一种多功能下放机构的制作方法

1.本发明涉及一种牵引机构，特别涉及一种多功能下放机构。


背景技术：

2.对于重载组合体平台满载重量达百吨，牵引多采用车辆底盘上的绞盘，其存在的问题是牵引能力低，功能单一，对于重载百吨级车辆的牵引能力有限，同时对牵引工况有要求，重型牵引结构占比整车空间较大。
3.基于以上情况，急需一种可以解决现有的重载车辆牵引能力低、功能单一问题的多功能牵引机构，以便提高工作效率和空间的利用。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种多功能下放机构，以解决现有重载车辆牵引能力低、功能单一的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种多功能下放机构，包括摆动架、摆动驱动机构、定滑轮、液压绞车、吊钩组件及钢丝绳，其中摆动驱动机构和液压绞车设置于底盘上；所述摆动架的底部与底盘铰接，顶部设有定滑轮；所述钢丝绳的一端缠绕于所述液压绞车上，另一端经过所述定滑轮与所述吊钩组件连接；所述摆动驱动机构的输出端与所述摆动架连接，用于驱动所述摆动架摆动。
7.所述吊钩组件包括吊钩和设置于所述吊钩上的动滑轮；所述钢丝绳的另一端经过动滑轮后与所述摆动架的顶部连接。
8.所述摆动架的顶部设有位于所述定滑轮一侧的挡绳轮，所述钢丝绳的另一端与所述挡绳轮连接。
9.所述摆动驱动机构包括摆动液压缸、小连杆及大连杆，其中大连杆的一端与所述底盘铰接，另一端与所述小连杆的一端铰接，所述小连杆的另一端与所述摆动架铰接；所述摆动液压缸铰接在所述底盘上，且输出端与所述大连杆的另一端铰接。
10.所述摆动架的两侧分别设有辅助吊点和轮胎下放机构，其中辅助吊点设置于所述摆动架的顶部；所述轮胎下放机构设置于所述摆动架的中间位置，用于承载轮胎。
11.所述轮胎下放机构包括固定座、轮胎支撑架、气缸及导向杆，其中固定座与所述摆动架连接，所述气缸设置于所述固定座上，且输出端与轮胎支撑架连接；所述轮胎支撑架通过导向杆与所述固定座滑动连接。
12.所述轮胎支撑架为l型结构，其底部与所述气缸的输出端连接，侧面用于安装所述轮胎。
13.所述轮胎支撑架通过快拔销与所述固定座定位连接。
14.所述底盘上设有支撑座，所述摆动架的底部与所述支撑座转动连接。
15.本发明的优点及有益效果是：本发明提供针对现有重载车辆的牵引能力低、功能单一及重型牵引结构占比整车空间较大的实际问题，提供了一种多功能下放机构。
16.本发明的结构件采用臂架结构钢，刚性强，结构紧凑，质量轻，可靠性高，牵引力大。
17.本发明在有限的空间内，将牵引、轮胎、工具箱下车集合到一个机构内，其中牵引功能不但可以牵引其它受困车辆，在自身车辆出现侧倾等事故时，也可以实现自救，操作简单，节约人力资源与时间成本。
18.本发明适用于对空间、牵引能力有限的重型转载类车辆。
附图说明
19.图1为本发明一种多功能下放机构的结构示意图；
20.图2为图1的左视图；
21.图3为本发明中轮胎下放机构的结构示意图；
22.图4为图3的俯视图；
23.图5为本发明一种多功能下放机构的展开状态示意图；
24.图6为图5的左视图；
25.图7为本发明的互救功能示意图；
26.图8为图7的俯视图；
27.图9为本发明中被救车辆的受力图；
28.图10为本发明的互救工况下拖拽力和坡度的曲线图；
29.图11为本发明的互救工况下偏载力和坡度的曲线图；
30.图12为本发明的互救工况下偏载角度和偏载力的曲线图；
31.图13为本发明的自救功能示意图；
32.图14为图13的俯视图；
33.图15为本发明的自救工况下拖拽力和坡度的曲线图；
34.图16为本发明的自救工况下偏载力和坡度的曲线图；
35.图17为本发明的自救工况下偏载角度和偏载力的曲线图。
36.图中：1、挡绳轮；2、摆动架；3、定滑轮；4、摆动液压缸；5、液压绞车；6、支撑座；7、小连杆；8、大连杆；9、辅助吊点；10、吊钩；11、轮胎下放机构；111、固定座；112、轮胎支撑架；113、气缸；114、导向杆；115、快拔销；12、钢丝绳；13、轮胎；14、底盘；15、动滑轮；f、定滑轮的轴向载荷承载力；t、拖拽力；f
偏
、偏载力；θ、偏载角度；α、坡度。
具体实施方式
37.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
38.如图1-2所示，本发明提供的一种多功能下放机构，包括摆动架2、摆动驱动机构、定滑轮3、液压绞车5、吊钩组件及钢丝绳12，其中摆动驱动机构和液压绞车5设置于底盘14上；摆动架2的底部与底盘14铰接，顶部设有定滑轮3；钢丝绳12的一端缠绕于液压绞车5上，另一端经过定滑轮3与吊钩组件连接；摆动驱动机构的输出端与摆动架2连接，用于驱动摆动架2摆动。
39.本发明的实施例中，摆动驱动机构包括摆动液压缸4、小连杆7及大连杆8，其中大
连杆8的一端与底盘14铰接，另一端与小连杆7的一端铰接，小连杆7的另一端与摆动架2铰接；摆动液压缸4铰接在底盘14上，且输出端与大连杆8的另一端铰接。摆动液压缸4驱动大连杆8摆动，大连杆8通过小连杆7带动摆动架2摆动。
40.如图2所示，本发明的实施例中，吊钩组件包括吊钩10和设置于吊钩10上的动滑轮15；钢丝绳12的另一端经过动滑轮15后与摆动架2的顶部连接。
41.如图1所示，本发明的实施例中，摆动架2的顶部设有位于定滑轮3一侧的挡绳轮1，挡绳轮1用于固定钢丝绳12的末端。具体地，摆动架2的顶部同轴安装有挡绳轮1及多个定滑轮3，吊钩10的末端同轴安装有多个动滑轮15，钢丝绳12依次经过第一定滑轮、第一动滑轮后，在经过第二定滑轮、第二动滑轮，以此类推，直至到最后的动滑轮，钢丝绳12从最后的动滑轮引出与挡绳轮1连接固定。
42.如图2所示，在上述实施例的基础上，在摆动架2的两侧分别设有辅助吊点9和轮胎下放机构11，其中辅助吊点9设置于摆动架2的一侧顶部；轮胎下放机构11设置于摆动架2另一侧的中间位置，用于承载轮胎13。
43.如图3-4所示，本发明的实施例中，轮胎下放机构11包括固定座111、轮胎支撑架112、气缸113及导向杆114，其中固定座111与摆动架2连接，气缸113设置于固定座111上，且输出端与轮胎支撑架112连接；轮胎支撑架112通过导向杆114与固定座111滑动连接。
44.具体地，本实施例中，轮胎支撑架112为l型结构，其底部与气缸113的输出端连接，侧面用于安装轮胎13。在摆动架2处于水平状态时，气缸113驱动轮胎支撑架112向下运动，实现轮胎13的下方。
45.进一步的，轮胎支撑架112通过快拔销115与固定座111定位连接。
46.本发明的实施例中，底盘14上设有支撑座6，摆动架2的底部与支撑座6转动连接。
47.本发明提供的一种多功能下放机构，用于重型车辆上，共分为四个功能，分别为自救功能、互救功能、轮胎下放功能及工具箱下放功能。支撑座6、液压绞车5固接在底盘14上，支撑座6布置在车尾部，摆动架2与支撑座6铰接。支撑座6作为摆动架2的旋转轴，摆动架2是用来增加整体的牵引距离和牵引力，小连杆7、大连杆8与摆动液压缸形成摆动驱动机构，使摆动架2作旋转运动，液压绞车5为牵引提供动力来源，定滑轮3可以放大液压绞车5的牵引能力。辅助吊点9用于搬运车上的工具及备附件箱，轮胎下放机构11用于轮胎13的搬运与固定。
48.在事故救援的过程中，为将受困车辆拉出，由于事故地点的路面情况比较复杂，被牵引车辆与摆动架2可能形成一定角度，因此驱动摆动架2的摆动液压缸4设计有随摆功能，即摆动液压缸4变成阻尼体，会随着外界的载荷角度的变化而变化，在拖拽的过程，可以使整个机构随着路面的起伏，整个机构变成柔性结构，避免结构受力过大，造成机构损坏。
49.本发明的实施例中，多功能自救互救下放机构总重840kg，牵引能力45t，牵引距离为10m，轮胎自重220kg，采用6倍率滑轮组，绞车拉复能力7t。
50.本发明提供的一种多功能下放机构，将牵引功能与备胎、工具箱及备附件下车融为一体。本发明的结构件采用臂架结构钢，刚性强，结构紧凑，质量轻，可靠性高，牵引力大。
51.本发明的优点是在有限的空间内，将牵引、轮胎、工具箱下车集合到一个机构内，其中牵引功能不但可以牵引其它受困车辆，在自身车辆出现侧倾等事故时，也可以实现自救，操作简单，节约人力资源与时间成本。因此本发明适用于对空间、牵引能力有限的重型
转载类车辆。
52.本发明提供的一种多功能下放机构，其具体实施过程为：
53.轮胎下放功能：如图1、图3所示，手动操作摆动液压缸4伸出，带动小连杆7、大连杆8驱动摆动架2绕支撑座6旋转120
°
，同时操作液压绞车5旋转释放钢丝绳12，吊钩10在摆动架2下放的同时，由于轮胎下放机构11都安装在摆动架2上，所以轮胎13随机构下放，操作人员将车上的气源与机构的气管相连，而后将拔掉快拔销15解除机械限位后，操作人员开启气路开关使气缸113带动轮胎下放机构11下降，轮胎13落地，而后操作人员将固定在固定座111上螺栓拆卸，轮胎13下车完成，节省人力，提高效率。
54.工具及备附件箱下放功能：在操作工具及备附件箱下放功能之前，将辅助吊点9上挂接手动葫芦，将要搬运的箱子用吊带捆绑后，由操作人员将吊带挂在手动葫芦的挂钩上，同时辅助吊点9上的横梁可以使在距离较远或不方便挂接的时候，可以横向移动，方便人员操作，省时省力。然后按轮胎下放功能的操作顺序操作，使箱体下车。在箱体下车过程中为防止箱体晃动，操作人员参与把扶箱体，缓慢下车，摆动架2还可以在搬动120
°
的范围内任意角度停止，便于不同形状的箱体下车，节省人力，提高效率。
55.互救功能：如图7-8所示，手动操作摆动液压缸4伸出带，动小连杆7、大连杆8驱动摆动架2绕支撑座6旋转120
°
，同时操作液压绞车5旋转释放钢丝绳12，吊钩10下放，操作人员将吊钩10用吊带与事故车辆相连接。如图8所示，在整个摆动架2中只有定滑轮的轴向载荷承载力f较差，其定滑轮的轴向载荷承载力f＝5％径向载荷承载力，在滑轮设计中要求每个滑轮能够轴向载荷承受16t的拉力，所以轴向载荷承载力＝5％
×
16＝0.8(t)。
[0056][0057]
式中―θ为偏载角度
[0058]
f为滑轮的轴向载荷承载力
[0059]
t为拖拽力
[0060][0061]
如图9所示，在拖拽过程中，由于事故地点的路面情况比较复杂，分为坡路和平路牵引，因此拖拽范围主要分为两类，救援范围主要分为两类，第一类是小坡度救援，即如图10所示，图10中
①
的阴影区域，其特征是被救车辆在0-17.6％的坡路上出现事故，救援车辆在水平路面上，拖拽钢丝绳12的方向与救援车辆地面有一定夹角，同时可以偏载的角度θ在0-3.51
°
，超出其坡路范围采用大坡度救援方式进行救援；第二类是大坡度救援，即如图10所示，图10中
②
的阴影区域，其特征是被救车辆在19.4～41.3％的坡路上出现事故，救援车辆在水平路面上，拖拽钢丝绳12的方向与救援车辆地面始终保持水平，同时可以偏载的角度θ在0.95-1.86
°
，如不能保持水平或使受力方向偏下则不能救援。如图10-11所示，阴影区域为互救救援范围，超出其范围不能实施救援，拖拽力t和偏载力f
偏
随坡度增大而增大；如图12所示，偏载力f
偏
随偏载角度增大而减小。
[0062]
自救功能：如图13-14所示，摆动架2下放过程与互救功能相同，吊钩10下放后，操作人员利用周围自然环境，将吊钩10用吊带与周围结实的树木或山体捆绑，由于事故地点的路面情况比较复杂，救援范围主要分为两类，第一类是小坡度救援，即如图15所示，图15
中
①
的阴影区域，其特征是被救车辆在0-17.6％的坡路上出现事故，救援车辆在水平路面上，拖拽钢丝绳12的方向与救援车辆地面有一定夹角，在拖拽的过程中可以偏载一定的角度，其范围为0-5.39
°
，超出其坡路范围则采用大坡度救援的方式进行救援；第二类是大坡度救援，即图15中
②
的阴影区域，其特征是被救车辆在24.9-60.3％的坡路上出现事故，救援车辆在水平路面上，拖拽钢丝绳12的方向与救援车辆地面始终保持水平，与小坡度救援过程相同，大坡度救援也允许存在偏载角度，其范围为1.22-2.41
°
，如不能保持水平或使受力方向偏下则不能救援。阴影区域为自救救援范围，超出其范围不能实施救援。如图15-16所示，拖拽力t和偏载力f
偏
随坡度增大而增大；如图17所示，偏载力f
偏
随偏载角度θ增大而减小。
[0063]
本发明适用于对空间、牵引能力有限的重型转载类车辆，在有限的空间内，将牵引、轮胎、工具箱下车集合到一个机构内，其中牵引功能不但可以牵引其它受困车辆，在自身车辆出现侧倾等事故时，也可以实现自救，操作简单，节约人力资源与时间成本。
[0064]
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。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、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。