林用底盘及其铰接连接装置 |
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| 申请号 | CN201410497188.5 | 申请日 | 2014-09-24 | 公开(公告)号 | CN104354768A | 公开(公告)日 | 2015-02-18 |
| 申请人 | 北京林业大学; | 发明人 | 阚江明; 朱阅; 徐道春; | ||||
| 摘要 | 一种铰接连接装置，用于连接林用底盘的前车架与后车架，包括圆柱销、连接架、限位件、铰接座及两个转向 液压缸 。当出现单侧障碍时，前车架整体可相对于连接架绕圆柱销做轴向转动，保证林用底盘在遇到单侧障碍时前后车架可以相对独立侧向偏转，有助于稳定底盘 重心 ，增强了林用底盘在不平整路面的通过性。当遇到高低起伏的路面时，铰接连接装置与后车架通过 铰链 连接方式，前后车架可以相对小范围旋转，有助于前后车架的灵活性，增强了林用底盘的越障性。当需要转向时，在双侧转向液压缸的作用下，前后车架发生相对偏转，从而实现车辆的转向。实现前后车架多方向、多 角 度实时 自动调节 的目的。同时提供一种应用该铰接连接装置的林用底盘。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铰接连接装置，用于连接林用底盘的前车架与后车架，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 林用底盘及其铰接连接装置技术领域[0001] 本发明涉及林用设备技术领域，特别是涉及一种林用底盘及其铰接连接装置。 背景技术[0002] 我国人工林地通常具有作业林道，主要以山地丘陵为主，多有缓坡、坑洼出现，这些特点给林地作业采伐车辆带来了巨大挑战，常发生林用车辆因路面不平整无法驶入作业林区，增加了人工劳动成本，甚至发生人身安全事故。 发明内容[0004] 一种铰接连接装置，用于连接前车架与后车架，包括： [0005] 圆柱销，一端固定于所述前车架； [0006] 连接架，其上开设有第一通孔，所述圆柱销的自由端穿设于所述第一通孔中，所述圆柱销可相对于所述连接架转动； [0007] 限位件，设于所述圆柱销的自由端，用于防止所述圆柱销脱离所述连接架； [0008] 铰接座，铰接于所述后车架上；及 [0009] 两个转向液压缸，每一转向液压缸的一端设置于所述连接架上，另一端设置于所述铰接座上，每一转向液压缸包括缸筒及液压杆，所述液压杆滑设于所述缸筒内。 [0011] 在其中一个实施例中，所述第一通孔的两开口端均设置有轴承端盖。 [0012] 在其中一个实施例中，还包括上盖板及下盖板，所述上盖板及下盖板的两端分别固定于所述连接架与所述铰接座上。 [0013] 在其中一个实施例中，所述上盖板向下突出形成有第一凸台，所述下盖板向上突出形成有第二凸台，所述第一凸台与所述第二凸台相抵接且形成有第二通孔，所述圆柱销的自由端穿设于所述第二通孔。 [0014] 在其中一个实施例中，还包括限位后盖，所述限位后盖固定于所述圆柱销的端面，所述第一凸台背向所述连接架的一侧突出形成有第一限位块，所述第二凸台背向所述连接架的一侧突出形成有与所述第一限位块相对应的第二限位块，所述第一限位块及所述第二限位块与所述限位后盖相配合以限制所述前车架相对所述后车架过度转动。 [0015] 在其中一个实施例中，包括第一组蝶形弹簧及第二组蝶形弹簧，所述第一组蝶形弹簧及第二组蝶形弹簧均套设于所述圆柱销上，所述圆柱销靠近所述前车架的一端沿径向突出形成有挡板，所述第一组蝶形弹簧的一端抵接于所述挡板上，另一端抵接于所述轴承端盖，所述第二组蝶形弹簧的一端抵接于另一所述轴承端盖，另一端抵接于所述第一凸台和第二凸台的侧面。 [0016] 在其中一个实施例中，所述铰接座包括座板及突出形成于所述座板上的凸板，所述凸板上开设有第三通孔，通过轴销穿设于所述第三通孔而将所述后车架与所述铰接座铰接连接。 [0017] 在其中一个实施例中，所述凸板上形成有限位凸块，所述限位凸块用于防止所述前车架相对所述后车架旋转过度。 [0018] 一种林用底盘，包括： [0020] 如以上任意一项所述的铰接连接装置；及 [0021] 后车架，包括后支撑架及设置于所述后支撑架相对两侧边的后车轮，所述后车轮支撑所述后支撑架，所述后支撑架用于承载货物； [0022] 其中，所述圆柱销的一端固定于所述前车架，所述铰接座与所述后车架铰接连接。 [0023] 上述林用底盘及其铰接连接装置至少包括以下优点： [0024] 在林用底盘前进的过程中，当出现单侧障碍时，前车架一侧的前车轮碾压经过，由于圆柱销穿设于连接架的第一通孔上，所以圆柱销可相对于连接架转动，所以前车架整体可相对于连接架绕圆柱销的轴向转动，而此时，后车架还未经过单侧障碍，保证林用底盘在遇到单侧障碍时前后车架可以相对独立侧向偏转，有助于稳定底盘重心，增强了林用底盘在不平整路面的通过性；当遇到高低起伏的路面时，前车架在碾压经过时，后车架还未经过，而铰接连接装置与后车架通过铰链连接方式，则可保证林用底盘在遇到深凹、陡凸的路面时，前后车架可以相对小范围旋转，有助于前后车架的灵活性，增强了林用底盘的越障性；当需要转向时，高压油液进入与转向方向相反一侧的缸筒的无杆腔，使该侧的液压杆伸出；另一侧则相反，高压油液进入该侧缸筒的有杆腔，使该侧的液压杆缩入，在双侧转向液压缸的作用下，铰接座发生偏转带动前后车架发生相对偏转，从而实现车辆的转向。所以，上述林用底盘可以实现前后车架多方向、多角度实时自动调节的目的。附图说明 [0025] 图1为一实施方式中林用底盘的结构示意图； [0026] 图2为图1所示林用底盘处于绕圆柱销的轴向转动时的结构示意图； [0027] 图3为图1所示林用底盘处于前后车架相对旋转时的结构示意图； [0028] 图4为图1所示林用底盘处于转向时的结构示意图； [0029] 图5为图1所示林用底盘未设置上盖板的结构示意图； [0030] 图6为图1中铰接连接装置的结构示意图； [0031] 图7为图1中铰接连接装置的另一视角的结构示意图； [0032] 图8为图1中铰接连接装置的又一视角的结构示意图。 具体实施方式[0033] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。 [0034] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。 [0035] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。 [0036] 请参阅图1至图5，为一实施方式中林用底盘10的结构示意图。该林用底盘10主要应用于路面不平整的山林道路中，能够实现前车架100和后车架200多方向、多角度实时自动调节的目的。林用底盘10包括前车架100、后车架200及铰接连接装置300。 [0037] 前车架100包括前支撑架110及前车轮120。前支撑架110用于承载货物。前车轮120的数量可以为四个或以上，每侧至少设置两个前车轮120。 [0038] 后车架200包括后支撑架210及后车轮220。后支撑架210用于承载货物。后车轮220的数量可以为四个或以上，每侧至少设置两个后车轮220。 [0039] 请一并参阅图6至图8，铰接连接装置300用于连接前车架100及后车架200。铰接连接装置300包括圆柱销310、连接架320、限位件330、铰接座340、两个转向液压缸350、滚动轴承361、轴承端盖362、上盖板370、下盖板380、限位后盖391、第一组蝶形弹簧392及第二组蝶形弹簧393。 [0040] 圆柱销310主要用于连接前车架100及连接架320。圆柱销310的一端固定于前车架100上，圆柱销310可相对于连接架320转动。连接架320为类圆式连接架320，连接架320上开设有第一通孔321。圆柱销310的自由端穿设于所述第一通孔321内。具体地，可以在第一通孔321内设置一滚动轴承361，圆柱销310的自由端穿设于滚动轴承361上。设置滚动轴承361的目的是为了增强绕X轴(如图1所示)转动的灵活性。在其它的实施方式中，当灵活性足够强时，还可以省略滚动轴承361。 [0041] 对应地，在第一通孔321的两端开口处还设置有轴承端盖362，两端的轴承端盖362用于密封第一通孔321，将滚动轴承361与外界隔离开来，防止外界灰尘等进入滚动轴承361内，有利于延长滚动轴承361的使用寿命。限位件330设于圆柱销310的自由端，用于防止圆柱销310脱离连接架320。具体地，限位件330可以为螺母，螺母螺设于圆柱销310的自由端，防止圆柱销310脱离连接架320。 [0042] 铰接座340铰接于后车架200上。具体地，铰接座340包括座板341及凸板342。凸板342突出形成于座板341上。凸板342上开设有第三通孔3421，可通过轴销穿设于第三通孔3421而将后车架200与铰接座340铰接连接，从而使后车架200可相对于铰接座 340绕Y轴(如图1所示)转动。具体地，还可以在凸板342上突出形成限位凸块3422，限位凸块3422与后车架200上的限位器相接触时，保证了前后车架不再相对转动，防止前车架100相对于后车架绕Y轴旋转过度，保证了前后车架相对旋转的安全性。 [0043] 两个转向液压缸350中每一转向液压缸350的一端设置于连接架320上，另一端设置于铰接座340上，具体设置在铰接座340的座板341上。每一转向液压缸350包括缸筒351及液压杆352，液压杆352滑设于缸筒351内，可沿缸筒351内伸缩运动。 [0044] 上盖板370及下盖板380的两端分别固定于连接架320与铰接座340上。具体到本实施方式中，上盖板370及下盖板380通过焊接的方式固定于连接架320上。上盖板370及下盖板380具体固定在铰接座340的座板341上，具体到本实施方式中，上盖板370及下盖板380通过两螺栓394及一栓轴395固定于铰接座340上。栓轴395贯穿于铰接座340的座板341，两螺栓394分别螺设于螺栓的两端。 [0045] 具体到本实施方式中，上盖板370向下突出形成第一凸台(图未标)，下盖板380向上突出形成第二凸台381，第一凸台(图未标)与第二凸台381相抵接且形成一第二通孔(图未示)，圆柱销310的自由端穿设于第二通孔(图未示)中。即，在本实施方式中，圆柱销310的自由端依次穿设于滚动轴承361、第二通孔(图未示)及限位件330，滚动轴承361设置于第一通孔321内。上盖板370突设的第一凸台及下盖板380突设的第二凸台381对圆柱销310有一定的握紧作用，减小了圆柱销的振动，增强了转向的强度及其可靠性。 [0046] 限位后盖391固定于圆柱销310的端面。具体地，可以通过螺纹紧固件如螺钉等将限位后盖391固定于圆柱销310的端面。第一凸台(图未标)背向连接架320的一侧突出形成有第一限位块(图未示)，第二凸台381背向连接架320的一侧突出形成有与第一限位块(图未示)，位置相对应的第二限位块3811。第一限位块(图未示)，及第二限位块3811与限位后盖391相配合以限制前车架100相对后车架200过度转动。当前车架100相对于铰接连接装置300绕X轴转动时，限位后盖391也绕X轴转动，当转动一定角度后，限位后盖391与第一限位块(图未示)和第二限位块3811相抵触时，前车架100无法再绕X轴转动，可以防止前车架100相对于后车架200过度转动，增加前车架100和后车架200的安全性。 [0047] 第一组蝶形弹簧392及第二组蝶形弹簧393均套设于圆柱销310上。圆柱销310靠近前车架100的一端沿径向突出形成有挡板311，第一组蝶形弹簧392的一端抵接于挡板311上，另一端抵接于轴承端盖362。第二组蝶形弹簧393的一端抵接于另一轴承端盖393，另一端抵接于第一凸台(图未标)和第二凸台381的侧面。第一组蝶形弹簧392和第二组蝶形弹簧393能够承受沿X轴轴向作用的静态或动态载荷，被压缩后产生变形，直至被压平，以储存能量形式作为活载荷，对于林用底盘10穿越不平整路面时起到一定的减震作用。 [0048] 上述林用底盘10及其铰接连接装置300至少包括以下优点： [0049] 请参阅图2，在林用底盘10前进的过程中，当出现单侧障碍时，前车架100一侧的前车轮120碾压经过，由于圆柱销310穿设于连接架320的第一通孔321上，所以圆柱销310可相对于连接架320转动，所以前车架100整体可相对于连接架320绕圆柱销310的轴向转动，而此时，后车架200还未经过单侧障碍，保证林用底盘10在遇到单侧障碍时前车架 100及后车架200可以相对独立侧向偏转，有助于稳定底盘重心，增强了林用底盘10在不平整路面的通过性。请参阅图3，当遇到高低起伏的路面时，前车架100在碾压经过时，后车架200还未经过，而铰接连接装置300与后车架200通过铰链连接方式，则可保证林用底盘 10在遇到深凹、陡凸的路面时，前后车架可以相对小范围旋转，有助于前后车架的灵活性，增强了林用底盘10的越障性。请参阅图4，当需要转向时，高压油液进入与转向方向相反一侧的缸筒351的无杆腔，使该侧的液压杆352伸出；另一侧则相反，高压油液进入该侧缸筒351的有杆腔，使该侧的液压杆352缩入，在双侧转向液压缸350的作用下，铰接座发生偏转带动前后车架发生相对偏转，从而实现车辆的转向。所以，上述林用底盘10可以实现前后车架多方向、多角度实时自动调节的目的。上述林用底盘及其铰接连接装置结构简单，设计精巧，减小了由于零件多、复杂而发生故障的概率。而且由于本发明中仅使用了两个转向液压缸，可以根据路面崎岖程度实施自动调节，减少了驾驶人员操作，降低了驾驶强度。 |
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