能够避免车轮悬空的车轮轴及使用该车轮轴的车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及能够避免车轮悬空的车轮轴及使用该车轮轴的车辆。其中车轮轴为曲轴，所述曲轴包括供对应车架左右两侧的相应车轮分别转动装配的两段连杆颈、连接在对应连杆颈轴向两侧的用于与车架转动配合而将相应车轮以简支形式支撑在车架上的两段主轴颈，其中一段连杆颈的轴线和主轴颈轴线所在的平面与另一段连杆颈的轴线与主轴颈轴线所在的平面具有大于0度小于360度的夹角。车辆使用上述车轮轴能够避免车轮悬空。
【专利说明】能够避免车轮悬空的车轮轴及使用该车轮轴的车辆
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及能够避免车轮悬空的车轮轴及使用该车轮轴的车辆。
【背景技术】
[0002]一些车辆在行走时对轨道或行驶平面的平整度要求很高，例如起重机的起升小车，如图1和图2所示，包括车架91、沿行进方向前后平行布置的前车轮轴92和后车轮轴95，前车轮轴92的左右两侧端部对应车架91的左右两侧分别装配有一只前车轮94，后车轮轴95的左右两侧端部对应车架91的左右两侧分别装配有一只后车轮96，前车轮轴92上对应于各前车轮94的左右两侧设有两个支撑部93并通过两支撑部93固定在车架91上形成简支结构，后车轮轴95上也对应于各后车轮96的左右两侧设有两个支撑部93并通过两支撑部93固定在车架91上形成简支结构。前车轮94和后车轮96分别对应一条轨道97，依靠各车轮在轨道97上的转动沿轨道97行走。假设起升小车自重为G，承载的重量为Q，轨道97向两前车轮94提供的支撑力分别为R3和R4，轨道97向两后车轮96提供的支撑力分别为Rl和R2，小车的受力如下:R1+R2+R3+R4=Q+G，从而保持小车的稳定。
[0003]由于三点确定一个平面，因此受车辆制造精度或轨道97平整度的影响，例如当轨道97出现起伏时，将很容易造成车辆行走时Rl、R2、R3、R4中的一个变为零而使该车轮处于悬空状态，即形成“三条腿”现象，如果悬空的是其中的一只主动轮，车辆容易出现跑偏、啃轨、卡死甚至脱轨现象，造成严重后果。为解决车轮悬空问题，目前常用的办法是提高小车的制造精度，严格控制车轮的共面度、轨道的平整度和同位差来尽量减少三条腿的发生，这样企业必须提高制造水平购置更多设备同时加大检验力度，造成产品生产周期长、生产效率低和制造成本高的问题，不利于企业竞争和发展。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种能够避免车轮悬空的车轮轴，同时提供一种使用该车轮轴的车辆。
[0005]本实用新型中能够避免车轮悬空的车轮轴采用的技术方案是:能够避免车轮悬空的车轮轴，所述车轮轴为曲轴，所述曲轴包括供对应车架左右两侧的相应车轮分别转动装配的两段连杆颈、连接在对应连杆颈轴向两侧的用于与车架转动配合而将相应车轮以简支形式支撑在车架上的两段主轴颈，其中一段连杆颈的轴线和主轴颈轴线所在的平面与另一段连杆颈的轴线与主轴颈轴线所在的平面具有大于O度小于360度的夹角。
[0006]作为优选，所述夹角是180度。
[0007]作为优选，两段连杆颈的轴线与所述主轴颈的轴线之间的间距相等。
[0008]本实用新型中能够避免车轮悬空的车轮轴采用上述技术方案，车轮轴采用曲轴的形式，两车轮能够分别转动装配在曲轴的两不同连杆颈上，主轴颈连接在对应连杆颈轴向两侧而将车轮以简支形式支撑起来并转动装配在车架上，若与车轮对应的轨道出现在设定的可调范围内的起伏，在“三条腿”现象发生的瞬间，曲轴上两侧的车轮受到的支撑力将改变’由于曲轴的连杆颈与主轴颈之间具有偏心距，受力大的车轮将通过该偏心距对曲轴施加绕主轴颈轴向的转矩，使曲轴的连杆颈转动，从而使该车轮的回转轴线高度升高，对应车轮的回转轴线高度下降，继续保持各车轮与轨道的接触，自动适应轨道的起伏，避免车轮悬空。
[0009]本实用新型中一种车辆采用的技术方案是，一种车辆，包括车架、沿行进方向前后平行设置的前车轮轴和后车轮轴、分别对应前车轮轴和后车轮轴设置在车架前方左右两侧和后方左右两侧的车轮，所述前车轮轴和后车轮轴中的至少一根为曲轴，所述曲轴包括供相应的车轮分别转动装配的两段连杆颈、连接在对应连杆颈的轴向两侧并与车架转动配合而将相应车轮以简支形式支撑在车架上的主轴颈，其中一段连杆颈的轴线和主轴颈轴线所在的平面与另一段连杆颈的轴线与主轴颈轴线所在的平面具有大于O度小于360度的夹角。
[0010]作为优选，所述夹角是180度。
[0011]作为优选，两段连杆颈的轴线与所述主轴颈的轴线之间的间距相等。
[0012]本实用新型中一种车辆采用上述技术方案，车轮轴的至少一根采用曲轴的形式，主轴颈是转动装配在车架上，两车轮是分别转动装配在曲轴的两不同连杆颈上，若与该车轮对应的轨道出现在设定的可调范围内的起伏，在“三条腿”现象发生的瞬间，曲轴上两车轮受到的支撑力将改变，由于曲轴的连杆颈与主轴颈之间具有偏心距，受力大的车轮将通过该偏心距对曲轴施加绕主轴颈轴向的转矩，使曲轴的连杆颈转动，从而使该车轮的回转轴线高度升高，对应车轮的回转轴线高度下降，继续保持各车轮与轨道的接触，自动适应轨道的起伏，避免车轮悬空。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1:现有技术中起升小车的车轮结构示意图；
[0014]图2:图1中车轮的受力状态示意图；
[0015]图中各附图标记对应的名称为:91车架，92前车轮轴，93支撑部，94前车轮，95后车轮轴，96后车轮，97轨道。
[0016]图3:本实用新型中一种车辆的一个实施例的车轮安装结构示意图；
[0017]图4:图3中车轮轴的结构示意图，同时也是本实用新型中能够避免车轮悬空的车轮轴的一个实施例的结构示意图；
[0018]图5:图4的前视图；
[0019]图6:本实用新型中一种车辆的车轮受力状态示意图。
[0020]图中各附图标记对应的名称为:1车架，2前车轮轴，21主轴颈，211轴承，22连杆颈，221支撑部，23前车轮，3后车轮轴，31后车轮，4轨道。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型中一种车辆的一个实施例如图3?图6所示，是一种起重机的起升小车，包括车架1、沿行进方向前后平行设置的前车轮轴2和后车轮轴3，前车轮轴2的轴向两侧设置有前车轮23，后车轮轴3的轴向两侧设置有后车轮31。
[0022]其中前车轮轴2采用的是曲轴，包括主轴颈21和连杆颈22。连杆颈22设置有两个，分别供两个前车轮23转动装配。各连杆颈轴向两侧均连接有两段与车架转动配合而将相应车轮以简支形式支撑在车架上的主轴颈，当然，曲轴的各主轴颈是同轴设置的。为便于车轮的安装，主轴颈21的截面圆沿轴向的投影是包含在两段连杆颈22的截面圆沿轴向的投影内，并且直径大于主轴颈21。如图3—图5，其中一段连杆颈22的轴线和主轴颈21轴线所在的平面与另一段连杆颈22的轴线与主轴颈21轴线所在的平面具有夹角α，曲轴左侧连杆颈22的轴线与所述主轴颈21的轴线之间具有间距a，曲轴右侧连杆颈22的轴线与所述主轴颈21的轴线具有间距b，本实施例中α =180度且a=b。各连杆颈22的轴向两侧均连接有主轴颈21且对应的主轴颈21上均设有支撑部221并通过支撑部221上的轴瓦211转动装配在车架I上，形成简支结构，提高车轮和车轮轴的支撑刚度，提升承载能力。
[0023]后车轮轴3采用的是传统的直轴结构，直接固定在车架I上，两个后车轮31采用的是简支形式转动装配在后车轮轴3上，后车轮轴的作用仅仅是供两后车轮31绕固定轴线转动装配。在其他实施例中，后车轮轴和后车轮也可以替换成本领域的其他形式，例如将后车轮轴3转动装配在车架上并将后车轮固定在后车轮轴上，同时在后车轮轴上设置传动结构并与相应的驱动装置传动连接，使两后车轮31作为主动轮；再如，对应于两后车轮分别设置一根独立的转轴，两转轴的长度仅用于支撑在对应车轮两侧的车架上，且两转轴沿轴向互不连接，仅起到供车轮转动装配的作用；并且还可以同时将两后车轮固定在对应的转轴上，并将各转轴分别与一套驱动装置传动连接，同样能够带动两后车轮作为主动轮转动。当然，在其他实施例中，前车轮轴和后车轮轴也可以调换，将后车轮轴设置成曲轴的形式。
[0024]本实用新型中一种车辆的工作原理如图6所示，假设起重小车自重为G，承载的重量为Q，轨道4向两前车轮23提供的支撑力分别为N3和N4，轨道4向两后车轮31提供的支撑力分别为NI和N2，小车的受力如下:N1+N2+N3+N4=Q+G，从而保持小车的平衡。在轨道4出现起伏量为土(a+b)以内的起伏时，“三条腿”现象发生的瞬间，某一车轮受到的支撑力将减小，使得对应的车轮受到的支撑力将增大。由于曲轴的连杆颈与主轴颈之间具有偏心距，曲轴两端受力大的车轮将通过该偏心距对曲轴施加绕主轴颈轴线转动的转矩,使曲轴的连杆颈相对车架转动，进而使该车轮的回转轴线高度升高，由于两段连杆颈是设置在一整根曲轴上，对应车轮的回转轴线高度将下降而承受更大的支撑力，在偏心可调的范围内使即将悬空的车轮保持与轨道4的接触并受力，维持四只滚轮均受力的状态，自动适应轨道的起伏，避免车轮悬空，提高生产效率，降低生产成本。
[0025]本实用新型中能够避免车轮悬空的车轮轴的一个实施例即上述车辆的一个实施例中曲轴形式的车轮轴，此处不再赘述。
[0026]上述车辆为起重机的起升小车，车轮轴为起升小车的车轮轴，当然，上述结构的车轮轴也可以使用到其他车辆中，例如平板车等。
[0027]上述实施例中，曲轴的其中一段连杆颈22的轴线和主轴颈21轴线所在的平面与另一段连杆颈22的轴线与主轴颈21轴线所在的平面的夹角为180度，在其他实施例中，该角度也可以设置成大于O度小于360度的其他值，只要两连杆颈22不在主轴颈21同一侧的径向即可，而上述实施例中两连杆颈22的偏心距是相等的，在其他实施例中，两连杆颈22的偏心距也可以分别设置为不同的值，同样能够依靠对曲轴施加扭矩进行调整。另外，上述实施例中曲轴形式的车轮轴是通过轴瓦211装配在车架I上，在其他实施例中，车轮轴也可以通过其他形式装配在车架I上，例如轴套、轴承等。再者，为便于加工和安装，曲轴2的各曲轴颈和连杆颈也可以是分开设置的，分别加工后再装配成一体构成曲轴，该结构的曲轴同样可以与车架转动配合，并可以将一端的连杆颈受到的力矩传递给另一端，实现对应两端车轮回转轴线高度的调整，避免车轮悬空。
【权利要求】
1.能够避免车轮悬空的车轮轴，其特征在于:所述车轮轴为曲轴，所述曲轴包括供对应车架左右两侧的相应车轮分别转动装配的两段连杆颈、连接在对应连杆颈轴向两侧的用于与车架转动配合而将相应车轮以简支形式支撑在车架上的两段主轴颈，其中一段连杆颈的轴线和主轴颈轴线所在的平面与另一段连杆颈的轴线与主轴颈轴线所在的平面具有大于O度小于360度的夹角。
2.根据权利要求1所述的能够避免车轮悬空的车轮轴，其特征在于:所述夹角是180度。
3.根据权利要求1或2所述的能够避免车轮悬空的车轮轴，其特征在于:两段连杆颈的轴线与所述主轴颈的轴线之间的间距相等。
4.一种车辆，包括车架、沿行进方向前后平行设置的前车轮轴和后车轮轴、分别对应前车轮轴和后车轮轴设置在车架前方左右两侧和后方左右两侧的车轮，其特征在于:所述前车轮轴和后车轮轴中的至少一根为曲轴，所述曲轴包括供相应的车轮分别转动装配的两段连杆颈、连接在对应连杆颈的轴向两侧并与车架转动配合而将相应车轮以简支形式支撑在车架上的主轴颈，其中一段连杆颈的轴线和主轴颈轴线所在的平面与另一段连杆颈的轴线与主轴颈轴线所在的平面具有大于O度小于360度的夹角。
5.根据权利要求4所述的一种车辆，其特征在于:所述夹角是180度。
6.根据权利要求4或5所述的一种车辆，其特征在于:两段连杆颈的轴线与所述主轴颈的轴线之间的间距相等。
【文档编号】B60B35/06GK203410240SQ201320301414
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年5月29日 优先权日:2013年5月29日
【发明者】成丽 申请人:成丽