汽車起重機獨立懸架車橋V形擺臂的結構改進
2020-05-03周希
我公司設計的某型汽車起重機獨立懸架車橋主要由轉向節1、懸架缸2、車架3、車輪4、輪邊減速器5、V形擺臂6、主減速器7組成,如圖1所示。其中轉向節1、懸架缸2、V形擺臂6組成左、右兩側獨立懸架。V形擺臂6是獨立懸架的關鍵部件,在起重機行駛過程中保持轉向輪和車架之間的運動關系,并傳遞縱向、橫向、及其他方向的力和力矩,緩解不平路面引起的振動和沖擊,保證駕駛員駕駛時的舒適性。

1.轉向節 2.懸架缸 3.車架 4.車輪 5.輪邊減速器 6.V形擺臂 7.主減速器
V形擺臂結構
改進前,V形擺臂主要由推力桿1、直球銷座2、直球銷3、橡膠套(4、10)、V形球座5、蓋板6、彈性擋圈7、螺栓8、V形球銷9、密封罩11、法蘭球座12組成,如圖2所示。
V形球銷9外側設有硫化橡膠制作的橡膠套10,2者組成球銷總成,并使用螺栓8將球銷總成安裝在法蘭球座12上。將球銷總成壓進V形球座5后,使用彈性擋圈7將球銷總成鎖住。V形球座5與法蘭球座12之間安裝密封罩11。V形球座5、2根推力桿1及2個直球銷座2通過熱鉚接組成一體。2個直球銷3外側設有硫化橡膠制作的橡膠套4,組成直球銷總成,其與直球銷座2也通過彈性擋圈實現軸向鎖緊。
改進前,V形擺臂主要由推力桿1、直球銷座2、直球銷3、橡膠套(4、10)、V形球座5、蓋板6、彈性擋圈7、螺栓8、V形球銷9、密封罩11、法蘭球座12組成,如圖2所示。
V形球銷9外側設有硫化橡膠制作的橡膠套10,2者組成球銷總成,并使用螺栓8將球銷總成安裝在法蘭球座12上。將球銷總成壓進V形球座5后,使用彈性擋圈7將球銷總成鎖住。V形球座5與法蘭球座12之間安裝密封罩11。V形球座5、2根推力桿1及2個直球銷座2通過熱鉚接組成一體。2個直球銷3外側設有硫化橡膠制作的橡膠套4,組成直球銷總成,其與直球銷座2也通過彈性擋圈實現軸向鎖緊。

1.推力桿;2.直球銷座;3.直球銷;4、10.橡膠套;5.V形球座;6.蓋板;7.彈性擋圈;8.螺栓;9. V形球銷;11.密封罩;12.法蘭球座
存在問題
改進前的V形擺臂,所用球銷總成采用金屬球銷加硫化橡膠套的方式,其徑向彈性好,受力大,具有緩沖作用。但存在以下3個問題:
一是V形擺臂受力集中在V形球銷處,車輛在經過坑地或坡地等不平路面時,V形球銷軸向承受動載荷很大,容易造成橡膠套撕裂,導致其與球銷脫離,可靠性較差、使用壽命較短,且存在安全隱患。二是3個鉸接點的橡膠套均需硫化加工,其加工過程較繁瑣、制造成本較高。三是球銷總成磨損后維修困難,基本上予以報廢處理,經濟損失較大。
改進方法
為了解決V形擺臂存在的上述問題,我們對其結構進行了改進,主要是將原來3個鉸接點的球銷加硫化橡膠套結構改為關節軸承結構。關節軸承又稱球面滑動軸承,其結構由一個帶內球面的外圈和一個帶外球面的內圈組成。
改進后的V形擺臂主要由推力桿1、直球銷座2、直球銷3、密封罩(4、5、6)、關節軸承(7、8)、V形球座9、蓋板10、彈性擋圈(11、12)螺栓13、潤滑脂杯14、法蘭球座15組成,如圖3所示。
V形球座9中的關節軸承7的內、外圈為軸承鋼制作,使用螺栓13將關節軸承7、V形球座9、法蘭球座15連接起來。V形球座9徑向位置設置潤滑脂杯,用于潤滑關節軸承7。V形球座9與法蘭球座15之間安裝密封罩4,V形球座9上部安裝蓋板10,對軸端部進行密封。
V形球座9、2根推力桿1及2個直球銷座2通過熱鉚接組成一體。推力桿1另外2個端部的直球銷座2與直球銷3之間安裝自潤滑關節軸承8,并使用彈性擋圈12進行軸向鎖住。直球銷3兩端使用密封罩(5、6)實現軸向密封。
改進前的V形擺臂,所用球銷總成采用金屬球銷加硫化橡膠套的方式,其徑向彈性好,受力大,具有緩沖作用。但存在以下3個問題:
一是V形擺臂受力集中在V形球銷處,車輛在經過坑地或坡地等不平路面時,V形球銷軸向承受動載荷很大,容易造成橡膠套撕裂,導致其與球銷脫離,可靠性較差、使用壽命較短,且存在安全隱患。二是3個鉸接點的橡膠套均需硫化加工,其加工過程較繁瑣、制造成本較高。三是球銷總成磨損后維修困難,基本上予以報廢處理,經濟損失較大。
改進方法
為了解決V形擺臂存在的上述問題,我們對其結構進行了改進,主要是將原來3個鉸接點的球銷加硫化橡膠套結構改為關節軸承結構。關節軸承又稱球面滑動軸承,其結構由一個帶內球面的外圈和一個帶外球面的內圈組成。
改進后的V形擺臂主要由推力桿1、直球銷座2、直球銷3、密封罩(4、5、6)、關節軸承(7、8)、V形球座9、蓋板10、彈性擋圈(11、12)螺栓13、潤滑脂杯14、法蘭球座15組成,如圖3所示。
V形球座9中的關節軸承7的內、外圈為軸承鋼制作,使用螺栓13將關節軸承7、V形球座9、法蘭球座15連接起來。V形球座9徑向位置設置潤滑脂杯,用于潤滑關節軸承7。V形球座9與法蘭球座15之間安裝密封罩4,V形球座9上部安裝蓋板10,對軸端部進行密封。
V形球座9、2根推力桿1及2個直球銷座2通過熱鉚接組成一體。推力桿1另外2個端部的直球銷座2與直球銷3之間安裝自潤滑關節軸承8,并使用彈性擋圈12進行軸向鎖住。直球銷3兩端使用密封罩(5、6)實現軸向密封。

1.推力桿;2.直球銷座;3.直球銷;4、5、6. 密封罩;7、8.關節軸承;9. V形球座;10.蓋板;11、12.彈性擋圈;13.螺栓;14.潤滑脂杯;15. 法蘭球座
改進效果
改進后V形擺臂的2個直球銷座端選用了自潤滑關節軸承,其外圈與內圈之間設有特殊的自潤滑襯墊,無需補充潤滑劑,可保持外、內圈之間的滑動潤滑。直球銷兩端均安裝密封罩,可防止雜物進入。
改進后的V形擺臂具有以下3個優點:一是將V形擺臂3個鉸接點橡膠對金屬的干摩擦,改進為關節軸承的油脂潤滑,提高了V形擺臂承載能力及抗重載沖擊能力,提高了安全性、可靠性差和使用壽命。二是改進后的V形擺臂簡化了加工和裝配工序,提高了生產效率。三是改進后的V形擺臂關節軸承磨損后容易更換,減少了經濟損失。
改進后V形擺臂的2個直球銷座端選用了自潤滑關節軸承,其外圈與內圈之間設有特殊的自潤滑襯墊,無需補充潤滑劑,可保持外、內圈之間的滑動潤滑。直球銷兩端均安裝密封罩,可防止雜物進入。
改進后的V形擺臂具有以下3個優點:一是將V形擺臂3個鉸接點橡膠對金屬的干摩擦,改進為關節軸承的油脂潤滑,提高了V形擺臂承載能力及抗重載沖擊能力,提高了安全性、可靠性差和使用壽命。二是改進后的V形擺臂簡化了加工和裝配工序,提高了生產效率。三是改進后的V形擺臂關節軸承磨損后容易更換,減少了經濟損失。
(來源:工程機械與維修)
