铰接式车架转向机构和工程机械制造技术

本实用新型专利技术涉及转向机构，为解决现有铰接式车架转向机构中通过装弹性碰撞缓冲装置对前后车架转向限位缓冲效果差的问题，本实用新型专利技术构造一种铰接式车架转向机构和工程机械，在转向机构中转向油缸具有环形缓冲油道和缓冲套；缓冲套的圆周侧面自首端至末端依次为变截面段和延长段；缓冲套与缸盖之间的配合间隙最小截面面积随变截面段插入深度递增而递减，延长段首端插入后不变；前后车架最大转动角度时油缸两端转动中心AB点间的距离大于等于变截面段末端插入环形缓冲油道中时AB点之间的距离，且小于活塞与缸盖接触时AB点之间的距离。本实用新型专利技术通过油缸缓冲减速，弹性碰撞缓冲装置碰撞接触限位，降低转向时冲击，提高舒适性。提高舒适性。提高舒适性。

【技术实现步骤摘要】
铰接式车架转向机构和工程机械


[0001]本技术涉及一种转向机构，更具体地说，涉及一种铰接式车架转向机构和工程机械。

技术介绍

[0002]在工程机械领域，有些工程机械如装载机、平地机、压路机采用铰接式车架。铰接式车架包括通过销轴铰接的前车架和后车架。在前车架和后车架铰接点的左右两侧各设置一转向油缸，转向油缸的两端分别与前车架和后车架连接，转向油缸的伸缩推动前车架和后车架绕销轴相对转动，实现工程机械转向。
[0003]在现有铰接式车架转向机构中，为了避免前后车架转动至最大转向角度时前后车架发生激烈碰撞，通常在前后车架之间安装弹性碰撞缓冲装置。弹性碰撞缓冲装置中的弹性件通常为橡胶块，在使用过程，橡胶块容易因过度挤压而失去弹性上丧失缓冲功能。另外，在弹性碰撞缓冲装置中，弹力与橡胶块的压缩程度正相关，压缩程度越大，其弹力越大，转向碰撞缓冲加速度越大。在转向过程中，在转向行程终点，随着转向角度的增加，转向碰撞缓冲加速度增加并在终点达到最大值，碰撞激烈程度达到最大，并且难以通过对弹性件进行设计获得碰撞减速效果较为舒适的转向碰撞缓冲加速度曲线。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是现有铰接式车架转向机构中通过装弹性碰撞缓冲装置对前后车架转向限位缓冲效果差的问题，而提供一种铰接式车架转向机构和工程机械，提高限位缓冲效果。
[0005]本技术为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种铰接式车架转向机构，包括铰接的前车架和后车架、分别布置于车架铰接点左右两侧的转向油缸、安装于前后车架上用于限定前后车架最大转动角度的弹性碰撞缓冲装置，转向油缸两端与前车架和后车架铰接的转动中心点分别为A点和B点，其特征在于所述转向油缸具有设置在缸盖与活塞杆之间连通小腔与小腔连接油口的环形缓冲油道，在活塞杆上靠近活塞的位置处套装有能够插入至所述环形缓冲油道中与缸盖间隙配合的缓冲套；所述缓冲套的圆周侧面自首端至末端依次为变截面段和延长段；所述缓冲套与所述缸盖之间的配合间隙最小截面面积自变截面段首端至变截面段末端随缓冲套插入深度递增而递减，自延长段首端插入后所述配合间隙最小截面面积不随缓冲套的插入深度递增而变化；
[0006]前后车架相对转动至最大转动角度时A点与B点之间的距离大于等于所述缓冲套的变截面段末端插入至所述环形缓冲油道中时A点与B点之间的距离，且小于转向油缸的活塞与缸盖接触时A点与B点之间的距离。
[0007]在本技术中，前后车架相对转动角度接近最大转动角度时，其对应侧转向油缸的活塞杆伸出至缓冲套插入到环形缓冲油道中，使得小腔与小腔连接油口之间的流通面积减小，活塞杆伸出速度降低，实现液压缓冲。在延长段插入到环形缓冲油道之前，小腔与
小腔连接油口之间的流通面积随缓冲套插入的深度递增而递减，相应地活塞杆伸出速度也递减，当变截面段完全插入到环形缓冲油道中，小腔与小腔连接油口之间的流通面积随缓冲套插入深度的递增而保持不变，活塞杆的伸出速度也保持不变，以经过变截面段插入过程中减速后的速度伸出。在缓冲套的延长段插入到环形缓冲油道中的过程中，前后车架通过弹性碰撞缓冲装置弹性碰撞限位而停止转动，在前后车架碰撞停止转动过程中，转向油缸的活塞与缸盖不会发生接触，因此转向油缸不会因为活塞与缸盖的刚性接触碰撞而损坏。前后车架通过弹性碰撞缓冲装置实现转动终点的接触限位停止，由于碰撞前经缓冲套与缸盖配合进行了减速缓冲，因此弹性碰撞缓冲装置中的弹性部件受挤压程度轻微，对弹性碰撞缓冲装置的损害较小，同时冲击强度较低，机器的转向操作舒适度提高。
[0008]在本技术中，前后车架相对转动至最大转动角度时A点与B点之间的距离，是前后车架通过弹性碰撞缓冲装置碰撞限位停止转动时转向油缸两端的转动中心点A点和B点之间的距离。
[0009]缓冲套的变截面段末端插入至环形缓冲油道中时A点与B点之间的距离是指缓冲套插入到环形缓冲油道的过程中，缓冲套与缸盖之间的间隙配合最小截面积不再变小时转向油缸两端的转动中心点A点和B点之间的距离，该距离通常也是缓冲套延长段的首端开始插入到环形缓冲油道中时转向油缸两端的转动中心点A点和B点之间的距离的距离。
[0010]转向油缸的活塞与缸盖接触时A点与B点之间的距离，是指转向油缸前后端在未与前后车架连接时，油缸大腔持续充油直至活塞与缸盖接触时转向油缸两端的转动中心点A点和B点之间的距离，也即转向油缸的活塞杆达到最大伸出行程时转向油缸两端的转动中心点A点和B点之间的距离。在本技术中，前后车架通过弹性碰撞缓冲装置碰撞限位停止时，转向油缸的活塞杆伸出行程尚未达到最大。
[0011]本技术铰接式车架转向机构中，缸盖上与所述缓冲套圆周侧面配合的内孔壁面为圆柱面，所述缓冲套圆周侧面的变截面段由圆锥面段和位于圆锥面段首端的倒角段构成，所述缓冲套圆周侧面的延长段是直径等于或小于圆锥面段末端直径的圆柱面。在缓冲套开始插入到环形缓冲油道的过程中，缓冲套圆周侧面与缸盖之间的配合间隙横截面面积逐渐减小，活塞杆伸出速度逐渐减小；在变截面段完全插入、延长段逐渐插入至环形缓冲油道内的过程中，缓冲套圆周侧面与缸盖之间的配合间隙横截面面积保持不变，活塞杆的伸出速度相应地保持不变。
[0012]本技术铰接式车架转向机构中，所述活塞杆上设置有用于对缓冲套首端端面接触限位的限位台阶，所述缓冲套浮动套装在所述限位台阶与所述活塞之间，所述缓冲套的内孔壁面与活塞杆之间具有能够供油液流通的杆套配合间隙，所述缓冲套末端具有将杆套配合间隙与小腔径向连通的径向通道，所述缓冲套首端端面与所述限位台阶端面是能够相互紧贴配合的平面。
[0013]浮动套装是指，限位台阶与所述活塞之间的距离大于所述缓冲套的轴向长度，使得缓冲套在限位台阶与所述活塞之间轴向移动，同时缓冲套的内孔直径大于活塞杆上缓冲套安装位置处的直径，使得缓冲套能够相对活塞杆在径向方向上具有一定的移动空间，缓冲套与活塞杆之间具有能够供油液流通的杆套配合间隙。浮动套装的缓冲套在插入到环形缓冲油道中时，自适应调节与活塞杆和缸盖间隙配合。
[0014]缓冲套插入到环形缓冲油道时，小腔压力大于小腔连接油口处的压力，缓冲套在
小腔油液压力的作用下移动，缓冲套的首端端面与限位台阶的端面贴合，缓冲套首端与限位台阶之间不具有供杆套配合间隙中的油液流向环形缓冲油道的流通间隙。
[0015]缓冲套从环形缓冲油道退出时(活塞杆回缩启动时)，小腔连接油口的液压压力大于小腔的压力，缓冲套首端与限位台阶端面脱离接触，小腔连接油口的油液能够通过缓冲套首端端面与限位台阶端面之间的间隙进入到杆套配合间隙中。小腔连接油口的油液经缓冲套与环形缓冲油道之间的配合间隙流向小腔，同时还经杆套配合间隙流向小腔，节流阀不对流向小腔的油液起阻尼作用，转向油缸能够快速启动。
[0016]通过上述结构，使得缓冲套插入到环形缓冲油道中和从环形缓冲油道退出时，小腔与小腔连接油口之间具有不同的流通面积，缓冲套插入时流通面积小，活塞杆伸出速度低；缓冲套退出时流通面积大，活塞杆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铰接式车架转向机构，包括铰接的前车架和后车架、分别布置于车架铰接点左右两侧的转向油缸、安装于前后车架上用于限定前后车架最大转动角度的弹性碰撞缓冲装置，转向油缸两端与前车架和后车架铰接的转动中心点分别为A点和B点，其特征在于所述转向油缸具有设置在缸盖与活塞杆之间连通小腔与小腔连接油口的环形缓冲油道，在活塞杆上靠近活塞的位置处套装有能够插入至所述环形缓冲油道中与缸盖间隙配合的缓冲套；所述缓冲套的圆周侧面自首端至末端依次为变截面段和延长段；所述缓冲套与所述缸盖之间的配合间隙最小截面面积自变截面段首端至变截面段末端随缓冲套插入深度递增而递减，自延长段首端插入后所述配合间隙最小截面面积不随缓冲套的插入深度递增而变化；前后车架相对转动至最大转动角度时A点与B点之间的距离大于等于所述缓冲套的变截面段末端插入至所述环形缓冲油道中时A点与B点之间的距离，且小于转向油缸的活塞与缸盖接触时A点与B点之间的距离。2.根据权利要求1所述的铰接式车架转向机构，其特征在于所述缸盖上与所述缓冲套圆周侧面配合的内孔壁面为圆柱面，所述缓冲套圆周侧面的变截面段由圆锥面段和位于圆锥面段首端的倒角段构成，所述缓冲套圆周侧面的延长段是直径等于或小于圆锥面段末端直径的圆柱面。3.根据权利要求1所述的铰接式车架转向机构，其特征在于所述活塞杆上设置有用于对缓冲套首端端面接触限位的限位台阶，所述缓冲套浮动套装在所述限位台阶与所述活塞之间，所述缓冲套的内孔壁面与活...

【专利技术属性】
技术研发人员：高名乾，蒋玲丽，蒋拓，王允，武宗才，李泽华，李君君，易李睿，巫甫洁，
申请(专利权)人：柳州柳工液压件有限公司，
类型：新型
国别省市：