[实用新型]一种仿生型自适应平衡的林用底盘铰接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铰接装置，具体涉及一种仿生型自适应平衡的林用底盘铰接装置，属于林用车辆底盘技术领域。

背景技术

中国国土面积大，森林覆盖面积广，林区作业场合多。林用车辆是一种适应林区环境的载人运货特种装备，然而林区地形复杂，地面也因土丘、坡道、沟壑和沼泽多见而变得崎岖不平，使得行走其中的林用车辆容易出现翻车、转向失稳和物资脱落等问题，在越野性能和稳定性等方面给林用车辆提出了很高的设计要求。

铰接装置是林用车辆前车和后拖之间的连接机构，属于林用车辆的“腰部”，要求有连接强度高、转向灵活和可调平衡等功能。目前常见机构有机械连接销轴和销轴配合调平衡液压缸两种机构，前者具有调平衡性能差和噪音大等不足，后者需要配备复杂的液压系统，转向灵活性和造价上存有不足。

因此设计一种具有负重能力强、蛇行灵活稳定性和自适应平衡等高性能的林用车辆底盘铰接新装置是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本新型提供一种仿生型自适应平衡的林用底盘铰接装置，采用三级缓冲，实现对整车行驶的有效缓冲，保证其行驶过程中的平衡稳定性，并提高其对路况的适应能力。

一种仿生型自适应平衡的林用底盘铰接装置，该铰接装置包括后底架、仿生双球铰和前底架，其中后底架和前底架的中心均加工有通孔，两者之间通过仿生双球铰连接；

所述仿生双球铰包括胫骨、股骨和关节软组织；关节软组织包括外聚氨酯层、过渡球层和内聚氨酯层，三者为半径依次缩小、不完整的球形腔体，其中股骨为空腔结构，胫骨的头部为球体，其半径小于内聚氨酯层半径；

所述内聚氨酯层、过渡球层和外聚氨酯层依次套装在胫骨头部的球体上，套装后的胫骨整体设置在股骨的腔体内并漏出尾部；仿生双球铰通过胫骨和股骨的尾部设置在后底架和前底架的通孔上。

所述股骨为圆弧矩形柱体，其沿轴向加工有纵截面为弧矩形的囊腔，外聚氨酯层与囊腔的圆角配合，并能在囊腔内实现最大距离为15mm的直线移动。

所述胫骨的中部为锥体；股骨囊腔的内壁沿轴向对称加工有两道平行滑槽；胫骨和股骨的圆周面上均沿轴向加工有通孔，通孔内设置销轴，两者的尾部均沿轴向延伸形成尾托；

所述仿生双球铰还包括环形韧带，其为环形结构，端面沿轴向延伸形成锥体，圆周面对称向外延伸形成滑块；环形韧带的锥体端套装在胫骨的球头上，并与胫骨的尾托位置相对应，其上的滑块能与股骨囊腔内壁的滑槽滑动配合。

所述过渡球层球体的被截部分大于内聚氨酯，两者之间为有缝嵌套，缝隙之间添加润滑剂。

所述前底架上加工有凹槽，所述胫骨的圆周面沿轴向向外延伸形成突起，突起上加工有螺纹孔；

所述铰接装置还包括牛角缓冲器，其包括连接轴、外控制钮、活塞连杆、密封装置、活塞、液压油和腔体，其中腔体为一端开口一端封闭的弧形腔体；活塞和外控制钮上分别加工有通槽；

活塞设置在腔体内腔，外控制钮活动设置在腔体的开口端，两者之间还通过密封装置进行密封连接，活塞和外控制钮上的通槽位置相对应，并设置有活塞连杆，外控制钮上设置有调节轴，腔体的内腔还充满液压油；牛角缓冲器通过调节轴与胫骨突起的螺纹孔螺纹连接，并通过腔体的封闭端设置在前底架的凹槽内。

所述活塞和外控制钮上分别加工有三道且两两互成120°的弧形通槽，活塞的中心还对称加工有喇叭形通孔；相对的弧形通槽之间均设置有活塞连杆，活塞的弧形通槽内还设置有调节扇叶，调节扇叶穿过活塞连杆。

采用两个牛角缓冲器对称设置，前底架上对称加工有凹槽，胫骨的圆周面上对称形成带有螺纹孔的突起。

所述腔体的封闭端通过缓冲气囊副设置在前底架的凹槽内。

所述缓冲气囊副包括缓冲气囊和气囊安装座，缓冲气囊呈环状，其中心加工有通孔与腔体配合；前底架的凹槽为纵截面为弧矩形的凹槽，缓冲气囊通过气囊安装座设置在凹槽内，气囊安装座外形尺寸与凹槽相配合。

所述后底架和前底架均为底部敞口的框架结构，两者的前部均为梯形，后部为矩形，且两者的顶面加工有通孔，前底架的两个梯形面上对称加工有纵截面为弧矩形的凹槽。

有益效果：

(1)本新型提高了林用车辆的曲线通过性能和路况适应能力。前后底架通过仿生球铰连接，通过球体腔与球体相互嵌套，后底架以铰接点为支点可在空间中旋转并允许做小范围的直线移动，实现了在不平整路段对整车行驶的有效缓冲，即提高其曲线通过性能，又提高了其对路况的适应能力。