专利名称：连接装置及具有其的工程机械和多轴车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连接装置，还涉及具有该连接装置的工程机械和多轴车辆。
背景技术：
近年来，全球许多起重机制造商都先后推出了超大吨位的全地面起重机。超大吨位的全地面起重机的起重量大，但起重机自身的总重量也很大。由于有关道路车辆国家法规的限制，这些大吨位起重机的重量、轴荷已经难以符合国家相关法规的要求。为了使起重机的重量、轴荷等既满足法规要求，同时又能运输相关附加设备或者一定重量的配重，有厂家尝试在起重机底盘的尾部安装可拆卸的附加车轴装置，起重机底盘和附加车轴装置之间一般通过四个销子进行装配锁定。现有技术中，一般是通过四个销子将附加车轴与起重机底盘锁定连接，这样，附加车轴便与起重机底盘刚性地连为一体。对于轴数不多的起重机底盘和附加车轴来说，这样 的连接方式基本可靠。但是，对于轴数较多(如8桥、9桥)的起重机底盘来说，假若后面再连接两轴或两轴以上的附加车轴，在这种情况下，如果行驶时再将两者刚性地锁定连接，便可能会导致一些问题的发生。众所周知，起重机经常出入一些路况极差的场地，而连接后组成的新底盘长度太长，受悬架行程的制约，在高低不平的路面上很容易造成车轮悬空，从而导致驱动力不足、轴荷不均等一系列问题，影响起重机的正常使用，严重时甚至会对起重机的传动或行驶系统造成严重损坏。因此，有必要针对现有技术中存在的上述缺陷进行改进。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种连接装置及具有该连接装置的工程机械和多轴车辆，该连接装置提高了带有附加车轴的底盘的通过性，能够适应路况较差的场合。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种连接装置，用于连接主车架和位于所述主车架后部的附加车架，所述连接装置包括相对固定地设置于所述主车架后部的第一对接装置、相对固定地设置于所述附加车架前部的第二对接装置、以及连接所述第一对接装置和所述第二对接装置的摆动连接结构，所述摆动连接结构使得所述主车架和所述附加车架之间可上下摆动。进一步地，所述第一对接装置和所述第二对接装置分别为独立部件，或者所述第一对接装置与所述主车架一体形成、所述第二对接装置与所述附加车架一体形成；所述摆动连接结构具有固定连接状态和摆动连接状态。进一步地，所述摆动连接结构包括定位部和摆动部，所述摆动连接结构的下部形成所述定位部、上部形成所述摆动部，或者所述摆动连接结构的上部形成所述定位部、下部形成所述摆动部。进一步地，所述定位部将所述第一对接装置定位连接到所述第二对接装置，所述摆动部将所述第一对接装置和所述第二对接装置在所述固定连接状态和所述摆动连接状态之间切换。
进一步地，所述定位部包括多个定位孔和多个定位连接销，所述多个定位孔分别设置于所述第一对接装置和所述第二对接装置，所述定位连接销将所述第一对接装置和所述第二对接装置上相对应的所述定位孔连接；所述摆动部包括多个第一孔、多个第二孔和多个摆动连接销，所述多个第一孔设置于所述第一对接装置，所述多个第二孔设置于所述第二对接装置，所述摆动连接销将所述第一孔和相对应的所述第二孔连接。进一步地，所述定位孔为圆形孔；所述第一孔和所述第二孔中的一个为摆动孔，另一个为圆形的第二定位孔；所述摆动孔由位于中部的中间圆弧和位于两端的两边圆弧组成，所述中间圆弧的半径大于所述两边圆弧的半径；所述摆动连接销的连接部分沿轴向分为第一级和第二级，所述第一级的半径小于所述第二级的半径和所述中间圆弧的半径，所述第一级和所述第二级的半径分别与所述两边圆弧和中间圆弧的半径相对应，所述第二级的半径或所述第一级的半径与所述第二定位孔的内径相对应。进一步地，所述定位孔为圆形孔；所述第一孔和所述第二孔均为摆动孔，所述摆动孔由位于中部的中间圆弧和位于两端的两边圆弧组成，所述中间圆弧的半径大于所述两边圆弧的半径；所述摆动连接销的连接部分沿轴向分为第一级和第二级，所述第一级的半径小于所述第二级的半径和所述中间圆弧的半径，所述第一级和所述第二级的半径分别与所 述两边圆弧和中间圆弧的半径相对应。进一步地，所述定位孔为圆形孔；所述第一孔和所述第二孔均为摆动孔，或者其中一个为摆动孔，另一个为圆形的第二定位孔；所述摆动孔由位于中部的中间圆弧和位于两端的两边圆弧组成，所述中间圆弧的半径大于所述两边圆弧的半径；所述摆动连接销的连接部分的半径小于所述中间圆弧的半径，且与所述两边圆弧的半径或所述第二定位孔的内径相对应。进一步地，所述主车架上设置的定位孔和第一孔均为两个，所述附加车架上对应设置的定位孔和第二孔也均为两个。进一步地，所述连接装置还包括用于检测所述摆动连接销位置的检测装置。为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种工程机械，包括主车架和位于所述主车架后部的一个或多个附加车架，所述主车架和相邻的所述附加车架之间、以及多个附加车架之间均具有如前任一项所述的连接装置。进一步地，所述工程机械为起重机，所述起重机的吊臂后置并由所述主车架的后部和所述附加车架支撑。为了实现上述目的，根据本发明的再一个方面，提供了一种多轴车辆，包括底盘，所述底盘包括主车架和位于所述主车架后部的一个或多个附加车架，所述主车架和相邻的所述附加车架之间、以及多个附加车架之间均具有如前任一项所述的连接装置。根据本发明的技术方案，通过在主车架和附加车架之间设置可上下摆动的摆动连接结构，提高了带有附加车轴的底盘的通过性，能够适应路况较差的场合，同时降低了传动或行驶部件被损坏的几率。
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中
图I是根据本发明实施例的起重机底盘和附加车轴对接后的结构示意图；图2是根据本发明实施例的起重机主车架后部的结构示意图；图3是根据本发明实施例的附加车架前部的结构示意图；图4是根据本发明实施例的摆动连接销的结构示意图；图5是根据本发明实施例的主车架和附加车架连接时的示意图；图6是图5中所述摆动连接结构的剖视图；以及图7是根据本发明实施例的起重机底盘和附加车轴对接后的行驶状态图。
具体实施方式
需要说明的是，在没有明确限定或不冲突的情况下，本发明的各个实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。图I是根据本发明实施例的起重机底盘和附加车轴对接后的结构示意图。如图I所示，起重机包括操作机构和底盘，其中，操作机构设置在底盘的上面。所述操作机构例如可以是起重机的驾驶室、液压驱动装置或电路控制装置等。底盘包括主车架I。附加车轴设置在该起重机的后部，该附加车轴包括附加车架2。所述主车架I和附加车架2通过连接装置相互连接起来，构成车架的整体。本文所称的前后方向，是指车架沿车辆行驶方向延伸时的前后方向。在根据本发明的该实施例中，主车架I和附加车架2之间通过摆动连接结构相连，所述摆动连接结构使得主车架I和附加车架2可以在固定连接状态和摆动连接状态之间切换。其中，固定连接状态是指所述主车架和附加车架之间彼此固定连接、不能产生相对位移(当然，也包括不能产生摆动)的状态，摆动连接状态是指所述主车架和附加车架之间虽然连接在一起、但能够有一定的摆动量的状态，例如，主车架和附加车架可以分别在它们的下端铰接，而主车架和附加车架的上端可以相对彼此有一定的上下摆动量，从而允许主车架和附加车架绕着铰接处在一定范围内上下摆动。图2是根据本发明实施例的起重机主车架后部的结构示意图；图3是根据本发明实施例的起重机附加车架前部的结构示意图；图4是根据本发明实施例的摆动连接销的结构示意图；图5是根据本发明实施例的起重机主车架和附加车架连接时的示意图，此时只是孔相互对应，还没有插入销；图6是图5中所述摆动连接结构的剖视图，此时，各个销插入每组对应的孔中，为了便于观察，左边的摆动连接销10未插入孔中，右边的摆动连接销10的第二级同时插入一组对应孔中，同时，左边的定位连接销9也未插入孔中，右边的定位连接销9插入一组对应孔中。如图2所示，在主车架后部设置有第一对接装置5，该第一对接装置可以是向后突出的一对平行的板状部件，在所述板状部件的下端分别设置有两个定位孔7，这两个定位孔7沿着车架的纵向(即沿着图2的纸面垂直穿入或穿出的方向)分布。相应地，如图3所示，在附加车架前部设置有第二对接装置6，该第二对接装置可以是向前突出的一对平行的板状部件，在其下端也分别设置有两个定位孔7，这两个定位孔7同样沿着车架的纵向分布。由此，如图5所示，主车架后部的第一对接装置5和附加车架前部的第二对接装置6彼此重叠配合，且使得它们下端分别设置的两对定位孔7相互重合对准。所述第一对接装置和第二对接装置可以分别是单独的部件，也可以分别与主车架或附加车架一体形成。
如图5和6所示，定位连接销9可插入主车架后部和附加车架前部上相应的一对定位孔7中。所述定位孔为圆形孔，与所述定位孔相配合的所述定位连接销的连接部分呈圆柱状，并且定位孔的内径和定位连接销的连接部分的外径相对应。此处及以下多处的所述“相对应”是指销的连接部分刚好可以插入孔中，构成间隙很小的间隙配合。从而，所述定位连接销与所述定位孔构成了定位部，可以将附加车架的前部约束在主车架的后部，使主车架和附加车架定位连接在一起。如图2所示，在所述第一对接装置5的上端还分别设置有两个第二定位孔81，这两个第二定位孔81沿着车架的纵向(即沿着图2的纸面垂直穿入或穿出的方向)分布。相应地，如图3所示，在所述第二对接装置6的上端分别设置了有两个摆动孔8，这两个摆动孔8同样沿着车架的纵向分布。由此，如图5所示，主车架后部的第一对接装置5和附加车架前部的第二对接装置6彼此重叠配合，且使得它们上端分别设置的第二定位孔81和摆动孔8相互重合对准。如图5和6所示，摆动连接销10可插入主车架后部和附加车架前部上相应的一对第二定位孔81和摆动孔8中。与前述定位孔7不同，摆动孔8并不是规则的圆形孔，而 是由位于中部的上、下两段圆弧(以下称为中间圆弧)和位于两边的左、右两段圆弧(以下称为两边圆弧)构成，且所述中间圆弧的半径大于所述两边圆弧的半径。并且，如图4和6所示，与前述定位连接销9的结构不同，摆动连接销10的连接部分沿轴向分为第一级和第二级，所述第一级的半径小于第二级的半径，此外，所述第一级的半径与摆动孔8的两边圆弧的直径相对应且小于摆动孔8的中间圆弧的直径，所述第二级的半径与摆动孔8的中间圆弧的直径相对应，所述第二级的半径与所述第二定位孔81的内径相对应。当摆动连接销10依次穿过第二定位孔81和摆动孔8，将所述第二级同时插入第二定位孔81和摆动孔8中时，由于所述第二级的半径与第二定位孔的半径和中间圆弧的半径均相对应，此时，摆动连接销与第二定位孔、摆动孔三者的配合可以使主车架和附加车架的上端定位连接在一起。由于主车架和附加车架的下端也通过前述定位孔和定位连接销定位连接，从而，可将主车架和附加车架完全锁定在一起，可以减少冲击，适用于行驶在较好路况的情形。当摆动连接销10将其第二级插入第二定位孔81且第一级插入摆动孔8中时，由于所述第一级的半径小于所述中间圆弧的半径，且所述第一级的半径与所述两边圆弧的半径相对应，使得摆动连接销10第一级可以在摆动孔8中的一定范围内移动，从而摆动连接销、第二定位孔和摆动孔共同构成了摆动部。此时，以主车架和附加车架下端的定位部为轴心，主车架和附加车架可以通过所述摆动部相对于彼此产生一定程度的上下摆动量，从而在恶劣路况下有利于提高起重机底盘的通过性，同时降低了传动或行驶部件被损坏的几率。当然，也可以设计成，所述摆动连接销10第一级的半径与所述第二定位孔81的内径相对应。这样，摆动连接销10也可以依次穿过摆动孔8和第二定位孔81，在将所述第二级同时插入摆动孔8和第二定位孔81中时，摆动连接销与摆动孔、第二定位孔三者的配合可以使主车架和附加车架的上端定位连接在一起。在将所述第一级同时插入摆动孔8和第二定位孔81中时，由于所述第一级的半径小于所述中间圆弧的半径和第二定位孔的内径，故所述第一级在摆动孔和第二定位孔中均有一定的摆动量，只是在第二定位孔中的摆动量幅度较小。与前面的实施例相比，由于摆动连接销同时在摆动孔和第二定位孔中摆动，使得摆动连接销需要承受较大的剪切应力，可能在一定程度上降低连接强度并缩短所述摆动连接销的使用寿命。图7是根据本发明实施例的起重机底盘和附加车轴对接后的行驶状态图，如图7所示，由于附加车架的存在，起重机的吊臂可以后置、并由主车架的后部和附加车架支撑。这样，起重机行驶的时候，由于起重机吊臂后置，整个装置的重心可以向后移，驾驶员的视野也可以得到改善，有利于提高起重机的操控性。为了随时检测摆动连接销的动作，还可以在起重机上安装检测装置，例如接近开关等。例如，如图6所示，可以在摆动连接销10附近的合适位置设置一对接近开关11和12，当接近开关11检测到信号时，可以确定摆动连接销10的第二级已经插入摆动孔中，此时主车架和附加车架处于固定连接状态；当接近开关12有信号时，可以确定摆动连接销10的第一级已经插入摆动孔中，此时主车架和附加车架处于摆动连接状态。因此，通过检测装置检测到的有关摆动连接销位置的信号，可以容易地操作所述摆动连接销并确定其状态。 在前述实施例中，由定位孔和定位连接销构成的定位部设置在主车架后部和附加车架前部的下端，而由摆动孔和摆动连接销构成的摆动部设置在主车架后部和附加车架前部的上端。实际上，所述定位部也可以设置在主车架后部和附加车架前部的上端，而将摆动部设置在主车架后部和附加车架前部的下端，即可以将所述定位部和摆动部的设置位置进行上、下互换，互换之后仍然可以实现同样的技术效果。并且，主车架后部的对接装置和附加车架前部的对接装置不限于实施例中形状和结构，而可以是任何能够便于形成孔并使主车架和附加车架上的孔能够重合对应的结构。定位孔和摆动孔并不限于设置在独立的对接装置上，而是只要能够形成在主车架和附加车架上相对应的位置上，且能够重合对应，便于销从中插入即可。此外，摆动孔的形状并不仅限于由中间圆弧和两边圆弧构成的孔，也可以由更多半径不同的圆弧构成，还可以是圆弧以外的其他形状；相应地，摆动连接销的连接部分也并不仅限于由半径不同的两部分组成，也可以是其它合适的形状，只要改变与摆动孔相互配合的所述摆动连接销连接部分的形状，能够使得所述摆动部在固定连接状态和摆动连接状态之间切换即可。另外，所述主车架和附加车架上分别设置的定位孔和摆动孔并不限于两组(主车架和附加车架分别有两个，构成两组)，也可以是两组以上，只要这些分别设置在主车架和附加车架上的几组孔能够相互重合对准，适于与定位连接销或摆动连接销相配合。如果希望主车架和附加车架之间的连接更为稳固，可以采用两组以上的较多组的定位孔和摆动孔，但此时的结构就更为复杂些。在另外的实施例中，所述摆动部也可以全部采用摆动孔，当摆动连接销插入这一对摆动孔时，所述摆动连接销的第二级同时在两个摆动孔中摆动，仍然可以实现固定连接状态和摆动连接状态之间的切换。但是，与前面的实施例相比(摆动连接销仅在摆动孔中摆动，或者除了在摆动孔中摆动，还在第二定位孔中有小幅摆动)，摆动连接销的第二级同时在两个摆动孔中有较大幅度的摆动，摆动连接销需要承受更大的剪切应力，可能在一定程度上降低连接强度并缩短所述摆动连接销的使用寿命。在前述各个实施例中，主车架和附加车架之间通过摆动连接结构相连，所述摆动连接结构使得主车架和附加车架可以在固定连接状态和摆动连接状态之间切换。当然，也可以设计成主车架和附加车架之间一直处于摆动连接状态，从而使得车架结构更为简单，且易于操作。此时，与前述各个实施例中的结构相比，所述定位部的结构不变，所述摆动部中的摆动孔的结构也不变，但是不再采用具有不同直径连接部分的摆动连接销，而是采用具有固定直径的连接部分的连接销，所述连接销的连接部分的直径与所述摆动孔的两边圆弧的直径相对应(当采用第二定位孔时，也与第二定位孔的内径相对应)，且小于所述中间圆弧的直径。通过这样的结构，由于连接销的连接部分的直径始终小于摆动孔的中间圆弧的直径，因此，主车架和附加车架之间始终处于摆动连接状态。另外，本发明的前述几个实施例以主车架和一个附加车架为例，但是也可以在主车架后面连接多个附加车架，主车架和与之相邻的附加车架之间、以及各个附加车架之间均可以通过前述连接装置相连。此外，本发明的前述几个实施例虽然以起重机为例进行了描述，但所述连接装置并不仅限于起重机等工程机械，也可以应用于具有多轴的车辆，还可以应用于所有具有车 辆底盘的装置中。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种连接装置，用于连接主车架(I)和位于所述主车架(I)后部的附加车架(2)，其特征在于，所述连接装置包括相对固定地设置于所述主车架(I)后部的第一对接装置(5)、相对固定地设置于所述附加车架(2)前部的第二对接装置(6)、以及连接所述第一对接装置(5 )和所述第二对接装置(6 )的摆动连接结构，所述摆动连接结构使得所述主车架(I)和所述附加车架(2)之间可上下摆动。
2.根据权利要求I所述的连接装置，其特征在于，所述第一对接装置(5)和所述第二对接装置(6)分别为独立部件，或者所述第一对接装置(5)与所述主车架(I) 一体形成、所述第二对接装置(6)与所述附加车架(2) —体形成；所述摆动连接结构具有固定连接状态和摆动连接状态。
3.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在干，所述摆动连接结构包括定位部和摆动部，所述摆动连接结构的下部形成所述定位部、上部形成所述摆动部，或者所述摆动连接结构的上部形成所述定位部、下部形成所述摆动部。
4.根据权利要求3所述的连接装置，其特征在于，所述定位部将所述第一对接装置(5)定位连接到所述第二对接装置(6)，所述摆动部将所述第一对接装置(5)和所述第二对接装置(6 )在所述固定连接状态和所述摆动连接状态之间切换。
5.根据权利要求3所述的连接装置，其特征在于，所述定位部包括多个定位孔(7)和多个定位连接销(9)，所述多个定位孔分别设置于所述第一对接装置(5)和所述第二对接装置(6 )，所述定位连接销(9 )将所述第一对接装置(5 )和所述第二对接装置(6 )上相对应的所述定位孔连接；所述摆动部包括多个第一孔、多个第二孔和多个摆动连接销(10)，所述多个第一孔设置于所述第一对接装置(5)，所述多个第二孔设置于所述第二对接装置(6)，所述摆动连接销(10)将所述第一孔和相对应的所述第二孔连接。
6.根据权利要求5所述的连接装置，其特征在于，所述定位孔(7)为圆形孔；所述第一孔和所述第二孔中的ー个为摆动孔(8)，另ー个为圆形的第二定位孔；所述摆动孔(8)由位于中部的中间圆弧和位于两端的两边圆弧组成，所述中间圆弧的半径大于所述两边圆弧的半径；所述摆动连接销(10)的连接部分沿轴向分为第一级和第二级，所述第一级的半径小于所述第二级的半径和所述中间圆弧的半径，所述第一级和所述第二级的半径分别与所述两边圆弧和中间圆弧的半径相对应，所述第二级的半径或所述第一级的半径与所述第二定位孔的内径相对应。
7.根据权利要求5所述的连接装置，其特征在于，所述定位孔(7)为圆形孔；所述第一孔和所述第二孔均为摆动孔(8)，所述摆动孔(8)由位于中部的中间圆弧和位于两端的两边圆弧组成，所述中间圆弧的半径大于所述两边圆弧的半径；所述摆动连接销(10)的连接部分沿轴向分为第一级和第二级，所述第一级的半径小于所述第二级的半径和所述中间圆弧的半径，所述第一级和所述第二级的半径分别与所述两边圆弧和中间圆弧的半径相对应。
8.根据权利要求5所述的连接装置，其特征在于，所述定位孔(7)为圆形孔；所述第一孔和所述第二孔均为摆动孔(8)，或者其中ー个为摆动孔(8)，另ー个为圆形的第二定位孔；所述摆动孔(8)由位于中部的中间圆弧和位于两端的两边圆弧组成，所述中间圆弧的半径大于所述两边圆弧的半径；所述摆动连接销(10)的连接部分的半径小于所述中间圆弧的半径，且与所述两边圆弧的半径或所述第二定位孔的内径相对应。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述第一对接装置(5)上设置的定位孔(7)和第一孔均为两个，所述第二对接装置(6)上对应设置的定位孔(7)和第二孔也均为两个。
10.根据权利要求6或7所述的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括用于检测所述摆动连接销(10)位置的检测装置。
11.ー种工程机械，包括主车架(I)和位于所述主车架后部的ー个或多个附加车架(2)，其特征在于，所述主车架(I)和相邻的所述附加车架(2)之间、以及多个附加车架(2)之间均具有如权利要求I至10中任一项所述的连接装置。
12.根据权利要求11所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为起重机，所述起重机的吊臂后置并由所述主车架(I)的后部和所述附加车架(2)支撑。
13.ー种多轴车辆，包括底盘，所述底盘包括主车架(I)和位于所述主车架后部的ー个或多个附加车架(2)，其特征在于，所述主车架(I)和相邻的所述附加车架(2)之间、以及多个附加车架(2)之间均具有如权利要求I至10中任一项所述的连接装置。
全文摘要
本发明涉及一种连接装置及具有该连接装置的工程机械和多轴车辆。所述连接装置，用于连接主车架和位于所述主车架后部的附加车架，所述连接装置包括相对固定地设置于所述主车架后部的第一对接装置、相对固定地设置于所述附加车架前部的第二对接装置、以及连接所述第一对接装置和所述第二对接装置的摆动连接结构，所述摆动连接结构使得所述主车架和所述附加车架之间可上下摆动。根据本发明的技术方案，通过在主车架和附加车架之间设置可上下摆动的摆动连接结构，提高了带有附加车轴的底盘的通过性，能够适应路况较差的场合，同时降低了传动或行驶部件被损坏的几率。
文档编号B62D63/06GK102826141SQ20121035200
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者詹纯新, 刘权, 王启涛, 王文佳, 刘学俭, 宁介雄 申请人:中联重科股份有限公司