一种转向支座及转向联接机构的制作方法

本发明涉及一种自卸车转向支座及联接结构，属于自卸车技术领域。

背景技术：

铰接式自卸车具有前、后两个车架，前车架布置动力源和操控中枢，后车架布置载货装置，前、后车架通过铰接体连接，前、后车架可以实现相对的转动，缩小转弯半径。铰接式自卸车被广泛应用于空间狭小、多雨、泥泞、道路崎岖的小型矿区。铰接式自卸车的转向通过布置于前车架和铰接体之间的转向油缸来实现，在崎岖恶劣的工况下，对转向支座的冲击很大。目前转向支座多采用两块耳板直接焊接在车架侧板的结构，如图1所示，在耳板与车架侧板夹角位置，应力集中严重，长期的交变载荷作用，易产生焊缝或者侧板母材的疲劳开裂。

技术实现要素：

本发明为了解决现有转向支座应力集中，导致易产生焊缝或者侧板母材的疲劳开裂，进而减少使用寿命的问题，提供了一种转向支座，该转向支座通过一体成型结构和凸出部，将应力逐步分散，提高了转向支座的强度，延长了转向支座的使用寿命。

本发明为了实现上述目的，所采取的技术方案为：一种转向支座，包括相互固定连接的底板和凸出部，所述底板置于所述凸出部一端，在所述凸出部上设有用于连接轴销的凸耳，所述凸耳上设有销孔，所述凸耳、底板和凸出部一体成型，所述凸出部内设有中空腔体，在所述凸出部与所述底板连接处、所述凸耳与所述凸出部连接处均设有加强筋。

进一步的，所述凸耳内设中空腔体，所述凸耳内中空腔体与所述凸出部的中空腔体相连通。

进一步的，所述凸耳包括第一凸耳和第二凸耳，分别置于所述凸出部两侧，所述第一凸耳面积大于第二凸耳面积。

进一步的，所述凸出部一端开口，开口端边缘连接所述底板。

进一步的，所述凸耳呈弧形状。

进一步的，底板边缘呈不规则曲线设置。

本发明还提供了一种转向联接机构，包括固定于前车架的转向支座、固定于后车架上的铰接体、连接所述转向支座和所述铰接体的转向油缸，所述转向支座包括固定连接的底板和凸出部，在所述凸出部上设有用于安装轴销的凸耳，所述底板、凸出部和凸耳一体成型，所述底板焊接连接所述前车架，所述凸耳上设有用于安装销轴的第一销孔，所述转向油缸通过销轴与所述转向支座转动连接；所述铰接体包括用于连接转向油缸的第二销孔，所述转向油缸设有两个，分别对称设置在所述前车架两侧。

进一步的，所述前车架连接所述转向支座处预留有与转向支座底板周圈几何尺寸一致的凹槽，所述转向支座的底板嵌于所述凹槽内并焊接固定。

进一步的，所述前车架与所述底板之间为全熔透焊接。

进一步的，在所述前车架与所述底板之间的焊缝处设置有焊接垫板。

进一步的，所述转向支座与所述转向油缸之间的第一销轴轴向方向设有中心孔。

本发明所产生的有益效果包括：1、本发明中的转向支座为一体成型，增加了支座的整体强度；2凸耳设置在凸出部上，当凸耳受到推拉力时，将应力传输至凸出部，进而凸出部将应力分散后传输至底板边缘，由现有技术中应力集中于一点改进为本发明的应力分散至连接边缘，且边缘呈弯折曲线状，增加了曲线的路径，起到进一步的分散作用；3、本发明中的凸出部内设中空腔体，使得凸耳传过来的应力顺着凸出部四周侧壁传输至底板，且中空腔体的设置减轻了支座的重量，减少了支座用料；4、在支座的各折弯处设置加强筋，进一步增加了支座的强度，延长了使用寿命；5、转向支座嵌于前支架内后焊接，增加了转向支座与前支架的连接强度；6、在前支架两侧设置两个转向油缸，满足两侧受力均匀，两侧同时受力，实现快速、温度的转向。

附图说明

图1 现有技术中转向支座结构示意图；

图2 本发明中转向支座的结构示意图；

图3 本发明中转向支座嵌入前车架结构示意图；

图4 本发明中焊接垫板位置示意图；

图5、图6 本发明中转向联接机构示意图；

图7 转向油缸与转向支座连接处结构示意图；

图8 连接转向支座与转向油缸的销轴结构示意图；

图中1、转向支座，11、底板，12、凸出部，13、腔体，14、加强筋，15、第一凸耳，16、第二凸耳，2、前车架，21、上板，22、下板，23、左板，24、右板，25、焊接垫板，3、后车架，4、铰接体，5、销轴，51、中心孔，6、螺栓，7、盖板，8、螺母，9、转向油缸，10、旋转轴。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

图1所示，为目前现有的转向支座1结构，由上耳板1-1L和下耳板1-2L焊接在前车架2M-1的侧板上，结构简单，重量轻。但在耳板与车架侧板接触的夹角处（虚线圈位置）应力集中严重，长时间的交变载荷作用，侧板及焊缝易出现疲劳开裂。

图2所示，本发明中的转向支座1包括底板11、固定在底板11上的凸出部12、设置在凸出部12上的凸耳，底板11为平板结构，与前车架2直接连接，凸出部12内部设有中空腔体13，腔体13一端开口，开口端连接底板11，底板11、凸出部12和凸耳为一体成型结构，增加了转向支座1强度，底板11也可看成为凸出部12开口端边缘折弯形成，开口端呈梯形结构，不仅满足两个凸耳大小不一的需求，也增加了开口端边缘的曲线长度，减小单位面积的受力。上述凸出部12设计为中空结构，中空结构可以将两凸耳传递来的转向力均匀分散，避免应力集中，同时，内部空心的结构，也可减轻一定重量。

本发明中的凸耳设有两个，分别为第一凸耳15和第二凸耳16，凸耳上设有用于安装轴销5的销孔，两凸耳销孔同轴，用于安装转向缸固定销轴。两个凸耳分别固定在凸出部12两侧，为了进一步减轻转向支座1的重量，可以在保证强度的情况下将凸耳设置为中空结构，凸耳的中空腔体13与凸出部12的中空腔体13相连通，使得应力可沿壁逐步分散和传递。两凸耳均设置在凸出部12远离底板11的一端。为了弥补转向支座1折弯边相对较脆弱的缺点，折弯处均设置加强筋14，折弯处包括凸出部12与底座的连接处，该设计增加了转向支座1的强度。

当力通过凸出部12传递至底板11，进而由底板11传递至前车架2时，为了增加可承担力的面积，减少单位面积的受力，底板11与前车架2连接边缘为多边形，且每一边为呈弧度的曲线，曲线可为不规则的，目的是为了尽可能的增加底板11与前车架2连接边的长度。

本发明中的转向支座1可将凸耳传递过来的应力通过凸出部12的各侧壁均匀分散开，进一步传递至底板11，通过增加底板11与前车架2的连接边长度，进一步分散应力，该设计增加了支座的使用寿命。

如图3所示，安装本发明中的转向支座1时，在前车架2上预留有与转向支座1的底板11周圈几何尺寸一致的凹槽，将转向支座1的底板11嵌入凹槽后进行焊接固定，凹槽可为穿透前车架前板的通孔，将底板四周侧壁与通孔内壁焊接固定，嵌入式焊接增加了焊接的强度，转向支座1的底板11周圈与前车架2的侧板对接焊接，形成完整的箱型结构。对接焊缝结构如图4所示，在焊缝的内侧均有焊接垫板25，且周圈所有的对接焊缝要求全熔透焊接，焊缝需要平滑过渡。

图5-图7为本发明中的转向联接机构，转向联接机构包括固定前车架2的转向支座1、固定后车架3的铰接体4、连接转向支座1和铰接体4的转向油缸9，转向油缸9包括两个，第一转向油缸9和第二转向油缸9，分别对称分布在前车架2左右两侧，前车架2包括上下相对的上板21和下板22，左右相对的左板23和右板24，铰接体4上设有四个销孔，包括用于连接上板21的上销孔、用于连接下板22的下销孔、用于连接转向油缸9的左销孔和右销孔，其中上销孔和下销孔同轴设置，同样的，上板21和下板22上设有与上销孔和下销孔相对应的销孔，通过旋转轴10贯穿连接上板21上的销孔、铰接体4的上销孔、下板22上的销孔和铰接体4的下销孔，前车架2可绕该旋转轴10转动。

转向支座1设有两个，分别固定在前车架2的左板23和右板24上，第一转向油缸9连接左板23的转向支座1和左销孔，第二转向油缸9连接右板24的转向支座1和右销孔，设置两个转向油缸9提供转向力，推动前车架2和铰接体4之间相互转动，最终实现整车转向。两转向油缸9保证两侧均匀受力，提高了转向效率，同时防止单侧受力过大，导致易损坏的问题。

如图7所示，转向油缸9与转向支座1之间通过销轴连接，该连接处的销轴为中空结构，中间穿过螺栓6，螺栓6端侧使用盖板7限位，穿过盖板7后使用螺母8固定，盖板7紧贴凸耳，固定了销轴与凸耳的相对位置，防止轴向晃动。同时销轴的中空结构便于销轴的拆卸，可以使用拉拔器等助力工具，插入销轴中心孔51中，拔出销轴。

如图8所示，连接转向支座1与转向油缸9的销轴为两段式的阶梯轴，具有中心孔51。销轴的粗端与上凸耳的销轴孔配合，销轴细端与下凸耳的销轴孔、转向油缸9的轴承内孔同时配合。上凸耳和下凸耳为同一转向支座1上的两个凸耳相对位置得名，安装时，两个凸耳上下布置。

上述仅为本发明的优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。