一种悬挂导向机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种悬挂导向机构，特别涉及一种水平伸缩开启桥的悬挂导向机构。该机构包括悬挂油缸、关节轴承、平衡臂、支承轮、导向轮、销轴和支座部分。其中支承轮通过支承轮销轴与平衡臂连接，平衡臂通过平衡梁销轴与支座部分相连，并可左右摆动；悬挂油缸安装在油缸安装块上，通过油缸销轴与台车相连，且连接处采用关节轴承，使销轴具有一定的摆动量。本发明布局紧凑、结构简单，保证了开启桥的悬挂、导向和稳定开启。本发明的机构可多套组合使用，以满足对不同重量的桥梁开启和悬挂要求。
【专利说明】一种悬挂导向机构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种悬挂导向机构，特别涉及一种水平伸缩开启桥的悬挂导向机构。
【背景技术】
[0002] 水平伸缩开启桥附着于主桥底部，采用水平伸缩方式实现开启与关闭。水平伸缩 开启桥通过悬挂导向机构悬挂于导轨上，导轨与主桥底部相连。由于悬挂导向机构的支承 轮与轨道直接接触，受力不均匀的现象比较严重。悬挂导向机构与导轨的加工安装误差、使 用变形及风载荷等原因，也会使水平伸缩开启桥的各各悬挂导向机构受力不均匀，导致安 全事故。因此，设计良好的悬挂导向机构能够提高开启桥的运行安全性和稳定性，延长使用 寿命。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种开启桥的悬挂导向机构。
[0004] 本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种结构简单、受力均匀、 效率高、运行平稳的悬挂导向机构，增强开启桥的稳定性和可靠性。
[0005] 本发明所采用的技术方案是： 一种开启桥的悬挂导向机构，包括油缸、油缸固定座、平衡臂、支承轮、导向轮、盖板、凸 台和支座机构，其中： 支座机构由第一安装板、第三安装板和底板连接组成框架结构，支座机构内设置有4 块第二筋板，凸台对称布置于支座机构上部两端，每个凸台下部设有第三筋板，用以提高凸 台承载能力；凸台表面通过盖板密封，盖板与凸台采用螺栓连接；油缸固定座安装于凸台 内部，油缸固定座两侧设有侧板，顶部设有第五安装板，盖板中间区域与油缸固定座一端的 侧板采用螺纹连接进行固定；油缸安装于油缸固定座里，油缸端部以位于油缸固定座顶部 的第五安装板为定位基准；油缸固定座另一端的侧板采用阶梯轴定位方式，即油缸固定座 另一端的侧板上安装有凸起的第一套筒，且第一套筒周围布置第一筋板；油缸活塞下端部 与台车耳板采用刚性连接，且油缸与台车通过油缸销轴连接，所述油缸销轴采用关节轴承， 台车耳板位于关节轴承座内，并用锁紧螺母紧固； 平衡臂包括平衡臂支架和连接轴，平衡臂支架通过连接轴与油缸固定座相连，连接轴 穿过油缸固定座，连接轴靠近油缸固定座一端预留有螺纹，通过锁紧螺母连接以限制油缸 固定座的移动自由度；连接轴靠近平衡臂一端设有台阶面，以阶梯轴方式限制连接轴的轴 向移动自由度；连接轴两端外部套有自润滑轴套，一个自润滑轴套通过台阶面进行定位，另 一个自润滑轴套通过盖板进行定位；自润滑轴套外装有第二套筒，第二套筒两侧通过自润 滑轴套的台阶面进行定位；平衡臂支架两侧设有两个通孔，支承轮销轴安装于所述通孔内， 通过支承轮销轴使支承轮与平衡臂支架进行连接，支承轮销轴两端设有凹槽，挡圈布置于 所述凹槽内，通过挡圈对支承轮两端进行固定，限制支承轮的水平位移，保证支承轮的旋转 自由度；支承轮通过调心滚子轴承支承于支承轮销轴上，所述调心滚子轴承两侧上端通过 轴承端盖进行固定，下端通过第三套筒进行固定，限制其水平方向移动自由度；4个导向轮 分别布置于支座机构两侧，导向轮安装于导向轮支架上，导向轮支架的外板采用螺栓连接 方式固定于支座机构上，所述外板的内侧固定有2块插板，2块插板预留有同轴的通孔，导 向轮销轴布置在该通孔中，导向轮销轴与导向轮通过第四套筒相连，导向轮的两端用垫圈 进行定位，保证导向轮沿销轴的转动自由度，导向轮位于导轨上方，实现导向作用，导向轮 销轴两端采用止动垫片进行固定； 整个悬挂导向机构左右对称，2套导轨对称放置，支承轮支承导轨上，可沿导轨滚动。
[0006] 所述油缸与开启桥采用关节轴承相连，销轴有一定的摆动量，油缸的大小腔之间 相互连通，形成静压系统，能够保持油压处处相等。
[0007] 本发明的有益效果如下： 1、支座机构采用辅助筋板提高强度 支座机构原材料为钢板，通过焊接工艺制成，考虑焊接工艺内应力过大，焊后存在残余 应力以及焊接缺陷，为了进一步提高其强度，在支座机构内部设置了四块筋板，同时由于支 座机构的凸台部分承受油缸的作用力，因此在安装凸台周围也设置有筋板，增强强度。
[0008] 2、均载作用的实现 悬挂油缸与台车耳板销轴连接处采用关节轴承，使销轴有一定的摆动量，能够抵消钢 结构加工过程产生的变形带来的影响；悬挂油缸之间大小腔之间相互连通，组成静压系统， 保持油压处处相等，使受力更加均匀。支承轮采用平衡臂结构，且支承轮上安装有调心滚子 轴承，能很好的克服因轨道不平产生的受力不平衡现象。
[0009] 3、平衡作用的实现 本发明采用平衡臂结构，由于制造过程存在误差，轨道无法保证完全水平，当台车行驶 时，平衡臂左右的两个支承轮可以根据行驶路况而绕中间的连接轴左右摆动，减小轨道水 平度误差造成的影响，确保行驶平稳。
[0010] 本发明的技术优点： 本发明集悬挂、支承、导向、均载于一体。本发明支承轮采用平衡臂结构，且支承轮内安 装有调心滚子轴承，能很好的克服因轨道不平产生的受力不均现象，降低磨损度，提高运行 稳定性与可靠性。悬挂油缸与开启桥连接处采用关节轴承连接，连接处的销轴有一定的摆 动量，能够部分抵消因加工过程产生的变形带来的影响。悬挂油缸的大小腔之间相互连通， 形成的静压系统保持油压处处相等，进而确保各吊点受力相同，实现均载。支座机构上的导 向轮除导向作用以外，还能承受部分侧向风载。本发明结构对称，可有效降低结构磨损，延 长悬挂导向系统使用寿命，降低工程造价，且可多套组合使用，以满足对不同开启桥重量和 长度的需求。本发明尤其适合于水平伸缩开启桥。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本发明悬挂导向机构总体结构图主视图。
[0012] 图2是本发明悬挂导向机构总体结构图左视图。
[0013] 图3是本发明悬挂导向机构总体结构图俯视图。
[0014] 图4是图1所示实施例A-A的剖视图。
[0015] 图5是图1所示实施例B-B剖视图。
[0016] 图6是图4中I处对应的放大图。
[0017] 图7是图5中II处对应的放大图。
[0018] 图8是本发明支座机构图主视图。
[0019] 图9是本发明支座机构图左视图。
[0020] 图10是本发明支座机构图俯视图。
[0021] 图中标号：1为第一安装板,2为凸台，3为盖板,4为油缸固定座,5为侧板,6为油 缸，7为第五安装板，8为第一套筒，9为第一筋板，10为平衡臂，11为平衡臂支架，12为连接 轴，13为台阶面，14为自润滑轴套，15为第二套筒，16为支承轮销轴，17为支承轮，18为挡 圈，19为调心滚子轴承，20为轴承端盖，21为第三套筒，22为导向轮，23为导向轮支架，24 为外板,25为插板,26为第二筋板,27为第三筋板,28为销轴,29为第四套筒,30为止动垫 圈，31为止动垫片，32为油缸活塞，33为第三安装板，34为导轨，35为第一螺栓，36为底板， 37为第二螺栓，38为第四安装板。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实施例对本发明一种开启桥的悬挂机构作进一步说明。
[0023] 实施例1 :参阅图1、图2、图3、图4和图5,图1、图2、图3分别是本发明一种开启 桥的悬挂导向机构实施实施例总体结构布置图的主视图、左视图、俯视图，图4是本实施例 A-A的剖视图，图5是本实施例B-B的剖视图，图6、图7、图8是本发明中支座机构的主视 图、左视图、俯视图，图9是油缸固定座的结构图，图I是平衡臂悬挂轮局部放大，图II是导 向轮支架局部放大图。由图可见，本发明包括支座机构、平衡臂10、导向轮22和油缸6、油 缸固定座4等。
[0024] 第一安装板1、第三安装板33和底板36构成悬挂系统的支座机构，支座机构受力 较大，因此在其内部设置有4块第二筋板26,以提高其强度。同样，对称布置在支座机构两 端表面的凸台2也需要承受一定载荷，所以在凸台2下部设置有四块第三筋板27,每个凸台 2下部各有两块第三筋板27。盖板3用以密封两边的安装凸台2,起到防尘、防油、防锈的效 果。盖板3与外侧安装的凸台2通过第一螺栓35连接，拆卸方便，便于对其内部进行检测 及维修。盖板3中间区域预留有4个螺纹孔，盖板3通过第一螺栓35与油缸固定座4 一端 的侧板5相连。油缸固定座4安装在凸台2内部，由于油缸6的端部以油缸固定座4的第 五安装板7作为定位基准，可以降低定位精度对凸台2底座内部加工精度的依赖程度，无需 对整个凸台2部分进行精加工，工艺简单，实用性强。油缸固定座4另一端侧板5上安装有 凸起的第一套筒8,形成阶梯结构，且第一套筒8周围用四块第一筋板9固定，增强了油缸固 定座4的强度。
[0025] 平衡臂10包括平衡臂支架11、连接轴12和支承轮17,平衡臂支架11通过连接轴 12与油缸固定座4相连，且连接轴12贯穿于油缸固定座4和平衡臂支架11，连接轴12靠 近油缸固定座4的一端设有螺纹，通过锁紧螺母连接限制油缸固定座4的移动自由度。连 接轴12靠近平衡臂10 -端的轴端部有台阶面13,用来限制连接轴12的轴向移动自由度， 同时连接轴12上安装有两个自润滑轴套14,自润滑轴套14固定连接轴的另一端，进一步限 制连接轴的轴向移动自由度，仅保留连接轴12沿轴向的转动自由度。自润滑轴套14能够 有效延长连接轴的使用寿命，且易于更换，自润滑轴套14 一端通过连接轴12的台阶面13 进行定位，另一端通过盖板3进行定位。自润滑轴套14外装有一个第二套筒15,通过其与 平衡臂支架11相连，第二套筒15的两侧通过自润滑轴套14的台阶面进行定位。平衡臂支 架11两侧设有两个通孔，支承轮销轴16放置于该通孔中，实现支承轮17在平衡臂支架11 内的安装，支承轮销轴16的两端均有凹槽，挡圈18置于凹槽内，通过挡圈将支承轮17的两 端进行固定，限制支承轮17的水平方向的移动自由度，仅保留支承轮17沿轴向的转动自由 度。每个支承轮的内部都安装有一个调心滚子轴承19,轴承两侧的外圈通过轴承端盖20固 定，轴承两侧的内圈通过第三套筒21固定，限制其纵向的移动自由度。轴承端盖20通过紧 固螺钉固定在支承轮17上。支承轮17内调心滚子轴承19的安装可以很好地克服因轨道 不平产生的受力不均现象，使悬挂导向机构受力更加均匀，确保行驶平稳。4个导向轮22对 称布置在支座机构1两侧，导向轮22安装在导向轮支架23上，导向轮支架23的外板24通 过第二螺栓37固定在支座机构上，外板24的内侧焊有两块插板25,两块插板25预留有同 轴通孔，销轴28置于该通孔中，实现导向轮22的连接，销轴28与导向轮22通过第四套筒 29相连，导向轮22的两端用嵌入销轴28的止动垫圈30进行定位，限制其移动自由度，仅保 留导向轮沿销轴28方向的转动自由度，可以起到很好地导向作用，导向轮22的销轴28两 端使用止动垫片31进行固定。油缸6安装在油缸固定座4里，油缸活塞32下端部与台车 耳板处采用刚性连接。整个悬挂导向机构是完全对称的，两个导轨34对称布置于悬挂机构 中间，平衡臂的支承轮17与导轨34接触，并可沿导轨34滑动。
[0026] 根据图1、图2和图3,本实施实施例实现导向的过程为：当平衡臂10上的支承轮 17在导轨34上行驶时，由于导轨制造过程存在误差，影响台车运行稳定性，此时平衡臂10 绕连接轴12旋转，根据轨道表面不平整度自动调节，平衡臂10左右两端的支承轮17通过 调心滚子轴承19进行调节，克服轨道不平造成的受力不均现象。导向轮22分置于支座机 构两侧，不仅能够起到导向的作用，还能够承受部分侧向风载。油缸6安装在油缸固定座4 内，且油缸与台车连接的油缸销轴处采用关节轴承连接，使销轴有一定的摆动量，进而抵消 加工过程中变形量带来的影响。油缸之间大小腔之间相互连通，组成静压系统，保持油压处 处相等。由于各油缸几何参数一致，从而能够保证各悬挂吊点受力相同。因此该悬挂机构 既能够满足悬挂、支承、导向的作用，又能够实现均载，确保机构受力均匀。
【权利要求】
1. 一种悬挂导向机构，包括油缸、油缸固定座、平衡臂、支承轮、导向轮、盖板、凸台和支 座机构，其特征在于： 支座机构由第一安装板、第三安装板和底板连接组成框架结构，支座机构内设置有4 块第二筋板，凸台对称布置于支座机构上部两端，每个凸台下部设有第三筋板，用以提高凸 台承载能力；凸台表面通过盖板密封，盖板与凸台采用螺栓连接；油缸固定座安装于凸台 内部，油缸固定座两侧设有侧板，顶部设有第五安装板，盖板中间区域与油缸固定座一端的 侧板采用螺纹连接进行固定；油缸安装于油缸固定座里，油缸端部以位于油缸固定座顶部 的第五安装板为定位基准；油缸固定座另一端的侧板采用阶梯轴定位方式，即油缸固定座 另一端的侧板上安装有凸起的第一套筒，且第一套筒周围布置第一筋板；油缸活塞下端部 与台车耳板采用刚性连接，且油缸与台车通过油缸销轴连接，所述油缸销轴采用关节轴承， 台车耳板位于关节轴承座内，并用锁紧螺母紧固； 平衡臂包括平衡臂支架和连接轴，平衡臂支架通过连接轴与油缸固定座相连，连接轴 穿过油缸固定座，连接轴靠近油缸固定座一端预留有螺纹，通过锁紧螺母连接以限制油缸 固定座的移动自由度；连接轴靠近平衡臂一端设有台阶面，以阶梯轴方式限制连接轴的轴 向移动自由度；连接轴两端外部套有自润滑轴套，一个自润滑轴套通过台阶面进行定位，另 一个自润滑轴套通过盖板进行定位；自润滑轴套外装有第二套筒，第二套筒两侧通过自润 滑轴套的台阶面进行定位；平衡臂支架两侧设有两个通孔，支承轮销轴安装于所述通孔内， 通过支承轮销轴使支承轮与平衡臂支架进行连接，支承轮销轴两端设有凹槽，挡圈布置于 所述凹槽内，通过挡圈对支承轮两端进行固定，限制支承轮的水平位移，保证支承轮的旋转 自由度；支承轮通过调心滚子轴承支承于支承轮销轴上，所述调心滚子轴承两侧上端通过 轴承端盖进行固定，下端通过第三套筒进行固定，限制其水平方向移动自由度；4个导向轮 分别布置于支座机构两侧，导向轮安装于导向轮支架上，导向轮支架的外板采用螺栓连接 方式固定于支座机构上，所述外板的内侧固定有2块插板，2块插板预留有同轴的通孔，导 向轮销轴布置在该通孔中，导向轮销轴与导向轮通过第四套筒相连，导向轮的两端用垫圈 进行定位，保证导向轮沿销轴的转动自由度，导向轮位于导轨上方，实现导向作用，导向轮 销轴两端采用止动垫片进行固定； 整个悬挂导向机构左右对称，2套导轨对称放置，支承轮支承导轨上，可沿导轨滚动； 所述油缸与开启桥采用关节轴承相连，销轴有一定的摆动量，油缸的大小腔之间相互 连通，形成静压系统，能够保持油压处处相等。
【文档编号】E01D15/10GK104060524SQ201410261306
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】刘广军, 包小凡, 卞永明, 韩邦鑫, 李安虎 申请人:同济大学