一种大型电动轮矿用自卸车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大型电动轮矿用自卸车，属于车辆【技术领域】。该大型电动轮矿用自卸车的前悬架为麦弗逊悬架，麦弗逊悬架是摆臂式与烛式悬架的结合，其结构紧凑，车轮跳动时前轮定位参数变化小，与非独立前悬架形式相比，簧下质量小，具有较好的行驶平顺性和操纵稳定性，提高车身、悬架等结构件及轮胎的使用寿命；与双横臂独立悬架形式相比，其铰接点少，结构简单可靠，安装维修方便，减少了大型电动轮矿用自卸车维修成本；与烛式悬架相比，车轮所受侧向力大部分由下托臂承受，悬挂油缸承受的侧向力减小，油缸密封圈及导向套不易被磨损，提高了悬挂油缸的使用寿命。
【专利说明】一种大型电动轮矿用自卸车
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及车辆【技术领域】，特别涉及一种大型电动轮矿用自卸车。
【背景技术】
[0002] 在煤矿和铁矿露天开采中，大型电动轮矿用自卸车是主力运输设备。由于其行驶 道路干线多为矿山等级路，支线和临时道路多为碎石泥土混合、表面凸凹不平、多尘或泥泞 的非等级道路，环境恶劣，因此，其对操纵稳定性和平顺性具有较高的要求。
[0003] 现有技术中的大型电动轮矿用自卸车的前悬架多为烛式、双摆臂悬架和非独立悬 架等，而麦弗逊悬架由于参数设计难度大和轮距变化大等缺点，一直没有能够在大型电动 轮矿用自卸车上得到应用。 实用新型内容
[0004] 为了解决上述问题，本实用新型提出了一种应用麦弗逊悬架的大型电动轮矿用自 卸车。
[0005] 本实用新型提供的大型电动轮矿用自卸车的前悬架为麦弗逊悬架。
[0006] 作为优选，所述麦弗逊悬架包括悬挂缸筒、活塞杆和下托臂，悬挂缸筒、活塞杆为 油气悬挂缸的主要结构组成。所述悬挂缸筒铰接于所述自卸车的车身，所述活塞杆一端固 定连接于所述自卸车的轮轴，另一端与所述悬挂缸筒配合，所述下托臂同时铰接于所述活 塞杆和自卸车的车身。
[0007] 作为优选，还包括第一关节轴承，所述悬挂缸筒通过所述第一关节轴承铰接于所 述自卸车的车身。
[0008] 作为优选，所述下托臂共有三个铰接点，分别为第一铰接点、第二铰接点和第三铰 接点，所述第一铰接点用于铰接所述活塞杆，所述第二铰接点和第三铰接点用于铰接所述 自卸车的车身。
[0009] 作为优选，所述下托臂为中空V梁形式，连接处采用圆滑过渡，所述三个铰接点分 别处于所述中空V梁形式的拐角处。
[0010] 作为优选，还包括第二关节轴承，所述第一铰接点通过所述第二关节轴承铰接于 所述活塞杆。
[0011] 作为优选，所述下托臂为高强承压铸件。
[0012] 作为优选，还包括限位杆，所述活塞杆中间开设有盲孔，所述盲孔顶部固定连接有 顶板，所述顶板上开设有通孔，所述限位杆一端固定连接于所述缸筒，另一端穿设于所述通 孔中和所述盲孔。
[0013] 作为优选，所述限位杆呈"工"字形，其通过上水平部固定连接于所述缸筒，下水平 部置于所述盲孔中，所述下水平部的直径小于所述盲孔的内径，所述通孔的直径大于所述 上水平部的直径而小于所述下水平部的直径。
[0014] 作为优选，还包括缸套，所述缸套固定套设在所述下托臂和自卸车的轮轴之间。
[0015] 本实用新型提供的大型电动轮矿用自卸车的前悬架为麦弗逊悬架，麦弗逊悬架是 摆臂式与烛式悬架的结合，其结构紧凑，车轮跳动时前轮定位参数变化小，与非独立前悬架 形式相比，簧下质量小，具有较好的行驶平顺性和操纵稳定性，提高车身、悬架等结构件及 轮胎的实用寿命；与双横臂独立悬架形式相比，其铰接点少，结构简单可靠，安装维修方便， 减少了大型电动轮矿用自卸车维修成本；与烛式悬架相比，车轮所受侧向力大部分由下托 臂承受，悬挂油缸承受的侧向力减小，油缸密封圈及导向套不易被磨损，提高了悬挂油缸的 使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车中应用的麦弗逊悬架与 车轮的连接结构示意图；
[0017]图2为本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车中应用的麦弗逊悬架中 下托臂的结构示意图；
[0018] 图3为图1的局部剖视示意图；
[0019]图4为本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车中应用的麦弗逊悬架中， 悬挂缸筒和活塞杆的剖视示意图；
[0020]图5为本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车中应用的麦弗逊悬架的 点位示意图；
[0021] 图6为本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车中应用的麦弗逊悬架的 受力分析简图；
[0022] 图7为本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车中应用的麦弗逊悬架的 侧倾中心简图；
[0023]图8为本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车中应用的麦弗逊悬架的 纵倾中心简图；
[0024]图9为本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车中应用的麦弗逊悬架运 用ADAMS多刚体动力学仿真软件进行动力学仿真后得到的模型图。
【具体实施方式】
[0025] 为了深入了解本实用新型，下面结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细说 明。
[0026] 本实用新型提供的大型电动轮矿用自卸车的前悬架为麦弗逊悬架。
[0027] 本实用新型提供的大型电动轮矿用自卸车的前悬架为麦弗逊悬架，麦弗逊悬架是 摆臂式与烛式悬架的结合，其结构紧凑，车轮跳动时前轮定位参数变化小，与非独立前悬架 形式相比，簧下质量小，具有较好的行驶平顺性和操纵稳定性，提高车身、悬架等结构件及 轮胎的使用寿命；与双横臂独立悬架形式相比，其铰接点少，结构简单可靠，安装维修方便， 减少了大型电动轮矿用自卸车维修成本；与烛式悬架相比，车轮所受侧向力大部分由下托 臂承受，悬挂油缸承受的侧向力减小，油缸密封圈及导向套不易被磨损，提高了悬挂油缸的 使用寿命。
[0028] 参见附图1?3,作为麦弗逊悬架的一种具体的实现方式，在本实用新型实施例提 供的大型电动轮矿用自卸车上应用的麦弗逊悬架主要包括悬挂缸筒2、活塞杆3和下托臂 6,悬挂缸筒2和活塞杆3为油气悬挂缸的主要组成结构。悬挂缸筒2铰接于自卸车的车 身（图中未示出），活塞杆3 -端固定连接于自卸车的轮轴4 (标号为8所示为自卸车的车 轮），另一端与悬挂缸筒2配合，下托臂6同时铰接于活塞杆3和自卸车的车身（图中未示 出）。
[0029] 参见附图1，本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车上应用的麦弗逊悬 架还包括第一关节轴承1，悬挂缸筒2通过第一关节轴承1铰接于自卸车的车身（图中未示 出），从而满足麦弗逊悬架的运动特性。
[0030] 参见附图2,下托臂共有三个铰接点，分别为第一铰接点22、第二铰接点和第三铰 接点5,第一铰接点22用于铰接活塞杆3,第二铰接点和第三铰接点5用于铰接自卸车的车 身（图中未示出）。
[0031] 参见附图2,下托臂6为中空V梁形式，连接处采用圆滑过渡，三个铰接点22和5 分别处于中空V梁形式的拐角处，其中，中空V梁形式连接处采用圆滑过渡的作用是为了避 免应力集中而产生的失效，从而延长下托臂6的使用寿命。
[0032] 参见附图3,本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车上应用的麦弗逊悬 架还包括第二关节轴承11，第一铰接点22通过第二关节轴承11铰接于活塞杆3,从而满足 麦弗逊悬架的运动特性。本实施例中，第二关节轴承11采用第一压板13、第二压板15、螺 栓12和螺栓14固定在活塞杆3上。
[0033] 其中，下托臂6为高强承压铸件，在此情况下，即使车轮8所受侧向力大部分由下 托臂6承受，其也不至于由于受力过大而失效。
[0034] 参见附图4,本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车上应用的麦弗逊悬 架还包括限位杆18,活塞杆3中间开设有盲孔，盲孔顶部固定连接有顶板20 (本实施例中， 盲孔顶部固定连接的顶板20是通过螺钉19实现的。），顶板20上开设有通孔，限位杆18 一端固定连接于缸筒2 (本实施例中，限位杆18与缸筒2的连接处位于缸筒2的顶壁16,本 实施例中，限位杆18与缸筒2的连接处是通过螺钉17实现的。），另一端穿设于通孔中并 与盲孔侧壁21构成滑动副。由于该限位杆18的一端固定连接于缸筒2,该限位杆18与缸 筒2之间没有相对运动，当活塞杆3与限位杆18之间产生相对运动时，由于限位杆18的作 用，该活塞杆3的最大行程只能是如图4所示的S，既保证活塞杆3只在缸筒2的有效行程 内运动，又能防止活塞杆3与缸筒2脱套。活塞杆3中间开设有盲孔的目的是使活塞杆3 成为中空结构，除了能够满足油气悬挂缸的功能要求外，还能够降低活塞杆3的质量，从而 减小整个麦弗逊悬架的簧下质量，进而保证本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸 车具有较好的行驶平顺性和操纵稳定性。
[0035] 参见附图4,限位杆18呈"工"字形，其通过上水平部固定连接于缸筒2,下水平部 置于盲孔中，下水平部的直径小于盲孔的内径，此时，要求顶板20上开设的通孔的直径大 于该限位杆18上水平部的直径而小于该限位杆18下水平部的直径，这样设计是为了使该 缸筒2和活塞杆3装配方便，装配时，先将限位杆18的下水平部伸入到活塞杆3的盲孔中， 然后，由于顶板20上开设的通孔的直径大于限位杆18上水平部的直径，因此，能够将顶板 20从限位杆18的上水平部套到限位杆18的竖直部处。由于顶板20上开设的通孔的直径 小于限位杆18下水平部的直径，当活塞杆3带动顶板20滑动时，顶板20的最大行程只能 是S，即顶板20不能越过限位杆18的下水平部。另外，限位杆18的上水平部的边缘为其与 缸筒2顶壁16的连接预留了安装螺钉17的空间。
[0036] 参见附图3,本实用新型实施例提供的大型电动轮矿用自卸车上应用的麦弗逊悬 架还包括缸套10,缸套10固定套设在下托臂6和自卸车的轮轴4之间（本实施例中，由于 下托臂6第一铰接点22下部通过螺钉9固定套设有转向节臂7,缸套10固定套设在转向节 臂7和下托臂6第一铰接点22之间），引入缸套10的目的是为转向节臂7和下托臂6之间 留出相当于缸套10的高度的距离，从而避免转向节臂7和下托臂6之间的干涉，此外，缸套 10自身也能提供强度支撑。
[0037] 参见附图5和附图6 :A、B为下托臂与车身的铰接点，D点为悬挂缸与车身铰接点， C点为悬挂缸活塞杆与下托臂铰接点，G点位车轮中心。在附图1中，DC连线与XZ平面的 夹角为麦弗逊悬架主销内倾角，DC连线与YZ平面的夹角为麦弗逊悬架主销后倾角，车轮与 XZ平面的夹角为车轮外倾角，两侧车轮距离变化量即为轮距变化量。
[0038] 受力分析：Dz和Dy为车身传递到悬挂缸上的力沿挂缸轴线和与轴线垂直方向的 分量，N为地面对车轮的支撑反力。
【权利要求】
1. 一种大型电动轮矿用自卸车，其特征在于，所述自卸车的前悬架为麦弗逊悬架。
2. 根据权利要求1所述的大型电动轮矿用自卸车，其特征在于，所述麦弗逊悬架包括 悬挂缸筒、活塞杆和下托臂，所述悬挂缸筒铰接于所述自卸车的车身，所述活塞杆一端固定 连接于所述自卸车的轮轴，另一端与所述悬挂缸筒配合，所述下托臂同时铰接于所述活塞 杆和自卸车的车身。
3. 根据权利要求2所述的大型电动轮矿用自卸车，其特征在于，还包括第一关节轴承， 所述悬挂缸筒通过所述第一关节轴承铰接于所述自卸车的车身。
4. 根据权利要求2所述的大型电动轮矿用自卸车，其特征在于，所述下托臂共有三个 铰接点，分别为第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点，所述第一铰接点用于铰接所述活塞 杆，所述第二铰接点和第三铰接点用于铰接所述自卸车的车身。
5. 根据权利要求4所述的大型电动轮矿用自卸车，其特征在于，所述下托臂为中空V梁 形式，连接处采用圆滑过渡，所述三个铰接点分别处于所述中空V梁形式的拐角处。
6. 根据权利要求4所述的大型电动轮矿用自卸车，其特征在于，还包括第二关节轴承， 所述第一铰接点通过所述第二关节轴承铰接于所述活塞杆。
7. 根据权利要求2所述的大型电动轮矿用自卸车，其特征在于，所述下托臂为高强承 压铸件。
8. 根据权利要求2所述的大型电动轮矿用自卸车，其特征在于，还包括限位杆，所述活 塞杆中间开设有盲孔，所述盲孔顶部固定连接有顶板，所述顶板上开设有通孔，所述限位杆 一端固定连接于所述缸筒，另一端穿设于所述通孔中。
9. 根据权利要求8所述的大型电动轮矿用自卸车，其特征在于，所述限位杆呈"工"字 形，其通过上水平部固定连接于所述缸筒，通过下水平部置于所述盲孔中，所述下水平部的 直径小于所述盲孔的内径，所述通孔的直径大于所述上水平部的直径而小于所述下水平部 的直径。
10. 根据权利要求2所述的大型电动轮矿用自卸车，其特征在于，还包括缸套，所述缸 套固定套设在所述下托臂和自卸车的轮轴之间。
【文档编号】B60G3/00GK204196621SQ201420587201
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】李晓华, 王荣南, 朱文奇 申请人:航天重型工程装备有限公司