[发明专利]一种断开式转向机构及矿用自卸车

说明书

技术领域

本发明主要涉及车辆工程领域，特别涉及一种断开式转向机构，以及包括该断开式转向机构的矿用自卸车。

背景技术

矿用自卸车是一种大型运输设备，主要用于矿山(煤矿、铁矿、金矿等)、水利工程以及能源领域的运输作业，对国民经济的快速发展发挥着重要作用。

转向机构是矿用自卸车转向系统的重要组成部分，是保证整车转向特性和操纵稳定性的最关键的部件之一。转向机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使得两侧车轮按照一定的转角关系偏转，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。

现有技术中，矿用自卸车的转向机构主要有整体式与断开式两种形式。整体式转向机构与整体式转向桥配合使用，断开式转向机构与断开式转向桥配合使用。

对于整体式转向机构而言，在不平路面行驶时，其会引起另一侧车轮不断偏摆，增加车轮磨损。

对于断开式转向机构而言，三一重机有限公司的申请号为201020161527.X的专利公开了一种结构形式，其包括转向臂、转向拉杆、双臂曲柄及转向油缸。转向机构动作时，一侧的转向油缸收缩，另一侧的转向油缸伸出，带动双臂曲柄围绕铰接轴转动，双臂曲轴转动的同时带动与之左右铰接的转向拉杆转向，转向拉杆动作带动转向臂以及与转向臂连接的前车轴转向，最终完成转向动作。该断开式转向机构主要存在以下问题：

1)车辆转向时，转向缸通过双臂曲柄和横拉杆推动转向臂转向，转向轮阻力矩由转向缸传递到转向横拉杆上的力来克服。从力的运动及传递关系分析知，转向缸作为提供克服转向轮阻力矩的动力源，其推拉力需要经过双臂曲柄、横拉杆、转向臂后才传递至车轴上，该传递过程中需要进行力臂等效，导致转向缸力的传递效率降低、转向缸受力较大；

2)转向缸布置在双臂曲柄与车架狭隘的空间内，与车架易发生干涉，车轮转角受到限制而不能太大，这样导致整车转弯半径大、转向性能较低；

3)转向臂结构设计不合理，加工时基准面不好确定，加工工艺性差。

发明内容

本发明旨在提供一种断开式转向机构，该机构能够改善转向缸受力，优化整体空间布局。此外，本发明还可以解决加工工艺问题。

本发明的断开式转向机构，包括：

固定于车辆前轴上的第一连接臂和第二连接臂；

转向缸，所述转向缸的一端铰接于车架上，所述转向缸的另一端铰接于所述第一连接臂上；

拉杆和曲柄，所述拉杆的两端分别铰接于第二连接臂和曲柄上，所述曲柄铰接于车架上。

进一步地，所述第二连接臂上设置有互成夹角的第一固定部和第二固定部，所述第一固定部和第二固定部上均设置有螺栓孔。

进一步地，所述第二连接臂上的第一铰接孔所在的平面与所述第一固定部和第二固定部的上下两端面平行。

进一步地，所述第一连接臂上设置有互成夹角的第三固定部和第四固定部，所述第三固定部和第四固定部上均设置有螺栓孔。

进一步地，所述转向缸的缸筒端与车架铰接，所述转向缸的活塞杆端与第一连接臂铰接。

进一步地，所述转向缸的缸筒端铰接于车架纵梁上。

进一步地，所述曲柄铰接于车架圈梁的中心位置处。

进一步地，在车辆的前后位置上，转向缸与车架的铰接点位于曲柄与车架铰接点的斜前方，所述转向缸和曲柄均相对于其与车架的铰接点向后设置。

进一步地，所述第一连接臂、第二连接臂、转向缸、拉杆对称设置于车架的左右两侧。

根据本发明的另一个方面，还提供一种矿用自卸车，该矿用自卸车包括前述的断开式转向机构。

本发明通过转向缸的伸缩动作推拉第一连接臂，从而带动车辆前轴及转向轮左右偏转，并通过第二连接臂、拉杆和曲柄形成的连杆机构保证左右转向轮按一定的转角关系转动，使得实际转向时车轮内外转角关系符合阿克曼转角特性，减少轮胎磨损。与现有技术相比，本发明转向缸提供的力直接作用在与车辆前轴固定的第一连接臂上来使车轮偏转，转向缸力的传递效率提高，转向缸受力也相应减小；此外，本发明充分利用了车架纵梁外侧及圈梁前后方向的有效空间，可以实现车轮大转角转向，减小了整车转弯半径；而且，本发明还有利于确定第二连接臂的加工基准面，从而改善加工工艺性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。