CN104670326B

CN104670326B - 一种半挂牵引车高抗稳转向装置

Info

Publication number: CN104670326B
Application number: CN201510002976.7A
Authority: CN
Inventors: 赵晶; 邱敏; 刘锡宁; 王涛
Original assignee: Ningbo University of Technology
Current assignee: Ningbo University of Technology
Priority date: 2015-01-04
Filing date: 2015-01-04
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2035-01-04
Also published as: CN104670326A

Abstract

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置，包括与牵引车相连的下托盘以及与半挂车相连的上托盘，下托盘与上托盘相连且上托盘与下托盘能相对转动，下托盘与上托盘之间设置有可转动且与半挂车轮相连的转向机构，当下托盘在预设角度内转向时，转向机构与下托盘相连并随下托盘转动，当下托盘转动至预设角度以外时，转向机构与下托盘分离并与上托盘相连。本发明结构简单，实用方便，具有良好的耐磨性，降低使用寿命。

Description

一种半挂牵引车高抗稳转向装置

技术领域

本发明属于车辆牵引技术领域，涉及一种转向装置，尤其是一种半挂牵引车高抗稳转向装置。

背景技术

半挂车与所有的机动车一样，在转弯过程中，车后轮与前轮的行驶轮迹不是在一条弧线上，前内轮转弯半径较大，而后内轮转弯半径较小，因此，前后内轮形成转弯半径之差，从而容易产生盲区，驾驶员无法看清盲区内的路况，如果有车或者行人位于盲区内时，半挂车在转弯过程中就极易将两侧的车或行人刮倒，从而造成安全事故。

针对这种情况，人们发明了一种能使机动车后轮随前轮转动的装置，例如，授权公告号为CN103129613A的实用新型公开了一种四轮转向装置，包括左前轮、左前转向臂、左前转向轴、前拉杆、右前转向臂、右前轮、右前转向轴顺序连接，右后转向轴、右后轮、右后转向臂、后拉杆、左后转向轴、左后转向臂、右后轮顺序连接，主动杆与右前转向臂铰接，从动杆与右后转向臂铰接，主动杆可在从动杆内滑动，这种转向装置能实现后轮随动转向，减小了后轮与前轮转弯时的半径差，从而缩小了机动车转弯时的盲区，但该装置使用在半挂车上时会运载以下技术问题，由于半挂车车身较长，体积较大，转弯时，若后轮转向角度过小，则后轮随动转向效果较差，前后轮之间转弯半径差仍然较大，依然存在较大范围的盲区，若后轮转向角度过大，又会使半挂车车尾产生较大的惯性，容易导致半挂车甩尾或者侧翻，因此，必须将半挂车后轮的转向角度控制在合理的范围内。同时在车辆运行过程中，转向装置的使用极易发生老化或者磨损，特别是半挂车、挂车这种重载车辆，在行驶中巨大的惯性也是影响其安全行驶的一个重要因素，此时转向装置的质量和使用寿命都会极大地影响车辆的使用安全性。

综上所述，为了解决上述转向装置存在的技术问题，需要设计一种使半挂车后轮在合理角度内转向的半挂牵引车转向装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种使半挂车后轮在合理角度内转向的半挂牵引车转向装置，其主要耗损件卡圈具有耐磨损，多层缓冲结构，使用寿命长，从而可以极大地降低。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置，包括与牵引车相连的下托盘以及与半挂车相连的上托盘，下托盘与上托盘相连且上托盘与下托盘能相对转动，下托盘与上托盘之间设置有可转动且与半挂车轮相连的转向机构，当下托盘在预设角度内转向时，所述转向机构与下托盘相连并随下托盘转动，当下托盘转动至预设角度以外时，所述转向机构与下托盘分离并与上托盘相连。

转向机构包括齿圈，齿圈设置于上托盘与下托盘之间且齿圈与半挂车车轮相连，当下托盘转动角度小于或等于齿圈最大转动角度时，齿圈随下托盘转动，当下托盘转动角度大于齿圈最大转动角度时，齿圈与上托盘接触并停止转动；

齿圈为由内向外分别为奥氏体钢芯、陶瓷层以及橡胶层，陶瓷层包覆在奥氏体钢芯外表面，橡胶层包覆在陶瓷层外表面，橡胶层在齿圈外侧部分的厚度大于其余部分的厚度。本方案齿圈通过采用奥氏体钢芯、陶瓷层(陶瓷层上可以形成花纹或凹槽，橡胶层从而可以通过嵌入延伸至花纹或者凹槽内，增加与陶瓷层的连接，并且陶瓷层在与橡胶层连接前，通过氢火焰等活化陶瓷表面基团，从而可以与橡胶层表面的活性基团发生反应关联，从而形成一层关联过渡层，避免两相界面出现，从而可以与橡胶层的连接效果更好，提高对冲击力或者拉伸力的抗拒能力，从而极大地提高齿圈结构的稳定性，避免在长期使用后发生偏移或者脱落，减小因界面应力而发生脱落破损的几率)以及橡胶层形成的多层次不同性能材质结构，可以综合利用奥氏体钢芯的优秀的冲击，并以此为基体从而不仅仅加工更为方便，同时与陶瓷层之间能够有效形成过渡连接，提高连接固性和连接质量。同时通过形成的奥氏体钢芯、陶瓷层以及橡胶层结构，可以对齿圈受到的冲击力、剪切力等外力形成缓冲，即便在受到较大过载的情况下也通过橡胶层的缓冲、陶瓷层的二次冲击缓冲衰减而有效地降低钢芯的变形损坏几率，而且钢芯在陶瓷层和橡胶层的多重保护下不易受到环境腐蚀，从而在长期使用橡胶层磨损和陶瓷层损坏后可以再会说重复利用。而橡胶层在齿圈外侧部分厚度较厚则可以增加可供磨损的体积，提高齿圈的工作时间，延长替换周期，有效地降低使用成本。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，转向机构还包括第一连接件与第二连接件，第一连接件设置于下托盘上并能在下托盘上移动，第二连接件设置与齿圈上并能在齿圈上移动，当下托盘转动角度大于或等于齿圈最大转动角度时，第一连接件与齿圈接触并使齿圈随下托盘转动，当下托盘转动角度大于齿圈最大转动角度时，第一连接件与齿圈分离且第二连接件与上托盘接触并使齿圈停止转动。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，在上托盘顶面开设有第一转向槽与第二转向槽，在上托盘内侧壁上开设有第一限位孔，在齿圈内侧壁上开设有第二限位孔，第一连接件上端伸入第一转向槽内，第二连接件上端伸入第二转向槽内，当下托盘转动角度大于或等于齿圈最大转动角度时，第一连接件下端位于第一限位孔内且齿圈随下托盘转动，当下托盘转动角度大于齿圈最大转动角度时，第一连接件退出第一限位孔且第二连接件下端伸入第二限位孔内。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，第一转向槽包括第一弧形槽、第二弧形槽以及分别连通第一弧形槽与第二弧形槽的两第一直线槽，第一弧形槽半径大于第二弧形槽半径，第二转向槽包括第三弧形槽、分别设置于第三弧形槽两端的第二直线槽以及分别与两第二直线槽相连的第四弧形槽，当下托盘转动角度小于或等于齿圈最大转动角度时，第一连接件在第一弧形槽内移动且第二连接件在第三弧形槽内移动，当下托盘转动角度大于齿圈最大转动角度时，第一连接件经过第一直线槽并在第二弧形槽内移动且第一连接件退出第一限位孔，第二连接件经过第二直线孔进入第四弧形槽内且第二连接件伸入第二限位孔内。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，下托盘上径向开设有第一容纳孔，第一连接件位能在第一容纳孔内径向移动并使第一连接件下端伸入第二限位孔内，齿圈上开设有第二容纳孔，第二连接件在第二容纳孔内径向移动并能使第二连接件下端伸入第一限位孔内。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，第一连接件与第二连接件均为“L”形。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，预设角度为第一限位孔的中线与两第二限位孔的中线的夹角角度，夹角角度为0°-30°。即第一限位孔的中线与两第二限位孔的中线的夹角角度为0-30°，优选为30°。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，半挂车车轮与转向机构之间设置有转向器，转向器包括传动杆、转向体、横向拉杆，传动杆两端分别与齿圈和转向体啮合连接，横向拉杆一端与转向体连接，另一端与半挂车车轮相连，传动拉杆在齿圈上啮合运动并使半挂车车轮随牵引车转向。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，奥氏体钢芯的主要成分为(wt.％)：C0.06-0.10％；Si0.8-1.2％；Mn0.8-1.4％；Ni7-15％；Cr10-20％；N0.15-0.30％；Al1.4-2％，余量为Fe以及其它不可避免的杂质。本方案奥氏体钢芯通过添加适量的铝元素，在添加范围内可以有效地改善奥氏体钢材的可塑性和显著提高钢材的强度，从而在工作中提高对剪切应力的抗性，同时还能够提升本发明奥氏体材料的抗晶间腐蚀性能，提高晶格结构的稳定性，并且具有良好的焊接性能和热稳定性。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，陶瓷层的主要原料为(wt.％)：Al₂O₃50-60％；ZrO₂18-30％；白石英砂9-15％(骨料)；Cr₂O₃1.2-1.5％；高岭土4.7-8％(塑性材料)；MgO(溶剂)0.3-1.7％。本方案中通过以大颗粒(平均粒径0.5-1毫米)的主要骨料Al₂O₃以及小颗粒(平均粒径100-200微米)的骨料ZrO₂和白石英砂形成级配，不仅仅利于在烧结时构件骨料框架结构，同时还可以利用小颗粒材料更易熔化并且吸附到大颗粒材料上的特性，可以降低烧结难度，并且能够提高材料烧结的均匀性，同时采用多种骨料组成还可以控制生产原料的成本，同时添加的塑性助剂高岭土和熔融助剂氧化镁来改善原料的烧结性能，使得烧结的陶瓷层表面更为光洁。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，陶瓷层的主要原料(wt.％)还包括碳纤维或碳化硅晶须3-5％。本方案通过添加的占陶瓷层原料总质量3-5％的碳纤维或碳化硅晶须可以连接晶粒结构、缺陷结构或者空穴等，提供应力衰减，从而极大地增强陶瓷层的冲击抗性。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的一种改进，橡胶层的主要成分为(以重量份数计)：丁腈橡胶100份；丁苯橡胶60-80份(塑性和耐磨性，苯基关联性)；偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷20-30份；增塑剂二甘醇单丁醚己二酸酯15-20份；补强剂多孔白炭黑20-30份；0.3-0.5mm的钢纤维8-10份；摩擦助剂2-溴-8-醛基-5，11-二正己基吲哚[3，2-b]-咔唑。本方案的橡胶层结合丁腈橡胶的耐油性极好、耐磨性较高、耐热性较好、粘接力强以及丁苯橡胶在加工性能、制品的使用性能接、耐磨、耐热、耐老化及硫化速度等方面的优势，提供了具有良好耐磨、耐高温和耐磨损等优良性能的橡胶基体，同时通过添加的较大含量的多孔白炭黑和钢纤维的不强材料，在提高橡胶层强度的同时还极大的提高橡胶层的磨损性能，同时多孔结构的白炭黑通过与橡胶分子链的牵连纠缠以及耦合从而进一步地增强橡胶层的应力衰减性和摩擦性能，并且与内侧的陶瓷层具有良好的表面性能，使得齿圈的结构更为稳定，使用寿命更长。

当牵引车轮的转向角度在半挂车轮最大转向角度内时，半挂车轮的转向角度与牵引车轮的转向角度相同且转向方向相反，当牵引车轮的转向角度大于半挂车轮的最大转向角度时，半挂车轮的转向角度被限制在其最大转向角度处，而牵引车轮的转向角度可继续增大，如此，使得半挂车轮的随动转向角度控制在一个合理的范围内，半挂车轮既能随动转向，同时不会转向过度，缩小盲区的范围，减少事故发生几率，也防止半挂车甩尾或者侧翻。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的安装示意图。

图2为本发明一较佳实施例的剖视图。

图3为图2中A-A向的剖视图。

图4为图2中B-B向的剖视图。

图5为图2中C-C向的剖视图。

图6为本发明一较佳实施例中转向器的平面图。

图7为图6相应的状态图。

图8为图5的另一状态图。

图9为图8相应的状态图。

图10图5的另一状态图。

图11为图10相应的状态图。

图12为本发明一较佳实施例中转向轴的平面图。

图中，1、半挂车；2、牵引车；100、上托盘；110、边罩；111、第一限位孔；120、容纳腔；121、第一圆形轨道；122、第二圆形轨道；130、第一转向槽；131、第一弧形槽；132、第二弧形槽；133、第一直线槽；140、第二转向槽；141、第三弧形槽；142、第四弧形槽；143、第二直线槽；200、下托盘；210、底盘；220、转轴；221、第一连接件；222、第二连接件；230、径向凹陷部；240、第一容纳孔；300齿圈；310、第二限位孔；320、第二容纳孔；400、转向器；410、传动杆；420、转向体；430、横向拉杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本发明的实施例均以半挂牵引车的行驶方向为准，附图中的箭头指向方向代表本实施例中半挂牵引车的行驶方向。

如图1至图12所示，一种半挂牵引车转向装置，包括与半挂车1相连的上托盘100以及与牵引车2相连的下托盘200，上托盘100与下托盘200的平面形状均为圆形。

上托盘100下表面周缘向下延伸形成有边罩110，在边罩110与上托盘100之间形成有容纳腔120，在边罩110内侧壁上开设有两第一限位孔111，两第一限位孔111以上托盘100的中轴线为中线对称设置，在上托盘100顶面开设有第一转向槽130与第二转向槽140，第一转向槽130包括第一弧形槽131、第二弧形槽132以及分别将第一弧形槽131与第二弧形槽132两端连通的两第一直线槽133，第一弧形槽131半径大于第二弧形槽132半径，所述第二转向槽140包括第三弧形槽141、分别设置于第三弧形槽141两端的第二直线槽143以及分别与两第二直线槽143相连的第四弧形槽142，第一直线槽133靠近第一弧形槽131的一端与第二直线槽143靠近第三弧形槽141的一端位于同一半径线上。

下托盘200包括底盘210以及与底盘210相连的转轴220，所述转轴220直径小于底盘210直径且在转轴220与底盘210之间形成有径向凹陷部230，整个下托盘200位于上托盘100的容纳腔120内，边罩110内侧壁与底盘210外侧壁相隔开，在边罩110的作用下，防止灰尘或其它杂质进入到上托盘100与下托盘200内，保证了上托盘100与下托盘200之间的洁净，下托盘200与上托盘100相连且上托盘100与下托盘200能相对转动。

在上托盘100与下托盘200之间设置有齿圈300，齿圈300分别于上托盘100和下托盘200同轴，齿圈300套设于转轴220上且能在转轴220上周向转动，所述齿圈300分别与下托盘200和下托盘200相隔开且齿圈300与下托盘200之间形成有第一圆形轨道121，齿圈300与边罩110之间形成有第二圆形轨道122，在齿圈300内侧壁上开设有第二限位孔310，第二限位孔310的中线与齿圈300的中轴线重合，两第一限位孔111相对于第二限位孔310对称设置，该齿圈300的外表面具有外齿轮，在该齿圈300与半挂车轮之间设置有控制半挂车轮转向的转向器400，该转向器400与齿圈300啮合连接。

在转轴220上设置有能在转轴220上径向移动的第一连接件221，第一连接件221为“L”型，其上端伸入第一转向槽130内，下端在位于第一圆形轨道121内并伸入第二限位孔310内，在齿圈300上设置有能在齿圈300上径向移动的第二连接件222，第二连接件222为“L”型，其上端位于第二转向槽140内，下端位于第二圆形轨道122内。

牵引车2转向时，下托盘200转动，第一连接件221上端在第一转向槽130内移动，在第一连接件221的限制作用下，齿圈300随下托盘200转动，第二连接件222上端在第二转向槽140内移动，下端在第二圆形轨道122内移动，齿圈300转动的同时，使转向器400带动半挂车轮转向，从而实现半挂车1随牵引车2同步转向，半挂车1与牵引车2的转向方向相反且转向角度相同，当第一连接件221由第一弧形槽131进入第一直线槽133内时，第一连接件221下端逐渐退出第二限位孔310，与此同时，第二连接件222经第二直线槽143进入到第四弧形槽142内，第二连接件222下端逐渐进入到第一限位孔111内，此时，在第一限位孔111的限位作用下，第二连接件222停止移动，齿圈300无法继续向下托盘200相同的方向转动，半挂车轮的转向角度被限定在两第一限位孔111与上托盘100中心所形成的夹角范围内，而第一连接件221脱离齿圈300，其由第一直线槽133进入到第二弧形槽132并在第二弧形槽132内继续移动，牵引车轮的转向角度可继续增大。

本发明采用上述结构，在上托盘100与下托盘200之间设置齿圈300、第一连接件221和第二连接件222，齿圈300与半挂车轮之间安装可控制半挂车轮转向的转向器400，通过第一连接件221与齿圈300接触，使下托盘200转动时带动齿圈300转动，实现半挂车轮随牵引车轮同步转向，当齿圈300转动到其限定角度时，第二连接件222与上托盘100接触并使齿圈300停止转动，而第一连接件221脱离齿圈300，下托盘200可继续转动，牵引车2的转向方向始终大于半挂车1的转向方向，将半挂车1转向角度限位在一定范围内，如此使得半挂车轮既能随牵引车轮同步转向，同时也避免半挂车轮过度转向，从而防止半挂车1甩尾严重或翻车。

进一步的，所述下托盘200上径向开设有第一容纳孔240，第一连接件221位于第一容纳孔240内并能在第一容纳孔240内径向移动，通过第一连接件221在第一容纳孔240内移动，能实现第一连接件221与齿圈300接触或分离，当齿圈300在两第一限位孔111的范围内转动时，第一连接件221伸入第二限位孔310中并使第一连接件221下端伸入第二限位孔310内，此时，齿圈300的转动能使半挂车轮随牵引车轮转向，而当齿圈300转动至第一限位孔111时，第一连接件221向第一容纳孔240后端移动并退出第二限位孔310，第一连接件221与齿圈300脱离后，所述齿圈300上开设有第二容纳孔320，所述第二连接件222位于第二容纳孔320内并在第二容纳孔320内径向移动，通过第二连接件222在第二容纳孔320内移动，能实现第二连接件222与齿圈300接触或分离，第二连接件222在第二直线槽143的作用下在第二容纳孔320内移动，第二连接件222进入第一限位孔111中，齿圈300不再继续转动，从而实现半挂车轮转向的锁定。

进一步的，第一限位孔111的中线与两第二限位孔310的中线的夹角角度为30°，第一限位孔111的中线与第二限位孔310的中线的夹角角度决定了齿圈300的转动角度，而齿圈300的转动角度决定了半挂车轮的转向角度，当第一限位孔111的中线与两第二限位孔310的中线的夹角角度分别为30°时，半挂车轮可在左右各30°的范围内转向且转向角度与牵引车2转向角度相反，由于半挂牵引车2的长度不同，牵引车2与半挂车1的转向半径差有所区别，因此，此30°的转向范围是根据一般半挂牵引车2的长度来确定的，并不是唯一角度值，当半挂牵引车2的整体长度根据其型号等有所变化时，第一限位孔111的中线与两第二限位孔310的中线的夹角角度也可为其它角度值，只要与半挂牵引车2的长度相适应即可。

进一步的，所述半挂车1车轮与转向机构之间设置有转向器400，所述转向器400包括传动杆410、转向体420、横向拉杆430，所述传动杆410两端分别与齿圈300和转向体420啮合连接，所述横向拉杆430一端与转向体420连接，另一端与半挂车轮相连，当牵引车2向一侧转向时，通过传动拉杆与齿圈300啮合来控制转向体420拉动相反一侧的横向拉杆430，使半挂车轮向与牵引车轮相反的一侧转向，实现半挂车1随牵引车2同步转向。

本发明在初始状态下，牵引车2与半挂车1的中轴线重合，牵引车2向一侧转向时，下托盘200转动，第一连接件221上端在第一弧形槽131内移动，在第一连接件221的限制作用下，齿圈300随下托盘200转动，第二连接件222上端在第二弧形槽132内移动，下端在第二圆形轨道122内移动，齿圈300转动的同时，使转向器400带动半挂车轮向与牵引车轮相反的方向转向，从而实现半挂车1随牵引车2同步转向，半挂车1与牵引车2的转向方向相反且转向角度相同，当第一连接件221由第一弧形槽131进入第一直线槽133内时，第一连接件221下端逐渐退出第二限位孔310，与此同时，第二连接件222经第二直线槽143进入到第四弧形槽142内，第二连接件222下端逐渐进入到第一限位孔111内，此时，在第一限位孔111的限位作用下，第二连接件222停止移动，齿圈300无法继续向下托盘200相同的方向转动，半挂车轮的转向角度被限定在两第一限位孔111与上托盘100中心所形成的夹角范围内，而第一连接件221脱离齿圈300，其由第一直线槽133进入到第二弧形槽132并在第二弧形槽132内继续移动，牵引车轮的转向角度可继续增大，牵引车2向另外一侧转向时，原理同上。

通过该结构，实现了半挂车1与牵引车2同步转向，减小了半挂车轮与牵引车轮转向时的半径差，从而缩小了盲区的范围，减少了事故的发生几率，同时，半挂车1的转向角度受到限制，也防止半挂车轮转向过度，避免了半挂车1严重甩尾或者侧翻。

本发明公开的半挂牵引车高抗稳转向装置的齿圈的实施例如下：

本发明所有技术方案中齿圈的加工，均为先通过常规工艺加工得到钢芯，钢芯经过修整、淬火、除油和表面处理后在包覆陶瓷烧结料(陶瓷烧结料为原料经过研磨、配比、搅拌等工艺步骤制得的)再充分干燥为坯料，其中表面处理是为了再钢芯表面形成大量的凹坑(如进行表面磨损或者哑光处理)，增加钢芯表面与陶瓷层的接合性能，干燥后的坯料经过烧结后，再经过在陶瓷层表面铺设橡胶层(如以橡胶条贴合或者直接以烧结后的带陶瓷层的钢芯为芯四周包裹橡胶直接压制，通过胶条贴合便于控制厚度，而直接压制则生产更为方便高效，可以根据实际需要进行选择)，再经过硫化、修边、检验合格即可得到齿圈成品。烧结完成的陶瓷层还可以在贴敷橡胶胶条前以氢火焰灼烧活化表面基团，从而使得表面活性基团可以与橡胶的基团发生链接。

实施例1

奥氏体钢芯的主要成分为(wt.％)：C0.07％；Si0.9％；Mn1.3％；Ni7％；Cr20％；N0.23％；Al1.6％，余量为Fe以及其它不可避免的杂质。

陶瓷层的主要原料为(wt.％)：Al₂O₃50％；ZrO₂30％；白石英砂9％；Cr₂O₃1.2％；高岭土5％；MgO1.2％。

陶瓷层的主要原料(wt.％)还包括碳化硅晶须3％。

橡胶层的主要成分为(以重量份数计)：丁腈橡胶100份；丁苯橡胶60份；偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷22份；增塑剂二甘醇单丁醚己二酸酯16份；补强剂多孔白炭黑22份；0.3-0.5mm的钢纤维8份；摩擦助剂2-溴-8-醛基-5，11-二正己基吲哚[3，2-b]-咔唑8份。丁苯橡胶和丁腈橡胶经过开炼后再与其它助剂进行混练，在混合均匀后备用。

经过生产加工得到的成品齿圈，表面橡胶层具有良好的弹性和表面钢芯，经过同一批次抽样1000个，点动摩擦使用寿命均大于1000小时，点动间隔0.1s,，每次摩擦时间0.05s，瞬时最大径向压力8MPa，齿圈橡胶层磨损厚度20％，试验后拆解检测，陶瓷层无裂纹破损，钢芯无损伤。

实施例2

奥氏体钢芯的主要成分为(wt.％)：C0.06％；Si0.8％；Mn1.0％；Ni9％；Cr14％；N0.20％；Al1.4％，余量为Fe以及其它不可避免的杂质。

陶瓷层的主要原料为(wt.％)：Al₂O₃55％；ZrO₂22％；白石英砂10％；Cr₂O₃1.3％；高岭土6％；MgO1.7％。

陶瓷层的主要原料(wt.％)还包括碳化硅晶须4％。

橡胶层的主要成分为(以重量份数计)：丁腈橡胶100份；丁苯橡胶78份；偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷20份；增塑剂二甘醇单丁醚己二酸酯15份；补强剂多孔白炭黑25份；0.3-0.5mm的钢纤维10份；摩擦助剂2-溴-8-醛基-5，11-二正己基吲哚[3，2-b]-咔唑9份。丁苯橡胶和丁腈橡胶经过开炼后再与其它助剂进行混练，在混合均匀后备用。

实施例3

奥氏体钢芯的主要成分为(wt.％)：C0.10％；Si1.05％；Mn0.8％；Ni15％；Cr10％；N0.15％；Al2％，余量为Fe以及其它不可避免的杂质。

陶瓷层的主要原料为(wt.％)：Al₂O₃60％；ZrO₂18％；白石英砂10.5％；Cr₂O₃1.4％；高岭土4.7％；MgO0.3％。

陶瓷层的主要原料(wt.％)还包括碳纤维5％。

橡胶层的主要成分为(以重量份数计)：丁腈橡胶100份；丁苯橡胶80份；偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷25份；增塑剂二甘醇单丁醚己二酸酯18份；补强剂多孔白炭黑20份；0.3-0.5mm的钢纤维9份；摩擦助剂2-溴-8-醛基-5，11-二正己基吲哚[3，2-b]-咔唑10份。丁苯橡胶和丁腈橡胶经过开炼后再与其它助剂进行混练，在混合均匀后备用。

实施例4

奥氏体钢芯的主要成分为(wt.％)：C0.09％；Si1.2％；Mn1.4％；Ni12％；Cr15％；N0.3％；Al1.8％，余量为Fe以及其它不可避免的杂质。

陶瓷层的主要原料为(wt.％)：Al₂O₃51％；ZrO₂20％；白石英砂15％；Cr₂O₃1.5％；高岭土8％；MgO0.75％。

陶瓷层的主要原料(wt.％)还包括碳化硅晶须3.5％。

橡胶层的主要成分为(以重量份数计)：丁腈橡胶100份；丁苯橡胶72份；偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷30份；增塑剂二甘醇单丁醚己二酸酯17份；补强剂多孔白炭黑30份；0.3-0.5mm的钢纤维8.5份；摩擦助剂2-溴-8-醛基-5，11-二正己基吲哚[3，2-b]-咔唑8.5份。丁苯橡胶和丁腈橡胶经过开炼后再与其它助剂进行混练，在混合均匀后备用。

实施例5

奥氏体钢芯的主要成分为(wt.％)：C0.08％；Si1.1％；Mn0.9％；Ni10％；Cr18％；N0.27％；Al1.9％，余量为Fe以及其它不可避免的杂质。

陶瓷层的主要原料为(wt.％)：Al₂O₃54％；ZrO₂21％；白石英砂12％；Cr₂O₃1.35％；高岭土6.5％；MgO0.75％。

陶瓷层的主要原料(wt.％)还包括碳纤维4.5％。

橡胶层的主要成分为(以重量份数计)：丁腈橡胶100份；丁苯橡胶65份；偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷28份；增塑剂二甘醇单丁醚己二酸酯20份；补强剂多孔白炭黑27份；0.3-0.5mm的钢纤维9.5份；摩擦助剂2-溴-8-醛基-5，11-二正己基吲哚[3，2-b]-咔唑9.5份。丁苯橡胶和丁腈橡胶经过开炼后再与其它助剂进行混练，在混合均匀后备用。

实施例6

陶瓷层的主要原料为(wt.％)：Al₂O₃53％；ZrO₂30％；白石英砂9％；Cr₂O₃1.2％；高岭土5％；MgO1.2％。

经过生产加工得到的成品齿圈，表面橡胶层具有良好的弹性和表面钢芯，经过同一批次抽样1000个，点动摩擦使用寿命均大于900小时，点动间隔0.1s,，每次摩擦时间0.05s，瞬时最大径向压力8MPa，齿圈橡胶层磨损厚度20％，试验后拆解检测，陶瓷层无裂纹破损，钢芯无损伤。

本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处，同样都在本发明要求保护的范围内。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种半挂牵引车高抗稳转向装置，包括与牵引车相连的下托盘以及与半挂车相连的上托盘，所述下托盘与上托盘相连且上托盘与下托盘能相对转动，其特征在于：所述下托盘与上托盘之间设置有可转动且与半挂车轮相连的转向机构，当下托盘在预设角度内转向时，所述转向机构与下托盘相连并随下托盘转动，当下托盘转动至预设角度以外时，所述转向机构与下托盘分离并与上托盘相连；

所述转向机构包括齿圈、第一连接件与第二连接件，所述齿圈设置于上托盘与下托盘之间且齿圈与半挂车车轮相连，所述齿圈设置于上托盘与下托盘之间且齿圈与半挂车车轮相连，当下托盘转动角度小于或等于齿圈最大转动角度时，所述齿圈随下托盘转动，当下托盘转动角度大于齿圈最大转动角度时，所述齿圈与上托盘接触并停止转动；

所述齿圈为由内向外分别为奥氏体钢芯、陶瓷层以及橡胶层，所述陶瓷层包覆在奥氏体钢芯外表面，所述橡胶层包覆在陶瓷层外表面，所述橡胶层在齿圈外侧部分的厚度大于其余部分的厚度。

2.根据权利要求1所述的一种半挂牵引车高抗稳转向装置，其特征在于：在上托盘顶面开设有第一转向槽与第二转向槽，在上托盘内侧壁上开设有第一限位孔，在齿圈内侧壁上开设有第二限位孔，第一连接件上端伸入第一转向槽内，所述第二连接件上端伸入第二转向槽内，当下托盘转动角度大于或等于齿圈最大转动角度时，第一连接件下端位于第一限位孔内且齿圈随下托盘转动，当下托盘转动角度大于齿圈最大转动角度时，第一连接件退出第一限位孔且第二连接件下端伸入第二限位孔内。

3.根据权利要求2所述的一种半挂牵引车高抗稳转向装置，其特征在于：所述第一转向槽包括第一弧形槽、第二弧形槽以及分别连通第一弧形槽与第二弧形槽的两第一直线槽，第一弧形槽半径大于第二弧形槽半径，所述第二转向槽包括第三弧形槽、分别设置于第三弧形槽两端的第二直线槽以及分别与两第二直线槽相连的第四弧形槽，当下托盘转动角度小于或等于齿圈最大转动角度时，所述第一连接件在第一弧形槽内移动且第二连接件在第三弧形槽内移动，当下托盘转动角度大于齿圈最大转动角度时，所述第一连接件经过第一直线槽并在第二弧形槽内移动且第一连接件退出第一限位孔，所述第二连接件经过第二直线孔进入第四弧形槽内且第二连接件伸入第二限位孔内。

4.根据权利要求3所述的一种半挂牵引车高抗稳转向装置，其特征在于：所述下托盘上径向开设有第一容纳孔，所述第一连接件能在第一容纳孔内径向移动并使第一连接件下端伸入第二限位孔内，所述齿圈上开设有第二容纳孔，所述第二连接件在第二容纳孔内径向移动并能使第二连接件下端伸入第一限位孔内。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种半挂牵引车高抗稳转向装置，其特征在于：所述第一连接件与第二连接件均为“L”形。

6.根据权利要求1所述的一种半挂牵引车高抗稳转向装置，其特征在于：所述奥氏体钢芯的主要成分为（wt.%）：C0.06-0.10%；Si0.8-1.2%；Mn0.8-1.4%；Ni7-15%；Cr10-20%；N0.15-0.30%；Al1.4-2%，余量为Fe以及其它不可避免的杂质。

7.根据权利要求1所述的一种半挂牵引车高抗稳转向装置，其特征在于：所述陶瓷层的主要原料为（wt.%）：Al₂O₃50-60%；ZrO₂18-30%；白石英砂9-15%；Cr₂O₃1.2-1.5%；高岭土4.7-8%；MgO0.3-1.7%。

8.根据权利要求7所述的一种半挂牵引车高抗稳转向装置，其特征在于：所述陶瓷层的主要原料（wt.%）还包括碳纤维或碳化硅晶须3-5%。

9.根据权利要求1所述的一种半挂牵引车高抗稳转向装置，其特征在于：所述橡胶层的主要成分为（以重量份数计）：丁腈橡胶100份；丁苯橡胶60-80份；偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷20-30份；增塑剂二甘醇单丁醚己二酸酯15-20份；补强剂多孔白炭黑20-30份；0.3-0.5mm的钢纤维8-10份；摩擦助剂2-溴-8-醛基-5，11-二正己基吲哚[3，2-b]-咔唑8-10份。