技術領域

本發明主要涉及車輛工程領域，特別涉及一種斷開式轉向機構，以及包括該斷開式轉向機構的礦用自卸車。

背景技術

礦用自卸車是一種大型運輸設備，主要用于礦山(煤礦、鐵礦、金礦等)、水利工程以及能源領域的運輸作業，對國民經濟的快速發展發揮著重要作用。

轉向機構是礦用自卸車轉向系統的重要組成部分，是保證整車轉向特性和操縱穩定性的最關鍵的部件之一。轉向機構的功用是將轉向器輸出的力和運動傳到轉向橋兩側的轉向節，使得兩側車輪按照一定的轉角關系偏轉，以保證汽車轉向時車輪與地面的相對滑動盡可能小。

現有技術中，礦用自卸車的轉向機構主要有整體式與斷開式兩種形式。整體式轉向機構與整體式轉向橋配合使用，斷開式轉向機構與斷開式轉向橋配合使用。

對于整體式轉向機構而言，在不平路面行駛時，其會引起另一側車輪不斷偏擺，增加車輪磨損。

對于斷開式轉向機構而言，三一重機有限公司的申請號為201020161527.X的專利公開了一種結構形式，其包括轉向臂、轉向拉桿、雙臂曲柄及轉向油缸。轉向機構動作時，一側的轉向油缸收縮，另一側的轉向油缸伸出，帶動雙臂曲柄圍繞鉸接軸轉動，雙臂曲軸轉動的同時帶動與之左右鉸接的轉向拉桿轉向，轉向拉桿動作帶動轉向臂以及與轉向臂連接的前車軸轉向，最終完成轉向動作。該斷開式轉向機構主要存在以下問題：

1)車輛轉向時，轉向缸通過雙臂曲柄和橫拉桿推動轉向臂轉向，轉向輪阻力矩由轉向缸傳遞到轉向橫拉桿上的力來克服。從力的運動及傳遞關系分析知，轉向缸作為提供克服轉向輪阻力矩的動力源，其推拉力需要經過雙臂曲柄、橫拉桿、轉向臂后才傳遞至車軸上，該傳遞過程中需要進行力臂等效，導致轉向缸力的傳遞效率降低、轉向缸受力較大；

2)轉向缸布置在雙臂曲柄與車架狹隘的空間內，與車架易發生干涉，車輪轉角受到限制而不能太大，這樣導致整車轉彎半徑大、轉向性能較低；

3)轉向臂結構設計不合理，加工時基準面不好確定，加工工藝性差。

發明內容

本發明旨在提供一種斷開式轉向機構，該機構能夠改善轉向缸受力，優化整體空間布局。此外，本發明還可以解決加工工藝問題。

本發明的斷開式轉向機構，包括：

固定于車輛前軸上的第一連接臂和第二連接臂；

轉向缸，所述轉向缸的一端鉸接于車架上，所述轉向缸的另一端鉸接于所述第一連接臂上；

拉桿和曲柄，所述拉桿的兩端分別鉸接于第二連接臂和曲柄上，所述曲柄鉸接于車架上。

進一步地，所述第二連接臂上設置有互成夾角的第一固定部和第二固定部，所述第一固定部和第二固定部上均設置有螺栓孔。

進一步地，所述第二連接臂上的第一鉸接孔所在的平面與所述第一固定部和第二固定部的上下兩端面平行。

進一步地，所述第一連接臂上設置有互成夾角的第三固定部和第四固定部，所述第三固定部和第四固定部上均設置有螺栓孔。

進一步地，所述轉向缸的缸筒端與車架鉸接，所述轉向缸的活塞桿端與第一連接臂鉸接。

進一步地，所述轉向缸的缸筒端鉸接于車架縱梁上。

進一步地，所述曲柄鉸接于車架圈梁的中心位置處。

進一步地，在車輛的前后位置上，轉向缸與車架的鉸接點位于曲柄與車架鉸接點的斜前方，所述轉向缸和曲柄均相對于其與車架的鉸接點向后設置。

進一步地，所述第一連接臂、第二連接臂、轉向缸、拉桿對稱設置于車架的左右兩側。

根據本發明的另一個方面，還提供一種礦用自卸車，該礦用自卸車包括前述的斷開式轉向機構。

本發明通過轉向缸的伸縮動作推拉第一連接臂，從而帶動車輛前軸及轉向輪左右偏轉，并通過第二連接臂、拉桿和曲柄形成的連桿機構保證左右轉向輪按一定的轉角關系轉動，使得實際轉向時車輪內外轉角關系符合阿克曼轉角特性，減少輪胎磨損。與現有技術相比，本發明轉向缸提供的力直接作用在與車輛前軸固定的第一連接臂上來使車輪偏轉，轉向缸力的傳遞效率提高，轉向缸受力也相應減小；此外，本發明充分利用了車架縱梁外側及圈梁前后方向的有效空間，可以實現車輪大轉角轉向，減小了整車轉彎半徑；而且，本發明還有利于確定第二連接臂的加工基準面，從而改善加工工藝性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。