專利名稱：回轉(zhuǎn)支承、臂架系統(tǒng)及舉高消防車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種起重機(jī)、混凝土泵車等臂架式工程機(jī)械和高空作業(yè)車、舉高消防車等專用車輛的臂架系統(tǒng)及其回轉(zhuǎn)支承。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前具有臂架系統(tǒng)的工程機(jī)械(例如起重機(jī)、混凝土泵車)和專用車輛(例如高空作業(yè)車、舉高消防車)中，都是利用臂架系統(tǒng)的伸展來(lái)擴(kuò)大工作區(qū)域，一般是利用舉升油缸對(duì)臂架進(jìn)行舉升，以使整個(gè)臂架伸展，將人或物輸送到預(yù)定的工作區(qū)域，達(dá)到其工作的目的。 因應(yīng)國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，臂架在伸展之前，需要確保臂架已處于水平狀態(tài)。例如，針對(duì)舉高消防車(云梯消防車、登高平臺(tái)消防車、舉高噴射車等)，在實(shí)施救援、滅火作業(yè)前，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制要求，需要調(diào)整臂架(云梯)進(jìn)入水平狀態(tài)，以保證作業(yè)的安全。考慮到救援、滅火的緊急性、特殊性，車輛經(jīng)常會(huì)駐車在具有一定坡度的路面上，然后通過(guò)各種方式來(lái)調(diào)整車輛的狀態(tài)，使臂架(云梯)調(diào)整進(jìn)入水平狀態(tài)，展開救援、滅火作業(yè)。舉高消防車都安裝有回轉(zhuǎn)支承，以實(shí)現(xiàn)臂架(云梯)的回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承為了實(shí)現(xiàn)特殊的目的，有很多種形式，如外齒圈形式、內(nèi)齒圈形式等。舉高消防車一般都安裝有四個(gè)支腿，并通過(guò)支腿油缸實(shí)現(xiàn)支撐。請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖I為現(xiàn)有舉高消防車駐車在坡度地面上的結(jié)構(gòu)示意圖，該舉高消防車包括工作斗10’、臂架20’、舉升油缸30’、轉(zhuǎn)臺(tái)40’、回轉(zhuǎn)支承50’、車架70’、前支腿油缸80’和后支腿油缸90’。當(dāng)舉高消防車駐車在有坡度的地面時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整前后支腿油缸的伸縮量以實(shí)現(xiàn)臂架(云梯)調(diào)整進(jìn)入水平狀態(tài)，展開救援、滅火作業(yè)。當(dāng)前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，舉高消防車的可調(diào)整角度需要> 5° ;歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，舉高消防車的可調(diào)整角度需要>8° ;即舉高消防車可以在駐車位置具有5° (或8° )的坡度情況下調(diào)平并作業(yè)。通常為了保證實(shí)現(xiàn)整車作業(yè)的穩(wěn)定性，支腿的跨距(前后跨距、左右跨距)都設(shè)計(jì)得很大(約4M-6M不等)，以保證足夠的支撐平面，防止車輛作業(yè)時(shí)傾翻，為了實(shí)現(xiàn)在大跨距情況下能夠通過(guò)調(diào)整支腿油缸實(shí)現(xiàn)調(diào)平，支腿油缸一般需要做得相當(dāng)長(zhǎng)，并需要適當(dāng)?shù)脑黾佑透字睆揭员ＷC足夠的壓桿穩(wěn)定。整體而言，上述通過(guò)調(diào)整支腿油缸實(shí)現(xiàn)調(diào)平的方案存在如下問題I、支腿油缸過(guò)長(zhǎng)、過(guò)重，設(shè)計(jì)及制造難以實(shí)現(xiàn)；2、調(diào)平速度慢，支腿油缸需要保證一定的運(yùn)動(dòng)精度以保證調(diào)整角度的準(zhǔn)確性，無(wú)法快速伸出；3、調(diào)平精度一般，由于是四點(diǎn)支撐(為超靜定結(jié)構(gòu))，且油缸本身具有一定的彈性(為油液壓縮)，導(dǎo)致在調(diào)平時(shí)需要進(jìn)行大量的反復(fù)控制；4、當(dāng)支腿跨距較大時(shí)，且需要調(diào)整更大的角度時(shí)(如按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整到8。)，現(xiàn)有技術(shù)非常難實(shí)現(xiàn)(油缸需要超長(zhǎng)、存在無(wú)法安裝等問題)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種回轉(zhuǎn)支承，其可自調(diào)整角度，以實(shí)現(xiàn)具有臂架系統(tǒng)的工程機(jī)械及專用車輛當(dāng)駐車在坡度地面上時(shí)，方便地對(duì)車輛進(jìn)行上裝調(diào)平。本發(fā)明實(shí)施例提供一種回轉(zhuǎn)支承，包括第一套環(huán)與第二套環(huán)，所述回轉(zhuǎn)支承還包括第一齒圈、第二齒圈、第一圈滾動(dòng)件、第二圈滾動(dòng)件、第三圈滾動(dòng)件、第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置及第三驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一齒圈和所述第二齒圈設(shè)置在所述第一套環(huán)與所述第二套環(huán)之間，所述第一套環(huán)與所述第一齒圈之間通過(guò)所述第一圈滾動(dòng)件結(jié)合并形成第一對(duì)回轉(zhuǎn)面組，所述第一齒圈與所述第二齒圈之間通過(guò)所述第二圈滾動(dòng)件結(jié)合并形成第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組，所述第二齒圈與所述第二套環(huán)之間通過(guò)所述第三圈滾動(dòng)件結(jié)合并形成第三對(duì)回轉(zhuǎn)面組，所述第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組相對(duì)所述第一對(duì)回轉(zhuǎn)面組和所述第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組呈傾斜夾角，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述第一齒圈相對(duì)所述第一套環(huán)回轉(zhuǎn)，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述第一齒圈相對(duì)所述第二齒圈回轉(zhuǎn)，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述第二齒圈相對(duì)所述第二套環(huán)回轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地,所述第一齒圈的內(nèi)表面于頂部設(shè)有第一驅(qū)動(dòng)齒圈,所述第一驅(qū)動(dòng)齒圈為環(huán)繞所述第一齒圈的內(nèi)表面水平設(shè)置，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置采用齒輪驅(qū)動(dòng)，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪與所述第一驅(qū)動(dòng)齒圈配合。進(jìn)一步地，所述第一齒圈的內(nèi)表面于底部設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)齒圈，所述第二驅(qū)動(dòng)齒圈為環(huán)繞所述第一齒圈的內(nèi)表面傾斜設(shè)置，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置采用齒輪驅(qū)動(dòng)，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪與所述第二驅(qū)動(dòng)齒圈配合。進(jìn)一步地，所述第二齒圈的內(nèi)表面于底部設(shè)有第三驅(qū)動(dòng)齒圈，所述第三驅(qū)動(dòng)齒圈為環(huán)繞所述第二齒圈的內(nèi)表面水平設(shè)置，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置采用齒輪驅(qū)動(dòng)，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪與所述第三驅(qū)動(dòng)齒圈配合。進(jìn)一步地，所述第一套環(huán)套設(shè)在所述第一齒圈的頂部外周，所述第一圈滾動(dòng)件設(shè)置在所述第一套環(huán)的內(nèi)表面與所述第一齒圈的外表面之間，所述第一圈滾動(dòng)件為圍繞所述第一齒圈的外周水平設(shè)置。進(jìn)一步地，所述第二齒圈的頂部套設(shè)在所述第一齒圈的底部外周，所述第二圈滾動(dòng)件設(shè)置在所述第二齒圈頂部的內(nèi)表面與所述第一齒圈底部的外表面之間，所述第二圈滾動(dòng)件圍繞所述第一齒圈的外周傾斜設(shè)置。進(jìn)一步地，所述第二套環(huán)套設(shè)在所述第二齒圈的底部外周，所述第三圈滾動(dòng)件設(shè)置在所述第二套環(huán)的內(nèi)表面與所述第二齒圈的外表面之間，所述第三圈滾動(dòng)件為圍繞所述第二齒圈的外周水平設(shè)置。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種臂架系統(tǒng)，包括臂架、舉升油缸、轉(zhuǎn)臺(tái)、車架，所述臂架通過(guò)所述舉伸油缸安裝在所述轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述舉高消防車還包括上述的回轉(zhuǎn)支承，所述回轉(zhuǎn)支承設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)與所述車架之間并將所述轉(zhuǎn)臺(tái)可回轉(zhuǎn)地與所述車架連接；所述回轉(zhuǎn)支承的第一套環(huán)與所述轉(zhuǎn)臺(tái)固定連接，所述回轉(zhuǎn)支承的第二套環(huán)與所述車架固定連接。進(jìn)一步地，所述回轉(zhuǎn)支承的第一驅(qū)動(dòng)裝置固定在所述轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述回轉(zhuǎn)支承的第二驅(qū)動(dòng)裝置固定在所述第二齒圈上，所述回轉(zhuǎn)支承的第三驅(qū)動(dòng)裝置固定在所述車架上。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種舉高消防車，包括工作斗和上述的臂架系統(tǒng)，所述工作斗安裝在所述臂架系統(tǒng)的臂架上。
本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是上述實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)支承，通過(guò)將第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組相對(duì)其他兩對(duì)面組(即第一對(duì)回轉(zhuǎn)面組和第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組)呈傾斜夾角設(shè)計(jì)，可自調(diào)整角度，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)車架在0°至8°的角度調(diào)整，無(wú)需通過(guò)調(diào)整前后支腿油缸的伸縮量來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛上裝的調(diào)平。



為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是現(xiàn)有舉高消防車駐車在坡度地面上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的舉高消防車駐車在坡度地面上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)支承的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)支承的各個(gè)回轉(zhuǎn)平面與向量之間的關(guān)系圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)支承中，P3平面圍繞n4向量旋轉(zhuǎn)時(shí)，向量n2的旋轉(zhuǎn)軌跡圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)支承中，向量nl相對(duì)向量n6實(shí)現(xiàn)角度變化的模型原理簡(jiǎn)化圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。請(qǐng)參照?qǐng)D2，是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種舉高消防車駐車在坡度地面上的結(jié)構(gòu)示意圖，該舉高消防車包括工作斗10、臂架20、舉升油缸30、轉(zhuǎn)臺(tái)40、回轉(zhuǎn)支承60、車架70、前支腿油缸80和后支腿油缸90。工作斗10安裝在臂架20的末端上，用于承載和運(yùn)送人員、救災(zāi)工具或物資等。臂架20，也可稱為梯架，其通過(guò)舉伸油缸30安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)40上；臂架20可以為伸縮式臂架或者桁架式臂架。舉伸油缸30連接臂架20和轉(zhuǎn)臺(tái)40，通過(guò)油缸伸縮實(shí)現(xiàn)臂架20的舉伸。轉(zhuǎn)臺(tái)40安裝在可自調(diào)整角度的回轉(zhuǎn)支承60上，通過(guò)回轉(zhuǎn)減速機(jī)帶動(dòng)整個(gè)上裝(即工作斗10、臂架20、舉伸油缸30和轉(zhuǎn)臺(tái)40)進(jìn)行回轉(zhuǎn)。前支腿油缸80和后支腿油缸90固定在車架70上，用于形成整車作業(yè)時(shí)的支撐。車架70用于連接車輛底盤和回轉(zhuǎn)支承60，承受整個(gè)上裝及前支腿油缸80、后支腿油缸90的力。回轉(zhuǎn)支承60設(shè)于轉(zhuǎn)臺(tái)40與車架70之間并將轉(zhuǎn)臺(tái)40可回轉(zhuǎn)地與車架70連接，使轉(zhuǎn)臺(tái)40在回轉(zhuǎn)支承60的支撐下可相對(duì)車架70回轉(zhuǎn)。通常舉高消防車在進(jìn)行正常作業(yè)時(shí)，需要保證上裝的水平狀態(tài)，當(dāng)車輛駐車在非水平地面時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供的可自調(diào)整角度的回轉(zhuǎn)支承60可以實(shí)現(xiàn)上裝調(diào)平。請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)支承60的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，回轉(zhuǎn)支承60包括第一套環(huán)61a、第二套環(huán)61b、第一齒圈62、第二齒圈63、第一圈滾動(dòng)件64、第二圈滾動(dòng)件65、第三圈滾動(dòng)件66、第一驅(qū)動(dòng)裝置67、第二驅(qū)動(dòng)裝置68及第三驅(qū)動(dòng)裝置69。第一套環(huán)61a與轉(zhuǎn)臺(tái)40和車架70中的其中一個(gè)固定連接，本實(shí)施例中第一套環(huán)61a與轉(zhuǎn)臺(tái)40的底部通過(guò)例如螺栓固定連接；第二套環(huán)61b與轉(zhuǎn)臺(tái)40和車架70中的另一個(gè)固定連接，本實(shí)施例中第二套環(huán)61b與車架70的頂部通過(guò)例如螺栓固定連接。即，第一套環(huán)61a與第二套環(huán)61b軸向地相對(duì)設(shè)置。第一齒圈62和第二齒圈63軸向地套設(shè)在第一套環(huán)61a與第二套環(huán)61b之間。第一齒圈62的內(nèi)表面于頂部和底部分別設(shè)有第一驅(qū)動(dòng)齒圈621和第二驅(qū)動(dòng)齒圈622,其中第一驅(qū)動(dòng)齒圈621為環(huán)繞第一齒圈62的內(nèi)表面水平設(shè)置,而第二驅(qū)動(dòng)齒圈622為環(huán)繞第一齒圈62的內(nèi)表面傾斜設(shè)置；第一套環(huán)61a套設(shè)在第一齒圈62的頂部外周，第一套環(huán)61a的內(nèi)表面與第一齒圈62的外表面之間設(shè)置第一圈滾動(dòng)件64，第一圈滾動(dòng)件64圍繞第一齒圈62的外周水平設(shè)置。第二齒圈63的內(nèi)表面于底部設(shè)有第三驅(qū)動(dòng)齒圈631，第三驅(qū)動(dòng)齒圈631為環(huán)繞第二齒圈63的內(nèi)表面水平設(shè)置；第二齒圈63的頂部套設(shè)在第一齒圈62的底部外周，第二齒圈63的內(nèi)表面與第一齒圈62的底部外表面之間設(shè)置第二圈滾動(dòng)件65，第二圈滾動(dòng)件65圍 繞第一齒圈62的外周傾斜設(shè)置且與第一齒圈62傾斜的第二驅(qū)動(dòng)齒圈622相對(duì)應(yīng)。第二套環(huán)61b套設(shè)在第二齒圈63的底部外周,第二套環(huán)61b的內(nèi)表面與第二齒圈63的外表面之間設(shè)置第三圈滾動(dòng)件66，第三圈滾動(dòng)件66圍繞第二齒圈63的外周水平設(shè)置。在本實(shí)施例中，第一圈滾動(dòng)件64、第二圈滾動(dòng)件65和第三圈滾動(dòng)件66為滾珠，每一對(duì)結(jié)合面上設(shè)置一圈滾珠。當(dāng)然，各滾動(dòng)件還可以采用其他形式例如滾子軸承、滾針軸承或者滑塊等替代。第一驅(qū)動(dòng)裝置67固定在轉(zhuǎn)臺(tái)40上，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)40和第一套環(huán)61a—起相對(duì)第一齒圈62回轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動(dòng)裝置68固定在第二齒圈63上,用于驅(qū)動(dòng)第一齒圈62相對(duì)第二齒圈63回轉(zhuǎn)；第三驅(qū)動(dòng)裝置69固定在車架70上，用于驅(qū)動(dòng)第二齒圈63相對(duì)第二套環(huán)61b和車架70回轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)裝置67、第二驅(qū)動(dòng)裝置68及第三驅(qū)動(dòng)裝置69均采用齒輪驅(qū)動(dòng)，采用由回轉(zhuǎn)減速機(jī)帶有齒輪的結(jié)構(gòu)，各驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪分別與第一齒圈62或第二齒圈63內(nèi)表面的驅(qū)動(dòng)齒圈對(duì)應(yīng)配合。第一驅(qū)動(dòng)裝置67運(yùn)行時(shí),其齒輪沿著第一齒圈62頂部的第一驅(qū)動(dòng)齒圈621爬行,第一驅(qū)動(dòng)裝置67在第一驅(qū)動(dòng)齒圈621上繞行做圓周運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)40和第一套環(huán)61a —起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)第一齒圈62與第一套環(huán)61a之間的相對(duì)回轉(zhuǎn)。第二驅(qū)動(dòng)裝置68運(yùn)行時(shí)，其齒輪與第一齒圈62底部的第二驅(qū)動(dòng)齒圈622配合并驅(qū)動(dòng)第一齒圈62相對(duì)第二齒圈63回轉(zhuǎn)。第三驅(qū)動(dòng)裝置69運(yùn)行時(shí)，其齒輪與第二齒圈63底部的第三驅(qū)動(dòng)齒圈631配合并驅(qū)動(dòng)第二齒圈63相對(duì)第二套環(huán)61b和車架70回轉(zhuǎn)。也即，在本實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)裝置67在運(yùn)行時(shí)會(huì)繞行做圓周運(yùn)動(dòng)，而第二驅(qū)動(dòng)裝置68和第三驅(qū)動(dòng)裝置69在運(yùn)行時(shí)的位置固定不變，在這一點(diǎn)上第一驅(qū)動(dòng)裝置67與第二驅(qū)動(dòng)裝置68、第三驅(qū)動(dòng)裝置69有所不同。請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D4，圖4示出了回轉(zhuǎn)支承60的各個(gè)回轉(zhuǎn)平面與向量之間的關(guān)系，其中nl是Pl平面過(guò)第一圈滾動(dòng)件64中心軸線的向量；n2是P2平面過(guò)第一圈滾動(dòng)件64中心軸線的向量；n3是P3平面過(guò)第二圈滾動(dòng)件65中心軸線的向量；n4是P4平面過(guò)第二圈滾動(dòng)件65中心軸線的向量；n5是P5平面過(guò)第三圈滾動(dòng)件66中心軸線的向量；n6是P6平面過(guò)第三圈滾動(dòng)件66中心軸線的向量。Pl平面為轉(zhuǎn)臺(tái)40的下平面(或第一套環(huán)61a的上平面)，其平面法向量為nl，通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)40與臂架20連接，并通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置67可以實(shí)現(xiàn)Pl平面圍繞n2向量旋轉(zhuǎn)。
P2平面為第一齒圈62頂部的驅(qū)動(dòng)齒圈面,其平面法向量為n2,第一驅(qū)動(dòng)裝置67驅(qū)動(dòng)Pl平面圍繞P2平面的齒圈旋轉(zhuǎn)。P3平面為第一齒圈62底部的驅(qū)動(dòng)齒圈面，其平面法向量為n3，通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置68可以實(shí)現(xiàn)P3平面圍繞n4向量旋轉(zhuǎn)；P3平面與P2平面是固定的剛性連接，因?yàn)镻2、P3平面是共同形成在第一齒圈62上，當(dāng)P3平面圍繞n4向量旋轉(zhuǎn)時(shí)，將連動(dòng)引起n2向量的旋轉(zhuǎn)和偏斜。如圖5所示，當(dāng)P3平面圍繞n4旋轉(zhuǎn)α °時(shí)，Ρ3帶動(dòng)Ρ2平面旋轉(zhuǎn)，Ρ2的法向量η2將會(huì)按照旋轉(zhuǎn)軌跡(圖5中的軌跡圓O)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、偏斜至圖中η2’的位置，其引起Ρ2平面的傾角為Θ °。Ρ4平面為Ρ3平面的支撐面，即為第二齒圈63的頂部?jī)A斜表面，其法向量為η4，η4向量與η3向量重合，η3圍繞η4做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 Ρ5平面為第二齒圈63的底部?jī)?nèi)齒圈面，其平面法向量為η5，通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置69可以實(shí)現(xiàn)Ρ5平面圍繞η6向量旋轉(zhuǎn)；Ρ5平面與Ρ4平面是固定的剛性連接，因?yàn)棣?、Ρ5平面是共同形成在第二齒圈63上，當(dāng)Ρ5平面圍繞η6向量旋轉(zhuǎn)時(shí)，η5向量將帶動(dòng)η4向量一起轉(zhuǎn)動(dòng)；另外，第二驅(qū)動(dòng)裝置68安裝在Ρ5平面上，當(dāng)Ρ5平面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)裝置68一起轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，當(dāng)η5向量帶動(dòng)η4向量轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，Ρ2、Ρ3平面相對(duì)η4向量角度不發(fā)生變化。所以η5向量繞η6向量轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)η4、η3、η2向量做整體回轉(zhuǎn)。Ρ6平面為車架70平面，即為車身平面，其法向量為η6，與整車所停地面法向重合。回轉(zhuǎn)支承60的角度調(diào)整原理為本發(fā)明實(shí)施例的最終目的是實(shí)現(xiàn)nl相對(duì)n6在任意方向?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)40相對(duì)車架70在0°至8° (按歐洲標(biāo)準(zhǔn))的角度變化，由于nl、n2重合，省略n2，另n3、n4重合，省略n4，根據(jù)以上闡述，模型原理簡(jiǎn)化如圖6所示。nl由第二驅(qū)動(dòng)裝置68驅(qū)動(dòng)，繞n3進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)得到nl’，實(shí)現(xiàn)固定方向上0°至8°的角度變化，在得到所需要的角度后停止運(yùn)動(dòng)。由于第二驅(qū)動(dòng)裝置68固定在Ρ5上，當(dāng)η5繞η6做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)η3和nl’進(jìn)行方向上的整體回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)任意方向上的變化，最終實(shí)現(xiàn)角度調(diào)整目的。綜合上述，本發(fā)明實(shí)施例的回轉(zhuǎn)支承60具有三對(duì)回轉(zhuǎn)面組，第一套環(huán)61a與第一齒圈62之間通過(guò)第一圈滾動(dòng)件64結(jié)合并形成第一對(duì)回轉(zhuǎn)面組(即Pl與P2面組)，第一齒圈62與第二齒圈63之間通過(guò)第二圈滾動(dòng)件65結(jié)合并形成第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組(即P3與P4面組)，第二齒圈63與第二套環(huán)61b之間通過(guò)第三圈滾動(dòng)件66結(jié)合并形成第三對(duì)回轉(zhuǎn)面組(SPP5與P6面組)，每一對(duì)面組之間使用滾動(dòng)件實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支撐；第一齒圈62的P3面相對(duì)P2面形成傾斜角設(shè)計(jì)，且第一齒圈62設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)，第二齒圈63的P4面相對(duì)P5面形成傾斜角設(shè)計(jì)，且第二齒圈63設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)，使第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組(即P3、P4面組)相對(duì)其他兩對(duì)面組(即第一對(duì)回轉(zhuǎn)面組和第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組)呈傾斜夾角設(shè)計(jì)，這樣當(dāng)n3繞n4旋轉(zhuǎn)時(shí)，P3帶動(dòng)P1、P2面組的轉(zhuǎn)動(dòng)，最大可實(shí)現(xiàn)P1、P2面組與P5、P6之間形成2倍傾斜夾角的變化；第二驅(qū)動(dòng)裝置68固定于P5面上，當(dāng)P5面繞n6面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)P1、P2、P3、P4、P5平面繞n6做整體回轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)夾角向任意方向傾斜。可以理解的，本發(fā)明實(shí)施例的回轉(zhuǎn)支承可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)車架在0°至8°的角度調(diào)整，當(dāng)然通過(guò)調(diào)整P3、P4平面的夾角實(shí)現(xiàn)其他角度的變化，也就可以實(shí)現(xiàn)更多其他角度的調(diào)整。可以理解的，本發(fā)明實(shí)施例的每個(gè)驅(qū)動(dòng)齒圈上只設(shè)置了一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，當(dāng)然在各驅(qū)動(dòng)齒圈上可以增加驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的數(shù)量。
可以理解的，本發(fā)明實(shí)施例的各驅(qū)動(dòng)齒圈與各驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之間的配合均設(shè)置為直齒輪，當(dāng)然也可以使用斜齒輪配合驅(qū)動(dòng)齒圈的回轉(zhuǎn)。可以理解的，本發(fā)明實(shí)施例使用滾珠作為滾動(dòng)件，當(dāng)然也可以使用其他旋轉(zhuǎn)方式代替滾珠的回轉(zhuǎn)，比如使用滾子軸承、滾針軸承、或者滑塊等。可以理解的,本發(fā)明實(shí)施例的每一齒圈(即第一齒圈和第二齒圈)的壁面的軸向高度沿周向逐漸變化，每一齒圈呈楔形狀，當(dāng)然每一齒圈的壁面的軸向高度沿周向也可以都相等，只需確保第一齒圈與第二齒圈之間相互結(jié)合形成的第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組相對(duì)其他兩對(duì)面組(即第一對(duì)回轉(zhuǎn)面組和第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組)呈傾斜夾角設(shè)計(jì)，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的車輛上裝角度調(diào)平功能。可以理解的，本發(fā)明實(shí)施例的第一套環(huán)與轉(zhuǎn)臺(tái)固定連接，而第二套環(huán)與車架固定連接；當(dāng)然第一套環(huán)與第二套環(huán)也可以反向設(shè)置，即第一套環(huán)與車架固定連接，而第二套環(huán)與轉(zhuǎn)臺(tái)固定連接，也是一樣可以實(shí)現(xiàn)角度調(diào)平的原理。
本發(fā)明實(shí)施例旨在保護(hù)一種可自調(diào)整角度的回轉(zhuǎn)支承及運(yùn)用該回轉(zhuǎn)支承的臂架系統(tǒng)，該回轉(zhuǎn)支承可以運(yùn)用在具有臂架系統(tǒng)的工程機(jī)械(例如起重機(jī)、混凝土泵車)和專用車輛(例如高空作業(yè)車、舉高消防車)中。可以理解的，上述實(shí)施例以舉高消防車作為實(shí)例對(duì)回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行說(shuō)明，并非對(duì)回轉(zhuǎn)支承的運(yùn)用進(jìn)行限制。本發(fā)明實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)支承，相對(duì)現(xiàn)有支腿調(diào)平具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)現(xiàn)有支腿調(diào)平由于支腿油缸長(zhǎng)度的限制，最大只能實(shí)現(xiàn)5°角度的調(diào)整，本發(fā)明實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)最大8°角的調(diào)整；(2)現(xiàn)有支腿調(diào)平時(shí)由于支腿油缸本身的彈性和精度等問題，需要反復(fù)調(diào)整實(shí)現(xiàn)車身角度的變化，而本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)水平傳感器的反饋控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，可實(shí)現(xiàn)快速，精準(zhǔn)的角度調(diào)整，在需要高空救援等時(shí)間要求比較高的舉高消防車上，具有極大的時(shí)間優(yōu)勢(shì)；(3)現(xiàn)有支腿調(diào)平時(shí)需要支腿油缸的大行程調(diào)平，所以支腿及支腿油缸通常設(shè)計(jì)比較大和笨重，占用空間較大，而使用本發(fā)明實(shí)施例作為主要調(diào)平方法，支腿的布置和結(jié)構(gòu)將更加靈活，對(duì)于空間形式復(fù)雜、狹窄的街道等地方，具有很大的空間優(yōu)勢(shì)。需要說(shuō)明的是，在本文中，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種回轉(zhuǎn)支承，包括第一套環(huán)與第二套環(huán)，其特征在于所述回轉(zhuǎn)支承還包括第一齒圈、第二齒圈、第一圈滾動(dòng)件、第二圈滾動(dòng)件、第三圈滾動(dòng)件、第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置及第三驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一齒圈和所述第二齒圈設(shè)置在所述第一套環(huán)與所述第二套環(huán)之間，所述第一套環(huán)與所述第一齒圈之間通過(guò)所述第一圈滾動(dòng)件結(jié)合并形成第一對(duì)回轉(zhuǎn)面組，所述第一齒圈與所述第二齒圈之間通過(guò)所述第二圈滾動(dòng)件結(jié)合并形成第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組，所述第二齒圈與所述第二套環(huán)之間通過(guò)所述第三圈滾動(dòng)件結(jié)合并形成第三對(duì)回轉(zhuǎn)面組，所述第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組相對(duì)所述第一對(duì)回轉(zhuǎn)面組和所述第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組呈傾斜夾角，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述第一齒圈相對(duì)所述第一套環(huán)回轉(zhuǎn)，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述第一齒圈相對(duì)所述第二齒圈回轉(zhuǎn)，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述第二齒圈相對(duì)所述第二套環(huán)回轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的回轉(zhuǎn)支承，其特征在于，所述第一齒圈的內(nèi)表面于頂部設(shè)有第一驅(qū)動(dòng)齒圈，所述第一驅(qū)動(dòng)齒圈為環(huán)繞所述第一齒圈的內(nèi)表面水平設(shè)置，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置采用齒輪驅(qū)動(dòng)，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪與所述第一驅(qū)動(dòng)齒圈配合。
3.如權(quán)利要求I或2所述的回轉(zhuǎn)支承，其特征在于，所述第一齒圈的內(nèi)表面于底部設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)齒圈，所述第二驅(qū)動(dòng)齒圈為環(huán)繞所述第一齒圈的內(nèi)表面傾斜設(shè)置，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置采用齒輪驅(qū)動(dòng)，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪與所述第二驅(qū)動(dòng)齒圈配合。
4.如權(quán)利要求3所述的回轉(zhuǎn)支承，其特征在于，所述第二齒圈的內(nèi)表面于底部設(shè)有第三驅(qū)動(dòng)齒圈，所述第三驅(qū)動(dòng)齒圈為環(huán)繞所述第二齒圈的內(nèi)表面水平設(shè)置，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置采用齒輪驅(qū)動(dòng)，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪與所述第三驅(qū)動(dòng)齒圈配合。(第三驅(qū)動(dòng)齒圈+第三驅(qū)動(dòng)裝置)
5.如權(quán)利要求I所述的回轉(zhuǎn)支承，其特征在于，所述第一套環(huán)套設(shè)在所述第一齒圈的頂部外周，所述第一圈滾動(dòng)件設(shè)置在所述第一套環(huán)的內(nèi)表面與所述第一齒圈的外表面之間，所述第一圈滾動(dòng)件為圍繞所述第一齒圈的外周水平設(shè)置。
6.如權(quán)利要求I或5所述的回轉(zhuǎn)支承，其特征在于，所述第二齒圈的頂部套設(shè)在所述第一齒圈的底部外周，所述第二圈滾動(dòng)件設(shè)置在所述第二齒圈頂部的內(nèi)表面與所述第一齒圈底部的外表面之間，所述第二圈滾動(dòng)件圍繞所述第一齒圈的外周傾斜設(shè)置。
7.如權(quán)利要求6所述的回轉(zhuǎn)支承，其特征在于，所述第二套環(huán)套設(shè)在所述第二齒圈的底部外周，所述第三圈滾動(dòng)件設(shè)置在所述第二套環(huán)的內(nèi)表面與所述第二齒圈的外表面之間，所述第三圈滾動(dòng)件為圍繞所述第二齒圈的外周水平設(shè)置。
8.一種臂架系統(tǒng)，包括臂架、舉升油缸、轉(zhuǎn)臺(tái)、車架，所述臂架通過(guò)所述舉伸油缸安裝在所述轉(zhuǎn)臺(tái)上，其特征在于還包括如權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的回轉(zhuǎn)支承，所述回轉(zhuǎn)支承設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)與所述車架之間并將所述轉(zhuǎn)臺(tái)可回轉(zhuǎn)地與所述車架連接；所述回轉(zhuǎn)支承的第一套環(huán)與所述轉(zhuǎn)臺(tái)固定連接，所述回轉(zhuǎn)支承的第二套環(huán)與所述車架固定連接。
9.如權(quán)利要求8所述的臂架系統(tǒng)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)支承的第一驅(qū)動(dòng)裝置固定在所述轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述回轉(zhuǎn)支承的第二驅(qū)動(dòng)裝置固定在所述第二齒圈上，所述回轉(zhuǎn)支承的第三驅(qū)動(dòng)裝置固定在所述車架上。
10.一種舉高消防車，包括工作斗，其特征在于還包括如權(quán)利要求9所述的臂架系統(tǒng)，所述工作斗安裝在所述臂架系統(tǒng)的臂架上。
全文摘要
一種回轉(zhuǎn)支承，包括第一套環(huán)、第二套環(huán)、第一齒圈、第二齒圈、第一圈滾動(dòng)件、第二圈滾動(dòng)件、第三圈滾動(dòng)件、第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置及第三驅(qū)動(dòng)裝置，第一齒圈和第二齒圈設(shè)置在第一套環(huán)與第二套環(huán)之間，第一套環(huán)與第一齒圈之間通過(guò)第一圈滾動(dòng)件結(jié)合并形成第一對(duì)回轉(zhuǎn)面組，第一齒圈與第二齒圈之間通過(guò)第二圈滾動(dòng)件結(jié)合并形成第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組，第二齒圈與第二套環(huán)之間通過(guò)第三圈滾動(dòng)件結(jié)合并形成第三對(duì)回轉(zhuǎn)面組，第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組相對(duì)第一對(duì)回轉(zhuǎn)面組和第二對(duì)回轉(zhuǎn)面組呈傾斜夾角，第一驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)第一齒圈相對(duì)第一套環(huán)回轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)第一齒圈相對(duì)第二齒圈回轉(zhuǎn)，第三驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)第二齒圈相對(duì)第二套環(huán)回轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)A62C27/00GK102937139SQ201210457518
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者艾國(guó)棟, 周磊 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙中聯(lián)消防機(jī)械有限公司