專利名稱：煤礦井下四驅(qū)車雙鉸點擺動式鉸接架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤礦井下輔助運輸設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦井下四驅(qū)車雙鉸點擺動式鉸接架結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
煤礦井下巷道路面不平，急轉(zhuǎn)彎、坡道和凹坑較多，使得井下自卸車的工作環(huán)境和工作條件十分惡劣。為了保證井下自卸車行走時四輪著地，改善車輪的附著條件，增加牽引力和工作穩(wěn)定性，鉸接式自卸車的前、后機架需要在橫向有一定角度的相對擺動。國內(nèi)外煤礦井下輔助運輸設(shè)備對于此功能的實現(xiàn)通常采用三種結(jié)構(gòu)1、使用回轉(zhuǎn)支承，將前、后機架連接，實現(xiàn)前、后機架的橫向相對擺動；2、其中一個車橋上設(shè)置橫向擺動架，擺動架與機架之間為鉸接，從而實現(xiàn)車橋與機架的橫向相對擺動；3、在前機架或后機架上設(shè)置擺動式鉸接架，同時實現(xiàn)前、后機架的水平相對轉(zhuǎn)動和橫向相對擺動。對于第I種回轉(zhuǎn)支承方案，有成熟的專業(yè)系列化產(chǎn)品，安裝方便，但是在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計上有一定的難度，尤其是傳動過橋的布置較難。另外，回轉(zhuǎn)支承處受力狀態(tài)較復(fù)雜，使用中常出現(xiàn)內(nèi)外圈之間脫離、固定螺栓切斷等問題。對于第2種在車橋上設(shè)置橫向擺動架的方案，布置簡單、性能可靠，但是車橋與擺動架為固定連接，而擺動架與機架之間為鉸接，所以無法實現(xiàn)懸掛系統(tǒng)的安裝，因此該方案不適合大多數(shù)帶懸掛系統(tǒng)的運輸車輛。另外，前后機架之間無法相對擺動，其中一個機架的橫向擺動將引起另一個機架以相同方向擺動，從而引起整車較大的重心偏移。對于第3種在機架上設(shè)置擺動式鉸接架的方案，雖然工藝復(fù)雜，加工較為困難，但安裝方便、性能可靠，并且適用于帶懸掛系統(tǒng)的運輸車輛，是實現(xiàn)前、后機架相對擺動功能的最佳方案。現(xiàn)有的擺動式鉸接架方案，分為單鉸點和雙鉸點兩種。對于單鉸點方案，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、所需空間小，易布置傳動過橋，缺點是鉸接銷軸、擺動銷軸均通過軸套與機架連接，轉(zhuǎn)動和擺動不靈活、易發(fā)生別卡，且鉸接銷軸過長導(dǎo)致承載能力下降。雙鉸點方案可克服單鉸點的缺點?，F(xiàn)有的雙鉸點方案，鉸接銷軸通過關(guān)節(jié)軸承與機架連接，關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈大多外露、在多煤塵、泥水的環(huán)境中易受污染并生銹、失效；鉸接銷軸大多對稱布置，給整車裝配造成困難；鉸接架通過擺動銷軸和2個背對背布置的單列圓錐滾子軸承與機架連接，擺動銷軸末端采用鎖緊螺母固定圓錐滾子軸承，由于擺動銷軸外徑較大，對鎖緊螺母的加工要求也就較高，另外，擺動銷軸通常為實心，其中不可布置傳動過橋，因此不適合四驅(qū)車輛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要消除上述現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺點，提供一種用于煤礦鉸接式四驅(qū)自卸車的雙鉸點、內(nèi)置傳動過橋、可在一定角度范圍內(nèi)橫向擺動的鉸接架結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的
煤礦井下四驅(qū)車雙鉸點擺動式鉸接架結(jié)構(gòu)，包括擺動式鉸接架、鉸接銷軸、關(guān)節(jié)軸承、銅墊、鉸接卡環(huán)、鉸接調(diào)整墊、擋圈、單列圓錐滾子軸承、調(diào)整墊圈、半圓卡環(huán)、壓盤、彈性擋圈、端蓋和過橋組件，煤礦井下四驅(qū)車前機架和后機架之間通過擺動式鉸接架連接，中間傳動軸和后傳動軸之間通過過橋組件連接；
擺動式鉸接架包括焊接結(jié)構(gòu)的鉸接架主體，鉸接架主體包括鉸接板、固定板、加強立板、筋板、轉(zhuǎn)向耳板、鉸接襯套、轉(zhuǎn)向襯套和擺動銷軸，鉸接板包括上下兩個、通過固定板連接；加強立板設(shè)置在固定板左右兩側(cè)、兩個鉸接板之間且連接鉸接板和固定板；筋板設(shè)置在兩個鉸接板之外且連接鉸接板和固定板；轉(zhuǎn)向耳板與加強立板連接且位于加強立板的外偵牝兩塊加強立板外側(cè)都設(shè)置有上下平行兩塊轉(zhuǎn)向耳板；鉸接襯套設(shè)置在鉸接板上開設(shè)的軸孔內(nèi)且與鉸接板連接，兩塊鉸接板上的鉸接襯套中心同軸；轉(zhuǎn)向襯套設(shè)置在轉(zhuǎn)向耳板上開設(shè)的軸孔內(nèi)且與轉(zhuǎn)向耳板連接，上下平行的兩塊轉(zhuǎn)向耳板上的轉(zhuǎn)向襯套中心同軸；擺動銷軸設(shè)置在固定板上開設(shè)的軸孔內(nèi)且與固定板連接。前機架與擺動式鉸接架之間通過左右兩組轉(zhuǎn)向油缸和上下兩個鉸接銷軸連接，鉸接銷軸通過關(guān)節(jié)軸承安裝在鉸接架主體鉸接襯套內(nèi)的軸承座孔內(nèi)，關(guān)節(jié)軸承外圈通過鉸接卡環(huán)固定，前機架和擺動式鉸接架的下鉸點間隙通過上下兩個銅墊填充，上鉸點間隙通過鉸接調(diào)整墊和上下兩個銅墊填充；
后機架與擺動式鉸接架之間通過擋圈和兩個背對背布置的單列圓錐滾子軸承連接，擋圈內(nèi)側(cè)和鉸接架主體之間、擋圈外側(cè)和后機架之間均通過0形圈密封，單列圓錐滾子軸承通過調(diào)整墊圈和兩個半圓卡環(huán)在軸端固定，半圓卡環(huán)通過壓盤固定，壓盤通過彈性擋圈固定，鉸接架主體末端設(shè)置端蓋，端蓋與后機架之間通過0形圈密封、螺釘固定，端蓋與鉸接架主體末端通過骨架油封連接，后機架上設(shè)置限位板，限位板位于鉸接架主體鉸接板的上部;
中間傳動軸和后傳動軸之間通過過橋組件連接，過橋組件包括花鍵軸、球軸承、壓蓋、法蘭I、法蘭II和開槽螺母，花鍵軸與鉸接架主體之間通過球軸承連接，球軸承與鉸接架主體之間通過壓蓋固定，法蘭I、法蘭II與花鍵軸之間以漸開線花鍵連接、兩端通過開槽螺母固定；
中間傳動軸和后傳動軸之間通過過橋組件連接，中間傳動軸與法蘭I之間通過雙頭螺柱固定，后傳動軸與法蘭II之間通過螺栓固定；
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果
I、本發(fā)明所述的擺動式鉸接架結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)前、后機架之間相對擺動的功能，保證井下自卸車行走時四輪著地以適應(yīng)不同的路況。2、前機架和擺動式鉸接架連接處有嚴(yán)格的尺寸鏈要求，通過鉸接調(diào)整墊來保證順利安裝，且鉸點處無間隙使前機架和擺動式鉸接架連接形成較穩(wěn)定剛體；兩個鉸接銷軸同向布置可方便現(xiàn)場裝配；鉸點處設(shè)置銅墊可起到一定的密封作用，防止煤塵、泥水等污染關(guān)節(jié)軸承，同時為潤滑油脂提供存儲空間、保證關(guān)節(jié)軸承充分潤滑。3、擺動式鉸接架和后機架連接處，圓錐滾子軸承通過半圓卡環(huán)固定的方式簡單可靠、易加工；在圓錐滾子軸承和半圓卡環(huán)之間設(shè)置調(diào)整墊圈將軸承調(diào)定為負(fù)游隙，可提高軸承承載能力；在鉸接架主體擺動銷軸前端和末端設(shè)置帶密封的擋圈和端蓋，與后機架形成了潤滑油脂存儲空間，可保證圓錐滾子軸承充分潤滑。4、中間傳動軸和后傳動軸之間通過過橋組件連接可實現(xiàn)四輪驅(qū)動；連接處采用雙頭螺柱為中間傳動軸與法蘭I的安裝提供外部空間；兩個球軸承之間跨距較大，可提高軸承承載能力，增大花鍵軸所傳遞扭矩。5、鉸接架主體基本上為軸對稱焊接結(jié)構(gòu)，擺動時離心力均勻、對傳動軸中心的附加載荷較小，焊接結(jié)構(gòu)材料易組織，加工易實現(xiàn)，采用加強立板和筋板來連接鉸接板和固定板，剛性較好，抗彎、扭強度較高。


圖I為雙鉸點擺動式鉸接架三維結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2為雙鉸點擺動式鉸接架俯視結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3為雙鉸點擺動式鉸接架剖視結(jié)構(gòu)示意圖，
圖4為過橋組件剖視結(jié)構(gòu)示意圖，
圖5為鉸接架主體三維結(jié)構(gòu)示意圖，
圖6為前機架和后機架同時相對轉(zhuǎn)動和擺動情況示意圖。圖中，I-前機架，2-后機架，3-擺動式鉸接架，4-鉸接架主體，5-鉸接銷軸，6-關(guān)節(jié)軸承，7-銅墊，8-鉸接卡環(huán)，9-鉸接調(diào)整墊，10-擋圈，11-單列圓錐滾子軸承，12-調(diào)整墊圈，13-半圓卡環(huán)，14-壓盤,15-彈性擋圈，16-端蓋,17-過橋組件,18-花鍵軸，19-球軸承，20-壓蓋，21-法蘭I，22-法蘭II，23-開槽螺母，24-轉(zhuǎn)向油缸，25-0形圈，26-螺釘，27-骨架油封，28-限位板，29-中間傳動軸，30-后傳動軸，31-雙頭螺柱，32-鉸接板，33-固定板，34-加強立板，35-筋板，36-轉(zhuǎn)向耳板，37-鉸接襯套，38-轉(zhuǎn)向襯套，39-擺動銷軸。
具體實施例方式結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步說明。如圖I、圖2和圖3、圖4所示為一種煤礦井下四驅(qū)車雙鉸點擺動式鉸接架結(jié)構(gòu)，前機架I和后機架2之間通過擺動式鉸接架3連接。擺動式鉸接架3包括鉸接架主體4、鉸接銷軸5、關(guān)節(jié)軸承6、銅墊7、鉸接卡環(huán)8、鉸接調(diào)整墊9、擋圈10、單列圓錐滾子軸承11、調(diào)整墊圈12、半圓卡環(huán)13、壓盤14、彈性擋圈15、端蓋16和過橋組件17。過橋組件17包括花鍵軸18、球軸承19、壓蓋20、法蘭I 21、法蘭II 22和開槽螺母23，花鍵軸18與鉸接架主體4之間通過球軸承19連接，球軸承19與鉸接架主體4之間通過壓蓋20固定，法蘭I 21、法蘭II 22與花鍵軸18之間以漸開線花鍵連接、兩端通過開槽螺母23固定。如圖I和圖2、圖3、圖6所示，前機架I與擺動式鉸接架3之間通過左右兩組轉(zhuǎn)向油缸24和上下兩個鉸接銷軸5連接。前機架I和擺動式鉸接架3之間在水平方向可繞鉸接銷軸5相對轉(zhuǎn)動±40°，轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)向油缸24始終與前機架I保持在同一水平面上。上下兩個鉸接銷軸5同向布置，鉸接銷軸5通過關(guān)節(jié)軸承6安裝在鉸接架主體4軸承座孔內(nèi)，關(guān)節(jié)軸承6外圈通過鉸接卡環(huán)8固定，前機架I和擺動式鉸接架3的下鉸點間隙通過上下兩個銅墊7填充，上鉸點間隙通過鉸接調(diào)整墊9和上下兩個銅墊7填充。如圖I和圖2、圖3、圖6所示，后機架2與擺動式鉸接架3之間通過擋圈10和兩個背對背布置的單列圓錐滾子軸承11連接。擋圈10內(nèi)側(cè)和鉸接架主體4之間、擋圈10外側(cè)和后機架2之間均通過0形圈25密封,單列圓錐滾子軸承11通過調(diào)整墊圈12和兩個半圓卡環(huán)13在軸端固定,半圓卡環(huán)13通過壓盤14固定,壓盤14通過彈性擋圈15固定,鉸接架主體4末端設(shè)置端蓋16,端蓋16與后機架2之間通過0形圈25密封、螺釘26固定,端蓋16與鉸接架主體4末端通過骨架油封27連接。后機架2上設(shè)置限位板28，可將后機架2和擺動式鉸接架3的相對擺動限制在土 10°角度范圍內(nèi)。如圖2、圖3、圖4所示，中間傳動軸29和后傳動軸30之間通過過橋組件17連接。中間傳動軸29與法蘭I 21之間通過雙頭螺柱31固定，后傳動軸30與法蘭II 22之間通過螺栓固定。如圖5所示為擺動式鉸接架的主要焊接結(jié)構(gòu)一鉸接架主體，鉸接架主體4包括鉸接板32、固定板33、加強立板34、筋板35、轉(zhuǎn)向耳板36、鉸接襯套37、轉(zhuǎn)向襯套38和擺動銷軸39。上下兩個鉸接板32通過固定板33連接；加強立板34設(shè)置在固定板33左右兩側(cè)、兩個鉸接板32之間，連接鉸接板32和固定板33 ;筋板35設(shè)置在兩個鉸接板32之外，連接鉸接板32和固定板33 ;轉(zhuǎn)向耳板36與加強立板34連接；鉸接襯套37設(shè)置在鉸接板32軸孔內(nèi)，與鉸接板32連接；轉(zhuǎn)向襯套38設(shè)置在轉(zhuǎn)向耳板36軸孔內(nèi)，與轉(zhuǎn)向耳板36連接，鉸接板32左右兩側(cè)開刀具進孔以加工轉(zhuǎn)向襯套38軸孔；擺動銷軸39設(shè)置在固定板33軸孔內(nèi)，與固定板33連接。
權(quán)利要求
1.一種煤礦井下四驅(qū)車雙鉸點擺動式鉸接架結(jié)構(gòu)，包括擺動式鉸接架(3)、鉸接銷軸(5)、關(guān)節(jié)軸承(6)、銅墊(7)、鉸接卡環(huán)(8)、鉸接調(diào)整墊(9)、擋圈(10)、單列圓錐滾子軸承(11)、調(diào)整墊圈(12)、半圓卡環(huán)(13)、壓盤(14)、彈性擋圈(15)、端蓋(16)和過橋組件(17)，其特征在于煤礦井下四驅(qū)車前機架(I)和后機架(2)之間通過擺動式鉸接架(3)連接，中間傳動軸(29)和后傳動軸(30)之間通過過橋組件(17)連接； 擺動式鉸接架(3)包括焊接結(jié)構(gòu)的鉸接架主體(4)，鉸接架主體(4)包括鉸接板(32)、固定板(33)、加強立板(34)、筋板(35)、轉(zhuǎn)向耳板(36)、鉸接襯套(37)、轉(zhuǎn)向襯套(38)和擺動銷軸(39)，鉸接板(32)包括通過固定板(33)連接的上下兩個；加強立板(34)設(shè)置在固定板(33 )左右兩側(cè)、兩個鉸接板(32 )之間且連接鉸接板(32 )和固定板(33 );筋板(35 )設(shè)置在兩個鉸接板(32 )之外且連接鉸接板(32 )和固定板(33 );轉(zhuǎn)向耳板(36 )與加強立板(34 )連接且位于加強立板(34)的外側(cè)，兩塊加強立板(32)外側(cè)都設(shè)置有上下平行兩塊轉(zhuǎn)向耳板；鉸接襯套(37 )設(shè)置在鉸接板(32 )上開設(shè)的軸孔內(nèi)且與鉸接板(32 )連接，兩塊鉸接板上的鉸接襯套中心同軸；轉(zhuǎn)向襯套(38)設(shè)置在轉(zhuǎn)向耳板(36)上開設(shè)的軸孔內(nèi)且與轉(zhuǎn)向耳板(36)連接，上下平行的兩塊轉(zhuǎn)向耳板上的轉(zhuǎn)向襯套中心同軸；擺動銷軸(39)設(shè)置在固定板(33)上開設(shè)的軸孔內(nèi)且與固定板(33)連接； 前機架(I)與擺動式鉸接架(3 )之間通過左右兩組轉(zhuǎn)向油缸(24)和上下兩個鉸接銷軸(5)連接，鉸接銷軸(5)通過關(guān)節(jié)軸承(6)安裝在鉸接架主體(4)鉸接襯套(37)內(nèi)的軸承座孔內(nèi)，關(guān)節(jié)軸承(6 )外圈通過鉸接卡環(huán)(8 )固定，前機架(I)和擺動式鉸接架(3 )的下鉸點間隙通過上下兩個銅墊(7)填充，上鉸點間隙通過鉸接調(diào)整墊(9)和上下兩個銅墊(7)填充； 后機架(2)與擺動式鉸接架(3)之間通過擋圈(10)和兩個背對背布置的單列圓錐滾子軸承(11)連接，擋圈(10 )內(nèi)側(cè)和鉸接架主體(4 )之間、擋圈(10 )外側(cè)和后機架(2 )之間均通過O形圈(25)密封，單列圓錐滾子軸承(11)通過調(diào)整墊圈(12)和兩個半圓卡環(huán)(13)在軸端固定，半圓卡環(huán)(13)通過壓盤(14)固定,壓盤(14)通過彈性擋圈(15)固定,鉸接架主體(4)末端設(shè)置端蓋(16)，端蓋(16)與后機架(2)之間通過O形圈(25)密封、螺釘(26)固定，端蓋(16)與鉸接架主體(4)末端通過骨架油封(27)連接，后機架(2)上設(shè)置限位板(28)，限位板(28)位于鉸接架主體頂部的鉸接板(32)的上部； 中間傳動軸(29)和后傳動軸(30)之間通過過橋組件(17)連接，過橋組件(17)包括花鍵軸(18)、球軸承(19)、壓蓋(20)、法蘭I (21)、法蘭II (22)和開槽螺母(23)，花鍵軸(18)與鉸接架主體(4)之間通過球軸承(19)連接，球軸承(19)與鉸接架主體(4)之間通過壓蓋(20)固定，法蘭I (21)、法蘭II (22)與花鍵軸(18)之間以漸開線花鍵連接、兩端通過開槽螺母(23)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種煤礦井下四驅(qū)車雙鉸點擺動式鉸接架結(jié)構(gòu)，其特征在于，中間傳動軸(29)和后傳動軸(30)之間通過過橋組件(17)連接，中間傳動軸(29)與法蘭I (21)之間通過雙頭螺柱(31)固定，后傳動軸(30)與法蘭II (22)之間通過螺栓固定。
全文摘要
本發(fā)明屬于煤礦井下輔助運輸設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種煤礦井下四驅(qū)車雙鉸點擺動式鉸接架結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有擺動式鉸接架存在的問題，其包括擺動式鉸接架、鉸接銷軸、關(guān)節(jié)軸承、銅墊、鉸接卡環(huán)、鉸接調(diào)整墊、擋圈、單列圓錐滾子軸承、調(diào)整墊圈、半圓卡環(huán)、壓盤、彈性擋圈、端蓋和過橋組件，擺動式鉸接架包括焊接結(jié)構(gòu)的鉸接架主體。本發(fā)明的有益效果可實現(xiàn)前、后機架之間相對擺動的功能，保證井下自卸車行走時四輪著地以適應(yīng)不同的路況。
文檔編號B62D21/18GK102975772SQ201210463080
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者郭培燕, 趙海興, 楊振聲, 王慶祥, 謝龍, 陳永峰 申請人:中國煤炭科工集團太原研究院, 山西天地煤機裝備有限公司