一种全地形履带车辆的轻型铰接机构制造技术

本发明专利技术涉及一种全地形履带车辆的轻型铰接机构，属于一种全地形履带车辆的铰接机构。铰接支架与铰接支座通过双层销轴三和双层销轴四铰接；转向油缸一与铰接支架通过双层销轴一铰接，转向油缸二与铰接支架通过双层销轴二铰接；俯仰油缸一端与铰接支座通过双层销轴五铰接、另一端与铰接支架通过双层销轴六铰接；转向固定支座一和转向固定支座二分别与铰接支架铰接，转向油缸支座一和转向油缸一铰接，转向油缸支座二与转向油缸二铰接。优点是结构新颖，轻量化效果显著，使全地形履带车辆不仅能够适应更加复杂的地形条件，越障越壕能力更强，提高了铰接机构工作的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种全地形履带车辆的轻型铰接机构
本专利技术属于一种全地形履带车辆的铰接机构。
技术介绍
全地形履带车辆通常由前车体、后车体及铰接机构三部分组成，能够在雪地、沙漠、沼泽和泥泞丛林等各种地形上行驶，还能够进行两栖操作。它对复杂地形的通过能力主要取决于连接前后两节车体的铰接机构设计。目前，从机构自由度数目划分，全地形履带车辆的铰接机构主要分为三种：单自由度铰接机构，即前后两节车体仅仅能够实现转向运动；二自由度铰接机构，即前后两节车体能够实现转向运动和俯仰运动；三自由度铰接机构，即前后两节车体不仅能够实现转向运动和俯仰运动，还能实现相对扭转运动。瑞典BV206全地形履带车采用的是一种二自由度铰接机构。这种铰接机构能够实现车辆的水平转向和小角度俯仰，但是前后两节车体之间不能相对扭转，这样铰接机构不仅要承受弯曲载荷，还必须承受两节车体之间的相对扭转载荷。为此，该铰接机构主要由锻造的实心零部件组成，以便满足各种工况下弯曲和扭转的强度、刚度、稳定性要求。因此，该铰接机构的缺点就是自重较大，并且其自由度数目的缺失使得采用该类型铰接机构的全地形履带车的通过能力受到限制。芬兰NA-140全地形履带车采用的是一种二自由度铰接机构。这种铰接机构能够实现车辆的水平转向和较大角度俯仰，实现较大角度俯仰的原因在于该铰接机构设计了两个俯仰油缸，分别控制前车俯仰和后车俯仰。但是该铰接机构同样不能实现前后两节车体之间的相对扭转，也必须同时承受弯曲载荷和扭转载荷。因此，为了满足各种工况下其强度、刚度、稳定性要求，该铰接机构主要由锻造的实心零部件组成。显然，该铰接机构的缺点同样是自重较大，而且采用该类型铰接机构的全地形履带车辆的通过能力依然受到限制。俄罗斯“骑士”全地形履带车采用的是一种三自由度铰接机构。这种铰接机构不仅能够实现车辆的水平转向和较大角度俯仰，而且能够实现前后车体之间的相对转动。但是该铰接机构主要应用于重型全地形履带车辆，一般载重30t以上。因此，自重较大一定程度上限制了它的使用。哈尔滨第一机械集团有限公司的“蟒式”全地形履带车采用的是一种三自由度铰接机构。这种铰接机构不仅能够实现车辆的水平转向和较大角度俯仰，而且能够实现前后车体的相对转动。该铰接机构已经成功应用于“蟒式”30t、5t、3t系列全地形履带车产品上。但是该铰接机构结构本身决定了其质量较大，不满足工程机械领域的轻量化需求，也不再适用于2t及1.5t全地形履带车辆。
技术实现思路
本专利技术提供一种全地形履带车辆的轻型铰接机构，以解决目前铰接机构存在的其质量较大，不满足工程机械领域的轻量化需求的问题。本专利技术采取的技术方案是：铰接支架与铰接支座通过双层销轴三和双层销轴四铰接；转向油缸一与铰接支架通过双层销轴一铰接，转向油缸二与铰接支架通过双层销轴二铰接；俯仰油缸一端与铰接支座通过双层销轴五铰接、另一端与铰接支架通过双层销轴六铰接；转向固定支座一和转向固定支座二分别与铰接支架铰接，转向油缸支座一和转向油缸一铰接，转向油缸支座二与转向油缸二铰接。所述铰接支架的结构是：支架横板与支架立板固定连接，转向从动支座一和转向从动支座二分别与支架立板固定连接，将俯仰从动支座一和俯仰从动支座二分别与支架横板固定连接，支架加强套分别与支架横板和支架立板预留的孔固定连接。所述铰接支座的结构是：俯仰固定支座一和俯仰固定支座二分别与铰接支座圆筒固定连接，两块支座立板与铰接支座圆筒固定连接，两块支座加强板分别与支座立板和俯仰固定支座一或俯仰固定支座二固定连接，三角筋分别与两块支座立板内部固定连接，两个支座加强套分别与两块支座立板预留的孔固定连接，自润滑轴承装配到铰接支座圆筒上止口位置。所述双层销轴一、双层销轴二、双层销轴五及双层销轴六是同一种销轴，双层销轴三和双层销轴四是同一种销轴，这两种销轴结构相同，其中双层销轴一结构是，支撑销轴套接在紧固销轴外部，垫圈一和垫圈二位于支撑销轴两端，螺母与紧固销轴一端螺纹连接。本专利技术的优点是结构新颖，轻量化效果显著。铰接支架整体采用箱体结构，共由大小六个箱体结构组成。铰接支座部分采用箱体结构，由铰接圆筒及三个箱体结构组成。箱体结构突出的特点就是抗弯及抗扭能力比较强，并且在承受载荷一致的情况下与其它的结构比较，壁厚要薄很多。本专利技术提供的全地形履带车的轻型铰接机构要比同载重量的其它全地形履带车铰接机构轻40kg左右，所采用的薄板式箱体结构能够满足复杂工况使用要求，轻量化效果显著。三自由度设计使全地形履带车通过能力更强。三自由度铰接机构克服了单自由度及二自由度铰接机构的许多缺点，不仅能够实现车辆的水平转向和较大角度俯仰，而且能够实现前后车体之间的相对转动。这样铰接机构本身不再承受来自前后车体之间的相对扭转载荷，使全地形履带车辆不仅能够适应更加复杂的地形条件，越障越壕能力更强，而且更有利于铰接机构自身的轻量化。双层销轴设计使铰接机构工作更加稳定可靠。本铰接机构薄钢板上的推力油缸铰点采用了双层销轴的定位夹紧方式，一方面起到了推力油缸销轴的传力作用，使前后两节车体能够实现转向运动或者俯仰运动，另一方面也能够有效的防止铰接支架被压变形或者推力油缸被压死锁止而导致铰接机构无法正常工作，提高了铰接机构工作的可靠性，见图7。零部件机械加工工艺更加简单。现有铰接机构主要零部件是以锻造工艺为主，车钳洗刨磨及焊接工艺为辅，工艺路线复杂而繁琐。本铰接机构主要组成部件铰接支架和铰接支座是由钢板焊接而成，只有少数固定支座需要锻造，对钢板进行机械加工只涉及焊工和铣工两个工种，工艺内容更加简单。为将来2t和1.5t全地形履带车的铰接机构开发奠定基础。由于现有铰接机构的结构设计使其铰接支架和铰接支座只能是锻造的实体结构，就决定了它不可能通过结构本身大幅度降低自重，也就不再适用于3t以下的全地形履带车辆。本铰接机构的铰接支架和铰接支座是由钢板焊接而成，可以通过削减板厚来大幅降低自重，从而适用于更加轻型的全地形履带车辆。在本铰接机构的基础上配合有限元计算以及样机实验，可以较为容易的开发出2t和1.5t全地形履带车铰接机构。节约研发试验成本。一方面由于制造工艺更为简单，生产效率将显著提高，产品合格率也会有提升，产品研发成本就会有所降低；另一方面可以在同一平台基础上开发2t和1.5t全地形履带车辆的铰接机构，配合有限元结构计算就可以减少样机数量，进而节约试验成本。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的俯视图；图3是本专利技术铰接支架的构示意图；图4是本专利技术铰接支架的剖视图；图5是本专利技术铰接支座的构示意图；图6是本专利技术铰接支座的剖视图；图7是图2的B-B剖视图；图8是图2的A-A剖视图。具体实施方式铰接支架1与铰接支座2通过双层销轴三12和双层销轴四13铰接；转向油缸一3与铰接支架1通过双层销轴一10铰接，转向油缸二8与铰接支架1通过双层销轴二11铰接；俯仰油缸9一端与铰接支座2通过双层销轴五14铰接、另一端与铰接支架1通过双层销轴六15铰接；转向固定支座一5和转向固定支座二6分别与铰接支架1铰接，转向油缸支座一4和转向油缸一3铰接，转向油缸支座二7与转向油缸二8铰接，见图1。铰接支架1的结构是：支架横板101与支架立板102固定连接，转向从动支座一103和转向从动支座二104分别与支架立板102固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全地形履带车辆的轻型铰接机构，其特征在于：铰接支架与铰接支座通过双层销轴三和双层销轴四铰接；转向油缸一与铰接支架通过双层销轴一铰接，转向油缸二与铰接支架通过双层销轴二铰接；俯仰油缸一端与铰接支座通过双层销轴五铰接、另一端与铰接支架通过双层销轴六铰接；转向固定支座一和转向固定支座二分别与铰接支架铰接，转向油缸支座一和转向油缸一铰接，转向油缸支座二与转向油缸二铰接。

【技术特征摘要】
1.一种全地形履带车辆的轻型铰接机构，其特征在于：铰接支架与铰接支座通过双层销轴三和双层销轴四铰接；转向油缸一与铰接支架通过双层销轴一铰接，转向油缸二与铰接支架通过双层销轴二铰接；俯仰油缸一端与铰接支座通过双层销轴五铰接、另一端与铰接支架通过双层销轴六铰接；转向固定支座一和转向固定支座二分别与铰接支架铰接，转向油缸支座一和转向油缸一铰接，转向油缸支座二与转向油缸二铰接。2.根据权利要求1所述的一种全地形履带车辆的轻型铰接机构，其特征在于：所述铰接支架的结构是：支架横板与支架立板固定连接，转向从动支座一和转向从动支座二分别与支架立板固定连接，将俯仰从动支座一和俯仰从动支座二分别与支架横板固定连接，支架加强套分别与支架横板和支架立板预留的孔固定连接。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：成凯，师亮，胡文强，苗世俊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22