铰接式越野起重机底盘的制作方法

本实用新型涉及一种铰接式越野起重机底盘。

背景技术：

越野起重机是一种具有越野功能和带载行驶特点的新型起重机，与普通汽车起重机相比有如下优势：1)结构紧凑，重量轻，外型尺寸小，能够适应多种不同工作环境的要求；2)该类产品目前主流悬挂方式为被动油气悬架系统，可实现手动悬挂刚柔转换，具有一定越野能力和带载行驶能力；3)一般具备全轮转向和驱动，爬坡能力强，转弯半径小，适用范围广；4)整车离地间隙大，接近角、离去角大，越野通过性强，能在一般工程车辆无法通行的路面状况下行驶。这些优点使得越野轮胎起重机在工程施工过程中，尤其在野外工地或狭小空间下具有其它起重机无法比拟的优越性。

越野起重机底盘设计思想源自汽车起重机，结构上存在较大局限，其缺点是：1、底盘结构为一体式，带载行驶时车身无法保持水平姿态，吊载随起重机晃动存在较大安全隐患；2、动力系统为机械式全轮驱动，动力传递需要经过变速器、分动箱、传动轴等机械装置，机械式动力系统质量重、体积大、布置困难，且各轮扭矩按固定比例分配，无法根据路况实时调节车轮扭矩，燃油经济性和过障性能较差；3、悬架系统为被动油气悬架，在恶劣路面行驶，悬挂无法快速响应，驱动轮不能始终与地面保持充分接触以获得足够附着力；4、车桥系统一般为4×4布置，单桥轴荷较大，必须选用非公路特制车桥，体积和自重大，整车布置困难，重心较高导致稳定性差，且制造难度大，只有国外少数厂家生产，价格昂贵，采购困难。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构合理的铰接式越野起重机底盘，改铰接式越野起重机底盘可以提高车辆通过性和过障性，可以适应各种恶劣路面，并具备一定全地形车辆性能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种铰接式越野起重机底盘，包括车架、液压悬架机构和若干车桥，若干车桥通过液压悬架机构安装在车架上，车轮安装在车桥上；

所述车架至少包括前车架和主车架，前车架与主车架之间通过第一转轴铰接，第一转轴的转动轴线与车辆行进方向一致，若干车桥至少包括前车桥和主车桥，液压悬架机构至少包括前侧液压悬架和主动液压悬架，所述前车桥通过前侧液压悬架安装在前车架上，所述前车桥两侧安装有车轮，前车桥上安装有角度传感器，所述主车桥通过主动液压悬架安装在主车架，所述主车桥两侧也安装有车轮；

主动液压悬架的控制器收集车速信号、前车架的旋转角度信号和前侧液压悬架的悬挂油缸伸出量信号，对应控制主动液压悬架的悬挂油缸伸出量，使主车架在保持水平状态。

采用这样的结构后，铰接式的车架和主动液压悬架让起重机行驶时起重臂和负载始终保持水平姿态，且铰接式车架可将主要重量布置在起重机的主车架上，并通过主动液压悬架保证主车架水平姿态，减小起重机运动惯量和纵向冲击；根据路况实时调节车轮扭矩，提高过障性能。

本铰接式越野起重机底盘具有以下优点：1、底盘结构为交接结构分体式，带载行驶时车身始终保持水平姿态，吊载不晃动，避免安全隐患；2、悬架系统为主动油气悬架，在恶劣路面行驶，悬挂可以快速响应，驱动轮始终与地面保持充分接触以获得足够附着力；3、单桥轴荷较小，可以选用通用公路车桥，体积和自重小，整车布置容易，重心较低、稳定性好，且制造难度小，可国产配套。

本铰接式越野起重机底盘的车架还包括后车架，后车架与主车架之间通过第二转轴铰接，第二转轴的转动轴线也与车辆行进方向一致，液压悬架机构还包括后侧液压悬架，若干车桥还包括后车桥，后车桥通过后动液压悬架安装在后车架，后车桥两侧也安装有车轮。

采用这样的结构后，车桥为6×6布置，单桥轴荷较小，可以选用通用公路车桥，体积和自重小，整车布置容易，重心较低、稳定性好，且制造难度小，可国产配套。

本铰接式越野起重机底盘还包括限位机构，限位机构包括限位油缸，限位油缸的缸体固定在前车架上，限位油缸处于第一转轴的旁侧，限位油缸的活塞杆向第一转轴方向伸出，第一转轴一端伸入主车架且与主车架固定连接，第一转轴另一端伸入前车架且与前车架之间通过轴承配合，第一转轴侧壁开有与限位油缸活塞杆端部配合的限位槽，限位油缸活塞杆与第一转轴的限位槽配合时，主车架在保持水平状态。

本铰接式越野起重机底盘的第一转轴的限位槽为两段阶梯槽，限位槽包括第一阶梯槽口和第二阶梯槽口，第一阶梯槽口靠近第一转轴的中心线位置，第一阶梯槽口内部轮廓只能容纳限位油缸的活塞杆，第二阶梯槽口连通第一阶梯槽口和外部，第二阶梯槽口的截面形状为扇形。

采用这样的结构后，限位油缸的活塞杆与第一阶梯槽口配合时，前车架相对第一转轴的角度固定，前车架和主车架联接成一个刚性整体，主动液压悬架此时不主动调节车身姿态；限位油缸的活塞杆与第二阶梯槽口配合时，第一转轴被限定在相应的旋转角度范围内转动，各段车架可相对旋转。

附图说明

图1是本铰接式越野起重机实施例使用状态的主视图。

图2是本铰接式越野起重机实施例的主视图。

图3是本铰接式越野起重机实施例的前车架和主车架的液控原理图。

图4是本铰接式越野起重机实施例中限位机构和第一转轴配合左视图的剖视图。

具体实施方式

如图1至4所示(由于第一转轴4处于前车架1和主车架2内部，第二转轴5处于后车架3和主车架2内部，所以图2中通过虚线示出第一转轴4和第二转轴5)。

本铰接式越野起重机底盘包括车架、液压悬架机构、限位机构和三个车桥。

车架包括前车架1、主车架2和后车架3，前车架1处于主车架2前侧，起重机的回转支撑、驾驶室11、吊臂12等主要设备都安装在主车架2上。

前车架1与主车架2之间通过第一转轴4铰接，第一转轴4后端伸入主车架2且与主车架2固定连接，第一转轴4前端伸入前车架1且与前车架1之间通过轴承13配合，第一转轴4的转动轴线与车辆行进方向一致。

第一转轴4侧壁开有与限位油缸6活塞杆6a端部配合的限位槽，限位槽为两段阶梯槽，限位槽包括第一阶梯槽口4a和第二阶梯槽口4b，第一阶梯槽口4a靠近第一转轴4的中心线位置，第一阶梯槽口4a内部轮廓只能容纳限位油缸6的活塞杆6a，第二阶梯槽口4b连通第一阶梯槽口4a和外部，第二阶梯槽口4b的截面形状为扇形。第二阶梯槽口4b截面图形对应的圆心角为30°。

若干车桥包括前车桥、主车桥和后车桥(前车桥、主车桥和后车桥都可以选用现有技术中通用公路车桥，技术成熟不需要进行赘述，故此图中也未示出)，液压悬架机构包括前侧液压悬架8、主动液压悬架9和后侧液压悬架10，前车桥通过前侧液压悬架8安装在前车架1上，所述前车桥两侧安装有车轮7，前车架1上安装有角度传感器1a，所述主车桥通过主动液压悬架9安装在主车架2，所述主车桥两侧也安装有车轮7，后车架3与主车架2之间通过第二转轴5铰接，第二转轴5前端伸入主车架2且与主车架2固定连接，第二转轴5后端伸入后车架3且与后车架3之间通过轴承13配合，第二转轴5的转动轴线也与车辆行进方向一致，后车桥通过后动液压悬架安装在后车架3，后车桥两侧也安装有车轮7。

限位机构包括限位油缸6，限位油缸6的缸体焊接在前车架1上，限位油缸6处于第一转轴4的旁侧，限位油缸6的活塞杆6a向第一转轴4方向伸出。

主动液压悬架9的控制器9a收集车速信号β、前车架1的旋转角度信号和前侧液压悬架8的悬挂油缸8a伸出量信号α，对应控制主动液压悬架9的悬挂油缸9b伸出量，使主车架2尽量在保持水平状态。

越野起重机在道路和平坦地面行驶时，限位机构的限位油缸6全伸，限位油缸6的活塞杆6a伸入限位槽的第一阶梯槽口4a内，前车架1相对第一转轴4的角度固定，前车架1和主车架2联接成一个刚性整体，主动液压悬架9此时不主动调节车身姿态，作用和被动油气悬架相同，只是通过车身加速度传感器采集车辆纵向加速度大小并将信号传递到控制器9a中，控制器9a通过调节电流大小来控制电比例阀的开口大小，实现调节油气悬架的阻尼力的大小，满足起重机的乘坐舒适性和操纵稳定性要求。

起重机在崎岖地面行驶时，根据车速信号β、前车架1的旋转角度信号和前侧液压悬架8的悬挂油缸8a伸出量信号α，限位机构的限位油缸6回缩一定长度，限位油缸6的活塞杆6a处于限位槽的第二阶梯槽口4b内，第一转轴4被限定在相应的旋转角度范围内转动，各段车架可相对旋转，此时根据前车架1的旋转角度，主动液压悬架9通过液压系统9c主动调节悬挂油缸9b伸出量，使车身姿态始终保持与地面水平；

起重机在吊重行驶时，主动液压悬架9此时不主动调节车身姿态，作用和被动油气悬架相同，但仍可以根据前车架1的旋转角度调节主动液压悬架9的悬挂油缸9b伸出量，使车身和被吊物姿态始终保持与地面水平。

以上工作均由控制器9a根据行驶工况自动完成，起重机底盘根据控制信号自动改变液压系统阻尼值、悬架刚性大小和铰接机构旋转角度。

本铰接式越野起重机底盘的动力系统为液压轮毂全轮驱动，动力传递直接通过液压泵和液压马达进行传递，重量轻、体积小、布置容易，各轮扭矩可根据路况实时调节车轮7扭矩，燃油经济性和过障性能较强；轮毂驱动避免机械式动力系统自重较重、布置困难等问题，轮毂驱动优势更为明显。

起重机所通过的地形可分为包容性地形和非包容性地形。包容地形是指起重机可以通过协调悬架姿态使其顺利通过的地形，而非包容地形是指无论起重机怎样调节悬架姿态也无法通过的地形。

越野起重机在道路和平坦地面行驶时以普通的轮式车辆方式行驶，遇到崎岖地面时，通过铰接点的回转自由度，协调前后车身的姿态以适应恶劣地形，而不会像普通车辆那样有一个摔落和顶起的过程，造成驱动失效、车辆剧烈起伏和底盘拖地等问题。因而具有越野能力强，结构简单等优点。

以上所述的仅是本实用新型的一种实施方式，应当指出，对于本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，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。