CN204936730U - 一种矿用自卸车及其前悬架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用自卸车及其前悬架，包括悬架油缸、上横臂、下横臂；所述上横臂外端、所述下横臂外端分别与所述矿用自卸车的前轮轴的上下两端可左右转动、且可上下摆动，所述上横臂内端、所述下横臂内端均与所述矿用自卸车的车架连接；所述悬架油缸顶端与所述车架可左右转动、且可上下摆动，所述悬架油缸底端与所述上横臂顶端可左右转动、且可上下摆动。采用这种结构，地面给轮胎的作用力中的侧向力、转向与制动产生的附加载荷全部由上横臂、下横臂来承担，延长了悬架油缸的使用寿命，减少了油缸的日常维护工作。此外，避免了轮胎上下跳动时带来的前后轴距发生变化，进而减小轮胎的磨损，延长轮胎寿命。

Description

一种矿用自卸车及其前悬架

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种矿用自卸车及其前悬架。

背景技术

前悬架在电动轮矿用自卸车中起到了非常关键的作用，其不仅要承载，而且要能起到转向作用，同时其参数也决定了车辆的稳定性、舒适性以及轮胎寿命的长短。

目前大吨位电动轮自卸车中采用较多的主要为烛式悬架、单纵臂悬架。

请参考图1，图1为现有技术中烛式悬架的结构示意图。该烛式悬架的悬架油缸1′的活塞杆11′直接与前轮轴连接。汽车行驶过程中，地面给轮胎的作用力(图1中向上方向的力)与悬架油缸1′之间具有较大的偏距，因此在承载时，悬架油缸1′的缸筒12′与活塞杆11′之间产生较大的侧向力(图1中左右方向的力)。同时，前轮2′由于转向以及制动而产生的力(图1中垂直于纸面的力)全部作用在悬架油缸1′上，更加大了悬架油缸1′的侧向力。对于大吨位自卸车来说，大载荷侧向力很容易使油缸过度磨损，造成悬架油缸检修以及维护过于频繁。

请参考图2和图3，图2为现有技术中单纵臂悬架的结构示意图，图3为图2所示轮胎上下跳动时的状态图。该单纵臂悬架在悬架油缸1′的底端设有单一的摆臂3′，该摆臂3′一端通过左右方向的销轴4′连接车架，另一端采用插销式结构连接前轮轴21′，此插销即为主销。采用这种结构，如图3所示，由于轮胎上下跳动的销轴4′左右布置，因此，轮胎上下跳动时必然伴随着相对车体的前后移动，即前后轴距发生了较大的变化，加剧了轮胎的磨损。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中前悬架做进一步优化设计，避免悬架油缸承受侧向力，并且避免轮胎上下跳动时带来的前后轴距发生变化，进而减小轮胎的磨损，延长轮胎寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种矿用自卸车的前悬架，以避免悬架油缸承受侧向力，改善油缸的受力，延长油缸的使用寿命；且避免轮胎上下跳动时带来的前后轴距发生变化，进而减小轮胎的磨损，延长轮胎的使用寿命。在此基础上，本实用新型的目的为提供一种应用上述前悬架的矿用自卸车。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种矿用自卸车的前悬架，包括悬架油缸、上横臂、下横臂；

所述上横臂外端、所述下横臂外端分别与所述矿用自卸车的前轮轴的上下两端可左右转动、且可上下摆动，所述上横臂内端、所述下横臂内端均与所述矿用自卸车的车架连接；

所述悬架油缸顶端与所述车架可左右转动、且可上下摆动，所述悬架油缸底端与所述上横臂顶端可左右转动、且可上下摆动。

采用这种结构，与现有技术中烛式悬架相比，悬架油缸与前轮轴活动连接代替了固定连接，车辆行驶过程中，地面给轮胎的作用力中的侧向力、转向与制动产生的附加载荷全部由上横臂、下横臂来承担，因此车辆在任何行驶工况下，悬架油缸仅承受轴向载荷，即悬架油缸为一个二力杆结构，大大优化了悬架油缸的受力状况，延长了悬架油缸的使用寿命，减少了油缸的日常维护工作。

此外，与现有技术中单纵臂悬架相比，横臂的摆动不是绕左右布置的销轴摆动，而是可以相对前后布置的销轴上下摆动，且是通过上下两根横臂外侧运动的合成来克服横臂在摆动过程中引起的前轮左右方向轮距的变化。因此，此种悬架既避免了轮胎上下跳动时带来的前后轴距的变化，也避免了左右轮距的变化，进而减小轮胎的磨损，延长轮胎寿命。

优选地，所述上横臂外端与所述前轮轴上端通过球头销铰接。

优选地，所述下横臂外端与所述前轮轴下端通过第一关节轴承连接。

优选地，所述悬架油缸底端通过第二关节轴承与所述上横臂外端连接。

优选地，所述悬架油缸顶端通过第三关节轴承与所述车架连接。

优选地，所述上横臂、所述下横臂不等长，二者的长度根据轮跳过程中轮距变化最小以及轮胎倾角变化最小为目标函数优化得到。

优选地，所述上横臂内端、所述下横臂内端均通过铜套与所述车架的销轴铰接。

此外，本实用新型还提供一种矿用自卸车，包括车架、前轮和设于所述车架、所述前轮之间的前悬架；所述前悬架采用如上所述的前悬架。

由于上述前悬架具有上述技术效果，因此，应用该前悬架的矿用自卸车也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中烛式悬架的结构示意图；

图2为现有技术中单纵臂悬架的结构示意图；

图3为图2所示轮胎上下跳动时的状态图；

图4为本实用新型所提供前悬架的一种具体实施方式的结构示意图。

其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

悬架油缸1′；活塞杆11′；缸筒12′；

前轮2′；前轮轴21′；

摆臂3′；销轴4′；

图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

悬架油缸1；第二关节轴承11；第三关节轴承12；

上横臂2；球头销21；铜套22；

下横臂3；第一关节轴承31；

前轮轴4。

具体实施方式

本实用新型的核心为提供一种矿用自卸车的前悬架，该前悬架能够避免悬架油缸承受侧向力，且避免轮胎上下跳动时带来的前后轴距发生变化，减小了轮胎的磨损，延长了轮胎的使用寿命。在此基础上，本实用新型的目的为提供一种应用上述前悬架的矿用自卸车。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

需要说明的是，本文中出现的方位词“外端”指的是图4中上横臂2、下横臂3的左端，“内端”指的是图4中上横臂2、下横臂3的右端；方位词“前、后”指的是车辆行驶方向及其反方向，“左、右”是在驾驶室中感受到的左、右方向；应当理解，这些方位词是以驾驶员的使用习惯和说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。

请参考图4，图4为本实用新型所提供前悬架的一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，如图4所示，本实用新型提供一种矿用自卸车的前悬架，该前悬架包括悬架油缸1、上横臂2和下横臂3。

悬架油缸顶端与所述矿用自卸车的车架可左右转动、且可上下摆动，所述悬架油缸底端与所述上横臂顶端可左右转动、且可上下摆动。所述上横臂2外端与自卸车的前轮轴4的上端可左右转动、且可上下摆动，下横臂3外端与前轮轴4的下端可左右转动、且可上下摆动，所述上横臂2内端、所述下横臂3内端均与所述车架连接。

采用这种结构，与现有技术中烛式悬架相比，悬架油缸1与前轮轴4活动连接代替了固定连接，车辆行驶过程中，地面给轮胎的作用力中的侧向力、转向与制动产生的附加载荷全部由上横臂2、下横臂3来承担，因此车辆在任何行驶工况下，悬架油缸仅承受轴向载荷，即悬架油缸为一个二力杆结构，大大优化了悬架油缸的受力状况，延长了悬架油缸的使用寿命，减少了油缸的日常维护工作。

此外，与现有技术中单纵臂悬架相比，横臂的摆动不是绕左右布置的销轴摆动，而是可以相对前后布置的销轴上下摆动，且是通过上下两根横臂外侧运动的合成来克服横臂在摆动过程中引起的前轮左右方向轮距的变化。因此，此种悬架既避免了轮胎上下跳动时带来的前后轴距的变化，也避免了左右轮距的变化，进而减小轮胎的磨损，延长轮胎寿命。

具体的方案中，上述上横臂2外端与所述前轮轴4上端通过球头销21铰接。

采用这种结构，上横臂2外端与前轮轴4上端形成球较，使得上横臂2外端能够相对于前轮轴4上端在各个方向均灵活运动，实现了上横臂2外端既可相对前轮轴4左右转动、又可上下摆动的功能，增强了上横臂2对前轮轴4的支撑灵活性，避免了悬架油缸承受地面给轮胎的作用力中的侧向力、转向与制动产生的附加载荷。

可以想到，上述上横臂2外端与前轮轴4上端也可以采用其他方式连接，例如二者也可以通过关节轴承连接。

另一种具体方案中，上述下横臂3外端与所述前轮轴4下端通过第一关节轴承31连接。

由于关节轴承是由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈组成，因此，关节轴承能够实现下横臂3外端与前轮轴4下端的左右转动，由于滑动表面为球面形，因此二者也可以在一定角度内做上下摆动。由此，实现了下横臂3对前轮轴4下端的灵活支撑。

当然，下横臂3外端与前轮轴4下端也可以通过球头销21铰接，这样最大限度地实现左右转动、上下摆动。

在另一种具体方案中，上述悬架油缸1底端通过第二关节轴承11与所述上横臂外端连接。

与上述第一关节轴承31的作用相同，该第二关节轴承11实现了悬架油缸1底端与上横臂2外端可左右转动、也可上下摆动的效果，进而使悬架油缸1相对上横臂2可以灵活转动，进而避免悬架油缸1承受地面给轮胎的作用力的侧向力、转向与制动产生的附加载荷。

同理，悬架油缸1底端也可以通过球头销21等其他其它铰接件与上横臂2外端铰接，也可以实现相同的功能。

此外，上述悬架油缸1顶端通过第三关节轴承12与所述车架连接。

与上述各关节轴承相同，第三关节轴承12可以实现悬架油缸1顶端与车架可水平转动、且上下摆动的功能。同样，二者也可以通过球头销21铰接。

在另一种具体实施方式中，上述上横臂2、下横臂3不等长，二者的长度根据轮跳过程中轮距变化最小以及轮胎倾角变化最小为目标函数优化得到。

这样，合理优化了两者的长度，能够极大地减少在轮跳的过程中轮距以及轮胎倾角发生变化，减少轮胎的磨损，因此，相对于等长的双横臂悬架，采用不等长双横臂式悬架能保证汽车具有良好的行驶稳定性。

在另一种具体方案中，上横臂2内端、所述下横臂3内端均通过铜套22与所述车架的销轴铰接。

采用这种结构，通过将车架的销轴安装于上横臂、下横臂两端的铜套中，能实现上横臂2与车架、下横臂3与车架的连接。此外，由于铜套的硬度较小，因此使用过程中首先会磨损铜套，这样维修过程中只需要更换铜套即可。

在此基础上，还可以在铜套与车架之间还可以设置止推垫圈，其作用是避免横臂与车架直接接触，减少车架与横臂的磨损。

此外，本实用新型还提供一种矿用自卸车，包括车架、前轮和设于所述车架、所述前轮之间的前悬架；所述前悬架采用如上所述的前悬架。

由于上述前悬架具有上述技术效果，因此，应用该前悬架的矿用自卸车也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的一种矿用自卸车及其前悬架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种矿用自卸车的前悬架，其特征在于，包括悬架油缸(1)、上横臂(2)、下横臂(3)；

所述上横臂(2)外端、所述下横臂(3)外端分别与所述矿用自卸车的前轮轴(4)的上下两端可左右转动、且可上下摆动，所述上横臂(2)内端、所述下横臂(3)内端均与所述矿用自卸车的车架连接；

所述悬架油缸顶端与所述车架可左右转动、且可上下摆动，所述悬架油缸底端与所述上横臂(2)顶端可左右转动、且可上下摆动。

2.根据权利要求1所述的矿用自卸车的前悬架，其特征在于，所述上横臂(2)外端与所述前轮轴(4)上端通过球头销(21)铰接。

3.根据权利要求2所述的矿用自卸车的前悬架，其特征在于，所述下横臂(3)外端与所述前轮轴(4)下端通过第一关节轴承(31)连接。

4.根据权利要求3所述的矿用自卸车的前悬架，其特征在于，所述悬架油缸(1)底端通过第二关节轴承(11)与所述上横臂(2)外端连接。

5.根据权利要求4所述的矿用自卸车的前悬架，其特征在于，所述悬架油缸(1)顶端通过第三关节轴承(12)与所述车架连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的矿用自卸车的前悬架，其特征在于，所述上横臂(2)、所述下横臂(3)不等长，二者的长度根据轮跳过程中轮距变化最小以及轮胎倾角变化最小为目标函数优化得到。

7.根据权利要求6所述的矿用自卸车的前悬架，其特征在于，所述上横臂(2)内端、所述下横臂(3)内端均通过铜套(22)与所述车架的销轴铰接。

8.一种矿用自卸车，包括车架、前轮和设于所述车架、所述前轮之间的前悬架；其特征在于，所述前悬架采用如权利要求1-7任一项所述的前悬架。