專利名稱：輪軸機構及具有該輪軸機構的全掛車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種全掛車，尤其與全掛車的輪軸機構有關。
背景技術：
圖1為現有全掛車的機構示意圖，如圖所示，現有全掛車包括車架1、安裝在車架
r后部并位于車架r后部下方的后輪總成2'以及安裝在車架r前部并位于車架r前部下方的前輪總成3'。在車架r與后輪總成2'之間安裝有支撐車架r的板簧(未圖示)；
在車架1'與前輪總成3'之間安裝有一轉盤4'和一轉盤架5'，轉盤架5'位于轉盤4'的下方用于安裝和定位轉盤4'，轉盤架5'的前端安裝有牽引架6'，牽引架6'牽動轉盤4'轉
動從而帶動整車實現轉向。因車架r的前端安裝在轉盤4'和轉盤架5'上，車架r的后
段安裝在板簧上，所以，掛車載重量的多少與轉盤4'、轉盤架5'以及板簧的承受能力有關。而隨著近年來全掛車在鋼鐵行業的應用愈來愈多，對全掛車承載量的要求也越來越大，現有的轉盤4'、轉盤架5'以及板簧的承載能力已不能滿足實際需要，而其改進空間也甚小，所以迫切需求一種依靠其他結構轉向且承載量大的全掛車。另外，因現有全掛車的轉向一般是依靠設置在車架下面的轉盤4'轉向，其在轉向時，前輪總成3'隨著牽引架6'的轉動而轉向，后輪總成2'不轉向，這樣勢必造成后車輪的部分磨損及整車轉彎半徑大，轉彎性能差。

發明內容本實用新型要解決全掛車的強度低、承載量小以及轉彎半徑小的技術問題。
為解決上述技術問題，本實用新型提供一種輪軸機構，包括兩相互平行的車軸、
一垂直設置在兩車軸之間的平衡梁以及兩組連接車軸和平衡梁的連接機構，所述各連接機
構分別連接所述各車軸的中部和所述平衡梁的一端并使各車軸可在水平面內轉動。 所述的輪軸機構，其中，所述連接機構包括一內支撐、兩緊密套裝在內支撐上部的
圓錐滾子軸承以及一緊密套裝在兩圓錐滾子軸承外部的外支撐套，所述內支撐的下部與所
述車軸的中部固定連接，所述外支撐套與所述平衡梁固定連接以使所述內支撐可相對于所
述外支撐套轉動。 所述的輪軸機構，其中，所述內支撐的下部設置有兩連接臂和一連接軸，所述車軸安裝在兩連接臂之間并通過所述連接軸將三者固定在一起。 所述的輪軸機構，其中，所述車軸為雙胎車軸，每根車軸的每端分別設置兩個輪胎。 為解決上述技術問題，本實用新型還提供一種全掛車，包括車架和四組上述輪軸機構，其中兩組輪軸機構分布在車架的前部并沿著車架的寬度方向排布以構成前輪總成，另兩組輪軸機構分布在車架的后部并沿著車架的寬度方向排布以構成后輪總成，且，四組輪軸機構相對于車架的縱向中軸線呈對稱分布。 所述的全掛車，其中，所述車架于對應各所述輪軸機構的平衡梁的中部位置分別向下間隔設置兩連接板，各所述平衡梁安裝在與其對應的所述兩連接板的間隔中并通過一連接銷將三者固定在一起。 本實用新型的有益技術效果在于本實用新型的全掛車取消了板簧和車架前部下方的轉盤和轉盤架結構，其通過四組雙軸輪軸機構直接支撐車架，提高了整車的承載能力。且，因車軸可相對于平衡梁轉動，所以，將本發明的雙軸輪軸機構設置在全掛車上并與本發明的轉向機構配合使用時，可實現全掛車的所有車軸同步轉向，所以整車的轉彎半徑小，能在較小的范圍內運動，靈活方便。

圖1為現有全掛車的結構示意圖； 圖2為本實用新型全掛車第一實施例的結構示意圖； 圖3為圖2的局部放大示意圖； 圖4、圖5為本實用新型全掛車的雙軸輪軸機構的組裝結構圖； 圖6、圖7為本實用新型全掛車的平衡梁與車架的安裝結構圖； 圖8為本實用新型全掛車第二實施例的結構示意圖。
具體實施方式本實用新型在描述方位時，將車頭及車尾所在方向定義為前、后，將車體寬度方向的兩側定義為左、右。 參閱圖2，本實用新型全掛車包括一車架1、一設置在車架1下方的行走機構2以及一轉向機構4。 續請參閱圖2，并結合圖4、圖5，行走機構2包括四組雙軸輪軸機構21，其中兩組雙軸輪軸機構21對稱分布在車架1的前部并沿著車架1的左、右兩側排布以構成前輪總成，另兩組雙軸輪軸機構21則對稱分布在車架1的后部并沿著車架1的左、右兩側排布以構成后輪總成。每組雙軸輪軸機構21均包括兩相互平行并前、后排列的車軸211、211a、一垂直設置在兩車軸211、211a之間的平衡梁213、八個分別設置在車軸211、211a端部的輪胎214以及兩組連接車軸211、211a和平衡梁213的連接機構215、215a。各車軸211、211a均為雙胎車軸，每根車軸的每端分別安裝有兩個輪胎214，使得八個輪胎214相對于平衡梁213呈對稱分布。連接機構215、215a包括一連接車軸211、211a的內支撐2151、2151a和一外支撐套2152、2151a。外支撐套2152、2152a呈中空柱狀，其套裝在內支撐2151、2151a的上部，且外表面與平衡梁213的端部固定連接。內支撐2151、2151a的下部設置有兩連接臂21511、21511a和一連接軸21512、21512a，車軸211、211a安裝在兩連接臂21511、21511a之間并通過連接軸21512、21512a將三者固定在一起。內支撐2151、2151a上部呈圓柱形，在內支撐2151、2151a上部與外支撐套2152、2152a套裝接觸的位置套裝有兩個圓錐滾子軸承2153、2153a，圓錐滾子軸承2153、2153采用現有技術中通用的結構，其具有一套緊在內支撐2151、2151a的外表面上的內環和一卡緊在外支撐套2152、2152a的內表面上的外環，內環上設置有可使外環相對其轉動的錐形鋼珠，所以，當圓錐滾子軸承2153、2153a安裝在內支撐2151、2151a與外支撐套2152、2152a之間時，可使得內支撐2151、2151a與支撐套2152、2152a之間產生相對轉動，從而使車軸211、211a可在水平面內轉動。
4[0020] 參閱圖6、圖7，各平衡梁213分別與車架1連接，車架1于對應各平衡梁213的中部位置分別設置兩連接板ll，兩連接板ll間隔設置，平衡梁213安裝在兩連接板11的間隔中，并通過一連接銷2131將二者固定在一起。 回請參閱圖2、圖3，轉向機構4包括一第一牽引架41、一第二牽引架41a、一第一轉向組件42、 一第二轉向組件42a、四組連桿組件431 、432、433、434以及一連接件44，第一、第二牽引架41、41a分別設置在轉向機構4的前、后兩端，第一、第二轉向組件42、42a設置在第一、第二牽引架41、41a之間并分別與第一、第二牽引架41、41a相連，且，第一轉向組件42通過連接件44與第二轉向組件42a連接，四組連桿組件中的第一、第二連桿組件431、432與第一轉向組件42相連并對稱位于在第一轉向組件42的左、右兩側，四組連桿組件中的第三、第四連桿組件433、434與第二轉向組件42a相連并對稱位于在第二轉向組件42a的左、右兩側。該轉向機構4設于全掛車上時，其第一、第二牽引架41、41a分別位于車架1的前、后兩端且第一、第二牽引架41、41a的連線位于車架1的縱中軸線上，第一、第二轉向組件42、42a也位于車架1的縱中軸線上，且第一轉向組件42設置在前輪總成略偏前的位置，第二轉向組件42a設置在后輪總成略偏后的位置，各連桿組件431 、432、433、434遠離第一、第二轉向組件42、42a的另一端分別與各雙軸輪軸機構21的車軸211、211a相連。該轉向機構4可實現前、后端雙向牽引，即可通過第一牽引架41轉動帶動第一、第二轉向組件42、42a跟隨轉動進而帶動四組連桿組件431、432、433、434跟隨轉動以實現全掛車前車軸跟隨后車軸轉向，同時，也可通過第二牽引41a架轉動帶動第二、第一轉向組件42a、42跟隨轉動進而帶動四組連桿組件431、432、433、434跟隨轉動以實現全掛車前車軸跟隨后車軸轉向。 繼續參閱圖2、圖3，作為一更具體的實施例，上述第一轉向組件42包括一轉向板421和一轉向板422，上述第二轉向組件42a包括一轉向板42la和一轉向板422a，上述連接件44包括一對位于轉向板422與轉向板422a之間并相對于車架縱中軸線對稱的連接棒441、441a。轉向板422、422a設置在轉向板421與轉向板421a之間。轉向板421上設置有將其自身鉸接在車架l縱中軸線前端的銷軸4211，銷軸4211上套裝有一與轉向板421固定連接的軸套曲臂4212，軸套曲臂4212的末端向后連接一連桿4213 ;轉向板421a上設置有將其自身鉸接在車架1中軸線后端的銷軸4211a，銷軸4211a上套接有一與轉向板421a固定連接的軸套曲臂4212a，軸套曲臂4212a的末端向前連接一連桿4213a。轉向板422與轉向板422a上分別設置有一將其自身鉸接在車架1縱中軸線上的銷軸4224、4224a，銷軸4224上層疊套接有一對相對車架1縱中軸線對稱的軸套曲臂4221 、4222，銷軸4224a上層疊套接有一對相對車架l縱中軸線對稱的軸套曲臂4221a、4222a，軸套曲臂4221 、4222的一端與轉向板422固定連接，另一端分別與連接棒441、441a的一端相連，連桿4213的另一端與連接棒441的一端相連；軸套曲臂4212a、4222a的一端與轉向板422a固定連接，另一端分別與連接棒441、441a的另一端相連，連桿4213a的另一端與連接棒441的另一端相連。軸套曲臂4221與軸套曲臂4221a均位于車架1縱中軸線的右側，軸套曲臂4222與軸套曲臂4222a均位于車架1中軸線的左側。轉向板421的前端與第一牽引架41固定連接，轉向板421a的后端與第二牽引架41a固定連接，因轉向板421通過銷軸4211鉸接在車架1前端，轉向板421a通過銷軸4211a鉸接在車架1后端，所以，第一牽引架41可與轉向板421一起繞銷軸4211轉動從而使其在不使用時可隱藏在車架1內，同理，第二牽引架41a也可
5與轉向板421a—起繞銷軸4211a轉動而使其在不使用時可隱藏在車架1內。 上述四組連桿組件431、432、433、434結構相同并相對車架1的中軸線呈對稱分
布，下面以設置在前輪總成右側的第一連桿組件431為例詳細說明其結構及其與全掛車上
其他部件的連接關系，參閱圖3并結合參閱圖4、圖5，第一連桿組件431包括三個軸套曲
臂4311、4312、4313和兩根連桿4314、4315，軸套曲臂4311和軸套曲臂4312的一端固定在
雙軸輪軸機構21的內支撐2151的下部，軸套曲臂4313的一端固定雙軸輪軸機構21的內支
撐2151a的下部，連桿4314的兩端分別與軸套曲臂4311、4313的另一端相連，連桿4315的
一端與軸套曲臂4312的另一端相連，連桿4315的另一端與第一轉向組件42的轉向板422
相連。需要注意的是，要保證車軸211、211a的轉動方向與第一牽引架41的轉動方向一致，
必須使連桿4315與轉向板422的連接點位于轉向板422上銷軸4224的前部。 前輪總成右側的第二連桿組件432與第一連桿組件431呈對稱分布，后輪總成左、
右兩側設置的第三、第四連桿組件433、434與第一、第二連桿組件431、432對稱，此處不再贅述。 該轉向機構4的工作原理為當第一牽引架41順時針轉動時，轉向板421上的軸 套曲臂4212繞銷軸4211順時針轉動，此時連桿4213產生一個向后的推力，使得軸套曲臂 4221和轉向板422圍繞銷軸4224順時針轉動，轉向板422的轉動帶動連接在其上的第一、 第二連桿組件431、432的連桿4315和軸套曲臂4312跟隨轉動，軸套曲臂4312轉動帶動與 其連接的內支撐2151以及與內支撐2151相連的前輪車軸211順時針轉動，同時，內支撐 2151轉動也帶動連接在內支撐2151上的另一軸套曲臂4311跟隨轉動，從而使連桿4314以 及軸套曲臂4313跟隨轉動進而帶動前輪的另一車軸211a順時針轉動，同時，轉向板422的 轉動還通過連接棒441、441a傳遞到車架1后半部分的轉向板422a上使其跟隨著繞其上銷 軸4224a順時針轉動，從而使第三、第四連桿組件433、434帶動后輪車軸211、211a也跟隨 著順時針轉動，這樣，前、后車軸便實現了同步轉向功能。 圖8為本實用新型全掛車第二實施例的結構示意圖，在該實施例中車架1和行走 機構2均與上述實施例相同，因此不再贅述。本實施例中的轉向機構3與上述實施例中的 轉向機構4稍有不同，本實施例中轉向機構3也包括一第一牽引架31、一第二牽引架31a、 一第一轉向組件32、一第二轉向組件32a、四組連桿組件331 、332、333、334以及連接件33， 該第一牽引架31、一第二牽引架31a以及四組連桿組件33均與上述實施例相同，此處不再 贅述。第一轉向組件32包括一轉向板321和將該轉向板321鉸接在車架1上的銷軸322， 第二轉向組件32a也包括一轉向板321a和將該轉向板321a鉸接在車架1上的銷軸322a。 連接件33包括一對位于轉向板321與轉向板321a之間并相對于車架縱中軸線對稱的連接 棒331、331a。第一轉向板321設置在車架1的前部，其前端與第一牽引架31相連，第二轉 向板321a設置在車架1的后部，其后端與第二牽引架31a相連。第一轉向板321與第二轉 向板321a通過連接棒331 、331a相連，連接棒331 、331a與第一轉向板321的連接點位于銷 軸322之后，連接棒331、331a與第二轉向板321a的連接點位于銷軸322a之前。本實施例 的轉向機構3較上述實施例的轉向機構4結構簡單，且其同樣能實現前、后車軸同步轉向的 功能。 顯然，上述兩實施例的連接棒441、441a或331、331a也可為連桿結構。 綜上所述，本實用新型的轉向機構能實現前、后車軸同步轉向，所以，減小了整車
6的轉彎半徑，使全掛車能在較小的范圍內運動，靈活方便。又因為本實用新型的全掛車取消 了板簧和車架前部下方的轉盤和轉盤架結構，其通過四組雙軸輪軸機構21直接支撐車架 l，從而提高了整車的承載能力。顯然，以上所述僅為本實用新型的較佳可行實施例，并非限 制本實用新型的保護范圍，凡運用本實用新型說明書及附圖內容所作出的等效結構變化， 如本實用新型上述第一實施例的車軸211、211a也可為單胎車軸，第一、第二轉向組件42 也可在單側設置軸套曲臂，上述第一、第二實施例的連接件44(33)也可在單側設置連接棒 441(331)，上述第一實施例中的連桿組件431、432、433、434也可僅包括軸套曲臂4312和連 桿4315，這些等效改變也能實現本實用新型的目的，以上等效結構變化均包含在本實用新 型的保護范圍內。
權利要求一種輪軸機構(21)，其特征在于，包括兩相互平行的車軸(211、211a)、一垂直設置在兩車軸(211、211a)之間的平衡梁(213)以及兩組連接車軸(211、211a)和平衡梁(213)的連接機構(215、215a)，所述各連接機構(215、215a)分別連接所述各車軸(211、211a)的中部和所述平衡梁(213)的一端并使各車軸(211、211a)可在水平面內轉動。
2. 如權利要求l所述的輪軸機構，其特征在于，所述連接機構(215、215a)包括一內支撐(2151、2151a)、兩緊密套裝在內支撐(2151、2151a)上部的圓錐滾子軸承(2153、2153a)以及一緊密套裝在兩圓錐滾子軸承(2153、2153a)外部的外支撐套(2152、2152a)，所述內支撐(2151、2151a)的下部與所述車軸(211、211a)的中部固定連接，所述外支撐套與所述平衡梁固定連接以使所述內支撐(2151、2151a)可相對于所述外支撐套(2152、2152a)轉動。
3. 如權利要求2所述的輪軸機構，其特征在于，所述內支撐(2151、2151a)的下部設置有兩連接臂(21511、21511a)和一連接軸(21512、21512a)，所述車軸(211、211a)安裝在兩所述連接臂(21511、21511a)之間并通過所述連接軸(21512、21512a)將三者固定在一起。
4. 如權利要求l所述的輪軸機構，其特征在于，所述車軸(211、211a)為雙胎車軸，每根車軸(211、211a)的每端分別設置兩個輪胎。
5. —種全掛車，包括車架，其特征在于，還包括四組如權利要求1-4中任意一項所述的輪軸機構(21)，其中兩組輪軸機構(21)分布在車架(1)的前部并沿著車架(1)的寬度方向排布以構成前輪總成，另兩組輪軸機構(21)分布在車架(1)的后部并沿著車架(1)的寬度方向排布以構成后輪總成，且，四組輪軸機構(21)相對于車架(1)的縱向中軸線呈對稱分布。
6. 如權利要求5所述的全掛車，其特征在于，所述車架(1)于對應各所述輪軸機構(21)的平衡梁(213)的中部位置分別向下間隔設置兩連接板(ll)，各所述平衡梁(213)安裝在與其對應的兩連接板(11)的間隔中并通過一連接銷(2131)將三者固定在一起。
專利摘要一種輪軸機構及具有該輪軸機構的全掛車，該輪軸機構包括兩相互平行的車軸、一垂直設置在兩車軸之間的平衡梁以及兩組連接車軸和平衡梁的連接機構，所述各連接機構分別連接所述各車軸的中部和所述平衡梁的一端并使各車軸可在水平面內轉動。全掛車的強度高、承載量大，并可實現全掛車的所有車軸同步轉向，所以整車的轉彎半徑小，能在較小的范圍內運動，靈活方便。
文檔編號B62D63/06GK201472071SQ200920174880
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月14日 優先權日2009年9月14日
發明者余永欣, 尹素平, 徐國紅, 王小亮, 董華周 申請人:中集車輛(集團)有限公司;駐馬店中集華駿車輛有限公司