工程車橋柔性減振擺動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

饒俊良 胡曉輝

摘? 要：由于礦用車輛工礦惡劣，車架上都設(shè)計(jì)有橫向擺動(dòng)裝置，現(xiàn)有裝置都是剛性連接，造成車輛的平順性較差，同時(shí)也影響了車輛的可靠性。因此，文章提出一種工程車橋柔性減振擺動(dòng)裝置，該裝置主要由擺動(dòng)裝置固定部、擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部、中間銷軸、阻尼減震器、限位塊、銅套等組成。該裝置在擺動(dòng)裝置中設(shè)定了2對(duì)阻尼減震器，可以優(yōu)化擺動(dòng)裝置的負(fù)載和受力，避免了現(xiàn)有產(chǎn)品中的弊端，大大提高了車輛的舒適性和安全性。

關(guān)鍵詞：工程車輛;柔性;減振;擺動(dòng)裝置

中圖分類號(hào)：D402 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）29-0092-02

Abstract： Because of the bad industry and mining of mining vehicles， the frame of a vehicle is designed with a lateral swing device. The existing devices are all rigid connections， resulting in poor ride comfort of vehicles， but also affect the reliability of vehicles. In this paper， a flexible vibration damping and swinging device for engineering vehicle bridge is proposed. The device is mainly composed of a fixed part of a swinging device， a swinging part of a swinging device， an intermediate pin shaft， a damping shock absorber， a limit block， a copper sleeve， etc. The device is equipped with two pairs of damping shock absorbers in the swing device， which can optimize the load and force of the swing device， avoid the disadvantages of the existing products， and greatly improve the comfort and safety of the vehicle.

Keywords： engineering vehicle; flexibility; damping; swinging device

引言

礦用車輛的行走系統(tǒng)由車輛的行走機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)組成， 它主要包括前、后車架、車廂、中央鉸接式結(jié)構(gòu)、擺動(dòng)結(jié)構(gòu)、輪胎、車輪和懸掛等零部件。地下礦用汽車的整車結(jié)構(gòu)由前車架、后車架與車廂組成。前后車架連接采用中央鉸接式結(jié)構(gòu)[1-2]。

由于礦用車輛的行駛環(huán)境惡劣，工況及地面路況情況復(fù)雜，在鉸接式車架的一端，常見的是在后車架上設(shè)計(jì)有一種擺動(dòng)結(jié)構(gòu)[3-5]。這種擺動(dòng)結(jié)構(gòu)一端連接驅(qū)動(dòng)橋，一端連接車架。當(dāng)?shù)V用車輛行駛在坑洼路面時(shí)，車輪和驅(qū)動(dòng)橋可以相對(duì)車架產(chǎn)生橫向擺動(dòng)，在一定程度上保證車輛四輪同時(shí)著地，并且整車質(zhì)量均是附著質(zhì)量，增加了車輛的附著力，保證了車輪與地面之間的附著牽引性能，同時(shí)增強(qiáng)了車輛在裝載或運(yùn)輸工作中的穩(wěn)定性，避免車架產(chǎn)生附加載荷[1-2]。

目前這些車橋擺動(dòng)裝置都是剛性連接，在路面不平時(shí)，雖然會(huì)提供一定幅度的偏轉(zhuǎn)擺動(dòng)，保證輪胎著地，但是減振效果不好，平順性較差，尤其是擺動(dòng)時(shí)的剛性撞擊，降低了結(jié)構(gòu)的可靠性和車輛的安全性。

1 設(shè)計(jì)方案

為了解決上述技術(shù)問題，設(shè)計(jì)一種柔性減振式的工程車橋擺動(dòng)裝置。如圖1所示。

工程車橋柔性減振擺動(dòng)裝置主要由擺動(dòng)裝置固定部、擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部、中間銷軸、彈性單元或者阻尼減震器、固定部支板、擺動(dòng)部支板、擺動(dòng)部橋安裝板、限位塊、銅套組成。

擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部中包含并焊接有擺動(dòng)部支板、擺動(dòng)部橋安裝板、限位塊，擺動(dòng)裝置固定部中包含并焊接有固定部支板，擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部前部、后部各焊接有2塊固定部支板，擺動(dòng)部支板置于固定部支板之間，擺動(dòng)部支板和固定部支板開孔同軸布置，中間安裝中間銷軸，中間銷軸一端固定在擺動(dòng)裝置固定部上的固定部支板上。

擺動(dòng)裝置固定部通過焊接或者螺栓固定在后車架車體墻板上，擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部通過中間銷軸與擺動(dòng)裝置固定部鉸接在一起，可以繞著中間銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為了潤滑和防止磨損，在擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部上的擺動(dòng)部支板的開孔與中間銷軸之間安裝有銅套，銅套可采用“自潤滑軸承”，比如“石墨銅套”。

在擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部上焊接有限位塊。在車架擺動(dòng)時(shí)起到限位的作用。

擺動(dòng)部橋安裝板焊接在擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部的下面，擺動(dòng)部橋安裝板上固定安裝了車輛驅(qū)動(dòng)橋。

在擺動(dòng)裝置固定部、擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部之間還安裝有阻尼減震器。阻尼減震器可以是液壓減震器，也可以是彈簧減震器。為了考慮減震器的阻尼平衡，可以將它們對(duì)稱布置，同時(shí)，為了減少擺動(dòng)過程中徑向的偏置載荷，可以將它們成夾角布置，本設(shè)計(jì)中設(shè)定為10°夾角。此外，為了避免前后部的軸向偏置載荷，減震器在前后部可以各配置一對(duì)。

擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部和擺動(dòng)裝置固定部上焊接有阻尼減震器的安裝支架，阻尼減震器一端安裝在擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部上，一端可安裝在擺動(dòng)裝置固定部上，這一端也可以安裝在后車架車體墻板上。

2 裝置原理

當(dāng)車輛在水平路面行駛時(shí)，車輛驅(qū)動(dòng)橋保持水平，擺動(dòng)裝置固定部、擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部不做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，阻尼減震器的行程不變化。

當(dāng)車輛在坑洼路面行駛時(shí)，如果沒有擺動(dòng)裝置，一側(cè)車輪將懸空，降低了車輛的牽引性能。車輛設(shè)計(jì)有擺動(dòng)裝置時(shí)，如圖2所示，因?yàn)榘惭b在擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部上的驅(qū)動(dòng)橋可以繞中間銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這就保證當(dāng)一側(cè)的輪胎通過坑洼，此時(shí)驅(qū)動(dòng)橋會(huì)向一側(cè)擺動(dòng)，保證2側(cè)的輪胎都能同時(shí)著地。

當(dāng)擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部旋轉(zhuǎn)與擺動(dòng)裝置固定部成7°夾角時(shí)，限位塊與擺動(dòng)裝置固定部接觸，限制擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部旋轉(zhuǎn)，避免因?yàn)檐圀w擺動(dòng)幅度過大影響車體的穩(wěn)定性而發(fā)生傾覆。在限位塊上斜切有7°的斜角，可以提高限位時(shí)的接觸面積，保證在轉(zhuǎn)動(dòng)限位時(shí)能夠面接觸。

3 結(jié)束語

常見的擺動(dòng)裝置設(shè)計(jì)都是剛性的，本裝置中，因?yàn)樘砑恿俗枘釡p震器，當(dāng)擺動(dòng)裝置擺動(dòng)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，阻尼減震器的行程發(fā)生變化，承受壓力，可以保證這個(gè)擺動(dòng)過程的平緩和柔性。應(yīng)用這種裝置，可以避免現(xiàn)有產(chǎn)品中剛性撞擊和硬性振動(dòng)的弊端，不僅僅可以優(yōu)化車橋擺動(dòng)裝置的負(fù)載和受力，也大大提高了車輛的舒適性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]高夢(mèng)熊，趙金元，萬信群.地下礦用汽車[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2016.

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