防爆蓄电池牵引车电助力转向机构的制作方法

1.本发明涉及牵引车技术领域，具体地指一种防爆蓄电池牵引车电助力转向机构。


背景技术：

2.防爆蓄电池牵引车是一种以防爆蓄电池为能源的周转运输车，适用于路面和轨道，用于在矿区、洞库等场合。发明专利(授权公告号cn103332082b)公开了一种轨道牵引车多功能底盘，其包括车架、轨道行驶机构、路面行驶机构、以及行驶状态转换装置，该专利提供的轨道牵引车多功能底盘具有两套独立行走系统，体积小、牵引力大、安全可靠，能有效实现矿区、洞库的货物转运需求。
3.对于上述专利提供的牵引车而言，由于转向机构采用液压传动，造成牵引车底盘较高，导致整车高度达到1.6m，驾驶员乘坐座椅高度达到1.2m，转弯直径约7.5m，而牵引钩高度仅为0.3m。因此，上述专利提供的牵引车具有如下缺点：第一，车辆较高，牵引钩高度较低，驾驶员视野具有一定局限性；第二，驾驶员座椅高度过高，人机友好性差；第三，转弯半径过大，限制了牵引车的适用范围。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足之处，本发明提出一种防爆蓄电池牵引车电助力转向机构，将转向机构由液压传动替换为电机传动，使得转向机构占用减小的空间，减小牵引车的转弯半径，降低牵引车底盘的高度，进而降低驾驶员座椅的高度和牵引车整车的高度。
5.为达到上述目的，本发明所设计的一种防爆蓄电池牵引车电助力转向机构，包括水平布置的转向电机，其特别之处在于：所述转向电机输出轴连接有直角减速器，所述直角减速器输出轴连接有位于直角减速器下方、且轴线呈竖直布置的小齿轮，所述小齿轮啮合轴线呈竖直布置的环形大齿轮，所述小齿轮和环形大齿轮构成减速齿轮组；所述环形大齿轮上表面连接有与防爆蓄电池牵引车的车架相连的顶部安装板，所述顶部安装板呈8字型结构，包括用于穿过直角减速器输出轴的小孔，所述小孔一侧设置有与环形大齿轮环形孔对准的大孔；所述环形大齿轮下表面连接有竖截面呈∏型的转向座，所述转向座∏型中间架设有水平布置的转向轴，所述转向轴四周连接有路面转向轮，转向座、转向轴和路面转向轮构成转向组合。
6.进一步地，所述顶部安装板下表面沿大孔四周设置有环形凹槽，所述大齿轮部分上表面嵌置在环形凹槽内。
7.更进一步地，所述环形凹槽四周设置有与环形大齿轮通过螺纹连接的第一安装孔。
8.更进一步地，所述顶部安装板外围设置有与防爆蓄电池牵引车的车架通过螺纹连接的第二安装孔。
9.进一步地，所述转向座∏型上表面对应于路面转向轮位置处开凿有供路面转向轮弧形部分伸出的孔洞。
10.进一步地，所述转向轴外周固设有轮辋，路面转向轮内周固设有能够延伸至轮辋位置处的法兰盘，所述轮辋与法兰盘之间通过螺纹连接。
11.进一步地，所述转向电机输出轴与直角减速器输入端之间通过键连接。
12.进一步地，所述直角减速器输出轴与小齿轮之间通过键连接。
13.本发明的优点在于：
14.1.本发明通过转向电机输出扭矩，转向电机输出端通过键连接将扭矩传递到直角减速器，直角减速器输出端通过键连接将扭矩传递到减速齿轮组中的小齿轮，小齿轮将扭矩传递到减速齿轮组中的环形大齿轮，环形大齿轮将扭矩传递到转向组合中的路面转向轮，从而使路面转向轮实现万向转向；
15.2.本发明将直角减速器输出端键连接减速齿轮组中的小齿轮，通过8字型结构的顶部安装板中的小孔穿过直角减速器输出端，并通过8字型结构的顶部安装板中的大孔的法兰盘结构与环形大齿轮上表面进行连接，再将环形大齿轮下表面连接转向组合，减速齿轮组通过顶部安装板连接在车架上；相比于液压传动，本发明的电助力转向机构减小占用的空间，减小牵引车的转弯半径，降低牵引车底盘的高度，进而降低驾驶员座椅的高度和牵引车整车的高度；
16.本发明防爆蓄电池牵引车电助力转向机构结构简单体积小，转弯直径由原来的7.5m减小到2m，提升了操作灵活性；同时，整车高度由原来的1.6m降低到0.6m，座椅高度由1.2m降低到0.5m，降低了结构件重量，防爆蓄电池牵引车的安全性、人机友好性得到明显改善。
附图说明
17.图1为本发明防爆蓄电池牵引车电助力转向机构的立体结构示意图；
18.图2为图1的主视结构示意图；
19.图3为图2的剖视结构示意图；
20.图4为图1中的顶部安装板的俯视结构示意图；
21.图5为图1中的顶部安装板的仰视结构示意图；
22.图6为图1中的转向组合的立体结构示意图；
23.图7为本发明防爆蓄电池牵引车电助力转向机构的安装示意图；
24.图中：转向电机1、直角减速器2、顶部安装板3、减速齿轮组4、转向组合5；
25.顶部安装板3包括：小孔3a、大孔3b、环形凹槽3c、第一安装孔3d、第二安装孔3e；
26.减速齿轮组4包括：小齿轮4a、环形大齿轮4b；
27.转向组合5包括：转向座5a、转向轴5b、路面转向轮5c；
28.转向座5a包括：孔洞5a-1；
29.转向轴5b包括：轮辋5b-1；
30.路面转向轮5c包括：法兰盘5c-1。
具体实施方式
31.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
33.本防爆蓄电池牵引车电助力转向机构，如图1～6所示，包括水平布置的转向电机1，所述转向电机1输出轴连接有直角减速器2，所述直角减速器2输出轴连接有位于直角减速器2下方、且轴线呈竖直布置的小齿轮4a，所述小齿轮4a啮合轴线呈竖直布置的环形大齿轮4b，所述小齿轮4a和环形大齿轮4b构成减速齿轮组4；所述环形大齿轮4b上表面连接有与防爆蓄电池牵引车的车架相连的顶部安装板3，所述顶部安装板3呈8字型结构，包括用于穿过直角减速器2输出轴的小孔3a，所述小孔3a一侧设置有与环形大齿轮4b环形孔对准的大孔3b；所述环形大齿轮4b下表面连接有竖截面呈∏型的转向座5a，所述转向座5a∏型中间架设有水平布置的转向轴5b，所述转向轴5b四周连接有路面转向轮5c，转向座5a、转向轴5b和路面转向轮5c构成转向组合5。
34.本发明将直角减速器2输出端键连接减速齿轮组4中的小齿轮4a，通过8字型结构的顶部安装板3中的小孔3a穿过直角减速器2输出端，并通过8字型结构的顶部安装板3中的大孔3b的法兰盘结构与环形大齿轮上表面进行连接，再将环形大齿轮4b下表面连接转向组合5，相比于液压传动，本发明的电助力转向机构减小占用的空间，减小牵引车的转弯半径，降低牵引车底盘的高度，进而降低驾驶员座椅的高度和牵引车整车的高度。
35.优选地，所述顶部安装板3下表面沿大孔3b四周设置有环形凹槽3c，所述环形大齿轮4b部分上表面嵌置在环形凹槽3c内。具体地，所述环形凹槽3c四周设置有与大齿轮4b通过螺纹连接的第一安装孔3d。即顶部安装板3沿大孔3b四周形成法兰盘结构，环形大齿轮4b部分上表面与顶部安装板3的法兰盘结构连接。所述顶部安装板3外围设置有与防爆蓄电池牵引车的车架通过螺纹连接的第二安装孔3e。这种特殊的连接结构，可以有效地降低转向机构的体积，降低整车高度，使乘客体验得到改善。
36.所述转向组合5是转向机构的执行元件，所述转向座5a∏型上表面对应于路面转向轮5c位置处开凿有供路面转向轮5c弧形部分伸出的孔洞5a-1，从而能够进一步降低转向组合5的高度。
37.具体地，所述转向轴5b外周固设有轮辋5b-1，路面转向轮5c内周固设有能够延伸至轮辋5b-1位置处的法兰盘5c-1，所述轮辋5b-1与法兰盘5c-1之间通过螺纹连接。
38.具体地，所述转向电机1输出轴与直角减速器2输入端之间通过键连接。
39.具体地，所述直角减速器2输出轴与小齿轮4a之间通过键连接。
40.本发明整体结构采用螺接形式，保证了转向机构的维修性和可靠性。
41.本发明中的输出扭矩路径：牵引车方向盘的旋转编码器将旋转信号传输给整车控制器，整车控制器将旋转信号传递给电机驱动器、电机驱动器将旋转信号传递给转向电机1，转向电机1输出端通过键连接将扭矩传递到直角减速器2，直角减速器2输出端通过键连接将扭矩传递到减速齿轮组4中的小齿轮4a，小齿轮4a将扭矩传递到减速齿轮组4中的环形大齿轮4b，环形大齿轮4b将扭矩传递到转向组合5中的路面转向轮5c，从而使路面转向轮实现万向转向。
42.如图7所示，图7为本发明防爆蓄电池牵引车电助力转向机构的安装示意图，本发明防爆蓄电池牵引车电助力转向机构在路面行驶状态下，后轮为驱动轮，前轮使用本发明
作为转向从动轮，并支撑起底盘。
43.本发明防爆蓄电池牵引车电助力转向机构结构简单体积小，转弯直径由原来的7.5m减小到2m，提升了操作灵活性；同时，整车高度由原来的1.6m降低到0.6m，座椅高度由1.2m降低到0.5m，降低了结构件重量，轻量化设计是保障续航里程的重要因素，防爆蓄电池牵引车的安全性、人机友好性得到明显改善。
44.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。