專利名稱：可自行的全掛車的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種機械設備技術領域的車輛，具體是一種可自行的全掛車。
背景技術：
大重量的貨物運輸往往需要載重量很大的運載車輛，這樣的運載車輛以全掛車居多，當全掛車預備裝載貨物時，或者載滿貨物時，欲使其做小幅度的移動，卻往往會受到場地空間等的限制，牽引車無法準確地將掛車牽引到位。《汽車國家標準匯編》掛車卷GB/T3730.1-2001對全掛車的定義為，就其設計和技術特性需要由汽車牽引，才能正常使用的一種道路車輛，至少有兩根車軸，一軸可轉向，通過角向移動的牽引桿與牽引車相聯接。如梁山宇通掛車制造有限公司生產的YTQG型系列全掛車，榆次恒成實業有限公司掛車廠生產的“恒成”牌QG16型汽車全掛車，以及天津市掛車廠生產的全掛車等，都是這樣的典型全掛車，有前后兩根車軸，前車軸帶有轉向盤，可以通過牽引桿與牽引車聯接，后車軸沒有轉向盤。這樣的全掛車載重量大，適合大重量貨物遠距離運輸，但是，它自身沒有驅動，需要在牽引車的牽引下才能行使，當它在裝卸承載貨物時，如果場地較小，或者需要頻繁的小范圍移動，由于這種全掛車通過牽引桿與牽引車聯接，因此牽引車很難準確的將其牽引到位，往往費時費力。
經對現有技術的文獻檢索，至今尚未發現與本發明主題相同或者類似的文獻報道。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可自行的全掛車，使其可以實現全掛車在小范圍內沒有牽引情況下的自主行駛，包括前進、后退、轉向以及斜移等，當其作為全掛車在牽引車帶動下行駛時又不影響其行駛功能。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括車輪驅動機構、前轉向懸架、后轉向懸架和車體。整體結構與普通掛車基本相同，按照標準全掛車設計原則設計車體，車輪驅動機構安裝在車體上，以方便其驅動車輪。
前轉向懸架、后轉向懸架結構完全相同，均包括車體轉盤、懸架轉盤、大齒輪、旋轉軸、小齒輪、小齒輪軸、離合器。車體轉盤與車體相連，懸架轉盤與懸架相連，車體轉盤與懸架轉盤以滑動副連接，中間以旋轉軸保證其運動時同心。離合器與車體連接，小齒輪軸通過滾動軸承連接在車體上，小齒輪通過平鍵連接在小齒輪軸上，大齒輪固定在旋轉軸上與懸架轉盤連為一體。
車輪驅動機構包括驅動電機、鎖緊頂桿裝置、摩擦輪、連接裝置和兩個鉸接支撐。驅動電機和摩擦輪安裝在連接裝置上，連接裝置以一個鉸接支撐和車體相連，鎖緊頂桿裝置以另一個鉸接裝置和車體相連，并且鎖緊頂桿裝置以滑動副和連接裝置相連。
鎖緊頂桿裝置包括手柄、頂桿、推動轉銷、安裝槽蓋、安裝轉槽、安裝槽底蓋。頂桿在推動轉銷中間穿過，一端通過安裝轉槽與連接裝置連接，另一端用來安裝手柄。安裝槽蓋與安裝槽底蓋將頂桿固定在安裝轉槽中。頂桿有與推動轉銷配合的矩形螺紋。
本發明把車輛的前后懸架都設計為可轉向的擺動式轉向架-分別稱為前(后)轉向懸架，轉向懸架之上分別安裝一個離合器，然后設計一種直接的車輪驅動機構，安裝四個這樣的機構，相互獨立，每個機構可以驅動一個車輪，車輪驅動機構在操作時可以與車輪分離或者結合。前后轉向懸架由離合器控制其是否處于自由轉向狀態，當需要車輛自行時，離合器分離，轉向盤可以自由轉動，通過調節四個車輪驅動機構的轉速，控制四個車輪以不同的轉速運動，實現車輛的任意轉向。若前后轉向懸架轉到一個相同的角度，此時，使離合器結合，則可以實現車輛的側向平移。當需要車輛作為掛車長距離行駛時，后懸架離合器結合，前懸架離合器分離，車輛可以作為普通掛車在牽引車輛的牽引下行駛。
本發明具有如下特點(1)實現了掛車能夠在小范圍內的自行移動，更加方便，省時省力。(2)結構簡單，利用了摩擦輪與車輪輪胎自身的摩擦原理，以電機驅動車輪。(3)在車輛上增加后轉向懸架，使前后懸架都可以轉向，這樣可以實現車輛更加靈活的轉向，并且可以使車輛能夠在一定范圍內作不轉向的斜移運動，更能適合復雜狹窄場合應用。(4)當摩擦輪與車輪分離，同時后懸架離合器結合時，車輛可作為普通掛車行駛。


圖1為本發明的整體結構示意2為本發明的轉向懸架結構示意3為本發明的車輪驅動機構結構主視4為本發明的車輪驅動機構結構俯視5為本發明的鎖緊頂桿機構結構示意圖具體實施方式
如圖1所示，本發明包括車輪驅動機構1、前轉向懸架2、后轉向懸架3和車體4。車輪驅動機構1設在車體4上，共有四套這樣的機構，每個機構驅動一個車輪。前轉向懸架2和后轉向懸架3與車體4相連。
如圖2所示，前轉向懸架2、后轉向懸架3結構完全相同，均包括車體轉盤5、懸架轉盤6、大齒輪7、旋轉軸8、小齒輪9、小齒輪軸10、離合器11。車體轉盤5與車體4相連，懸架轉盤6與前轉向懸架2或后轉向懸架3相連，車體轉盤5與懸架轉盤6以滑動副連接，中間以旋轉軸8保證其運動時同心。離合器11與車體連接，它可以控制小齒輪軸10的自由狀態，小齒輪9通過平鍵連接在小齒輪軸10上，大齒輪7固定在旋轉軸8上與懸架轉盤6連為一體，離合器11的扭矩經過大小齒輪7、9嚙合后，增加一個比值，用來控制前后轉向懸架2、3的自由狀態。當離合器11分離時，前后轉向懸架2、3處于自由轉向狀態，當離合器11結合時，前后轉向懸架2、3被固定于某一位置，無法轉動。
如圖3和圖4所示，車輪驅動機構1包括連接裝置12、兩個鉸接支撐13、14、驅動電機15、鎖緊頂桿裝置16、摩擦輪17。驅動電機15和摩擦輪17安裝在連接裝置12上，連接裝置12以一個鉸接支撐13和車體相連，鎖緊頂桿裝置16以另一個鉸接裝置14和車體4相連，并且鎖緊頂桿裝置16以滑動副和連接裝置12相連，運動時可以頂緊連接裝置12，使摩擦輪17頂緊在車輪上，摩擦輪17是一個表面帶有凹槽的鋼柱，可以直接與車輪輪胎摩擦，驅動車輪。
摩擦輪17和驅動電機15以及它們的連接機構可以整體的繞鉸接支撐13轉動，這是為了適應摩擦輪與掛車車輪的分離與結合，這樣的分離與結合由鎖緊頂桿裝置16來執行，鎖緊頂桿可以自鎖，轉動此頂桿便可以實現摩擦輪17與車輪的結合或分離。摩擦輪17是一個表面帶有凹槽的鋼柱，直接與車輪輪胎摩擦，驅動車輪，當驅動電機15轉動時，驅動摩擦輪17轉動，同時帶動車輪旋轉，從而驅使車輛行走，從而帶動掛車行走。
如圖5所示，鎖緊頂桿裝置16包括手柄18、頂桿19、推動轉銷20、安裝槽蓋21、安裝轉槽22、安裝槽底蓋23。頂桿19在推動轉銷20中間穿過，一端通過安裝轉槽22與連接裝置14連接，另一端用來安裝手柄18。安裝槽蓋21與安裝槽底蓋23將頂桿19固定在安裝轉槽22中，但可以允許頂桿19在安裝轉槽22中自由轉動，頂桿19有與推動轉銷20配合的矩形螺紋，當轉動手柄18帶動頂桿19轉動時，頂桿19可有軸向的移動，推動轉銷20可以繞自身軸轉動，以適應頂桿19推動時其角度的變化。
下面對車輛的自行功能做簡單的說明。
在沒有牽引車輛的情況下，當需要車輛前進或后退時，分別使前轉向懸架2和后轉向懸架3的離合器11結合，分別鎖死各自的懸架轉盤6，然后分別轉動四個鎖緊頂桿裝置1的手柄18，帶動頂桿19，推動連接裝置12整體繞鉸接裝置13轉動，摩擦輪17便可以壓緊在車輪上，然后同步啟動四個驅動電機15，便可以帶動摩擦輪17轉動，同時帶動四個車輪，車輛便可以根據驅動電機15的轉動方向前進或者后退。
在沒有牽引車輛的情況下，當需要車輛轉彎時，使后轉向懸架3的離合器11結合，鎖死其懸架轉盤6，同時使前轉向懸架2的離合器11分離，前轉向懸架2的懸架轉盤6可以轉動。然后轉動前轉向懸架2和后轉向懸架3兩側的轉動手柄18，使摩擦輪17壓緊在車輪上。然后啟動前轉向懸架2一側的驅動電機15，如果需要向右轉向，則啟動左側驅動電機15，如果需要向左轉向，則啟動右側驅動電機15，帶動摩擦輪17轉動，這樣就帶動前輪轉動，一個向前一個向后，則前轉向懸架2的懸架轉盤6便開始轉動，當其轉到需要的角度后，停止驅動電機15，使前轉向懸架2的離合器結合，鎖死其懸架轉盤6，然后任意啟動后轉向懸架3一側的驅動電機15，便可以使車輛前進，由于前轉向懸架2已經轉過一定角度，車輛便可以按照其轉過的角度和方向完成轉彎。
在沒有牽引車輛的情況下，當需要車輛斜移時，先使前轉向懸架2和后轉向懸架3的離合器11分離，使懸架轉盤6可以自由轉動，然后分別轉動前轉向懸架2和后轉向懸架3兩側的轉動手柄18，帶動頂桿19，使四個摩擦輪17都壓緊在車輪上。然后分別啟動前轉向懸架2兩側的驅動電機15，使其轉動方向相反，帶動摩擦輪17轉動，帶動兩側車輪一個向前一個向后，則前轉向懸架2的懸架轉盤6便開始轉動，當其轉到需要的角度后，停止驅動電機15，同樣分別啟動后轉向懸架3兩側的驅動電機15，使后轉向懸架3的懸架轉盤6轉到相同的角度。然后分別使前轉向懸架2和后轉向懸架3的離合器結合，鎖死其懸架轉盤6，然后同步啟動前轉向懸架2和后轉向懸架3的四個驅動電機15，此時車輛便可以完成斜移的功能，且可以根據電機的轉向不同前進或者后退。
當車輛需要在牽引下遠距離行駛時，分別轉動前后左右四個車輪驅動機構1的手柄18使所有的摩擦輪17都與車輪分離，然后使前轉向懸架2的離合器11分離，前轉向懸架2處于自由狀態，同時鎖緊后轉向懸架3的離合器11，再使前轉向懸架2與牽引車聯接，車輛便可以如普通全掛車一樣在牽引車的牽引下長途行駛。
權利要求
1.一種可自行的全掛車，包括車輪驅動機構(1)、前轉向懸架(2)、后轉向懸架(3)和車體(4)，其特征在于，前轉向懸架(2)、后轉向懸架(3)結構相同，均包括車體轉盤(5)、懸架轉盤(6)、大齒輪(7)、旋轉軸(8)、小齒輪(9)、小齒輪軸(10)、離合器(11)，車體轉盤(5)與車體(4)相連，車體轉盤(5)與懸架轉盤(6)以滑動副連接，離合器(11)與車體連接，小齒輪(9)通過平鍵連接在小齒輪軸(10)上，大齒輪(7)固定在旋轉軸(8)上與懸架轉盤(6)連為一體；所述的車輪驅動機構(1)包括連接裝置(12)、兩個鉸接支撐(13、14)、驅動電機(15)、鎖緊頂桿裝置(16)、摩擦輪(17)，驅動電機(15)和摩擦輪(17)設置在連接裝置(12)上，連接裝置(12)以一個鉸接支撐(13)和車體(4)相連，鎖緊頂桿裝置(16)以另一個鉸接裝置(14)和車體(4)相連，鎖緊頂桿裝置(16)以滑動副和連接裝置(12)相連。
2.根據權利要求1所述的可自行的全掛車，其特征是，摩擦輪(17)是一個表面帶有凹槽的鋼柱，直接與車輪輪胎摩擦。
3.根據權利要求1所述的可自行的全掛車，其特征是，鎖緊頂桿裝置(16)包括手柄(18)、頂桿(19)、推動轉銷(20)、安裝槽蓋21、安裝轉槽(22)、安裝槽底蓋23，頂桿(19)在推動轉銷(20)中間穿過，一端通過安裝轉槽(22)與連接裝置(14)連接，另一端設置手柄(18)，安裝槽蓋(21)與安裝槽底蓋(23)將頂桿(19)固定在安裝轉槽(22)中。
4.根據權利要求3所述的可自行的全掛車，其特征是，頂桿(19)有與推動轉銷(20)配合的矩形螺紋，頂桿(19)的端部在安裝轉槽(22)中自由轉動，推動轉銷(20)繞自身軸轉動。
5.根據權利要求1或者4所述的可自行的全掛車，其特征是，鎖緊頂桿裝置(16)運動時頂緊連接裝置(12)，使摩擦輪(17)頂緊在車輪上。
6.根據權利要求1所述的可自行的全掛車，其特征是，離合器(11)的扭矩經過大小齒輪(7、9)嚙合后，增加一個比值，用來控制前后轉向懸架(2、3)的自由狀態。
全文摘要
一種機械設備領域的可自行的全掛車，包括車輪驅動機構、前轉向懸架、后轉向懸架和車體。前轉向懸架、后轉向懸架結構完全相同，其中，車體轉盤與車體相連，懸架轉盤與懸架相連，車體轉盤與懸架轉盤以滑動副連接，離合器與車體連接，小齒輪軸通過滾動軸承連接在車體上，小齒輪通過平鍵連接在小齒輪軸上，大齒輪固定在旋轉軸上與懸架轉盤連為一體。車輪驅動機構中，驅動電機和摩擦輪設在連接裝置上，連接裝置以一個鉸接支撐和車體相連，鎖緊頂桿裝置以另一個鉸接裝置和車體相連，鎖緊頂桿裝置以滑動副和連接裝置相連。本發明結構簡單，實現了掛車能夠在小范圍內的自行移動，更加方便，省時省力，可以實現車輛更加靈活的轉向。
文檔編號B60K7/00GK1775610SQ200510110669
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月24日 優先權日2005年11月24日
發明者劉亞洲, 高一鳴, 顧毅, 楊汝清, 翁新華 申請人:上海交通大學