独立悬架安装装置的制作方法

本发明涉及特种车底盘领域，特别是涉及一种用于安装独立悬架的装置。

背景技术：

超重型特种车底盘是集成工程机械、重载越野汽车结构和功能的特殊用途车辆底盘。为满足车辆行驶平顺性、越野性和操纵稳定性要求，超重型底盘独立悬架系统具有低高度、大行程的特点。作为悬架弹性元件的油气弹簧结构上端通过安装装置与车架连接，另一端安装在下横臂上实现与车架相连；作为悬架导向机构的上、下横臂结构采用球铰链的方式与转向节进行连接，另一端利用安装装置与车架相连，最终实现底盘载荷向车轮及路面的传递。其中，独立悬架安装装置要求具有结构紧凑、多功能特点，能够同时满足双横臂及油气弹簧结构大行程运动的空间需求及高承载要求。现有的独立悬架安装装置无法同时满足双横臂和油气弹簧结构运动的空间需求及高承载要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种独立悬架安装装置，能够同时满足双横臂和油气弹簧结构运动的空间需求及高承载要求。

本发明独立悬架安装装置，包括油气弹簧安装支架和双横臂安装支架，

所述油气弹簧安装支架包括固定板，所述固定板上设有安装座，所述安装座包括两块相对设置的第一竖向板，两块第一竖向板的上方通过第一横向板连接，第一竖向板和第一横向板均固定在固定板上，两个所述第一竖向板上均开设有销轴孔，每个销轴孔的孔口处均设有用来支撑销轴垫片的凸台，

所述双横臂安装支架包括上横臂安装台，所述上横臂安装台的侧面上开设有安装空腔，所述安装空腔的相对两个侧壁上均开设有上横臂销轴孔，每个所述上横臂销轴孔的内外两侧均设有凸台，所述上横臂安装台的下方连接有两个支耳结构，两个支耳结构对称布置在上横臂安装台的两侧，每个所述支耳结构均包括两个相对设置的支耳壁，每个支耳壁上均开设有下横臂销轴孔和连接杆安装孔，每个所述下横臂销轴孔的内外两侧均设有凸台，每个所述连接杆安装孔的内外两侧也均设有凸台。

本发明独立悬架安装装置，其中所述固定板上还设有位于所述安装座一侧的上横臂机械限位装置安装接口，所述上横臂机械限位装置安装接口包括两块相对设置的第二竖向板，两块第二竖向板的下方通过第二横向板连接，所述第二横向板的下侧面上设有凸出的平台，所述平台和第二竖向板上均设有螺栓安装孔，所述螺栓安装孔用来安装上横臂机械限位装置。

本发明独立悬架安装装置，其中位于所述上横臂销轴孔处和下横臂销轴孔处的凸台上均设有销轴防转结构，设于上横臂销轴孔处的销轴防转结构能够阻止上横臂销轴在上横臂摆动过程中发生旋转，设于下横臂销轴孔处的销轴防转结构能够阻止下横臂销轴在下横臂摆动过程中发生旋转。

本发明独立悬架安装装置，其中所述销轴防转结构包括设在上横臂销轴孔/下横臂销轴孔处凸台上的凸起块，所述凸起块与设在上横臂销轴/下横臂销轴上的凹槽进行凹凸配合阻止上横臂销轴/下横臂销轴旋转。

本发明独立悬架安装装置，其中所述销轴防转结构包括设在上横臂销轴孔/下横臂销轴孔处凸台上的凹槽，所述凹槽与设在上横臂销轴/下横臂销轴上的凸起块进行凹凸配合阻止上横臂销轴/下横臂销轴旋转。

本发明独立悬架安装装置，其中两块所述第二竖向板上开设有与销轴孔同轴设置的通孔，两块所述第二竖向板之间还连接有第一加强筋板。

本发明独立悬架安装装置，其中两个支耳结构之间连接有底部筋板和侧板，底部筋板与侧板固连，所述侧板上开设有供轮边传动轴穿过的通孔。

本发明独立悬架安装装置，其中所述固定板一端设有第二加强筋板，所述第二加强筋板与上横臂机械限位装置安装接口分别位于安装座的两侧，所述固定板上还设有第三加强筋板，所述第三加强筋板连接第二加强筋板、安装座和上横臂机械限位装置安装接口。

本发明独立悬架安装装置，其中所述固定板上开设有螺栓通孔，所述螺栓通孔用来与螺栓配合将固定板安装在车架纵梁上，两个支耳结构分别通过直肋与上横臂安装台连接，所述安装空腔的位于两个上横臂销轴孔之间的侧壁上设有横梁螺纹孔，所述上横臂安装台、直肋以及支耳结构的外侧边缘均设有螺栓通孔，所述侧板上也设有螺栓通孔。

本发明独立悬架安装装置，其中所述油气弹簧安装支架一体铸造成型，所述双横臂安装支架通过铸造一体成型。

本发明独立悬架安装装置与现有技术不同之处在于本发明独立悬架安装装置中的油气弹簧安装支架通过螺栓安装到车架纵梁上，螺栓由车架外侧向内侧安装，油气弹簧上吊耳放置到安装座的两块第一竖向板之间，通过销轴将油气弹簧的上吊耳安装在两个销轴孔上，两个第一竖向板及第一横向板所形成的空腔结构，为油气弹簧的大行程摆动提供了足够大的活动空间。本发明中的双横臂安装支架在使用的时候，通过上横臂销轴将上横臂连接在安装空腔的上横臂销轴孔处，又通过下横臂销轴将下横臂连接在支耳结构的下横臂销轴孔处，安装空腔以及支耳结构能够为上下横臂的大行程摆动提供足够大的空间。因此，本发明能够同时满足双横臂和油气弹簧结构运动的空间需求及高承载要求。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明独立悬架安装装置中的油气弹簧安装支架的立体图；

图2为本发明独立悬架安装装置中的油气弹簧安装支架的又一立体图；

图3为本发明独立悬架安装装置中的油气弹簧安装支架的主视图；

图4为本发明独立悬架安装装置中的油气弹簧安装支架的右视图；

图5为本发明独立悬架安装装置中的油气弹簧安装支架的左视图；

图6为本发明独立悬架安装装置中的油气弹簧安装支架的安装示意图；

图7为本发明独立悬架安装装置中的双横臂安装支架的立体图；

图8为本发明独立悬架安装装置中的双横臂安装支架的又一立体图；

图9为本发明独立悬架安装装置中的双横臂安装支架的主视图；

图10为本发明独立悬架安装装置中的双横臂安装支架的后视图；

图11为本发明独立悬架安装装置中的双横臂安装支架的右视图；

图12为本发明独立悬架安装装置中的双横臂安装支架的安装结构图；

图13为本发明独立悬架安装装置中的双横臂安装支架的又一安装结构图；

图14为本发明独立悬架安装装置的立体图；

图15为本发明独立悬架安装装置的安装状态图；

图16为沿图15中的A向视图；

图17为沿图15中的B向视图。

具体实施方式

如图1所示，并参照图2、3、4、5所示，本发明独立悬架安装装置中的油气弹簧安装支架包括固定板1，所述固定板1上设有安装座，所述安装座包括两块相对设置的第一竖向板2，两块第一竖向板2的上方通过第一横向板3连接，第一竖向板2和第一横向板3均固定在固定板1上，两个所述第一竖向板2上均开设有销轴孔，每个销轴孔的孔口处均设有用来支撑销轴垫片的凸台。使用的时候，将油气弹簧11的上吊耳置于两个第一竖向板2之间的销轴孔处，之后利用销轴12将上吊耳连接在销轴孔上。

所述固定板1上还设有位于所述安装座一侧的上横臂机械限位装置安装接口，所述上横臂机械限位装置安装接口包括两块相对设置的第二竖向板4，两块第二竖向板4的下方通过第二横向板5连接，所述第二横向板5的下侧面上设有凸出的平台6，所述平台6和第二竖向板4上均设有螺栓安装孔，所述螺栓安装孔用来安装上横臂机械限位装置(图中未示出)。上横臂机械限位装置能够对上横臂13的上跳进行机械限位。上横臂机械限位装置安装接口的设置，实现了本发明的多功能设计。所述平台6为矩形平台，平台6的中心设有所述螺栓安装孔。

两块所述第二竖向板4上开设有与销轴孔同轴设置的通孔，该通孔用作拆卸孔，即通过该通孔可以方便地将油气弹簧11的安装销轴12敲掉，拆卸方便。

两块所述第二竖向板4之间还连接有第一加强筋板7，该第一加强筋板7进行局部挖空，实现轻量化设计。固定板1一端设有第二加强筋板8，所述第二加强筋板8与上横臂机械限位装置安装接口分别位于安装座的两侧，所述固定板1上还设有第三加强筋板9，所述第三加强筋板9连接第二加强筋板8、安装座和上横臂机械限位装置安装接口。上述设置第一、二、三加强筋板7、8、9均是为了增强油气弹簧安装支架的稳固性和强度，以便增强其承载能力。

本发明中的油气弹簧安装支架一体铸造成型，批量化生产效率高。所述固定板1上开设有11个螺栓通孔，螺栓通孔处设有铸造凸台，所述螺栓通孔用来与螺栓配合将固定板1安装在车架纵梁10上。

采用铸造工艺完成油气弹簧安装支架的铸造，上横臂机械限位装置安装接口上的凸出平台以及螺栓通孔处的铸造凸台在铸造时预留出机加工量。

根据油气弹簧销轴12安装所需的配合尺寸及公差要求，机加工销轴孔。根据上横臂机械限位装置安装所需的配合尺寸及公差要求，机加工第二横向板5下侧面上的平台6。机加工螺栓安装孔。

如图7所示，并参照图8、9、10、11所示，本发明独立悬架安装装置中的双横臂安装支架包括上横臂安装台15，所述上横臂安装台15的侧面上开设有安装空腔，所述安装空腔的相对两个侧壁上均开设有上横臂销轴孔17，每个所述上横臂销轴孔17的内外两侧均设有凸台，设置凸台的目的是为了支撑上横臂销轴20垫片。所述上横臂安装台15的下方连接有两个支耳结构，两个支耳结构对称布置在上横臂安装台15的两侧，每个所述支耳结构均包括两个相对设置的支耳壁16，每个支耳壁16上均开设有下横臂销轴孔18和连接杆安装孔19，每个所述下横臂销轴孔18的内外两侧均设有凸台，设置凸台的目的是为了支撑下横臂销轴21垫片。每个所述连接杆安装孔19的内外两侧也均设有凸台。连接杆安装孔19处的凸台用于安装连接杆。

所述上横臂销轴孔17处和下横臂销轴孔18处的凸台上均设有销轴防转结构，设于上横臂销轴孔17处的销轴防转结构能够阻止上横臂销轴20在上横臂13摆动过程中发生旋转，设于下横臂销轴孔18处的销轴防转结构能够阻止下横臂销轴21在下横臂14摆动过程中发生旋转。

所述销轴防转结构包括设在上横臂销轴孔17/下横臂销轴孔18处凸台上的凸起块，所述凸起块与设在上横臂销轴20/下横臂销轴21上的凹槽进行凹凸配合阻止上横臂销轴20/下横臂销轴21旋转。

当然，销轴防转结构并不限于以上所述，其还可以为：所述销轴防转结构包括设在上横臂销轴孔17/下横臂销轴孔18处凸台上的凹槽，所述凹槽与设在上横臂销轴20/下横臂销轴21上的凸起块进行凹凸配合阻止上横臂销轴20/下横臂销轴21旋转。

根据上下横臂销轴的位置、形状尺寸确定双横臂安装支架的外廓结构形式。上横臂13通过单个上横臂销轴20与双横臂安装支架相连接，所述安装空腔为长方体空腔区域，满足上横臂13极限摆动工况下的空间需求。

两个支耳结构之间连接有底部筋板23和侧板22，底部筋板23与侧板22固连，所述侧板22上开设有供轮边传动轴穿过的通孔，通孔由两个不同径圆组成。

两个支耳结构分别通过直肋24与上横臂安装台15连接。直肋24中间采用轻量化设计，挖出部分材料，并保证足够的刚强度指标。

所述安装空腔的位于两个上横臂销轴孔17之间的侧壁上设有横梁螺纹孔25，该横梁螺纹孔25用于同一车桥左右两侧的双横臂安装支架通过横梁26进行直接连接。

所述上横臂安装台15、直肋24以及支耳结构的外侧边缘均设有螺栓通孔，所述侧板22上也设有螺栓通孔。侧板22侧面上保留螺栓通孔周边区域的平台面，其他区域挖出一定厚度的材料，便于机加工及支架安装，同时实现了轻量化设计。螺栓通孔的开设，能够实现双横臂安装支架与车架纵梁10的螺栓连接。螺栓通孔的位置要避让开上、下横臂销轴20、21安装螺母所需的空间。

本发明中的双横臂安装支架通过铸造一体成型，铸造时，上下横臂销轴孔17、18处的凸台要预留出机加工量。同样，螺栓通孔处也设有凸台，此处的凸台在铸造时也要预留出机加工量。整个双横臂安装支架设计为左右完全对称结构，安装到车架时，不存在左右侧混淆问题，提高了底盘的生产效率和维修性。

根据双横臂安装所需的配合尺寸及公差要求，机加工上下横臂销轴孔17、18、螺栓通孔、上下横臂销轴孔处的凸台、横梁螺纹孔25及横梁螺纹孔端面。

如图6所示，并结合图14、15、16、17所示，本发明中的油气弹簧安装支架通过螺栓安装到车架纵梁10上，螺栓由车架外侧向内侧安装，油气弹簧11上吊耳放置到安装座的两块第一竖向板2之间，通过销轴12将油气弹簧11的上吊耳安装在两个销轴孔上，油气弹簧11上端通过油气弹簧安装支架与车架连接，另一端安装在下横臂14上实现与车架的相连，实现载荷的传递。两个第一竖向板2及第一横向板3所形成的空腔结构，为油气弹簧11的大行程摆动提供了足够大的活动空间，因此，本发明能够满足油气弹簧结构摆动时的空间需求和大负荷承载要求。

如图12所示，并结合图13所示，本发明中的双横臂安装支架在使用的时候，整个双横臂安装支架布置在车架纵梁10内，通过螺栓将双横臂安装支架安装到车架纵梁10上，螺栓由车架外侧向内侧安装。上下横臂13、14布置在车架纵梁10外侧，实现整个底盘的紧凑布置，通过上横臂销轴20将上横臂13连接在安装空腔的上横臂销轴孔17处，又通过下横臂销轴21将下横臂14连接在支耳结构的下横臂销轴孔18处，安装空腔以及支耳结构能够为上下横臂13、14的大行程摆动提供足够大的空间，同时也能满足大负荷承载要求。

本发明的有益效果如下：

本发明能够满足油气弹簧结构上下极限跳动下的空间需求，同时能够满足高承载要求，具有结构紧凑、承载能力强、空间利用率高等特点。其中油气弹簧安装支架采用拓扑优化设计方法研制，实现了结构材料的最优化利用，达到轻量化设计目标。油气弹簧安装支架采用一体化铸造加工方式生产，批量生产效率高、成本低廉；油气弹簧安装支架能够满足低高度独立悬架系统的保养、维护空间需求，油气弹簧销轴安装、拆卸简易方便；同时油气弹簧安装支架上预留有上横臂机械限位装置安装接口，能够满足特种车铁路运输时的快速降高要求，同时实现上横臂13跳动的机械限位。

实现了油气弹簧结构与车架的连接，满足油气弹簧11大行程摆动的空间需求和高承载要求；采用螺栓连接的方式便于油气弹簧安装支架拆卸，提高了底盘的维修性；预留的上横臂机械限位装置安装接口满足了上横臂上跳的机械限位，实现了多功能设计；油气弹簧安装支架采用一体化铸造工艺生产，批量化生产效率高，降低了生产成本，提高了底盘生产效率。

本发明也能够满足双横臂结构(即上横臂13和下横臂14)上、下极限摆动工况下的空间需求，同时能够满足高承载要求，具有结构紧凑、承载能力强、空间利用率高等特点。其中双横臂安装支架采用拓扑优化设计方法研制，实现了材料的最优化利用。双横臂安装支架上设有多个接口，安装方便。双横臂安装支架采用一体化铸造加工方式生产，批量生产效率高、成本低廉；该双横臂安装支架能够满足低高度独立悬架系统的保养、维护空间需求，同时满足中央主减速器结构从车架底部进行安装、拆卸的空间需求，满足底盘高可靠性、易维修性的使用要求。双横臂安装支架与车架纵梁10采用螺栓连接的方式便于结构件拆卸，提高了底盘的维修性；左右完全对称式的结构设计避免了横臂安装难度，降低了生产成本，提高了底盘生产效率。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。