饶俊良 胡晓辉

摘  要：由于矿用车辆工矿恶劣，车架上都设计有横向摆动装置，现有装置都是刚性连接，造成车辆的平顺性较差，同时也影响了车辆的可靠性。因此，文章提出一种工程车桥柔性减振摆动装置，该装置主要由摆动装置固定部、摆动装置摆动部、中间销轴、阻尼减震器、限位块、铜套等组成。该装置在摆动装置中设定了2对阻尼减震器，可以优化摆动装置的负载和受力，避免了现有产品中的弊端，大大提高了车辆的舒适性和安全性。

关键词：工程车辆;柔性;减振;摆动装置

中图分类号：D402 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）29-0092-02

Abstract： Because of the bad industry and mining of mining vehicles， the frame of a vehicle is designed with a lateral swing device. The existing devices are all rigid connections， resulting in poor ride comfort of vehicles， but also affect the reliability of vehicles. In this paper， a flexible vibration damping and swinging device for engineering vehicle bridge is proposed. The device is mainly composed of a fixed part of a swinging device， a swinging part of a swinging device， an intermediate pin shaft， a damping shock absorber， a limit block， a copper sleeve， etc. The device is equipped with two pairs of damping shock absorbers in the swing device， which can optimize the load and force of the swing device， avoid the disadvantages of the existing products， and greatly improve the comfort and safety of the vehicle.

Keywords： engineering vehicle; flexibility; damping; swinging device

引言

矿用车辆的行走系统由车辆的行走机构和承载机构组成， 它主要包括前、后车架、车厢、中央铰接式结构、摆动结构、轮胎、车轮和悬挂等零部件。地下矿用汽车的整车结构由前车架、后车架与车厢组成。前后车架连接采用中央铰接式结构[1-2]。

由于矿用车辆的行驶环境恶劣，工况及地面路况情况复杂，在铰接式车架的一端，常见的是在后车架上设计有一种摆动结构[3-5]。这种摆动结构一端连接驱动桥，一端连接车架。当矿用车辆行驶在坑洼路面时，车轮和驱动桥可以相对车架产生横向摆动，在一定程度上保证车辆四轮同时着地，并且整车质量均是附着质量，增加了车辆的附着力，保证了车轮与地面之间的附着牵引性能，同时增强了车辆在装载或运输工作中的稳定性，避免车架产生附加载荷[1-2]。

目前这些车桥摆动装置都是刚性连接，在路面不平时，虽然会提供一定幅度的偏转摆动，保证轮胎着地，但是减振效果不好，平顺性较差，尤其是摆动时的刚性撞击，降低了结构的可靠性和车辆的安全性。

1 设计方案

为了解决上述技术问题，设计一种柔性减振式的工程车桥摆动装置。如图1所示。

工程车桥柔性减振摆动装置主要由摆动装置固定部、摆动装置摆动部、中间销轴、弹性单元或者阻尼减震器、固定部支板、摆动部支板、摆动部桥安装板、限位块、铜套组成。

摆动装置摆动部中包含并焊接有摆动部支板、摆动部桥安装板、限位块，摆动装置固定部中包含并焊接有固定部支板，摆动装置摆动部前部、后部各焊接有2块固定部支板，摆动部支板置于固定部支板之间，摆动部支板和固定部支板开孔同轴布置，中间安装中间销轴，中间销轴一端固定在摆动装置固定部上的固定部支板上。

摆动装置固定部通过焊接或者螺栓固定在后车架车体墙板上，摆动装置摆动部通过中间销轴与摆动装置固定部铰接在一起，可以绕着中间销轴转动。为了润滑和防止磨损，在摆动装置摆动部上的摆动部支板的开孔与中间销轴之间安装有铜套，铜套可采用“自润滑轴承”，比如“石墨铜套”。

在摆动装置摆动部上焊接有限位块。在车架摆动时起到限位的作用。

摆动部桥安装板焊接在摆动装置摆动部的下面，摆动部桥安装板上固定安装了车辆驱动桥。

在摆动装置固定部、摆动装置摆动部之间还安装有阻尼减震器。阻尼减震器可以是液压减震器，也可以是弹簧减震器。为了考虑减震器的阻尼平衡，可以将它们对称布置，同时，为了减少摆动过程中径向的偏置载荷，可以将它们成夹角布置，本设计中设定为10°夹角。此外，为了避免前后部的轴向偏置载荷，减震器在前后部可以各配置一对。

摆动装置摆动部和摆动装置固定部上焊接有阻尼减震器的安装支架，阻尼减震器一端安装在摆动装置摆动部上，一端可安装在摆动装置固定部上，这一端也可以安装在后车架车体墙板上。

2 装置原理

当车辆在水平路面行驶时，车辆驱动桥保持水平，摆动装置固定部、摆动装置摆动部不做相对转动，阻尼减震器的行程不变化。

当车辆在坑洼路面行驶时，如果没有摆动装置，一侧车轮将悬空，降低了车辆的牵引性能。车辆设计有摆动装置时，如图2所示，因为安装在摆动装置摆动部上的驱动桥可以绕中间销轴转动，这就保证当一侧的轮胎通过坑洼，此时驱动桥会向一侧摆动，保证2侧的轮胎都能同时着地。

当摆动装置摆动部旋转与摆动装置固定部成7°夹角时，限位块与摆动装置固定部接触，限制摆动装置摆动部旋转，避免因为车体摆动幅度过大影响车体的稳定性而发生倾覆。在限位块上斜切有7°的斜角，可以提高限位时的接触面积，保证在转动限位时能够面接触。

3 结束语

常见的摆动装置设计都是刚性的，本装置中，因为添加了阻尼减震器，当摆动装置摆动部转动时，阻尼减震器的行程发生变化，承受压力，可以保证这个摆动过程的平缓和柔性。应用这种装置，可以避免现有产品中刚性撞击和硬性振动的弊端，不仅仅可以优化车桥摆动装置的负载和受力，也大大提高了车辆的舒适性和安全性。

参考文献：

[1]高梦熊.地下装载机[M].北京：冶金工业出版社，2011.

[2]高梦熊，赵金元，万信群.地下矿用汽车[M].北京：冶金工業出版社，2016.

[3]饶俊良，汪达勇.防爆胶轮车传动桥摆动架有限元分析[J].机械工程师，2015（09）：90-91.

[4]钟勋，陈峰，饶俊良.无轨胶轮车回转体紧固螺栓连接性能研究[J].机械工程师，2014（11）：179-181.

[5]杨翰元，于国红.JCCY-2型铲运机双支承式后桥摆动架结构设计及制造[J].矿山机械，2012，40（3）：126-128.