guò)度的危險(xiǎn)。除前述實(shí)施例所述四軸隨動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方式外，也可以在第一輪軸30采用機(jī)械加液壓助力轉(zhuǎn)向方式、第四輪軸60采用電液比例轉(zhuǎn)向控制模式來(lái)實(shí)現(xiàn)一、四軸轉(zhuǎn)向。第四輪軸 60根據(jù)第一輪軸30角度傳感器接收的轉(zhuǎn)向角度信息，按一定比例進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，可單獨(dú)控制實(shí)現(xiàn)主動(dòng)轉(zhuǎn)向功能。當(dāng)然，此方案系統(tǒng)復(fù)雜、成本高，可靠性稍低一些。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.四軸汽車(chē)底盤(pán)，具有四個(gè)輪軸和前、后固定支腿；其特征在于，第一輪軸設(shè)置在前固定支腿前側(cè)，第二、第三和第四輪軸設(shè)置在所述前固定支腿和后固定支腿之間；其中，所述第一、第四輪軸為轉(zhuǎn)向軸，所述第二、第三輪軸為驅(qū)動(dòng)軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四軸汽車(chē)底盤(pán)，其特征在于，所述第一輪軸采用機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向助力裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向，所述第四輪軸采用隨動(dòng)助力裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四軸汽車(chē)底盤(pán)，其特征在于，所述機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置包括設(shè)置在轉(zhuǎn)向助力器上的轉(zhuǎn)向垂臂、設(shè)置在第一輪軸上的一軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂及鉸接在轉(zhuǎn)向垂臂和一軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間的拉桿；所述轉(zhuǎn)向助力裝置的主動(dòng)助力缸的缸桿與所述轉(zhuǎn)向垂臂鉸接，所述隨動(dòng)助力裝置的隨動(dòng)助力缸的缸桿與設(shè)置在第四輪軸上的四軸轉(zhuǎn)向節(jié)臂鉸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四軸汽車(chē)底盤(pán)，其特征在于，所述主動(dòng)助力缸和隨動(dòng)助力缸均配置成其缸筒由隔板分隔為相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)工作腔，其活塞具有分別置于兩個(gè)工作腔中的兩個(gè)活塞體，且兩個(gè)活塞體由穿裝在所述隔板上的連桿連接且每個(gè)工作腔由相應(yīng)活塞體分隔為兩個(gè)子工作腔；與活塞桿連接的活塞體兩側(cè)的子工作腔分別開(kāi)有第一油口和第二油口，另一活塞體兩側(cè)的子工作腔分別開(kāi)有第三油口和第四油口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四軸汽車(chē)底盤(pán)，其特征在于，所述主動(dòng)助力缸的第一油口和第四油口分別與轉(zhuǎn)向助力器的兩個(gè)工作油口連通、其第二油口和第三油口分別與所述隨動(dòng)助力缸的第一油口和第二油口連通；所述隨動(dòng)助力缸的第三油口和第四油口連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的四軸汽車(chē)底盤(pán)，其特征在于，所述主動(dòng)助力油缸的第二油口和第三油口之間具有由開(kāi)關(guān)閥控制導(dǎo)通或非導(dǎo)通的四軸鎖死支路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的四軸汽車(chē)底盤(pán)，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)閥具體為常關(guān)式電磁閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的四軸汽車(chē)底盤(pán)，其特征在于，所述隨動(dòng)助力缸的第三油口和第四油口與由蓄能器提供壓力油液的蓄能支路連通，且所述蓄能支路分別通過(guò)兩個(gè)單向閥與所述主動(dòng)助力油缸的第二油口和第三油口單向?qū)ā?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的四軸汽車(chē)底盤(pán)，其特征在于，兩個(gè)單向閥分別并聯(lián)設(shè)置有溢流閥，且每個(gè)溢流閥與相應(yīng)的所述單向閥反向設(shè)置，且所述溢流閥的設(shè)定壓力高于相應(yīng)單向閥的開(kāi)啟壓力。
10.四軸汽車(chē)起重機(jī)，包括汽車(chē)底盤(pán)及置于汽車(chē)底盤(pán)上的上車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；其特征在于， 所述汽車(chē)底盤(pán)具體如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的四軸汽車(chē)底盤(pán)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種四軸汽車(chē)底盤(pán)，具有四個(gè)輪軸和前、后固定支腿；第一輪軸設(shè)置在前固定支腿前側(cè)，第二、第三和第四輪軸設(shè)置在所述前固定支腿和后固定支腿之間；其中，所述第一、第四輪軸為轉(zhuǎn)向軸，所述第二、第三輪軸為驅(qū)動(dòng)軸。優(yōu)選地，所述第一輪軸采用機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向助力裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向，所述第四輪軸采用隨動(dòng)助力裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向。本發(fā)明提供的四軸汽車(chē)底盤(pán)能夠有效平衡各軸工作載荷，從而在提高整機(jī)承載能力的同時(shí)，進(jìn)一步提高了轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)效率。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用該底盤(pán)的四軸汽車(chē)起重機(jī)。
文檔編號(hào)B62D5/06GK102424001SQ201110457820
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者丁宏剛, 張艷俠, 李麗, 王東華, 王貞軍, 馬云超 申請(qǐng)人:徐州重型機(jī)械有限公司