转向摇臂组件、转向机构和多轴转向轮式重载车辆

摘要

本发明涉及一种转向摇臂组件，包括转向摇臂主体，所述转向摇臂主体的第一端和第二端分别固定连接有第一摇臂和第二摇臂；第一旋转连接部和第二旋转连接部，所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部分别与所述转向摇臂主体的第一端和第二端连接，所述转向摇臂主体能相对于所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部旋转；所述转向摇臂主体能够通过所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部可拆地定位在待安装支架上。本发明的转向摇臂组件提高了转向摇臂的连接强度，避免了当连接部损坏时，对支架本身造成影响，降低了耗费成本和后续的维护成本。本发明还涉及一种转向机构和多轴转向轮式重载车辆。

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别是一种转向摇臂组件、转向机构 和多轴转向轮式重载车辆。

背景技术

随着对车辆行驶平顺性、越野性能要求的提高，独立悬架技术在 对越野性能要求较高的多轴轮式重载车辆上逐渐被应用。图1是现有 的一种多轴转向轮式重载车辆使用的一种独立悬架装置，油气悬架油 缸a1的上铰点与车架a5上的支架球铰铰接固定，下铰点与转向节a2 螺栓固定；下横臂a3的一端与转向节a2的下端面a22球铰联接螺栓 固定，另一端与梯形臂a4固定。

对于图1所示的独立悬架装置，现在面临的技术问题是：转向梯 形臂a4是放置在转向节的上端面a21还是放置在转向节的下端面 a22。假如将转向梯形臂安装到转向节的上端面a21上，H1是转向节 上端面a21中心到车架下端面a6的距离，受车架a5局部截面结构的 限制，如果单侧车轮向上跳动的行程量过大，转向梯形横拉杆a4有可 能与车架截面或者其他附着在车架上的零部件干涉，即这种布置方式 会影响到车轮相对车架向上跳动的行程量。

如果将转向梯形臂安装到转向节的下端面a22上，H2为转向节 下端面到车架下端面的距离，因H2高度太高，传递力、协调左右转 向轮运动的过渡转向摇臂设计是一个难题。

图2所示的为现有的一种转向梯形臂安装到转向节的下端面上的 独立悬挂装置中所使用的转向摇臂的示意图。该转向摇臂总成通过可 旋转销轴b5与车架b6或者焊接在车架上的支架b6联接紧固；转向 梯形臂b1安装在转向节的下端面上；转向拉杆总成b3将来自方向盘、 转向器输出的运动和力通过转向摇臂的扇形运动传递到梯形横拉杆 b2上，带动梯形臂b1的扇形运动，克服来自地面的转向阻力矩，实 现转向轮的转向。为了提高整个转向机构包括转向摇臂装置工作的稳 定性，对于图2中的转向摇臂b4、销轴b5需要通过提高其截面惯性 矩来提高其抵抗弯曲、扭转变形的能力。这样，转向摇臂b4、销轴 b5的外径不得不加大，重量也随之上升。如果转向摇臂b4、销轴b5 的抗弯、抗扭强度不足，就会出现弯曲/扭转变形量大、断裂、焊道开 焊等问题；另外，如果销轴b5的某一截面出现弯曲变形或者断裂，打 磨干净残留在车架支架上的销轴以及重新找准位置补焊一个新的销 轴，非常耗费成本，提高了后续的维护成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转向摇臂组件、转向机构和多轴转向 轮式重载车辆，以提高转向摇臂的承载能力、降低维修和维护成本， 提高转向机构和多轴转向轮式重载车辆的工作稳定性。

本发明提供一种转向摇臂组件，包括，

转向摇臂主体，所述转向摇臂主体的第一端和第二端分别固定连 接有第一摇臂和第二摇臂；

第一旋转连接部和第二旋转连接部，所述第一旋转连接部和所述 第二旋转连接部分别与所述转向摇臂主体的第一端和第二端连接，所 述转向摇臂主体能相对于所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部 旋转；

所述转向摇臂主体能够通过所述第一旋转连接部和所述第二旋 转连接部可拆地定位在待安装支架上。

进一步地，所述第一旋转连接部包括第一圆柱体和第一轴承，所 述第一轴承的内圈套接并固定在所述第一圆柱体上；所述第二旋转连 接部包括第二圆柱体和第二轴承；所述第二轴承的内圈套接并固定在 所述第二圆柱体上。

进一步地，所述转向摇臂主体为套筒，所述套筒内部套接有长度 大于该套筒的销轴；所述销轴的第一端形成所述第一圆柱体，所述销 轴的第二端形成所述第二圆柱体；所述第一轴承的内圈与所述销轴的 第一端固定连接，所述第一轴承的外圈与所述套筒的第一端的内壁固 定连接；所述第二轴承的内圈与所述销轴的第二端固定连接，所述第 二轴承的外圈与所述套筒的第二端的内壁固定连接。

进一步地，所述套筒的第一端形成有第一台阶结构；所述套筒的 第二端的内壁上形成有第二台阶结构；所述第一轴承的外圈定位在所 述第一台阶结构上；所述第二轴承的外圈定位在所述第二台阶上。

进一步地，还包括第一轴承挡圈和第二轴承挡圈，所述第一轴承 挡圈和所述第二轴承挡圈能分别定位在所述套筒的第一端和第二端， 以用于将所述第一轴承和第二轴承封闭于所述第一端和所述第二端 内。

进一步地，所述第一轴承挡圈具有第一凸台结构，当所述第一轴 承挡圈定位在所述第一端时，所述第一凸台结构与所述第一轴承的内 圈抵触；所述第二轴承挡圈具有第二凸台结构，当所述第二轴承挡圈 定位在所述第二端时，所述第二凸台结构与所述第二轴承的内圈抵触。

进一步地，还包括第一圆螺母、第一止动垫圈和第一密封垫，所 述第一圆螺母能通过所述第一止动垫圈将所述第一轴承挡圈定位在所 述套筒的第一端，所述第一密封垫将所述第一轴承与外部环境隔离； 还包括第二圆螺母、第二止动垫圈和第二密封垫，所述第二圆螺母能 通过所述第二止动垫圈将所述第二轴承挡圈定位在所述套筒的第二 端，所述第二密封垫将所述第二轴承与外部环境隔离。

进一步地，所述第一旋转连接部还包括第一轴套，所述第二旋转 连接部还包括第二轴套；所述待安装支架上包括相应于所述第一轴套 和第二轴套的第一耳板和第二耳板；所述第一轴套和第一轴套分别用 于与所述第一耳板和第二耳板配合，以将所述套筒可旋转地定位至所 述待安装支架上。

本发明还提供一种转向机构，包括上述的转向摇臂组件。

进一步地，所述转向摇臂组件为两组：第一转向摇臂组件和第二 转向摇臂组件；所述第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组件可旋转地 定位在所述待安装支架上；

第一油气悬挂油缸和第二油气悬挂油缸，所述第一油气悬挂油缸 的上铰点与所述待安装支架铰接，所述第一油气悬挂油缸的下铰点与 第一转向节固定连接；所述第二油气悬挂油缸的上铰点与所述待安装 支架铰接，所述第二油气悬挂油缸的下铰点与第二转向节固定连接；

所述第一转向节和所述第二转向节分别与所述第一转向摇臂组 件和第二转向摇臂组件连接。

进一步地，所述第一转向节具有第一梯形臂，所述第二转向节具 有第二梯形臂；所述第一梯形臂与第一转向摇臂组件的下摇臂通过第 一梯形横拉杆连接；所述第二梯形臂与第二转向摇臂组件的下摇臂通 过第二梯形横拉杆连接；所述第一转向摇臂组件的下摇臂与所述第二 转向摇臂组件的下摇臂之间通过中间过渡拉杆连接。

进一步地，所述第一转向摇臂组件的上摇臂与第一转向拉杆总成 连接；所述第二转向摇臂组件的上摇臂与第一转向拉杆总成连接。

一种多轴转向轮式重载车辆，包括上述的转向机构。

本发明的转向摇臂组件，通过在转向摇臂两端设置旋转连接部， 以可拆的方式定位在支架上，一方面通过这种两端连接在支架上的方 式提高了转向摇臂的连接强度，另一方面，避免了当连接部损坏时， 对支架本身造成影响，降低了耗费成本，降低了后续的维护成本，从 而也降低了转向机构和重载车辆的使用成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请 的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构 成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有的一种多轴转向轮式重载车辆使用的一种独立悬架装 置的示意图。

图2是现有的一种转向梯形臂安装到转向节的下端面上的独立悬 挂装置中所使用的转向摇臂的示意图。

图3为本发明的转向摇臂组件的一个具体实施例的示意图。

图4为本发明的转向摇臂组件的一个具体实施例的安装示意图。

图5为本发明的转向摇臂组件的待安装支架上的耳板的一个具体 实施例的示意图。

图6为本发明的转向机构的一个具体实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描 述。

如图3和图4所示为本发明的一种转向摇臂组件的一个实施例， 其包括转向摇臂主体7，所述转向摇臂主体7的第一端和第二端分别 固定连接有第一摇臂S1和第二摇臂S2；第一旋转连接部和第二旋转 连接部，所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部分别与所述转向 摇臂主体7的第一端和第二端连接，所述转向摇臂主体7能相对于所 述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部旋转；所述转向摇臂主体7 能够通过所述第一旋转连接部和所述第二旋转连接部可拆地定位在待 安装支架4上。通过这种两点可拆连接的方式，一方面通过这种两端 连接在支架上的方式提高了转向摇臂的连接强度，避免了转向摇臂和 销轴在弯曲/扭转变形量大时的断裂、焊道开焊等问题；另一方面，避 免了传统的摇臂装置中如果销轴的某一截面出现弯曲变形或者断裂， 打磨干净残留在车架支架上的销轴、重新找准位置补焊一个新的销轴 的高成本问题，降低了后期的服务维修成本，避免了当连接部损坏时， 对支架本身造成影响，降低了耗费成本，降低了后续的维护成本，从 而也降低了转向机构和重载车辆的使用成本。

具体地，如图3所示，所述第一旋转连接部包括第一圆柱体61 和第一轴承51，所述第一轴承51的内圈套接并固定在所述第一圆柱 体61上；所述第二旋转连接部包括第二圆柱体62和第二轴承52；所 述第二轴承52的内圈套接并固定在所述第二圆柱体62上，因此，一 种具体的实现旋转地连接的方式在此被公开。

具体地，所述转向摇臂主体7为套筒，所述套筒内部套接有长度 大于该套筒的销轴；所述销轴的第一端形成所述第一圆柱体61，所述 销轴的第二端形成所述第二圆柱体62；所述第一轴承51的内圈与所 述销轴的第一端固定连接，所述第一轴承51的外圈与所述套筒的第一 端的内壁固定连接；所述第二轴承52的内圈与所述销轴的第二端固定 连接，所述第二轴承52的外圈与所述套筒的第二端的内壁固定连接。

为了便于安置轴承，所述套筒的第一端形成有第一台阶结构；所 述套筒的第二端的内壁上形成有第二台阶结构；所述第一轴承51的外 圈定位在所述第一台阶结构上；所述第二轴承52的外圈定位在所述第 二台阶上。

出于保护轴承和延长使用寿命的需要，还包括第一轴承挡圈31 和第二轴承挡圈32，所述第一轴承挡圈31和所述第二轴承挡圈32能 分别定位在所述套筒的第一端和第二端，以用于将所述第一轴承51 和第二轴承52封闭于所述第一端和所述第二端内。

为了避免挡圈对轴承的转动产生影响，所述第一轴承挡圈31具 有第一凸台结构，当所述第一轴承挡圈31定位在所述第一端时，所述 第一凸台结构与所述第一轴承51的内圈抵触；所述第二轴承挡圈32 具有第二凸台结构，当所述第二轴承挡圈32定位在所述第二端时，所 述第二凸台结构与所述第二轴承52的内圈抵触。

下面介绍一下转向摇臂的两端的固定密封结构，本实施例中还包 括第一圆螺母11、第一止动垫圈21和第一密封垫41，所述第一圆螺 母11能通过所述第一止动垫圈21将所述第一轴承挡圈31定位在所 述套筒的第一端，所述第一密封垫41将所述第一轴承51与外部环境 隔离；还包括第二圆螺母12、第二止动垫圈22和第二密封垫42，所 述第二圆螺母12能通过所述第二止动垫圈22将所述第二轴承挡圈32 定位在所述套筒的第二端，所述第二密封垫42将所述第二轴承52与 外部环境隔离。

如图4、5所示，为了将该转向摇臂可拆地旋转连接在待安装支 架4上，所述第一旋转连接部还包括第一轴套1，所述第二旋转连接 部还包括第二轴套1’，所述第一轴套1和第二轴套1’分别用于与所述 销轴的第一端和第二端配合，以将所述套筒可旋转地定位至所述待安 装支架4上。由图可知，可通过螺栓3及垫片2将第一轴套1和第二 轴套1’以可拆地方式连接在待安装支架4上。

如图4和5所示，为了配合转向摇臂的第一旋转连接部和第二旋 转连接部的形状，设置了第一轴套1和第二轴套1’以及待安装支架4 上的相应位置上设置有对应于第一轴套1和第二轴套1’的第一耳板43 和第二耳板44。图5所示的耳板上设置了与所述转向摇臂的旋转连接 部形状相适应的凹槽5，在一个由销轴构成的旋转连接部的实施例中， 该凹槽5的形状为弧形，优选为圆弧形。另外，还设置了便于螺栓3 固定的螺孔6，以便于螺栓3穿过轴套上的通孔固定至耳板上。

本发明也公开一种转向机构，其包括上述的转向摇臂组件。

具体来说，转向机构包括了两组转向摇臂组件，即第一转向摇臂 组件和第二转向摇臂组件；所述第一转向摇臂组件和第二转向摇臂组 件可旋转地定位在所述待安装支架4上；

第一油气悬挂油缸141和第二油气悬挂油缸142，所述第一油气 悬挂油缸141的上铰点与所述待安装支架4铰接，所述第一油气悬挂 油缸141的下铰点与第一转向节151固定连接；所述第二油气悬挂油 缸142的上铰点与所述待安装支架4铰接，所述第二油气悬挂油缸142 的下铰点与第二转向节152固定连接；

所述第一转向节151和所述第二转向节152分别与所述第一转向 摇臂组件和第二转向摇臂组件连接。

另外，所述第一转向节151具有第一梯形臂91，所述第二转向节 152具有第二梯形臂92；所述第一梯形臂91与第一转向摇臂组件的下 摇臂通过第一梯形横拉杆101连接；所述第二梯形臂92与第二转向摇 臂组件的下摇臂通过第二梯形横拉杆102连接；所述第一转向摇臂组 件的下摇臂与所述第二转向摇臂组件的下摇臂之间通过中间过渡拉杆 13连接。所述第一转向摇臂组件的上摇臂与第一转向拉杆总成111连 接；所述第二转向摇臂组件的上摇臂与第一转向拉杆总成122连接。

本发明还公开了一种多轴转向轮式重载车辆的具体实施例，其包 括上述的转向机构。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而 非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属 领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进 行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案 的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。