一種半掛牽引車高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于車輛牽引技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種轉(zhuǎn)向裝置，尤其是一種半掛牽引車高強(qiáng) 度轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 半掛車與所有的機(jī)動(dòng)車一樣，在轉(zhuǎn)彎過程中，車后輪與前輪的行駛輪跡不是在一 條弧線上，前內(nèi)輪轉(zhuǎn)彎半徑較大，而后內(nèi)輪轉(zhuǎn)彎半徑較小，因此，前后內(nèi)輪形成轉(zhuǎn)彎半徑之 差，從而容易產(chǎn)生盲區(qū)，駕駛員無法看清盲區(qū)內(nèi)的路況，如果有車或者行人位于盲區(qū)內(nèi)時(shí)， 半掛車在轉(zhuǎn)彎過程中就極易將兩側(cè)的車或行人刮倒，從而造成安全事故。
[0003] 針對(duì)這種情況，人們發(fā)明了一種能使機(jī)動(dòng)車后輪隨前輪轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，例如，授權(quán)公 告號(hào)為CN 103129613A的實(shí)用新型公開了一種四輪轉(zhuǎn)向裝置，包括左前輪、左前轉(zhuǎn)向臂、左 前轉(zhuǎn)向軸、前拉桿、右前轉(zhuǎn)向臂、右前輪、右前轉(zhuǎn)向軸順序連接，右后轉(zhuǎn)向軸、右后輪、右后轉(zhuǎn) 向臂、后拉桿、左后轉(zhuǎn)向軸、左后轉(zhuǎn)向臂、右后輪順序連接，主動(dòng)桿與右前轉(zhuǎn)向臂鉸接，從動(dòng) 桿與右后轉(zhuǎn)向臂鉸接，主動(dòng)桿可在從動(dòng)桿內(nèi)滑動(dòng)，這種轉(zhuǎn)向裝置能實(shí)現(xiàn)后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向，減小 了后輪與前輪轉(zhuǎn)彎時(shí)的半徑差，從而縮小了機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)彎時(shí)的盲區(qū)，但該裝置使用在半掛車 上時(shí)會(huì)運(yùn)載以下技術(shù)問題，由于半掛車車身較長(zhǎng)，體積較大，轉(zhuǎn)彎時(shí)，若后輪轉(zhuǎn)向角度過小， 則后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向效果較差，前后輪之間轉(zhuǎn)彎半徑差仍然較大，依然存在較大范圍的盲區(qū)，若 后輪轉(zhuǎn)向角度過大，又會(huì)使半掛車車尾產(chǎn)生較大的慣性，容易導(dǎo)致半掛車甩尾或者側(cè)翻，因 此，必須將半掛車后輪的轉(zhuǎn)向角度控制在合理的范圍內(nèi)。
[0004] 綜上所述，為了解決上述轉(zhuǎn)向裝置存在的技術(shù)問題，需要設(shè)計(jì)一種使半掛車輪在 合理角度內(nèi)轉(zhuǎn)向的半掛牽引車轉(zhuǎn)向裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出了一種使半掛車輪在合理角 度內(nèi)轉(zhuǎn)向的使用壽命長(zhǎng)的半掛牽引車高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向裝置。
[0006] 本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種半掛牽引車高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向裝置，包 括與牽引車相連的下托盤以及與半掛車相連的上托盤，所述下托盤與上托盤相連且上托盤 與下托盤能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述下托盤與上托盤之間設(shè)置有可轉(zhuǎn)動(dòng)且與半掛車輪相連的轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)，當(dāng)下托盤在預(yù)設(shè)角度內(nèi)轉(zhuǎn)向時(shí)，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與下托盤相連并隨下托盤轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)下托盤 轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)設(shè)角度以外時(shí)，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與下托盤分離并與上托盤相連。
[0007] 在上述一種半掛牽引車高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向裝置中，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括齒圈、第一連接件 與第二連接件，所述齒圈設(shè)置于上托盤與下托盤之間且齒圈與半掛車車輪相連，所述第一 連接件設(shè)置于下托盤上并能在下托盤上移動(dòng)，所述第二連接件設(shè)置于齒圈上并能在齒圈上 移動(dòng)，當(dāng)下托盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于或等于齒圈最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí)，所述第一連接件與齒圈接觸并 使齒圈隨下托盤轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)下托盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于齒圈最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí)，所述第一連接件與齒 圈分離且第二連接件與上托盤接觸并使齒圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0008] 在上述一種半掛牽引車高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向裝置中，所述齒圈由高強(qiáng)度合金鋼制成，其主 要組成成份及其質(zhì)量百分比為：C :0· 38-0. 50%，Si :0· 10-0. 30%，Mn :0· 60-0. 90%，Cr : I. 10-1. 50%，Ni :0· 15-0. 25%，Nb :0· 02-0. 10%，V :0· 10-0. 30%，余量為 Fe。
[0009] 本發(fā)明齒圈通過在氮化處理后會(huì)在表面形成一層硬度很高又耐腐蝕的氮化物 (主要為Fe 2N、Fe3N、Fe4N)。齒圈中含碳量影響和齒圈的機(jī)械性能，碳固溶于鋼中，或者 與Nb、V等形成碳化物、氮化物或碳氮化物并析出，具有提高淬火后、回火后、氮化處理后 的硬度的效果。為了較好地確保最終齒圈的硬度，本發(fā)明齒圈中C、Nb、V的分別需要含有 0. 38-0. 50 %、0. 02-0. 10 %、0. 10-0. 30%。但是若碳含量高時(shí)會(huì)阻礙N的擴(kuò)散，從而減少氮 化層的厚度，還會(huì)增加粗大的析出物，降低抑制回火軟化的效果，并降低齒圈的耐腐蝕性及 韌性。而含碳量少時(shí)，內(nèi)齒圈截面上的硬度梯度變化就會(huì)大，從而造成氮化層容易剝離。本 發(fā)明齒圈材料中適當(dāng)降低了 Si的含量，其原因在于：若本齒圈中Si含量偏高在淬火時(shí)易生 產(chǎn)鐵素體，降低齒圈的硬度。Mn的存在不僅具有脫氧效果，還可以抑制鐵素體的生產(chǎn)，并確 保滲氮后齒圈的表面硬度，若齒圈中Mn含量過高，齒圈的加工性、耐腐蝕性將顯著降低。Ni 也是抑制鐵素體生產(chǎn)，提高齒圈淬透性，提高耐腐蝕性的重要元素。若在本發(fā)明齒圈中添加 過量或過低的Ni，則會(huì)嚴(yán)重影響齒圈的硬度、耐腐蝕性能。最重要的，本齒圈中添加有Nb及 V，它們固溶于鋼中，與C及N形成碳氮化物，提高齒圈的硬度、耐熱性。若過量地添加 Nb、V 元素，不僅會(huì)促進(jìn)鐵素體的生產(chǎn)，降低齒圈的硬度，還會(huì)影響齒圈的熱加工性，并產(chǎn)生缺陷。
[0010] 作為優(yōu)選，所述齒圈的主要組成成份及其質(zhì)量百分比為：C :0. 45%，Si :0. 20%， Mn :0. 80%，Cr :1. 20%，Ni :0. 20%，Nb :0. 07%，V :0. 20%。
[0011] 作為優(yōu)選，所述齒圈的主要組成成份及其質(zhì)量百分比為：C :0. 38%，Si :0. 30%， Mn :0· 60%，Cr :1· 50%，Ni :0· 15%，Nb :0· 10%，V :0· 10%。
[0012] 作為優(yōu)選，所述齒圈的主要組成成份及其質(zhì)量百分比為：C :0. 50%，Si :0. 10%， Mn :0. 90%，Cr :1. 10%，Ni :0. 25%，Nb :0. 02%，V :0. 30%。
[0013] 在上述一種半掛牽引車高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向裝置中，所述齒圈通過如下加工方法制得：
[0014] S1、鍛造成型：根據(jù)齒圈的組成成份及其質(zhì)量百分比配料，將原料在950-1050°C 下根據(jù)齒圈的尺寸規(guī)格鍛造成型；
[0015] S2、粗加工：去除大量余量，將齒圈的孔、端面進(jìn)行初步成型；
[0016] S3、調(diào)質(zhì)：對(duì)粗加工后的齒圈進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；
[0017] S4、精車：對(duì)調(diào)質(zhì)處理后的齒圈進(jìn)行精車各部尺寸，外齒面留I. 8-2. Omm氮化后車 削余量，然后送往加工中心鉆孔、攻絲；
[0018] S5、氮化處理：將齒圈在520-560°C下進(jìn)行氮化熱處理；
[0019] S6、粗加工、精加工：車削氮化處理后的齒圈外表面，然后依次進(jìn)行粗加工和精加 工，將齒圈進(jìn)行整形；
[0020] S5、熱處理齒淬火：將整形后的齒圈在800-840°C下進(jìn)行熱處理齒淬火，保溫2-3 小時(shí)，最后將齒圈進(jìn)行拋丸，清洗，去除表面非馬氏體，得齒圈成品。
[0021] 本發(fā)明齒圈的加工方法在精車前添加了調(diào)質(zhì)，減少了組織的偏析和鍛造組織的遺 傳，減少了后續(xù)加工的形變，且精加工后先進(jìn)行氮化處理再整形，最后進(jìn)行齒淬火，且氮化 處理的溫度較低，充分保證了熱前加工的精度，齒圈的變形及尺寸的穩(wěn)定性，又能獲得回火 索氏體，提高心部機(jī)械性能和氮化層質(zhì)量，尤其是獲得較高強(qiáng)度的心部組織，保證齒圈的表 面強(qiáng)度，還能有效提高齒圈的綜合使用性能，提高了硬度、精密性、耐磨性，從而提高了齒圈 的使用壽命和轉(zhuǎn)向裝置的載荷能力，進(jìn)而提高了半掛牽引車高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向裝置的使用壽命， 且本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。
[0022] 在上述齒圈加工方法的步驟S3中所述調(diào)質(zhì)處理中淬火溫度為820-850°C，回火溫 度為 480-520 °C。
[0023] 在上述一種半掛牽引車高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向裝置中，在上托盤頂面開設(shè)有第一轉(zhuǎn)向槽與第 二轉(zhuǎn)向槽，在上托盤內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有第一限位孔，在齒圈內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有第二限位孔，第一 連接件上端伸入第一轉(zhuǎn)向槽內(nèi)，所述第二連接件上端伸入第二轉(zhuǎn)向槽內(nèi)，當(dāng)下托盤轉(zhuǎn)動(dòng)角 度大于或等于齒圈最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí)，第一連接件下端位于第一限位孔內(nèi)且齒圈隨下托盤轉(zhuǎn) 動(dòng)，當(dāng)下托盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于齒圈最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí)，第一連接件退出第一限位孔且第二連接 件下端伸入第二限位孔內(nèi)。
[0024] 在上述一種半掛牽引車高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向裝置中，所述第一轉(zhuǎn)向槽包括第一弧形槽、第 二弧形槽以及分別連通第一弧形槽與第二弧形槽的兩第一直線槽，第一弧形槽半徑大于第 二弧形槽半徑，所述第二轉(zhuǎn)向槽包括第三弧形槽、分別設(shè)置于第三弧形槽兩端的第二直線 槽以及分別與兩第二直線槽相連的第四弧形槽，當(dāng)下托盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于或等于齒圈最大轉(zhuǎn) 動(dòng)角度時(shí)，所述第一連接